JPH03225217A - 測定装置 - Google Patents
測定装置Info
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- JPH03225217A JPH03225217A JP2336894A JP33689490A JPH03225217A JP H03225217 A JPH03225217 A JP H03225217A JP 2336894 A JP2336894 A JP 2336894A JP 33689490 A JP33689490 A JP 33689490A JP H03225217 A JPH03225217 A JP H03225217A
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- Japan
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- sensors
- lines
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
- G08C15/06—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/38—Electric signal transmission systems using dynamo-electric devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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１？１定されるべき１または数個の値について
の２個以上のセンサとこれらセンサの出力信号を伝送し
処理するための装置を含むｉｌＮｌ装定に関し、これら
センサは電源に接続して出力ラインを通じて？９１定さ
れるべき値の関数である信号を出すように配置される。
の２個以上のセンサとこれらセンサの出力信号を伝送し
処理するための装置を含むｉｌＮｌ装定に関し、これら
センサは電源に接続して出力ラインを通じて？９１定さ
れるべき値の関数である信号を出すように配置される。
本発明は特にシャフトの絶対角度を指示するための装置
に適用可能であって、この装置は回転可能な部材を有す
る位置センサを含み、第１センサの回転可能部材は機械
的にこのシャフトに結合し、他のセンサの回転可能部材
は歯車を介して第１センサの回転可能部材に次々と結合
し、これらセンサが正弦波またはパルス電圧を受けてこ
れら回転可能部材の角度位置の関数である出力信号を出
すように配置される。
に適用可能であって、この装置は回転可能な部材を有す
る位置センサを含み、第１センサの回転可能部材は機械
的にこのシャフトに結合し、他のセンサの回転可能部材
は歯車を介して第１センサの回転可能部材に次々と結合
し、これらセンサが正弦波またはパルス電圧を受けてこ
れら回転可能部材の角度位置の関数である出力信号を出
すように配置される。
そのような装置において、これらセンサは一方において
電源にそして他方においてその出力信号を処理する装置
に接続しなければならない。例えばレゾルバ形の誘導形
のセンサの場合には出力信号は２相の電圧に生じ、従っ
て一般にセンサから離れて配置されている処理装置への
出力信号の伝送に４本までのラインが各センサに必要で
ある。
電源にそして他方においてその出力信号を処理する装置
に接続しなければならない。例えばレゾルバ形の誘導形
のセンサの場合には出力信号は２相の電圧に生じ、従っ
て一般にセンサから離れて配置されている処理装置への
出力信号の伝送に４本までのラインが各センサに必要で
ある。
シャフトの角度位置を測定するために用いられるときに
はセンサの数はその装置の動作範囲により、すなわちそ
の装置が示すことの出来る入力シャフトの最大回転数に
よりきまり、それ数多数の接続ラインがしばしば必要に
なり、これが実際上の大きな欠点となる。
はセンサの数はその装置の動作範囲により、すなわちそ
の装置が示すことの出来る入力シャフトの最大回転数に
よりきまり、それ数多数の接続ラインがしばしば必要に
なり、これが実際上の大きな欠点となる。
このような接続ラインの数を制限するためにはセンサ間
に高減速比の歯車を用いて与えられた動作範囲に必要な
センサ数を減らすことが考えられる。しかしながらこの
解決法ではセンサと歯車が極めて正確なものでなくては
ならず、従って装置全体のコストが大になる。
に高減速比の歯車を用いて与えられた動作範囲に必要な
センサ数を減らすことが考えられる。しかしながらこの
解決法ではセンサと歯車が極めて正確なものでなくては
ならず、従って装置全体のコストが大になる。
本発明はセンサ信号処理装置および電源間の接続のため
のラインの数が大幅に減少しそして装置全体のコストの
低減を達成出来る上記の形式の装置を提供することを目
的とする。
のラインの数が大幅に減少しそして装置全体のコストの
低減を達成出来る上記の形式の装置を提供することを目
的とする。
本発明による装置は電源とマルチプレクサユニットを含
み、このマルチプレクサユニットがセンサに接続すると
共に、一方において１個のセンサの出力ラインの数に少
くともはソ等しい数のラインにより信号処理装置にそし
て他方において電源とマルチプレクサ制御装置に接続す
る。
み、このマルチプレクサユニットがセンサに接続すると
共に、一方において１個のセンサの出力ラインの数に少
くともはソ等しい数のラインにより信号処理装置にそし
て他方において電源とマルチプレクサ制御装置に接続す
る。
このように接続ラインの数はセンサの数にて無関係であ
る。誘導センサによりシャフトの角度位置を測定する場
合には、センサの数は例えば減速比の低い、あるいは歯
数の少い、従って安価な歯車の使用が可能となるように
増加することが出来る。
る。誘導センサによりシャフトの角度位置を測定する場
合には、センサの数は例えば減速比の低い、あるいは歯
数の少い、従って安価な歯車の使用が可能となるように
増加することが出来る。
他方、角度位置を測定すべき入力シャフトに直接に結合
する第１センサのみは精度のよいものすなわち１回転に
おいてそのシャフトの角度位置を示すに必要な精度をも
つものでなくてはならないが、他のセンサはシャフトの
初期位置と最終位置の間のシャフトの全回転数を示すた
めに用いられるから、その精度はその回転数を決定する
に充分な程度でよく、従ってその精度要求は用いられる
減速比として低下する。実際には例えば直角位相の１次
巻線と２次巻線の間の結合変化の原理にもとづき従動部
材を用いる非常に安価な構造をもつセンサであって、高
価なレゾルバ形のセンサと同じフォーマットの信号を出
すことの出来るセンサを用いることが出来る。
する第１センサのみは精度のよいものすなわち１回転に
おいてそのシャフトの角度位置を示すに必要な精度をも
つものでなくてはならないが、他のセンサはシャフトの
初期位置と最終位置の間のシャフトの全回転数を示すた
めに用いられるから、その精度はその回転数を決定する
に充分な程度でよく、従ってその精度要求は用いられる
減速比として低下する。実際には例えば直角位相の１次
巻線と２次巻線の間の結合変化の原理にもとづき従動部
材を用いる非常に安価な構造をもつセンサであって、高
価なレゾルバ形のセンサと同じフォーマットの信号を出
すことの出来るセンサを用いることが出来る。
本発明の装置の一実施例によれば、多重モードでの異な
るセンサのアドレスづけは電源に関連してコーディング
を用いることにより極めて簡単に行われ、アドレス情報
の伝送に２本の電源ラインのみが必要となる。
るセンサのアドレスづけは電源に関連してコーディング
を用いることにより極めて簡単に行われ、アドレス情報
の伝送に２本の電源ラインのみが必要となる。
第１図において、絶対角度位置すなわち初期位置に対す
る位置をこれら両位置間における回転数と共に示すべき
入力シャフト１はこの場合レゾルバである第１位置セン
サＣ１に機械的に結合する。
る位置をこれら両位置間における回転数と共に示すべき
入力シャフト１はこの場合レゾルバである第１位置セン
サＣ１に機械的に結合する。
このセンサＣ１は２本のラインＭＣＩを介して電流を受
けそして４本のインＳ０１を介して出力信号を出す。
けそして４本のインＳ０１を介して出力信号を出す。
第１図において、他の３個のセンサＣ２，Ｃ３゜Ｃ４を
示しており、これらセンサは同じくレゾルバでもよいが
、そして同一の新コンバータ装置で処理しうるレゾルバ
と同じフォーマットの出力信号を与える従動部材を備え
た誘導センサであるとよい。シャフト２，３．４．５に
夫々装着されるこれらセンサＣ１からＣ４の回転部材は
直列に、すなわち前のセンサのそれについて１個づつ、
例えばＣ１と０２の間の６．７、Ｃ２と０３の間の８．
９およびＣ３と０４の間の１１のような減速歯車により
結合される。減速比は例えば１６：１であり、この比は
そのような装置に通常用いられる比、例えば１００：１
の歯車と比較して非常に安価に歯車をつくることを可能
にする。センサ間のマスターバーニア形のカップリング
の場合には、例えば１６：１７のマスターバーニア比を
用いることによりこの形式の通常の装置の歯数より少い
歯数を用いることが出来る。
示しており、これらセンサは同じくレゾルバでもよいが
、そして同一の新コンバータ装置で処理しうるレゾルバ
と同じフォーマットの出力信号を与える従動部材を備え
た誘導センサであるとよい。シャフト２，３．４．５に
夫々装着されるこれらセンサＣ１からＣ４の回転部材は
直列に、すなわち前のセンサのそれについて１個づつ、
例えばＣ１と０２の間の６．７、Ｃ２と０３の間の８．
９およびＣ３と０４の間の１１のような減速歯車により
結合される。減速比は例えば１６：１であり、この比は
そのような装置に通常用いられる比、例えば１００：１
の歯車と比較して非常に安価に歯車をつくることを可能
にする。センサ間のマスターバーニア形のカップリング
の場合には、例えば１６：１７のマスターバーニア比を
用いることによりこの形式の通常の装置の歯数より少い
歯数を用いることが出来る。
センサーＣ２から０４の電源ラインおよびそれらの出力
電圧を電源とマルチプレクサユニット１２に接続するラ
インはセンサＣ１と同様に夫々ＭＣ２，ＭＣ３，ＭＣ４
およびＳＣ２，ＳＣ３゜ＳＣ４で示しである。
電圧を電源とマルチプレクサユニット１２に接続するラ
インはセンサＣ１と同様に夫々ＭＣ２，ＭＣ３，ＭＣ４
およびＳＣ２，ＳＣ３゜ＳＣ４で示しである。
電源およびマルチプレクサユニット１２は例えば産業用
ロボットのような機械のセンサの近辺に装着されそして
信号処理装置１３．１４並びに電源およびマルチプレク
サ制御装置１５．１６゜１７に接続する。第１図に示す
ように、この接続は一方において４本のラインＳ１、Ｓ
２．Ｓ３゜Ｓ４によりそして他方において２本のライン
Ｍｌ。
ロボットのような機械のセンサの近辺に装着されそして
信号処理装置１３．１４並びに電源およびマルチプレク
サ制御装置１５．１６゜１７に接続する。第１図に示す
ように、この接続は一方において４本のラインＳ１、Ｓ
２．Ｓ３゜Ｓ４によりそして他方において２本のライン
Ｍｌ。
Ｍ２により、すなわち合計６本のラインにより達成され
る。ライン５ｌ−Ｓ４に生じる信号はまず、この例では
レゾルバフォーマットのアナログ信号をディジタル信号
に変換するアナログ−ディジタル変換器Ａ／Ｄかならる
ブロック１３において処理され、次に入力シャフトの角
度位置そしてまたはその回転速度を決定するために処理
装置１４で処理される。
る。ライン５ｌ−Ｓ４に生じる信号はまず、この例では
レゾルバフォーマットのアナログ信号をディジタル信号
に変換するアナログ−ディジタル変換器Ａ／Ｄかならる
ブロック１３において処理され、次に入力シャフトの角
度位置そしてまたはその回転速度を決定するために処理
装置１４で処理される。
これらセンサとユニット１２の電源をブロック１５で示
している。この電源１５は２本のラインＲ１，Ｒ２を介
して正弦波または周期的なパルス状の電圧をコーディン
グ回路１６に与える。この回路１６はラインＭ１、Ｍ２
によりユニット１２に接続する。
している。この電源１５は２本のラインＲ１，Ｒ２を介
して正弦波または周期的なパルス状の電圧をコーディン
グ回路１６に与える。この回路１６はラインＭ１、Ｍ２
によりユニット１２に接続する。
多重モードで装置１３に対応する出力信号を送るための
センサＣ１−Ｃ４の選択は処理装置１４に接続した制御
装置１７により第１図ではラインＡ１、Ａ２．Ａ３．Ａ
４であるラインを通じて送られるアドレス信号の制御の
もとで行われる。
センサＣ１−Ｃ４の選択は処理装置１４に接続した制御
装置１７により第１図ではラインＡ１、Ａ２．Ａ３．Ａ
４であるラインを通じて送られるアドレス信号の制御の
もとで行われる。
第２図は、ラインＡ １−Ａ４に選択的に加えられる直
流電圧レベルにより夫々限定される異なるシフト電圧を
Ｒ１とＲ２の間に加えられる電源電圧に重畳させるため
の回路１６を示す。第２図の抵抗ｒｌ−ｒ６の選択によ
り決定されるこの重畳された夫々の直流電圧は好適には
電源電圧により充分低い値を有するが、判別を容品にす
るに充分なものでなくてはならない。ＭｌとＭ２の電位
は浮動である。
流電圧レベルにより夫々限定される異なるシフト電圧を
Ｒ１とＲ２の間に加えられる電源電圧に重畳させるため
の回路１６を示す。第２図の抵抗ｒｌ−ｒ６の選択によ
り決定されるこの重畳された夫々の直流電圧は好適には
電源電圧により充分低い値を有するが、判別を容品にす
るに充分なものでなくてはならない。ＭｌとＭ２の電位
は浮動である。
第３図は第１図の装置で用いられる電源とマルチプレク
サユニット１２を示す。ラインＭ１とＭ２を通じて加え
られる電圧は回路１８−２１により整流されそして濾波
されて、特にアナログマルチプレクサ２２に電力を供給
するための直流電源電圧Ｖｃｃを得る。
サユニット１２を示す。ラインＭ１とＭ２を通じて加え
られる電圧は回路１８−２１により整流されそして濾波
されて、特にアナログマルチプレクサ２２に電力を供給
するための直流電源電圧Ｖｃｃを得る。
更に、ラインＭＣｌ−ＭＣ４を通じて種々のセンサに加
えられるＭ１、Ｍ２の電圧は高域フィルタ２３により濾
波されて直流成分を除去される。
えられるＭ１、Ｍ２の電圧は高域フィルタ２３により濾
波されて直流成分を除去される。
このフィルタはこの例では第１センサＣ１の電源の下流
側に配置出来る。
側に配置出来る。
Ｍ１、Ｍ２の電圧は更に低域フィルタ２４により、第３
図のレベル弁別器２５への直流シフト電圧とされる。こ
の弁別器はアドレス入力ＡＩ’Ａ２’ 、Ａ３’ 、Ａ
４’ に対応するアドレス信号を送り、この信号により
夫々のセンサの出力信号が伝送ライン５ｌ−Ｓ４に生じ
る。
図のレベル弁別器２５への直流シフト電圧とされる。こ
の弁別器はアドレス入力ＡＩ’Ａ２’ 、Ａ３’ 、Ａ
４’ に対応するアドレス信号を送り、この信号により
夫々のセンサの出力信号が伝送ライン５ｌ−Ｓ４に生じ
る。
センサをパルス電流で動作させる場合には直流シフト電
圧の検出は２個の連続するパルス間のインターバルにお
いて行うとよい。
圧の検出は２個の連続するパルス間のインターバルにお
いて行うとよい。
一般に本発明による多重化は１個のアナログ−ディジタ
ル変換器または同様の信号処理装置の使用を可能にする
から本装置全体の構造を複雑にするものではない。他方
、接続ラインの数が最少となること、特にこの例では簡
単で安価な構造をもつセンサ並びに歯数の少ない歯車が
使用出来ることにより、技術的および経済的に有利であ
る。
ル変換器または同様の信号処理装置の使用を可能にする
から本装置全体の構造を複雑にするものではない。他方
、接続ラインの数が最少となること、特にこの例では簡
単で安価な構造をもつセンサ並びに歯数の少ない歯車が
使用出来ることにより、技術的および経済的に有利であ
る。
第１図はシャフトの角度位置を測定するための本発明の
装置のブロック図、第２図は第１図の装置の電源および
マルチプレクサ制御装置を示す図、第３図は第１図の装
置の電源およびマルチプレクサユニットを示す図である
。 Ｃｌ−Ｃ４・・・位置センサ、６． ７．８． ９゜１
１・・・減速歯車、１２・・・電源およびマルチプレク
サユニット、１３．１４・・・信号処理装置、１５゜１
６．１７・・・電源およびマルチプレクサ制御装置。
装置のブロック図、第２図は第１図の装置の電源および
マルチプレクサ制御装置を示す図、第３図は第１図の装
置の電源およびマルチプレクサユニットを示す図である
。 Ｃｌ−Ｃ４・・・位置センサ、６． ７．８． ９゜１
１・・・減速歯車、１２・・・電源およびマルチプレク
サユニット、１３．１４・・・信号処理装置、１５゜１
６．１７・・・電源およびマルチプレクサ制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電源に接続（ＭＣ１、ＭＣ２、ＭＣ３、ＭＣ４を介
して）して出力ライン（ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ
４）を介して測定されるべき値の関数である信号を与え
るように配置された、測定されるべき１個または数個の
値についての２個または数個のセンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ
３、Ｃ４）およびこれらセンサの出力信号を伝送し処理
するための手段（１２、１３、１４）を含む測定装置で
あって、上記センサに接続すると共にこれらセンサを１
個のセンサ（Ｃ１）の出力ライン（ＳＣ１）の数に少な
くともほゞ等しい多数のライン（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ
４）により上記信号処理装置（１３、１４）にそして電
源およびマルチプレクサ制御装置（１５、１６、１７）
に接続した電源およびマルチプレクサユニット（１２）
を含むことを特徴とする測定装置。 ２、前記電源およびマルチプレクサ制御装置（１５、１
６、１７）は前記センサに加えられるべき電源電圧にマ
ルチプレクサ制御信号を重畳させあるいは上記電源電圧
をそのような信号で変調するための手段（１６）を含み
、前記電源およびマルチプレクサユニット（１２）は上
記制御信号を弁別する手段を含むことを特徴とする請求
項１記載の装置。 ３、回転部材を備えた位置センサ、前記シャフトに機械
的に結合する第１のセンサの上記回転部材、決定された
伝達比を有する機械的カップリングにより上記第１セン
サの回転部材に次々と結合する他のセンサの上記回転部
材、周期的な対称形またはパルス形の入力電圧を受けて
夫々の回転部材の角度位置の関数である出力信号を出す
上記センサを含み、前記電源およびマルチプレクサ制御
装置が上記センサに加えられるべき電源電圧に、上記第
１センサを含むすべてのセンサの数に少くとも等しい異
なった値そしてまたは極性をもちそして夫々１つのセン
サまたは１つのセンサの一部に対応するシフト電圧から
選ばれた直流シフト電圧を重畳する手段を含むこと、お
よび前記電源およびマルチプレクサユニットが印加され
たシフト電圧の値そしてまたは極性を決定するための弁
別手段と上記センサまたは一つのセンサの対応する部分
をアドレスづけする手段とを含みこのセンサまたは一つ
のセンサのこの部分からの出力信号が前記信号処理装置
に送られるようにしたことを特徴とするシャフトの絶対
角度位置を示すようになった請求項１記載の装置。 ４、前記センサにはパルス電流が加えられるようになっ
ており、そして前記電源およびマルチプレクサユニット
が２つの連続するパルス間のインターバル内の電源サイ
クルの時点で前記シフト電圧の値そしてまたは極性を決
定するように配置された弁別手段を含むことを特徴とす
る請求項３記載の装置。 ５、前記第１センサは他のセンサより実質的に高い精度
をもつセンサであることを特徴とする請求項３記載の装
置。 ６、前記第１センサはレゾルバであり、他のセンサはこ
のレゾルバと同一のフォーマットの出力信号を出力する
従動回転部材を有する誘導形であることを特徴とする請
求項５記載の装置。 ７、前記異なるセンサ間の機械的カップリングは歯車に
よることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4381/89A CH681655A5 (ja) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | |
| CH4381/89-5 | 1989-12-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225217A true JPH03225217A (ja) | 1991-10-04 |
Family
ID=4275054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2336894A Pending JPH03225217A (ja) | 1989-12-06 | 1990-11-30 | 測定装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5211063A (ja) |
| EP (1) | EP0432101B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03225217A (ja) |
| CH (1) | CH681655A5 (ja) |
| CS (1) | CS603790A3 (ja) |
| DE (1) | DE69017607T2 (ja) |
| PL (1) | PL288080A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK0548439T3 (da) * | 1991-12-18 | 1996-02-19 | Flowtec Ag | Omskifterindretning til drift af flere magnetiskinduktive flowfølere til en enkelt elektronisk evalu eringsenhed |
| DE59301713D1 (de) * | 1992-02-05 | 1996-04-04 | Asm Automation Sensorik Messte | Drehwinkelsensor zur absoluten drehwinkelmessung über mehrere umdrehungen |
| DE4429998C2 (de) * | 1994-08-25 | 2002-07-11 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Anordnung zur Positionssteuerung von Elektromotoren |
| DE19507180A1 (de) * | 1995-03-02 | 1996-09-05 | Bosch Gmbh Robert | Weggeber zur Erfassung des Verstellweges eines Stellglieds |
| ES2125804B1 (es) * | 1996-08-21 | 1999-11-16 | Inelcom Ingenieria Electronica | Dispositivo telecomandado de conexion de un equipo de medida de señales electricas con diferentes puntos distribuidos. |
| US6020830A (en) * | 1997-10-14 | 2000-02-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Telemetry system using broadband correlation techniques |
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| HUE053226T2 (hu) | 2007-07-11 | 2021-06-28 | Clene Nanomedicine Inc | Folyamatos eljárás folyadékok kezelésére és egyes alkotórészek elõállítására |
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