JPH0571719U - Incremental signal detector - Google Patents
Incremental signal detectorInfo
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- JPH0571719U JPH0571719U JP1816092U JP1816092U JPH0571719U JP H0571719 U JPH0571719 U JP H0571719U JP 1816092 U JP1816092 U JP 1816092U JP 1816092 U JP1816092 U JP 1816092U JP H0571719 U JPH0571719 U JP H0571719U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気ドラムが停止あるいは低速回転時、主電
源からバックアップ電源へ切り替わった場合の消費電流
を抑えてバックアップ電源の長寿命化を図るようにす
る。
【構成】 磁気ドラム１の回転に応じてＭＲセンサ３か
ら異なる周波数の検出信号を出力させ、この回転数情報
に基づいた制御信号によって定電流源５を制御する。こ
れにより磁気ドラム１の停止あるいは低速回転時は、定
電流源５はＭＲセンサ３に対して小さな電流を供給す
る。よってこのときバックアップ電源７に切り替わって
もこの消費電流は小さく抑えられる。
(57) [Summary] [Purpose] To reduce the current consumption when the main power supply switches to the backup power supply when the magnetic drum is stopped or rotates at a low speed, and to extend the life of the backup power supply. The MR sensor 3 outputs detection signals of different frequencies according to the rotation of the magnetic drum 1, and the constant current source 5 is controlled by a control signal based on this rotation speed information. Thus, when the magnetic drum 1 is stopped or rotates at low speed, the constant current source 5 supplies a small current to the MR sensor 3. Therefore, at this time, even if the backup power supply 7 is switched to, the current consumption can be suppressed to be small.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、回転位置検出装置や回転速度検出装置あるいは各種エンコーダ等に 適用可能なインクリメンタル信号検出装置に関する。 The present invention relates to an incremental signal detecting device applicable to a rotational position detecting device, a rotational speed detecting device, various encoders and the like.
【０００２】[0002]
工作用ロボットはモータによって駆動されており、電源ＯＮ毎の原点復帰動作 を省略するために、その回転の絶対位置を検出するアブソリュートエンコーダを 搭載している。アブソリュートエンコーダはロボットを制御するのに必要なアブ ソリュートデータ（絶対位置）を常に記憶保持している。 The work robot is driven by a motor and is equipped with an absolute encoder that detects the absolute position of its rotation in order to omit the home-return operation each time the power is turned on. The absolute encoder always stores and holds the absolute data (absolute position) required to control the robot.
【０００３】 図４は従来のアブソリュートエンコーダの一例を示すもので、磁気式エンコー ダから構成されている。１は磁気ドラムでその表面には多数対のＮＳ磁極が着磁 されて、図示しないモータによって回転軸２を介して回転可能になっている。３ は磁気ドラム１に対向して設けられたＭＲセンサで、磁気抵抗薄膜がストライプ 状に形成され、磁気ドラム１が回転するとこれから与える磁界が変化することに より抵抗値が変化することによって位置信号を検出する。FIG. 4 shows an example of a conventional absolute encoder, which is composed of a magnetic encoder. Reference numeral 1 denotes a magnetic drum, on the surface of which a large number of pairs of NS magnetic poles are magnetized, and rotatable by a motor (not shown) via a rotary shaft 2. Reference numeral 3 denotes an MR sensor provided so as to face the magnetic drum 1. The magnetoresistive thin film is formed in a stripe shape, and when the magnetic drum 1 rotates, the magnetic field applied from the MR sensor changes to change the resistance value and thereby the position signal. To detect.
【０００４】 ４は波形整形部でコンパレータ等から成り、ＭＲセンサ３から出力される近似 正弦波の位置信号を矩形波に変換する。５はＭＲセンサ３に電流を供給して動作 させる定電流源、６はＭＲセンサ３及び波形整形部４に印加される商用電源から 成る主電源、７は主電源が停止したとき自動的に切り換えられるバックアップ電 源である。Ｄ１，Ｄ２は各電源６，７を分離するためのダイオードである。Reference numeral 4 denotes a waveform shaping unit which is composed of a comparator and the like, and converts the approximate sine wave position signal output from the MR sensor 3 into a rectangular wave. Reference numeral 5 is a constant current source for supplying an electric current to the MR sensor 3 to operate, 6 is a main power source composed of a commercial power source applied to the MR sensor 3 and the waveform shaping section 4, and 7 is automatically switched when the main power source is stopped. Backup power source. D1 and D2 are diodes for separating the power supplies 6 and 7, respectively.
【０００５】 図４のような構成で、主電源６が何らかの原因で停止したときは自動的にバッ クアップ電源７に切り換えられることにより、アブソリュートエンコーダには常 に電力が供給されてそのアブソリュートエンコーダの記憶保持が図られるように 配慮されている。もしアブソリュートエンコーダへの電力供給がなされなくなる と、アブソリュートデータの記憶が不可能になるので、ロボット制御上大きな支 障が生ずることになる。With the configuration shown in FIG. 4, when the main power supply 6 is stopped for some reason, it is automatically switched to the backup power supply 7, so that the absolute encoder is always supplied with power and the absolute encoder Consideration is given to memory retention. If power is not supplied to the absolute encoder, it will be impossible to store absolute data, and this will cause a major obstacle to robot control.
【０００６】[0006]
ところでこのような従来のアブソリュートエンコーダでは、特に必要がない場 合でもＭＲセンサに大きな電流を流しているので、バックアップ時にバックアッ プ電源から流れ出す電流が増えてこの寿命が短くなるという問題がある。 By the way, in such a conventional absolute encoder, since a large current is passed through the MR sensor even when it is not particularly necessary, there is a problem that the current flowing out from the backup power supply during backup increases and this life is shortened.
【０００７】 すなわち、磁気ドラム１が高速回転しているときにＭＲセンサ３にはコンパレ ータがこれに追従するように大きな電流を流しているので、磁気ドラム１が回転 を停止したときでもバックアップ時に不必要な大きな電流が流れてしまうことに なる。That is, when the magnetic drum 1 is rotating at a high speed, a large current is applied to the MR sensor 3 so that the comparator follows the MR sensor 3. Therefore, even when the magnetic drum 1 stops rotating, backup is performed. Sometimes an unnecessarily large current will flow.
【０００８】 本考案は以上のような問題に対処してなされたもので、磁気ドラムが停止して いるときあるいは低速回転時はＭＲセンサに小さな電流を流してバックアップ時 のバックアップ電源の寿命を長くするようにしたインクリメンタル信号検出装置 を提供することを目的とするものである。The present invention has been made to solve the above problems. When the magnetic drum is stopped or rotates at a low speed, a small current is passed through the MR sensor to extend the life of the backup power supply during backup. It is an object of the present invention to provide an incremental signal detection device configured to do so.
【０００９】[0009]
上記目的を達成するために本考案は、供給電力が印加されて動作し位置信号を 検出するセンサを有するインクリメンタル信号検出装置において、センサが検出 する位置信号の周波数に応じて前記供給電力を変化させる電力可変手段を備えた ことを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is an incremental signal detection device having a sensor for detecting a position signal by operating with the supplied power applied, and changing the supplied power according to the frequency of the position signal detected by the sensor. It is characterized by having a power varying means.
【００１０】[0010]
センサが検出する位置信号の周波数に応じて、センサに印加する供給電力を、 例えば供給電圧を可変させることにより、あるいは供給電流を可変させることに より変化させる。これによって磁気ドラムが停止又は低速回転しているときは、 ＭＲセンサからはこれに応じた位置信号が出力されることによって、定電流源か らＭＲセンサへは小さな電流しか流れなくなる。従ってバックアップ時のバック アップ電流の長寿命化を図ることができる。 Depending on the frequency of the position signal detected by the sensor, the supply power applied to the sensor is changed, for example, by changing the supply voltage or by changing the supply current. As a result, when the magnetic drum is stopped or is rotating at a low speed, the MR sensor outputs a position signal corresponding thereto, so that only a small current flows from the constant current source to the MR sensor. Therefore, it is possible to extend the life of the backup current during backup.
【００１１】[0011]
以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。 図１は本考案のインクリメンタル信号検出装置の実施例を示す結線図で、１は 磁気ドラムでその表面には多数対のＮＳ磁極が着磁されて、図示しないモータに よって回転軸２を介して回転可能になっている。３は磁気ドラム１に対向して設 けられたＭＲセンサで、磁気ドラム１の回転に応じて異なる周波数の二相の近似 正弦波の位置信号ｖA，ｖB（インクリメンタル信号）を出力する。４はコンパレ ータ等から成る波形整形部でＭＲセンサ３からの出力信号ｖA，ｖBを矩形波信号 Ａ，Ｂに変換して出力する。５はＭＲセンサ３に電流を供給して動作させる定電 流源、６は主電源、７はバックアップ電源である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of an incremental signal detecting device of the present invention. Reference numeral 1 is a magnetic drum, on the surface of which a plurality of pairs of NS magnetic poles are magnetized, and a motor (not shown) through a rotary shaft 2. It is rotatable. Reference numeral 3 denotes an MR sensor provided so as to face the magnetic drum 1, and outputs position signals v A and v B (incremental signals) of two-phase approximate sine waves having different frequencies according to the rotation of the magnetic drum 1. Reference numeral 4 denotes a waveform shaping unit including a comparator or the like, which converts the output signals v A and v B from the MR sensor 3 into rectangular wave signals A and B and outputs the rectangular wave signals A and B. Reference numeral 5 is a constant current source for supplying an electric current to the MR sensor 3 to operate it, 6 is a main power source, and 7 is a backup power source.
【００１２】 ８はゲートアレイで、波形整形部４からの出力信号Ａ，Ｂをカウントするカウ ンタ部９と、磁気ドラム１を駆動するモータの回転数（位置信号の周波数と等価 ）を検出する回転数検出回路１０と、この検出信号をＰＷＭ（パルス幅変調）信 号に変換して出力するＰＷＭ回路１１とを含んでいる。１２は電流制御部で図２ に示すように、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とから成るローパスフィルタ１３によ って、ゲートアレイ８のＰＷＭ回路１１からのＰＷＭ信号をアナログの回転数信 号Ｖ１に変換すると共に、この回転数信号Ｖ１を抵抗Ｒ２とＲ３とによって分割 して、電流制御信号Ｖ２として出力する。Reference numeral 8 denotes a gate array, which detects a counter unit 9 that counts the output signals A and B from the waveform shaping unit 4 and a rotational speed (equivalent to the frequency of the position signal) of a motor that drives the magnetic drum 1. It includes a rotation speed detection circuit 10 and a PWM circuit 11 which converts this detection signal into a PWM (pulse width modulation) signal and outputs it. Reference numeral 12 is a current control unit, as shown in FIG. 2, which converts a PWM signal from the PWM circuit 11 of the gate array 8 into an analog rotation speed signal V1 by a low-pass filter 13 including a resistor R1 and a capacitor C1. At the same time, the rotation speed signal V1 is divided by the resistors R2 and R3 and output as the current control signal V2.
【００１３】 図３はローパスフィルタ１３におけるモータ回転数Ｎとアナログ回転数信号Ｖ １との変換特性を示している。モータ回転数Ｎの増加につれてアナログ回転数信 号Ｖ１は大きくなり、最大では電源電圧Ｖｃと等しくなる。回路定数の選択によ っては等しくなくてもよい。FIG. 3 shows a conversion characteristic between the motor rotation speed N and the analog rotation speed signal V 1 in the low-pass filter 13. The analog rotation speed signal V1 increases as the motor rotation speed N increases, and becomes maximum at the power supply voltage Vc. It may not be equal depending on the choice of circuit constants.
【００１４】 定電流源５はアンプ１４と一対のトランジスタ１５，１６によって構成されて おり、電流制御部１２からの出力信号Ｖ２によって制御されて、ＭＲセンサ３に 対してＩ＝（Ｖ２／Ｒ４）の電流を供給するように動作する。ここでＶ１とＶ２ とは比例関係にあるので、ＩとＶ１とは比例する。すなわち、モータ回転数Ｎに 比例してＭＲセンサ３に供給される電流値が変化するようになる。ここで、モー タ回転数Ｎすなわち磁気ドラム１の回転数が高くなるほど、ＭＲセンサ３から出 力される検出信号ｖA，ｖBの周波数は高くなる。また、ＭＲセンサ３への供給電 流の増加につれて検出信号ｖA，ｖBの振幅も大きくなるので、波形整形部４の応 答性が良くなる。The constant current source 5 is composed of an amplifier 14 and a pair of transistors 15 and 16, and is controlled by an output signal V2 from the current control unit 12 to I = (V2 / R4) for the MR sensor 3. It operates to supply the current of. Here, since V1 and V2 are in a proportional relationship, I and V1 are in proportion. That is, the current value supplied to the MR sensor 3 changes in proportion to the motor rotation speed N. Here, the higher the motor rotation speed N, that is, the rotation speed of the magnetic drum 1, the higher the frequencies of the detection signals v A and v B output from the MR sensor 3. Further, as the supply current to the MR sensor 3 increases, the amplitudes of the detection signals v A and v B also increase, so the responsiveness of the waveform shaping section 4 improves.
【００１５】 １７はラインドライバで上位装置に接続する場合の通信用インターフェースで ある。このラインドライバは主電源６によって駆動されるが、主電源６が停止し たときは動作させる必要はないので、バックアップ電源７から電圧供給を行なう 必要はない。A line driver 17 is a communication interface for connecting to a higher-level device. This line driver is driven by the main power supply 6, but it does not need to be operated when the main power supply 6 is stopped, so that it is not necessary to supply voltage from the backup power supply 7.
【００１６】 次に本実施例の動作を説明する。 モータ回転数Ｎが高くなって磁気ドラム１が高速回転しているときは、ＭＲセ ンサ３から出力される検出信号ｖA，ｖBの周波数は高くなり、これに応じた制御 信号Ｖ２が電流制御部１２から定電流源５に出力される。これによって、定電流 源５はＩ＝（Ｖ２／Ｒ４）によって決定される大きな電流をＭＲセンサ３へ供給 する。このとき主電源６が停止した場合は、自動的にバックアップ電源７に切り 換えられてこの電源に基づいて定電流源５からＭＲセンサ３へ電流が供給される 。Next, the operation of this embodiment will be described. When the motor rotation speed N is high and the magnetic drum 1 is rotating at high speed, the frequencies of the detection signals v A and v B output from the MR sensor 3 are high, and the control signal V2 corresponding to this is the current Output from the control unit 12 to the constant current source 5. As a result, the constant current source 5 supplies a large current determined by I = (V2 / R4) to the MR sensor 3. At this time, if the main power supply 6 is stopped, the backup power supply 7 is automatically switched, and current is supplied from the constant current source 5 to the MR sensor 3 based on this power supply.
【００１７】 次に、モータ回転数が低下して磁気ドラム１が停止又は低速回転になったとき は、ＭＲセンサ３から出力される検出信号ｖA，ｖBの周波数は低くなり、これに 応じた制御信号Ｖ２が電流制御部１２から定電流源５に出力される。これによっ て、定電流源５はＩ＝（Ｖ２／Ｒ４）によって決定される小さな電流をＭＲセン サ３へ供給する。このとき主電源６が停止した場合には、自動的にバックアップ 電源７に切り換えられてこの電源に基づいて定電流源５からＭＲセンサ３へ電流 が供給される。Next, when the motor rotation speed decreases and the magnetic drum 1 stops or rotates at low speed, the frequencies of the detection signals v A and v B output from the MR sensor 3 decrease, and accordingly, The control signal V2 is output from the current controller 12 to the constant current source 5. As a result, the constant current source 5 supplies the MR sensor 3 with a small current determined by I = (V2 / R4). If the main power supply 6 is stopped at this time, the backup power supply 7 is automatically switched to supply current from the constant current source 5 to the MR sensor 3 based on this power supply.
【００１８】 このように磁気ドラム１の回転又は停止時のいずれにおいても、主電源６が停 止したときは自動的にバックアップ電源７に切り換えられる。よって、主電源６ が停止してもアブソリュートエンコーダにおけるアブソリュートデータが記憶保 持されるようになっている。Thus, when the main power supply 6 is stopped, the backup power supply 7 is automatically switched when the magnetic drum 1 is rotated or stopped. Therefore, even if the main power supply 6 is stopped, the absolute data in the absolute encoder is stored.
【００１９】 以上のような本実施例によれば、主電源６からバックアップ電源７に切り換え られたとき、磁気ドラム１が停止あるいは低速回転時には電流制御部１２から定 電流源５に対してはその回転に応じた電圧の小さな制御信号が出力されることに より、定電流源５はＭＲセンサ３へ小さな電流を供給する。従って、バックアッ プ電源７からの消費電流は小さく抑えられるので、バックアップ電源７の長寿命 化を図ることができる。According to the present embodiment as described above, when the main power source 6 is switched to the backup power source 7 and the magnetic drum 1 is stopped or rotates at a low speed, the current control unit 12 supplies the constant current source 5 with the constant current source 5. The constant current source 5 supplies a small current to the MR sensor 3 by outputting a control signal having a small voltage according to the rotation. Therefore, the current consumption from the backup power supply 7 can be suppressed to a low level, and the life of the backup power supply 7 can be extended.
【００２０】 なお、ＭＲセンサ３への供給電流を制御する方法としては実施例の方法に限ら ず、ＭＲセンサ３の電源電圧を制御する方法や、波形整形部４の電源電圧を制御 するような方法を行なうようにしても良い。さらに、ゲートアレイ８をカウンタ ９、回転数検出回路１０及びＰＷＭ回路１１で構成し、電流制御部１２をローパ スフィルタ１３で構成した例で説明したが、何らこれらに限ることはない。電源 電圧や電流を連続的に変化させるか、切り換えるようにして制御しても良い。The method of controlling the current supplied to the MR sensor 3 is not limited to the method of the embodiment, but may be the method of controlling the power supply voltage of the MR sensor 3 or the power supply voltage of the waveform shaping section 4. The method may be performed. Further, the gate array 8 is configured by the counter 9, the rotation speed detection circuit 10, and the PWM circuit 11, and the current control unit 12 is configured by the low-pass filter 13, but the present invention is not limited thereto. The power supply voltage or current may be continuously changed or may be switched.
【００２１】[0021]
以上述べたように本考案によれば、磁気ドラムが停止あるいは低速回転時に主 電源からバックアップ電源に切り換えられたときは、ＭＲセンサに対して小さな 電流を供給するように制御するので、バックアップ電源の消費電流を抑えて長寿 命化を図ることができる。 As described above, according to the present invention, when the magnetic drum is stopped or the main power supply is switched to the backup power supply at low speed rotation, a small current is controlled to be supplied to the MR sensor. The current consumption can be suppressed and the life can be extended.
【図１】本考案のインクリメンタル信号検出装置の実施
例を示す結線図である。FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of an incremental signal detecting device of the present invention.
【図２】図１の主要部の構成を示す結線図である。FIG. 2 is a connection diagram showing a configuration of a main part of FIG.
【図３】図１の電流制御部のモータ回転数とアナログ回
転数信号との関係を示す変換特性である。FIG. 3 is a conversion characteristic showing a relationship between a motor rotation speed and an analog rotation speed signal of the current control unit of FIG.
【図４】従来例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional example.
１ 磁気ドラム ３ ＭＲセンサ ４ 波形整形部 ５ 定電流源 ６ 主電源 ７ バックアップ電源 ８ ゲートアレイ １２ 電流制御部 １３ ローパスフィルタ 1 magnetic drum 3 MR sensor 4 waveform shaping unit 5 constant current source 6 main power supply 7 backup power supply 8 gate array 12 current control unit 13 low-pass filter
Claims (3)
検出するセンサを有するインクリメンタル信号検出装置
において、センサが検出する位置信号の周波数に応じて
前記供給電力を変化させる電力可変手段を備えたことを
特徴とするインクリメンタル信号検出装置。1. An incremental signal detection device having a sensor that operates by being supplied with supply power and detects a position signal, comprising an electric power varying means for changing the supply power according to the frequency of the position signal detected by the sensor. An incremental signal detection device characterized by the above.
ることにより変化させる請求項１記載のインクリメンタ
ル信号検出装置。2. The incremental signal detecting device according to claim 1, wherein the power varying means is varied by varying a supply voltage.
ることにより変化させる請求項１記載のインクリメンタ
ル信号検出装置。3. The incremental signal detecting device according to claim 1, wherein the power varying means is changed by changing a supply current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992018160U JP2562103Y2 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Incremental signal detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992018160U JP2562103Y2 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Incremental signal detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571719U true JPH0571719U (en) | 1993-09-28 |
| JP2562103Y2 JP2562103Y2 (en) | 1998-02-10 |
Family
ID=11963861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992018160U Expired - Lifetime JP2562103Y2 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Incremental signal detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2562103Y2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0317513A (en) * | 1989-06-14 | 1991-01-25 | Mitsutoyo Corp | Displacement detector |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP1992018160U patent/JP2562103Y2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0317513A (en) * | 1989-06-14 | 1991-01-25 | Mitsutoyo Corp | Displacement detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2562103Y2 (en) | 1998-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970408 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970916 |