JP3208932B2 - 位置測定装置 - Google Patents
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- JP3208932B2 JP3208932B2 JP15432093A JP15432093A JP3208932B2 JP 3208932 B2 JP3208932 B2 JP 3208932B2 JP 15432093 A JP15432093 A JP 15432093A JP 15432093 A JP15432093 A JP 15432093A JP 3208932 B2 JP3208932 B2 JP 3208932B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、検出器より位置変化に
応じて得られる位相の９０゜異なる２つの正弦信号を処
理して位置情報を得る位置測定装置に関する。
応じて得られる位相の９０゜異なる２つの正弦信号を処
理して位置情報を得る位置測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種装置は、図４に示されてい
るように、検出器１から得られる位相の９０゜異なる２
つの正弦信号を、アンプ３により増幅し、波形整形器３
によって矩形波信号に変換し、矩形波信号の個数をカウ
ンタ回路４により計数することにより、粗位置情報を得
て、処理回路２０に供給する一方、アンプ３により増幅
された位相の９０゜異なる２つの正弦信号をＡ／Ｄコン
バータ１９に印加し、それぞれ、デジタル化した後、処
理回路２０に供給する。処理回路２０は、ディジタル化
された位相の９０゜異なる２つの正弦信号をＲＯＭに記
憶されたｔａｎ-1表に入力して微細位置情報を得、この
微細位置情報に上記粗位置情報を加算して位置情報を導
出し、これを表示器２１に表示するとともに、外部出力
部２２に出力する。なお、図３に示された従来の位置測
定装置の詳細は、特開昭５６−９６２１３号に開示され
ている。
るように、検出器１から得られる位相の９０゜異なる２
つの正弦信号を、アンプ３により増幅し、波形整形器３
によって矩形波信号に変換し、矩形波信号の個数をカウ
ンタ回路４により計数することにより、粗位置情報を得
て、処理回路２０に供給する一方、アンプ３により増幅
された位相の９０゜異なる２つの正弦信号をＡ／Ｄコン
バータ１９に印加し、それぞれ、デジタル化した後、処
理回路２０に供給する。処理回路２０は、ディジタル化
された位相の９０゜異なる２つの正弦信号をＲＯＭに記
憶されたｔａｎ-1表に入力して微細位置情報を得、この
微細位置情報に上記粗位置情報を加算して位置情報を導
出し、これを表示器２１に表示するとともに、外部出力
部２２に出力する。なお、図３に示された従来の位置測
定装置の詳細は、特開昭５６−９６２１３号に開示され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の位置測定装置は、入力する正弦信号の精度の変
動により、測定精度が悪化してしまうという問題点があ
った。
た従来の位置測定装置は、入力する正弦信号の精度の変
動により、測定精度が悪化してしまうという問題点があ
った。
【０００４】すなわち、検出器１より得られる位相の９
０゜異なる第１および第２正弦信号ＡおよびＢは、これ
ら２信号の振幅をそれぞれａおよびｂであり、位相誤差
がαである場合には、
０゜異なる第１および第２正弦信号ＡおよびＢは、これ
ら２信号の振幅をそれぞれａおよびｂであり、位相誤差
がαである場合には、
【０００５】 Ａ＝ａ×ＣＯＳθ＋Ｃ１ ・・・（式１）
【０００６】 Ｂ＝ｂ×ＳＩＮ（θ＋α）＋Ｃ２ ・・・（式２）
【０００７】上記の（式１）および（式２）により示さ
れるが、角度θより表される位置を求めるために、第１
および第２正弦信号ＡおよびＢをＡ／Ｄコンバータ１９
に入力し、処理回路２０のｔａｎ-1表より角度θを位置
に換算すると、上記振幅ａおよびｂの相違、位相誤差
α、ならびにオフセットＣ１およびＣ２の相違により位
置誤差を生じてしまう。このａ，ｂ，α，Ｃ１，Ｃ２が
一定であれば補正定数として処理換算は可能であるが、
一定ではない為にこの操作は不可能である。
れるが、角度θより表される位置を求めるために、第１
および第２正弦信号ＡおよびＢをＡ／Ｄコンバータ１９
に入力し、処理回路２０のｔａｎ-1表より角度θを位置
に換算すると、上記振幅ａおよびｂの相違、位相誤差
α、ならびにオフセットＣ１およびＣ２の相違により位
置誤差を生じてしまう。このａ，ｂ，α，Ｃ１，Ｃ２が
一定であれば補正定数として処理換算は可能であるが、
一定ではない為にこの操作は不可能である。
【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、検出器から出力される２つ正弦信号の精
度に影響されることなく高い精度で位置を測定できる位
置測定装置を提供することを目的とする。
たものであり、検出器から出力される２つ正弦信号の精
度に影響されることなく高い精度で位置を測定できる位
置測定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の位置測定装置
は、検出器より位置変化に応じて得られる位相の９０゜
異なる第１および第２の正弦信号を処理して、位置情報
を得る位置測定装置であって、第１および第２正弦信号
のそれぞれの最大値および最小値を測定する第１最大最
小測定手段（例えば、図１の最大最小測定回路６）と、
第１最大最小測定手段によって測定された第１および第
２正弦信号の最大値および最小値に基づいて第１および
第２正弦信号の振幅およびオフセットを求める第１処理
手段（例えば、図１の処理回路７）と、第１処理手段に
よって求められた振幅およびオフセットに基づいて第１
および第２正弦信号を正規化して第３および第４正弦信
号を発生させる補正手段（例えば、図１の補正回路１
０）と、第３の正弦信号から第４の正弦信号を減算して
第５の正弦信号を発生するとともに、第３および第４正
弦信号を加算して第６の正弦信号を発生する加減算手段
（例えば、図１の加減算回路５）と、第５および第６の
正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測定する第
２最大最小測定手段（例えば、図１の最大最小測定回路
６）と、第２最大最小測定手段によって測定された第５
および第６正弦信号の最大値および最小値を使用して求
めた第５および第６正弦信号の振幅の比に基づいて第５
および第６正弦信号の比を補正し、得られた補正値から
位置情報を求める第２処理手段（例えば、図１の処理回
路７）とを備えることを特徴とする。
は、検出器より位置変化に応じて得られる位相の９０゜
異なる第１および第２の正弦信号を処理して、位置情報
を得る位置測定装置であって、第１および第２正弦信号
のそれぞれの最大値および最小値を測定する第１最大最
小測定手段（例えば、図１の最大最小測定回路６）と、
第１最大最小測定手段によって測定された第１および第
２正弦信号の最大値および最小値に基づいて第１および
第２正弦信号の振幅およびオフセットを求める第１処理
手段（例えば、図１の処理回路７）と、第１処理手段に
よって求められた振幅およびオフセットに基づいて第１
および第２正弦信号を正規化して第３および第４正弦信
号を発生させる補正手段（例えば、図１の補正回路１
０）と、第３の正弦信号から第４の正弦信号を減算して
第５の正弦信号を発生するとともに、第３および第４正
弦信号を加算して第６の正弦信号を発生する加減算手段
（例えば、図１の加減算回路５）と、第５および第６の
正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測定する第
２最大最小測定手段（例えば、図１の最大最小測定回路
６）と、第２最大最小測定手段によって測定された第５
および第６正弦信号の最大値および最小値を使用して求
めた第５および第６正弦信号の振幅の比に基づいて第５
および第６正弦信号の比を補正し、得られた補正値から
位置情報を求める第２処理手段（例えば、図１の処理回
路７）とを備えることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明の位置測定装置においては、第１および
第２正弦信号のそれぞれの最大値および最小値が測定さ
れ、測定された第１および第２正弦信号の最大値および
最小値に基づいて第１および第２正弦信号の振幅および
オフセットが求められ、求められた振幅およびオフセッ
トに基づいて第１および第２正弦信号を正規化して第３
および第４正弦信号が発生され、第３の正弦信号から第
４の正弦信号を減算して第５の正弦信号が発生され、第
３および第４正弦信号が加算されて第６の正弦信号が発
生され、第５および第６の正弦信号のそれぞれの最大値
および最小値が測定され、測定された第５および第６正
弦信号の最大値および最小値を使用して求められた第５
および第６正弦信号の振幅の比に基づいて第５および第
６正弦信号の比が補正され、得られた補正値から位置情
報が求められる。
第２正弦信号のそれぞれの最大値および最小値が測定さ
れ、測定された第１および第２正弦信号の最大値および
最小値に基づいて第１および第２正弦信号の振幅および
オフセットが求められ、求められた振幅およびオフセッ
トに基づいて第１および第２正弦信号を正規化して第３
および第４正弦信号が発生され、第３の正弦信号から第
４の正弦信号を減算して第５の正弦信号が発生され、第
３および第４正弦信号が加算されて第６の正弦信号が発
生され、第５および第６の正弦信号のそれぞれの最大値
および最小値が測定され、測定された第５および第６正
弦信号の最大値および最小値を使用して求められた第５
および第６正弦信号の振幅の比に基づいて第５および第
６正弦信号の比が補正され、得られた補正値から位置情
報が求められる。
【００１１】第５および第６正弦信号の間には位相誤差
が存在せず、第１正弦信号および第２正弦信号の間の位
相誤差すなわち第３正弦信号および第４正弦信号の間の
位相誤差は、第５および第６正弦信号の振幅に吸収され
るが、第５および第６正弦信号の振幅の比に基づいて第
５および第６正弦信号の比が補正されるから、高い精度
で位置を測定できる。
が存在せず、第１正弦信号および第２正弦信号の間の位
相誤差すなわち第３正弦信号および第４正弦信号の間の
位相誤差は、第５および第６正弦信号の振幅に吸収され
るが、第５および第６正弦信号の振幅の比に基づいて第
５および第６正弦信号の比が補正されるから、高い精度
で位置を測定できる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の位置測定装置の一実施例の
構成を示す。図１中、検出器１、アンプ２、波形整形器
３およびカウンタ回路４は、図３の従来例と同一であ
る。
構成を示す。図１中、検出器１、アンプ２、波形整形器
３およびカウンタ回路４は、図３の従来例と同一であ
る。
【００１３】検出器１から出力された上記（式１）で示
される第１正弦信号Ａ、および上記（式２）で示される
第２正弦信号Ｂは、最大最小測定回路６に供給される。
この最大最小測定回路６は、例えば、図２に示されてい
るように、マルチプレクサ１１、Ａ／Ｄコンバータ１
２、比較回路１３および記憶部１４から構成される。
される第１正弦信号Ａ、および上記（式２）で示される
第２正弦信号Ｂは、最大最小測定回路６に供給される。
この最大最小測定回路６は、例えば、図２に示されてい
るように、マルチプレクサ１１、Ａ／Ｄコンバータ１
２、比較回路１３および記憶部１４から構成される。
【００１４】第１正弦信号Ａおよび第２正弦信号Ｂは、
マルチプレクサ１１を介して交互に入力し、Ａ／Ｄコン
バータ１２によってデジタル化される。比較回路１３
は、デジタル化された第１および第２正弦信号Ａおよび
Ｂの信号値と、記憶部１４に記憶された最大値および最
小値とを逐次比較し、信号値が最大値値よりも大きい時
には新たな最大値として記憶部１４に記憶し、信号値が
最小値よりも小さい場合は新たな最小値として記憶部１
４に記憶する。
マルチプレクサ１１を介して交互に入力し、Ａ／Ｄコン
バータ１２によってデジタル化される。比較回路１３
は、デジタル化された第１および第２正弦信号Ａおよび
Ｂの信号値と、記憶部１４に記憶された最大値および最
小値とを逐次比較し、信号値が最大値値よりも大きい時
には新たな最大値として記憶部１４に記憶し、信号値が
最小値よりも小さい場合は新たな最小値として記憶部１
４に記憶する。
【００１５】第１および第２正弦信号ＡおよびＢに対し
それぞれの最大値および最小値を求める上記動作は、第
１および第２正弦信号ＡおよびＢが少なくとも１周期以
上入力されるまで行う。第１および第２正弦信号Ａおよ
びＢの周期変化は、カウンタ回路４より得ることができ
る。このようにして求められた最大値および最小値を、
それぞれＡMAX，ＡMIN，ＢMAX，ＢMINとすると、記憶部
１４は、カウンタ回路４より得られる情報に応じて、こ
れらの値の記憶場所を変更し、複数個の最大値および最
小値を記憶する。なお、この最大値および最小値を求め
る動作は、検出器１の移動停止時、すなわち信号変化の
ないときには行わない。
それぞれの最大値および最小値を求める上記動作は、第
１および第２正弦信号ＡおよびＢが少なくとも１周期以
上入力されるまで行う。第１および第２正弦信号Ａおよ
びＢの周期変化は、カウンタ回路４より得ることができ
る。このようにして求められた最大値および最小値を、
それぞれＡMAX，ＡMIN，ＢMAX，ＢMINとすると、記憶部
１４は、カウンタ回路４より得られる情報に応じて、こ
れらの値の記憶場所を変更し、複数個の最大値および最
小値を記憶する。なお、この最大値および最小値を求め
る動作は、検出器１の移動停止時、すなわち信号変化の
ないときには行わない。
【００１６】次に、処理回路７は、記憶部１４に記憶さ
れた最大値および最小値を呼び出し、次の（式３），
（式４），（式５）および（式６）に基づいて、第１お
よび第２正弦信号Ａ，Ｂの振幅ａ，ｂおよびオフセット
Ｃ１，Ｃ２を求める。
れた最大値および最小値を呼び出し、次の（式３），
（式４），（式５）および（式６）に基づいて、第１お
よび第２正弦信号Ａ，Ｂの振幅ａ，ｂおよびオフセット
Ｃ１，Ｃ２を求める。
【００１７】 ａ＝（ＡMAX−ＡMIN）／２ ・・・（式３）
【００１８】 ｂ＝（ＢMAX−ＢMIN）／２ ・・・（式４）
【００１９】 Ｃ１＝（ＡMAX＋ＡMIN）／２ ・・・（式５）
【００２０】 Ｃ２＝（ＢMAX＋ＢMIN）／２ ・・・（式６）
【００２１】処理回路７は、このようにして求めた振幅
ａ，ｂおよびオフセットＣ１，Ｃ２の値を補正回路１０
へ送る。補正回路１０は、例えば、図３に示されている
ように、アンプ２のレファレンス電位を変更するレファ
レンス電位変更回路１５と、アンプ２の増幅度を変更す
る増幅度変更回路１６とを有し、入力された振幅ａ，ｂ
およびオフセットＣ１，Ｃ２の値に応じて、アンプ２の
レファレンス電位および増幅度を変更し、第１および第
２正弦信号Ａ，Ｂの振幅ａ，ｂおよびオフセット値Ｃ
１，Ｃ２が、ａ＝ｂ，Ｃ１＝Ｃ２となるように補正をか
け、結果的に第１および第２正弦信号Ａ，Ｂの正規化を
行い、（式７）および（式８）によりそれぞれ示される
第３および第４正弦信号Ａ’，Ｂ’を得る。
ａ，ｂおよびオフセットＣ１，Ｃ２の値を補正回路１０
へ送る。補正回路１０は、例えば、図３に示されている
ように、アンプ２のレファレンス電位を変更するレファ
レンス電位変更回路１５と、アンプ２の増幅度を変更す
る増幅度変更回路１６とを有し、入力された振幅ａ，ｂ
およびオフセットＣ１，Ｃ２の値に応じて、アンプ２の
レファレンス電位および増幅度を変更し、第１および第
２正弦信号Ａ，Ｂの振幅ａ，ｂおよびオフセット値Ｃ
１，Ｃ２が、ａ＝ｂ，Ｃ１＝Ｃ２となるように補正をか
け、結果的に第１および第２正弦信号Ａ，Ｂの正規化を
行い、（式７）および（式８）によりそれぞれ示される
第３および第４正弦信号Ａ’，Ｂ’を得る。
【００２２】 Ａ’＝ＣＯＳθ ・・・（式７）
【００２３】 Ｂ’＝ＳＩＮ（θ＋α） ・・・（式８）
【００２４】第３および第４正弦信号Ａ’，Ｂ’は、加
減算回路５に供給される。加減算回路５は、第３正弦信
号Ａ’から第４正弦信号Ｂ’を減算して第５の正弦信号
ＨＡを発生するとともに、第３および第４正弦信号
Ａ’，Ｂ’を加算して第６の正弦信号ＨＢを発生する。
第５および第６正弦信号ＨＡおよびＨＢは、次の（式
９）および（式１０）で示される。
減算回路５に供給される。加減算回路５は、第３正弦信
号Ａ’から第４正弦信号Ｂ’を減算して第５の正弦信号
ＨＡを発生するとともに、第３および第４正弦信号
Ａ’，Ｂ’を加算して第６の正弦信号ＨＢを発生する。
第５および第６正弦信号ＨＡおよびＨＢは、次の（式
９）および（式１０）で示される。
【００２５】
【数１】
【００２６】
【数２】
【００２７】ここで、
【数３】
【００２８】
【数４】
【００２９】
【数５】 である。
【００３０】従って、第５および第６正弦信号ＨＡおよ
びＨＢは、次の（式１４）および（式１５）のように示
すことができる。
びＨＢは、次の（式１４）および（式１５）のように示
すことができる。
【００３１】
【数６】
【００３２】
【数７】
【００３３】ただし、
【数８】
【００３４】
【数９】
【００３５】
【数１０】 である。
【００３６】（式１４）乃至（式１８）より明かよう
に、第５および第６正弦信号ＨＡおよびＨＢは、振幅差
はあるものの、位相誤差が位相誤差の消去された信号と
なる。
に、第５および第６正弦信号ＨＡおよびＨＢは、振幅差
はあるものの、位相誤差が位相誤差の消去された信号と
なる。
【００３７】次に、第５および第６正弦信号ＨＡおよび
ＨＢは、最大最小測定回路６に供給され、前述の第１お
よび第２正弦信号ＡおよびＢと同様に、それぞれの最大
値および最小値が求められる。そして、処理回路７は、
第５および第６正弦信号ＨＡおよびＨＢの最大値および
最小値をＨＡMAX，ＨＡMIN，ＨＢMAX，ＨＢMINとする
と、次の（式１９）および（式２０）に従って、第５お
よび第６正弦信号ＨＡおよびＨＢの振幅Ｌａ，Ｌｂを求
める。
ＨＢは、最大最小測定回路６に供給され、前述の第１お
よび第２正弦信号ＡおよびＢと同様に、それぞれの最大
値および最小値が求められる。そして、処理回路７は、
第５および第６正弦信号ＨＡおよびＨＢの最大値および
最小値をＨＡMAX，ＨＡMIN，ＨＢMAX，ＨＢMINとする
と、次の（式１９）および（式２０）に従って、第５お
よび第６正弦信号ＨＡおよびＨＢの振幅Ｌａ，Ｌｂを求
める。
【００３８】 Ｌａ＝（ＨＡMAX−ＨＡMIN）／２ ・・・（式１９）
【００３９】 Ｌｂ＝（ＨＢMAX−ＨＢMIN）／２ ・・・（式２０）
【００４０】処理回路７は、振幅Ｌａ，Ｌｂを求める際
には、複数個の最大値および最小値を使用し平均を取
る。この様に得られた振幅Ｌａ，Ｌｂを用い、（式１
４）および（式１５）から振幅項を削除すると、次の
（式２１）および（式２２）のようになり、単純なｔａ
ｎ-1表によりψが求まる。
には、複数個の最大値および最小値を使用し平均を取
る。この様に得られた振幅Ｌａ，Ｌｂを用い、（式１
４）および（式１５）から振幅項を削除すると、次の
（式２１）および（式２２）のようになり、単純なｔａ
ｎ-1表によりψが求まる。
【００４１】 ＨＡ’＝ＣＯＳ（ψ） ・・・（式２１）
【００４２】 ＨＢ’＝ＳＩＮ（ψ） ・・・（式２２）
【００４３】ここで、最大最小測定回路６は、検出器１
の停止時に第５および第６正弦信号ＨＡ，ＨＢをＡ／Ｄ
コンバータ１２に通した後、比較回路１３を経由せず
に、直接、処理回路７に供給する。処理回路７は、最終
的に、次の（式２３）の計算を行い、位置に相当するθ
を算出する。
の停止時に第５および第６正弦信号ＨＡ，ＨＢをＡ／Ｄ
コンバータ１２に通した後、比較回路１３を経由せず
に、直接、処理回路７に供給する。処理回路７は、最終
的に、次の（式２３）の計算を行い、位置に相当するθ
を算出する。
【００４４】 θ＝ｔａｎ-1（ＨＢ’／ＨＡ’）−φＢ ＝ｔａｎ-1｛（ＨＢ／ＨＡ）×Ｆ（α）｝−ｔａｎ-1｛１／Ｆ（α）｝ ・・・（式２３）
【００４５】ここで Ｆ（α）＝Ｌａ／Ｌｂ ・・・（式２４） である。
【００４６】（式２３）の演算により得られた位置情報
は、第１および第２正弦信号ＡおよびＢの一周期内の微
細位置情報であり、処理回路７は、カウンタ回路４より
得られた粗情報とこの微細位置情報を加え最終的な位置
を得る。この様に、元の第１および第２正弦信号Ａ，Ｂ
に、異なる振幅ａ，ｂが存在し、両信号間に位相誤差α
が存在し、両信号に異なるオフセットＣ１，Ｃ２が存在
し、かつこれらの量が変動を示しても、その変動量には
無関係に位置が算出することができる。処理回路７は、
算出した結果を、表示部８に表示し、外部出力部９に対
しそれに合わせた数値に変換し出力する。
は、第１および第２正弦信号ＡおよびＢの一周期内の微
細位置情報であり、処理回路７は、カウンタ回路４より
得られた粗情報とこの微細位置情報を加え最終的な位置
を得る。この様に、元の第１および第２正弦信号Ａ，Ｂ
に、異なる振幅ａ，ｂが存在し、両信号間に位相誤差α
が存在し、両信号に異なるオフセットＣ１，Ｃ２が存在
し、かつこれらの量が変動を示しても、その変動量には
無関係に位置が算出することができる。処理回路７は、
算出した結果を、表示部８に表示し、外部出力部９に対
しそれに合わせた数値に変換し出力する。
【００４７】なお、上記処理回路７は、ＣＰＵおよびそ
の動作を規定するプログラムを規定するＲＯＭの組み合
わせで実現できるが、ハードワイヤードロジックで実現
することもできる。
の動作を規定するプログラムを規定するＲＯＭの組み合
わせで実現できるが、ハードワイヤードロジックで実現
することもできる。
【００４８】このような位置測定装置は、高精度に位置
を測定できるので、例えばロータリエンコーダを用い、
角度を高精度に測定する測量機等に有効なものである。
勿論、リニアエンコーダを用いる各種測定装置も同様で
ある。
を測定できるので、例えばロータリエンコーダを用い、
角度を高精度に測定する測量機等に有効なものである。
勿論、リニアエンコーダを用いる各種測定装置も同様で
ある。
【００４９】
【発明の効果】本発明の位置測定装置によれば、第１お
よび第２正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測
定し、測定した第１および第２正弦信号の最大値および
最小値に基づいて第１および第２正弦信号の振幅および
オフセットを求め、求めた振幅およびオフセットに基づ
いて第１および第２正弦信号を正規化して第３および第
４正弦信号を発生し、第３の正弦信号から第４の正弦信
号を減算して第５の正弦信号を発生し、第３および第４
正弦信号を加算して第６の正弦信号を発生し、第５およ
び第６の正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測
定し、測定した第５および第６正弦信号の最大値および
最小値を使用して求められた第５および第６正弦信号の
振幅の比に基づいて第５および第６正弦信号の比を補正
し、得られた補正値から位置情報を求めるようにしたの
で、第５および第６正弦信号の間には位相誤差が存在せ
ず、第１正弦信号および第２正弦信号の間の位相誤差す
なわち第３正弦信号および第４正弦信号の間の位相誤差
は、第５および第６正弦信号の振幅に吸収されるが、第
５および第６正弦信号の振幅の比に基づいて第５および
第６正弦信号の比が補正されるから、検出器から得られ
る信号状態が悪い場合でも、また、温度変化等による信
号の変動が生じた場合でも検出器の信号状態に影響され
ることなく、高い精度で位置を測定できる。
よび第２正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測
定し、測定した第１および第２正弦信号の最大値および
最小値に基づいて第１および第２正弦信号の振幅および
オフセットを求め、求めた振幅およびオフセットに基づ
いて第１および第２正弦信号を正規化して第３および第
４正弦信号を発生し、第３の正弦信号から第４の正弦信
号を減算して第５の正弦信号を発生し、第３および第４
正弦信号を加算して第６の正弦信号を発生し、第５およ
び第６の正弦信号のそれぞれの最大値および最小値を測
定し、測定した第５および第６正弦信号の最大値および
最小値を使用して求められた第５および第６正弦信号の
振幅の比に基づいて第５および第６正弦信号の比を補正
し、得られた補正値から位置情報を求めるようにしたの
で、第５および第６正弦信号の間には位相誤差が存在せ
ず、第１正弦信号および第２正弦信号の間の位相誤差す
なわち第３正弦信号および第４正弦信号の間の位相誤差
は、第５および第６正弦信号の振幅に吸収されるが、第
５および第６正弦信号の振幅の比に基づいて第５および
第６正弦信号の比が補正されるから、検出器から得られ
る信号状態が悪い場合でも、また、温度変化等による信
号の変動が生じた場合でも検出器の信号状態に影響され
ることなく、高い精度で位置を測定できる。
【図１】本発明の位置測定装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１の最大最小測定回路の一構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図１の補正回路１０の一構成例を示すブロック
図である。
図である。
【図４】従来の位置測定装置の一例を示すブロック図で
ある。
ある。
１ 検出器 ２ アンプ ３ 波形整形器 ４ カウンタ回路 ５ 加減算回路 ６ 最大最小測定回路 ７ 処理回路 １０ 補正回路 １１ マルチプレクサ １２ Ａ／Ｄコンバータ １３ 比較回路 １４ 記憶部 １５ レファレンス電位変更回路 １６ 増幅度変更回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62
Claims (1)
- 【請求項１】 検出器より位置変化に応じて得られる位
相の９０゜異なる第１および第２の正弦信号を処理し
て、位置情報を得る位置測定装置において、 前記第１および第２正弦信号のそれぞれの最大値および
最小値を測定する第１最大最小測定手段と、 前記第１最大最小測定手段によって測定された前記第１
および第２正弦信号の最大値および最小値に基づいて前
記第１および第２正弦信号の振幅およびオフセットを求
める第１処理手段と、 前記第１処理手段によって求められた振幅およびオフセ
ットに基づいて前記第１および第２正弦信号を正規化し
て第３および第４正弦信号を発生させる補正手段と、 前記第３の正弦信号から前記第４の正弦信号を減算して
第５の正弦信号を発生するとともに、前記第３および第
４正弦信号を加算して第６の正弦信号を発生する加減算
手段と、 前記第５および第６の正弦信号のそれぞれの最大値およ
び最小値を測定する第２最大最小測定手段と、 前記第２最大最小測定手段によって測定された前記第５
および第６正弦信号の最大値および最小値を使用して求
めた前記第５および第６正弦信号の振幅の比に基づいて
前記第５および第６正弦信号の比を補正し、得られた補
正値から位置情報を求める第２処理手段とを備えること
を特徴とする位置測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15432093A JP3208932B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15432093A JP3208932B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 位置測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06341854A JPH06341854A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3208932B2 true JP3208932B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=15581561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15432093A Expired - Fee Related JP3208932B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3208932B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP15432093A patent/JP3208932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06341854A (ja) | 1994-12-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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