DE10392675B4

DE10392675B4 - Drehcodierer

Info

Publication number: DE10392675B4
Application number: DE10392675T
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Sakuma; Takashi Okamuro
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2023-04-12
Also published as: DE10392675T5; JP4270128B2; WO2004092683A1; US20060033643A1; JPWO2004092683A1; US7046176B2

Abstract

Drehcodierer mit
– einer Signalerzeugungseinrichtung (2) zum Erzeugen eines Sinussignals von N Perioden je Umdrehung einer Welle;
– einer Berechnungseinrichtung (10, 30) zum Ermitteln eines Drehwinkels (Θ) der Welle basierend auf dem Sinussignal;
– einer Speichereinrichtung (35, 37) für die Speicherung von Fehlerwerten für den ermittelten Drehwinkel (Θ) der Welle,
– wobei eine Umdrehung der Welle im Hinblick auf die N Perioden aufgeteilt ist in eine Vielzahl von ersten Winkelzonen (1/32);
– wobei jeweils eine Winkelzone, die sich im wesentlichen im Zentrum einer der ersten Winkelzonen befindet, aufgeteilt ist in eine Vielzahl von zweiten Winkelzonen (1/16384); und
– wobei der Fehlerwert, der einem Drehwinkel im wesentlichen im Zentrum der zweiten Winkelzone (1/16384) entspricht, in der Speichereinrichtung in Bezug zu dem Drehwinkel (Θ) gespeichert ist; und
– einer Korrekturvorrichtung (31) zum Lesen des in der Speichervorrichtung (35, 37) in Bezug zu dem Drehwinkel gespeicherten...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezweckt, zum Verbessern der Erfassungsgenauigkeit in einem Drehcodierer einen durch eine Abweichung zwischen dem Wellenmitte einer Drehwelle und der Mitte einer Drehscheibe bedingten Winkelfehler zu korrigieren.

Ein bisher bekannter Drehcodierer wird unter Bezugnahme auf JP-A-11-325972 beschrieben. Gemäß dieser Veröffentlichung verwendet der Drehcodierer ein Verfahren zum Korrigieren eines Absolutwinkelfehlers, der bedingt durch die Mittenabweichung zwischen einer Drehscheibe und einer Drehwelle erzeugt wird, die an der die Drehscheibe befestigt ist, um hierdurch die Positionserfassungsgenauigkeit der Codiereinrichtung zu verbessern. Das Verfahren umfasst einen Prozess des Erfassens eines Umfangs der Mittenschwankung zwischen der Drehscheibe und der Drehwelle, an der die Drehscheibe befestigt ist, einen Prozess zum Bestimmen eines Absolutwinkelfehlers aus dem Umfang der Mittenschwankung, einen Prozess zum Bestimmen eines Korrekturwerts zum Korrigieren des Absolutwinkelfehlers, und einen Prozess des Addierens des Korrekturwertes zu einem Absolutwinkelpositionsdatenwert, der von der Codiereinrichtung ausgegeben wird, um die Absolutwinkelpositionsdaten zu korrigieren.

Gemäß einem solchen Drehcodierer ist es möglich, einen Absolutwinkelpositionsdatenwert mit einer hohen Genauigkeit zu erhalten, in welchem ein durch Mittenschwankung bedingter Fehler eliminiert ist.

Vorrichtung zur Bestimmung der Drehstellung von drehenden Wellen eines Motors oder ähnlichem sind ferner aus DE 195 02 399 C2 , DE 689 15 814 T2 , EP 1 116 936 A1 und EP 1 046 884 A1 bekannt, wobei bei der Vorrichtung aus DE 689 15 814 T2 ein Positionsdetektor zur Erzeugung zweiphasiger periodischer Wellen ein Sinus- und ein Cosinussignal sowohl an eine Abtast/Halte-Schaltung als auch an einen Wellenumformer abgibt, dessen Ausgangssignal an einen Auf/Ab-Zähler witergeleitet wird. Dessen Ausgangssignal wiederum wird an eine Halteschaltung geführt. Eine weitere Schaltung dient dabei der Ermittlung eines grob geschätzten Positionswertes und eines genau geschätzten Positionswertes, ohne dass dabei Fehlerwerte gespeichert werden.

Wenn jedoch in der konventionellen Technik in viele Zonen aufgeteilte Fehlerdatenwerte in einem Speicherelement gespeichert werden, um die Genauigkeit des Absolutwinkelfehlers sicherzustellen, wird das Speicherelement groß entsprechend der Erhöhung der Speicherkapazität und wodurch auch der Drehcodierer groß wird. Insbesondere wächst gemäß der Zunahme einer N-Frequenzkomponente bei einer Umdrehung die Anzahl der Fehlerdaten an und demnach tritt ein Problem auf, dass die Speicherkapazität zunimmt und hierdurch das Speicherelementes groß wird.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezweckt, das oben angegebene Problem zu umgehen. Ein Ziel der Erfindung besteht darin, die Informationsmenge von Fehlerdaten zu reduzieren, um hierdurch die erforderliche Kapazität eines Speicherelementes zu reduzieren, und einen Drehcodierer mit hoher Genauigkeit bereitzustellen.

Ein Drehcodierer gemäß der Erfindung umfasst eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Sinussignals von N Perioden je Umdrehung einer Welle;
eine Berechnungseinrichtung zum Ermitteln eines Drehwinkels der Welle basierend auf dem Sinussignal;
eine Speichereinrichtung für die Speicherung von Fehlerwerten für den ermittelten Drehwinkel der Welle,
wobei eine Umdrehung der Welle im Hinblick auf die N Perioden aufgeteilt ist in eine Vielzahl von ersten Winkelzonen;
wobei jeweils eine Winkelzone, die sich im wesentlichen im Zentrum einer der ersten Winkelzonen befindet, aufgeteilt ist in eine Vielzahl von zweiten Winkelzonen; und
wobei der Fehlerwert, der einem Drehwinkel im wesentlichen im Zentrum der zweiten Winkelzone entspricht, in der Speichereinrichtung in Bezug zu dem Drehwinkel gespeichert ist; und
eine Korrekturvorrichtung zum Lesen des in der Speichervorrichtung in Bezug zu dem Drehwinkel gespeicherten Fehlerwerts und zum Korrigieren des Drehwinkels.

Bei einem derart aufgebauten Drehcodierer ist die Speichervorrichtung in einer Weise eingerichtet, dass der derart gemessene Fehlerwert des Drehwinkels für eine Umdrehung der Welle aufgeteilt wird in Bezug auf die N Perioden zum Festlegen einer Vielzahl erster Winkelzonen, wobei eine Winkelzone weitgehend im Zentrum der ersten Winkelzone in eine Vielzahl von Zonen zum Festlegen zweiter Winkelzonen aufgeteilt ist, und wobei der Fehlerwert entsprechend einem Winkel bei weitgehend dem Zentrum der zweiten Winkelzone entsprechend dem Drehwinkel darin gespeichert wird; und dass die erste Korrekturvorrichtung den in der Speichervorrichtung entsprechend dem Drehwinkel gespeicherten Fehlerwert liest und den Drehwinkel korrigiert, so dass die Speicherkapazität der Speichervorrichtung klein sein kann.

Der Drehcodierer gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung umfasst:
ein erstes Speicherelement, das selbst bei einer abgeschalteten Energieversorgung Speicherinhalte hält und in dem die Fehlerwerte als Speicherinhalte gespeichert sind, und ein zweites Speicherelement, in das aus dem ersten Speicherelement gelesene Speicherinhalte übertragen werden, wenn die Energieversorgung eingeschaltet ist und dessen Speicherinhalte gelöscht werden, wenn die Energieversorgung abgeschaltet ist.

Bei einem derart aufgebauten Drehcodierer kann die Zugriffszeit auf das zweite Speicherelement reduziert werden, da der Winkelfehlerwert entsprechend dem Drehwinkel in dem zweiten Speicherelement gespeichert ist, welches die Speicherinhalte löscht, wenn die Energiezufuhr davon abgeschaltet wird. Demnach kann die erste Korrekturvorrichtung die Verarbeitung bei einer hohen Geschwindigkeit ausführen.

Der Codierer gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindungs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturvorrichtung die aus der Speichervorrichtung gelesenen Fehlerwerte zu zwei benachbarten zweiten Winkelzonen auf der Basis einer Linearinterpolation in Bezug zu dem Drehwinkel ermittelt, um hierdurch einen Näherungsfehlerwert zu erhalten, und den Drehwinkel basierend auf dem Näherungsfehlerwert korrigiert.

Bei einem derart konfigurierten Drehcodierer kann die Genauigkeit der Korrektur des Drehwinkels verbessert werden, da der Drehwinkel basierend auf dem Näherungsfehlerwert korrigiert wird.

Der Codierer gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindungs ist gekennzeichnet durch eine Bestimmungsvorrichtung, die bestimmt, ob eine Differenz zwischen den benachbarten Winkelfehlerwerten gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Wert, und eine Ausführungsvorrichtung zum Aktivieren der Korrekturvorrichtung nur, wenn der Unterschied größer ist als der vorbestimmte Wert.

Bei einem derart konfigurierten Drehcodierer kann die Genauigkeit der Korrektur des Drehwinkels verbessert werden während der Verbesserung der Hochgeschwindigkeitseigenschaft.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1 ein Diagramm des Gesamtaufbaus des Drehcodierers gemäß der Erfindung;
2 ein Diagramm des Aufbaus einer Messeinrichtung zum Messen eines Winkelfehlers des in 1 gezeigten Drehcodierers;
3 ein Diagramm einer Winkelfehlerkurve für eine Umdrehung des in 1 gezeigten Drehcodierers;
4 ein teilweise vergrößertes Diagramm der in 3 gezeigten Drehfehlerkurve;
5 ein Diagramm einer basierend auf 4 vorbereiteten Winkelfehlerdatentabelle;
6 ein Ablaufdiagramm des Betriebs des Drehcodierers nach 1; und
7 ein Diagramm der Datenstruktur eines Winkelerfassungssignals gemäß dem in 1 gezeigten Drehcodierer.
Ausführungsform 1
Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das den Gesamtaufbau eines Decodierers gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt. 2 ist ein Diagramm, das den Aufbau einer Messeinrichtung zum Messen eines Winkelfehlers des in 1 gezeigten Drehcodierers zeigt. 3 ist ein Diagramm, das eine Winkelfehlerkurve für eine Umdrehung des in 1 gezeigten Drehcodierers zeigt. 4 ist ein teilweise vergrößertes Diagramm der in 2 gezeigten Winkelfehlerkurve.
In 1 ist der Drehcodierer 1 aufgebaut aus einer Signalerzeugungseinrichtung 2, die als Einrichtung zum Erzeugen eines Sinussignals und eines Cosinussignals in Übereinstimmung mit der Drehung der Welle 4 eines Motors dient, aus einer Umsetzverarbeitungseinrichtung 10 zum Umsetzen des von der Signalerzeugungseinrichtung 2 erzeugten analogen Sinussignals und analogen Cosinussignals in ein Digitalsignal, und durch eine Berechnungseinrichtung 30, die als eine Einrichtung zum Berechnen und Erfassen des Drehwinkels der Welle 4 des Motors basierend auf dem Digitalsignal und einer Winkelfehlertabelle dient.
Die Signalerzeugungseinrichtung 2 ist aufgebaut aus lichtemittierenden Dioden 3a bis 3n zum Erzeugen von gerichtetem Licht, wenn ein Strom durch die Dioden und durch einen Widerstand 5 fließt, aus einer kreisförmigen Platte 7, die an der Welle 4 des Motors befestigt ist und ein durch einen durchlässigen Abschnitt zum Durchlassen des Lichtes und einen nicht-durchlässigen Abschnitt zum Abschirmen des Lichtes gebildetes Muster hat, und aus lichtempfangenden Dioden 11a bis 11n zum Empfangen des Lichts durch die kreisförmige Platte und zum entsprechenden Auslösen von Stromflüssen entsprechend der derart empfangenen Lichtmengen.
Die Umsetzverarbeitungseinrichtung 10 ist aufgebaut aus Verstärkern 13a bis 13n jeweils zum Verstärken der durch die lichtempfangenen Dioden 11a bis 11n fließenden Ströme zum Erzeugen von Sinussignalen und Cosinussignalen, beispielsweise jeweils mit 512 f Komponenten, als Sinussignale und Cosinussignale, die jeweils N Perioden pro Umdrehung der Welle 4 haben; einer Abtast-Halte-Schaltung 15 zum Abtasten der Sinussignale von N Perioden synchron mit einem Anforderungssignal und zum Halten der Spannung der Sinussignale; und einem Analog-zu-Digital-Umsetzer bzw. A/D-Umsetzer 19 zum Umsetzen von analogen Ausgangsgrößen der Abtast-Halte-Schaltung in ein Digitalsignal.
Das Cosinussignal wird in der Weise erhalten, dass Licht, das durch einen zweiten Schlitz hindurchtritt, dessen elektrischer Winkel um 90 Grad in Bezug auf einen ersten Schlitz abweicht, der auf der Kreisplatte 7 für das Sinussignal ausgebildet ist, erfasst wird durch die Lichtempfangsdioden 11a bis 11n und einer photoelektrischen Umsetzung unterzogen wird.
Die Berechnungseinrichtung 30 ist aus einer CPU bzw. zentrale Verarbeitungseinheit 31 aufgebaut, die gekoppelt ist an den Ausgang eines A/D-Umsetzers 19, an ein ROM 33 zum Lesen von Speicherinhalten davon ansprechend auf die als Adresssignale dienenden Sinussignale und Cosinussignale, an ein EEPROM 37, das als ein erstes Speicherelement dient, welches Speicherinhalte davon behält, selbst wenn eine Energieversorgung davon abgeschaltet wird und in welchem Fehlerdaten eingeschrieben und gespeichert werden, und an ein RAM 35, das als ein zweites Speicherelement dient, welches temporär die aus dem EEPROM 37 gelesenen Fehlerdaten liest und die Speicherinhalte löscht, wenn seine Energiezufuhr abgeschaltet wird.
Diesbezüglich wird das EEPROM 37, da die Fehlerdaten für den Drehcodierer 1 inhärente Werte sind, als ein Element verwendet, in welchem die Daten elektrisch geschrieben werden können zur Zeit der Herstellung des Drehcodierers 1.
Ein durch Multiplizieren von tan^–1(Xs/Xc) mit einer geeigneten konstanten Zahl in Übereinstimmung mit den durch das Sinussignal und das Cosinussignal festgelegten Adressen erhaltener Wert, nämlich der Sinusdatenwert Xs und der Cosinusdatenwert Xc, werden umgesetzt in eine Binärzahl und in dem ROM 33 gespeichert.
Der Winkelfehler des Drehcodierers wird auf folgende Weise gemessen und in dem EEPROM 37 gespeichert. Zuerst wird der Grund, warum der Winkelfehler in dem Drehcodierer 1 auftritt, erläutert.
Das von den lichtemittierenden Dioden 3a bis 3n erzeugte Licht wird von lichtempfangenden Dioden 11a bis 11n durch die kreisförmige Platte 7 empfangen. Da das von den lichtemittierenden Dioden 3a bis 3n erzeugte Licht schräg einfallende Strahlen enthält, wird gebeugtes Licht erzeugt, wenn das von den lichtemittierenden Dioden 3a bis 3n emittierte Licht durch die kreisförmige Platte 7 hindurchtritt. So ändern die schräg auftreffenden Strahlen und das gebeugte Licht sich in Bezug auf ihre die lichtempfangenden Dioden 11a bis 11n erreichende Menge bedingt durch die zwischen der kreisförmigen Platte 7 und den Randabschnitten der lichtempfangenden Dioden 11a bis 11n ausgebildete Schlitze.
Die Schlitze sind derart ausgebildet, dass die Genauigkeit des Fixierens der kreisförmigen Platte 7 an der Motorwellen, das heißt, ein Schwankungsgrad bzw. Schwankungsumfang in Axialrichtung an dem Randabschnitt der kreisförmigen Platte 7 pro Umdrehung eine vorbestimmte Genauigkeit erhält. Demnach ändert sich, da der Randabschnitt der kreisförmigen Platte 7 in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel der Welle 4 des Motors während einer Umdrehung geringfügig schwankt, alle schräg auftreffenden Strahlen und auch das gebeugte Licht graduell mit einer Periode pro Umdrehung. Daher ändert sich ein aus den Lichtempfangsdioden 11a bis 11n erzeugtes Signal mit Nf Komponenten, welches von der kreisförmigen Platte 7 ausgegeben wird, an welcher ein Muster von Nf Komponenten ausgebildet ist, auch bei der Nf-Frequenz nach Art einer Sinusschwingung mit einer Periode pro Umdrehung, wie in 3 gezeigt.
Ferner wird in 3 eine andere Frequenzkomponente des Fehlers des Drehwinkels, eine 1f-Komponente ebenfalls erzeugt, welche sich nach Art einer Sinusschwingung ändert mit einer Periode pro Umdrehung bedingt durch die Schwankung der kreisförmigen Platte 7. Dann wird, wenn der Fehler des Drehwinkels insgesamt genommen wird, die Nf-Komponente der 1f-Komponente überlagert.
<Winkelfehlermessung>
In 2 dreht ein Motor 57 einen Referenzcodierer 51 und einen Codierer 1, der einem Test unterzogen wird, mit einer Auflösung von 2¹⁸, welcher über eine Kupplung 59 an die Welle des kalibrierten Referenzcodierers 51 gekoppelt ist. Ferner erhält ein Subtrahierer 51 einen Winkelfehler ε(θ), welcher eine Differenz ist zwischen dem Referenzwinkelsignal θm des Referenzcodierers 1 und dem erfassten Drehwinkelwert θ des getestet werdenden Codierers 51 ansprechend auf das Erzeugen des Anforderungssignals, um hierdurch die Winkelfehler ε(θ) für eine Umdrehung des getestet werdenden Codierers 1 zu erhalten, wie in 3 gezeigt.
<Vorbereiten einer Winkelfehlertabelle>
In 4 ist eine aufzuteilende Zone in einer 512-Komponente, in welcher 512 Schwingungen pro Umdrehurg des Drehcodierers 1 erzeugt werden, eine Zone, die erhalten wird durch Aufteilen einer Umdrehung, d.h. 360 Grad, durch 32, das heißt, eine grobe Zone i dient als eine erste Zone. Ein Wert von einer 1/512-Zone bei der Mitte der 1/32-Zone wird als ein repräsentativer Wert der Nf-Komponente festgelegt. Hierdurch wird der derart festgelegte Wert in Entsprechung gebracht zu 512 Perioden.
Ferner ist die 1/512-Zone in der Mitte der 1/32-Zone weiter geteilt durch 32, um einer Fein-Zone j zu erhalten, die als zweite Zone dient, welche in Bezug auf das Ursprungssignal eine 1/16384-Zone ist. Dazu wird die 1/512-Zone in der Mitte geteilt, weil die 1/512-Zone in der Mitte gleich einem Mittenwert der 1/512-Zonen ist.
Wenn ein Mittenwert der 1/16384-Zone erhalten wird und der Mittenwert weitergeführt wird, kann ein Signal weitgehend ähnlich dem Ursprungs-Nf-Signal erhalten werden. Dazu ist die Zahl von Aufteilungen der 1/512-Zone in einer Weise festgelegt, dass die Kontinuität in den nach dem Aufteilen erhaltenen Zonen durch Berücksichtigen der Amplitude der 1/512-Zone weitgehend erhalten bleibt.
Die Winkelfehlerdatentabelle ist, wie in 5 gezeigt, in einer Weise vorbereitet, dass in Bezug auf einen Winkelfehler ε(θ) entsprechend dem Mittenabschnitt B(i, j) jeder der 1/16384-Zonen erfasster Drehwinkel θ des Drecodierers 1 als eine Adresse verwendet und ein Winkelfehler ε(θ) entsprechend einer Adresse gespeichert wird. Die Winkelfehlerdatentabelle ist in dem EEPROM 37 gespeichert. Demnach wird die Speicherkapazität des EEPROM 37 zu 32 × 32 = 1024 Bytes für die 512-f-Komponente.
Der Betrieb des in vorstehend erwähnter Weise konfigurierten Drehcodierers 1 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 erläutert.
Wenn die Energiezufuhr für den Drehcodierer 1 eingeschaltet wird (S101), liest die CPU 31 als eine Anfangsverarbeitung die Winkelfehlerkorrekturdatenwerte B(i, j) (wobei i = 0 bis 32, j = Null bis 32 gilt), die in dem EEPROM 37 gespeichert worden sind und überträgt die Daten zu dem RAM 35 (Schritt S103). Dies wird ausgeführt, weil eine Zugriffszeit des RAM 35 kürzer ist als die des EEPROMs 37.
Die Lichtempfangsdioden 11a bis 11n empfangen das Licht von den lichtemittierenden Dioden 3a bis 3n durch die kreisförmige Platte 7 und erzeugen die Sinussignale und Cosinussignale der Periode N. Die Sinussignale und die Cosinussignale werden durch die Verstärker 13a bis 13n verstärkt und durch die Abtast-Halte-Schaltung 15 abgetastet und gehalten. Der A/D-Umsetzer 19 setzt die analogen Sinussignale und die analogen Cosinussignale in ein Digitalsignal um. Die CPU 31 erhält das Digitalsignal und die erfassten Winkel θ, die aus der Tangens-Tabelle gelesen worden sind (Schritt S105).
Es wird angenommen, dass die oberen 5 Bits des erfassten Winkels θ von dem Codierer 1 x sind und die oberen 5 Bits des unteren 9 Bit-Datenwertes y sind. Der in dem RAM 35 gespeicherte Datenwert B(i, j), das heißt, der Fehlerdatenwert entsprechend dem erfassten Winkel θ, wird unter Verwendung von x und y des erfassten Winkels θ als Adresse ausgelesen. Gesetzt den Fall, dass der Winkel der 512-f-Komponente nach der Winkelfehlerkorrektur ein korrigierter Winkel θs ist, wird er ausgedrückt als θs = θ – B(i, j) (Schritt S107). Das heißt, die erste Korrektureinrichtung wird betrieben.
Gemäß der Ausführungsform sind mit der Signalverarbeitungseinrichtung 2 zum Erzeugen des Sinussignals der Periode N für jede Umdrehung in Übereinstimmung mit der Drehung der Welle 4 des Motors vorgesehen: die Berechnungseinrichtung 30 zum Erhalten und Erfassen des Drehwinkels der Welle 4 basierend auf dem Sinussignal; das EEPROM 37, das in einer Weise eingerichtet ist, dass das derart gemessene Sinussignal für eine Umdrehung der Welle 4 in Bezug zu den N Perioden aufgeteilt ist zum Festlegen einer Vielzahl von Winkelbereichen i, wobei der Winkelbereich weitgehend in der Mitte des Winkelbereichs i in die Vielzahl von Zonen zum Festlegen der Winkelbereiche j aufgeteilt ist, und wobei der Winkelfehlerwert entsprechend dem Winkel weitgehend in der Mitte jedes der Winkelbereiche j in der darin vorgesehenen Winkelfehlerdatentabelle gespeichert ist in Entsprechung zu dem Drehwinkel; und die erste Korrekturvorrichtung zum Lesen des in dem EEPROM 37 in Entsprechung zu dem Drehwinkel der Welle 4 gespeicherten Winkelfehlerwertes zum Korrigieren des Drehwinkels der Welle 4. Demnach ist es möglich, den erfassten Winkel mit hoher Exaktheit zu erhalten während des Reduzierens der Speicherkapazität des EEPROMs 37.
Im Übrigen wird in der vorstehend erwähnten Ausführungsform der erfasste Winkel korrigiert, so dass er θs = θ – B(i, j) ist in dem Fall des Lesens der Fehlerdaten entsprechend dem erfassten Winkel θ und die Einstellung des Winkels von der 512-f-Komponente nach der Winkelfehlerkorrektur ist θs. Alternativ kann die Korrektur in folgender Weise ausgeführt werden, um die Genauigkeit der Korrektur zu verbessern.
Das heißt, statt des Durchführens des Schrittes 107 kann eine solche Korrektureinrichtung verwendet werden, in der die CPU 31 die Winkelfehlerwerte bei den beiden benachbarten aus dem RAM 35 gelesenen zweiten Winkelbereichen j einer Linearinterpolation unterzieht entsprechend dem Drehwinkel θ der Welle 4 des Motors, um hierdurch einen Näherungsfehlerwert zu erhalten und korrigiert den Drehwinkel der Welle 4 des Motors basierend auf dem Näherungsfehlerwert.
Ferner kann alternativ die CPU 31 bestimmen, ob ein Unterschied zwischen den zuvor erwähnten benachbarten Winkelfehlerwerten gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Wert (Bestimmungseinrichtung) und kann die Korrektureinrichtung nur dann aktivieren, wenn bestimmt wird, dass der Unterschied größer ist als der vorbestimmte Wert (Ausführungseinrichtung).
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, ist die Erfindung geeignet zur Verwendung in Drehcodierern.

Claims

Drehcodierer mit – einer Signalerzeugungseinrichtung (2) zum Erzeugen eines Sinussignals von N Perioden je Umdrehung einer Welle; – einer Berechnungseinrichtung (10, 30) zum Ermitteln eines Drehwinkels (Θ) der Welle basierend auf dem Sinussignal; – einer Speichereinrichtung (35, 37) für die Speicherung von Fehlerwerten für den ermittelten Drehwinkel (Θ) der Welle, – wobei eine Umdrehung der Welle im Hinblick auf die N Perioden aufgeteilt ist in eine Vielzahl von ersten Winkelzonen (1/32); – wobei jeweils eine Winkelzone, die sich im wesentlichen im Zentrum einer der ersten Winkelzonen befindet, aufgeteilt ist in eine Vielzahl von zweiten Winkelzonen (1/16384); und – wobei der Fehlerwert, der einem Drehwinkel im wesentlichen im Zentrum der zweiten Winkelzone (1/16384) entspricht, in der Speichereinrichtung in Bezug zu dem Drehwinkel (Θ) gespeichert ist; und – einer Korrekturvorrichtung (31) zum Lesen des in der Speichervorrichtung (35, 37) in Bezug zu dem Drehwinkel gespeicherten Fehlerwerts und zum Korrigieren des Drehwinkels (Θ).
Drehcodierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung umfasst: ein erstes Speicherelement, das selbst bei einer abgeschalteten Energieversorgung Speicherinhalte hält und in dem die Fehlerwerte als Speicherinhalte gespeichert sind, und ein zweites Speicherelement, in das aus dem ersten Speicherelement gelesene Speicherinhalte übertragen werden, wenn die Energieversorgung eingeschaltet ist und dessen Speicherinhalte gelöscht werden, wenn die Energieversorgung abgeschaltet ist.
Drehcodierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturvorrichtung die aus der Speichervorrichtung gelesenen Fehlerwerte zu zwei benachbarten zweiten Winkelzonen auf der Basis einer Linearinterpolation in Bezug zu dem Drehwinkel ermittelt, um hierdurch einen Näherungsfehlerwert zu erhalten, und den Drehwinkel basierend auf dem Näherungsfehlerwert korrigiert.
Drehcodierer nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Bestimmungsvorrichtung, die bestimmt, ob eine Differenz zwischen den benachbarten Winkelfehlerwerten gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Wert, und eine Ausführungsvorrichtung zum Aktivieren der Korrekturvorrichtung nur, wenn der Unterschied größer ist als der vorbestimmte Wert.