JPH04294501A - Potentiometer - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To detect the position of the slider of a variable resistance in a potentiometer irrespective of the resistance value of the variable resistance. CONSTITUTION:The voltages Va and Vb at both terminals of a variable resistance 2 and the voltage Vv of a slider are detected by connecting in series a resistance 1, the variable resistance 2, and a resistance 3 between a power source Vc and reference potential. The position X of the slider 4 can be found from X=Vv-Vb/Va-Vb. Therefore, the position X of the slider 4 can be accurately detected even when the resistance value of the variable resistance 2 fluctuates, since the position X can be detected from the voltages only without using the resistance value of the variable resistance.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】本発明は可変抵抗の摺動子電圧を
検出することにより、該摺動子の位置を検出するポテン
ショメータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a potentiometer that detects the position of a slider of a variable resistor by detecting the slider voltage.

【０００２】0002

【従来の技術】従来のこの種のポテンショメータとして
は図５に示すものがあった。図５は従来のポテンショメ
ータの構成を示すブロック図で、図において、Ｖｃは電
源、１，２，３はそれぞれ電源Ｖｃと基準電位間に直列
に接続された第１の抵抗，可変抵抗，および第２の抵抗
を示す。４は可変抵抗２の摺動子、５は摺動子４の電圧
をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、６はＡ／Ｄ
変換器５からのディジタル信号が入力されるマイクロコ
ンピュータ（以下、ＣＰＵと略記する）である。2. Description of the Related Art A conventional potentiometer of this type is shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional potentiometer. In the figure, Vc is a power supply, and 1, 2, and 3 are a first resistor, a variable resistor, and a variable resistor connected in series between the power supply Vc and a reference potential, respectively. It shows a resistance of 2. 4 is a slider with variable resistance 2, 5 is an A/D converter that converts the voltage of slider 4 into a digital signal, and 6 is an A/D converter.
This is a microcomputer (hereinafter abbreviated as CPU) to which the digital signal from the converter 5 is input.

【０００３】次に動作について説明する。第１，第２の
抵抗１，３の抵抗値を、それぞれＲａ，Ｒｂとし、可変
抵抗２の抵抗値をＲｖとする。また、可変抵抗２の摺動
子４の位置Ｘ（０≦Ｘ≦１）における、摺動子４と可変
抵抗２の第２の抵抗３側端子との間の抵抗をＲｘとする
と、この抵抗Ｒｘは、 Ｒｘ＝ＸＲｖ・・・（１） で表される。一方前記直列回路に流れる電流Ｉは、Ｉ＝
Ｖｃ／Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｖ・・・（２）となるから、摺動
子４の電圧Ｖｖは、 Ｖｖ＝Ｉ（Ｒｘ＋Ｒｂ）＝Ｖｃ／Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｖ・（
Ｒｘ＋Ｒｂ）・・・（３） となる。そこで式（１）　，（３）　により、　　Ｖｖ
＝Ｖｃ／Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｖ・（ＸＲｖ＋Ｒｂ）・・・（
４） となり、位置Ｘについて整理すると、 　　Ｘ＝｛Ｖｖ／Ｖｃ×（Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｖ）−Ｒｂ｝
／Ｒｖ・・・（５） となる。ここで、第１，第２の抵抗１，３と、可変抵抗
２の各抵抗値Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｖおよび電源Ｖｃの値は既
知であるから、これらをパラメータとして摺動子４の電
圧Ｖｖを検出することにより、摺動子４の位置Ｘを式（
５）　から求めることができる。Next, the operation will be explained. Let the resistance values of the first and second resistors 1 and 3 be Ra and Rb, respectively, and the resistance value of the variable resistor 2 be Rv. Furthermore, if the resistance between the slider 4 and the second resistor 3 side terminal of the variable resistor 2 at position X (0≦X≦1) of the slider 4 of the variable resistor 2 is Rx, then this resistance Rx is expressed as Rx=XRv (1). On the other hand, the current I flowing through the series circuit is I=
Vc/Ra+Rb+Rv...(2), so the voltage Vv of the slider 4 is Vv=I(Rx+Rb)=Vc/Ra+Rb+Rv・(
Rx+Rb)...(3) It becomes. Therefore, by equations (1) and (3), Vv
=Vc/Ra+Rb+Rv・(XRv+Rb)...(
4) So, rearranging the position X, X={Vv/Vc×(Ra+Rb+Rv)−Rb}
/Rv...(5). Here, since the resistance values Ra, Rb, Rv of the first and second resistors 1 and 3, the variable resistor 2, and the value of the power supply Vc are known, the voltage Vv of the slider 4 is determined using these as parameters. By detecting the position X of the slider 4, the formula (
5) It can be found from

【０００４】図５に示す従来のポテンショメータでは、
この位置Ｘを求めるためにＡ／Ｄ変換器５により摺動子
電圧Ｖｖをディジタル信号に変換し、このディジタル信
号をＣＰＵ６に入力する。ＣＰＵ６には、予め上述の抵
抗値Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｖと、電源Ｖｃのディジタルデータ
が記憶されており、図６に示すフローチャートに従って
、位置Ｘの演算処理を行なう。すなわち、ステップＳ１
にてＡ／Ｄ変換器５からの電圧Ｖｖのディジタル信号を
読み、次のステップＳ２でＲａ，Ｒｂ，Ｒｖ，ＶｃとＶ
ｖとにより、式（５）　の演算を行ない、位置Ｘを算出
する。そしてステップＳ３でこの位置Ｘに応じた所定の
処理が行われる。In the conventional potentiometer shown in FIG.
In order to find this position X, the A/D converter 5 converts the slider voltage Vv into a digital signal, and this digital signal is input to the CPU 6. The CPU 6 stores the above-mentioned resistance values Ra, Rb, Rv and the digital data of the power supply Vc in advance, and performs calculation processing of the position X according to the flowchart shown in FIG. That is, step S1
, reads the digital signal of voltage Vv from the A/D converter 5, and in the next step S2, Ra, Rb, Rv, Vc and V
The position X is calculated using equation (5). Then, in step S3, a predetermined process according to this position X is performed.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来のポテンショメータでは、上述の式（５）　
式から明らかなように、位置Ｘを求めるために可変抵抗
２の抵抗値Ｒｖをパラメータとして使うが、この抵抗値
Ｒｖはバラツキが大きく、このため式（５）　で位置Ｘ
を求める場合に誤差が大きくなるという点にある。[Problem to be Solved by the Invention] The problem to be solved is that in the conventional potentiometer, the above equation (5)
As is clear from the equation, the resistance value Rv of the variable resistor 2 is used as a parameter to find the position X, but this resistance value Rv varies widely, so the position
The problem is that the error becomes large when calculating .

【０００６】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたもので、可変抵抗の抵抗値にバラツキが生じても摺
動子位置を正確に検出できるポテンショメータを得るこ
とを目的としている。The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a potentiometer that can accurately detect the slider position even if the resistance value of the variable resistor varies.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明にかかるポテンシ
ョメータは、電源と基準電位間とに直列接続された第１
の抵抗，可変抵抗および第２の抵抗とを備え、可変抵抗
の両端子の各電圧と摺動子電圧とを検出することにより
摺動子の位置を検出することを最も主要な特徴としてい
る。[Means for Solving the Problems] A potentiometer according to the present invention has a first potentiometer connected in series between a power supply and a reference potential.
The main feature is that the position of the slider is detected by detecting each voltage at both terminals of the variable resistor and the slider voltage.

【０００８】[0008]

【作用】可変抵抗の両端子の各電圧と摺動子電圧とを検
出することにより、摺動子の位置は、摺動子電圧と可変
抵抗の両端子の各電圧によって求まる。これにより可変
抵抗の抵抗値を用いることなく、摺動子位置が検出でき
ることとなる。[Operation] By detecting each voltage at both terminals of the variable resistor and the slider voltage, the position of the slider is determined by the slider voltage and each voltage at both terminals of the variable resistor. This allows the slider position to be detected without using the resistance value of the variable resistor.

【０００９】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図で、図
において、図５と同一符号は同一または相当部分を示す
。図１に示す本実施例においては、摺動子４の電圧Ｖｖ
と、さらに可変抵抗２の両端子の各電圧Ｖａ，Ｖｂとを
それぞれ検出するように構成され、５１，５２，５３は
各電圧Ｖａ，Ｖｖ，Ｖｂをそれぞれディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器を示す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 5 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment shown in FIG. 1, the voltage Vv of the slider 4
Further, it is configured to detect the voltages Va and Vb at both terminals of the variable resistor 2, respectively, and 51, 52, and 53 are A/D converters that convert the voltages Va, Vv, and Vb into digital signals, respectively. shows.

【００１０】次に動作について説明する。第１の抵抗１
、可変抵抗２、第２の抵抗３から成る直列回路を流れる
電流Ｉは、 Ｉ＝Ｖａ−Ｖｂ／Ｒｖ・・・（６） で表わされる。従って、摺動子電圧Ｖｖは、　　Ｖｖ＝
Ｉ（Ｒｘ＋Ｒｂ）＝Ｖａ−Ｖｂ／Ｒｖ・（Ｒｘ＋Ｒｂ）
・・・（７）となり、式（１）　　，（７）　より、Ｖ
ｖ＝Ｖａ−Ｖｂ／Ｒｖ・（ＸＲｖ＋Ｒｂ）・・・（８）
となる。一方、可変抵抗２の第２の抵抗３側の端子電圧
Ｖｂは、 Ｖｂ＝ＩＲｂ・・・（９） であるから、式（６）　，（９）　より、Ｖｂ＝Ｖａ−
Ｖｂ／Ｒｖ・Ｒｂ・・・（１０）となり、Ｒｂについて
整理すると、 Ｒｂ＝ＲｖＶｂ／Ｖａ−Ｖｂ・・・（１１）となる。ま
た式（８）　を位置Ｘについて整理すると、　　Ｘ＝Ｒ
ｖＶｖ−Ｒｂ（Ｖａ−Ｖｂ）／Ｒｖ（Ｖａ−Ｖｂ）・・
・（１２） となる。そこで式（１１），（１２）により、位置Ｘは
、Ｘ＝Ｖｖ−Ｖｂ／Ｖａ−Ｖｂ・・・（１３）となる。 式（１３）から明らかなように、位置Ｘは、可変抵抗２
の両端子の各電圧Ｖａ，Ｖｂと摺動子４の電圧Ｖｖとよ
り求まり、可変抵抗２の抵抗値Ｒｖは存在しない。 そこで、各電圧Ｖａ，Ｖｂ，ＶｖをＡ／Ｄ変換器５１〜
５３でそれぞれディジタル信号に変換し、これらの信号
をＣＰＵ６へ入力することにより、位置Ｘを算出する。Next, the operation will be explained. first resistance 1
, the variable resistor 2, and the second resistor 3. The current I flowing through the series circuit consisting of the variable resistor 2 and the second resistor 3 is expressed as I=Va-Vb/Rv (6). Therefore, the slider voltage Vv is: Vv=
I(Rx+Rb)=Va-Vb/Rv・(Rx+Rb)
...(7), and from equations (1) and (7), V
v=Va-Vb/Rv・(XRv+Rb)...(8)
becomes. On the other hand, since the terminal voltage Vb of the variable resistor 2 on the second resistor 3 side is Vb=IRb...(9), from equations (6) and (9), Vb=Va-
Vb/Rv·Rb (10), and rearranging Rb, Rb=RvVb/Va−Vb (11). Also, when formula (8) is rearranged with respect to position X, X=R
vVv-Rb(Va-Vb)/Rv(Va-Vb)...
・(12) becomes. Therefore, according to equations (11) and (12), the position X becomes X=Vv-Vb/Va-Vb (13). As is clear from equation (13), position X is variable resistor 2
, and the voltage Vv of the slider 4, and the resistance value Rv of the variable resistor 2 does not exist. Therefore, each voltage Va, Vb, Vv is converted to A/D converter 51~
53, the position X is calculated by converting each into a digital signal and inputting these signals to the CPU 6.

【００１１】図２は、ＣＰＵ６が行なう処理を示すフロ
ーチャートで、始めにステップＳ１でＡ／Ｄ変換器５１
〜５３からの電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｖの各ディジタル信号
をそれぞれ読み、次のステップＳ２で位置Ｘを式（１３
）の演算を行なうことにより求める。そしてステップＳ
３で位置Ｘに応じた所定の処理を行なう。FIG. 2 is a flowchart showing the processing performed by the CPU 6. First, in step S1, the A/D converter 51
The digital signals of voltages Va, Vb, and Vv from ~53 are read respectively, and in the next step S2, the position
) is calculated. and step S
3, predetermined processing according to the position X is performed.

【００１２】図３は本発明の他の実施例を示し、図にお
いて、７はマルチプレクサを示し、このマルチプレクサ
７には各電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｖが入力され、これらのう
ちの１つを順次切換えて出力する。このマルチプレクサ
７は、ＣＰＵ６からのマルチプレクサ制御信号により切
換制御が行なわれ、マルチプレクサ７で選択された電圧
がＡ／Ｄ変換器５に入力され、その出力がＣＰＵ６に入
力される。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In the figure, 7 indicates a multiplexer, each voltage Va, Vb, Vv is input to this multiplexer 7, and one of these is sequentially switched. and output it. Switching of the multiplexer 7 is controlled by a multiplexer control signal from the CPU 6, and the voltage selected by the multiplexer 7 is input to the A/D converter 5, and its output is input to the CPU 6.

【００１３】次にＣＰＵ６が行なう処理を図４のフロー
チャートを用いて説明する。ステップＳ１でＣＰＵ６が
マルチプレクサ制御信号を出力し、電圧Ｖａが選択され
るように切換える。次のステップＳ２ではＡ／Ｄ変換器
５でディジタル信号に変換された電圧Ｖａの値が読み込
まれ、以下、ステップＳ３〜Ｓ６により、順次マルチプ
レクサ制御信号を出力して電圧Ｖｂ，電圧Ｖｖを読み込
んで行く。そしてステップＳ７にて式（１３）の演算が
行われて位置Ｘを求め、次のステップＳ８で位置Ｘに応
じた所定の処理が行われる。Next, the processing performed by the CPU 6 will be explained using the flowchart shown in FIG. In step S1, the CPU 6 outputs a multiplexer control signal to switch the voltage Va to be selected. In the next step S2, the value of the voltage Va converted into a digital signal by the A/D converter 5 is read, and then in steps S3 to S6, multiplexer control signals are sequentially output and the voltages Vb and Vv are read. go. Then, in step S7, the calculation of equation (13) is performed to obtain the position X, and in the next step S8, a predetermined process according to the position X is performed.

【００１４】[0014]

【発明の効果】以上説明したように本発明のポテンショ
メータは、可変抵抗の抵抗値を用いることなく、可変抵
抗の摺動子位置を検出できるので、可変抵抗の抵抗値に
バラツキが生じてもその影響を受けることなく、正確な
摺動子の位置を検出できるという利点がある。[Effects of the Invention] As explained above, the potentiometer of the present invention can detect the slider position of the variable resistor without using the resistance value of the variable resistor. This has the advantage that the exact position of the slider can be detected without being affected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図２】図１のＣＰＵが行なう処理を示すフローチャー
トである。FIG. 2 is a flowchart showing processing performed by the CPU in FIG. 1;

【図３】本発明の他の実施例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図４】図３のＣＰＵが行なう処理を示すフローチャー
トである。FIG. 4 is a flowchart showing processing performed by the CPU in FIG. 3;

【図５】従来のポテンショメータの構成を示すブロック
図である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional potentiometer.

【図６】図５のＣＰＵが行なう処理を示すフローチャー
トである。FIG. 6 is a flowchart showing processing performed by the CPU in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１　　第１の抵抗 ２　　可変抵抗 ３　　第２の抵抗 ４　　摺動子 ５，５１，５２，５３　　Ａ／Ｄ変換器６　　ＣＰＵ ７　　マルチプレクサ 1 First resistance 2 Variable resistance 3 Second resistance 4 Slider 5, 51, 52, 53 A/D converter 6 CPU 7 Multiplexer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】　　可変抵抗の摺動子電圧より該摺動子の
位置を検出するポテンショメータにおいて、電源と基準
電位との間に直列接続された第１の抵抗，可変抵抗およ
び第２の抵抗とを備え、上記可変抵抗の両端子の各電圧
と摺動子電圧を検出することにより上記摺動子の位置を
検出することを特徴とするポテンショメータ。1. A potentiometer that detects the position of a slider of a variable resistor from a slider voltage, comprising a first resistor, a variable resistor, and a second resistor connected in series between a power supply and a reference potential. A potentiometer, characterized in that the position of the slider is detected by detecting each voltage at both terminals of the variable resistor and the slider voltage.