CN109084814B - 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法 - Google Patents

具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109084814B
CN109084814B CN201810589848.0A CN201810589848A CN109084814B CN 109084814 B CN109084814 B CN 109084814B CN 201810589848 A CN201810589848 A CN 201810589848A CN 109084814 B CN109084814 B CN 109084814B
Authority
CN
China
Prior art keywords
encoder
comparator
threshold
value
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810589848.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109084814A (zh
Inventor
近藤洋平
今井圭介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN109084814A publication Critical patent/CN109084814A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109084814B publication Critical patent/CN109084814B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24471—Error correction
    • G01D5/24476—Signal processing
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Abstract

本发明涉及具有调整比较器的阈值的功能的编码器以及编码器的控制方法。本公开的实施例所涉及的编码器具有：电压生成电路，其经由二极管连接到电源，具备可变电阻器，并将与流过二极管的电流和可变电阻器的电阻值相对应的电压作为阈值进行输出；比较器，其将从检测电动机的旋转的检测部所输入的模拟信号与从电压生成电路所输入的阈值进行比较，并将比较结果作为比较器输出来进行输出；A/D转换器，其将模拟信号转换为数字信号；阈值决定电路，其使用数字信号来计算新的阈值；以及电阻值变更电路，其变更可变电阻器的电阻值以便从电压生成电路向比较器输入计算出的新的阈值。

Description

具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法
技术领域
本发明涉及具有调整用于编码器的比较器的阈值的功能的编码器以及编码器的控制方法。
背景技术
编码器被用于检测旋转或者移动的对象物的移动方向、移动量或者角度。在编码器中，有时为了实现高精度的位置检测而需要调整来自编码器的信号。例如，在编码器的产品出货前，调整由比较器对编码器的模拟信号进行比较时的阈值。然而，在延长节拍时间的基础上，在信号电平由于出货后的老化而发生了变化时，很难进行再调整。即，当伴随编码器的老化从检测部输出的模拟信号的振幅降低或者发生偏移时，仅通过在出货前进行模拟信号调整是无法应对的。
另外，已知可以不受来自检测部的输入信号的波动影响而正确地将正弦波输入信号转换为矩形波的比较器(比较器电路)以及编码器(例如，日本特开2010-019676号公报)。现有的比较器电路具备：输入来自检测部的基本正弦波输入信号的输入部、计算输入至输入部的基本正弦波输入信号的峰值的峰值计算部、计算输入至输入部的基本正弦波输入信号的谷值的谷值计算部、在峰值计算部计算出的峰值与谷值计算部计算出的谷值之间的范围中计算阈值的阈值计算部、以及根据阈值计算部计算出的阈值来设定用于将基本正弦波输入信号转换为矩形波信号的阈值的阈值设定部。
发明内容
现有的编码器存在以下问题：在来自检测部的模拟信号的信号电平由于出货后的老化而发生了变化时，很难在比较器中将用于与来自检测部的模拟信号进行比较的阈值重新调整为最佳的值。
本公开的一实施例所涉及的编码器具有：电压生成电路，其经由二极管连接到电源，具备可变电阻器，并将与流过二极管的电流和可变电阻器的电阻值相对应的电压作为阈值进行输出；比较器，其将从检测电动机的旋转的检测部输入的模拟信号与从电压生成电路输入的阈值进行比较，并将比较结果作为比较器输出来进行输出；A/D转换器，其将模拟信号转换为数字信号；阈值决定电路，其使用数字信号来计算新的阈值；以及电阻值变更电路，其变更可变电阻器的电阻值以便从电压生成电路向比较器输入计算出的新的阈值。
本公开的其他的实施例所涉及的编码器具备：电压生成电路，其经由二极管连接到电源，具备可变电阻器，并将与流过二极管的电流和可变电阻器的电阻值相对应的电压作为阈值进行输出；多个比较器，其将从检测多个电动机的旋转的多个检测部输入的多个模拟信号与从电压生成电路输入的阈值进行比较，并将比较结果作为多个比较器输出来进行输出；多个A/D转换器，其将多个模拟信号转换为多个数字信号；阈值决定电路，其使用多个数字信号来计算新的阈值；以及电阻值变更电路，其变更可变电阻器的电阻值以便从电压生成电路向多个比较器输入计算出的新的阈值。
本公开的一实施例所涉及的编码器的控制方法，将具备可变电阻器的电压生成电路的输出电压作为阈值输入至比较器，从编码器的检测部向比较器以及A/D转换器输入模拟信号，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，比较器将模拟信号与阈值进行比较，并将比较结果作为比较器输出来进行输出，阈值决定电路使用数字信号来计算新的阈值，并变更电压生成电路的可变电阻器的电阻值，以便从电压生成电路向比较器输入电阻值变更电路计算出的新的阈值。
本公开的其他的实施例所涉及的编码器的控制方法将具备可变电阻器的电压生成电路的输出电压作为阈值输入给多个比较器，从多个编码器的检测部向多个比较器以及多个A/D转换器输入多个模拟信号，多个A/D转换器将多个模拟信号转换为多个数字信号，多个比较器将多个模拟信号与阈值进行比较，并将比较结果作为多个比较器输出来进行输出，阈值决定电路使用多个数字信号来计算新的阈值，并变更电压生成电路的可变电阻器的电阻值，以便从电压生成电路向多个比较器输入电阻值变更电路计算出的新的阈值。
附图说明
根据与附图有关的以下实施方式的说明，本发明的目的、特征以及优点会变得更清楚。在这些图中：
图1是实施例1所涉及的编码器的框图，
图2A是从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号以及阈值的时序图，
图2B是从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号以及比较器输出的时序图，
图3A是从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号的信号电平降低前以及信号电平降低后的时序图，
图3B是从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号的信号电平降低至未达到阈值时的比较器输出的时序图，
图4A是从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号的时序图，
图4B是由从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号转换出的数字信号的时序图，
图4C表示由从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号转换出的数字信号的最大值以及最小值，
图4D表示根据数字信号的最大值以及最小值计算出的阈值与模拟信号的关系，
图5A是针对从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号的信号电平降低时的阈值的调整进行说明的图，
图5B是从编码器的检测部向比较器输入的模拟信号的信号电平降低并调整了阈值时的比较器输出的时序图，
图6是用于说明实施例1所涉及的编码器的动作过程的流程图，
图7是实施例2所涉及的编码器的框图，以及
图8是用于说明实施例2所涉及的编码器的动作过程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，针对本发明所涉及的编码器以及编码器的控制方法进行说明。但是，应当注意本发明的技术的范围并不限定于这些实施方式，还延伸到权利要求书所记载的发明及与其等同的发明。
首先，针对实施例1所涉及的编码器进行说明。图1表示实施例1所涉及的编码器的框图。实施例1所涉及的编码器101具备：电压生成电路1、比较器2、A/D转换器3、阈值决定电路4以及电阻值变更电路5。
在本实施例中针对使用了光学编码器的情况进行说明，但是也能够使用磁性编码器。检测电动机的旋转的检测部80具有受光元件70以及电阻40。受光元件70通过设置在电动机等的轴中的狭缝圆盘来接收来自发光二极管等的光，并输出模拟信号。对受光元件70使用光电二极管等。通常使用A相以及B相的2个信号，但是在本实施例中仅显示A相以及B相中的1相。检测部80检测出的模拟信号Vin被输入至比较器2的非反相输入端子(+)。
电压生成电路1经由二极管12连接到电源50，具备可变电阻器10，并将与流过二极管12的电流和可变电阻器10的电阻值相对应的电压作为阈值电压(以下，称为“阈值”。)进行输出。
如果设流过二极管的电流为I，设可变电阻器10的电阻值为R，则阈值电压Vth可以通过以下数学式求出。
Vth＝I×R
因此，通过变更可变电阻器10的电阻值R，能够调整阈值电压Vth。从电压生成电路1输出的阈值Vth被输入至比较器2的反相输入端子(-)。
比较器2将从检测电动机的旋转的检测部80输入的模拟信号Vin与从电压生成电路1输入的阈值Vth进行比较，并将比较结果作为比较器输出Vout来进行输出。在这里，针对模拟信号Vin、阈值Vth以及比较器输出Vout的关系进行说明。图2A表示从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号Vin以及阈值Vth的时序图。图2B表示从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号Vin以及比较器输出Vout的时序图。比较器2比较模拟信号Vin与阈值Vth的大小，当模拟信号Vin比阈值Vth小时，输出低电平信号(低)作为比较器输出Vout。另一方面，当模拟信号Vin在阈值Vth以上时，输出高电平(高)作为比较器输出Vout。因此，当输入具有某种波形的模拟信号Vin时，比较器输出Vout为矩形波的状态是正常的。另一方面，无论模拟信号Vin是否具有某种波形，比较器输出Vout始终为低电平或者高电平的状态是异常的。从图2B可知，为了得到正常的比较器输出Vout，只要将阈值Vth设定在模拟信号Vin的最小值Vmin～最大值Vmax的范围内即可。
在这里，针对比较器输出Vout为异常时的例子进行说明。图3A是从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号Vin的信号电平降低前以及信号电平降低后的时序图。图3B是从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号Vin的信号电平降低至未达到阈值时的比较器输出Vout的时序图。如图3A所示，设初始的模拟信号为Vin1，设老化后的模拟信号为Vin2。进一步地，设初始的模拟信号Vin1比初始的阈值Vth1大，老化后的模拟信号Vin2比初始的阈值Vth1小。此时，如图3B所示，在老化后，比较器输出Vout与老化后的模拟信号Vin2的波形不同，始终为低电平。其结果是，比较器2无法输出正确的比较结果(高)。本实施例所涉及的编码器用于解决像这样的问题，即使在模拟信号由于老化等而发生了变化时，也能够得到正常的比较器输出。
A/D转换器3将模拟信号转换为数字信号。通过A/D转换器3转换出的数字信号被输出至阈值决定电路4。图4A表示从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号的时序图。图4B表示由从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号所转换出的数字信号的时序图。通过由A/D转换器3将模拟信号转换为数字信号，能够容易地进行信号的电平的计算。
此外，还可以设置放大模拟信号的振幅并输入至A/D转换器3的放大电路6，并在将模拟信号输入给A/D转换器3之前，进行放大。通过设置放大电路6，即使模拟信号微弱时，比较器2也能够正确地输出比较结果。
阈值决定电路4使用数字信号来计算新的阈值。该新的阈值能够设为数字信号的最大值与最小值的平均值。图4C是表示由从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号所转换出的数字信号的最大值Vmax以及最小值Vmin的图。图4D是表示根据数字信号的最大值Vmax以及最小值Vmin计算出的阈值Vth与模拟信号的关系的图。阈值决定电路4能够将数字信号的最大值Vmax与最小值Vmin的平均值设为新的阈值Vth。但是，并不限定于这样的例子，新的阈值Vth可以被设为是包含在数字信号的最大值Vmax～最小值Vmin的范围中的任意的值。
电阻值变更电路5变更可变电阻器10的电阻值，以便从电压生成电路1向比较器2输入计算出的新的阈值。图5A是用于针对从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号的信号电平降低时的阈值的调整进行说明的图。图5B表示从编码器的检测部80向比较器2输入的模拟信号的信号电平降低，并调整了阈值时的比较器输出Vout2的时序图。例如，如使用图3A所说明的那样，设初始的模拟信号Vin1由于老化等，信号电平降低至模拟信号Vin2。此时，如上所述，如果老化后的模拟信号Vin2降至低于初始的阈值Vth1，则无法得到正常的比较器输出。因此，阈值决定电路4以及电阻值变更电路5如图5A所示，配合老化后的模拟信号Vin2来调整阈值。例如，能够将老化后的模拟信号Vin2的最大值以及最小值的平均值设为新的阈值Vth2。比较器2通过将老化后的模拟信号Vin2与新的阈值Vth2进行比较，如图5B所示，能够得到具有矩形波的正常的比较器输出Vout2。
接下来，针对实施例1所涉及的编码器的控制方法进行说明。图6表示用于说明实施例1所涉及的编码器的动作过程的流程图。首先，在步骤S101中，将电压生成电路1的输出电压作为阈值Vth输入给比较器2。阈值Vth是流过包含在电压生成电路1中的二极管的电流乘以可变电阻器10的电阻值而得到的值。在这里，当输入给比较器2的模拟信号Vin的最大值Vmax以及最小值Vmin是已知的、且设阈值Vth为最大值Vmax以及最小值Vmin的平均值时，可变电阻器10的电阻值R可以使用流过二极管的电流I并通过以下数学式求出。
R＝Vth/I
＝(Vmax+Vmin)/(2×I)
接下来，在步骤S102中，从编码器的检测部80向比较器2以及A/D转换器3输入模拟信号Vin。在这里，在从编码器的检测部80向A/D转换器3输入模拟信号Vin的阶段中，可以设放大电路6还具有放大模拟信号的振幅的阶段。通过放大模拟信号Vin，即使在模拟信号微弱时，也能够得到正常的比较器输出。
接下来，在步骤S103中，A/D转换器3将模拟信号Vin转换为数字信号。A/D转换器3将转换出的数字信号输出至阈值决定电路4。
接下来，在步骤S104中，比较器2将模拟信号Vin与阈值Vth进行比较，并将比较结果作为比较器输出Vout进行输出。
接下来，在步骤S105中，阈值决定电路4计算数字信号的最大值Vmax与最小值Vmin的平均值，并将计算出的平均值决定为新的阈值Vth2。但是，并不限定于这样的例子，阈值决定电路4可以通过其他的计算方法使用数字信号来计算新的阈值。例如，如图4C所示，可以将新的阈值Vth2作为数字信号的单调递增区域的电压值(Vu1、Vu2、Vu3)的平均值或者单调递减区域的电压值(Vd1、Vd2、Vd3)的平均值。
接下来，在步骤S106中，电阻值变更电路5变更电压生成电路1的可变电阻器10的电阻值，以便从电压生成电路1向比较器2输入计算出的新的阈值。
如上，根据实施例1所涉及的编码器，即使在由于老化等来自编码器的检测部的模拟信号发生了变化时，由于调整用于对输入给比较器的模拟信号进行比较的阈值，因此还是能够得到正常的比较器输出。
接下来，针对实施例2所涉及的编码器进行说明。图7表示实施例2所涉及的编码器的框图。实施例2所涉及的编码器102具备：电压生成电路1、多个比较器(21，22)、多个A/D转换器(31，32)、阈值决定电路4以及电阻值变更电路5。在实施例2所涉及的编码器102的结构要素中，针对与实施例1所涉及的编码器101中的结构要素相同的结构要素，使用相同符号。实施例2所涉及的编码器102与实施例1所涉及的编码器101的不同之处在于，设置多个用于检测电动机的旋转等的检测部，并使用共通的阈值作为用于在多个比较器中对从多个检测部输出的多个模拟信号进行比较的阈值。
电压生成电路1将与流过二极管的电流和可变电阻器的电阻值相对应的电压作为阈值Vth输入给第1比较器21以及第2比较器22的各自的反相输入端子(-)。在这里，虽然示出了使用2个比较器作为多个比较器的例子，但是也可以根据检测部的数量设为3个以上。
多个比较器例如第1比较器21以及第2比较器22将从检测多个电动机的旋转的多个检测部(80、81)所输入的多个模拟信号(第1模拟信号Vin10、第2模拟信号Vin20)与从电压生成电路1所输入的阈值Vth进行比较，并将比较结果作为多个比较器输出(第1比较器输出Vout10、第2比较器输出Vout20)来进行输出。
多个A/D转换器(第1A/D转换器31、第2A/D转换器32)将多个模拟信号(第1模拟信号Vin10、第2模拟信号Vin20)转换为多个数字信号。通过第1A/D转换器31以及第2A/D转换器32转换出的数字信号被输出至阈值决定电路4。
此外，还可以设置放大多个模拟信号的振幅并输出至多个A/D转换器(31、32)的多个放大电路(第1放大电路61、第2放大电路62)，并在将多个模拟信号输入给多个A/D转换器(31、32)之前，进行放大。通过设置多个放大电路(61、62)，即使在模拟信号微弱时，多个比较器(21、22)也能够正确地输出比较结果。
阈值决定电路4使用多个数字信号来计算新的阈值。
电阻值变更电路5变更可变电阻器10的电阻值，以便从电压生成电路1向多个比较器(21、22)输入计算出的新的阈值。
接下来，针对实施例2所涉及的编码器的控制方法进行说明。图8表示用于说明实施例2所涉及的编码器的动作过程的流程图。首先在步骤S201中，将电压生成电路1的输出电压作为阈值Vth输入给多个比较器(21、22)。阈值Vth是流过包含在电压生成电路1中的二极管的电流乘以可变电阻器10的电阻值而得到的值。
接下来，在步骤S202中，从编码器的多个检测部(80、81)向多个比较器(21、22)以及多个A/D转换器(31、32)输入多个模拟信号(Vin10、Vin20)。在这里，在从编码器的多个检测部(80、81)向多个A/D转换器(31、32)输入多个模拟信号(Vin10、Vin20)的阶段中，还可以具有多个放大电路(61、62)放大多个模拟信号的振幅的阶段。通过放大多个模拟信号(Vin10、Vin20)，即使在多个模拟信号微弱时，也能够得到正常的多个比较器输出。
接下来，在步骤S203中，多个A/D转换器(31、32)将多个模拟信号(Vin10、Vin20)转换为多个数字信号。多个A/D转换器(31、32)将转换出的多个数字信号输出至阈值决定电路4。
接下来，在步骤S204中，多个比较器(21、22)对多个模拟信号(Vin10、Vin20)与阈值Vth进行比较，并将比较结果作为多个比较器输出(第1比较器输出Vout10、第2比较器输出Vout20)来进行输出。
接下来，在步骤S205中，阈值决定电路4计算多个数字信号的最大值Vmax与最小值Vmin的多个平均值，并将计算出的多个平均值中的最小值决定为新的阈值Vth2。通过设为像这样的结构，即使在将与多个数字信号中的最小值相对应的模拟信号输入给相对应的比较器时，也能够得到正常的比较器输出。但是，并不限定于这样的例子，阈值决定电路也可以通过其他的计算方法使用数字信号来计算新的阈值。例如，如图4C所示，可以将新的阈值Vth2作为数字信号的单调递增区域的电压值(Vu1、Vu2、Vu3)的平均值或者单调递减区域的电压值(Vd1、Vd2、Vd3)的平均值。
接下来，在步骤S206中，电阻值变更电路5变更电压生成电路1的可变电阻器10的电阻值，以便从电压生成电路1向多个比较器(21、22)输入计算出的新的阈值。
如上，根据实施例2所涉及的编码器，即使在由于老化等导致来自编码器的检测部的多个模拟信号中的至少1个发生了变化时，由于对用于比较输入给多个比较器的多个模拟信号的阈值进行调整，因此能够得到正常的多个比较器输出。
根据本公开的实施例所涉及的编码器以及编码器的控制方法，即使在来自检测部的模拟信号的信号电平由于出货后的老化而发生了变化时，也能够在比较器中将用于与来自检测部的模拟信号进行比较的阈值重新调整为最佳的值。

Claims (8)

1.一种编码器，其特征在于，具有：
电压生成电路，其经由二极管连接到电源，具备可变电阻器，并将与流过二极管的电流和可变电阻器的电阻值相对应的电压作为阈值进行输出；
比较器，其将从检测电动机的旋转的检测部所输入的模拟信号与从所述电压生成电路所输入的所述阈值进行比较，并将比较结果作为比较器输出来进行输出；
A/D转换器，其将所述模拟信号转换为数字信号；
阈值决定电路，其使用所述数字信号来计算新的阈值；以及
电阻值变更电路，其变更所述可变电阻器的电阻值，以便从所述电压生成电路向所述比较器输入计算出的所述新的阈值，
所述新的阈值是所述数字信号的最大值与最小值的平均值。
2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，
所述编码器还具有：放大电路，其放大所述模拟信号的振幅并输出至所述A/D转换器。
3.一种编码器，其特征在于，具有：
电压生成电路，其经由二极管连接到电源，具备可变电阻器，并将与流过二极管的电流和可变电阻器的电阻值相对应的电压作为阈值进行输出；
多个比较器，其将从检测多个电动机的旋转的多个检测部所输入的多个模拟信号与从所述电压生成电路所输入的所述阈值进行比较，并将比较结果作为多个比较器输出来进行输出；
多个A/D转换器，其将所述多个模拟信号转换为多个数字信号；
阈值决定电路，其使用所述多个数字信号来计算新的阈值；以及
电阻值变更电路，其变更所述可变电阻器的电阻值，以便从所述电压生成电路向所述多个比较器输入计算出的所述新的阈值，
所述新的阈值是根据所述多个数字信号的最大值与最小值计算出的多个平均值中的最小值。
4.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于，
所述编码器还具有：多个放大电路，其放大所述多个模拟信号的振幅并输出至所述多个A/D转换器。
5.一种编码器的控制方法，其特征在于，
将具备可变电阻器的电压生成电路的输出电压作为阈值输入至比较器，
从编码器的检测部向所述比较器以及A/D转换器输入模拟信号，
所述A/D转换器将所述模拟信号转换为数字信号，
所述比较器将所述模拟信号与所述阈值进行比较，并将比较结果作为比较器输出来进行输出，
阈值决定电路使用所述数字信号来计算新的阈值，并变更所述电压生成电路的可变电阻器的电阻值，以便从所述电压生成电路向所述比较器输入电阻值变更电路计算出的所述新的阈值，
在所述阈值决定电路使用所述数字信号来计算阈值的阶段中，计算所述数字信号的最大值与最小值的平均值，并将计算出的平均值决定为所述新的阈值。
6.根据权利要求5所述的编码器的控制方法，其特征在于，
在从编码器的检测部向所述A/D转换器输入所述模拟信号的阶段中，还具有放大电路放大所述模拟信号的振幅的阶段。
7.一种编码器的控制方法，其特征在于，
将具备可变电阻器的电压生成电路的输出电压作为阈值输入给多个比较器，
从多个编码器的检测部向所述多个比较器以及多个A/D转换器输入多个模拟信号，
所述多个A/D转换器将所述多个模拟信号转换为多个数字信号，
所述多个比较器将所述多个模拟信号与所述阈值进行比较，并将比较结果作为多个比较器输出来进行输出，
所述阈值决定电路使用所述多个数字信号来计算新的阈值，并变更所述电压生成电路的可变电阻器的电阻值，以便从所述电压生成电路向所述多个比较器输入电阻值变更电路计算出的所述新的阈值，
在所述阈值决定电路使用所述多个数字信号来计算阈值的阶段中，计算所述多个数字信号的最大值与最小值的多个平均值，并将计算出的所述多个平均值的最小值决定为所述新的阈值。
8.根据权利要求7所述的编码器的控制方法，其特征在于，
在从编码器的检测部向所述多个A/D转换器输入所述多个模拟信号的阶段中，还具有多个放大电路放大所述多个模拟信号的振幅的阶段。
CN201810589848.0A 2017-06-13 2018-06-08 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法 Active CN109084814B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-115902 2017-06-13
JP2017115902A JP6431135B1 (ja) 2017-06-13 2017-06-13 比較器の閾値を調整する機能を有するエンコーダ及びエンコーダの制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109084814A CN109084814A (zh) 2018-12-25
CN109084814B true CN109084814B (zh) 2019-12-17

Family

ID=64332549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810589848.0A Active CN109084814B (zh) 2017-06-13 2018-06-08 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10444041B2 (zh)
JP (1) JP6431135B1 (zh)
CN (1) CN109084814B (zh)
DE (1) DE102018113527B4 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6431135B1 (ja) * 2017-06-13 2018-11-28 ファナック株式会社 比較器の閾値を調整する機能を有するエンコーダ及びエンコーダの制御方法
JP6431136B1 (ja) * 2017-06-13 2018-11-28 ファナック株式会社 比較器の閾値を調整する機能を有するエンコーダ及びエンコーダの制御方法
JP2022153688A (ja) * 2021-03-30 2022-10-13 ラピステクノロジー株式会社 非接触給電装置、受電装置及び送電装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037380A (zh) * 1988-04-04 1989-11-22 托林顿公司 具有自适应阈电路的磁性传感器轴承
US5898170A (en) * 1997-07-02 1999-04-27 Microsoft Corporation Apparatus and method for finding optimal sensitivity level for optical encoding circuit
CN1992508A (zh) * 2004-02-18 2007-07-04 发那科株式会社 编码器
JP2008076414A (ja) * 2007-11-29 2008-04-03 Fanuc Ltd エンコーダ及び電動機の制御装置
CN101548158A (zh) * 2007-09-28 2009-09-30 旭化成电子材料元件株式会社 传感器阈值电路
CN102538849A (zh) * 2010-10-31 2012-07-04 安华高科技Ecbuip(新加坡)私人有限公司 光学编码器中的滞后补偿内插电路
JP2016161343A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 ファナック株式会社 自動調整機能を有するエンコーダの信号処理装置
CN109084813A (zh) * 2017-06-13 2018-12-25 发那科株式会社 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及其控制方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1602898A (en) * 1977-04-26 1981-11-18 Suwa Seikosha Kk Circuit for detecting a voltage
JPS54157530U (zh) 1978-04-24 1979-11-01
JPS5732408A (en) 1980-08-06 1982-02-22 Chinon Kk Focusing controller
JP2569120B2 (ja) * 1988-05-09 1997-01-08 ファナック株式会社 光学式エンコーダ
JPH07190810A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Rohm Co Ltd ロータリエンコーダおよびこれを用いた入力装置
JPH07191805A (ja) 1993-12-27 1995-07-28 Rohm Co Ltd ロータリエンコーダおよびこれを用いた入力装置
US5893049A (en) * 1996-08-06 1999-04-06 Pacesetter, Inc. Rapid response voltage threshold determination circuit for electrophysiology diagnostic device
US6518910B2 (en) * 2000-02-14 2003-02-11 Canon Kabushiki Kaisha Signal processing apparatus having an analog/digital conversion function
US6433329B1 (en) 2001-01-30 2002-08-13 International Business Machines Corporation Optical position sensor with threshold updated dynamically by interpolation between minimum and maximum levels of output signal
US7521669B2 (en) * 2006-06-02 2009-04-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Multi-bit absolute position optical encoder with reduced number of tracks
JP2010019676A (ja) 2008-07-10 2010-01-28 Ono Sokki Co Ltd コンパレータ回路、エンコーダ、燃焼解析システム、及び、コンパレータ回路の制御方法
US20120053433A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Nellcor Puritan Bennett Llc SYSTEM AND METHOD TO DETERMINE SpO2 VARIABILITY AND ADDITIONAL PHYSIOLOGICAL PARAMETERS TO DETECT PATIENT STATUS
JP5933415B2 (ja) 2012-10-29 2016-06-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP5980111B2 (ja) 2012-12-28 2016-08-31 アズビル株式会社 光電センサ
JP6026908B2 (ja) * 2013-02-07 2016-11-16 株式会社マキタ 電動機械器具及びバッテリパック
US9638734B2 (en) * 2014-11-26 2017-05-02 Hamilton Sundstrand Corporation Electrical current system including voltage drop component
US10263412B2 (en) * 2016-12-22 2019-04-16 Infineon Technologies Austria Ag System and method for desaturation detection
JP6431135B1 (ja) * 2017-06-13 2018-11-28 ファナック株式会社 比較器の閾値を調整する機能を有するエンコーダ及びエンコーダの制御方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037380A (zh) * 1988-04-04 1989-11-22 托林顿公司 具有自适应阈电路的磁性传感器轴承
US5898170A (en) * 1997-07-02 1999-04-27 Microsoft Corporation Apparatus and method for finding optimal sensitivity level for optical encoding circuit
CN1992508A (zh) * 2004-02-18 2007-07-04 发那科株式会社 编码器
CN101548158A (zh) * 2007-09-28 2009-09-30 旭化成电子材料元件株式会社 传感器阈值电路
JP2008076414A (ja) * 2007-11-29 2008-04-03 Fanuc Ltd エンコーダ及び電動機の制御装置
CN102538849A (zh) * 2010-10-31 2012-07-04 安华高科技Ecbuip(新加坡)私人有限公司 光学编码器中的滞后补偿内插电路
CN102538849B (zh) * 2010-10-31 2015-01-07 安华高科技通用Ip(新加坡)公司 高分辨率、高速、单一码道光学编码器
JP2016161343A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 ファナック株式会社 自動調整機能を有するエンコーダの信号処理装置
CN109084813A (zh) * 2017-06-13 2018-12-25 发那科株式会社 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019002733A (ja) 2019-01-10
JP6431135B1 (ja) 2018-11-28
US20180356260A1 (en) 2018-12-13
US10444041B2 (en) 2019-10-15
CN109084814A (zh) 2018-12-25
DE102018113527B4 (de) 2024-03-07
DE102018113527A1 (de) 2018-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109084813B (zh) 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及其控制方法
CN109084814B (zh) 具有调整比较器的阈值的功能的编码器及编码器控制方法
JP4670496B2 (ja) 光受信器
US8674690B2 (en) Feedback control circuit for a hall effect device
US8546743B2 (en) Encoder in which the relative displacement between the encoder scale and encoder head is detected
US20140177289A1 (en) Control circuit for reducing current error of output of power converter and control method thereof
JPWO2017094402A1 (ja) スイッチング電源装置及び誤差補正方法
US8710872B2 (en) Driver circuit for driving semiconductor switches
US8525094B2 (en) Photoelectric conversion circuit
US10454374B2 (en) Power supply
JP4756614B2 (ja) 信号検出装置
JP6036720B2 (ja) 空燃比検出装置
US7630695B2 (en) Receiver signal strength indicator
US7015759B2 (en) AGC circuit
JP6117663B2 (ja) モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法
EP3226409B1 (en) Power converting device and air conditioner
CN114915742A (zh) 图像传感器及其操作方法以及模数转换器
KR20070105195A (ko) 온도 센서
JP2018017516A (ja) 光検出回路及びそのバイアス設定方法
JP5750067B2 (ja) 制御装置及びデジタル制御電源並びに制御方法
JP4950957B2 (ja) Ｎｒｚ信号増幅装置
JP2008295016A (ja) Ａｄ変換器の校正システム
KR101043934B1 (ko) 아날로그/디지탈 컨버터의 최적조건 자동 추종회로
JPWO2015145675A1 (ja) 電圧信号検出装置および電圧信号調整方法
US6943539B2 (en) Electricity meter with multiple gains signal to an A/D converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant