TWI413780B - The phase correction circuit of the encoder signal - Google Patents

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TWI413780B
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Description

編碼器信號之相位補正電路
本發明係有關於一種方法,該方法對具有90度相位差之2相(A相及B相)之正弦波信號進行內插處理以得到高解析度之編碼器中補正2相正弦波信號之相位誤差者。
一般旋轉型(或直線型)編碼器之位置檢測係由發光元件、光接收元件、及其間形成有柵格狀縫隙之旋轉體(或移動體)形成,藉柵格狀縫隙間隔,決定解析度。因此為提高解析度,而採用將縫隙間隔縮小之方式,但由於加工精度及光線繞射現象等原因,以該方式提高解析度乃有其限度存在。
在此,近年一般採用下列方法,即,產生與旋轉體(或移動體)之縫隙間的信號同步且有90度相位差之某A相、B相之正弦波類比式信號,將已對其類比式信號進行內插處理而得到之信號和藉上述縫隙得到之信號合成之方式,以提高解析度。惟,A相及B相之正弦波信號係因為發光元件或光接收元件、旋轉體間之組裝誤差、或者是長期變化以及溫度變化,而使2相之正弦波信號的相位差產生誤差時,會造成位置檢測精度變差,因此有一提案,揭示補正2相正弦波信號之相位誤差之方法。
例如有一手法,即:將A相與B相之偏移(offset)移除後再進行各信號的加減運算,俾使A相與B相間之相位差為90度者(如專利文獻1)。
另有一手法,即:由A相與B相之交點求出相位誤差,由所求出之相位誤差運算補正係數,且使用B相之相位誤差移除轉換式,補正相位者(如專利文獻2)。
惟,在專利文獻1的手法中仍有一課題存在,即,經相位補正後之A相與B相之振幅互有變化者。又,另有一課題存在,即,必須求出原信號之A相與B相之最大值及最小值,補正偏移,且求出經相位補正後之信號的最大值及最小值,再配合振幅,如此方法在運算處理上費時。
此外,以專利文獻2之手法而言,亦有下列課題存在,即,先求出相位誤差δ,再藉sin δ及cos δ以補正原信號(如B相)之相位誤差。惟,對於sin δ之運算上進行近似處理,因此在相位誤差大時,無法正確進行相位誤差的補正,且振幅亦發生變動,因此影響到位置檢測精度。
又,有一課題存在,即,利用表單進行運算時,需要sin運算用及cos運算用兩種表單者。
進而,以其中1相(如A相)為基準來補正B相,在內插信號與縫隙間信號之間的相位不合,相位誤差較大時,便不適於進行合成者。
[專利文獻1]日本發明專利申請案公開公報”特開2001-296142號”[專利文獻2]日本發明專利申請案公開公報”特開H09-42995號”
本發明係為解決上述習知課題而所構建成者,其目的係於提供一種編碼器信號之相位補正電路。
具有本發明之編碼器信號之相位補正電路之位置檢測器係設有:AD轉換器,係用以將具有90度相位差之A相及B相正弦波信號轉換成數位資料,產生A1信號及B1信號者;及,峰值檢測器,係用以檢測A1信號及B1信號之峰值者。位置檢測器更設有:偏移/振幅補正部,係用以使用峰值檢測器所測出之峰值,補正偏移及振幅之誤差,產生A2信號及B2信號者;及,位置資料變換部,係用以將A相及B相之正弦波信號變換成位置資料者。在該位置檢測器中,本發明之編碼器信號之相位補正電路係包含有:相位誤差檢測器,係用以檢測A2信號及B2信號之交點值者;及,相位補正部,係用以根據相位誤差檢測器所測出之交點值,運算A2信號及B2信號之補正係數者。相位補正部係用以於A2信號及B2信號乘以補正係數,產生A補正信號及B補正信號,進而在A2信號加上B補正信號,且在B2信號加上A補正信號,以補正A相及B相之相位誤差者。
又,本發明之相位誤差檢測器亦可於檢測到A1信號之峰值時,檢測B2信號值,且檢測到B1信號之峰值時,檢測A2信號值,以補正相位誤差者。
[圖式簡單說明]
第1圖係本發明實施型態1之編碼器電路之方塊圖。
第2圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(1)。
第3圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(2)。
第4圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(3)。
第5圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(4)。
第6圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(5)。
第7圖係本發明實施型態2之信號波形之說明圖(1)。
第8圖係本發明實施型態2之信號波形之說明圖(2)。
第9圖係本發明實施型態3之信號波形之說明圖。
第10圖係本發明實施型態4之信號波形之說明圖。
第11圖係本發明實施型態5之編碼器電路之方塊圖。
以下,參考附圖說明本發明之實施型態。
(實施型態1)
用第1至6圖說明本發明之編碼器信號之相位補正電路。第1圖係編碼器信號處理電路之方塊圖,第2至6圖係顯示檢測相位誤差用之動作波形。
第1圖中,由編碼器輸出之原信號之類比式A0信號及B0信號為具有90度相位差之A相與B相的正弦波信號。一般編碼器是由發光元件、光接收元件及柵板所構成。
發光元件乃使用LED或雷射光,光接收元件使用有光二極體或光電晶體。柵板係以可使光線穿透之玻璃或樹脂材料構成,柵板上設有可將光遮斷之格子狀遮罩。且配置成由發光元件之光線透過柵板而使光接收元件接收所穿透之光線者,柵板配置於編碼器的旋轉體,因此一旋轉,正弦波的波形由光接收元件輸出且形成為柵板的柵格形狀。
AD轉換器2係將由編碼器輸出之類比式信號之A0信號、B0信號轉換數位信號。由編碼器輸出之類比式信號之振幅為數100mV,使用放大器等以放大十數倍,轉換成與AD轉換器2之輸入範圍相配合之電壓後加以利用時,即可提高數位信號的精度。
峰值檢測器15係檢測AD轉換器2之輸出信號之A1信號、B1信號之峰值。峰值的檢測方法係比較A1信號之前次抽樣的數據和這次抽樣之數據,當這次抽樣的數據較大時則固持其值,該動作在A1信號之正弦波之0至180度區間內進行,可檢測最大值。
針對最小值,同樣亦比較前次抽樣之數據及這次抽樣之數據,當這次抽樣之數據較小時,則固持其值,在A1信號之180至360度區間內進行該動作,即可檢測最小值。針對偏移90度相位之B1信號,將檢測動作區間錯開90度,進行同樣的處理,亦可檢測最大值及最小值。
偏移/振幅補正部4係使用峰值檢測器15檢測之最大值暨最小值信號16,進行A1信號、B1信號之偏移除去及振幅正規化。
A1信號與B1信號之偏移(OS_DETa、OS_DETb)可使用最大值暨最小值信號16而由1式求得者。又,令欲補正之偏移值為OS_LEVEL、已將偏移除去後之信號為A1d信號及B1d信號,並藉2式可將偏移除去。
針對A1信號及B1信號之振幅值(PP_DETa、PP_DETb),亦可使用最大值暨最小值信號16,由3式求之。又,令振幅正規化之大小為K,可由4式而藉已補正偏移及振幅之誤差之A2信號及B2信號求得者。
其次,針對本發明之相位補正電路9之動作進行說明。相位補正電路9係以相位補正部6及相位誤差檢測器7構成者。業經偏移/振幅補正之A2信號、B2信號之相位誤差係以相位誤差檢測器7檢測。又,執行下列作用,即,使用根據相位誤差檢測器7檢測之誤差量而以相位補正部6補正A2信號、B2信號之相位誤差之A補正信號、B補正信號,輸出具有90度相位差之A3信號、B3信號者。
藉第2圖至第4圖詳細說明此動作。第2圖中顯示不具相位誤差時之A2信號及B2信號。振幅已於偏移/振幅補正部4中被正規化成大小K,因此A2信號、B2信號的振幅為K。
相位誤差檢測器7係檢測位於A2信號、B2信號交點上振幅大小,由其交點值進行運算處理後導出相位補正量。第2圖係顯示不具相位誤差時之型態,此時之A2信號、B2信號的交點在π/4度(radian)、5 π/4度相交,在該交點上之振幅大小成為Ksin(π/4)、Ksin(5 π/4)者。此時的相位補正量為0。
第3圖係顯示以A2信號為基準時形成只有B2信號的相位超前α度之B2d信號之型態。A2信號、B2d信號可表現如5式者。此時的A2信號、B2d信號間之交點係於(π/4-α/2)度、(5 π/4-α/2)度相交,位於其交點之振幅大小為Ksin(π/4-α/2)、Ksin(5 π/4-α/2)。
因為彼此的大小是相等的,所以當C45=Ksin(π/4-α/2)、C225=Ksin(5 π/4-α/2)時,相位誤差α/2可由6式求出。又,6式是以A2信號為基準而求得B補正信號,因此可藉arcsin式算出,不過亦可明白的是,也可以B2d信號為基準而藉arccos式算出者。
又,相位補正部6可根據7式、8式補正相位誤差。在此,Kp1、Kp2為得到A補正信號、B補正信號時所使用之相位補正增益,且使A3信號與B3信號之相位差形成90度之狀態下設定相位補正增益。
【數7】A3=A2+Kp1.B2d=Ksin θ+Kp1.Kcos(θ+α)---(7)【數8】B3=B2d+Kp2.A2=Kcos(θ+α)+Kp2.Ksin θ---(8)
其次,針對Kp1及Kp2之求法進行說明。
在7式中在θ=-α/2時只要A3信號成為0即可,因此Kp1可由9式求得。
又,同樣在8式中在θ=π/2-α/2時,只要B3信號成為0即可,因此Kp2可由10式求得。
由9式及10式求出之Kp1及Kp2可以同樣的式子表現,所以成為Kp=Kp1=Kp2,而使計算處理的負擔變成一半。A2信號、B2信號(B2d信號)可以6式求出α/2,以9式或10式算出相位補正增益,並藉7式及8式,即可得到已將相位移位補正之A3信號、B3信號。
其次,針對已補正相位之A3信號、B3信號的大小進行說明。7式及8式之振幅最大值各為θ=π/2-α/2、θ=-α/2之點上,將其代入7式及8式,A3信號、B3信號成為11式及12式,如第4圖所示,可以同樣大小進行補正。在2相信號之1周期內有2個交點存在,因此亦可將各交點上所求出之Kp進行平均處理後使用者。
接著,針對位置資料變換機構10進行說明。使用具有90度相位差之A3信號、B3信號,利用13式,即可易於變換成內插用角度資料θ IP(14)。
【數13】θ IP=tan-1 (A3/B3)---(13)
A3信號、B3信號不管相位補正之量,振幅的相對比也成相同,因此可不進行振幅補正,即能求出位置資料。
在此,藉第5圖及第6圖說明以2相進行相位補正之方法的有效性。第5圖係顯示本發明之動作波形,第6圖係顯示固定1相而只補正另1相之相位時之動作波形。
第5圖之A2信號、B2d信號係指相位補正前之2相信號,A3信號、B3信號則為經相位補正後之2相信號。第6圖之A2信號、B2d信號係相位補正前的2相信號,B3信號則是指以A2信號的相位為基準而將B2d信號的相位補正之信號。邏輯信號17a、邏輯信號17b是以A2信號、B2d信號之0為基準的正負矩形波輸出且處於上位之數位資料,計數此脈衝數,即可檢測位置者。內插用的角度資料θ IP(14)是由2相之A3信號、B3信號求出者,和上位的數位資料進行合成時,可決定1旋轉之解析度。
上位之數位資料及內插用的角度資料θ IP(14)難以將相位誤差變為0,因此構造成可將相位移位,以諸如邏輯信號17b之上升邊緣計數上位之資料,與內插資料14合成時,補正位移量者。位移量的補正是在第5圖及第6圖之延遲裕量區間內,對上位計數值加1或減1,便可易於補正。
內插用角度資料θ IP(14)係具有AD轉換器之檢測延遲、內插處理之運算延遲,因此實際上內插用角度資料θ IP(14)成為14d所示者。如第6圖所示,只補正1相之相位時,沒有延遲裕量(delay allowance)之容限(margin),A2信號及B2d信號之相位誤差較大時,則無法進行上位之數位資料與內插資料的合成者。
如第5圖所示,2相皆進行補正,即可獲取延遲裕量之容限,因此相位誤差較大時,只要使用本發明之相位補正電路9亦可進行補正。
在上述說明中是針對先進行類比式原信號之A0信號及B0信號之偏移補正及振幅補正後再進行之結構進行說明。惟,如果是對A0信號及B0信號以類比電路進行有偏移補正及振幅補正之電路結構時,亦可構造成先將AD轉換器2所測出之信號A1及信號B1輸入到本發明之相位補正電路後再進行相位補正之電路結構。
如上,藉實施型態1之電路結構及運算處理,即可得到一對於長期變化(secular change)或溫度變化、製造上的誤差及雜訊等抗性強且高解析度之編碼器。
又,補正相位,以使具有90度相位差之2相正弦波信號之相位誤差形成為2相之振幅比相同,因此易由業經相位補正後之2相信號計算位置。
又,個別補正具有90度相位差之2相正弦波信號之相位誤差,因此可縮小內插信號與縫隙間信號之相位誤差,亦可對應相位誤差較大之狀況。進而,2相的正弦波信號之相位補正係數各可使用同一者,因此求取相位補正係數之運算處理亦可變得簡易者。
(實施型態2)
使用第7圖及第8圖,說明本發明之實施型態2。與實施型態1相異之處係於相位誤差檢測器7之誤差檢測中使用2相信號中其中一者的反轉信號者,針對此點進行說明。
第7圖係與第2圖同樣,顯示有業經偏移補正與振幅補正之A2信號及B2信號之波形。與第2圖相異之處係於,產生B2信號之反轉信號,且有與A2信號間之交點C135、C315存在者。
第8圖中設定形成為A2信號及B2信號中B2信號之相位超前α度之B2d信號之型態。在此,交點C45、C225係可以與實施例1同一構成檢測者,針對C135及C315之檢測方法進行說明。
A2信號與B2d信號的反轉信號間之交點係於(3 π/4-α/2)度、(7 π/4-α/2)度相交,其交點的大小變成Ksin(3 π/4-α/2)、Ksin(7 π/4-α/2)。兩者彼此大小相等,因此令C135=Ksin(3 π/4-α/2)、C315=Ksin(7 π/4-α/2),以14式算出相位誤差α/2,可求出Kp。
2相信號之1周期內有4個交點存在,因此亦可對以各交點求得之Kp進行平均處理後使用者。
如上,可由實施型態2之信號檢測處理及運算處理補正具有90度相位差之2相正弦波信號之相位誤差,因此可得到一對於長期變化或溫度變化、製造上的誤差及雜訊等抗性強且高解析度之編碼器。
(實施型態3)
使用第9圖說明本發明實施型態3。與實施型態1、2相異之處係於相位誤差檢測器7之誤差檢測點上使用2相信號之峰值者,針對此點進行說明。
第9圖係與第3圖同樣,顯示業經偏移補正及振幅補正之A2信號及B2d信號之波形,且B2d信號係相對於理想的B2信號移位α度相位之型態。
相位誤差之檢測點為可檢測A2信號與B2d信號之峰值之點,這可藉峰值檢測器15,由峰值點相同之A1信號及B1信號檢測者。A2信號及B2d信號為90度相位差之理想的2相信號時,在信號的峰值點之另一個信號變成0,但有相位誤差時則不為0,第9圖之C90之點則變成Ksin(π/2+α)。由此,可使相位誤差α/2由15式算出,求得Kp。
【數15】α/2=sin-1 (C90/K)/2-π/4-------(15)
由C180、C270、C360之點,同樣,亦可求得相位誤差α/2。2相信號之1周期內有4個峰值點存在,因此亦可對由各峰值求得之Kp進行平均處理後使用。
如上,可由實施例3之信號檢測處理及運算處理補正具有90度相位差之2相正弦波信號之相位誤差,即可得到一對於長期變化或溫度變化、製造上的誤差及雜訊等抗性強且高解析度之編碼器。
(實施型態4)
藉第10圖說明本發明之實施型態4。與實施型態1至3的型態不同點係於:在相位誤差檢測器7之檢測誤差點上使用2相信號之零交叉者,針對此點進行說明。
第10圖係與第3圖同樣,顯示有業經偏移補正及振幅補正之A2信號及B2d信號之波形,B2d信號是由理想的B2信號位移α角相位之狀態。相位誤差之檢測點係指A2信號及B2d信號成為0之點(零交叉)。
A2信號及B2d信號為90度相位差之理想的2相信號時,位於信號之零交叉點之另一信號與業經偏移/振幅補正部4正規化之K相等,不過有相位誤差時,則不等於K,在第10圖中之C90點上,成為Ksin(π/2-α)。由此,相位誤差α/2可由16式算出。
【數16】α/2=π/4-sin-1 (C90/K)/2---(16)
在C90點上,B2d信號具備對稱性,因此相位誤差為α或者是-α時都為同一大小。相位的超前/延遲係以沒有相位誤差之A2信號及B2信號的交點為基準值時,便可經由比較A2信號及B2d信號之交點值與基準值的大小而得到者。當交點值>基準值時,為相位延遲,而交點值<基準值時則為相位超前者。
又,透過A2信號之峰值點上的B2d值、B2d信號之峰值點上的A2信號值,亦可檢測相位的超前/延遲。例如,在A2信號之最大值的點上,B2d信號為負時,其相位超前,為正時,則相位延遲。又,在A2信號之最小值的點上,B2d信號為正時,其相位超前,為負時,則相位延遲。由B2d信號之峰值點上之A2信號值,亦可同樣地檢測相位之超前/延遲者。
藉此構成即可求出Kp。由C180、C270、C360各點亦可同樣進行而計算相位誤差α/2。在2相信號之1周期內,有4個零交叉點存在,因此亦可對各零交叉點所算出之Kp進行平均處理後使用者。
如上,可由實施例4之信號檢測處理及運算處理補正具有90度相位差之2相正弦波信號之相位誤差,因此可得到一對於長期變化或溫度變化、製造上的誤差及雜訊等抗性強且高解析度之編碼器。
(實施型態5)
用第11圖說明本發明之實施型態5。與實施型態1至4相異之處係於在相位補正後,藉振幅補正部8再次補正振幅,藉位置資料變換部10而求得內插資料14,對此進行說明。
經相位補正後之A3信號、B3信號係相對於經振幅補正後之A2信號、B2信號,振幅呈現變化。變化量是以相位誤差α的大小變化,如上述說明,形成7式、8式或是11式、12式。在7式中,θ+α/2=π/2時,A3信號為最大值,可如17式表示。令用以使振幅回復到經正規化後之大小K時之振幅補正增益為Ka,可藉18式得到業經振幅補正後之A4信號、B4信號。由17式及18式,振幅補正增益Ka變成19式。
【數17】|A3|=K sin θ+Kp.Kcos(θ+α)=K sin(π/2-α/2)+Kp.Kcos(π/2+α/2)=Kcos(α/2)-Kp.Ksin(α/2)---(17) 【數19】|A4|=Ka.|A3|=Ka.(Kcos(α/2)-Kp.Ksin(α/2))Ka=1/(cos(α/2)-Kpsin(α/2))---(19)
如上,依在業經相位補正後再追加振幅補正機構之實施型態5,可補正具有90度相位差之2相正弦波信號之相位誤差,因此可得到一對於長期變化或溫度變化、製造上的誤差及雜訊等抗性高且高解析度之編碼器。又,關於相位補正係數,A相、B相都可使用同一係數,因此計算處理上亦變得簡單。針對振幅的變化,可利用與相位補正同一之檢測值,求得振幅補正增益,因此可易於求出內插資料。
此外,實施型態1至5是對2相信號當做為正弦波進行說明,即使是波形具有變形之偽正弦波、三角波,亦可以同樣構成進行相位之補正。
[產業利用性]
本發明之編碼器信號之相位補正電路並不限於伺服馬達控制裝置,亦可用於為得到高解析度之位置資訊而載設有編碼器之裝置。
2...AD轉換器
4...偏移/振幅補正部
6...相位補正部
7...相位誤差檢測器
8...振幅補正部
9...相位補正電路
10...位置資料變換部
13...相位誤差補正量
14,14d...內插用角度資料θ IP
15...峰值檢測器
16...最大值暨最小值信號
17a,17b...A相、B相之邏輯信號
18...最大值暨最小值檢測觸發信號
A0,B0...A相、B相之類比式原信號
A1,B1...數位轉換後之A相、B相信號
A2,B2...偏移/振幅補正後之A相、B相信號
A3,B3...補正相位後之A相、B相信號
A4,B4...補正振幅後之A相、B相信號
第1圖係本發明實施型態1之編碼器電路之方塊圖。
第2圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(1)。
第3圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(2)。
第4圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(3)。
第5圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(4)。
第6圖係本發明實施型態1之信號波形之說明圖(5)。
第7圖係本發明實施型態2之信號波形之說明圖(1)。
第8圖係本發明實施型態2之信號波形之說明圖(2)。
第9圖係本發明實施型態3之信號波形之說明圖。
第10圖係本發明實施型態4之信號波形之說明圖。
第11圖係本發明實施型態5之編碼器電路之方塊圖。
2...AD轉換器
4...偏移/振幅補正部
6...相位補正部
7...相位誤差檢測器
9...相位補正電路
10...位置資料變換部
13...相位誤差補正量
14...內插用角度資料
15...峰值檢測器
16...最大值暨最小值信號
18...最大值暨最小值檢測觸發信號
A0,B0...A相、B相之類比式原信號
A1,B1...數位轉換後之A相、B相信號
A2,B2...偏移/振幅補正後之A相、B相信號
A3,B3...補正相位後之A相、B相信號

Claims (7)

  1. 一種編碼器信號之相位補正電路,係用於一位置檢測器,該位置檢測器包含有:AD轉換部,係用以將具有90度相位差之A相及B相的正弦波信號轉換成數位資料,產生A1信號及B1信號者;峰值檢測器,係用以檢測前述A1信號及前述B1信號之峰值者;偏移/振幅補正部,係使用以前述峰值檢測器測出之前述峰值,補正偏移及振幅之誤差,產生A2信號及B2信號者;及位置資料變換部,係用以將前述A相與前述B相之前述正弦波信號變換成位置資料者;而,前述相位補正電路具有:相位誤差檢測器,係用以檢測前述A2信號及前述B2信號之交點值者;及相位補正部,係用以由前述相位誤差檢測器所測出之交點值,運算前述A2信號及前述B2信號之補正係數者,且,前述相位補正部係將前述補正係數乘上前述A2信號及前述B2信號,產生A補正信號及B補正信號,更於前述A2信號加上前述B補正信號,並於前述B2信號加上前述A補正信號,以同時補正前述A相及前述B相之相位誤差。
  2. 如申請專利範圍第1項之編碼器信號之相位補正電路,其中該相位誤差檢測器係於前述相位誤差檢測器測出前述 A1信號之前述峰值的點,檢測前述B2信號值,而於測出前述B1信號之前述峰值的點,則檢測前述A2信號值。
  3. 如申請專利範圍第1項之編碼器信號之相位補正電路,其中該相位補正部係求出根據前述A2信號與前述B2信號之前述交點值所算出之前述補正係數、及根據藉前述相位誤差檢測器將前述A2信號或前述B2信號之符號反轉者與前述B2信號或前述A2信號之交點值所算出且經符號反轉之補正係數,對2個前述補正係數進行平均處理後使用者。
  4. 如申請專利範圍第2項之編碼器信號之相位補正電路,其中該相位補正部係於前述相位誤差檢測器測出前述A2信號或前述B2信號之最大值的點,檢測前述B2信號或前述A2信號之值,並運算前述補正係數,而在測出前述A2信號或前述B2信號之最小值的點,則檢測前述B2信號或前述A2信號之值,再將符號反轉並運算補正係數,對所求得之各前述補正係數進行平均處理後使用者。
  5. 如申請專利範圍第1項之編碼器信號之相位補正電路,其中該相位補正部係由前述A2信號或前述B2信號之前述交點值測出相位之超前或延遲,且於前述相位誤差檢測器測出前述A2信號或前述B2信號與零相交之交點的點,檢測前述B2信號或前述A2信號之值,運算前述補正係數。
  6. 如申請專利範圍第2項之編碼器信號之相位補正電路,其中該相位補正部係於檢出前述A2信號或前述B2信號之 最大值或最小值的點,由前述B2信號或前述A2信號之值,檢測相位之超前或延遲,而在前述相位誤差檢測器測出前述A2信號或前述B2信號與零相交之交點的點,則檢測前述B2信號或前述A2信號之值,運算前述補正係數。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之編碼器信號之相位補正電路,其係由前述相位誤差檢測器所測出之相位誤差,運算振幅補正係數,以補正業經前述相位補正部補正之前述A相及前述B相之前述正弦波信號的振幅。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5079346B2 (ja) * 2007-01-30 2012-11-21 東芝機械株式会社 波形補正装置および波形補正方法
JP5045377B2 (ja) * 2007-11-08 2012-10-10 パナソニック株式会社 サーボアンプ
JP5170837B2 (ja) * 2008-07-23 2013-03-27 株式会社Ihi 回転角度検出方法及び装置
JP5178374B2 (ja) * 2008-07-29 2013-04-10 キヤノン株式会社 検出装置
DE102009022084B4 (de) * 2009-05-20 2015-07-09 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Verfahren zur Bestimmung der Winkelstellung eines drehbaren Teils
JP5333863B2 (ja) * 2009-08-26 2013-11-06 株式会社ジェイテクト 回転角検出装置
JP5400583B2 (ja) * 2009-11-20 2014-01-29 株式会社ショーワ 回転角度検出装置および回転角度検出方法
US8335659B2 (en) * 2010-07-15 2012-12-18 Tyco Electronics Corporation Linear position sensor system
TWI455474B (zh) * 2011-12-07 2014-10-01 Ind Tech Res Inst 編碼器的自動對位方法及其裝置
JP5629836B2 (ja) * 2012-01-30 2014-11-26 富士フイルム株式会社 レンズ装置及び可動光学素子の位置検出方法
WO2013136612A1 (ja) * 2012-03-16 2013-09-19 三菱電機株式会社 角度検出装置
JP5936479B2 (ja) * 2012-08-03 2016-06-22 キヤノン株式会社 計測装置、リソグラフィー装置、および物品の製造方法
JP5936478B2 (ja) 2012-08-03 2016-06-22 キヤノン株式会社 計測装置、リソグラフィー装置、および物品の製造方法
JP2015017950A (ja) 2013-07-12 2015-01-29 株式会社東芝 位置検出装置および駆動システム
JP5850960B2 (ja) * 2014-02-06 2016-02-03 ファナック株式会社 位置検出器の内挿誤差を補正するモータ制御装置
JP6481254B2 (ja) 2014-03-06 2019-03-13 株式会社リコー 位相検出装置、モータ駆動制御装置、及びモータ装置
DE102014109745B3 (de) * 2014-07-11 2015-11-05 Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Motorposition
US10533875B2 (en) 2014-08-13 2020-01-14 The Timken Company Programmable interpolation module for a sensor system
DE102014226604B4 (de) * 2014-12-19 2022-10-27 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ausgleichen einer Anordnungstoleranz zwischen zwei Sensorelementen einer Lagesensoranordnung
JP6005781B2 (ja) * 2015-03-05 2016-10-12 日本航空電子工業株式会社 レゾルバ装置
EP3239664B1 (en) * 2016-04-26 2018-09-26 ams AG Signal processing arrangement and signal processing method
JP6477933B2 (ja) * 2017-04-25 2019-03-06 日本精工株式会社 回転角度検出装置及び回転角度検出方法
JP6413102B2 (ja) * 2017-04-27 2018-10-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 光学式エンコーダ
TWI646772B (zh) * 2017-05-24 2019-01-01 金麗科技股份有限公司 相位校正電路與相位校正方法
CN108931939B (zh) * 2017-05-24 2020-06-26 金丽科技股份有限公司 相位校正电路与相位校正方法
CN108204830B (zh) * 2017-11-28 2019-08-06 珠海格力电器股份有限公司 相位偏差的补偿方法和装置
JP7103836B2 (ja) * 2018-04-24 2022-07-20 エイブリック株式会社 ゼロクロス検出回路およびセンサ装置
CN109163751B (zh) * 2018-08-27 2020-07-28 珠海格力电器股份有限公司 一种编码器的控制装置及方法和编码器
TWI685208B (zh) 2018-12-07 2020-02-11 財團法人工業技術研究院 位置編碼裝置與方法
CN111089610B (zh) * 2019-12-28 2021-11-23 浙江禾川科技股份有限公司 一种编码器的信号处理方法、装置及相关组件
KR102415786B1 (ko) * 2020-12-09 2022-07-04 현대모비스 주식회사 신호 처리 장치 및 방법, 레졸버 반도체

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6232595B1 (en) * 1998-11-09 2001-05-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Position detecting apparatus
US6456677B1 (en) * 1996-06-04 2002-09-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Synchronization equipment
TW200427240A (en) * 2003-03-17 2004-12-01 Intel Corp Reducing phase noise in phase-encoded communications signals
TW200525899A (en) * 2004-01-27 2005-08-01 Dolby Lab Licensing Corp Improved coding techniques using estimated spectral magnitude and phase derived from MDCT coefficients

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2571096B2 (ja) * 1988-04-18 1997-01-16 ファナック株式会社 エンコーダ
JP3029657B2 (ja) * 1990-09-28 2000-04-04 カヤバ工業株式会社 位置検出装置
JPH06167354A (ja) * 1992-11-27 1994-06-14 Sony Magnescale Inc スケールの内挿処理装置
DE4407446C1 (de) * 1994-03-07 1995-10-19 Ibm Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Interpolation von Zwischenwerten aus periodischen phasenverschobenen Signalen sowie deren Verwendung
JP3524225B2 (ja) * 1995-07-26 2004-05-10 キヤノン株式会社 二つの周期信号の位相誤差補正方法および位相誤差補正装置
DE69727368T2 (de) 1996-11-11 2004-07-01 Fanuc Ltd. Interpolationsschaltung für kodiervorrichtung
US6704374B1 (en) * 2000-02-16 2004-03-09 Thomson Licensing S.A. Local oscillator frequency correction in an orthogonal frequency division multiplexing system
JP2001296142A (ja) 2000-04-14 2001-10-26 Yaskawa Electric Corp 回転位置検出器及び回転速度検出装置
DE10056926A1 (de) * 2000-11-20 2002-07-18 Optolab Licensing Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Konditionierung eines periodischen Analogsignals
JP4259780B2 (ja) * 2001-08-13 2009-04-30 株式会社ミツトヨ 内挿誤差見積方法および内挿誤差見積装置
DE10301848B4 (de) * 2003-01-09 2014-10-09 Anton Rodi Messeinrichtung zur Erfassung von Größen, insbesondere von Winkeln oder Wegstrecken

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6456677B1 (en) * 1996-06-04 2002-09-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Synchronization equipment
US6232595B1 (en) * 1998-11-09 2001-05-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Position detecting apparatus
TW200427240A (en) * 2003-03-17 2004-12-01 Intel Corp Reducing phase noise in phase-encoded communications signals
TW200525899A (en) * 2004-01-27 2005-08-01 Dolby Lab Licensing Corp Improved coding techniques using estimated spectral magnitude and phase derived from MDCT coefficients

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Publication number Publication date
US20100091926A1 (en) 2010-04-15
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