JPH05133766A - エンコーダの内挿装置 - Google Patents

エンコーダの内挿装置

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JPH05133766A
JPH05133766A JP29431591A JP29431591A JPH05133766A JP H05133766 A JPH05133766 A JP H05133766A JP 29431591 A JP29431591 A JP 29431591A JP 29431591 A JP29431591 A JP 29431591A JP H05133766 A JPH05133766 A JP H05133766A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lissajous
signals
signal
encoder
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29431591A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yugawa
浩 湯川
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH05133766A publication Critical patent/JPH05133766A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 雑音等に影響されることなく、常に高精度の
検出信号が得られるエンコーダの内挿装置を提供する。 【構成】 エンコーダからの90°位相の異なる二つの
実リサージュ信号に対応する仮想リサージュ信号をそれ
ぞれ出力する二つのアップ/ダウンカウンタ5,8と、
これらアップ/ダウンカウンタ5,8からのそれぞれの
仮想リサージュ信号と対応する実リサージュ信号とを比
較する二つの比較手段3,4と、各比較手段3,4の出
力に基づいて仮想リサージュ信号が対応する実リサージ
ュ信号に追従するようにアップ/ダウンカウンタ5,8
のカウント動作を独立して制御する二つの制御手段6,
7,9,10と、内挿用データを予め格納する記憶手段
11とを具え、二つのアップ/ダウンカウンタ5,8か
ら出力される仮想リサージュ信号をアドレスとして、記
憶手段11から内挿用データを読み出してエンコーダの
出力を内挿する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンコーダの内挿装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、エンコーダの分解能を上げるため
の内挿方式として、抵抗分割方式や位相変調方式等が知
られている。しかしながら、抵抗分割方式にあっては、
高内挿するに伴い分割抵抗および2値化するためのコン
パレータが増加し、回路規模が大きくなるという問題が
あると共に、分割抵抗やコンパレータのバラツキによっ
て誤検出が生じるという問題がある。また、位相変調方
式にあっては、位相変調波のゼロクロスからゼロクロス
までの時間を計測するようにしているため、リアルタイ
ム性が悪く、高速、高精度制御に適用するには問題があ
る。
【0003】このような問題を解決する内挿方式とし
て、例えば特開平2−38814号公報、同2−186
221号公報において、正弦成分および余弦成分に対応
する位相角データを予め格納したROMを用い、エンコ
ーダからの90°位相の異なる正弦成分(A相)および
余弦成分(B相)をアドレス信号として、対応する位相
角データをROMから読み出すようにしたものが提案さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公開公報に開示されている内挿方式にあっては、エンコ
ーダからの正弦成分や余弦成分に雑音成分があると、実
際には被測定対象物が変位してなくても、その雑音成分
によってアドレス信号が急激に変化し、誤った位相角が
出力されることになる。このため、被測定対象物の変位
量や速度等を検出するために、ROMからの位相角デー
タに基づいてアップダウンカウンタを作動させたり、A
相およびB相を作成しようとすると、雑音成分による急
激な位相角の変化によって被測定対象物の変位方向の判
別がつかなくなり、アップダウンカウンタやA相および
B相の作成回路が異常動作して、暫くのあいだ正確な検
出信号が得られなくなるという問題がある。
【0005】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、雑音等に影響されることなく、
常に高精度の検出信号が得られるよう適切に構成したエ
ンコーダの内挿装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、エンコーダからの90°位相の異な
る二つの実リサージュ信号に対応する仮想リサージュ信
号をそれぞれ出力する二つのアップ/ダウンカウンタ
と、これらアップ/ダウンカウンタからのそれぞれの仮
想リサージュ信号と対応する実リサージュ信号とを比較
する二つの比較手段と、その各比較手段の出力に基づい
て仮想リサージュ信号が対応する実リサージュ信号に追
従するように前記アップ/ダウンカウンタのカウント動
作を独立して制御する二つの制御手段と、内挿用データ
を予め格納する記憶手段とを具え、前記二つのアップ/
ダウンカウンタから出力される仮想リサージュ信号をア
ドレスとして、前記記憶手段から内挿用データを読み出
してエンコーダの出力を内挿する。
【0007】
【作用】かかる構成において、エンコーダからの90°
位相の異なる実リサージュ信号は、それぞれの比較手段
において対応するアップ/ダウンカウンタからの仮想リ
サージュ信号と比較され、その比較に基づいて各仮想リ
サージュ信号が対応する実リサージュ信号に追従するよ
うに、各々のアップ/ダウンカウンタのカウント動作が
対応する制御手段により制御されると共に、これらアッ
プ/ダウンカウンタからの仮想リサージュ信号をアドレ
スとして、記憶手段に予め格納された内挿用データが読
み出される。
【0008】
【実施例】図1はこの発明の第1実施例を示すものであ
る。この実施例では、エンコーダからの90°位相の異
なるアナログのA相およびB相のリサージュ信号を、A
/D変換器1および2でそれぞれデジタル信号に変換
し、これらA/D変換器1および2の出力を実リサージ
ュ信号dAおよびdBとして、それぞれ比較器3および
4の一方の入力端子Aに供給する。比較器3の他方の入
力端子Bには、アップ/ダウンカウンタ5の出力を仮想
リサージュ信号dA´として供給し、ここで入力端子A
およびBに供給される信号を比較して、A<Bのときは
ANDゲート6の一方の入力端子に、A>BのときはA
NDゲート7の一方の入力端子にそれぞれハイレベルの
信号を供給する。これらANDゲート6および7の他方
の入力端子には、それぞれクロック信号を供給し、AN
Dゲート6の出力をダウン信号として、またANDゲー
ト7の出力をアップ信号としてそれぞれアップ/ダウン
カウンタ5に供給して、アップ/ダウンカウンタ5の出
力dA´を、A/D変換器1からのdAに追従させる。
【0009】同様に、比較器4の他方の入力端子Bに
は、アップ/ダウンカウンタ8の出力を仮想リサージュ
信号dB´として供給し、ここで入力端子AおよびBに
供給される信号を比較し、A<BのときはANDゲート
9に、A>BのときはANDゲート10にそれぞれハイ
レベルの信号を供給して、クロック信号によりアップ/
ダウンカウンタ8のカウント動作を制御し、これにより
アップ/ダウンカウンタ8の出力dB´を、A/D変換
器2からのdBに追従させる。
【0010】また、アップ/ダウンカウンタ5および8
の出力dA´およびdB´は、アドレス信号としてRO
M11に供給する。ROM11には、A相およびB相の
実リサージュ信号(デジタル信号dA,dB)に対応し
て、所望の内挿数に対応して分割されたA相およびB相
信号、ベクトル長およびベクトル長が正常値範囲外にあ
るときのエラーを表すデータを予め格納し、アップ/ダ
ウンカウンタ5,8からのアドレス信号dA´,dB´
により、対応する各データを出力させる。
【0011】この実施例によれば、比較器3,4におい
て、A/D変換器1,2の出力dA,dBと、アップ/
ダウンカウンタ5,8の出力dA´,dB´とをそれぞ
れ比較しながら、アップ/ダウンカウンタ5,8のカウ
ント動作を制御して、dA´,dB´をdA,dBにそ
れぞれ追従させ、これらdA´,dB´の変化を利用し
てエンコーダの出力を内挿するようにしたので、エンコ
ーダからのA相信号やB相信号の雑音成分により、RO
M11のアドレス信号dA´またはdB´が急激に変化
しても、その変化の方向を容易に判別することができる
と共に、dA´をdAに、dB´をdBにそれぞれ追従
させることで、高域成分をカットする一種のフィルタリ
ング効果を持たせることができる。したがって、雑音成
分によるリサージュ信号の急激な変化に殆ど影響されず
に、エンコーダの出力を、高分解能で常に正確に内挿す
ることができ、被測定対象物の変位量や速度等を常に高
精度で検出することができる。
【0012】図2はこの発明の第2実施例を示すもので
ある。この実施例は、図1においてエンコーダからの9
0°位相の異なるアナログのA相およびB相の実リサー
ジュ信号を、デジタル信号に変換することなく処理する
ようにしたもので、図1に示すものと同一作用を成すも
のには同一符号を付し、その説明を省略する。エンコー
ダからの90°位相の異なるアナログのA相およびB相
の実リサージュ信号は、増幅器12および13でそれぞ
れ増幅し、それらの出力AおよびBを差動増幅器14お
よび15の一方の入力端子にそれぞれ供給する。
【0013】差動増幅器14の他方の入力端子には、ア
ップ/ダウンカウンタ5からの仮想リサージュ信号dA
´をD/A変換器16でアナログ信号AI に変換して供
給し、この差動増幅器12の出力A−AI を、コンパレ
ータ17および18の一方の入力端子にそれぞれ供給す
る。コンパレータ17では、差動増幅器12の出力A−
I と基準値VTHとを比較し、図3Aに波形図を示すよ
うに、A−AI >VTHのとき、図3Bに示すようなロー
レベルの信号をゲート回路19の一方の入力端子に供給
する。また、コンパレータ18では、差動増幅器12の
出力A−AIと基準値−VTHとを比較し、その出力をイ
ンバータ20で反転することにより、A−AI <−VTH
のとき、図3Cに示すようなローレベルの信号をゲート
回路21の一方の入力端子に供給する。
【0014】ゲート回路19および21の他方の入力端
子には、それぞれクロック信号を供給し、このクロック
信号を図3DおよびEにそれぞれ示すように、ゲート回
路19および21の一方の入力端子の信号がローレベル
にあるとき通過させて、ゲート回路19の出力(図3
D)をダウン信号として、またゲート回路21の出力
(図3E)をアップ信号としてそれぞれアップ/ダウン
カウンタ5に供給する。このようにして、D/A変換器
16の出力AI すなわちアップ/ダウンカウンタ5の仮
想リサージュ信号dA´を実リサージュ信号Aに追従さ
せる。
【0015】同様に、差動増幅器15の他方の入力端子
には、アップ/ダウンカウンタ8からの仮想リサージュ
信号dB´をD/A変換器22でアナログ信号BI に変
換して供給し、この差動増幅器15の出力B−BI と基
準値VTHおよび−VTHとをコンパレータ23および24
でそれぞれ比較する。コンパレータ23からは、B−B
I >VTHのとき、ゲート回路25の一方の入力端子にロ
ーレベルの信号を供給し、コンパレータ24からは、B
−BI <−VTHのとき、インバータ26を介してゲート
回路27の一方の入力端子にローレベルの信号を供給す
る。このようにして、コンパレータ23の出力がローレ
ベルにあるとき、ゲート回路25を通過するクロック信
号をダウン信号として、またインバータ26の出力がロ
ーレベルにあるとき、ゲート回路27を通過するクロッ
ク信号をアップ信号としてそれぞれアップ/ダウンカウ
ンタ8に供給し、これによりD/A変換器22の出力B
I すなわちアップ/ダウンカウンタ8からの仮想リサー
ジュ信号dB´を実リサージュ信号Bに追従させる。
【0016】このように、差動増幅器14;15の出力
A−AI ;B−BI を、コンパレータ17,18;2
3,24においてそれぞれ基準値VTHおよび−VTHと比
較して、アップ/ダウンカウンタ5;8からの仮想リサ
ージュ信号dA´;dB´を実リサージュ信号A;Bに
追従させることにより、ノイズ成分を有効にキャンセル
でき、仮想リサージュ信号dA´;dB´を実リサージ
ュ信号A;Bに対して、常に1LSBの誤差で追従させ
ることができる。
【0017】アップ/ダウンカウンタ5および8からの
仮想リサージュ信号dA´およびdB´は、第1実施例
と同様に、アドレス信号としてROM11に供給し、こ
れにより対応する各データ、すなわち所望の内挿数に対
応して分割されたA相およびB相信号、ベクトル長およ
びベクトル長が正常値範囲外にあるときのエラーを表す
データを出力させる。
【0018】この実施例においても、アップ/ダウンカ
ウンタ5,8から出力される仮想リサージュ信号dA
´,dB´を、エンコーダからの実リサージュ信号A,
Bにそれぞれ追従させ、そのdA´,dB´の変化を利
用してエンコーダの出力を内挿するようにしたので、第
1実施例と同様に、エンコーダからのA相信号やB相信
号の雑音成分による急激な変化に殆ど影響されることな
く、エンコーダの出力を、高分解能で常に正確に内挿す
ることができる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、エン
コーダからの各実リサージュ信号と、対応するアップ/
ダウンカウンタからの仮想リサージュ信号とを比較しな
がら、仮想リサージュ信号が実リサージュ信号に追従す
るように各アップ/ダウンカウンタを制御し、その各々
の仮想リサージュ信号をアドレスとして記憶手段から内
挿用データを読み出すようにしたので、エンコーダから
の信号の雑音成分により、アップ/ダウンカウンタから
の仮想リサージュ信号が急激に変化しても、仮想リサー
ジュ信号を実リサージュ信号に追従させることで、雑音
成分による急激な実リサージュ信号の変化に殆ど影響さ
れずに、エンコーダの出力を高分解能で常に正確に内挿
することができ、したがって被測定対象物の変位量や速
度等を常に高精度で検出することができる。また、記憶
手段に内挿用データを格納するようにしているので、回
路規模を何ら大きくすることなく、記憶手段における記
憶パターンを変更するだけで、内挿数を増加することが
できると共に、ベクトル長の検出やその異常を同時に検
出することができ、調整、保守を容易にできる。さら
に、仮想リサージュ信号を実リサージュ信号に追従させ
るようにしているので、リアルタイム性の良い内挿を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】この発明の第2実施例を示すブロック図であ
る。
【図3】第2実施例の動作を説明するための波形図であ
る。
【符号の説明】
1,2 A/D変換器 3,4 比較器 5,8 アップ/ダウンカウンタ 6,7,9,10 ANDゲート 11 ROM 12,13 増幅器 14,15 差動増幅器 16,22 D/A変換器 17,18,23,24 コンパレータ 19,21,25,27 ゲート回路 20,26 インバータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンコーダからの90°位相の異なる二
    つの実リサージュ信号に対応する仮想リサージュ信号を
    それぞれ出力する二つのアップ/ダウンカウンタと、こ
    れらアップ/ダウンカウンタからのそれぞれの仮想リサ
    ージュ信号と対応する実リサージュ信号とを比較する二
    つの比較手段と、その各比較手段の出力に基づいて仮想
    リサージュ信号が対応する実リサージュ信号に追従する
    ように前記アップ/ダウンカウンタのカウント動作を独
    立して制御する二つの制御手段と、内挿用データを予め
    格納する記憶手段とを具え、前記二つのアップ/ダウン
    カウンタから出力される仮想リサージュ信号をアドレス
    として、前記記憶手段から内挿用データを読み出してエ
    ンコーダの出力を内挿するよう構成したことを特徴とす
    るエンコーダの内挿装置。
JP29431591A 1991-11-11 1991-11-11 エンコーダの内挿装置 Withdrawn JPH05133766A (ja)

Priority Applications (1)

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JP29431591A JPH05133766A (ja) 1991-11-11 1991-11-11 エンコーダの内挿装置

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JP29431591A JPH05133766A (ja) 1991-11-11 1991-11-11 エンコーダの内挿装置

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JPH05133766A true JPH05133766A (ja) 1993-05-28

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ID=17806106

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JP29431591A Withdrawn JPH05133766A (ja) 1991-11-11 1991-11-11 エンコーダの内挿装置

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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990204