JPH01276071A - 速度検出装置 - Google Patents
速度検出装置Info
- Publication number
- JPH01276071A JPH01276071A JP63106323A JP10632388A JPH01276071A JP H01276071 A JPH01276071 A JP H01276071A JP 63106323 A JP63106323 A JP 63106323A JP 10632388 A JP10632388 A JP 10632388A JP H01276071 A JPH01276071 A JP H01276071A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- output
- speed
- frequency
- counter
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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】
産業上の利用分野
本発明は速度検出装置に関するものである。
従来の技術
従来、速度検出装置としてはタフゼネレータが汎用され
ている。
ている。
又、エンコーダによる位置検出を行っている場合ハ、そ
のエンコーダからの出力信号を用いて、周波数−速度変
換を行うことによって速度を検出している。即ち、ｔｊ
ＳＡ図に示すように、一定時間内のエンコーダの出力パ
ルス数を積分し、一定時間内の移動量から速度を検出し
ている。
のエンコーダからの出力信号を用いて、周波数−速度変
換を行うことによって速度を検出している。即ち、ｔｊ
ＳＡ図に示すように、一定時間内のエンコーダの出力パ
ルス数を積分し、一定時間内の移動量から速度を検出し
ている。
発明が解決しようとする課題
ところが、タフゼネレータでは、速度に比例して出力さ
れる出力電圧にリップル成分を含むとともに異常波形の
発生を避けるのは困難であるため、高精度の速度検出の
ためにはフィルタを通す必要があり、そのため応答性が
悪化することになり、分解能と高速応答性とは原理的に
背反する関係にあるため、高精度で高速応答性を得るこ
とはできないという問題がある。また、低速から高速ま
での広い回転速度領域で、高精度、高速応答性を得るこ
とは困難であるという問題もある。
れる出力電圧にリップル成分を含むとともに異常波形の
発生を避けるのは困難であるため、高精度の速度検出の
ためにはフィルタを通す必要があり、そのため応答性が
悪化することになり、分解能と高速応答性とは原理的に
背反する関係にあるため、高精度で高速応答性を得るこ
とはできないという問題がある。また、低速から高速ま
での広い回転速度領域で、高精度、高速応答性を得るこ
とは困難であるという問題もある。
また、周波数−速度変換方式では、特に低速領域では上
記一定時間内に取り込まれる出力パルス数が少なくなる
ため分解能が悪くなり、出力パルス数を多く取り込むた
めには上記一定時間を長く設定する必要があり、そうす
ると応答性が極めて悪くなってしよう、従って、低速域
でも分解能を上げて高精度の速度検出を行うには、エン
コーダ自体の分解能を高めて出力パルス数を増加するし
かないが、速度検出において高い精度と応答性が得られ
るようにエンコーダの分解能を上げることは困難である
という問題がある。
記一定時間内に取り込まれる出力パルス数が少なくなる
ため分解能が悪くなり、出力パルス数を多く取り込むた
めには上記一定時間を長く設定する必要があり、そうす
ると応答性が極めて悪くなってしよう、従って、低速域
でも分解能を上げて高精度の速度検出を行うには、エン
コーダ自体の分解能を高めて出力パルス数を増加するし
かないが、速度検出において高い精度と応答性が得られ
るようにエンコーダの分解能を上げることは困難である
という問題がある。
本発明は上記従来の問題、αに鑑み、分解能を向上して
高精度の速度検出ができるとともに応答性も確保でｂｌ
さらに被測定対象の条件により精度と応答性を選択する
ことができる速度検出装置を提供することを目的とする
。
高精度の速度検出ができるとともに応答性も確保でｂｌ
さらに被測定対象の条件により精度と応答性を選択する
ことができる速度検出装置を提供することを目的とする
。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するため、エンコーダと、その
出力パルスを分周して出力する分周手段と、基準クロッ
ク発生手段と、前記分周手段からの出力信号間隔内にお
ける基準クロック数を計数する力９ンタと、カウンタの
出力を速度信号に変換する手段を備えたことを特徴とす
る。
出力パルスを分周して出力する分周手段と、基準クロッ
ク発生手段と、前記分周手段からの出力信号間隔内にお
ける基準クロック数を計数する力９ンタと、カウンタの
出力を速度信号に変換する手段を備えたことを特徴とす
る。
又、好ましくは前記分周手段は分周比を切換可能に構成
され、具体例としては分周手段が複数の分周比で分周し
てそれぞれ出力端子から出力するように構成され、かつ
その出力端子を選択するスイッチング手段が設けられる
。
され、具体例としては分周手段が複数の分周比で分周し
てそれぞれ出力端子から出力するように構成され、かつ
その出力端子を選択するスイッチング手段が設けられる
。
作用
本発明は上記ｈ１成を有するので、基準クロック発生手
段がらの基準クロックの周波数を高くすることによって
分解能を向上でき、分解能と応答性が背反しないため、
応答住良（高精度の速度検出が可能である。又、低速か
ら高速まで高精度の速度検出が可能である。更に、分周
比を大きくすると一層高精度の速度検出が可能である。
段がらの基準クロックの周波数を高くすることによって
分解能を向上でき、分解能と応答性が背反しないため、
応答住良（高精度の速度検出が可能である。又、低速か
ら高速まで高精度の速度検出が可能である。更に、分周
比を大きくすると一層高精度の速度検出が可能である。
又、分周比の切換を行うことによって、応答性と精度を
被検出対象の条件によって選択することができる。即ち
、分周比を小さくすることによって非常に高い＾速応答
性を確保することができ、逆に分周比を高くすれば高精
度の速度検出が可能である。
被検出対象の条件によって選択することができる。即ち
、分周比を小さくすることによって非常に高い＾速応答
性を確保することができ、逆に分周比を高くすれば高精
度の速度検出が可能である。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
まず、第２図に基づいてエンコーダ１０の構成及び動作
を明する。１はレーザダイオードで、その発光面より出
た光はコリメータレンズ２で平行光束とされ、可干渉性
を有する平行光束にされてコード板３に照射される。コ
ード板３の外周部には多数の入りッ）６が周期的に形成
されており、前記照射光はこのスリット６を透過してマ
スク４を照射する。マスク４には、前記スリット６に対
向する位置に、スリット６に対して傾斜した複数のスリ
ット７が形成されており、このスリット７を透過した照
射光は、光検出ｎ５を照射する。光検出器５には、スリ
ット７の艮手力向に複数個の光検出素子８が配置され、
それぞれ光量に応じた検出信号を出力する。
を明する。１はレーザダイオードで、その発光面より出
た光はコリメータレンズ２で平行光束とされ、可干渉性
を有する平行光束にされてコード板３に照射される。コ
ード板３の外周部には多数の入りッ）６が周期的に形成
されており、前記照射光はこのスリット６を透過してマ
スク４を照射する。マスク４には、前記スリット６に対
向する位置に、スリット６に対して傾斜した複数のスリ
ット７が形成されており、このスリット７を透過した照
射光は、光検出ｎ５を照射する。光検出器５には、スリ
ット７の艮手力向に複数個の光検出素子８が配置され、
それぞれ光量に応じた検出信号を出力する。
従って、コード板３のスリット６とマスク４のスリット
７を透過した光によって形成されるモアレ縞の位相を各
光検出素子８からの検出信号に基づいて検出することが
できる。そして、これら光検出素子８による検出信号が
第１図の信号処理回路１１に入力されでいる。
７を透過した光によって形成されるモアレ縞の位相を各
光検出素子８からの検出信号に基づいて検出することが
できる。そして、これら光検出素子８による検出信号が
第１図の信号処理回路１１に入力されでいる。
第１図において、前記信号処理回路１１は各光検出素子
８からの検出信号に基づいてコード板３の移動量に応じ
てパルス信号を出力するように構成されている０例えば
、前記コード板３にスリット６が３２４００本形成され
、１スリツトピツチの距離を各光検出素子８からの信号
により４分割して位置検出できる分解能を有していると
すると、１周を１２９６００分刺して位面構出すること
ができ、１２９６００分の１回転毎に１パルス出力され
るようにできる。
８からの検出信号に基づいてコード板３の移動量に応じ
てパルス信号を出力するように構成されている０例えば
、前記コード板３にスリット６が３２４００本形成され
、１スリツトピツチの距離を各光検出素子８からの信号
により４分割して位置検出できる分解能を有していると
すると、１周を１２９６００分刺して位面構出すること
ができ、１２９６００分の１回転毎に１パルス出力され
るようにできる。
前記信号処理回路１１から出力されたパルス信号（第３
図（ａ）参照）は、分周手段としてのカウンタ１２に入
力されている。このカウンタ１２の２の乗数分の１の各
出力端子は、それぞれスイッチング回路１３の入力端子
に接続されており、このスイッチング回路１３にて任意
の入力端子から入力された分周信号（第３図（ｂ）〜（
ｅ）参照）を選択してタイミング回路１４に入力させる
ように構成されている。１５は基準クロック発生回路で
あり、ｔＩＳ３図（ｆ）に示すように、高い周波数の基
準クロックをカウンタ１６に出力している。カウンタ１
６は、前記タイミング回路１４から前記分周信号の例え
ば立ち上がりのタイミングで出力されるセット信号によ
ってセットされ、次の立ち上がりのタイミングで出力さ
れるセット信号でセットし直される。また、セットし直
す直前のカウンタ１６の出力が、タイミング回路１４か
らの指令によってラッチ回路１７にてラッチされて、変
換回路１８に出力される。変換回路１８では、ラッチさ
れたカウンタ１６の出力とスイッチング回路１３の出力
端子の情報から速度を演算して速度信号を出力する。
図（ａ）参照）は、分周手段としてのカウンタ１２に入
力されている。このカウンタ１２の２の乗数分の１の各
出力端子は、それぞれスイッチング回路１３の入力端子
に接続されており、このスイッチング回路１３にて任意
の入力端子から入力された分周信号（第３図（ｂ）〜（
ｅ）参照）を選択してタイミング回路１４に入力させる
ように構成されている。１５は基準クロック発生回路で
あり、ｔＩＳ３図（ｆ）に示すように、高い周波数の基
準クロックをカウンタ１６に出力している。カウンタ１
６は、前記タイミング回路１４から前記分周信号の例え
ば立ち上がりのタイミングで出力されるセット信号によ
ってセットされ、次の立ち上がりのタイミングで出力さ
れるセット信号でセットし直される。また、セットし直
す直前のカウンタ１６の出力が、タイミング回路１４か
らの指令によってラッチ回路１７にてラッチされて、変
換回路１８に出力される。変換回路１８では、ラッチさ
れたカウンタ１６の出力とスイッチング回路１３の出力
端子の情報から速度を演算して速度信号を出力する。
例えば、第３図（ａ）の出力パルスを２分の１に分周し
て、２出力パルス分の移動量を移動する間の時間間隔Ａ
（ｆｆｉ３図（ｆ）参照）を基準クロックのカウント数
で検出し、その移動量とそれに要した時間から速度を演
算して出力する。
て、２出力パルス分の移動量を移動する間の時間間隔Ａ
（ｆｆｉ３図（ｆ）参照）を基準クロックのカウント数
で検出し、その移動量とそれに要した時間から速度を演
算して出力する。
同様に、４分の１に分周して４出力パルス分の移動量を
移動する間の時間間隔Ｂや、８分の１に分周して８出力
パルス分の移動量を移動する間の時間間隔Ｃ等に基づい
て、速度を演算して出力することもできる。
移動する間の時間間隔Ｂや、８分の１に分周して８出力
パルス分の移動量を移動する間の時間間隔Ｃ等に基づい
て、速度を演算して出力することもできる。
上記Ａのように小さな移動距離毎にその間の速度を検出
して出力すると、速度検出間隔が短く、それだけ高速応
答性を要求される場合に適する。
して出力すると、速度検出間隔が短く、それだけ高速応
答性を要求される場合に適する。
逆に、Ｃのように大きな移動距離に基づいてその間の速
度を検出するようにすると、速度検出間隔が長くなり、
応答性は低下するが、高精度の速度検出が可能である。
度を検出するようにすると、速度検出間隔が長くなり、
応答性は低下するが、高精度の速度検出が可能である。
即ち速度検出間隔は、時間計測用の基準クロックの１ク
ロック分の時間と出力パルスの出力誤差によって決まる
が、そのいずれも計測に取り込む出力パルス数を増加す
ると、そのＦＪ’？が比例的に軽減されるからである。
ロック分の時間と出力パルスの出力誤差によって決まる
が、そのいずれも計測に取り込む出力パルス数を増加す
ると、そのＦＪ’？が比例的に軽減されるからである。
従って、激しい速度変化に対応して高速で応答する必要
がある場合は、分周比の小さい信号に基づいて速度検出
し、速度変、化は比較的小さくそれ程速い応答は要求さ
れないが高精度の速度検出が必要である場合は分周比の
大きい信号に基づいて速度検出すれば良く、これをスイ
ッチング回路１３によって任意に選択することができる
。
がある場合は、分周比の小さい信号に基づいて速度検出
し、速度変、化は比較的小さくそれ程速い応答は要求さ
れないが高精度の速度検出が必要である場合は分周比の
大きい信号に基づいて速度検出すれば良く、これをスイ
ッチング回路１３によって任意に選択することができる
。
上記実施例では分周手段としてカウンタを用いた例を示
したが、７す？デフ０ツブを多段に設けて６１成しても
よい。
したが、７す？デフ０ツブを多段に設けて６１成しても
よい。
また、上記実施例では円板状のコード板３を用いて回転
速度を検出する例を示したが、本発明は直線移動の速度
検出にも適用できる。
速度を検出する例を示したが、本発明は直線移動の速度
検出にも適用できる。
発明の効果
本発明の速度検出装置によれば、以上のように所定の移
動量を移動する間の時間を基準クロックにて検出して速
度検出を行っているので、基準クロック発生手段からの
基準クロックの周波数を商くすることによって分解能を
向上でき、原理的に分解能と高速応答性が背反するとい
うこともなく、応答性良く高精度の速度検出が可能であ
、又、速度によって検出精度は影響を受けず、低速から
高速まで高精度の速度検出が可能である。更に分周比を
大きくしで上記所定の移動量を太き（すると−層高精度
の速度検出が可能であるという効果がある。
動量を移動する間の時間を基準クロックにて検出して速
度検出を行っているので、基準クロック発生手段からの
基準クロックの周波数を商くすることによって分解能を
向上でき、原理的に分解能と高速応答性が背反するとい
うこともなく、応答性良く高精度の速度検出が可能であ
、又、速度によって検出精度は影響を受けず、低速から
高速まで高精度の速度検出が可能である。更に分周比を
大きくしで上記所定の移動量を太き（すると−層高精度
の速度検出が可能であるという効果がある。
又、分周比を小さくすることによって非常に高い高速応
答性を確保することができ、逆に分周比を高くすれば高
精度の速度検出が可能であるため、分周比の切換によっ
て応答性と精度を被検出対象の条件によって選択するこ
とができる等、大なる効果を発押する。
答性を確保することができ、逆に分周比を高くすれば高
精度の速度検出が可能であるため、分周比の切換によっ
て応答性と精度を被検出対象の条件によって選択するこ
とができる等、大なる効果を発押する。
ｔｔＳ１図〜第図面第３図明の一実施例を示し、第１図
は信号処理ブロック図、ｔＩＳ２図はエンコーグの概略
構成を示す斜視図、第３図は出力信号波形図、＃Ｓ４図
は従来例の説明図である。 １０・・・・・・・・・エンコーグ １２・・・・・・・・・カウンタ（分周手段）１３・・
・・・・・・・スイッチング回路１４・・・・・・・・
・タイミング回路１５・・・・・・・・・基準クロック
発生回路１６・・・・・・・・・カウンタ １７・・・・・・・・・ラッチ回路 １８・・・・・・・・・変換回路。 代Ｊ！ｌ！ Ａ４弁理士 中尾敏男 はか１名山６シあ
ゐまあ １、 へ 口 ｃ−４塚 恢
は信号処理ブロック図、ｔＩＳ２図はエンコーグの概略
構成を示す斜視図、第３図は出力信号波形図、＃Ｓ４図
は従来例の説明図である。 １０・・・・・・・・・エンコーグ １２・・・・・・・・・カウンタ（分周手段）１３・・
・・・・・・・スイッチング回路１４・・・・・・・・
・タイミング回路１５・・・・・・・・・基準クロック
発生回路１６・・・・・・・・・カウンタ １７・・・・・・・・・ラッチ回路 １８・・・・・・・・・変換回路。 代Ｊ！ｌ！ Ａ４弁理士 中尾敏男 はか１名山６シあ
ゐまあ １、 へ 口 ｃ−４塚 恢
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）エンコーダと、その出力パルスを分周して出力す
る分周手段と、基準クロック発生手段と、前記分周手段
からの出力信号間隔内における基準クロック数を計数す
るカウンタと、カウンタの出力を速度信号に変換する手
段を備えたことを特徴とする速度検出装置。（２）分周
手段は、分周比を切換可能である請求項１記載の速度検
出装置。 （３）分周手段は、複数の分周比で分周してそれぞれ出
力端子から出力するように構成され、かつその出力端子
を選択するスイッチング手段を備えている請求項２記載
の速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106323A JPH01276071A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106323A JPH01276071A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276071A true JPH01276071A (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=14430716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63106323A Pending JPH01276071A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276071A (ja) |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63106323A patent/JPH01276071A/ja active Pending
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