JPH04361116A - エンコーダ精度測定方法 - Google Patents
エンコーダ精度測定方法Info
- Publication number
- JPH04361116A JPH04361116A JP13613391A JP13613391A JPH04361116A JP H04361116 A JPH04361116 A JP H04361116A JP 13613391 A JP13613391 A JP 13613391A JP 13613391 A JP13613391 A JP 13613391A JP H04361116 A JPH04361116 A JP H04361116A
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- Japan
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- encoders
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- Pending
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンコーダ精度測定方
法に関し、特に、二個のエンコーダを同一回転軸を介し
て2π/nラジアンずらせて結合させた場合に生じる偏
心に伴う誤差を除去し、絶対誤差の精度を向上させるた
めの新規な改良に関する。
法に関し、特に、二個のエンコーダを同一回転軸を介し
て2π/nラジアンずらせて結合させた場合に生じる偏
心に伴う誤差を除去し、絶対誤差の精度を向上させるた
めの新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のエンコー
ダ精度測定方法としては、1個の被測定用のエンコーダ
に対し、複数個のセンサを用いて精度測定を行う方法が
過去に行われているが、最近、発表された方法で、電気
通信大学において一対のエンコーダを同一回転軸で結合
し、各エンコーダの相対角度を2π/nラジアンずつ異
ならせて相対誤差を測定し、各相対誤差を合計すること
によって絶対誤差を求める方法が開発されている。
ダ精度測定方法としては、1個の被測定用のエンコーダ
に対し、複数個のセンサを用いて精度測定を行う方法が
過去に行われているが、最近、発表された方法で、電気
通信大学において一対のエンコーダを同一回転軸で結合
し、各エンコーダの相対角度を2π/nラジアンずつ異
ならせて相対誤差を測定し、各相対誤差を合計すること
によって絶対誤差を求める方法が開発されている。
【0003】すなわち、前述の方法は、図2に示される
ように、第1エンコーダ1と第2エンコーダ2とを同一
回転軸3で結合し(実際には、各エンコーダ1,2の回
転軸をカップリングで一体状に結合している)、各エン
コーダ1,2の相対角度を2π/nラジアン(nは任意
の分割数)ずつずらせた状態に構成されている。さらに
、各エンコーダ1,2には、0°位置にセンサ4,5が
配設され、角度信号を得るように構成されている。
ように、第1エンコーダ1と第2エンコーダ2とを同一
回転軸3で結合し(実際には、各エンコーダ1,2の回
転軸をカップリングで一体状に結合している)、各エン
コーダ1,2の相対角度を2π/nラジアン(nは任意
の分割数)ずつずらせた状態に構成されている。さらに
、各エンコーダ1,2には、0°位置にセンサ4,5が
配設され、角度信号を得るように構成されている。
【0004】前述の構成において、各エンコーダ1,2
の絶対角度誤差を、第1エンコーダ1の絶対角度誤差・
・・δ1(θ)、第2エンコーダ2の絶対角度誤差・・
・δ2(θ)とする。δφ(θ)を次のように定義する
。 δφ(θ)=δ1(θ)−δ2(θ+φ)
・・・・・・(1)式これは、第1エンコー
ダ1に対して第2エンコーダ2を相対角度φだけずらせ
た場合の相対誤差である。
の絶対角度誤差を、第1エンコーダ1の絶対角度誤差・
・・δ1(θ)、第2エンコーダ2の絶対角度誤差・・
・δ2(θ)とする。δφ(θ)を次のように定義する
。 δφ(θ)=δ1(θ)−δ2(θ+φ)
・・・・・・(1)式これは、第1エンコー
ダ1に対して第2エンコーダ2を相対角度φだけずらせ
た場合の相対誤差である。
【0005】ここで、エンコーダの1周をn分割してφ
とすると、 ここで和をとると、(2)式となる。
とすると、 ここで和をとると、(2)式となる。
【数1】
故に、(3)式となり、
【数2】
Δを(4)式のように定義する。
【数3】
ここで、前記Δが0又は非常に微小である場合には、前
述の(3)式は
述の(3)式は
【数4】
(5)式となる。
【0006】次に、前記Δがどのようになるかを調べる
。δ2(θ)は、第2エンコーダ2の誤差であるため、
フーリエ展開することができ、
。δ2(θ)は、第2エンコーダ2の誤差であるため、
フーリエ展開することができ、
【数5】
(6)式となる。ここで、θはθ+2mπ/nであるた
め、
め、
【数6】
(7)式となり、この(7)式におけるa0+b0は基
準点の取り方によるものであり、無視することができる
。
準点の取り方によるものであり、無視することができる
。
【0007】従って、前述の(4)式および(7)式よ
り、前記Δは(8)式となり、
り、前記Δは(8)式となり、
【数7】
(8)式におけるk=Lnの項は(9)式となり、
【数
8】 k≠Lnの項は(10)式となる
8】 k≠Lnの項は(10)式となる
【数9】
【0008】よって、前記Δが
【数10】
(11)式となるため、この(11)式から、Δにはn
×整数の次数の項しか含まれていないことが判明し、こ
のことから、nを十分大きくする又は適当なnを選ぶこ
とにより、Δを非常に小さくすることができる。
×整数の次数の項しか含まれていないことが判明し、こ
のことから、nを十分大きくする又は適当なnを選ぶこ
とにより、Δを非常に小さくすることができる。
【0009】また、前述の(3)式、(11)式から、
δ1(θ)を
δ1(θ)を
【数11】
(12)式、(13)式として
【数12】
求めることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のエンコーダ精度
測定方法は、以上のように構成されていたため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、同一回転軸上の各
エンコーダ間の相対角度をずらせて測定するため、この
相対角度を変えた場合に生じる偏心が問題となり、この
偏心によって相対誤差が違ってくることになっていた。
測定方法は、以上のように構成されていたため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、同一回転軸上の各
エンコーダ間の相対角度をずらせて測定するため、この
相対角度を変えた場合に生じる偏心が問題となり、この
偏心によって相対誤差が違ってくることになっていた。
【0011】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、二個のエンコーダを同一回
転軸を介して結合させた場合の、回転軸の偏心に伴う誤
差を除去し、絶対誤差の精度を向上させるようにしたエ
ンコーダ精度測定方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、二個のエンコーダを同一回
転軸を介して結合させた場合の、回転軸の偏心に伴う誤
差を除去し、絶対誤差の精度を向上させるようにしたエ
ンコーダ精度測定方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によるエンコーダ
精度測定方法は、第1エンコーダと第2エンコーダを同
一回転軸にて回転させ、各エンコーダの相対角度を2π
/nラジアンずつ異ならせ、相対誤差を測定し、これら
の相対誤差を合計することによって絶対誤差を求めるよ
うにした方法において、前記第2エンコーダの0°と1
80°位置に設けた一対のセンサからの出力信号を用い
ることにより、前記相対角度をずらせた時に生ずる偏心
による誤差を除去する方法である。
精度測定方法は、第1エンコーダと第2エンコーダを同
一回転軸にて回転させ、各エンコーダの相対角度を2π
/nラジアンずつ異ならせ、相対誤差を測定し、これら
の相対誤差を合計することによって絶対誤差を求めるよ
うにした方法において、前記第2エンコーダの0°と1
80°位置に設けた一対のセンサからの出力信号を用い
ることにより、前記相対角度をずらせた時に生ずる偏心
による誤差を除去する方法である。
【0013】
【作用】本発明によるエンコーダ精度測定方法において
は、第2エンコーダの180°位置にもセンサを配置し
ているため、偏心は、誤差に1次成分として次式のよう
に表される。 δm/r sin(θ+φm) 但し、δmは偏心量、rは半径、φmは位相差である。 さらに、第2エンコーダの0°と180°の各センサに
より、偏心による誤差が逆に出るため、各センサからの
出力の和をとることにより、偏心による誤差を除去し、
高精度の絶対誤差を得ることができる。
は、第2エンコーダの180°位置にもセンサを配置し
ているため、偏心は、誤差に1次成分として次式のよう
に表される。 δm/r sin(θ+φm) 但し、δmは偏心量、rは半径、φmは位相差である。 さらに、第2エンコーダの0°と180°の各センサに
より、偏心による誤差が逆に出るため、各センサからの
出力の和をとることにより、偏心による誤差を除去し、
高精度の絶対誤差を得ることができる。
【0014】
【実施例】以下、図面と共に本発明によるエンコーダ精
度測定方法の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して
説明する。
度測定方法の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して
説明する。
【0015】図1において符号1で示されるものは、第
1エンコーダであり、この第1エンコーダ1と第2エン
コーダ2とは、同一回転軸3で結合し(実際には、各エ
ンコーダ1,2の回転軸をカップリングで一体状に結合
している)、各エンコーダ1,2の相対角度を2π/n
ラジアン(nは任意の分割数)ずつずらせた状態に構成
されている。
1エンコーダであり、この第1エンコーダ1と第2エン
コーダ2とは、同一回転軸3で結合し(実際には、各エ
ンコーダ1,2の回転軸をカップリングで一体状に結合
している)、各エンコーダ1,2の相対角度を2π/n
ラジアン(nは任意の分割数)ずつずらせた状態に構成
されている。
【0016】また、前記各エンコーダ1,2には、0°
位置に第1,第2センサ4,5が配設されると共に、第
2エンコーダ2の180°位置にも第3センサ6が配設
されている。なお、前述の図1で示すエンコーダはその
概略を示しており、各センサにより回転円板の符号を検
出する周知の構成である。
位置に第1,第2センサ4,5が配設されると共に、第
2エンコーダ2の180°位置にも第3センサ6が配設
されている。なお、前述の図1で示すエンコーダはその
概略を示しており、各センサにより回転円板の符号を検
出する周知の構成である。
【0017】前述の構成において、各エンコーダ1,2
の絶対角度誤差を、第1エンコーダ1の絶対角度誤差・
・・δ1(θ)、第2エンコーダ2の絶対角度誤差・・
・δ2(θ)とする。δφ(θ)を次のように定義する
。 δφ(θ)=δ1(θ)−δ2(θ+φ)
・・・・・・(1)式これは、第1エンコー
ダ1に対して第2エンコーダ2を相対角度φだけずらせ
た場合の相対誤差である。
の絶対角度誤差を、第1エンコーダ1の絶対角度誤差・
・・δ1(θ)、第2エンコーダ2の絶対角度誤差・・
・δ2(θ)とする。δφ(θ)を次のように定義する
。 δφ(θ)=δ1(θ)−δ2(θ+φ)
・・・・・・(1)式これは、第1エンコー
ダ1に対して第2エンコーダ2を相対角度φだけずらせ
た場合の相対誤差である。
【0018】ここで、エンコーダの1周をn分割してφ
とすると、 ここで和をとると、(2)式となる。故に、(3)式と
なり、Δを(4)式のように定義する。ここで、前記Δ
が0又は非常に微小である場合には、前述の(3)式は
(5)式となる。
とすると、 ここで和をとると、(2)式となる。故に、(3)式と
なり、Δを(4)式のように定義する。ここで、前記Δ
が0又は非常に微小である場合には、前述の(3)式は
(5)式となる。
【0019】次に、前記Δがどのようになるかを調べる
。δ2(θ)は、第2エンコーダ2の誤差であるため、
フーリエ展開することができ、(6)式となる。ここで
、θはθ+2mπ/nであるため、(7)式となり、こ
の(7)式におけるa0+b0は基準点の取り方による
ものであり、無視することができる。
。δ2(θ)は、第2エンコーダ2の誤差であるため、
フーリエ展開することができ、(6)式となる。ここで
、θはθ+2mπ/nであるため、(7)式となり、こ
の(7)式におけるa0+b0は基準点の取り方による
ものであり、無視することができる。
【0020】従って、前述の(4)式および(7)式よ
り、前記Δは(8)式となり、(8)式におけるk=L
nの項は(9)式となり、k≠Lnの項は(10)式と
なる。
り、前記Δは(8)式となり、(8)式におけるk=L
nの項は(9)式となり、k≠Lnの項は(10)式と
なる。
【0021】よって、前記Δが(11)式となるため、
この(11)式から、Δにはn×整数の次数の項しか含
まれていないことが判明し、このことから、nを十分大
きくする又は適当なnを選ぶことにより、Δを非常に小
さくすることができる。
この(11)式から、Δにはn×整数の次数の項しか含
まれていないことが判明し、このことから、nを十分大
きくする又は適当なnを選ぶことにより、Δを非常に小
さくすることができる。
【0022】また、前述の(3)式、(11)式から、
δ1(θ)を(12)式、(13)式として求めること
ができる。
δ1(θ)を(12)式、(13)式として求めること
ができる。
【0023】前述までは従来例と同一であるが、第2エ
ンコーダ2の第3センサ6を180°位置に配置するこ
とで各エンコーダ1,2の相対角度をずらせた時に生じ
る偏心の影響を除去することができ、偏心は誤差に1次
成分として次式のように表される。 δm/r sin(θ+φm) ・・・・・
・・(14)式但し、δmは偏心量、φmは位相差、r
は半径である。
ンコーダ2の第3センサ6を180°位置に配置するこ
とで各エンコーダ1,2の相対角度をずらせた時に生じ
る偏心の影響を除去することができ、偏心は誤差に1次
成分として次式のように表される。 δm/r sin(θ+φm) ・・・・・
・・(14)式但し、δmは偏心量、φmは位相差、r
は半径である。
【0024】ここで、前記mについて和をとると、
【数
13】 (14)式となり、第1エンコーダ1の第1センサ4と
第2エンコーダ2の第2,第3センサ5,6間の相対誤
差は、
13】 (14)式となり、第1エンコーダ1の第1センサ4と
第2エンコーダ2の第2,第3センサ5,6間の相対誤
差は、
【数14】
(15)式となり、それぞれについて和をとると、
【数
15】 (16)式となる。
15】 (16)式となる。
【0025】次に、全体の和をとると、
【数16】
(17)式となり、従って、
【数17】
(18)式となる。
【0026】
【発明の効果】本発明によるエンコーダ精度測定方法は
、以上のように構成されているため、次のような効果を
得ることができる。すなわち、一対のエンコーダのうち
、第2エンコーダの0°と180°位置にセンサを設け
たことにより、各エンコーダの相対角度を変えた時に生
じる偏心の影響を除去することができ、高精度な絶対誤
差を得ることができる。
、以上のように構成されているため、次のような効果を
得ることができる。すなわち、一対のエンコーダのうち
、第2エンコーダの0°と180°位置にセンサを設け
たことにより、各エンコーダの相対角度を変えた時に生
じる偏心の影響を除去することができ、高精度な絶対誤
差を得ることができる。
【図1】本発明によるエンコーダ精度測定方法を示すた
めの構成図である。
めの構成図である。
【図2】従来のエンコーダ精度測定方法を示すための構
成図である。
成図である。
1 第1エンコーダ
2 第2エンコーダ
3 回転軸
5 第2センサ
6 第3センサ
Claims (1)
- 【請求項1】 第1エンコーダ(1)と第2エンコー
ダ(2)を同一回転軸(3)にて回転させ、前記各エン
コーダ(1,2)の相対角度を2π/nラジアンずつず
らせた状態で相対誤差を測定し、これらの測定誤差を合
計することによって絶対誤差を求めるようにしたエンコ
ーダ精度測定方法において、前記第2エンコーダ(2)
の0°と180°位置に設けた一対のセンサ(5,6)
からの出力信号を用いることにより、前記相対角度をず
らせた時に生ずる偏心による誤差を除去することを特徴
とするエンコーダ精度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13613391A JPH04361116A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | エンコーダ精度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13613391A JPH04361116A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | エンコーダ精度測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04361116A true JPH04361116A (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=15168082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13613391A Pending JPH04361116A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | エンコーダ精度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04361116A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013526718A (ja) * | 2010-05-17 | 2013-06-24 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 自己補償する角度エンコーダ |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP13613391A patent/JPH04361116A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013526718A (ja) * | 2010-05-17 | 2013-06-24 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 自己補償する角度エンコーダ |
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