JPH0419513A - エンコーダ用信号処理回路 - Google Patents
エンコーダ用信号処理回路Info
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- JPH0419513A JPH0419513A JP12367590A JP12367590A JPH0419513A JP H0419513 A JPH0419513 A JP H0419513A JP 12367590 A JP12367590 A JP 12367590A JP 12367590 A JP12367590 A JP 12367590A JP H0419513 A JPH0419513 A JP H0419513A
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- JP
- Japan
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- signal
- phase
- peak
- level data
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Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、回転角度や直線変位を検出するエンコーダ
の検出信号を処理するエンコーダ用信号処理回路に関す
るものである。
の検出信号を処理するエンコーダ用信号処理回路に関す
るものである。
「従来の技術」
第4図は従来の磁気ロータリエンコーダの構成を示すブ
ロック図である。この図において、lは図示せぬベアリ
ングによって、図に示す矢印M方向へ回転自在に支持さ
れたシャフトであり、このシャフト1には円板状の磁気
記録媒体2が取り付けられている。磁気記録媒体2の外
周面には、その全周に亙って、記録トラックTが設けら
れており、この記録トラックTには、一定波長λの正弦
波状の磁気情報が繰り返し記録されている。5aおよび
5bは、ガラス基板上に磁気抵抗素子を形成してなる磁
気センサであり、磁気記録媒体2の外周面と一定の空隙
を隔てて各々対向配置されている。上記磁気抵抗素子は
、磁界中に置かれた場合、その磁界の強さに応じて固有
抵抗が変化する現象、いわゆる磁気抵抗効果が生じる素
子材料によって構成されており、この磁気抵抗効果を利
用して、記録トラックT上に記録された磁気情報が読み
取られるようになっている。また、磁気センサ5aおよ
び5bは磁気記録媒体2の移動方向Mに沿って互いに(
m±174)λ(但し、mは整数)だけ離間して状態で
配置されている。そして、磁気センサ5aおよび5bの
磁気抵抗素子は、記録トラックTから受ける磁界によっ
て抵抗値が変化し、この結果、磁気センサ5aおよび5
bからは記録トラックTとの位置関係に応じたレベルの
信号が得られるようになっている。すなわち、記録トラ
ックT上の正弦波状の磁気情報1周期の区間をθ−〇〜
2πとすると、記録トラックTの移動に伴って、磁気セ
ンサ5aおよび5bから位相がπ/2ずれた2相のアナ
ログ検出信号sinθおよびCO8θか出力される。こ
れらアナログ検出信号sinθおよびcosθは、波形
整形回路7および8において、一定のスレッショルドレ
ベルと比較され、矩形波状に変化するA相パルスPaお
よびB相パルスPbとして出力される。すなわち、第5
図(イ)および(ロ)に示すように、アナログ検出信号
sinθおよびCOSθが一定のスレッショルドレベル
SLよりも大きくなった時点で立ち上かり、小さくなっ
た時点で立ち下がるA相パルスPaおよびB相パルスP
bか出力される。この場合、A相パルスPaとB相パル
スPbは、互いに位相がπ/2ずれており、磁気記録媒
体2の回転方向が正方向の場合は、A相パルスPaが進
み位相となり、負方向の場合は、B相パルスPbが進み
位相となる。
ロック図である。この図において、lは図示せぬベアリ
ングによって、図に示す矢印M方向へ回転自在に支持さ
れたシャフトであり、このシャフト1には円板状の磁気
記録媒体2が取り付けられている。磁気記録媒体2の外
周面には、その全周に亙って、記録トラックTが設けら
れており、この記録トラックTには、一定波長λの正弦
波状の磁気情報が繰り返し記録されている。5aおよび
5bは、ガラス基板上に磁気抵抗素子を形成してなる磁
気センサであり、磁気記録媒体2の外周面と一定の空隙
を隔てて各々対向配置されている。上記磁気抵抗素子は
、磁界中に置かれた場合、その磁界の強さに応じて固有
抵抗が変化する現象、いわゆる磁気抵抗効果が生じる素
子材料によって構成されており、この磁気抵抗効果を利
用して、記録トラックT上に記録された磁気情報が読み
取られるようになっている。また、磁気センサ5aおよ
び5bは磁気記録媒体2の移動方向Mに沿って互いに(
m±174)λ(但し、mは整数)だけ離間して状態で
配置されている。そして、磁気センサ5aおよび5bの
磁気抵抗素子は、記録トラックTから受ける磁界によっ
て抵抗値が変化し、この結果、磁気センサ5aおよび5
bからは記録トラックTとの位置関係に応じたレベルの
信号が得られるようになっている。すなわち、記録トラ
ックT上の正弦波状の磁気情報1周期の区間をθ−〇〜
2πとすると、記録トラックTの移動に伴って、磁気セ
ンサ5aおよび5bから位相がπ/2ずれた2相のアナ
ログ検出信号sinθおよびCO8θか出力される。こ
れらアナログ検出信号sinθおよびcosθは、波形
整形回路7および8において、一定のスレッショルドレ
ベルと比較され、矩形波状に変化するA相パルスPaお
よびB相パルスPbとして出力される。すなわち、第5
図(イ)および(ロ)に示すように、アナログ検出信号
sinθおよびCOSθが一定のスレッショルドレベル
SLよりも大きくなった時点で立ち上かり、小さくなっ
た時点で立ち下がるA相パルスPaおよびB相パルスP
bか出力される。この場合、A相パルスPaとB相パル
スPbは、互いに位相がπ/2ずれており、磁気記録媒
体2の回転方向が正方向の場合は、A相パルスPaが進
み位相となり、負方向の場合は、B相パルスPbが進み
位相となる。
そして、A相パルスPaが進み位相であった場合はA相
パルスPaを順次加算し、B相パルスPbか進み位相で
あった場合はA相パルスPaを順次減算し、さらに原点
においてリセットされるアップ/ダウン・カウンタを設
けることにより、このカウンタのカウント値が、シャフ
トlの回転角度に対応した角度データとして出力される
。
パルスPaを順次加算し、B相パルスPbか進み位相で
あった場合はA相パルスPaを順次減算し、さらに原点
においてリセットされるアップ/ダウン・カウンタを設
けることにより、このカウンタのカウント値が、シャフ
トlの回転角度に対応した角度データとして出力される
。
「発明が解決しようとする課題」
ところで、上述した従来の磁気ロータリエンコーダに適
用される波形整形回路7および8においては、スレッシ
ョルドレベルSLが常に一定であるため、例えば、第6
図(イ)および(ロ)に示すように、磁気センサ5aお
よび5bの周囲の温度変化等によって、アナログ検出信
号sinθおよびCOSθにドリフトが生じた場合、A
相パルス信号PaおよびB相パルス信号Pbのデユーテ
ィ比が変化してしまい、この結果、位置検出精度に悪影
響を与えるという問題があった。
用される波形整形回路7および8においては、スレッシ
ョルドレベルSLが常に一定であるため、例えば、第6
図(イ)および(ロ)に示すように、磁気センサ5aお
よび5bの周囲の温度変化等によって、アナログ検出信
号sinθおよびCOSθにドリフトが生じた場合、A
相パルス信号PaおよびB相パルス信号Pbのデユーテ
ィ比が変化してしまい、この結果、位置検出精度に悪影
響を与えるという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、外乱
等によって磁気センサから出力されるアナログ検出信号
にドリフトが生じた場合や振幅が変動した場合において
も、常にデユーティ比が一定の安定したパルス信号を出
力することができるエンコーダ用信号処理回路を提供す
ることを目的としている。
等によって磁気センサから出力されるアナログ検出信号
にドリフトが生じた場合や振幅が変動した場合において
も、常にデユーティ比が一定の安定したパルス信号を出
力することができるエンコーダ用信号処理回路を提供す
ることを目的としている。
「課題を解決するための手段」
この発明は、一対の磁気センサから各々出力される正弦
波および余弦波状に変化する2相のアナログ検出信号に
基づいて、磁気記録媒体の移動方向を判別する方向判別
手段と、前記2相のアナログ検出信号の上側ピークと下
側ピークを各々検出するピーク検出手段と、前記方向判
別手段の判別結果に応じた位相関係で、かつ前記ピーク
検出手段によるピーク検出タイミングで変化する2相の
パルス信号を出力する信号発生手段とを具備することを
特徴としている。
波および余弦波状に変化する2相のアナログ検出信号に
基づいて、磁気記録媒体の移動方向を判別する方向判別
手段と、前記2相のアナログ検出信号の上側ピークと下
側ピークを各々検出するピーク検出手段と、前記方向判
別手段の判別結果に応じた位相関係で、かつ前記ピーク
検出手段によるピーク検出タイミングで変化する2相の
パルス信号を出力する信号発生手段とを具備することを
特徴としている。
「作用」
上述した構成によれば、一対の磁気センサから各々出力
される正弦波および余弦波状に変化する2相のアナログ
検出信号の上側ピークおよび下側ピークが検出された時
点で、立ち上がりもしくは立ち下がる2相のパルス信号
が出力される。
される正弦波および余弦波状に変化する2相のアナログ
検出信号の上側ピークおよび下側ピークが検出された時
点で、立ち上がりもしくは立ち下がる2相のパルス信号
が出力される。
「実施例」
以下、図面を参照し、この発明の詳細な説明する。
第1図はこの発明の一実施例によるエンコーダ用信号処
理回路を適用した磁気ロータリエンコーダの構成を示す
図である。この図において、9aは磁気センサ5aがら
出力されるアナログ検出信号sinθを所定ピットのデ
ジタルのレベルデータに変換するA/D変換器、9bは
磁気センサ5bから出力されるアナログ検出信号cos
θを所定ビットのデジタルのレベルデータに変換するA
/D変換器であり、これらのレベルデータはDSP(デ
ジタルシグナルプロセッサ)10の入力ポートAおよび
Bへ各々供給される。このDSPIOは、内蔵している
ROMに予め記憶されている各種処理プログラムの内、
後述するピーク検出処理を実行することにより、入力ポ
ートAおよび已に各々供給される正弦波および余弦波状
に変化するレベルデータの上側(山側)ピークおよび下
側(谷側)ピークを各々検出する。そして、このDSP
IOは、入力ポートAに供給されるレベルデータの上側
ピークを検出した時点で“H”レベルに立ち上がり、下
側ピークを検出した時点で“L”レベルに立ち下がるタ
イミング信号Taを信号発生回路Itへ供給すると共に
、入力ポートBに供給されるレベルデータの上側ピーク
を検出した時点で”H”レベルに立ち上がり、下側ピー
クを検出した時点て“L”レベルに立ち下がるタイミン
グ信号Tbを信号発生回路11へ供給する。
理回路を適用した磁気ロータリエンコーダの構成を示す
図である。この図において、9aは磁気センサ5aがら
出力されるアナログ検出信号sinθを所定ピットのデ
ジタルのレベルデータに変換するA/D変換器、9bは
磁気センサ5bから出力されるアナログ検出信号cos
θを所定ビットのデジタルのレベルデータに変換するA
/D変換器であり、これらのレベルデータはDSP(デ
ジタルシグナルプロセッサ)10の入力ポートAおよび
Bへ各々供給される。このDSPIOは、内蔵している
ROMに予め記憶されている各種処理プログラムの内、
後述するピーク検出処理を実行することにより、入力ポ
ートAおよび已に各々供給される正弦波および余弦波状
に変化するレベルデータの上側(山側)ピークおよび下
側(谷側)ピークを各々検出する。そして、このDSP
IOは、入力ポートAに供給されるレベルデータの上側
ピークを検出した時点で“H”レベルに立ち上がり、下
側ピークを検出した時点で“L”レベルに立ち下がるタ
イミング信号Taを信号発生回路Itへ供給すると共に
、入力ポートBに供給されるレベルデータの上側ピーク
を検出した時点で”H”レベルに立ち上がり、下側ピー
クを検出した時点て“L”レベルに立ち下がるタイミン
グ信号Tbを信号発生回路11へ供給する。
一方、12は磁気センサ5aおよび5bから各々出力さ
れるアナログ検出信号sinθおよびCOSθの位相関
係に基づいて磁気記録媒体2の回転方向を判別する方向
判別回路であり、磁気記録媒体2の回転方向が正方向で
あると判別した場合は、“H”レベルの判別信号Swを
信号発生回路11へ出力し、逆に、磁気記録媒体2の回
転方向が負方向であると判別した場合はごL”レベルの
判別信号Svを信号発生回路11へ出力する。信号発生
回路11は、方向判別回路12から供給される判別信号
Swに応じた位相関係で、かつDSPIOから供給され
るタイミング信号Ta、Tbに基づくタイミングで立ち
上がりもしくは立ち下がるA相パルスPAとB相パルス
PBを出力するものである。
れるアナログ検出信号sinθおよびCOSθの位相関
係に基づいて磁気記録媒体2の回転方向を判別する方向
判別回路であり、磁気記録媒体2の回転方向が正方向で
あると判別した場合は、“H”レベルの判別信号Swを
信号発生回路11へ出力し、逆に、磁気記録媒体2の回
転方向が負方向であると判別した場合はごL”レベルの
判別信号Svを信号発生回路11へ出力する。信号発生
回路11は、方向判別回路12から供給される判別信号
Swに応じた位相関係で、かつDSPIOから供給され
るタイミング信号Ta、Tbに基づくタイミングで立ち
上がりもしくは立ち下がるA相パルスPAとB相パルス
PBを出力するものである。
ここで、方向判別回路12から供給される判別信号Sv
が“H”レベルであった場合、すなわち磁気記録媒体2
の回転方向が正方向であった場合は、A相パルスPAが
進み位相とされ、判別信号Svか“L”レベルであった
場合、すなわち磁気記録媒体2の回転方向が負方向であ
った場合は、B相パルスPBが進み位相とされる。
が“H”レベルであった場合、すなわち磁気記録媒体2
の回転方向が正方向であった場合は、A相パルスPAが
進み位相とされ、判別信号Svか“L”レベルであった
場合、すなわち磁気記録媒体2の回転方向が負方向であ
った場合は、B相パルスPBが進み位相とされる。
以上の構成において、磁気記録媒体2の回転に伴って磁
気センサ5aおよび5bから各々出力されたアナログ検
出信号sinθおよびCOSθは、A/D変換器9aお
よび9bによってデジタルのレベルデータに変換された
後、DSP 10の入力ポートAおよびBへ供給される
。DSP 10は、A/D変換器9aおよび9bから第
2図(イ)に示すように一定のサンプリング間隔で順次
供給されるレベルデータP o、P 1.P x、・・
・を順次取り込む。そして、入力ポートAを介して順次
取り込んだレベルデータP +−1、P ! 、 P
l+1の大小関係がP i−1< P I> P l+
1となった時点で、上側ピークと見なして、タイミング
信号Taを“H”レベルに立ち上げ、また、順次取り込
んだレベルデータP n−+、P n、P n++の大
小関係かP n + > P n< p。+、となった
時点で、下側ピークと見なして、タイミング信号Taを
“L”レベルに立ち下げる。この動作と並行して、入力
ポートBを介して順次取り込んだレベルデータの大小関
係に応じて、上側ピークと下側ピークを検出してタイミ
ング信号Tbを変化させる。これらのタイミング信号T
a、Tbと、判別信号Svに基づいて、信号発生回路1
1から磁気記録媒体2の回転方向に応じた位相関係のA
相パルスPAおよびB相パルスPBが出力される(第2
図(ロ)参照)。
気センサ5aおよび5bから各々出力されたアナログ検
出信号sinθおよびCOSθは、A/D変換器9aお
よび9bによってデジタルのレベルデータに変換された
後、DSP 10の入力ポートAおよびBへ供給される
。DSP 10は、A/D変換器9aおよび9bから第
2図(イ)に示すように一定のサンプリング間隔で順次
供給されるレベルデータP o、P 1.P x、・・
・を順次取り込む。そして、入力ポートAを介して順次
取り込んだレベルデータP +−1、P ! 、 P
l+1の大小関係がP i−1< P I> P l+
1となった時点で、上側ピークと見なして、タイミング
信号Taを“H”レベルに立ち上げ、また、順次取り込
んだレベルデータP n−+、P n、P n++の大
小関係かP n + > P n< p。+、となった
時点で、下側ピークと見なして、タイミング信号Taを
“L”レベルに立ち下げる。この動作と並行して、入力
ポートBを介して順次取り込んだレベルデータの大小関
係に応じて、上側ピークと下側ピークを検出してタイミ
ング信号Tbを変化させる。これらのタイミング信号T
a、Tbと、判別信号Svに基づいて、信号発生回路1
1から磁気記録媒体2の回転方向に応じた位相関係のA
相パルスPAおよびB相パルスPBが出力される(第2
図(ロ)参照)。
この場合、第3図(イ)に示すように、磁気センサ5a
および5bの周囲の温度変化等によって、アナログ検出
信号sinθおよびCOSθにドリフトが生じ、基準レ
ベルLからのオフセットが大となった場合においても、
第3図(ロ)に示すように、A相パルス信号FAおよび
B相パルス信号FBのデユーティ比は、第2図(ロ)の
場合と同じで、変化することはなく、この結果、位置検
出精度に悪影響を与えることはない。
および5bの周囲の温度変化等によって、アナログ検出
信号sinθおよびCOSθにドリフトが生じ、基準レ
ベルLからのオフセットが大となった場合においても、
第3図(ロ)に示すように、A相パルス信号FAおよび
B相パルス信号FBのデユーティ比は、第2図(ロ)の
場合と同じで、変化することはなく、この結果、位置検
出精度に悪影響を与えることはない。
なお、上述した一実施例においては、回転角度を検出す
る磁気ロータリーエンコーダを例に説明したが、直線変
位を検出する磁気リニアエンコーダにも勿論適用するこ
とができる。
る磁気ロータリーエンコーダを例に説明したが、直線変
位を検出する磁気リニアエンコーダにも勿論適用するこ
とができる。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、一対の磁気セ
ンサから各々出力される正弦波および余弦波状に変化す
る2相のアナログ検出信号の上側ピークおよび下側ピー
クが検出された時点で立ち上がりもしくは立ち下がる2
相のパルス信号が出力されるようにしたので、外乱等に
よって磁気センサから出力されるアナログ検出信号にド
リフトが生じた場合や振幅が変動した場合においても、
常にデユーティ比が一定の安定したパルス信号が得られ
る。
ンサから各々出力される正弦波および余弦波状に変化す
る2相のアナログ検出信号の上側ピークおよび下側ピー
クが検出された時点で立ち上がりもしくは立ち下がる2
相のパルス信号が出力されるようにしたので、外乱等に
よって磁気センサから出力されるアナログ検出信号にド
リフトが生じた場合や振幅が変動した場合においても、
常にデユーティ比が一定の安定したパルス信号が得られ
る。
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すプロっり図、
第2図および第3図は同実施例の動作を説明するための
波形図、第4図は従来の磁気ロータリエンコーダの構成
を示すブロック図、第5図および第6図は同ロータリエ
ンコーダの動作を説明するための波形図である。 2・・・・・・磁気記録媒体、 5 a、 5 b・・・・・・磁気センサ、9 a、
9 b−−A / D変換器、IO・・・・・・DSP
(ピーク検出手段)、11・・・・・・信号発生回路(
信号発生手段)、12・・・・・方向判別回路(方向判
別手段)。
第2図および第3図は同実施例の動作を説明するための
波形図、第4図は従来の磁気ロータリエンコーダの構成
を示すブロック図、第5図および第6図は同ロータリエ
ンコーダの動作を説明するための波形図である。 2・・・・・・磁気記録媒体、 5 a、 5 b・・・・・・磁気センサ、9 a、
9 b−−A / D変換器、IO・・・・・・DSP
(ピーク検出手段)、11・・・・・・信号発生回路(
信号発生手段)、12・・・・・方向判別回路(方向判
別手段)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転自在もしくは直線移動自在に支持された磁気記録媒
体と対向配置され、かつ前記磁気記録媒体の移動方向に
沿って互いに所定距離を隔てて配置された1対の磁気セ
ンサから各々出力される正弦波および余弦波状に変化す
る2相のアナログ検出信号を処理するエンコーダ用信号
処理回路において、 前記2相のアナログ検出信号に基づいて、前記磁気記録
媒体の移動方向を判別する方向判別手段と、 前記2相のアナログ検出信号の上側ピークと下側ピーク
を各々検出するピーク検出手段と、前記方向判別手段の
判別結果に応じた位相関係で、かつ前記ピーク検出手段
によるピーク検出タイミングで変化する2相のパルス信
号を出力する信号発生手段と、 を具備することを特徴とするエンコーダ用信号処理回路
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12367590A JPH0419513A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | エンコーダ用信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12367590A JPH0419513A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | エンコーダ用信号処理回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0419513A true JPH0419513A (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=14866521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12367590A Pending JPH0419513A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | エンコーダ用信号処理回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0419513A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018189597A (ja) * | 2017-05-11 | 2018-11-29 | 滋春 生出 | 位置検出センサ及び変換ユニット |
-
1990
- 1990-05-14 JP JP12367590A patent/JPH0419513A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018189597A (ja) * | 2017-05-11 | 2018-11-29 | 滋春 生出 | 位置検出センサ及び変換ユニット |
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