JPH0119084B2 - - Google Patents
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- JPH0119084B2 JPH0119084B2 JP12458781A JP12458781A JPH0119084B2 JP H0119084 B2 JPH0119084 B2 JP H0119084B2 JP 12458781 A JP12458781 A JP 12458781A JP 12458781 A JP12458781 A JP 12458781A JP H0119084 B2 JPH0119084 B2 JP H0119084B2
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- circuit
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/489—Digital circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は物体の移動に応じて検出器より発生さ
れる一定の位置検出信号により、物体の位置及び
速度検出する方式に係り、特にモータや該モータ
により駆動される物体の位置及び速度信号を得る
位置及び速度検出方式に関する。
れる一定の位置検出信号により、物体の位置及び
速度検出する方式に係り、特にモータや該モータ
により駆動される物体の位置及び速度信号を得る
位置及び速度検出方式に関する。
モータや、該モータに駆動される物体の位置及
び速度を検出する方式としてロータリエンコーダ
あるいはリニアエンコーダ等を使用する方式が知
られている。
び速度を検出する方式としてロータリエンコーダ
あるいはリニアエンコーダ等を使用する方式が知
られている。
たとえば、ロータリエンコーダはモータの回転
軸に取付けられ、該軸の回転に応じて互いにπ／
２の位相差を有するＡ相、Ｂ相の２相の正弦波信
号を発生するもので、該正弦波信号の周波数はモ
ータの回転速度に比例している。このＡ，Ｂ，２
相の正弦波信号から位置（変位）信号、速度信号
は通常以下の如く検出される。
軸に取付けられ、該軸の回転に応じて互いにπ／
２の位相差を有するＡ相、Ｂ相の２相の正弦波信
号を発生するもので、該正弦波信号の周波数はモ
ータの回転速度に比例している。このＡ，Ｂ，２
相の正弦波信号から位置（変位）信号、速度信号
は通常以下の如く検出される。
第１図は上記正弦波信号から位置及び速度信号
を発生する従来の回路ブロツク図、第２図はその
各部波形図であり、Ｍはモータ、REはロータリ
エンコーダ、PGは２相の正弦波信号Ａ，Ｂが零
ボルトを横切る毎にパルスを発生するパルス発生
器、PDは正弦波信号Ａ，Ｂのうちいずれの信号
が進んでいるか否かを判定し、Ａ相信号が進んで
いれば加算信号を、遅れていれば減算信号をアツ
プ・ダウンカウンタUDCに与える位相検出器、
UDCはアツプ・ダウンカウンタで、位相検出器
からの加、減算信号に応じてパルスジエネレータ
PGから発生するパルスをアツプ・ダウンカウン
トするもの、DAはアツプ・ダウンカウンタの内
容をデイジタル・アナログ変換（DA変換とい
う）し位置信号PSを発生するDA変換器、FVC
はパルス発生器PGから発生するパルスを入力さ
れ、該パルス周波数を周波数一電圧変換し速度信
号を発生するFVコンバータである。
を発生する従来の回路ブロツク図、第２図はその
各部波形図であり、Ｍはモータ、REはロータリ
エンコーダ、PGは２相の正弦波信号Ａ，Ｂが零
ボルトを横切る毎にパルスを発生するパルス発生
器、PDは正弦波信号Ａ，Ｂのうちいずれの信号
が進んでいるか否かを判定し、Ａ相信号が進んで
いれば加算信号を、遅れていれば減算信号をアツ
プ・ダウンカウンタUDCに与える位相検出器、
UDCはアツプ・ダウンカウンタで、位相検出器
からの加、減算信号に応じてパルスジエネレータ
PGから発生するパルスをアツプ・ダウンカウン
トするもの、DAはアツプ・ダウンカウンタの内
容をデイジタル・アナログ変換（DA変換とい
う）し位置信号PSを発生するDA変換器、FVC
はパルス発生器PGから発生するパルスを入力さ
れ、該パルス周波数を周波数一電圧変換し速度信
号を発生するFVコンバータである。
今、たとえばモータが時計方向に回転してお
り、次第に減速し、時刻toでその回転方向を反転
するとすれば、ロータリエンコーダREからは当
初第２図Ａ，Ｂに示す如くＡ相信号の位相がＢ相
よりもπ／２だけ進んだ２つの正弦波信号が発生
する。
り、次第に減速し、時刻toでその回転方向を反転
するとすれば、ロータリエンコーダREからは当
初第２図Ａ，Ｂに示す如くＡ相信号の位相がＢ相
よりもπ／２だけ進んだ２つの正弦波信号が発生
する。
位相検出器PDはこれを検出しアツプ・ダウン
カウンタUDCに加算信号ADを与える。一方、パ
ルス発生器PGはＡ相、Ｂ相の正弦波信号が零ボ
ルトを横切る毎にアツプパルスUPPを発生し、
アツプ・ダウンカウンタUDC及びFVコンバータ
FVCに入力する。
カウンタUDCに加算信号ADを与える。一方、パ
ルス発生器PGはＡ相、Ｂ相の正弦波信号が零ボ
ルトを横切る毎にアツプパルスUPPを発生し、
アツプ・ダウンカウンタUDC及びFVコンバータ
FVCに入力する。
アツプ・ダウンカウンタUDCはアツプパルス
UPPが到来する毎に１づつカウントアツプし、
その内容はDA変換器に入力されDA変換される。
従つて、時刻to迄位置信号PSは第２図の如く階
段的歩進し、一方、速度信号VSは階段的に減衰
する。時刻to後はモータの回転方向が反転する
為、Ａ相信号がＢ相信号より遅れ、従つて位相検
出器PDからは減算信号SBが発生し、又パルスジ
エネレータPGからはダウンパルスDNPが発生し
てアツプ・ダウンカウンタの内容は減算される。
従つて時刻to後は位置信号PSは階段的に減少す
る信号となり、速度信号VSは階段的に負方向へ
増大する。
UPPが到来する毎に１づつカウントアツプし、
その内容はDA変換器に入力されDA変換される。
従つて、時刻to迄位置信号PSは第２図の如く階
段的歩進し、一方、速度信号VSは階段的に減衰
する。時刻to後はモータの回転方向が反転する
為、Ａ相信号がＢ相信号より遅れ、従つて位相検
出器PDからは減算信号SBが発生し、又パルスジ
エネレータPGからはダウンパルスDNPが発生し
てアツプ・ダウンカウンタの内容は減算される。
従つて時刻to後は位置信号PSは階段的に減少す
る信号となり、速度信号VSは階段的に負方向へ
増大する。
このように従来の方式によれば、位置信号PS、
速度信号VS共に階段状となりなめらかに変化す
る位置及び速度信号が得られなかつた。ところ
で、PS，VSのフラツトな部分においても実際に
モータは回転しており、速度は変化している。す
なわち、前記の方法ではもつと細かな位置及び速
度信号が得られないという欠点がある。
速度信号VS共に階段状となりなめらかに変化す
る位置及び速度信号が得られなかつた。ところ
で、PS，VSのフラツトな部分においても実際に
モータは回転しており、速度は変化している。す
なわち、前記の方法ではもつと細かな位置及び速
度信号が得られないという欠点がある。
最近、前記欠点を解消するものとして、下記の
方式が試みられている。
方式が試みられている。
第３図において、１は位置および速度を測定さ
れる移動物または回転体、２は互いに1/4周期の
位相差を有する正弦波信号の位置検出信号Ａおよ
びＢが出力される検出器、３は位置検出信号Ａに
ついて一周期の移動距離のうちの振幅の中心レベ
ルに近い部分の1/2周期分を細分割し、各分割し
た位置に対応した位置検出信号に対する振幅比較
レベルを設定する振幅比較レベル設定回路、４は
位置検出信号Ｂに対する振幅比較レベルを設定す
る振幅比較レベル設定回路、５は振幅比較レベル
設定回路３により設定された振幅比較レベルと位
置検出信号Ａとを比較し、比較信号を出力する比
較回路、６は振幅比較レベル設定回路４により設
定された振幅比較レベルと位置検出信号Ｂとを比
較し、比較信号を出力する比較回路、７は比較回
路５より出力された比較信号を検出し変化に応じ
て変化信号を発生するとともに位置検出信号Ａが
増大方向あるいは減少方向のどちらに変化したか
を検出し変化符号を出力する比較信号変化検出回
路、８は比較回路６より出力された比較信号と位
置検出信号Ｂについて変化信号及び変化符号を出
力する比較信号検出回路、９は比較信号変化検出
回路７および８より出力される各変化信号の論理
和回路、１０は位置検出信号ＡおよびＢと比較信
号変化検出回路７および８より出力される各変化
信号および各変化符号を入力し、前記物体の移動
または回転方向信号を出力する移動方向検出回
路、１１はアツプ・ダウンカウンタ、１２はFV
コンバータ、１３はDA変換器である。
れる移動物または回転体、２は互いに1/4周期の
位相差を有する正弦波信号の位置検出信号Ａおよ
びＢが出力される検出器、３は位置検出信号Ａに
ついて一周期の移動距離のうちの振幅の中心レベ
ルに近い部分の1/2周期分を細分割し、各分割し
た位置に対応した位置検出信号に対する振幅比較
レベルを設定する振幅比較レベル設定回路、４は
位置検出信号Ｂに対する振幅比較レベルを設定す
る振幅比較レベル設定回路、５は振幅比較レベル
設定回路３により設定された振幅比較レベルと位
置検出信号Ａとを比較し、比較信号を出力する比
較回路、６は振幅比較レベル設定回路４により設
定された振幅比較レベルと位置検出信号Ｂとを比
較し、比較信号を出力する比較回路、７は比較回
路５より出力された比較信号を検出し変化に応じ
て変化信号を発生するとともに位置検出信号Ａが
増大方向あるいは減少方向のどちらに変化したか
を検出し変化符号を出力する比較信号変化検出回
路、８は比較回路６より出力された比較信号と位
置検出信号Ｂについて変化信号及び変化符号を出
力する比較信号検出回路、９は比較信号変化検出
回路７および８より出力される各変化信号の論理
和回路、１０は位置検出信号ＡおよびＢと比較信
号変化検出回路７および８より出力される各変化
信号および各変化符号を入力し、前記物体の移動
または回転方向信号を出力する移動方向検出回
路、１１はアツプ・ダウンカウンタ、１２はFV
コンバータ、１３はDA変換器である。
第４図は振幅比較レベル決定の原理説明図。第
５図は第３図における振幅比較レベル設定回路、
比較回路、比較信号変化検出回路の詳細図。第６
図は第３図における移動方向検出回路の詳細図。
第７図は第３図における動作タイムチヤートを示
す。
５図は第３図における振幅比較レベル設定回路、
比較回路、比較信号変化検出回路の詳細図。第６
図は第３図における移動方向検出回路の詳細図。
第７図は第３図における動作タイムチヤートを示
す。
移動物または回転物１の運動に応じて検出器２
から位置検出信号Ａ，Ｂが出力される。この場合
位置検出信号Ａ，Ｂは正弦波形信号である。位置
検出信号Ａは比較回路５に導かれ、ここで振幅比
較レベル設定回路３の振幅比較レベルと比較され
る。
から位置検出信号Ａ，Ｂが出力される。この場合
位置検出信号Ａ，Ｂは正弦波形信号である。位置
検出信号Ａは比較回路５に導かれ、ここで振幅比
較レベル設定回路３の振幅比較レベルと比較され
る。
振幅比較レベルの決定方法の原理は第４図に示
すように位置検出信号の一周期の間を20等分し、
20等分したそれぞれの位置に対応したレベルのう
ち抵幅の中心レベルAV２に近い部分のレベルを
振幅比較レベルAV０〜AV４の５レベルとして
設定する。
すように位置検出信号の一周期の間を20等分し、
20等分したそれぞれの位置に対応したレベルのう
ち抵幅の中心レベルAV２に近い部分のレベルを
振幅比較レベルAV０〜AV４の５レベルとして
設定する。
振幅比較レベル設定回路３は第５図に示すよう
に定電圧AV０と定電圧AV４の間を抵抗により
分割して合計５レベルAV０〜AV４を設定して
いる。比較回路５の中には５個の比較器４―０〜
４―４が具備されており、それぞれ振幅比較レベ
ルAV０〜AV４と、位置検出信号の値を比較し
て変化検出信号を第７図のタイムチヤートに示す
ように出力する。
に定電圧AV０と定電圧AV４の間を抵抗により
分割して合計５レベルAV０〜AV４を設定して
いる。比較回路５の中には５個の比較器４―０〜
４―４が具備されており、それぞれ振幅比較レベ
ルAV０〜AV４と、位置検出信号の値を比較し
て変化検出信号を第７図のタイムチヤートに示す
ように出力する。
比較器４―０〜４―４からの比較信号ALV０
〜ALV４はＤタイプフリツプフロツプ７―１０
〜７―１４に入力され、位置検出信号の変化に比
べ十分速い周期のクロツクCLKでセツトされる。
〜ALV４はＤタイプフリツプフロツプ７―１０
〜７―１４に入力され、位置検出信号の変化に比
べ十分速い周期のクロツクCLKでセツトされる。
このフリツプフロツプの出力NEW０Ａ〜
NEW４Ａはプログラマブル・リードオンリメモ
リ（PRＭ）に入力されると同時に、フリツプ
フロツプ７―２０〜７―２４にも入力されクロツ
クCLKによりセツトされる。Ｄタイプフリツプ
フロツプ７―２０〜７―２４の出力LD０Ａ〜
ＯLD４ＡはPRＭに入力される。PRＭでは
フリツプフロツプ７―１０〜７―１４の出力の１
クロツク以前のデータLD０Ａ〜LD４Ａと現
在のデータNEW０Ａ〜NEW４Ａを比較してお
り変化があると変化検出信号（CHANGE Ａ）
を第７図に示すように出力する。さらにこの変化
が方向、すなわち正弦波の増大方向の場合は変
化符号UPAを出力する。
NEW４Ａはプログラマブル・リードオンリメモ
リ（PRＭ）に入力されると同時に、フリツプ
フロツプ７―２０〜７―２４にも入力されクロツ
クCLKによりセツトされる。Ｄタイプフリツプ
フロツプ７―２０〜７―２４の出力LD０Ａ〜
ＯLD４ＡはPRＭに入力される。PRＭでは
フリツプフロツプ７―１０〜７―１４の出力の１
クロツク以前のデータLD０Ａ〜LD４Ａと現
在のデータNEW０Ａ〜NEW４Ａを比較してお
り変化があると変化検出信号（CHANGE Ａ）
を第７図に示すように出力する。さらにこの変化
が方向、すなわち正弦波の増大方向の場合は変
化符号UPAを出力する。
位置検出信号Ｂは位置検出信号Ａとは1/4周期
位相の異つた信号として検出器２から出力され
る。この位置検出信号Ｂは比較回路６を経て比較
信号変化検出回路８に入力される。この比較回路
６および比較信号変化検出回路８の動作は前述し
た位置検出信号Ａの場合と同様であり、比較信号
変化検出回路８からは変化検出信号CHANGE
Ｂが出力され、さらにこの変化が方向の場合は
変化符号UPBを出力する。
位相の異つた信号として検出器２から出力され
る。この位置検出信号Ｂは比較回路６を経て比較
信号変化検出回路８に入力される。この比較回路
６および比較信号変化検出回路８の動作は前述し
た位置検出信号Ａの場合と同様であり、比較信号
変化検出回路８からは変化検出信号CHANGE
Ｂが出力され、さらにこの変化が方向の場合は
変化符号UPBを出力する。
次に移動方向検出回路１０の動作について説明
する。位置検出信号Ｂは比較器１４に入力され、
ここで振幅比較レベルと比較され比較出力タコパ
ルスＢを出力する。このタコパルスＢと変化符号
UPAが排他的論理和回路１６に入力される。排
他的論理和回路１６の出力は否定回路１８を経
て、変化検出信号CHANGE Ａと共にアンド回
路１９に入力され、アンド回路１９の出力はオア
回路２１に入力される。位置検出信号Ａについて
も同様に比較器１５、排他的論理和回路１７、ア
ンド回路２０を経てオア回路２１に入力される。
オア回路２１からは物体の移動（回転）方向を示
す移動方向信号が第７図のタイムチヤートに示す
ように出力される。途中で回転方向が逆転する場
合の移動方向信号SIGNは第７図に示すように変
化する。比較信号変化検出回路７からの変化検出
信号CHANGE Ａと比較信号変化検出回路８か
らの変化検出信号CHANGE Ｂはオア回路９に
入力される。オア回路９からの変化検出信号
CHANGE Ａ＋Ｂおよび移動方向検出回路１０
からの移動方向信号SIGNはアツプ・ダウンカウ
ンタ１１に入力され計数され、このアツプ・ダウ
ンカウンタ１１の出力はDA変換器１３に入力さ
れる。そしてDA変換器１３からは位置情報が出
力される。
する。位置検出信号Ｂは比較器１４に入力され、
ここで振幅比較レベルと比較され比較出力タコパ
ルスＢを出力する。このタコパルスＢと変化符号
UPAが排他的論理和回路１６に入力される。排
他的論理和回路１６の出力は否定回路１８を経
て、変化検出信号CHANGE Ａと共にアンド回
路１９に入力され、アンド回路１９の出力はオア
回路２１に入力される。位置検出信号Ａについて
も同様に比較器１５、排他的論理和回路１７、ア
ンド回路２０を経てオア回路２１に入力される。
オア回路２１からは物体の移動（回転）方向を示
す移動方向信号が第７図のタイムチヤートに示す
ように出力される。途中で回転方向が逆転する場
合の移動方向信号SIGNは第７図に示すように変
化する。比較信号変化検出回路７からの変化検出
信号CHANGE Ａと比較信号変化検出回路８か
らの変化検出信号CHANGE Ｂはオア回路９に
入力される。オア回路９からの変化検出信号
CHANGE Ａ＋Ｂおよび移動方向検出回路１０
からの移動方向信号SIGNはアツプ・ダウンカウ
ンタ１１に入力され計数され、このアツプ・ダウ
ンカウンタ１１の出力はDA変換器１３に入力さ
れる。そしてDA変換器１３からは位置情報が出
力される。
またFVコンバータ１２にはオア回路９からの
変化検出信号CHANGE Ａ＋Ｂと移動方向検出
回路１０からの移動方向信号SIGNが入力され、
速度情報が出力される。
変化検出信号CHANGE Ａ＋Ｂと移動方向検出
回路１０からの移動方向信号SIGNが入力され、
速度情報が出力される。
しかし位置検出信号ＡおよびＢの位相差は高精
度な検出器でも1/4周期に対して±1/10周期程度
の誤差を持つているために、例えば第８図におい
て位置検出信号ＡをAV４が下降方向に観測し、
位置検出信号Ａを観測しようとした場合に位置検
出信号Ｂが設定振幅比較レベルBV０をいまだ上
まわつていることが考えられる。
度な検出器でも1/4周期に対して±1/10周期程度
の誤差を持つているために、例えば第８図におい
て位置検出信号ＡをAV４が下降方向に観測し、
位置検出信号Ａを観測しようとした場合に位置検
出信号Ｂが設定振幅比較レベルBV０をいまだ上
まわつていることが考えられる。
従つて、アツプ・ダウンカウンタ１１は位置検
出信号ＡとＢの位相差がない場合は１周期に20カ
ウントするが、位相誤差があるために第８図の例
では１周期に18カウントしかカウントしないため
に、正確な位置及び速度情報が得られないという
欠点を有していた。
出信号ＡとＢの位相差がない場合は１周期に20カ
ウントするが、位相誤差があるために第８図の例
では１周期に18カウントしかカウントしないため
に、正確な位置及び速度情報が得られないという
欠点を有していた。
本発明の目的は上記欠点を除去すること、すな
わち検出器により発生した位置検出信号ＡとＢが
１／４周期の位相差に対する±1/10周期程度の誤差
を有する場合にも正確な位置及び速度情報を得る
ことにある。
わち検出器により発生した位置検出信号ＡとＢが
１／４周期の位相差に対する±1/10周期程度の誤差
を有する場合にも正確な位置及び速度情報を得る
ことにある。
本考案の目的は、
二方向に移動または回転する物体の運動に応じ
て、周期的な互いに1/4周期の位相差を有する二
相の位置検出信号ＡおよびＢを発生する検出器
と、 該位置検出信号ＡおよびＢの各々について、 一周期の移動距離のうち該位置検出信号の振幅
中心レベルに近い1/2周期を細分割し、各分割位
置に対応した該位置検出信号に対応する振幅比較
レベルを設定する設定回路と、 該振幅比較レベルと該位置検出信号の振幅を比
較し、比較信号を出力する比較回路と、 該比較信号の変化を検出して変化信号を発生す
るとともに位置検出信号の増大方向あるいは減少
方向のどちらに変化したのかを検出して変化符号
を出力する比較信号変化検出回路と、 該位置検出信号ＡおよびＢと該比較信号変化検
出回路より出力される各変化信号及び各変化符号
を入力し、該物体の移動または回転方向信号を出
力する移動方向検出回路と、 該比較信号変化検出回路より出力する各変化信
号の論理和をとる論理和回路と、 を備え、該論理和回路の出力と移動または回転方
向信号により該物体の位置情報および速度情報を
得るようにした位置および速度検出装置におい
て、 前記設定回路は、該位置検出信号ＡまたはＢあ
るいはその両方について、振幅中心レベルに近い
１／２周期に加えて、該位置検出信号ＡとＢの位相
誤差に相当する領域にも振幅比較レベルを設定し
て成ると共に、 前記比較信号変化検出回路の一方は、他方の比
較信号変化検出回路が振幅比較レベルの最大値あ
るいは最小値に対する観測終了後、変化信号と変
化符号を出力するよう構成されて成ること、 を特徴とする位置および速度検出装置により達成
される。
て、周期的な互いに1/4周期の位相差を有する二
相の位置検出信号ＡおよびＢを発生する検出器
と、 該位置検出信号ＡおよびＢの各々について、 一周期の移動距離のうち該位置検出信号の振幅
中心レベルに近い1/2周期を細分割し、各分割位
置に対応した該位置検出信号に対応する振幅比較
レベルを設定する設定回路と、 該振幅比較レベルと該位置検出信号の振幅を比
較し、比較信号を出力する比較回路と、 該比較信号の変化を検出して変化信号を発生す
るとともに位置検出信号の増大方向あるいは減少
方向のどちらに変化したのかを検出して変化符号
を出力する比較信号変化検出回路と、 該位置検出信号ＡおよびＢと該比較信号変化検
出回路より出力される各変化信号及び各変化符号
を入力し、該物体の移動または回転方向信号を出
力する移動方向検出回路と、 該比較信号変化検出回路より出力する各変化信
号の論理和をとる論理和回路と、 を備え、該論理和回路の出力と移動または回転方
向信号により該物体の位置情報および速度情報を
得るようにした位置および速度検出装置におい
て、 前記設定回路は、該位置検出信号ＡまたはＢあ
るいはその両方について、振幅中心レベルに近い
１／２周期に加えて、該位置検出信号ＡとＢの位相
誤差に相当する領域にも振幅比較レベルを設定し
て成ると共に、 前記比較信号変化検出回路の一方は、他方の比
較信号変化検出回路が振幅比較レベルの最大値あ
るいは最小値に対する観測終了後、変化信号と変
化符号を出力するよう構成されて成ること、 を特徴とする位置および速度検出装置により達成
される。
以下本発明にかかる位置および速度検出装置の
一実施例について詳細を説明する。
一実施例について詳細を説明する。
第９図は前述の欠点をなくすべく発明された位
置および速度検出装置の概略説明図、第１０図は
前述の欠点をなくすべく発明された位置および速
度検出装置の概略装置図、第１１図は第１０図に
おける振幅比較レベル設定回路と比較回路と、比
較信号変化検出回路の詳細図である。
置および速度検出装置の概略説明図、第１０図は
前述の欠点をなくすべく発明された位置および速
度検出装置の概略装置図、第１１図は第１０図に
おける振幅比較レベル設定回路と比較回路と、比
較信号変化検出回路の詳細図である。
第１２図は第１０図における動作タイムチヤー
トを示す。
トを示す。
第１１図において第５図と異なるのは比較信号
変化検出回路７に否定回路２４―１とオア回路２
４―２を追加した比較信号変化検出回路２４、振
幅比較レベル設定回路４に２つの振幅比較レベル
BV５とBV―１を追加した振幅比較レベル設定
回路２２、比較回路６に前記の追加振幅比較レベ
ルに対応する２つの比較器を追加した比較回路２
３、また比較信号変化検出回路８に追加された２
つの比較器に対応する４つのＤタイプフリツプフ
ロツプと２つのアンド回路を追加した比較信号変
化検出回路２５を有していることにある。
変化検出回路７に否定回路２４―１とオア回路２
４―２を追加した比較信号変化検出回路２４、振
幅比較レベル設定回路４に２つの振幅比較レベル
BV５とBV―１を追加した振幅比較レベル設定
回路２２、比較回路６に前記の追加振幅比較レベ
ルに対応する２つの比較器を追加した比較回路２
３、また比較信号変化検出回路８に追加された２
つの比較器に対応する４つのＤタイプフリツプフ
ロツプと２つのアンド回路を追加した比較信号変
化検出回路２５を有していることにある。
尚その他の各部分については動作および機能は
第５図と同様であるので省略する。各図において
位置検出信号Ａを主体に考えるものとする。振幅
比較レベル設定回路３によつて設定された振幅比
較レベルAV４，AV３，AV２，AV１，AV０
により比較回路４―４〜４―０が位置検出信号Ａ
を観測するときは必ず比較信号変化検出回路２４
により、変化検出信号CHANGAを第１２図のよ
うに出力する。
第５図と同様であるので省略する。各図において
位置検出信号Ａを主体に考えるものとする。振幅
比較レベル設定回路３によつて設定された振幅比
較レベルAV４，AV３，AV２，AV１，AV０
により比較回路４―４〜４―０が位置検出信号Ａ
を観測するときは必ず比較信号変化検出回路２４
により、変化検出信号CHANGAを第１２図のよ
うに出力する。
振幅比較レベルAV４が上昇方向あるいは振幅
比較レベルAV０が下降方向に位置検出信号Ａを
観測し終えると比較信号変化検出回路２４の否定
回路２４―１、オア回路２４―２より位置検出信
号Ｂを観測する方法をとるものとし、位置検出信
号Ａを観測中はたとえ位置検出信号Ｂを振幅比較
レベルが観測しても比較信号変化検出回路２４よ
り変化検出信号CHANGE Ｂは出力しないもの
とする。
比較レベルAV０が下降方向に位置検出信号Ａを
観測し終えると比較信号変化検出回路２４の否定
回路２４―１、オア回路２４―２より位置検出信
号Ｂを観測する方法をとるものとし、位置検出信
号Ａを観測中はたとえ位置検出信号Ｂを振幅比較
レベルが観測しても比較信号変化検出回路２４よ
り変化検出信号CHANGE Ｂは出力しないもの
とする。
従つて位置検出信号Ｂに対する振幅比較レベル
BV０，BV１，BV２，BV３，BV４の他にBV
５，BV―１を追加した振幅比較レベル設定回路
２２を有することで、振幅比較レベルAV４が位
置検出信号Ａを上昇方向に観測した後に振幅比較
レベルBV５〜BV１が位相誤差を有する位置検
出信号Ｂを下降方向に観測すれば比較信号変化検
出回路２４により変化検出信号CHANGE Ｂを
出力する。このとき、振幅比較レベルBV０が位
置検出信号Ｂを観測するまでに、振幅比較レベル
AV４が位置検出信号Ａを観測するために、前記
条件により振幅比較レベルBV０，BV―１に対
する変化検出信号CHANGE Ｂは比較信号変化
検出回路２４より出力されない。
BV０，BV１，BV２，BV３，BV４の他にBV
５，BV―１を追加した振幅比較レベル設定回路
２２を有することで、振幅比較レベルAV４が位
置検出信号Ａを上昇方向に観測した後に振幅比較
レベルBV５〜BV１が位相誤差を有する位置検
出信号Ｂを下降方向に観測すれば比較信号変化検
出回路２４により変化検出信号CHANGE Ｂを
出力する。このとき、振幅比較レベルBV０が位
置検出信号Ｂを観測するまでに、振幅比較レベル
AV４が位置検出信号Ａを観測するために、前記
条件により振幅比較レベルBV０，BV―１に対
する変化検出信号CHANGE Ｂは比較信号変化
検出回路２４より出力されない。
また、振幅比較レベルAV０が位置検出信号Ａ
を下降方向に観測した後に、振幅比較レベルBV
―１〜BV５が位相誤差を有する位置検出信号Ｂ
を上昇方向に観測すれば、比較信号変化検出回路
２４により変化検出信号CHANGE Ｂを出力す
る。振幅比較レベルBV４が位置検出信号Ｂを観
測するまでに、振幅比較レベルAV０が位置検出
信号Ａを観測するために、振幅比較レベルBV
４，BV５に対する変化検出信号CHANGE Ｂは
比較信号変化検出回路２４より出力されない。従
つて前記方法により変化検出信号CHANGE Ｂ
は第１２図のように出力される。従つて、変化検
出信号CHANGE ＡおよびCHANGE Ｂは前記
の過程を繰り返すことにより位置検出信号が位相
誤差を有する場合においても位置および速度情報
に対して正確に出力される。次に移動方向検出回
路１０に入力される。位置検出信号Ｂは比較器１
４に入力され、ここで振幅比較レベルと比較され
比較出力タコパルスＢを出力する。このタコパル
スＢと変化符号UPAが排他的論理和回路１６に
入力される。排他的論理和回路１６の出力は否定
回路１８を経て、変化検出信号CHANGE Ａと
共にアンド回路１９に入力され、アンド回路１９
の出力はオア回路２１に入力される。位置検出信
号Ａについても同様に比較器１５、排他的論理和
回路１７、アンド回路２０を経てオア回路２１に
入力される。オア回路２１からは物体の移動（回
転）方向を示す移動方向信号が第１２図のタイム
チヤートに示すように出力される。途中で回転方
向が逆転する場合の移動方向信号SIGNは第１２
図に示すように変化する。比較信号変化検出回路
２４からの変化検出信号CHANGE Ａと比較信
号変化検出回路２５からの変化検出信号
CHANGE Ｂはオア回路９に入力される。オア
回路９からの変化検出信号CHANGE Ａ＋Ｂお
よび移動方向検出回路１０からの移動方向信号
SIGNはアツプ・ダウンカウンタ１１に入力され
計数され、このアツプ・ダウンカウンタ１１の出
力はDA変換器１３に入力される。そしてDA変
換器１３からは位置情報が出力される。
を下降方向に観測した後に、振幅比較レベルBV
―１〜BV５が位相誤差を有する位置検出信号Ｂ
を上昇方向に観測すれば、比較信号変化検出回路
２４により変化検出信号CHANGE Ｂを出力す
る。振幅比較レベルBV４が位置検出信号Ｂを観
測するまでに、振幅比較レベルAV０が位置検出
信号Ａを観測するために、振幅比較レベルBV
４，BV５に対する変化検出信号CHANGE Ｂは
比較信号変化検出回路２４より出力されない。従
つて前記方法により変化検出信号CHANGE Ｂ
は第１２図のように出力される。従つて、変化検
出信号CHANGE ＡおよびCHANGE Ｂは前記
の過程を繰り返すことにより位置検出信号が位相
誤差を有する場合においても位置および速度情報
に対して正確に出力される。次に移動方向検出回
路１０に入力される。位置検出信号Ｂは比較器１
４に入力され、ここで振幅比較レベルと比較され
比較出力タコパルスＢを出力する。このタコパル
スＢと変化符号UPAが排他的論理和回路１６に
入力される。排他的論理和回路１６の出力は否定
回路１８を経て、変化検出信号CHANGE Ａと
共にアンド回路１９に入力され、アンド回路１９
の出力はオア回路２１に入力される。位置検出信
号Ａについても同様に比較器１５、排他的論理和
回路１７、アンド回路２０を経てオア回路２１に
入力される。オア回路２１からは物体の移動（回
転）方向を示す移動方向信号が第１２図のタイム
チヤートに示すように出力される。途中で回転方
向が逆転する場合の移動方向信号SIGNは第１２
図に示すように変化する。比較信号変化検出回路
２４からの変化検出信号CHANGE Ａと比較信
号変化検出回路２５からの変化検出信号
CHANGE Ｂはオア回路９に入力される。オア
回路９からの変化検出信号CHANGE Ａ＋Ｂお
よび移動方向検出回路１０からの移動方向信号
SIGNはアツプ・ダウンカウンタ１１に入力され
計数され、このアツプ・ダウンカウンタ１１の出
力はDA変換器１３に入力される。そしてDA変
換器１３からは位置情報が出力される。
以上説明したように本発明によれば２つの位置
検出信号が位相誤差を有する場合においても、正
確な位置および速度情報が得られる。
検出信号が位相誤差を有する場合においても、正
確な位置および速度情報が得られる。
尚本発明は前記実施例のみにかかわらず、１周
期の分割を数10〜数100の多数に分割する場合に
おいても振幅比較レベルを位相誤差1/10周期に対
して増大することで同様の効果が得られる。
期の分割を数10〜数100の多数に分割する場合に
おいても振幅比較レベルを位相誤差1/10周期に対
して増大することで同様の効果が得られる。
また、本実施例においては位置検出信号Ａを主
体にして観測する方式を採用したものについて説
明したが、本実施例の他に位置検出信号Ｂを主体
にして観測する方法または位置検出信号Ａおよび
Ｂの両方を観測する方法を採用することで同様の
効果を得ることができる。
体にして観測する方式を採用したものについて説
明したが、本実施例の他に位置検出信号Ｂを主体
にして観測する方法または位置検出信号Ａおよび
Ｂの両方を観測する方法を採用することで同様の
効果を得ることができる。
第１図は従来の位置および速度信号を発生する
回路ブロツク図。第２図は第１図における各部波
形図。第３図は本発明を説明するための参考図。
第４図は振幅比較レベル決定の原理説明図。第５
図は第３図における振幅比較レベル設定回路、比
較回路および比較信号変化検出回路の詳細図。第
６図は第３図における移動方向検出回路の詳細
図。第７図は第３図における動作タイムチヤー
ト。第８図は本発明を説明するための説明図。第
９図は本発明を説明するための説明図。第１０図
は本発明にかかる概略装置図。第１１図は第１０
図における振幅比較レベル設定回路と比較回路と
比較信号変化検出回路の詳細図である。第１２図
は第１０図における動作タイムチヤートを示す。 各図において１は移動物又は回転体、２は検出
器、３，４，２２は振幅比較レベル設定回路、
５，６，２３は比較回路、７，８，２４，２５は
比較信号変化検出回路、９，２１はオア回路、１
０は移動方向検出回路、１１はアツプ・ダウンカ
ウンタ、１２はFVコンバータ、１３はDA変換
器、１４，１５は比較器、１６，１７はＥＲ回
路、１８は否定回路、１９，２０はアンド回路で
ある。
回路ブロツク図。第２図は第１図における各部波
形図。第３図は本発明を説明するための参考図。
第４図は振幅比較レベル決定の原理説明図。第５
図は第３図における振幅比較レベル設定回路、比
較回路および比較信号変化検出回路の詳細図。第
６図は第３図における移動方向検出回路の詳細
図。第７図は第３図における動作タイムチヤー
ト。第８図は本発明を説明するための説明図。第
９図は本発明を説明するための説明図。第１０図
は本発明にかかる概略装置図。第１１図は第１０
図における振幅比較レベル設定回路と比較回路と
比較信号変化検出回路の詳細図である。第１２図
は第１０図における動作タイムチヤートを示す。 各図において１は移動物又は回転体、２は検出
器、３，４，２２は振幅比較レベル設定回路、
５，６，２３は比較回路、７，８，２４，２５は
比較信号変化検出回路、９，２１はオア回路、１
０は移動方向検出回路、１１はアツプ・ダウンカ
ウンタ、１２はFVコンバータ、１３はDA変換
器、１４，１５は比較器、１６，１７はＥＲ回
路、１８は否定回路、１９，２０はアンド回路で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二方向に移動または回転する物体の運動に応
じて、周期的な互いに1/4周期の位相差を有する
二相の位置検出信号ＡおよびＢを発生する検出器
と、 該位置検出信号ＡおよびＢの各々について、 一周期の移動距離のうち該位置検出信号の振幅
中心レベルに近い1/2周期を細分割し、各分割位
置に対応した該位置検出信号に対応する振幅比較
レベルを設定する設定回路と、 該振幅比較レベルと該位置検出信号の振幅を比
較し、比較信号を出力する比較回路と、 該比較信号の変化を検出して変化信号を発生す
るとともに位置検出信号の増大方向あるいは減少
方向のどちらに変化したのかを検出して変化符号
を出力する比較信号変化検出回路と、 該位置検出信号ＡおよびＢと該比較信号変化検
出回路より出力される各変化信号及び各変化符号
を入力し、該物体の移動または回転方向信号を出
力する移動方向検出回路と、 該比較信号変化検出回路より出力する各変化信
号の論理和をとる論理和回路と、 を備え、該論理和回路の出力と移動または回転方
向信号により該物体の位置情報および速度情報を
得るようにした位置および速度検出装置におい
て、 前記設定回路は、該位置検出信号ＡまたはＢあ
るいはその両方について、振幅中心レベルに近い
１／２周期に加えて、該位置検出信号ＡとＢの位相
誤差に相当する領域にも振幅比較レベルを設定し
て成ると共に、 前記比較信号変化検出回路の一方は、他方の比
較信号変化検出回路が振幅比較レベルの最大値あ
るいは最小値に対する観測終了後、変化信号と変
化符号を出力するよう構成されて成ること、 を特徴とする位置および速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12458781A JPS5826209A (ja) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | 位置および速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12458781A JPS5826209A (ja) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | 位置および速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826209A JPS5826209A (ja) | 1983-02-16 |
| JPH0119084B2 true JPH0119084B2 (ja) | 1989-04-10 |
Family
ID=14889150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12458781A Granted JPS5826209A (ja) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | 位置および速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826209A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786414B2 (ja) * | 1986-01-16 | 1995-09-20 | 株式会社日立製作所 | 位置や速度を検出する装置 |
-
1981
- 1981-08-08 JP JP12458781A patent/JPS5826209A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5826209A (ja) | 1983-02-16 |
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