JPS62195518A - Correcting device for sensor output with hysteresis - Google Patents
Correcting device for sensor output with hysteresisInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ヒステリシスを有するセンサ、特に磁気を利
用したセンサ等に発生するヒステリシスによる測定誤差
を補正する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an apparatus for correcting measurement errors due to hysteresis occurring in a sensor having hysteresis, particularly a sensor using magnetism.
従来、ヒステリシスを有する測定装置、特に磁気を利用
した測定装置やセンサ等では、測定値は、・実際の値と
１対１で対応せず、ヒステリシスによる測定誤差を生ず
る。そこで、この測定誤差を補正するために、従来ハー
ド的にその構成や材質等を改善することがけれている。Conventionally, in measuring devices having hysteresis, especially measuring devices and sensors using magnetism, measured values do not have a one-to-one correspondence with actual values, resulting in measurement errors due to hysteresis. Therefore, in order to correct this measurement error, it has conventionally been difficult to improve the hardware configuration, material, etc.
しかしながら、ヒステリシスをハードによって改善する
方法は、開発に時間がかかり、またセンサ自体も良質の
材料を使用しなければならないために、高価なものとな
ってしまう欠点がある。またハードによって改善出来な
い部分は、誤差となって出力に現れるため、センサに信
転性がなかった。However, the method of improving hysteresis using hardware takes time to develop, and the sensor itself has to be made of high-quality materials, making it expensive. Additionally, areas that cannot be improved by hardware appear as errors in the output, making the sensor unreliable.
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、センサ
開発の期間を大幅に短縮することができ、安価で、小型
、高精度であると共に、信転性のあるヒステリシスを有
するセンサ出力の補正装置を提供することを目的とする
。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and is capable of significantly shortening the period of sensor development, is inexpensive, small, and highly accurate, and has a reliable hysteresis sensor output. The object of the present invention is to provide a correction device.
そのために本発明のヒステリシスを有するセンサ出力の
補正装置は、ヒステリシスを有するセンサ出力が入力さ
れる信号処理回路、ヒステリシス基本特性データを記憶
する手段、ヒステリシス基本特性データを縮小する縮小
データ作成手段、基本特性データ又は作成された縮小デ
ータに基づき信号処理回路出力を補正演算する手段、補
正演算結果を出力する出力装置を備えたことを特徴とす
る。To this end, the correction device for a sensor output having hysteresis of the present invention includes a signal processing circuit to which the sensor output having hysteresis is input, means for storing basic hysteresis characteristic data, reduced data creation means for reducing the basic hysteresis characteristic data, and basic The present invention is characterized by comprising means for performing correction calculations on the signal processing circuit output based on the characteristic data or the created reduced data, and an output device for outputting the correction calculation results.
本発明のヒステリシスを有するセンサ出力の補正装置は
、予めヒステリシス基本特性データを記憶しておき、こ
の基本特性データから縮小データを作成し、基本特性デ
ータ又は縮小データからセンサ出力を補正することによ
り真の出力を得るもので、センサの持つヒステリシスを
計算器等を用いて容易に補正できるため、センサに良質
の材料を使用しなくても、良質の材料を使った場合と同
程度の精度を得ることが可能で、安価で小型、高精度の
センサを得ることができ、センサ開発の期間を大幅に短
縮することが可能となる。更に、基本特性データを変更
することによって、種々のセンサ個々について最適な補
正及び仕様の変更への対応など容易に行うことができる
。The correction device for a sensor output having hysteresis of the present invention stores hysteresis basic characteristic data in advance, creates reduced data from this basic characteristic data, and corrects the sensor output from the basic characteristic data or reduced data. The hysteresis of the sensor can be easily corrected using a calculator, so even if you do not use high-quality materials for the sensor, you can obtain the same level of accuracy as when using high-quality materials. This makes it possible to obtain an inexpensive, small, and highly accurate sensor, and to significantly shorten the period for sensor development. Furthermore, by changing the basic characteristic data, it is possible to easily make optimal corrections for various individual sensors and to respond to changes in specifications.
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明によるヒステリシスを有するトルクセン
サ出力の補正装置の一実施例を示す図、第２図はトルク
センサのヒステリ・シス基本特性を示す図である０図中
、１はヒステリシスを有するトルクセンサ、２は４ｇ号
処理及び増幅器、３はＡ／Ｄ変換器、４はヒステリシス
を有する４８号を真価に補正演算するための計算器等の
記憶・演算装置、５は出力装置である。Fig. 1 is a diagram showing an embodiment of a correction device for a torque sensor output having hysteresis according to the present invention, and Fig. 2 is a diagram showing basic hysteresis characteristics of a torque sensor. A torque sensor, 2 a No. 4g processing and amplifier, 3 an A/D converter, 4 a storage/calculation device such as a calculator for correcting No. 48 having hysteresis to its true value, and 5 an output device.
次にヒステリシスを補正する方法について説明すると、
記憶・演算装置４には第２図の基本的なセンサのヒステ
リシス特性がデータとして記憶されている。今、測定し
ているトルクが、第２図のＴ□８の範囲内、例えばＴ、
、Ｘ／ ２で増加より減少に移りなとすると、第２図の
データは使用できなくなる。そこで、記憶・演算装置４
では、（Ｔ、□／２、ｋＶ、、、）（但しｋは１より小
さい定数）を頂点とした縮小されたデータを作成する。Next, I will explain how to correct hysteresis.
The basic sensor hysteresis characteristics shown in FIG. 2 are stored in the storage/arithmetic unit 4 as data. If the torque being measured is within the range of T□8 in Figure 2, for example, T,
, X/2, the data in FIG. 2 becomes unusable. Therefore, the memory/calculation device 4
Now, reduced data is created with (T, □/2, kV, , ) (where k is a constant smaller than 1) as the vertex.
即ち、トルクの増加と減少の折り返し点を頂点とし、原
点を中心にして第２図の°データを縮小する。That is, the degree data in FIG. 2 is reduced with the point where the torque increases and decreases as the peak and the origin as the center.
第３図はこうして作成された縮小データの例を示したも
ので、この縮小されたデータに基づいて、センサ１から
のトルク出力が補正され、真のトルクが算出されて出力
されることとなる。Figure 3 shows an example of the reduced data created in this way. Based on this reduced data, the torque output from sensor 1 is corrected, and the true torque is calculated and output. .
次にトルクがＴＩで再び増加した場合の縮小データの作
成方法について第４図により説明する。Next, a method for creating reduced data when the torque increases again at TI will be explained with reference to FIG.
この場合、第４図の（ＴＩ 、ｖ、）、（Ｔ−Ｘ／２、
ｋＶ□８）を頂点とするデータを作成する。In this case, (TI, v,), (TX/2,
Create data with the peak at kV□8).
即ち、（ＴＩ 、Ｖｌ ）、（Ｔ、、工／ ２、ｋＶ、
、。That is, (TI, Vl), (T,, t/2, kV,
,.
）より中点（ＭＴ、ＭＶ）を算出する。その中点（ＭＴ
、ＭＶ）を原点、又（ＴＩ 、Ｖｌ ）、（Ｔ、、、／
２、ｋＶ□Ｘ）が各頂点となるように図の斜線部分の
ような縮小マツプを作成する。こうして、以後トルクの
反転値及びその一つ前の反転値とそれらの中点を用いて
縮小マツプを作成しトルクの補正を行う。) to calculate the midpoint (MT, MV). Its midpoint (MT
, MV) is the origin, and (TI , Vl ), (T, , , /
2. Create a reduced map such as the shaded area in the figure so that kV□X) is at each vertex. In this way, thereafter, a reduced map is created using the inverted torque value, the previous inverted value, and their midpoint, and the torque is corrected.
第５図、第６図はヒステリシスを補正する本発明による
他の実施例を示す図であり、この方法では、ヒステリシ
ス基本特性データを第５図のａ、ｂ、ｃの３要素から構
成し、要素ａはＡ点、要素すはＢ点、要素Ｃは０点に向
かって縮小を行うものである。すなわち、第６図に示す
ように、トルクが増加し、減少しない間はＣのデータを
用い、原点に向かって縮小計算を行い、Ｐ点でトルクが
減少に向かった場合には、ａのデータを用い、Ｐ点から
Ａ点に向かって縮小計算を行ってＰ−Ａのようなカーブ
のデータを作成し、Ｑ点で再びトルクが増加に向かった
場合には、ｂのデータを用い、Ｑ点からＢ点に向かって
縮小計算を行い、Ｑ−Ｂのようなカーブのデータを作成
し、これら作成されたデータに基づいてセンサ１からの
トルク出力を補正する。5 and 6 are diagrams showing another embodiment of the present invention for correcting hysteresis. In this method, hysteresis basic characteristic data is composed of three elements a, b, and c in FIG. Element a is reduced toward point A, element A is reduced toward point B, and element C is reduced toward point 0. That is, as shown in Fig. 6, while the torque increases and does not decrease, the data of C is used to calculate the reduction toward the origin, and when the torque starts to decrease at point P, the data of a is used. , perform a reduction calculation from point P to point A to create curve data like P-A, and if the torque starts to increase again at point Q, use the data of b and A reduction calculation is performed from point B to point B to create curve data such as Q-B, and the torque output from sensor 1 is corrected based on the created data.
第７図はこの基本的なフローチャートを示し、先ず、コ
ンピュータ３は、ステップ■で第４図に示すａｓｂｓｃ
の３要素から構成される基本特性データを読み込み、こ
れをステップ■で記憶する。FIG. 7 shows this basic flowchart. First, the computer 3 performs the ASBSC program shown in FIG.
The basic characteristic data consisting of the three elements are read and stored in step (2).
次にステップ■でセンサ１からの信号を基本特性データ
に基づいてトルク計算して補正し、ステップ■で補正値
を出力する。ステップ■ではトルク変化の極性判別を行
って、反転がなければステップ■で記憶した基本特性デ
ータに基づいてトルク計算するプロセスを実行する。ト
ルク変化の極性が反転すればステップ■でマツプの選択
を行い、第５図のＡ点に向かって縮小する場合は、ステ
ップ■でａのデータにより縮小計算を行い、第５図のＢ
点に向かって縮小する場合は、ステップ■でｂのデータ
により縮小計算を行って縮小データを作成し、これらデ
ータに基づいてトルク計算して補正する。、以後このプ
ロセスを実行して真のトルク出力が得られる。Next, in step (2), the signal from the sensor 1 is corrected by calculating the torque based on the basic characteristic data, and in step (2), a correction value is output. In step (2), the polarity of the torque change is determined, and if there is no reversal, a process of calculating torque based on the basic characteristic data stored in step (2) is executed. If the polarity of the torque change is reversed, the map is selected in step ■, and if the map is to be reduced toward point A in Figure 5, the reduction calculation is performed in step ■ using the data in a, and then the map is selected in step ■.
When reducing toward a point, in step (2), reduction calculation is performed using the data in b to create reduction data, and torque is calculated and corrected based on these data. , after which this process is performed to obtain the true torque output.
なお、上記実施例では、センサとしてトルクセンサを用
いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヒス
テリシスを有する種々のセンサや測定装置に適用するこ
とが可能であり、また前述の基本特性データは、センサ
の特性に合わせて種々のものを用意しておき、センサ個
々に合わせて適宜最適のものを使用すればよい。In the above embodiment, a torque sensor was used as the sensor, but the present invention is not limited to this, and can be applied to various sensors and measuring devices having hysteresis, and can also be applied to various sensors and measuring devices having hysteresis. Various types of characteristic data may be prepared in accordance with the characteristics of the sensor, and the optimum one may be used as appropriate for each sensor.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、セン
サの持つヒステリシスを計算器等を用いて容易に補正で
きるため、センサに良質の材料を使用しなくても、良質
の材料を使った場合と同程度の精度を得ることが可能と
なり、安価で小型、高精度のセンサを得ることができる
。又、センサ開発の期間を大幅に短縮することが可能と
なる。As is clear from the above explanation, according to the present invention, the hysteresis of the sensor can be easily corrected using a calculator etc. It is possible to obtain the same degree of accuracy as in the conventional case, and it is possible to obtain an inexpensive, small, and highly accurate sensor. Furthermore, it becomes possible to significantly shorten the period for sensor development.
更に、基本特性データを変更することによって、種々の
センサ個々について最適な補正及び仕様の変更への対応
など容易に行うことができる。Furthermore, by changing the basic characteristic data, it is possible to easily make optimal corrections for various individual sensors and to respond to changes in specifications.
第１図は本発明によるヒステリシスを有するセンサ出力
の補正装置の一実施例を示す図、第２図はセンサのヒス
テリシス特性を示す図、第３図は作成された縮小データ
の例を示す図、第４図は第３図において更にトルク反転
が生じた場合の縮小マツプ作成方法を示す図、第５図、
第６図はヒステリシスを補正する本発明による他の実施
例を示す図、第７図は第５図、第６図で示すヒステリシ
ス補正方法の基本的なフローチャートを示す図である。
ｌ・・・トルクセンサ、２・・・信号処理器及び増幅器
、３・・・Ａ／Ｄ変換器、４・・・記憶・演算装置、５
・・・出力装置
出 願 人 アイシン・ワーナー株式会社（外１名）
代理人弁理士 蛭 川 昌 信（外２名）第１図
第２図 第３図
第４図
第５図 第６図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a sensor output correction device having hysteresis according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing hysteresis characteristics of the sensor, and FIG. 3 is a diagram showing an example of created reduced data. Fig. 4 is a diagram showing a method for creating a reduced map when torque reversal occurs in Fig. 3; Fig. 5;
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention for correcting hysteresis, and FIG. 7 is a diagram showing a basic flowchart of the hysteresis correction method shown in FIGS. 5 and 6. l...Torque sensor, 2...Signal processor and amplifier, 3...A/D converter, 4...Storage/arithmetic device, 5
... Output device applicant Aisin Warner Co., Ltd. (1 other person) Representative patent attorney Masanobu Hirukawa (2 others) Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6
Claims (5)
号処理回路、ヒステリシス基本特性データを記憶する手
段、ヒステリシス基本特性データを縮小する縮小データ
作成手段、基本特性データ又は作成された縮小データに
基づき信号処理回路出力を補正演算する手段、補正演算
結果を出力する出力装置を備えたヒステリシスを有する
センサ出力の補正装置。(1) A signal processing circuit to which a sensor output having hysteresis is input, means for storing hysteresis basic characteristic data, reduced data creation means for reducing hysteresis basic characteristic data, and signal processing based on the basic characteristic data or the created reduced data. A sensor output correction device having hysteresis, comprising means for correcting a circuit output and an output device for outputting a correction calculation result.
性データを原点中心に縮小することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のヒステリシスを有するセンサ出力
の補正装置。(2) The correction device for a sensor output having hysteresis according to claim 1, wherein the reduced data creation means reduces the hysteresis basic characteristic data centered on the origin.
及びその一つ前の反転値とそれら反転値の中点を用いて
縮小マップを作成することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のヒステリシスを有するセンサ出力の補正装
置。(3) The reduced data creation means creates a reduced map using the inverted value of the sensor output, the previous inverted value, and the midpoint of these inverted values. A correction device for a sensor output having the described hysteresis.
ら第１の磁気飽和点まで増加している間は原点から第１
の磁気飽和点までのヒステリシス基本特性データを原点
中心に縮小し、センサ出力が減少する間は第１の磁気飽
和点から第２の磁気飽和点までのヒステリシス基本特性
データを第２の磁気飽和点を中心に縮小し、再びセンサ
出力が増加する間は、第２の磁気飽和点から第１の磁気
飽和点までのヒステリシス基本特性データを第１の磁気
飽和点を中心に縮小することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のヒステリシスを有するセンサ出力の補正
装置。(4) While the sensor output is increasing from the origin to the first magnetic saturation point, the reduced data creation means
The basic hysteresis characteristic data from the first magnetic saturation point to the second magnetic saturation point is reduced to the second magnetic saturation point while the sensor output decreases. The hysteresis basic characteristic data from the second magnetic saturation point to the first magnetic saturation point is reduced around the first magnetic saturation point while the sensor output increases again. A sensor output correction device having hysteresis according to claim 1.
る特許請求の範囲第１項乃至第４項のうち何れか１項記
載のヒステリシスを有するセンサ出力の補正装置。(5) The sensor output correction device having hysteresis according to any one of claims 1 to 4, wherein the sensor is a torque sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3760586A JPS62195518A (en) | 1986-02-22 | 1986-02-22 | Correcting device for sensor output with hysteresis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3760586A JPS62195518A (en) | 1986-02-22 | 1986-02-22 | Correcting device for sensor output with hysteresis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62195518A true JPS62195518A (en) | 1987-08-28 |
| JPH0572962B2 JPH0572962B2 (en) | 1993-10-13 |
Family
ID=12502205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3760586A Granted JPS62195518A (en) | 1986-02-22 | 1986-02-22 | Correcting device for sensor output with hysteresis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62195518A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7708337B2 (en) | 2007-11-07 | 2010-05-04 | Yachiyo Industry Co., Ltd. | Sunroof apparatus for vehicle |
-
1986
- 1986-02-22 JP JP3760586A patent/JPS62195518A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7708337B2 (en) | 2007-11-07 | 2010-05-04 | Yachiyo Industry Co., Ltd. | Sunroof apparatus for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572962B2 (en) | 1993-10-13 |
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