DE19643771C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur von Signalen für einen Kodierer - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur von Signalen für einen KodiererInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Korrektur von Signalen für einen Kodierer sowie eine
zugehörige Vorrichtung, und betrifft insbesondere ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur von Signalen für
einen Kodierer, zur Erzeugung simulierter sinusförmiger
Signale durch Bewegung einer Skalenplatte, beispielsweise
einer Impulsplatte, in einem Signalerfassungsabschnitt, und
zur Erfassung einer Position durch A/D-Umwandlung des
Signals.
Die EP 0 588 549 A1 offenbart ein
Positionserfassungsverfahren, bei dem zwei um λ/4 versetzte
sinusförmige Eingangssignale über einen jeweiligen Verstärker
mit einer jeweiligen Verstärkung verstärkt werden und über
Sample-Hold-Schaltung maximale und minimale Werte bestimmt
werden. Hier wird die Verstärkung und der Offset-Wert
korrigiert, daß einige zur Positionsauswertung ungeeignete
Kurven auf derartige korrigiert werden können, die für die
Positionsauswertung geeignet sind. Minimale und maximale
Werte werden hier vor dem A/D-Wandler ermittelt und eine CPU
30 steuert über eine Verbindung den A/D-Wandler 22. Die
Bezugsspannung für die Verstärker und den A/D-Wandler wird
dabei als konstant vorausgesetzt.
Die US 4,458,322 betrifft die Steuerung für eine
Seitenspeicherung von drei Medien unter Verwendung eines
einzelnen Kanalprozessorprogramms und eines
Seitentransferbusses. Hier ist eine digitale Spitzenwert-
Detektorschaltung stromabwärts von einem A/D-Wandler
angeordnet. Ein Leistungsverstärker ist in einer
Rückkopplungsschleife zur Ansteuerung eines Motors
vorgesehen. Es ist hier nicht gezeigt, daß der
Leistungsverstärker und/oder der Analog/Digital-Wandler
irgendwelche Steuersignale erhält, insbesondere nicht in
Abhängigkeit von der Spitzenwert-Detektorschaltung.
Die EP 0 478 394 A1 beschreibt eine
Verschiebeerfassungsvorrichtung mit zwei Vergleichern und
zwei Abtast-Halte-Schaltungen. Ausgänge von den Abtast-Halte-
Schaltungen werden einem A/D-Wandler direkt eingegeben. Ein
Ausgang des A/D-Wandlers wird dann einer
Hauptsteuereinrichtung (CPU) eingegeben. Die
Hauptsteuereinrichtung gibt ein Steuersignal an die Abtast-
Halte-Schaltungen, um Spitzenwerte zu aktualisieren.
Demgegenüber erhält der A/D-Wandler keinerlei Steuersignal
von der CPU.
Die DE 31 51 743 C2 beschreibt ein Meßgerät mit einem
Vielelementenfühler. Eine Vielzahl von Lichtdetektoren sind
mit jeweiligen Verstärkern verbunden, deren Ausgänge einem
Multiplexer eingegeben werden. Der Multiplexer tastet die
Lichtdetektoren sequentiell ab und die Lichtdetektoren werden
gleichförmig Licht ausgesetzt. Am Ausgang des Multiplexers
ist ein Verstärker und eine Basislinien-Korrektureinheit
angeordnet, die beide durch einen A/D-Wandler verwirklicht
werden können. Eine Meßeinheit ist am Ausgang des Verstärkers
angeordnet und diese Meßeinheit wird wiederum durch einen
A/D-Wandler verwirklicht. Damit wird das von dem Multiplexer
abgetastete Signal eines einzelnen Lichtdetektors in dem
Verstärker mit einer variablen Verstärkung verstärkt, die
über andere Einheiten eingestellt wird.
Die DE 36 34 694 A1 offenbart eine Schaltungsanordnung zur
A/D-Wandlung von amplitudenmodulierten Signalen eines
Meßgrößenaufnehmers. Ein Oszillator erzeugt eine
Oszillationsfrequenz für einen Meßaufnehmer und das
aufgenommene Signal wird über einen Multiplexer, einen
Demodulator und einen Vergleicher, sowie über Flip-Flops
ausgewertet. Ein Analog/Digital-Wandler erhält lediglich ein
Eingangssignal von einem internen Register. Andererseits sind
jedoch keinerlei Steuersignale an dem Analog/Digital-Wandler
vorhanden.
Die EP 0 599 175 A1 betrifft eine Interpolationseinrichtung
für eine Skalenanordnung. Hier werden zwei sinusförmige
Signale in jeweilige A/D-Wandler eingegeben, wobei danach
andere Schaltungen Spitzenwerte aus dem digitalen Signal
extrahieren. Der A/D-Wandler erhält hier keinerlei
Steuersignale und ein Verstärker fehlt völlig.
Fig. 7 zeigt einen konventionellen Kodierer. Dieser Kodierer
beruht auf einem optischen System und weist auf: eine
Lichtaussendeschaltung 100, die ein Lichtaussendelement 101
wie beispielsweise eine LED aufweist; eine mit einem
Lichtempfangselement 103 versehene Lichtempfangsschaltung
102; einen Signalerfassungsabschnitt 105, der die
Lichtaussendeschaltung 100, die Lichtempfangsschaltung 102
und eine dazwischen angeordnete Skalenplatte 104 aufweist;
einen Verstärker 106; einen Multiplexer 107; einen A/D-
Wandler 108; und einen Mikrocomputer 111, der mit einer
Eingangsschaltung 109 und einer CPU 110 versehen ist, zur
Signalbearbeitung. Eine Einstellvorrichtung 112 zur
Einstellung der Lichtmenge, die von dem Lichtaussendeelement
101 ausgesandt wird, ist in der Lichtaussendeschaltung 100
vorgesehen, und Einstellvorrichtungen 113, 114 zur
Einstellung eines Verstärkungsfaktors bzw. einer
Bezugsspannung sind jeweils in dem Verstärker 106 vorgesehen.
Der Kodierer erzeugt mehrere simulierte sinusförmige Signale
mit Hilfe einer Bewegung der Skalenplatte 104. Ein
simuliertes sinusförmiges Signal wird von dem Verstärker 106
verstärkt, das von dem Multiplexer 107 ausgewählte Signal
wird durch den A/D-Wandler 108 in einen Digitalwert
umgewandelt, und dieser wird von dem Mikrocomputer 111
empfangen. Der Mikrocomputer 111 stellt eine Position dadurch
fest, daß er das Digitalsignal von dem A/D-Wandler berechnet.
Ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung von
simulierten sinusförmigen Signalen werden durch jede der
Einstellvorrichtungen 113 und 114 in dem Verstärker 106
eingestellt, wenn der Kodierer zusammengebaut wird, und von
nun an sind diese Werte festgelegt. Der Amplitudenbereich des
Signals, der durch die Einstellvorrichtungen 113 und 114
eingestellt werden soll, wird entsprechend einem festen
Bezugsspannungswert Vref für den A/D-Wandler 108 festgelegt,
und der Bezugsspannungswert Vref wird entsprechend einer
Versorgungsspannung festgelegt.
Wenn sich die Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals
(der Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem
Minimalwert des simulierten sinusförmigen Signals) ändert,
wird eine Differenz zwischen Daten für die A/D-Wandlung
erzeugt, und dies führt dazu, daß ein Fehler bei
Positionsdaten erzeugt wird, die von dem Mikrocomputer
berechnet werden.
Bei dem konventionellen Kodierer wird ein Verstärkungsfaktor
durch die Einstellvorrichtung 113 nur dann eingestellt, wenn der
Kodierer zusammengebaut wird, und daraufhin weist der
entsprechende Signalwert einen festen Wert auf, jedoch ist im
allgemeinen die Amplitude eines simulierten sinusförmigen
Signals von dem Signalerfassungsabschnitt nicht immer
konstant, und ändert sich im Verlauf der Zeit entsprechend
Änderungen einer gemessenen Position, Änderungen der
Temperatur, Änderungen einer Geschwindigkeit und sonstigen
zeitlichen Änderungen, so daß sich ein A/D-Umwandlungswert
eines simulierten sinusförmigen Signals ändert, und aus
diesem Grund kann die Position nicht exakt festgestellt
werden. Darüber hinaus ist die Einstellung des
Verstärkungsfaktors durch eine Einstellvorrichtung extrem
schwierig, und erfordert daher einen langen Zeitraum.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der
Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur
Korrektur von Signalen für einen Kodierer, bei welchen ein
geeigneter Verstärkungsfaktor und eine geeignete
Bezugsspannung für einen Verstärker oder eine geeignete
Bezugsspannung für einen A/D-Wandler automatisch eingestellt
werden, die jeweils Schwankungen der Amplitude des
simulierten sinusförmigen Signals von dem
Signalerfassungsabschnitt entsprechen, wobei jederzeit exakt
die Position festgestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Bei dem Verfahren zur Korrektur von Signalen für einen
Kodierer gemäß der Erfindung wird eine Amplitude
des simulierten sinusförmigen Signals von dem
Signalerfassungsabschnitt festgestellt, und wird eine
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den Verstärker
automatisch auf optimale Werte entsprechend der Amplitude
eingestellt.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens
der Erfindung werden, sobald eine
Amplitude für das simulierte sinusförmige Signal erneut
erfaßt wird, eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler
oder ein optimaler Verstärkungsfaktor und eine optimale
Bezugsspannung für den Verstärker auf neue Werte
aktualisiert.
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens
der Erfindung werden eine
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den Verstärker
entsprechend Anfangswerten eingestellt, die in einer
Speichervorrichtung gespeichert sind, bis eine Amplitude des
simulierten sinusförmigen Signals nach Einschalten der
Stromversorgung festgestellt wird, und werden eine
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor oder eine Bezugsspannung für den
Verstärker zeitweilig und automatisch eingestellt, sogar
unmittelbar nach dem Einschalten der Stromversorgung.
Bei einer noch anderen Ausführungsform des Verfahrens
der Erfindung werden eine
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor oder eine Bezugsspannung für den
Verstärker zeitweilig und automatisch entsprechend den in der
Speichervorrichtung gespeicherten Anfangswerten eingestellt,
und ebenso entsprechend dem Differenzwert einer Amplitude für
das simulierte sinusförmige Signal, die erneut festgestellt
wurde, bis nach dem Einschalten einer Stromversorgung eine
Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals festgestellt
wird.
Bei einer noch anderen Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung
werden die
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder der
Verstärkungsfaktor und die Bezugsspannung für den Verstärker
korrigiert und eingestellt entsprechend einem der
temperaturkompensierten Werte entsprechend einer
festgestellten Temperatur zu dem Zeitpunkt, bis erneut eine
Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals festgestellt
wird, beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens
der Erfindung werden die
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder der
Verstärkungsfaktor und die Bezugsspannung für den Verstärker
korrigiert und eingestellt entsprechend einem der
geschwindigkeitskompensierten Werte, entsprechend einer
festgestellten Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, bis eine
Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals erneut
festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der
Stromversorgung.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens
der Erfindung werden die
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder der
Verstärkungsfaktor und die Bezugsspannung für den Verstärker
korrigiert und eingestellt entsprechend einem der
positionskompensierten Werte entsprechend einer
festgestellten Position zu dem Zeitpunkt, bis eine Amplitude
des simulierten sinusförmigen Signals erneut festgestellt
wird, beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens
der Erfindung wird eine Position
für die A/D-Wandlung eines nächsten simulierten sinusförmigen
Signals entsprechend der Position und der Geschwindigkeit
bestimmt, und werden eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler
oder ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Verstärker bei der nächsten A/D-Wandlung korrigiert und
eingestellt entsprechend dem positionskompensierten Wert an
der ermittelten Position in Vorbereitung für die nächste A/D-
Wandlung.
Bei einer noch anderen Ausführungsform der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer
der Erfindung berechnet eine
Amplitudenwertberechnungsvorrichtung eine Amplitude für das
simulierte sinusförmige Signal entsprechend einem
Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem
Minimalwert des simulierten sinusförmigen Signals, berechnet
eine Berechnungsvorrichtung einen optimalen Bezugswert für
den A/D-Wandler oder einen optimalen Verstärkungsfaktor und
eine optimale Bezugsspannung für das simulierte sinusförmige
Signal entsprechend der von der
Amplitudenwertberechnungsvorrichtung berechneten Amplitude,
und stellt eine Steuervorrichtung automatisch eine
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einen
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den Verstärker
auf optimale Werte entsprechend diesen berechneten Werten
ein.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer
der Erfindung berechnet, sobald erneut eine
Amplitude für das simulierte sinusförmige Signal festgestellt
wird, die Berechnungsvorrichtung erneut eine optimale
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einen optimalen
Verstärkungsfaktor und eine optimale Bezugsspannung für den
Verstärker, und diese neuen Werte werden auf neue
aktualisiert.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer
der Erfindung werden eine Bezugsspannung für den
A/D-Wandler oder ein Verstärkungsfaktor und eine
Bezugsspannung für den Verstärker zeitweilig und automatisch
eingestellt entsprechend den Anfangswerten, die in der
Speichervorrichtung gespeichert sind, bis eine Amplitude des
simulierten sinusförmigen Signals nach Einschalten der
Stromversorgung ermittelt wird.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer gemäß
der Erfindung werden eine Bezugsspannung für den
A/D-Wandler oder ein Verstärkungsfaktor und eine
Bezugsspannung für den Verstärker zeitweilig und automatisch
eingestellt, entsprechend den in der Speichervorrichtung
gespeicherten Anfangswerten, und entsprechend dem
Differenzwert unter einer erneut festgestellten Amplitude für
das simulierte sinusförmige Signal, bis eine Amplitude des
simulierten sinusförmigen Signals nach dem Einschalten der
Stromversorgung erneut festgestellt wird.
Bei einer noch anderen Ausführungsform der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer gemäß
der Erfindung werden die Bezugsspannung für den
A/D-Wandler oder der Verstärkungsfaktor und die
Bezugsspannung für den Verstärker korrigiert und eingestellt
entsprechend einem der temperaturkompensierten Werte
entsprechend einer festgestellten Temperatur zu dem
Zeitpunkt, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen
Signals erneut festgestellt wird, beispielsweise nach
Einschalten der Stromversorgung.
Bei einer noch anderen Ausführungsform der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer
der Erfindung werden die Bezugsspannung für den
A/D-Wandler oder der Verstärkungsfaktor und die
Bezugsspannung für den Verstärker korrigiert und eingestellt
entsprechend einem der geschwindigkeitskompensierten Werte
entsprechend einer festgestellten Geschwindigkeit zu dem
Zeitpunkt, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen
Signals erneut festgestellt wird, beispielsweise nach
Einschalten der Stromversorgung.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer
der Erfindung werden die Bezugsspannung für den
A/D-Wandler oder der Verstärkungsfaktor und die
Bezugsspannung für den Verstärker korrigiert und eingestellt
entsprechend einem der positionskompensierten Werte
entsprechend einer festgestellten Position zu dem Zeitpunkt,
bis erneut eine Amplitude des simulierten sinusförmigen
Signals festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten
der Stromversorgung.
Bei einer anderen Ausführungsform der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer
der Erfindung wird eine Position für die A/D-
Wandlung eines nächsten simulierten sinusförmigen Signals
entsprechend der Position und der Geschwindigkeit bestimmt,
und werden eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den Verstärker
bei der nächsten A/D-Wandlung korrigiert und eingestellt
entsprechend dem positionskompensierten Wert an der
ermittelten Position für die nächste A/D-Wandlung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand ihrer
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform 1
eines Kodierers, in welchem eine
Signalkorrekturvorrichtung enthalten ist, gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform 2 des
Kodierers, in welchem die
Signalkorrekturvorrichtung enthalten ist, gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform 3 des
Kodierers, in welchem die
Signalkorrekturvorrichtung enthalten ist, gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform 4 des
Kodierers, in welchem die
Signalkorrekturvorrichtung enthalten ist, gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein elektrisches Schaltbild einer
Ausführungsform 5 des Kodierers, in welchem die
Signalkorrekturvorrichtung enthalten ist, gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung von
Betriebsvorgängen der Signalkorrekturvorrichtung
in dem Kodierer gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Kodierers auf der
Grundlage der bekannten Technik.
Fig. 1 zeigt die Ausführungsform 1 des Kodierers mit der
Signalkorrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine
Signalerfassungsvorrichtung bezeichnet, mit 2 ein
Signalverstärker, mit 3 ein A/D-Wandler und mit 4 eine
Berechnungsvorrichtung.
Die Signalerfassungsvorrichtung 1 ist ebenso (ein
Signalerfassungsabschnitt 105) aufgebaut wie beim Stand der
Technik, und erzeugt simulierte sinusförmige Signale mit
Hilfe einer Bewegung einer Skalenplatte, die hier nicht
gezeigt ist, oder dergleichen.
Der Signalverstärker 2 ist ein Verstärker zum Verstärken
simulierter sinusförmiger Signale, die von der
Signalerfassungsvorrichtung 1 ausgegeben werden, und es wird
ein Verstärkungsfaktor variabel durch eine
Verstärkungsfaktorsteuervorrichtung 5 eingestellt, und eine
Bezugsspannung wird variabel durch eine
Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 eingestellt.
Der A/D-Wandler 3 dient zur Umwandlung des simulierten
sinusförmigen Signals, welches von dem Signalverstärker 2
verstärkt wird, in einen Digitalwert, wobei der Bereich zum
Umwandeln einer Spannung durch eine
Bezugsspannungssteuervorrichtung 7 geändert wird.
Die Berechnungsvorrichtung 4 weist eine
Amplitudenwertberechnungsvorrichtung 9 auf, eine
Verstärkungsfaktorberechnungsvorrichtung 10, und eine
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 11, für den
Signalverstärker 2, und ist mit einer
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 12 für den A/D-Wandler
3 versehen.
Die Amplitudenwertberechnungsvorrichtung 9 empfängt das
Digitalsignal, welches durch den A/D-Wandler 3 analog/digital
gewandelt wurde, über eine Eingangsschaltung 8, und berechnet
einen Amplitudenwert des Signals entsprechend dem
Digitalwert. Ein Amplitudenwert (Amplitude) eines Signals
stellt hier einen Differenzwert zwischen einem Maximalwert
und einem Minimalwert eines simulierten sinusförmigen Signals
dar.
Die Verstärkungsfaktorberechnungsvorrichtung 10 und die
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 11 für den
Signalverstärker 2 und die
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 12 für den A/D-Wandler
3 berechnen einen Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung
für den Signalverstärker 2 sowie eine Bezugsspannung für den
A/D-Wandler 3, entsprechend Amplitudenwerten eines Signals,
die jeweils von der Amplitudenwertberechnungsvorrichtung 9
berechnet werden, und jedes der berechneten Ergebnisse wird
an die Verstärkungsfaktorsteuervorrichtung 5 und die
Bezugsspannungssteuervorrichtung 6, 7 über eine
Ausgangsschaltung 13 ausgegeben.
Bei dem Kodierer mit dem voranstehend geschilderten Aufbau
wird ein simuliertes sinusförmiges Signal, welches in der
Signalerfassungsvorrichtung 1 erzeugt und von dem
Signalverstärker 2 verstärkt wird, durch den A/D-Wandler 3 in
einen Digitalwert umgewandelt, und ein Amplitudenwert des
simulierten sinusförmigen Signals wird von der
Amplitudenwertberechnungsvorrichtung 9 festgestellt.
Der Amplitudenwert wird sowohl an die
Verstärkungsfaktorberechnungsvorrichtung 10 als auch an die
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtungen 11, 12 geschickt, und
die Verstärkungsfaktorberechnungsvorrichtung 10 berechnet
einen optimalen Verstärkungsfaktor für den Signalverstärker
2, die Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 11 berechnet
eine optimale Bezugsspannung für den Signalverstärker 2, und
die Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 12 berechnet eine
optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3.
Ein optimaler Verstärkungsfaktor, der von der
Verstärkungsfaktorberechnungsvorrichtung 10 berechnet wird,
wird von der Verstärkungsfaktorsteuervorrichtung 5 empfangen,
und die Verstärkungsfaktorsteuervorrichtung 5 stellt einen
Verstärkungsfaktor für den Signalverstärker 2 auf den
optimalen Verstärkungsfaktor ein.
Eine optimale Bezugsspannung, die von der
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 11 berechnet wird, wird
von der Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 empfangen, und die
Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 stellt eine Bezugsspannung
für den Signalverstärker 2 auf den Optimalwert ein.
Eine optimale Bezugsspannung, die von der
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 12 berechnet wird, wird
von der Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 empfangen, und die
Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 stellt eine Bezugsspannung
für den A/D-Wandler 3 auf den Optimalwert ein.
Hierdurch werden der Verstärkungsfaktor und die
Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 sowie die
Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3 jeweils automatisch auf
optimale Einstellwerte eingestellt, so daß Positionen jeweils
exakt festgestellt werden können.
Es wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn erneut eine
Amplitude für das simulierte sinusförmige Signal durch die
Bewegung der Skalenplatte in der Signalerfassungsvorrichtung
1 berechnet wird, die
Verstärkungsfaktorberechnungsvorrichtung 10 und die
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 11, 12 jeweils erneut
einen optimalen Verstärkungsfaktor für den Signalverstärker 2
berechnen, und sowohl eine optimale Bezugsspannung für den
Signalverstärker 2 als auch für den A/D-Wandler 3, wodurch
die Einstellwerte für den Verstärkungsfaktor und eine
Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 sowie für eine
Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3 auf Optimalwerte
aktualisiert werden, die jeweils auf die momentanen
Betriebsbedingungen abgestimmt sind.
Infolge dieses Merkmals kann eine noch genauere Position
festgestellt werden, entsprechend Änderungen einer
Geschwindigkeit und Änderungen einer Temperatur.
Es wird darauf hingewiesen, daß sowohl der Verstärkungsfaktor
als auch die Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 als
auch die Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3 nicht immer
variabel eingestellt werden müssen, wie dies voranstehend
beschrieben wurde, und daß zumindest eine dieser Größen
variabel eingestellt werden kann. Diese Bedingung ist auch
für die nachstehend geschilderten Ausführungsformen
erforderlich.
Fig. 2 zeigt die Ausführungsform 2 des Kodierers mit der
Signalkorrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 2 sind entsprechende Teile wie in Fig. 1 mit
entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet, und werden insoweit
hier nicht erneut beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Speichervorrichtung 15,
welche Daten speichern und schützen kann, an die
Berechnungsvorrichtung 4 über eine Eingabe/Ausgabeschaltung
14 angeschlossen. In der Speichervorrichtung 15 sind löschbar
ein optimaler Verstärkungsfaktor für den Signalverstärker 2
und optimale Bezugsspannungen für den Signalverstärker 2 und
für den A/D-Wandler 3 gespeichert, die jeweils von der
Verstärkungsfaktorberechnungsvorrichtung 10 bzw. von der
Bezugsspannungsberechnungsvorrichtung 11 und 12 berechnet
wurden.
Wenn die Speichervorrichtung 10 in dem Gerät vorgesehen ist,
wird eine Amplitude eines simulierten sinusförmigen Signals,
das von der Signalerfassungsvorrichtung 1 dadurch erzeugt
wird, daß versuchsweise eine Skalenplatte in der
Signalerfassungsvorrichtung 1 gedreht wird, erhalten, wenn
ein Kodierer zusammengebaut und eingestellt wird, und es
werden ein optimaler Verstärkungsfaktor und eine optimale
Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 sowie eine optimale
Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3 jeweils durch die
Berechnungsvorrichtung 10, 11 bzw. 12 berechnet, entsprechend
den erhaltenen Amplitudenwerten, und diese Einstellwerte
werden in der Speichervorrichtung 15 als Anfangswerte
gespeichert.
Bei der Einschaltung der Stromversorgung werden die
Einstellwerte (Anfangswerte) aus der Speichervorrichtung 15
ausgelesen, und jeder dieser Einstellwerte wird jeweils durch
die Steuervorrichtung 5, 6 bzw. 7 eingestellt, so daß die
Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3 und ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Signalverstärker 2 zeitweilig und automatisch eingestellt
werden, entsprechend den in der Speichervorrichtung 15
gespeicherten Anfangswerten, bis eine Amplitude des
simulierten sinusförmigen Signals nach dem Einschalten der
Stromversorgung festgestellt wird.
Durch dieses Merkmal kann die Position in einer Anfangsstufe
nach dem Einschalten der Stromversorgung exakt festgestellt
werden, selbst vor der Feststellung einer Amplitude eines
simulierten sinusförmigen Signals, und kann daher das
Erfordernis nach einem Einstellvorgang mit einer
Einstellvorrichtung ausgeschaltet werden.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist eine Hilfsspeichervorrichtung
16 in dem Gerät vorgesehen, und in einem Fall, in welchem ein
neuer Einstellwert, der aus der Amplitude des simulierten
sinusförmigen Signals erhalten wird, die im Betrieb
festgestellt wird, sich von dem Einstellwert (Anfangswert)
unterscheidet, der in die Speichervorrichtung 15
eingeschrieben ist, wird die Differenz zwischen diesen Werte
in der Hilfsspeichervorrichtung 16 gespeichert, und dann wird
jeder der Einstellwerte aus der Speichervorrichtung 15 oder
der Hilfsspeichervorrichtung 16 ausgelesen, nachdem die
Stromversorgung eingeschaltet wurde, und hierdurch kann ein
Dynamikbereich gegenüber dem Anfangswert durch Addition der
Einstellwerte ebenfalls korrigiert werden.
In diesem Fall werden eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler
3 und ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Signalverstärker 2 zeitweilig und automatisch eingestellt,
entsprechend dem Anfangswert, der in der Speichervorrichtung
15 gespeichert ist, und dem Differenzwert der Amplitude des
simulierten sinusförmigen Signals, die erneut festgestellt
wird, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen
Signals nach dem Einschalten der Stromversorgung ermittelt
wird.
Durch dieses Merkmal kann exakt die Position entsprechend
Änderungen des Anfangswertes seit einem Zeitpunkt unmittelbar
nach Einschalten der Stromversorgung festgestellt werden.
Fig. 3 zeigt die Ausführungsform 3 des Kodierers mit der
Signalkorrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 3 sind den in Fig. 2 gezeigten Abschnitten
entsprechende Abschnitte mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, und werden insoweit hier nicht erneut
beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist eine
Temperaturerfassungsvorrichtung 18 (Temperaturmeßvorrichtung)
an die Berechnungsvorrichtung 4 über eine Eingangsschaltung
17 angeschlossen, und weiterhin weist die
Berechnungsvorrichtung 4 eine
Temperaturberechnungsvorrichtung 19 auf, um eine
Umgebungstemperatur entsprechend einem von der
Temperaturerfassungsvorrichtung 18 erfaßten Signal zu
berechnen. In diesem Fall wird die Betriebstemperatur von der
Temperaturerfassungsvorrichtung 18 festgestellt, die
Temperatur wird von der Temperaturberechnungsvorrichtung 19
überwacht, jeder der optimalen Einstellwerte für den
Verstärkungsfaktor und die Bezugsspannung werden für jede
Temperatur von jeder der Berechnungsvorrichtungen 10, 11 und
12 erhalten, und wird in der Hilfsspeichervorrichtung 16 für
jede Temperatur ein Differenzwert
(Temperaturkompensationswert) zwischen den optimalen
Einstellwerten für den Verstärkungsfaktor und der
Bezugsspannung bei der jeweiligen Temperatur und dem
gespeicherten Wert (Anfangswert) in der Speichervorrichtung
15 gespeichert.
Bei dieser Ausführungsform wird die Temperatur von der
Temperaturerfassungsvorrichtung 18 festgestellt, wenn die
Stromversorgung eingeschaltet wird, und kann die Differenz
zwischen dem Anfangswert und dem Einstellwert infolge einer
Temperaturschwankung unter Verwendung des Differenzwertes
kompensiert oder korrigiert werden, der in der
Hilfsspeichervorrichtung 16 gespeichert ist.
Aus diesem Grund werden eine Bezugsspannung für den A/D-
Wandler 3 und ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung
für den Signalverstärker 2 zeitweilig und automatisch
eingestellt, entsprechend dem in der Speichervorrichtung 15
gespeicherten Anfangswert, und entsprechend dem
temperaturkompensierten Wert entsprechend der festgestellten
Temperatur zu dem Zeitpunkt, bis nach dem Einschalten der
Stromversorgung ein Amplitudenwert des simulierten
sinusförmigen Signals festgestellt wird.
Infolge dieses Merkmals kann exakt die Position festgestellt
werden, ohne Beeinflussung durch eine Temperaturänderung,
seit dem Zeitpunkt unmittelbar nach Einschalten der
Stromversorgung.
Wenn ein Amplitudenwert des festgestellten Signals im Betrieb
nicht festgestellt werden kann, und Temperaturschwankungen in
einem Zustand auftreten, in welchem ein neuer Wert nicht
erhalten werden kann, wird der Differenzwert entsprechend der
momentan festgestellten Temperatur aus der
Hilfsspeichervorrichtung 16 ausgelesen, und werden die
Einstellwerte für den Verstärkungsfaktor oder die
Bezugsspannung wie voranstehend geschildert entsprechend
einer Temperaturänderung korrigiert oder kompensiert.
Durch dieses Merkmal kann exakt eine Position bei
Temperaturschwankungen festgestellt werden, selbst wenn ein
neuer Einstellwert nicht erhalten werden kann.
Fig. 4 zeigt die Ausführungsform 4 des Kodierers mit der
Signalkorrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 4 sind entsprechende Abschnitte wie in Fig. 3 mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt
hier keine erneute Beschreibung.
Bei dieser Ausführungsform werden optimale Einstellwerte für
einen Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung von jeder
der Berechnungsvorrichtungen 10, 11 und 12 bei jeder
Geschwindigkeit erhalten, die von einer
Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 20 berechnet wird, die
in der Berechnungsvorrichtung 4 vorgesehen ist, und wird ein
Differenzwert (geschwindigkeitskompensierter Wert) zwischen
optimalen Einstellwerten für den Verstärkungsfaktor und die
Bezugsspannung entsprechend der Geschwindigkeit und den
gespeicherten Werten (Anfangswerten) in der
Speichervorrichtung 15 in der Hilfsspeichervorrichtung 16 für
jede Geschwindigkeit gespeichert.
Optimale Werte für den Verstärkungsfaktor und die
Bezugsspannung werden an jeder Position erhalten, die von
einer Positionsberechnungsvorrichtung 21 berechnet wird, die
in der Berechnungsvorrichtung 4 vorgesehen ist, und ein
Differenzwert (positionskompensierter Wert) zwischen den
Optimalwerten für den Verstärkungsfaktor und die
Bezugsspannung entsprechend der Position und dem
gespeicherten Wert in der Speichervorrichtung 15 wird in der
Hilfsspeichervorrichtung 16 für jede festgestellte Position
gespeichert.
Bei dieser Ausführungsform wird, falls ein neuer Einstellwert
für einen Verstärkungsfaktor oder eine Bezugsspannung nicht
bei jeder Geschwindigkeit erhalten wird, der Differenzwert
entsprechend der momentan festgestellten Geschwindigkeit aus
der Hilfsspeichervorrichtung 16 ausgelesen, und wird ein
Einstellwert für den Verstärkungsfaktor oder die
Bezugsspannung entsprechend einer Änderung der
Geschwindigkeit korrigiert oder kompensiert.
Aus diesem Grund werden eine Bezugsspannung für den A/D-
Wandler 3 und ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung
für den Signalverstärker 2 entsprechend dem
geschwindigkeitskompensierten Wert korrigiert, entsprechend
der festgestellten Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, bis ein
Amplitudenwert für das simulierte sinusförmige Signal
festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der
Stromversorgung.
Durch dieses Merkmal kann die Position exakt bei einer
Änderung einer Geschwindigkeit zu einem Zeitpunkt unmittelbar
nach Einschalten der Stromversorgung festgestellt werden.
Unmittelbar nach Beginn des Betriebs, und während des
Betriebes, wird ein Differenzwert für einen
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung entsprechend der
jeweiligen festgestellten Position aus der
Hilfsspeichervorrichtung 16 ausgelesen, und wird jeder der
Einstellwerte entsprechend jeder der festgestellten
Positionen korrigiert oder kompensiert.
Aus diesem Grund werden eine Bezugsspannung für den A/D-
Wandler 3 und ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung
für den Signalverstärker 2 entsprechend dem
positionskompensierten Wert korrigiert, welcher der
festgestellten Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt entspricht,
bis ein Amplitudenwert für das simulierte sinusförmige Signal
festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der
Stromversorgung.
Durch dieses Merkmal kann die Position exakt bei einer
Änderung einer Position seit einem Zeitpunkt unmittelbar nach
Einschalten der Stromversorgung festgestellt werden.
Weiterhin wird in diesem Fall eine Position für die nächste
A/D-Wandlung bestimmt, entsprechend einer Geschwindigkeit,
die von der Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 20
festgestellt wird, und entsprechend einer Position, die von
der Positionsberechnungsvorrichtung 21 festgestellt wird, und
können die Einstellwerte für den Verstärkungsfaktor und die
Bezugsspannung wie voranstehend beschrieben in Vorbereitung
für die nächste A/D-Wandlung vorher geändert und eingestellt
werden. Eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3 und ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Signalverstärker 2 für die nächste A/D-Wandlung können daher
entsprechend dem positionskompensierten Wert an der
ermittelten Position in Vorbereitung für die nächste A/D-
Wandlung korrigiert oder kompensiert werden.
Durch dieses Merkmal kann die Position noch exakter an jeder
Position festgestellt werden.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für die elektrische Schaltung für
den Kodierer mit der Signalkorrekturvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung. In Fig. 5 werden dieselben
Bezugszeichen für die den in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten
Abschnitten verwendete Abschnitte verwendet, und daher
erfolgt insoweit hier keine erneute Beschreibung.
Die Signalerfassungsvorrichtung 1 weist eine
Lichtaussendeschaltung 32 mit einem lichtemittierenden
Element (LED) 31 auf, eine Impulsscheibe 33 (Skalenplatte),
und eine Lichtempfangsschaltung 35, die mit einem
Lichtempfangselement 34 versehen ist.
Ein simuliertes sinusförmiges Signal, welches von der
Lichtempfangsschaltung 35 entsprechend der Drehung der
Impulsscheibe 33 erzeugt wird, wird von dem Signalverstärker
2 verstärkt, gelangt durch einen Multiplexer 36, wird durch
den A/D-Wandler in einen Digitalwert umgewandelt, und wird
von einer CPU 39 in einem Mikrocomputer 37 über eine
Eingangsschaltung 40 empfangen.
Die CPU 39 berechnet einen optimalen Verstärkungsfaktor und
eine optimale Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 bzw.
eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3, schickt
das berechnete Ergebnis für den optimalen Verstärkungsfaktor
und die optimale Bezugsspannung für den Signalverstärker 2
von einer Eingangs/Ausgangsschaltung 41 an einen Dekodierer
44 über Busleitungen 42, 43, und der Dekodierer 44 schickt
das berechnete Ergebnis für den optimalen Verstärkungsfaktor
zur Verstärkungsfaktorsteuervorrichtung 5 in entsprechender
Weise über einen Verstärkungsfaktoreinstellbus 45. Weiterhin
schickt der Dekodierer 44 das berechnete Ergebnis für die
optimale Bezugsspannung an die
Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 über einen
Bezugsspannungseinstellbus 46.
Die Verstärkungsfaktorsteuervorrichtung 5 ist als
Schaltsystem mit einem Analogschalter 47 ausgebildet, und
stellt einen Verstärkungsfaktor des Signalverstärkers 2 auf
der Grundlage eines optimalen Verstärkungsfaktors ein, der
von der CPU 39 berechnet wird.
Die Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 weist einen D/A-
Wandler 48 auf, wandelt ein Digitalsignal, welches einen
Einstellwert für eine optimale Bezugsspannung angibt, der von
dem Bezugsspannungseinstellbus 46 geschickt wird, in einen
Analogwert um, und stellt eine Bezugsspannung des
Signalverstärkers 2 auf die optimale Bezugsspannung ein.
Eine optimale Bezugsspannung des A/D-Wandlers 3, die von der
CPU 39 berechnet wird, wird als ein PWM-Signal
(Impulsbreitenmodulationssignal) von einer PWM-
Ausgangsschaltung 49 an die Bezugsspannungsteuerschaltung 7
übertragen.
Die Bezugsspannungssteuerschaltung 7 weist einen Kondensator
50 zum Glätten eines PWM-Signals auf, und stellt eine
Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 entsprechend der
optimalen Bezugsspannung ein, die von der CPU 39 berechnet
wird.
Eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3 und eine
Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 werden über den
Multiplexer 51 und den A/D-Wandler 52 an die CPU 39
rückgekoppelt.
Die Temperaturerfassungsvorrichtung 18 ist als
Temperaturdetektor ausgebildet, der einen Thermistor 53
verwendet, und es wird eine Temperaturmeßspannung in einen
Digitalwert durch den Multiplexer 51 und den A/D-Wandler 52
umgewandelt, und von der CPU 39 empfangen.
An die Eingangs/Ausgangsschaltung 41 ist ein EEPROM 54
angeschlossen. Der EEPROM 54 umfaßt die Speichervorrichtung
15 und die Hilfsspeichervorrichtung 16, und führt eine
Speicherung, ein Lesen und Überschreiben jedes der
Einstellwerte durch.
Es wird darauf hingewiesen, daß die
Bezugsspannungssteuervorrichtung 7 für den A/D-Wandler 3
einen D/A-Wandler aufweist, welcher jenem der
Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 für den Signalverstärker 2
entspricht, und daß es umgekehrt ebenfalls möglich ist, daß
die Bezugsspannungssteuervorrichtung 6 für den
Signalverstärker 2 eine PWM-Schaltung aufweist, die einen
Glättungskondensator wie jenen in der
Bezugsspannungssteuervorrichtung 7 für den A/D-Wandler 3
verwendet.
Nachfolgend wird der Betriebsablauf der
Signalkorrekturvorrichtung für den Kodierer gemäß der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 6
beschrieben.
Zuerst wird eine Spannung gemessen, wenn ein
lichtaussendendes Element (LED) 31 ausgeschaltet wird
(Schritt S10). Dann erfolgt nacheinander eine Ermittlung, ob
ein Signalpegel eines erfaßten Signals (eines simulierten
sinusförmigen Signals), welches durch den A/D-Wandler 3
A/D-gewandelt wurde, einen Maximalwert oder einen Minimalwert
hat (Schritte S11, S12).
Wenn dieser Signalpegel ein Maximalwert oder ein Minimalwert
ist, so wird festgestellt, ob sowohl ein Maximalwert als auch
ein Minimalwert festgestellt werden kann oder nicht (Schritt
S13), und falls beide festgestellt werden, wird ein
Amplitudenwert des erfaßten Signals berechnet (Schritt S14).
Die Amplitude läßt sich folgendermaßen berechnen. Wenn A0
einen Verstärkungsfaktor für den Stromsignalverstärker 2
bezeichnet, ist V0 eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3,
und VT, VB die Spannung des Maximums bzw. Minimums des
erfaßten Signals, so lassen sich Daten VTD, VBD des
Maximalwertes bzw. des Minimalwertes nach der A/D-Wandlung
durch folgenden Ausdruck ausdrücken.
Daten für einen Maximalwert: VTD = VT . K/VR0
Daten für einen Minimalwert: VBD = VB . K/VR0
Daten für einen Minimalwert: VBD = VB . K/VR0
Hierbei bezeichnet K eine Unterteilungszahl in dem
A/D-Wandler.
Daten für eine Amplitude VP0, die einen Amplitudenwert für
ein Signal angeben, erfüllen folgenden Ausdruck:
VP0 = VTD - VBD = K . (VT - VB)/VR0.
Daraufhin wird ein optimaler Verstärkungsfaktor für den
Signalverstärker 2 unter Verwendung des Amplitudenwertes
berechnet (Schritt S15), und wird der berechnete Wert zur
Einstellung des Verstärkungsfaktors des Signalverstärkers 2
augegeben (Schritt S16).
Wenn hierbei ein Sollwert einer Amplitude des erfaßten
Signals durch VPD bezeichnet wird, so erhält man folgenden
Ausdruck zur Berechnung eines einzustellenden
Verstärkungsfaktors (eines optimalen Verstärkungsfaktors):
Verstärkungsfaktor:
Verstärkungsfaktor:
A1 = A0 . VPD/(VTD - VBD)
A0 . VPD/VP0
A0 . VPD/VP0
Daraufhin wird eine optimale Bezugsspannung für den A/D-
Wandler 3 berechnet (Schritt S17), und daraufhin wird eine
optimale Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 berechnet
(Schritt S18).
Die Berechnung eines optimalen Bezugsspannungswertes für den
A/D-Wandler 3 kann mit folgendem Ausdruck erfolgen.
Die optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler 3 beträgt
VR1 = A1/A0 . VP0/VPD . VR0, und die Berechnung einer optimalen
Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 wird folgendermaßen
durchgeführt.
Wenn ein Spannungswert, wenn eine LED ausgeschaltet ist,
gleich VOF (V) ist, erfüllen die Daten für die A/D-Wandlung
(Daten beim Ausschalten einer LED) VOFD folgenden Ausdruck:
VOFD = VOF . K / VR0.
Nimmt man an, daß ein Datenwert für den Sollwert der A/D-
Wandlung eines Bezugsspannungswertes für einen
Signalverstärker 2 gleich VST ist (Daten), so ergibt sich
folgende Bezugsspannung, die für den Signalverstärker 2
eingestellt werden soll (optimale Bezugsspannung) VOFS.
VOFS = VR1 . VST/K + VR0/K . A1/A0 . (VOFS - VTD)
Daraufhin wird die optimale Bezugsspannung für den A/D-
Wandler 3 ausgegeben, und wird als Bezugsspannung für den
A/D-Wandler 3 eingestellt (Schritt S19), daraufhin wird
überprüft, ob der Wert auf den Solleinstellwert eingestellt
wurde oder nicht (Schritt S20), und dann wird die optimale
Bezugsspannung für den Signalverstärker 2 ausgegeben und auf
einen Bezugswert für den Signalverstärker 2 eingestellt
(Schritt S21), und es wird überprüft, ob der Wert auf den
Solleinstellwert eingestellt wurde oder nicht (Schritt S22).
Es wird darauf hingewiesen, daß bei der voranstehenden
Beschreibung ein Fall geschildert wurde, in welchem die
vorliegende Erfindung bei einem Kodierer in einem optischen
System eingesetzt wurde, jedoch läßt sich selbstverständlich
das Verfahren und die Vorrichtung zum Korrigieren von
Signalen gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls bei einem
Kodierer in anderen Systemen einsetzen.
Bei dem Verfahren zur Korrektur von Signalen für den Kodierer
gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Amplitude für ein
simuliertes sinusförmiges Signal von dem
Signalerfassungsabschnitt festgestellt, und wird eine
Bezugsspannung für den A/D-Wandler, oder werden ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Verstärker, automatisch auf einen Optimalwert eingestellt,
entsprechend der Amplitude, so daß eine exakte Feststellung
der Position unabhängig von Schwankungen einer Amplitude in
einem erfaßten Signal erfolgen kann.
Bei dem Verfahren zum Korrigieren von Signalen für den
Kodierer gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden
Erfindung wird eine optimale Bezugsspannung für den A/D-
Wandler oder ein optimaler Verstärkungsfaktor und eine
optimale Bezugsspannung für den Verstärker unmittelbar dann
auf einen neuen Wert bzw. auf neue Werte aktualisiert, wie
eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals erneut
erfaßt wird, so daß immer eine exakte Position immer bei
Schwankungen des erfaßten Signals während des Betriebs
festgestellt werden kann.
Bei dem Verfahren zum Korrigieren von Signalen für den
Kodierer gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden
Erfindung werden eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder
ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Verstärker entsprechend den Anfangswerten, die in der
Speichervorrichtung gespeichert sind, eingestellt, bis eine
Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals nach dem
Einschalten der Stromversorgung festgestellt wird, und werden
eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den Verstärker
zeitweilig und automatisch eingestellt, selbst unmittelbar
nach dem Einschalten der Stromversorgung, so daß derartig
komplizierte Arbeiten beim Zusammenbau des Gerätes
weggelassen werden können wie die Einstellung eines
Verstärkungsfaktors für den Verstärker, einer Bezugsspannung
für den A/D-Wandler und einer Bezugsspannung für den
Verstärker. Eine exakte Position kann selbst in der
Anfangsstufe des Betriebs festgestellt werden, unter
Verwendung der vorher in der Speichervorrichtung
gespeicherten eingestellten Werte, bis optimale Einstellwerte
in der Anfangsstufe des Betriebs berechnet werden.
Bei dem Verfahren zum Korrigieren von Signalen für den
Kodierer gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden
Erfindung wird eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder
ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Verstärker zeitweilig und automatisch eingestellt,
entsprechend den Anfangswerten, die in der
Speichervorrichtung gespeichert sind, und ebenfalls
entsprechend den Differenzwerten unter einer Amplitude des
sinusförmigen Signals, die neu festgestellt wird, bis eine
Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals nach dem
Einschalten der Stromversorgung festgestellt wird, so daß
eine exakte Position seit dem Zeitpunkt unmittelbar nach
Einschalten der Stromversorgung auch bei Schwankungen des
erfaßten Signals infolge zeitlicher Änderungen festgestellt
werden kann. Bei dem Verfahren zur Korrektur von Signalen für
den Kodierer gemäß einer weiteren Zielrichtung der
vorliegenden Erfindung werden eine Bezugsspannung für den
A/D-Wandler oder ein Verstärkungsfaktor und eine
Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend dem
temperaturkompensierten Wert korrigiert, welcher der erfaßten
Temperatur zu diesem Zeitpunkt entspricht, bis danach eine
Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals erneut
festgestellt wird, nachdem beispielsweise die Stromversorgung
eingeschaltet wird, so daß eine exakte Position von dem
Zeitpunkt aus unmittelbar nach Einschalten der
Stromversorgung und während des Betriebs festgestellt werden
kann, unabhängig von Schwankungen der Temperatur.
Bei dem Verfahren zum Korrigieren von Signalen für den
Kodierer gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden
Erfindung werden eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder
ein Verstärkungsfaktor oder eine Bezugsspannung für den
Verstärker entsprechend dem geschwindigkeitskompensierten
Wert korrigiert, entsprechend der erfaßten Geschwindigkeit zu
jenem Moment, bis eine Amplitude des simulierten
sinusförmigen Signals erneut festgestellt wird, nachdem
beispielsweise die Stromversorgung eingeschaltet wird, so daß
eine exakte Position von einem Zeitpunkt unmmittelbar nach
dem Einschalten der Stromversorgung und während des Betriebs
bestimmt werden kann, unabhängig von Schwankungen der
Geschwindigkeit.
Bei dem Verfahren zum Korrigieren von Signalen für den
Kodierer gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden
Erfindung werden eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder
ein Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Verstärker entsprechend dem positionskompensierten Wert
korrigiert, welcher der erfaßten Position in dem Moment
entspricht, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen
Signals erneut festgestellt wird, nachdem beispielsweise die
Stromversorgung eingeschaltet wurde, so daß eine exakte
Position seit jenem Zeitpunkt unmittelbar nach dem
Einschalten der Stromversorgung und während des Betriebs
festgestellt werden kann, unabhängig von Schwankungen der
Position, ohne daß beim Zusammenbau irgendeine
Feineinstellung bei dem Signalerfassungsabschnitt
erforderlich ist.
Bei dem Verfahren zur Korrektur von Signalen für den Kodierer
gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
wird eine Position für die A/D-Wandlung eines nächsten
simulierten sinusförmigen Signals entsprechend der Position
und der Geschwindigkeit bestimmt, und werden eine
Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den Verstärker
bei der nächsten A/D-Wandlung korrigiert entsprechend dem
positionskompensierten Wert an der ermittelten Position in
Vorbereitung für die nächste A/D-Wandlung, so daß eine noch
genauere Position an jeder Position festgestellt werden kann.
Bei der Signalkorrekturvorrichtung für den Kodierer gemäß
einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
berechnet die Amplitudenwertberechnungsvorrichtung eine
Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals entsprechend
einem Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem
Minimalwert des simulierten sinusförmigen Signals, die
Berechnungsvorrichtung berechnet eine optimale Bezugsspannung
für den A/D-Wandler oder einen optimalen Verstärkungsfaktor
und eine optimale Bezugsspannung für den Verstärker für die
simulierten sinusförmigen Signale, und die Steuervorrichtung
stellt automatisch eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler
oder einen Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den
Verstärker auf die Optimalwerte entsprechend den berechneten
Werten ein, so daß unabhängig von Schwankungen der Amplitude
in einem erfaßten Signal eine exakte Position festgestellt
werden kann.
Bei der Signalkorrekturvorrichtung für den Kodierer gemäß
einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
werden, sobald eine Amplitude für das simulierte sinusförmige
Signal erneut festgestellt wird, die Berechnungsvorrichtung
erneut eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder
einen optimalen Verstärkungsfaktor und eine optimale
Bezugsspannung für den Verstärker, zeitweilig und automatisch
entsprechend den Anfangswerten eingestellt, die in der
Speichervorrichtung gespeichert sind, bis eine Amplitude des
simulierten sinusförmigen Signals nach Einschaltung der
Stromversorgung festgestellt wird, so daß derartig
komplizierte Arbeiten wie die Einstellung eines
Verstärkungsfaktors für den Verstärker, einer Bezugsspannung
für den A/D-Wandler und einer Bezugsspannung für den
Verstärker auf optimale Werte beim Zusammenbau weggelassen
werden können. Eine exakte Position kann auch selbst in der
Anfangsstufe des Betriebs dadurch festgestellt werden, daß
die eingestellten Werte, die vorher in der
Speichervorrichtung gespeichert wurden, solange verwendet
werden, bis optimale Einstellwerte in der Eingangsstufe des
Betriebs berechnet werden.
Bei der Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer gemäß
einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung werden
eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor oder eine Bezugsspannung für den
Verstärker zeitweilig und automatisch eingestellt,
entsprechend den in der Speichervorrichtung gespeicherten
Anfangswerten, und entsprechend einem Differenzwert unter
einer Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals, welche
erneut festgestellt wird, bis eine Amplitude des simulierten
sinusförmigen Signals nach Einschalten der Stromversorgung
festgestellt wird, so daß eine exakte Position seit einem
Zeitpunkt unmittelbar nach Einschalten der Stromversorgung
auch bei Schwankungen des erfaßten Signals infolge zeitlicher
Änderungen bestimmt werden kann.
Bei der Signalkorrekturvorrichtung für den Kodierer gemäß
einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung werden
eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den Verstärker
entsprechend dem temperaturkompensierten Wert korrigiert,
welcher der festgestellten Temperatur in diesem Moment
entspricht, bis erneut eine Amplitude des simulierten
sinusförmigen Signals erfaßt wird, nachdem beispielsweise die
Stromversorgung eingeschaltet wurde, so daß eine exakte
Position seit einem Zeitpunkt unmittelbar nach Einschalten
der Stromversorgung und während des Betriebs festgestellt
werden kann, unabhängig von Temperaturschwankungen.
Bei der Signalkorrekturvorrichtung für den Kodierer gemäß
einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung werden
eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor und eine Bezugsspannung für den Verstärker
korrigiert, entsprechend dem geschwindigkeitskompensierten
Wert, welcher der erfaßten Geschwindigkeit in dem Moment
entspricht, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen
Signals erneut festgestellt wird, beispielsweise nach
Einschalten der Stromversorgung, so daß eine exakte Position
seit einem Zeitpunkt unmittelbar nach Einschalten der
Stromversorgung und während des Betriebs festgestellt werden
kann, unabhängig von Schwankungen der Geschwindigkeit.
Bei der Signalkorrekturvorrichtung für den Kodierer gemäß
einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung werden
eine Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder ein
Verstärkungsfaktor oder eine Bezugsspannung für den
Verstärker korrigiert, entsprechend dem
positionskompensierten Wert, welcher der erfaßten Position in
dem Moment entspricht, bis erneut eine Amplitude des
simulierten sinusförmigen Signals festgestellt wird, nachdem
beispielsweise die Stromversorgung eingeschaltet wird, so daß
eine exakte Position seit einem Zeitpunkt unmittelbar nach
Einschalten der Stromversorgung und während des Betriebs
festgestellt werden kann, unabhängig von Schwankungen der
Position, ohne daß es hierbei beim Zusammenbau erforderlich
ist, eine Feineinstellung für den Signalerfassungsabschnitt
durchzuführen.
Bei der Signalkorrekturvorrichtung für den Kodierer gemäß
einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird
eine Position für die A/D-Wandlung eines nächsten simulierten
sinusförmigen Signals entsprechend der Position und der
Geschwindigkeit bestimmt, und wird eine Bezugsspannung für
den A/D-Wandler, oder werden ein Verstärkungsfaktor und eine
Bezugsspannung für den Verstärker bei der nächsten A/D-
Umwandlung, entsprechend dem positionskompensierten Wert an
der ermittelten Position korrigiert, in Vorbereitung für die
nächste A/D-Wandlung, so daß eine noch exaktere Position in
jeder Position festgestellt werden kann.
Die vorliegende Anmeldung beruht auf der japanischen
Patentanmeldung Nr. HEI 8-77168, die beim japanischen
Patentamt am 29. März 1996 eingereicht wurde, wobei der
gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung in die
vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Claims (16)
1. Verfahren zur Korrektur von Signalen für einen Kodierer
durch Erzeugung simulierter sinusförmiger Signale mit
Hilfe der Bewegung eines Skalenteils (104) eines
Signalerfassungsabschnitts (1), einer Verstärkung der
sinusförmigen Signale mittels eines Signalverstärkers (2)
mit einstellbarem Verstärkungsfaktor (z. B. 113) und
einstellbarer Bezugsspannung (z. B. 114), einer A/D-
Wandlung der verstärkten sinusförmigen Signale mittels
eines A/D-Wandlers (3) mit einstellbarer Bezugsspannung
(z. B. Vref) und einer Berechnung (4) von Positionsdaten,
mit folgenden Schritten:
- a) Bestimmen der Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals aus einer Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des A/D-gewandelten verstärkten sinusförmigen Signals;
- b) Bestimmen
- 1. einer optimalen Bezugsspannung für den A/D- Wandler (3), oder
- 2. eines optimalen Verstärkungsfaktors und einer optimalen Bezugsspannung des Signalverstärkers (2),
- c) Einstellen
- 1. der Bezugsspannung des A/D-Wandler (3), oder
- 2. des Verstärkungsfaktors und der Bezugsspannung des Signalverstärkers (2),
2. Verfahren zur Korrektur von Signalen für einen Kodierer
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sobald dann,
wenn eine Amplitude für das simulierte sinusförmige
Signal erneut erfaßt wird, eine optimale Bezugsspannung
für den A/D-Wandler, ein optimaler Verstärkungsfaktor
und eine optimale Bezugsspannung für den Verstärker
erneut festgelegt werden, um die Werte auf neue zu
aktualisieren.
3. Verfahren zur Korrektur von Signalen für einen Kodierer
nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgenden weitere
Schritte:
Speichern eines Wertes der optimalen Bezugsspannung für den A/D-Wandler und von Werten des optimalen Verstärkungsfaktors und der optimalen Bezugsspannung für den Verstärker als. Anfangswerte in einer Speichervorrichtung, welche diese Daten speichern und schützen kann; und
Einstellung einer Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder eines Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend den in der Speichervorrichtung gespeicherten Anfangswerten, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals nach dem Einschalten der Stromversorgung festgestellt wird.
Speichern eines Wertes der optimalen Bezugsspannung für den A/D-Wandler und von Werten des optimalen Verstärkungsfaktors und der optimalen Bezugsspannung für den Verstärker als. Anfangswerte in einer Speichervorrichtung, welche diese Daten speichern und schützen kann; und
Einstellung einer Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder eines Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend den in der Speichervorrichtung gespeicherten Anfangswerten, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals nach dem Einschalten der Stromversorgung festgestellt wird.
4. Verfahren zur Korrektur von Signalen für einen Kodierer
nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch folgende weiteren
Schritte:
Speichern von Differenzwerten zwischen einer optimalen Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einem optimalen Verstärkungsfaktor und einer optimalen Bezugsspannung für den Verstärker, die jeweils entsprechend einer neu bestimmten Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals festgelegt werden, und Anfangswerten für die Faktoren, die in der Speichervorrichtung gespeichert sind, in einer Speichervorrichtung, welche die Daten speichern und schützen kann; und
Einstellung einer Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder eines Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung für den Verstärker, entsprechend den Anfangswerten, und entsprechend den Differenzwerten, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals nach Einschalten der Stromversorgung festgestellt wird.
Speichern von Differenzwerten zwischen einer optimalen Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einem optimalen Verstärkungsfaktor und einer optimalen Bezugsspannung für den Verstärker, die jeweils entsprechend einer neu bestimmten Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals festgelegt werden, und Anfangswerten für die Faktoren, die in der Speichervorrichtung gespeichert sind, in einer Speichervorrichtung, welche die Daten speichern und schützen kann; und
Einstellung einer Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder eines Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung für den Verstärker, entsprechend den Anfangswerten, und entsprechend den Differenzwerten, bis eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals nach Einschalten der Stromversorgung festgestellt wird.
5. Verfahren zur Korrektur von Signalen für einen Kodierer
nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch folgende weitere
Schritte:
Speichern von temperaturkompensierten Werten für eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einen optimalen Verstärkungsfaktor und eine optimale Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend einer Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals bei jeder Temperatur des Kodierers in einer Speichervorrichtung, welche die Daten speichern und schützen kann; und
Korrigieren der Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder des Verstärkungsfaktors und der Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend einem der temperaturkompensierten Werte entsprechend einer festgestellten Temperatur, bis erneut eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
Speichern von temperaturkompensierten Werten für eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einen optimalen Verstärkungsfaktor und eine optimale Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend einer Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals bei jeder Temperatur des Kodierers in einer Speichervorrichtung, welche die Daten speichern und schützen kann; und
Korrigieren der Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder des Verstärkungsfaktors und der Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend einem der temperaturkompensierten Werte entsprechend einer festgestellten Temperatur, bis erneut eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
6. Verfahren zur Korrektur von Signalen für einen Kodierer
nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch folgende weiteren
Schritte:
Speichern geschwindigkeitskompensierter Werte für eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einen optimalen Verstärkungsfaktor und eine optimale Bezugsspannung für den Verstärker, entsprechend einer Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals bei jeder Geschwindigkeit des Kodierers, in einer Speichervorrichtung, welche die Daten speichern und schützen kann; und
Korrigieren der Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder des Verstärkungsfaktors und der Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend einem der geschwindigkeitskompensierten Werte entsprechend einer festgestellten Geschwindigkeit, bis erneut eine Amplitude des sinusförmigen Signals festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
Speichern geschwindigkeitskompensierter Werte für eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einen optimalen Verstärkungsfaktor und eine optimale Bezugsspannung für den Verstärker, entsprechend einer Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals bei jeder Geschwindigkeit des Kodierers, in einer Speichervorrichtung, welche die Daten speichern und schützen kann; und
Korrigieren der Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder des Verstärkungsfaktors und der Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend einem der geschwindigkeitskompensierten Werte entsprechend einer festgestellten Geschwindigkeit, bis erneut eine Amplitude des sinusförmigen Signals festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
7. Verfahren zur Korrektur von Signalen für einen Kodierer
nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch folgende weiteren
Schritte:
Speichern von positionskompensierten Werten für eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einen optimalen Verstärkungsfaktor und eine optimale Bezugsspannung für den Verstärker, entsprechend einer Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals bei jeder Position des Kodierers, in einer Speichervorrichtung, welche die Daten speichern und schützen kann; und
Korrigieren der Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder des Verstärkungsfaktors und der Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend einem der positionskompensierten Werte entsprechend einer festgestellten Position, bis erneut eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
Speichern von positionskompensierten Werten für eine optimale Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder einen optimalen Verstärkungsfaktor und eine optimale Bezugsspannung für den Verstärker, entsprechend einer Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals bei jeder Position des Kodierers, in einer Speichervorrichtung, welche die Daten speichern und schützen kann; und
Korrigieren der Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder des Verstärkungsfaktors und der Bezugsspannung für den Verstärker entsprechend einem der positionskompensierten Werte entsprechend einer festgestellten Position, bis erneut eine Amplitude des simulierten sinusförmigen Signals festgestellt wird, beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
8. Verfahren zur Korrektur von Signalein für einen Kodierer
nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch folgende weiteren
Schritte:
Erfassung einer Position und einer Geschwindigkeit;
Bestimmung einer Position für die A/D-Wandlung eines nächsten simulierten sinusförmigen Signals entsprechend der erfaßten Position und der erfaßten Geschwindigkeit; und
Korrigieren einer Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder eines Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung für den Verstärker bei der nächsten A/D-Wandlung entsprechend dem positionskompensierten Wert an der ermittelten Position in Vorbereitung für die nächste A/D-Wandlung.
Erfassung einer Position und einer Geschwindigkeit;
Bestimmung einer Position für die A/D-Wandlung eines nächsten simulierten sinusförmigen Signals entsprechend der erfaßten Position und der erfaßten Geschwindigkeit; und
Korrigieren einer Bezugsspannung für den A/D-Wandler oder eines Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung für den Verstärker bei der nächsten A/D-Wandlung entsprechend dem positionskompensierten Wert an der ermittelten Position in Vorbereitung für die nächste A/D-Wandlung.
9. Signalkorrekturvorrichtung, welche ein simuliertes
sinusförmiges Signal entsprechend einer Bewegung eines
Skalenteils (104) eines Signalerfassungsabschnitts (1)
erzeugt, und Positionsdaten durch eine A/D-Wandlung des
simulierten sinusförmigen Signal erzeugt, umfassend:
- a) einen Signalverstäker (2) mit einstellbarem Verstärkungsfaktor (z. B. 113) und einstellbarer Bezugsspannung (z. B. 114) zur Verstärkung der sinusförmigen Signale;
- b) einen A/D-Wandler (3) mit einstellbarer Bezugsspannung (z. B. Vref) zur A/D-Wandlung der verstärkten sinusförmigen Signale;
- c) eine Amplitudenwertberechnungsvorrichtung (9) zur Berechnung der Amplitude des sinusförmigen Signals auf Grundlage eines Differenzwerts zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der A/D-gewandelten verstärkten sinusförmigen Signale;
- d) eine Berechnungsvorrichtung (10, 11, 12) zur
Berechnung
- 1. einer optimalen Bezugsspannung für den A/D- Wandler (3), oder
- 2. eines optimalen Verstärkungsfaktors und einer optimalen Bezugsspannung für den Signalverstärker (2)
- e) eine Steuervorrichtung (5, 6, 7) zur Einstellung
- 1. der Bezugsspannung des A/D-Wandlers (3), oder
- 2. des Verstärkungsfaktors und der Bezugsspannung des Signalverstärkers (2),
10. Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer nach
Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Berechnungsvorrichtung (10, 11, 12) erneut eine optimale
Bezugsspannung für den A/D-Wandler (3), oder einen
optimalen Verstärkungsfaktor und eine optimale
Bezugsspannung für den Verstärker (2) berechnet, sobald
die Amplitudenwertberechnungsvorrichtung (9) einen
Amplitudenwert berechnet und diese Werte auf neue Werte
aktualisiert.
11. Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer nach
Anspruch 9,
gekennzeichnet durch eine
Speichervorrichtung (15) zum Speichern eines optimalen
Bezugswertes für den A/D-Wandler (3) oder eines
optimalen Verstärkungsfaktors und einer optimalen
Bezugsspannung für den Verstärker (2) als Anfangswerte,
und zur Einstellung einer Bezugsspannung für den A/D-
Wandler (3) oder eines Verstärkungsfaktors und einer
Bezugsspannung für den Verstärker (2) entsprechend dem
Anfangswert, der in der Speichervorrichtung (15)
gespeichert ist, bis ein Amplitudenwert des simulierten
sinusförmigen Signals nach dem Einschalten der
Stromversorgung festgestellt wird.
12. Signalkorrekturvorrichtung nach Anspruch 11,
gekennzeichnet durch eine
Speichervorrichtung (15), welche die Daten schützen und
speichern kann, zum Speichern von Differenzwerten
zwischen der optimalen Bezugsspannung für den A/D-
Wandler (3) oder dem optimalen Verstärkungsfaktor und
dem optimalen Bezugswert des Verstärkers (2)
entsprechend dem Amplitudenwert des erneut
festgestellten, simulierten sinusförmigen Signals, und
deren Anfangswerten, und Einstellung einer
Bezugsspannung für den A/D-Wandler (3) oder eines
Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung für den
Verstärker (2) entsprechend den Anfangswerten und den
Differenzwerten, bis ein Amplitudenwert des simulierten
sinusförmigen Signals nach Einschalten der
Stromversorgung festgestellt wird.
13. Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer nach
Anspruch 11,
gekennzeichnet durch eine
Speichervorrichtung (15), welche die Daten speichern und
schützen kann, zum Speichern temperaturkompensierter
Werte einer optimalen Bezugsspannung für den A/D-Wandler
(3) oder des optimalen Verstärkungsfaktors und der
optimalen Bezugsspannung für den Verstärker (2),
entsprechend einem Amplitudenwert des simulierten
sinusförmigen Signals bei jeder Temperatur des
Kodierers, und eine Temperaturerfassungsvorrichtung
(18); und durch die Korrektur einer Bezugsspannung für
den A/D-Wandler (3) oder eines Verstärkungsfaktors und
einer Bezugsspannung für den Verstärker (2) entsprechend
einem der temperaturkompensierten Werte entsprechend
einer von der Temperaturerfassungsvorrichtung (18)
gemessenen Temperatur, bis erneut ein Amplitudenwert des
simulierten sinusförmigen Signals festgestellt wird,
beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
14. Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer nach
Anspruch 11,
gekennzeichnet durch eine
Speichervorrichtung (15), welche die Daten speichern und
schützen kann, zum Speichern
geschwindigkeitskompensierter Werte des optimalen
Bezugswertes für den A/D-Wandler (3) oder des optimalen
Verstärkungsfaktors und der optimalen Bezugsspannung für
den Verstärker (2), entsprechend einem Amplitudenwert
des simulierten sinusförmigen Signals bei jeder
Geschwindigkeit des Kodierers, und durch eine
Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung (20); und durch
Korrektur einer Bezugsspannung für den A/D-Wandler (3)
oder eines Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung
für den Verstärker (2), entsprechend einem der
geschwindigkeitskompensierten Werte entsprechend einer
Geschwindigkeit, die von der
Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung (20) festgestellt
wird, bis ein Amplitudenwert des simulierten
sinusförmigen Signals erneut bestimmt wird,
beispielsweise nach Einschalten der Stromversorgung.
15. Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer nach
Anspruch 11,
gekennzeichnet durch eine
Speichervorrichtung (15), welche die Daten speichern und
schützen kann, zum Speichern positionskompensierter
Werte der optimalen Bezugsspannung für den A/D-Wandler
(3) oder des optimalen Verstärkungsfaktors und der
optimalen Bezugsspannung für den Verstärker (2),
entsprechend einem Amplitudenwert des simulierten
sinusförmigen Signals an jeder Position des Kodierers;
und durch Korrektur einer Bezugsspannung für den A/D-
Wandler (3) oder eines Verstärkungsfaktors und einer
Bezugsspannung für den Verstärker (2), entsprechend den
Anfangswerten, und entsprechend einem der
positionskompensierten Werte, welche einer
festgestellten Position des Kodierers entsprechen, bis
ein Amplitudenwert des simulierten sinusförmigen Signals
erneut festgestellt wird, beispielsweise nach
Einschalten der Stromversorgung.
16. Signalkorrekturvorrichtung für einen Kodierer nach
Anspruch 11,
gekennzeichnet durch eine
Speichervorrichtung (15), welche die Daten speichern und
schützen kann, zum Speichern positionskompensierter
Werte der optimalen Bezugsspannung für den A/D-Wandler
(3) oder des optimalen Verstärkungsfaktors und der
optimalen Bezugsspannung für den Verstärker (2),
entsprechend einem Amplitudenwert des simulierten
sinusförmigen Signals an jeder Position des Kodierers,
und durch eine Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung
(20); und durch Bestimmung einer Position für die A/D-
Wandlung eines nächsten simulierten sinusförmigen
Signals entsprechend einer festgestellten Position des
Kodierers und entsprechend einer Geschwindigkeit, die
von der Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung (20)
festgestellt wird; und durch Korrektur einer
Bezugsspannung für den A/D-Wandler (3) oder eines
Verstärkungsfaktors und einer Bezugsspannung für den
Verstärker (2) bei einer nächsten A/D-Wandlung
entsprechend dem positionskompensierten Wert an der
ermittelten Position in Vorbereitung für die nächste
A/D-Wandlung.
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19643771A1 DE19643771A1 (de) | 1997-10-02 |
DE19643771C2 true DE19643771C2 (de) | 2000-04-06 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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JP (1) | JPH09264759A (de) |
DE (1) | DE19643771C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19934478B4 (de) * | 1999-07-27 | 2007-12-27 | GEMAC-Gesellschaft für Mikroelektronikanwendung Chemnitz mbH | Digitale Interpolationseinrichtung |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6496548B1 (en) | 1998-10-09 | 2002-12-17 | Harris Corporation | Apparatus and method for decoding asynchronous data using derivative calculation |
US6377633B1 (en) | 1998-10-09 | 2002-04-23 | Harris Corporation | Apparatus and method for decoding asynchronous data |
US6297757B1 (en) * | 1999-02-11 | 2001-10-02 | Motorola, Inc. | Method and circuit for testing an analog-to-digital converter module on a data processing system having an intermodule bus |
DE10066149B4 (de) * | 1999-03-30 | 2005-02-17 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Korrektur von periodischen Signalen eines inkrementalen Positionsmesssystems |
WO2000060314A1 (de) | 1999-03-30 | 2000-10-12 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Verfahren und schaltungsanordnung zur korrektur von periodischen signalen eines inkrementalen positionsmesssystems |
DE50011776D1 (de) * | 2000-06-16 | 2006-01-05 | Baumueller Anlagen Systemtech | Verfahren zum automatischen erzeugen mehrerer elektrischer impulse anhand numerischer vorgabewerte, insbesondere als inkrementalgeber-nachbildung |
US6538587B1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-03-25 | Tsan-Huang Chuang | Analog to digital converting device with multiple channels |
US7242330B2 (en) * | 2003-12-17 | 2007-07-10 | Texas Instruments Incorporated | Dynamic compensation of analog-to-digital converter (ADC) offset errors using filtered PWM |
JP2007041387A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置及びそれを備えた携帯端末装置 |
JP2011169592A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-09-01 | Soka Univ | 計測器及び計測システム |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4458322A (en) * | 1981-06-19 | 1984-07-03 | Manhattan Engineering Co., Inc. | Control of page storage among three media using a single channel processor program and a page transfer bus |
DE3634694A1 (de) * | 1985-10-28 | 1987-04-30 | Suhl Feinmesszeugfab Veb | Schaltungsanordnung zur a/d-wandlung amplituden modulierter signale mindestens eines messgroessenaufnehmers |
DE3151743C2 (de) * | 1980-12-29 | 1990-03-08 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara, Kanagawa, Jp | |
EP0478394A1 (de) * | 1990-09-28 | 1992-04-01 | Kayaba Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparat zur Detektion der Verschiebung |
EP0588549A2 (de) * | 1992-09-18 | 1994-03-23 | Sony Corporation | Verfahren zur Positionsermittlung |
EP0599175A1 (de) * | 1992-11-27 | 1994-06-01 | Sony Magnescale, Inc. | Interpolationsgerät für Skalenanordnung |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4472669A (en) * | 1982-12-23 | 1984-09-18 | General Electric Company | Compensated resolver feedback |
JPS6120868A (ja) * | 1984-07-09 | 1986-01-29 | Ricoh Co Ltd | 速度信号検出装置 |
US5052021A (en) * | 1989-05-19 | 1991-09-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Digital signal decoding circuit and decoding method |
EP0495280A1 (de) * | 1991-01-18 | 1992-07-22 | International Business Machines Corporation | Analog-Digitalwandler mit Driftkompensation |
US5210712A (en) * | 1990-09-29 | 1993-05-11 | Anritsu Corporation | Waveform shaping circuit and digital signal analyzing apparatus using the same |
US5182558A (en) * | 1991-10-25 | 1993-01-26 | Halliburton Geophysical Services, Inc. | System for generating correction signals for use in forming low distortion analog signals |
US5365190A (en) * | 1993-05-03 | 1994-11-15 | Duly Research, Inc. | Feed-forward digital phase and amplitude correction system |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8077168A patent/JPH09264759A/ja active Pending
- 1996-09-25 US US08/719,635 patent/US5724035A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-23 DE DE19643771A patent/DE19643771C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3151743C2 (de) * | 1980-12-29 | 1990-03-08 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara, Kanagawa, Jp | |
US4458322A (en) * | 1981-06-19 | 1984-07-03 | Manhattan Engineering Co., Inc. | Control of page storage among three media using a single channel processor program and a page transfer bus |
DE3634694A1 (de) * | 1985-10-28 | 1987-04-30 | Suhl Feinmesszeugfab Veb | Schaltungsanordnung zur a/d-wandlung amplituden modulierter signale mindestens eines messgroessenaufnehmers |
EP0478394A1 (de) * | 1990-09-28 | 1992-04-01 | Kayaba Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparat zur Detektion der Verschiebung |
EP0588549A2 (de) * | 1992-09-18 | 1994-03-23 | Sony Corporation | Verfahren zur Positionsermittlung |
EP0599175A1 (de) * | 1992-11-27 | 1994-06-01 | Sony Magnescale, Inc. | Interpolationsgerät für Skalenanordnung |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19934478B4 (de) * | 1999-07-27 | 2007-12-27 | GEMAC-Gesellschaft für Mikroelektronikanwendung Chemnitz mbH | Digitale Interpolationseinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19643771A1 (de) | 1997-10-02 |
US5724035A (en) | 1998-03-03 |
JPH09264759A (ja) | 1997-10-07 |
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