JPS60233516A - トランスデユ−サ - Google Patents
トランスデユ−サInfo
- Publication number
- JPS60233516A JPS60233516A JP8879484A JP8879484A JPS60233516A JP S60233516 A JPS60233516 A JP S60233516A JP 8879484 A JP8879484 A JP 8879484A JP 8879484 A JP8879484 A JP 8879484A JP S60233516 A JPS60233516 A JP S60233516A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer
- data
- magnetic
- section
- detection plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (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】
発明の分野
本発明は被検知体の回転角や回転数又は直線的な変位や
方向をデジタル信号に変換するトランスデユーサに関す
るものである。
方向をデジタル信号に変換するトランスデユーサに関す
るものである。
従来技術とその問題点
従来のトランスデユーサ、例えばロータリーエンコーダ
は第６図に示すようにシャフト１に固定され、円周上に
所定の明暗パターンが形成された回転スリット２に発光
ダイオード等の投光素子３゜４を対向させて配置し、夫
々の発光ダイオード３゜４あ位置に対向した切欠基を有
する固定スリット５を介して対応する二つの受光素子６
，７を配置していた。そしてシャフト１を回転させて投
光素子３，４からの光信号をスリット２．５を介して受
光し、夫々の受光素子６，７の出力を増幅器８゜９によ
って増幅し、更に波形整形回路１０．１１により波形整
形することによってＡ、Ｂ二相の出力としていた。
は第６図に示すようにシャフト１に固定され、円周上に
所定の明暗パターンが形成された回転スリット２に発光
ダイオード等の投光素子３゜４を対向させて配置し、夫
々の発光ダイオード３゜４あ位置に対向した切欠基を有
する固定スリット５を介して対応する二つの受光素子６
，７を配置していた。そしてシャフト１を回転させて投
光素子３，４からの光信号をスリット２．５を介して受
光し、夫々の受光素子６，７の出力を増幅器８゜９によ
って増幅し、更に波形整形回路１０．１１により波形整
形することによってＡ、Ｂ二相の出力としていた。
このようなロータリーエンコーダによれば、第７図に示
すように回転スリット２と固定スリット５及び受光素子
６，７の受光領域を配置しておくことにより、波形整形
回路１０．１１の出力Ａ。
すように回転スリット２と固定スリット５及び受光素子
６，７の受光領域を配置しておくことにより、波形整形
回路１０．１１の出力Ａ。
Ｂをシャフト１の回転方向に対応させて位相の異なる出
力として取り出すことが可能である。いま固定スリット
のスリット幅をｐとすれば、受光素子６，７間のピンチ
をｒｌｐｆ ｐ／２ （ｎは正整数）に設定することに
より二つの波形整形回路１０゜１１からシャフト１の回
転方向に対応して夫々９０゜位相が進み、又は遅れる二
相の出力Ａ、Ｂを得ることが可能となる。この位相差に
より方向の検出が可能となり、そのパルス数に応じて被
検知体の回転数や回転角が検知でき、リニアエンコーダ
の場合には変位量を検出することが可能である。
力として取り出すことが可能である。いま固定スリット
のスリット幅をｐとすれば、受光素子６，７間のピンチ
をｒｌｐｆ ｐ／２ （ｎは正整数）に設定することに
より二つの波形整形回路１０゜１１からシャフト１の回
転方向に対応して夫々９０゜位相が進み、又は遅れる二
相の出力Ａ、Ｂを得ることが可能となる。この位相差に
より方向の検出が可能となり、そのパルス数に応じて被
検知体の回転数や回転角が検知でき、リニアエンコーダ
の場合には変位量を検出することが可能である。
しかるに近年の制御システムの多様化に伴いエンコーダ
も多様性が要求されており、シャフト１の回転軸の分解
能も夫々の制御システムに合わせたエンコーダが要求さ
れている。このためエンコーダの分解能を向上させると
共に種々の分解能を有するエンコーダを多種類準備して
おく必要があった。ところが回転スリット２の明暗部は
金属のエツチングやガラス板の蒸着によって構成されて
いるが、この明暗のピンチやＡＢ間のピッチ幅は幾何学
的に決定されるため製造に多くのプロセスを要し、容易
に変更することができなかった。又回転スリット２はシ
ャフト１に、固定スリット５はエンコーダの筐体に夫々
非常に精密な組立技術によって固定されているためこれ
らのスリットを容易に取り替えることができず、スリッ
トのみの交換によって種々の制御システムへの分解能の
要望を満たすことができないという問題点があった。
も多様性が要求されており、シャフト１の回転軸の分解
能も夫々の制御システムに合わせたエンコーダが要求さ
れている。このためエンコーダの分解能を向上させると
共に種々の分解能を有するエンコーダを多種類準備して
おく必要があった。ところが回転スリット２の明暗部は
金属のエツチングやガラス板の蒸着によって構成されて
いるが、この明暗のピンチやＡＢ間のピッチ幅は幾何学
的に決定されるため製造に多くのプロセスを要し、容易
に変更することができなかった。又回転スリット２はシ
ャフト１に、固定スリット５はエンコーダの筐体に夫々
非常に精密な組立技術によって固定されているためこれ
らのスリットを容易に取り替えることができず、スリッ
トのみの交換によって種々の制御システムへの分解能の
要望を満たすことができないという問題点があった。
発明の目的
本発明はこのような従来のロータリーエンコーダやリニ
アエンコーダ等のトランスデユーサの問題点に鑑みてな
されたものであって、トランスデユーサを組立てた後に
スリットに対応するデータを任意に書き込むことができ
、制御システムに合わせて容易に分解能や回転角度を変
更することができるトランスデユーサを提供するもので
ある。
アエンコーダ等のトランスデユーサの問題点に鑑みてな
されたものであって、トランスデユーサを組立てた後に
スリットに対応するデータを任意に書き込むことができ
、制御システムに合わせて容易に分解能や回転角度を変
更することができるトランスデユーサを提供するもので
ある。
発明の構成と効果
本発明は物体の運動に対応して運動する検知板からの信
号に基づいて電気信号を得るトランスデユーサであって
、検知板の検知面に所定のピッチで相異なる位相差を持
った二つの周期的なデータを書込むデータ書込部と、デ
ータ書込部によって検知板に書込まれた二相のデータを
検知する第１゜第２の読取部と、第１．第２の読取部の
出力を波形整形する第１．第２の波形整形回路と、を具
備することを特徴とするものである。
号に基づいて電気信号を得るトランスデユーサであって
、検知板の検知面に所定のピッチで相異なる位相差を持
った二つの周期的なデータを書込むデータ書込部と、デ
ータ書込部によって検知板に書込まれた二相のデータを
検知する第１゜第２の読取部と、第１．第２の読取部の
出力を波形整形する第１．第２の波形整形回路と、を具
備することを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、検知板を有す
るトランスデユーサを機械的に構成した後、その使用状
態に合わせて相異なる位相差を持った二相の周期的なデ
ータを書込むことによって、それが用いられるシステム
に合わせて容易に分解能や回転角度を変更することがで
きるトランスデユーサとすることができる。従って検知
板を仕様に合わせて多数準備しておく必要がなく、少品
種で種々のシステムに対応することができるトランスデ
ユーサを得ることが可能である。
るトランスデユーサを機械的に構成した後、その使用状
態に合わせて相異なる位相差を持った二相の周期的なデ
ータを書込むことによって、それが用いられるシステム
に合わせて容易に分解能や回転角度を変更することがで
きるトランスデユーサとすることができる。従って検知
板を仕様に合わせて多数準備しておく必要がなく、少品
種で種々のシステムに対応することができるトランスデ
ユーサを得ることが可能である。
実施例の説明
第１図は本発明の一実施例を示すロータリーエンコーダ
の基本的な構成を示すブロック図である。
の基本的な構成を示すブロック図である。
本図においてシャフト２０は図示しない被検知物体の回
転に対応して回転するもので、その軸に一体に検知板で
ある回転板２１が設けられる。この回転板２１は磁性体
が着磁できる材料、例えばフェライト等によって表面処
理が成された回転板を用いる。そしてこの回転板２１の
表面の一端には図示のように回転板２１の直径方向に二
つの磁気ヘッド２２ａ、２２ｂを配置する。磁気ヘッド
２２ａ、、２２ｂは夫々Ａ相書込回路２３及びＢ和書、
込回路２４に接続されており、それらの出力によって回
転板２１に環状に着磁するものである。そしてこの回転
板２１の磁気ヘッド２２ ａ、２２ ｂの夫々同一円周
上に着磁状態を検知する磁気検出素子、例えば磁気抵抗
素子２５ａ、２５ｂが配置される。これらの磁気抵抗素
子２５ａ、２５ｂの出力は増幅器２６．２７を介して波
形整形回路２８．２９に伝えられ、波形整形がされて方
形波信号がＡ、Ｂ二相の出力として取出される。
転に対応して回転するもので、その軸に一体に検知板で
ある回転板２１が設けられる。この回転板２１は磁性体
が着磁できる材料、例えばフェライト等によって表面処
理が成された回転板を用いる。そしてこの回転板２１の
表面の一端には図示のように回転板２１の直径方向に二
つの磁気ヘッド２２ａ、２２ｂを配置する。磁気ヘッド
２２ａ、、２２ｂは夫々Ａ相書込回路２３及びＢ和書、
込回路２４に接続されており、それらの出力によって回
転板２１に環状に着磁するものである。そしてこの回転
板２１の磁気ヘッド２２ ａ、２２ ｂの夫々同一円周
上に着磁状態を検知する磁気検出素子、例えば磁気抵抗
素子２５ａ、２５ｂが配置される。これらの磁気抵抗素
子２５ａ、２５ｂの出力は増幅器２６．２７を介して波
形整形回路２８．２９に伝えられ、波形整形がされて方
形波信号がＡ、Ｂ二相の出力として取出される。
ここで磁気抵抗素子２５ａ、２５ｂの最小検出幅Ｗ ｍ
ｉ ｎは、このロータリーエンコーダの最大分解能、
即ち一回転に対して得られる最大パルス数をＮ ｍａｘ
とすると、πＲ／Ｎｍａｘとして表される（但しＲは着
磁される環の半径）。磁気抵抗素子２５ａ、２５ｂは磁
気書込みにより着磁の位相をずらせればよいので任意の
ピッチで配置することができる。そして今Ａ相書込回路
２３及びＢ和書込回路２４より磁気ヘッド２２ａ、２２
ｂを用いて第２図に示すように着磁を行ったものとする
。
ｉ ｎは、このロータリーエンコーダの最大分解能、
即ち一回転に対して得られる最大パルス数をＮ ｍａｘ
とすると、πＲ／Ｎｍａｘとして表される（但しＲは着
磁される環の半径）。磁気抵抗素子２５ａ、２５ｂは磁
気書込みにより着磁の位相をずらせればよいので任意の
ピッチで配置することができる。そして今Ａ相書込回路
２３及びＢ和書込回路２４より磁気ヘッド２２ａ、２２
ｂを用いて第２図に示すように着磁を行ったものとする
。
ここでは回転板２Ｉの環状の着磁状態を図示のように直
線状に引き伸ばして表現している。こうすれば磁気抵抗
素子２５ａ、２５ｂが図示の位置にある場合には、夫々
の磁気抵抗素子２５ａ、２５ｂによって着磁状態を検知
し、増幅器２６．２７によって増幅すれば第３図（ａｌ
、 （ｂｌに示す波形が得られる。これらの出力を波形
整形回路２８．２９で波形整形することによって第３図
（Ｃ１，（ｄ）に示すように位相が９０’ずれた出力を
得ることが可能となる。そして従来のロータリーエンコ
ーダと同じく回転方向が異なれば位相差が逆転するので
回転方向を検出することが可能である。
線状に引き伸ばして表現している。こうすれば磁気抵抗
素子２５ａ、２５ｂが図示の位置にある場合には、夫々
の磁気抵抗素子２５ａ、２５ｂによって着磁状態を検知
し、増幅器２６．２７によって増幅すれば第３図（ａｌ
、 （ｂｌに示す波形が得られる。これらの出力を波形
整形回路２８．２９で波形整形することによって第３図
（Ｃ１，（ｄ）に示すように位相が９０’ずれた出力を
得ることが可能となる。そして従来のロータリーエンコ
ーダと同じく回転方向が異なれば位相差が逆転するので
回転方向を検出することが可能である。
又最大分解能Ｎ ｗａｘの騒の分解能Ｎで足りるロータ
リーエンコーダの場合には、第４図に示す着磁状態にお
いて二つの磁気抵抗素子２５ａ、２５ｂの着磁ピッチ差
Ｘｎは次式 によって与えられる。従って任意の分解能数Ｎに対して
この関係を保ちなから着磁ピッチ差Ｘｎを変えることに
よって波形整形回路２８．２９より９０’の位相差を得
ることができる。例えばＮ ｍａｘが１００００でＷ
ｍ ｉ ｎが１０μ鞘のエンコーダの場合に、２０００
の分解能が必要であれば着磁ピッチ差Ｘｎは（１１式よ
り２５μｍとなる。従って着磁ピッチ差Ｘｎを２５μｍ
とすれば、２０００の分解能数で位相差９０゜のエンコ
ーダを得ることが可能である。こうすれば第５図（ａ）
、 （ｂ）に示すように増幅器２６．２７より９０°位
相の異なる信号が得られ、波形整形回路２８．２９によ
り波形整形することによって方形波出力を得ることがで
きる。このように本発明によれば任意の分解能のエンコ
ーダを得ることが可能であり、又必要に応じて任意の位
相差を得ることができる。
リーエンコーダの場合には、第４図に示す着磁状態にお
いて二つの磁気抵抗素子２５ａ、２５ｂの着磁ピッチ差
Ｘｎは次式 によって与えられる。従って任意の分解能数Ｎに対して
この関係を保ちなから着磁ピッチ差Ｘｎを変えることに
よって波形整形回路２８．２９より９０’の位相差を得
ることができる。例えばＮ ｍａｘが１００００でＷ
ｍ ｉ ｎが１０μ鞘のエンコーダの場合に、２０００
の分解能が必要であれば着磁ピッチ差Ｘｎは（１１式よ
り２５μｍとなる。従って着磁ピッチ差Ｘｎを２５μｍ
とすれば、２０００の分解能数で位相差９０゜のエンコ
ーダを得ることが可能である。こうすれば第５図（ａ）
、 （ｂ）に示すように増幅器２６．２７より９０°位
相の異なる信号が得られ、波形整形回路２８．２９によ
り波形整形することによって方形波出力を得ることがで
きる。このように本発明によれば任意の分解能のエンコ
ーダを得ることが可能であり、又必要に応じて任意の位
相差を得ることができる。
尚本実施例ではＡ、Ｂ相用に各１個の磁気抵抗素子を用
いて着磁状態を検知している。ところで最大分解能を上
げる場合には磁気抵抗素子の最小検出幅Ｗ ｍ ｆ ｎ
を小さくする必要があるが、検出信号が小さくなれば複
数の磁気抵抗素子を並列に用いてその出力を加算して増
幅することによってＳＮ比のよい出力を得ることが可能
である。
いて着磁状態を検知している。ところで最大分解能を上
げる場合には磁気抵抗素子の最小検出幅Ｗ ｍ ｆ ｎ
を小さくする必要があるが、検出信号が小さくなれば複
数の磁気抵抗素子を並列に用いてその出力を加算して増
幅することによってＳＮ比のよい出力を得ることが可能
である。
更に本実施例では磁気を用いて任意に書換え可能なロー
タリーエンコーダを構成したが、本発明はリニアエンコ
ーダにもそのまま通用することができ、又磁気記録に限
らず光で記録再往することによってエンコーダを構成す
ることも可能である。
タリーエンコーダを構成したが、本発明はリニアエンコ
ーダにもそのまま通用することができ、又磁気記録に限
らず光で記録再往することによってエンコーダを構成す
ることも可能である。
第１図は本発明の−・実施例を示すロータリーエンコー
ダの基本的な構成を示すブロック図、第２図は最小のピ
ッチで着磁した場合の着磁状態と磁気抵抗素子の関係を
示す図、第３図はそのときに得られる各部の波形を示す
波形図、第４図は最大分解能の×の分解能を有する場合
の着磁状態を示す図であり、第５図はそのときに得られ
る各部の波形を示す波形図、第６図は従来のロータリー
エンコーダの一例を示す図、第７図はそのスリットの位
置関係を示す図である。 ２０−−−一・・−シャフト ２１−−−−一回転板
２２ａ。 ２２ｂ・−−−−−一磁気ヘッド ２３−・−・Ａ相書
込回路２４−−−−−−− Ｂ和書込回路 ２５ ａ
、２５ ｂ−−−−−一磁気抵抗素子 ２６ 、 ２７
−−−−−−増幅回路 ２８゜２９−・・−・・−波形
整形回路 第１図 ２６ 第２図 第３図
ダの基本的な構成を示すブロック図、第２図は最小のピ
ッチで着磁した場合の着磁状態と磁気抵抗素子の関係を
示す図、第３図はそのときに得られる各部の波形を示す
波形図、第４図は最大分解能の×の分解能を有する場合
の着磁状態を示す図であり、第５図はそのときに得られ
る各部の波形を示す波形図、第６図は従来のロータリー
エンコーダの一例を示す図、第７図はそのスリットの位
置関係を示す図である。 ２０−−−一・・−シャフト ２１−−−−一回転板
２２ａ。 ２２ｂ・−−−−−一磁気ヘッド ２３−・−・Ａ相書
込回路２４−−−−−−− Ｂ和書込回路 ２５ ａ
、２５ ｂ−−−−−一磁気抵抗素子 ２６ 、 ２７
−−−−−−増幅回路 ２８゜２９−・・−・・−波形
整形回路 第１図 ２６ 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）物体の運動に対応して運動する検知板からの信号
に基づいて電気信号を得るトランスデユーサにおいて、 前記検知板の検知面に所定のピッチで相異なる位相差を
持った二つの周期的なデータを書込むデータ書込部と、 前記データ書込部によって検知板に書込まれた二相のデ
ータを検知する第１．第２の読取部と、前記第１．第２
の読取部の出力を波形整形する第１．第２の波形整形回
路と、を具備することを特徴とするトランスデユーサ。 - （２）前記検知板は磁性体が着磁される磁気材料によっ
て構成され、、前記データ書込部は磁気データを書込む
磁気ヘッドを有し、前記第１．第２の読取部は検知板に
書込まれた磁気データを検知する磁気検知素子を有する
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のトランスデユーサ。 - （３）前記検知板は物体の運動に対応して回転するシャ
フトに設けられた回転板であり、回転量に対応した出力
を得るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のトランスデユーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8879484A JPS60233516A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | トランスデユ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8879484A JPS60233516A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | トランスデユ−サ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60233516A true JPS60233516A (ja) | 1985-11-20 |
Family
ID=13952756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8879484A Pending JPS60233516A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | トランスデユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60233516A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157015A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Okuma Mach Works Ltd | 磁気エンコ−ダ装置 |
| JPS6463809A (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-09 | Yamaha Corp | Position detector |
| JPH02183115A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-17 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 分解能可変型回転位置検出器 |
| JP2009192263A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Denso Corp | 回転検出装置 |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP8879484A patent/JPS60233516A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157015A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Okuma Mach Works Ltd | 磁気エンコ−ダ装置 |
| JPS6463809A (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-09 | Yamaha Corp | Position detector |
| JPH02183115A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-17 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 分解能可変型回転位置検出器 |
| JP2009192263A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Denso Corp | 回転検出装置 |
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