JPH0326771B2 - - Google Patents
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- JPH0326771B2 JPH0326771B2 JP6866983A JP6866983A JPH0326771B2 JP H0326771 B2 JPH0326771 B2 JP H0326771B2 JP 6866983 A JP6866983 A JP 6866983A JP 6866983 A JP6866983 A JP 6866983A JP H0326771 B2 JPH0326771 B2 JP H0326771B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/24457—Failure detection
- G01D5/24461—Failure detection by redundancy or plausibility
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は検出信号の出力値異常及び位相差異常
又はいずれか一方を報知可能なインクリメンタル
方式のエンコーダに関する。
又はいずれか一方を報知可能なインクリメンタル
方式のエンコーダに関する。
エンコーダはアブソリユート式とインクリメン
ト式に分けられる。アブソリユート式は信頼性が
高い反面、構造が複雑で高価である。そこで、構
造簡単で安価なインクリメント式のエンコーダが
広く利用されているが、ミスカウントが積算され
るという欠点があるため、アブソリユート式に比
べ信頼性が低いと言われている。この欠点を補う
ため各種の警報回路が提案されている。
ト式に分けられる。アブソリユート式は信頼性が
高い反面、構造が複雑で高価である。そこで、構
造簡単で安価なインクリメント式のエンコーダが
広く利用されているが、ミスカウントが積算され
るという欠点があるため、アブソリユート式に比
べ信頼性が低いと言われている。この欠点を補う
ため各種の警報回路が提案されている。
出願人は特願昭57−52647号（特開昭58−
169027号）において警報回路を既に提案してい
る。エンコーダは、所定ピツチで形成されかつ相
対移動をする主コード部、及びインデツクスコー
ド部とから、90゜位相差の第１信号と第２信号と
を検出する検出部を有している。ここで第１信号
は第２信号より90゜位相が進んでいるとする。第
１信号の異常検出は、第２信号を矩形波変換した
第２矩形波信号の立上り上り時で第１信号と第２
基準レベルとを比較し、第１信号が第１基準レベ
ルを越えているか、又、第２基準レベルを下まわ
つているか否かを判別する回路により行つてい
る。第２信号についても同様の手段によつて異常
検出を行つている。
169027号）において警報回路を既に提案してい
る。エンコーダは、所定ピツチで形成されかつ相
対移動をする主コード部、及びインデツクスコー
ド部とから、90゜位相差の第１信号と第２信号と
を検出する検出部を有している。ここで第１信号
は第２信号より90゜位相が進んでいるとする。第
１信号の異常検出は、第２信号を矩形波変換した
第２矩形波信号の立上り上り時で第１信号と第２
基準レベルとを比較し、第１信号が第１基準レベ
ルを越えているか、又、第２基準レベルを下まわ
つているか否かを判別する回路により行つてい
る。第２信号についても同様の手段によつて異常
検出を行つている。
しかし、上記のように第１信号の異常検出をす
るのに、第２矩形波信号を必要とし、第２信号の
異常検出をするのに第１矩形波信号を必要とする
ような構成にすると、第１信号及び第２信号又は
これらのいずれか一方が著しくずれ、共に矩形波
信号が発生しない場合又は何らかの原因で矩形波
信号が発生しなくなつた場合においては、異常検
出の機能を果さなくなる。
るのに、第２矩形波信号を必要とし、第２信号の
異常検出をするのに第１矩形波信号を必要とする
ような構成にすると、第１信号及び第２信号又は
これらのいずれか一方が著しくずれ、共に矩形波
信号が発生しない場合又は何らかの原因で矩形波
信号が発生しなくなつた場合においては、異常検
出の機能を果さなくなる。
従つて、この異常検出回路の信頼性は十分とは
いい難いものである。
いい難いものである。
本発明は、検出部の出力である第１信号の異常
検出のために第２信号を、又、第２信号の異常検
出のために第１信号を用いることなく、それぞれ
の異常検出を独立して行うことによつて信頼性を
向上させるとともに、簡単な構造によつて検出部
出力の出力値異常及び位相差異常を報知可能とす
るインクリメンタル式エンコーダを提供すること
を目的としている。
検出のために第２信号を、又、第２信号の異常検
出のために第１信号を用いることなく、それぞれ
の異常検出を独立して行うことによつて信頼性を
向上させるとともに、簡単な構造によつて検出部
出力の出力値異常及び位相差異常を報知可能とす
るインクリメンタル式エンコーダを提供すること
を目的としている。
以下本発明のインクリメンタル式ロータリーエ
ンコーダを有するデイジタルトランシツトの実施
例を図面に基づいて説明する。デイジタルトラン
シツトは、第１図に示すように、望遠鏡１を回動
自在に支持する支柱２ａ，２ｂを有する托架部２
と、托架部２を鉛直軸回わりに回動自在に支持す
る基盤３とから構成されており、托架部２の下部
には水平分度読取用の光電式エンコーダ４が内蔵
さている。このエンコーダ４は、托架部２に固定
されて托架部２の回動とともに回動するインデツ
クスコード部であるインデツクスコード板４ｂ
と、基盤部３に固定された主コード部である主コ
ード板４ａと、これら主コード板４ａ及びインデ
ツクスコード板４ｂとを照明するための発光部４
ｃと、その照明光を受光する受光４ｄとから構成
される。また、一方の托架支柱２ｂにも同様の構
成からなり、望遠鏡１の回動角度から高低分度角
度を読取るためのエンコーダ５が取付けられてい
る。主コード板４ａ上には等ピツチのスリツトが
全周にわたつて形成されている。インデツクスコ
ード４ｂ上には、図示しない主コードと同じスリ
ツトでかつ互いに1/4ピツチ関係で２つのスリツ
ト群が形成されている。受光部４ｄは、主コード
板４ａ上のスリツトと、インデツクスコード板４
ｂ上に形成されている２つのスリツト群を通過し
たそれぞれの光束を受光する２つの受光素子を包
含し、これら２つの受光素子は互いに1/4ピツチ
（90゜位相）ずれた第３図ａに示す２つの正弦波を
得ることができる。さらに、支柱２ａには、エン
コーダ４，５からの読取信号を演算処理して角度
値にするための処理部６、処理部６からの角度値
を水平分度角、高低分度角としてデイジタル表示
する表示器７が配置される。
ンコーダを有するデイジタルトランシツトの実施
例を図面に基づいて説明する。デイジタルトラン
シツトは、第１図に示すように、望遠鏡１を回動
自在に支持する支柱２ａ，２ｂを有する托架部２
と、托架部２を鉛直軸回わりに回動自在に支持す
る基盤３とから構成されており、托架部２の下部
には水平分度読取用の光電式エンコーダ４が内蔵
さている。このエンコーダ４は、托架部２に固定
されて托架部２の回動とともに回動するインデツ
クスコード部であるインデツクスコード板４ｂ
と、基盤部３に固定された主コード部である主コ
ード板４ａと、これら主コード板４ａ及びインデ
ツクスコード板４ｂとを照明するための発光部４
ｃと、その照明光を受光する受光４ｄとから構成
される。また、一方の托架支柱２ｂにも同様の構
成からなり、望遠鏡１の回動角度から高低分度角
度を読取るためのエンコーダ５が取付けられてい
る。主コード板４ａ上には等ピツチのスリツトが
全周にわたつて形成されている。インデツクスコ
ード４ｂ上には、図示しない主コードと同じスリ
ツトでかつ互いに1/4ピツチ関係で２つのスリツ
ト群が形成されている。受光部４ｄは、主コード
板４ａ上のスリツトと、インデツクスコード板４
ｂ上に形成されている２つのスリツト群を通過し
たそれぞれの光束を受光する２つの受光素子を包
含し、これら２つの受光素子は互いに1/4ピツチ
（90゜位相）ずれた第３図ａに示す２つの正弦波を
得ることができる。さらに、支柱２ａには、エン
コーダ４，５からの読取信号を演算処理して角度
値にするための処理部６、処理部６からの角度値
を水平分度角、高低分度角としてデイジタル表示
する表示器７が配置される。
処理部６は、第２図に示すように、矩形波変換
部８、計数部９、演算表示器１０及び異常検知部
１１とから構成される。以下、水平分度角度の検
出について述べ、同様の構成作用による高低分度
角度の検出についての説明は省略する。
部８、計数部９、演算表示器１０及び異常検知部
１１とから構成される。以下、水平分度角度の検
出について述べ、同様の構成作用による高低分度
角度の検出についての説明は省略する。
矩形波変換部８は、受光部４ｄで得られた互い
に90゜位相差を有する第１信号及び第２信号を矩
形波に変換するもので、信号処理に適したレベル
まで第１信号を増幅する第１増幅器１２と、第２
信号を増幅する第２増幅器１３と、第１信号を矩
形波変換する第１シユミツトトリガ回路１４と、
第２信号を矩形波変換する第２シユミツトトリガ
回路１５とから構成されている。
に90゜位相差を有する第１信号及び第２信号を矩
形波に変換するもので、信号処理に適したレベル
まで第１信号を増幅する第１増幅器１２と、第２
信号を増幅する第２増幅器１３と、第１信号を矩
形波変換する第１シユミツトトリガ回路１４と、
第２信号を矩形波変換する第２シユミツトトリガ
回路１５とから構成されている。
第１シユミツトトリガ回路１４は第１信号を、
また第２シユミツトトリガ回路１５は第２信号
を、それぞれ予め定められた同一のスレツシヨル
ドレベルで矩形波変換し、計数部９の方向弁別回
路１６及びパルス発生器１７に出力している。
また第２シユミツトトリガ回路１５は第２信号
を、それぞれ予め定められた同一のスレツシヨル
ドレベルで矩形波変換し、計数部９の方向弁別回
路１６及びパルス発生器１７に出力している。
第１増幅器１２及び第２増幅器１３の出力は、
また、それぞれ異常検知部１１の異常検知回路１
８に入力されている。
また、それぞれ異常検知部１１の異常検知回路１
８に入力されている。
計数部９は、主コード板４ａの回動方向を弁別
する方向弁別回路１６と、第１シユミツトトリガ
回路１４及び第２シユミツトトリガ回路１５の矩
形波出力信号の立上り及び立下り時において幅の
狭いパルスを発生させるパルス発生器１７と、パ
ルス発生器１７で発生したパルスを方向弁別回路
１６で弁別した方向の信号に基づいて増減計数す
る計数回路２０とから構成されている。計数回路
２０で計数した計数値は、主コード板４ａの回転
移動量に対応したものであり、この計数回路２０
の計数値は演算表示部１０のマイクロプロセツサ
２１に送られる。
する方向弁別回路１６と、第１シユミツトトリガ
回路１４及び第２シユミツトトリガ回路１５の矩
形波出力信号の立上り及び立下り時において幅の
狭いパルスを発生させるパルス発生器１７と、パ
ルス発生器１７で発生したパルスを方向弁別回路
１６で弁別した方向の信号に基づいて増減計数す
る計数回路２０とから構成されている。計数回路
２０で計数した計数値は、主コード板４ａの回転
移動量に対応したものであり、この計数回路２０
の計数値は演算表示部１０のマイクロプロセツサ
２１に送られる。
演算表示部１０は、マイクロプロセツサ２１
と、表示器７とから構成される。マイクロプロセ
ツサ２１は、計数回路２０から受け取る計数部に
所定の演算を加え、角度値に換算して表示する。
マイクロプロセツサ２１はさらに異常検知部１１
の異常検知回路１８から異常検知の信号を受け取
つた時に、この異常を表示器７で表示させて異常
を報知する。
と、表示器７とから構成される。マイクロプロセ
ツサ２１は、計数回路２０から受け取る計数部に
所定の演算を加え、角度値に換算して表示する。
マイクロプロセツサ２１はさらに異常検知部１１
の異常検知回路１８から異常検知の信号を受け取
つた時に、この異常を表示器７で表示させて異常
を報知する。
上記構成のインクリメンタル式エンコーダの誤
計数の原因として、第１信号及び第２信号又はこ
れらのいずれか一方がシユミツトトリガ回路のス
レツシヨルドレベルを中心に変化する正常状態か
ら著しく外れる出力値異常の場合と、第１信号と
第２信号の位相差が90゜から大きくずれる位相差
異常の場合とが考えられる。
計数の原因として、第１信号及び第２信号又はこ
れらのいずれか一方がシユミツトトリガ回路のス
レツシヨルドレベルを中心に変化する正常状態か
ら著しく外れる出力値異常の場合と、第１信号と
第２信号の位相差が90゜から大きくずれる位相差
異常の場合とが考えられる。
第３図ａは、第１信号及び第２信号が正常状態
である場合、第１増幅器出力及び第２増幅器出力
を示す。
である場合、第１増幅器出力及び第２増幅器出力
を示す。
第３図ｂにおいて、第１信号の振幅がａで、そ
の振幅変動中心レベルO1とスレツシヨルドレベ
ルTLとの差をｂとする。さらに、第２信号の振
幅がｃで、その振幅変動中心レベルO2とスレツ
シヨルドレベルTLとの差をｄとする。第３図ｂ
は、この場合の第１信号と第２信号との位相差を
90゜とした出力値変化時の第１増幅器出力及び第
２増幅器出力を示している。
の振幅変動中心レベルO1とスレツシヨルドレベ
ルTLとの差をｂとする。さらに、第２信号の振
幅がｃで、その振幅変動中心レベルO2とスレツ
シヨルドレベルTLとの差をｄとする。第３図ｂ
は、この場合の第１信号と第２信号との位相差を
90゜とした出力値変化時の第１増幅器出力及び第
２増幅器出力を示している。
第３図ｃは、第１信号及び第２信号の振幅がａ
で、第１信号と第２信号との位相差が90゜より著
しく大きくなつた時の第１増幅器出力及び第２増
幅器出力を示す。
で、第１信号と第２信号との位相差が90゜より著
しく大きくなつた時の第１増幅器出力及び第２増
幅器出力を示す。
第３図ｄは、第１信号と第２信号との位相差が
著しく小さくなつた位相差異常時の第１増幅器出
力及び第２増幅器出力を示している。
著しく小さくなつた位相差異常時の第１増幅器出
力及び第２増幅器出力を示している。
第１及び第２シユミツトトリガ回路１４，１５
が、スレツシヨルドレベルTLによつて第３図ａ
に示す信号を矩形波変換した信号は第４図ａに示
され、第３図ｂに示す信号を矩形波変換した信号
は第４図ｂに示され、第３図ｃに示す信号を矩形
波変換した信号は第４図ｃに示され、第３図ｄに
示す信号を矩形波変換した信号は第４図ｄにそれ
ぞれ示される。
が、スレツシヨルドレベルTLによつて第３図ａ
に示す信号を矩形波変換した信号は第４図ａに示
され、第３図ｂに示す信号を矩形波変換した信号
は第４図ｂに示され、第３図ｃに示す信号を矩形
波変換した信号は第４図ｃに示され、第３図ｄに
示す信号を矩形波変換した信号は第４図ｄにそれ
ぞれ示される。
パルス発生器１７は、第１信号及び第２信号の
立上り及び立下り時にパルスを発生するもので、
第１信号及び第２信号が第４図ａに示す正常時の
矩形波信号によつて第５図ａに示すパルス列を発
生し、第４図ｂに示す出力値異常時の矩形波信号
から第５図ｂに示すパルス列を発生し、第４図ｃ
及びｄに示す位相差異常時の矩形波信号から第５
図ｃ及びｄに示すパルス列を発生する。
立上り及び立下り時にパルスを発生するもので、
第１信号及び第２信号が第４図ａに示す正常時の
矩形波信号によつて第５図ａに示すパルス列を発
生し、第４図ｂに示す出力値異常時の矩形波信号
から第５図ｂに示すパルス列を発生し、第４図ｃ
及びｄに示す位相差異常時の矩形波信号から第５
図ｃ及びｄに示すパルス列を発生する。
パルス発生器１７が正常時に発生するパルス列
は第５図ａに示す様なパルス間隔の等しいパルス
列である。これに対しパルス発生器１７が出力値
異常時又は位相差異常時に発生するパルス列は第
５図ｂ，ｃ，ｄに示すようにパルス間隔が狭まつ
た箇所を含むものとなる。このような出力値変化
又は位相変化を原因とするパルス間隔の増減が著
しくなると、誤計数を招き、また測定精度が低下
する。
は第５図ａに示す様なパルス間隔の等しいパルス
列である。これに対しパルス発生器１７が出力値
異常時又は位相差異常時に発生するパルス列は第
５図ｂ，ｃ，ｄに示すようにパルス間隔が狭まつ
た箇所を含むものとなる。このような出力値変化
又は位相変化を原因とするパルス間隔の増減が著
しくなると、誤計数を招き、また測定精度が低下
する。
出力値異常時において、第３図ｂに示すよう
に、第１信号がａ・sin wt＋ｂ、第２信号が
ｃ・cos wt＋ｄとなつた場合、パルス発生器１
７の出力は第５図ｂのパルス列となる。パルス間
隔が狭まつた部分は、第３図ｂにおいてスレツシ
ヨルドレベルTLに第１信号及び第２信号の両方
が接近した部分に相当している。
に、第１信号がａ・sin wt＋ｂ、第２信号が
ｃ・cos wt＋ｄとなつた場合、パルス発生器１
７の出力は第５図ｂのパルス列となる。パルス間
隔が狭まつた部分は、第３図ｂにおいてスレツシ
ヨルドレベルTLに第１信号及び第２信号の両方
が接近した部分に相当している。
従つて、誤計数の原因となるパルス発生器１７
の出力のパルス間隔が狭まつたことを知るために
は、第１基準レベルと第２基準レベルをそれぞれ
スレツシヨルドレベルより所定値高いレベルと所
定値低いレベルとに設定し、第１信号及び第２信
号の両方が同時に第１基準レベルと第２基準レベ
ルとの間すなわち所定のゾーンにあるか否かを検
出すればよいこととなる。実際に回路を構成する
場合には、パルス発生器１７で発生するパルスの
幅、スレツシヨルドレベルTLの変動幅等を考慮
してスレツシヨルドレベルTLを中心に±レベル
の所定のゾーンを選択する。
の出力のパルス間隔が狭まつたことを知るために
は、第１基準レベルと第２基準レベルをそれぞれ
スレツシヨルドレベルより所定値高いレベルと所
定値低いレベルとに設定し、第１信号及び第２信
号の両方が同時に第１基準レベルと第２基準レベ
ルとの間すなわち所定のゾーンにあるか否かを検
出すればよいこととなる。実際に回路を構成する
場合には、パルス発生器１７で発生するパルスの
幅、スレツシヨルドレベルTLの変動幅等を考慮
してスレツシヨルドレベルTLを中心に±レベル
の所定のゾーンを選択する。
なお、以上においては、パルスの誤計数を防止
することを目的として説明をしたが、通常、測定
機は精度保障が必要であり、誤計数に至らないま
でも誤差量が大きくなる場合には報知する必要が
生ずる場合がある。
することを目的として説明をしたが、通常、測定
機は精度保障が必要であり、誤計数に至らないま
でも誤差量が大きくなる場合には報知する必要が
生ずる場合がある。
出力値異常の場合、即ち、第１信号又は第２信
号の振幅（第３図ｂのａ，ｃ）が大きく変動した
場合、又は直流バイアス成分がスレツシヨルドレ
ベルTLから大きくずれてしまつた場合には、第
３図ｂから明らかなように第１信号と第２信号が
スレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し、
検出パルス間隔が狭まる。これを検出するには、
第１信号及び第２信号の両方が同時に第１基準レ
ベルと第２基準レベルとの間にあるか否かを検出
することによつて明らかとなる。
号の振幅（第３図ｂのａ，ｃ）が大きく変動した
場合、又は直流バイアス成分がスレツシヨルドレ
ベルTLから大きくずれてしまつた場合には、第
３図ｂから明らかなように第１信号と第２信号が
スレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し、
検出パルス間隔が狭まる。これを検出するには、
第１信号及び第２信号の両方が同時に第１基準レ
ベルと第２基準レベルとの間にあるか否かを検出
することによつて明らかとなる。
第３図ｂの信号でスレツシヨルドレベルTLか
ら交点までの間隔をL′とすればL′は以下の式で求
められる。
ら交点までの間隔をL′とすればL′は以下の式で求
められる。
L′H＝ａ sinα＋ｂ（上方の交点） −
及び
L′L＝ａ sin（α＋π）＋ｂ（下方の交点） −
ここで
となる。パルス信号に変換した場合、正常時と比
べて第１信号の立上り及び立下りの位相変化は、
第３図ｂからsin-1b／ａとなる。
べて第１信号の立上り及び立下りの位相変化は、
第３図ｂからsin-1b／ａとなる。
第２信号の立上り及び立下りの位相変化は
cos-1d／ｃとなる。パルスの立上り及び立下り時
にパルス発生器１７が計数のためのパルスを発生
させるため、第１信号と第２信号との出力値異常
を原因として測定誤差として現われる。
cos-1d／ｃとなる。パルスの立上り及び立下り時
にパルス発生器１７が計数のためのパルスを発生
させるため、第１信号と第２信号との出力値異常
を原因として測定誤差として現われる。
次に、位相差異常時の場合、第１信号をａ
sin wtとし第２信号をａ cos（wt＋β）とする。
β≒45゜のときの第１及び第２信号は、第３図ｃ
に示され、β≒−45゜のとき第１信号及び第２信
号は、第３図ｄに示されている。
sin wtとし第２信号をａ cos（wt＋β）とする。
β≒45゜のときの第１及び第２信号は、第３図ｃ
に示され、β≒−45゜のとき第１信号及び第２信
号は、第３図ｄに示されている。
β≒45゜のときの第１信号及び第２信号による
パルス発生器１７の出力は、第５図ｃのパルス列
となり、パルス間隔が狭まつた部分は、第３図ｃ
において明らかなように、第１信号と第２信号と
がスレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し
ており、第１信号と第２信号とが同時に第１基準
レベルと第２基準レベルとの間にある部分に相当
している。
パルス発生器１７の出力は、第５図ｃのパルス列
となり、パルス間隔が狭まつた部分は、第３図ｃ
において明らかなように、第１信号と第２信号と
がスレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し
ており、第１信号と第２信号とが同時に第１基準
レベルと第２基準レベルとの間にある部分に相当
している。
一方、β≒−45゜のときの第１信号及び第２信
号によるパルス発生器１７の出力は、第５図ｄの
パルス列となり、パルス間隔が狭まつた部分は、
第３図ｄにおいて明らかなように、第１信号と第
２信号とがスレツシヨルドレベルTLを横切る点
が近接しており、第１信号と第２信号とが同時に
第１基準レベルと第２基準レベルとの間にある部
分に相当している。
号によるパルス発生器１７の出力は、第５図ｄの
パルス列となり、パルス間隔が狭まつた部分は、
第３図ｄにおいて明らかなように、第１信号と第
２信号とがスレツシヨルドレベルTLを横切る点
が近接しており、第１信号と第２信号とが同時に
第１基準レベルと第２基準レベルとの間にある部
分に相当している。
位相差異常の場合には、第１信号及び第２信号
がスレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し、
検出パルスの間隔が狭まる状態としては両信号の
位相差が90゜より著しく小さくなる場合と、著し
く大きくなる場合で第３図ｃとｄに示している。
この場合を検出するには、第１信号及び第２信号
の両者が同時に第１基準レベルと第２基準レベル
との間にあるか否かを判断すればよい。このこと
は、第１信号と第２信号との交点とスレツシヨル
ドレベルTLとの間隔L′L、L′Hが所定レベルより
も絶対値が小さいかどうかを判断することでわか
る。
がスレツシヨルドレベルTLを横切る点が近接し、
検出パルスの間隔が狭まる状態としては両信号の
位相差が90゜より著しく小さくなる場合と、著し
く大きくなる場合で第３図ｃとｄに示している。
この場合を検出するには、第１信号及び第２信号
の両者が同時に第１基準レベルと第２基準レベル
との間にあるか否かを判断すればよい。このこと
は、第１信号と第２信号との交点とスレツシヨル
ドレベルTLとの間隔L′L、L′Hが所定レベルより
も絶対値が小さいかどうかを判断することでわか
る。
間隔L′L、L′Hは以下の式で求められる。
L′H＝ａ sin 1/2（90゜−β）
L′L＝ａ sin 1/2（270゜−β）
｜L′H｜＝｜L′L｜
＝｜ａ sin 1/2（90゜−β）｜ −
又、第３図ｄの第１信号及び第２信号が同時に
所定のゾーン内に存在するか否かは、第１信号と
スレツシヨルドレベルTLの間隔と、第２信号と
スレツシヨルドレベルTLの間隔とが等しく、こ
の値が所定ゾーンのレベルＬよりも小さいか否か
を判断すればよいことは第３図ｃと同様である。
所定のゾーン内に存在するか否かは、第１信号と
スレツシヨルドレベルTLの間隔と、第２信号と
スレツシヨルドレベルTLの間隔とが等しく、こ
の値が所定ゾーンのレベルＬよりも小さいか否か
を判断すればよいことは第３図ｃと同様である。
この間隔L″H、L″Lは第３図ｄから以下の式で求
められる。
められる。
L″H＝ａ sin 1/2（270＋β）
L″L＝ａ cos 1/2（270−β）
｜L″H｜＝｜L″L｜
＝｜ａ sin 1/2（270＋β）｜ −
となる。この場合、正常時の信号と比較したとき
の最大測定誤差はβとなる。
の最大測定誤差はβとなる。
従つて、精度確保の上から許容できる出力値変
動及び位相変動範囲を上記ないし式を用い
て、規定し、適切な異常検出のゾーンレベルＬを
設定し、第１信号及び第２信号が同時にこの範囲
内に入つたことを検出すれば、精度が保障できな
い測定を報知できる。上記のような異常検知を行
う構成である異常検知回路１８は、第６図に示す
ように、３つの抵抗R1、R2、R3と４つの比較器
OP1〜OP4及び１つのNOR回路NORから構成さ
れている。抵抗R1ないしR3は＋Ｖ端子から直列
にアース端まで接続され、それらの抵抗値は抵抗
R1とR2との接続部で第３図ｂ示すTL＋Ｌレベル
の電圧を、抵抗R2とR3との接続部でTL−Ｌレベ
ルの電圧を形成するように選択される。このTL
＋Ｌ電圧は比較器OP1とOP3との一端に入力さ
れ、他方TL−Ｌ電圧は比較器OP2とOP4の＋端
に入力される。比較器OP1の＋端とOP2の−端に
は第１増幅器の出力である第１信号が、比較器
OP3の＋端子とOPの−端には第２増幅器の出力
である第２信号が入力される。比較器OP1ないし
OP4の出力はNOR回路に入力し、このNOR回路
出力は演算表示部１０のマイクロプロセツサ２１
に入力されている。
動及び位相変動範囲を上記ないし式を用い
て、規定し、適切な異常検出のゾーンレベルＬを
設定し、第１信号及び第２信号が同時にこの範囲
内に入つたことを検出すれば、精度が保障できな
い測定を報知できる。上記のような異常検知を行
う構成である異常検知回路１８は、第６図に示す
ように、３つの抵抗R1、R2、R3と４つの比較器
OP1〜OP4及び１つのNOR回路NORから構成さ
れている。抵抗R1ないしR3は＋Ｖ端子から直列
にアース端まで接続され、それらの抵抗値は抵抗
R1とR2との接続部で第３図ｂ示すTL＋Ｌレベル
の電圧を、抵抗R2とR3との接続部でTL−Ｌレベ
ルの電圧を形成するように選択される。このTL
＋Ｌ電圧は比較器OP1とOP3との一端に入力さ
れ、他方TL−Ｌ電圧は比較器OP2とOP4の＋端
に入力される。比較器OP1の＋端とOP2の−端に
は第１増幅器の出力である第１信号が、比較器
OP3の＋端子とOPの−端には第２増幅器の出力
である第２信号が入力される。比較器OP1ないし
OP4の出力はNOR回路に入力し、このNOR回路
出力は演算表示部１０のマイクロプロセツサ２１
に入力されている。
上記の構成において、比較器OP1は第１信号
が、また比較器OP3は第２信号が、それぞれTL
＋Ｌレベルを上まわつているか否かの比較をす
る。比較器OP2は、第１信号が、比較器OP4は第
２信号がそれぞれTL−Ｌレベルを下まわつてい
るか否かの比較をする。
が、また比較器OP3は第２信号が、それぞれTL
＋Ｌレベルを上まわつているか否かの比較をす
る。比較器OP2は、第１信号が、比較器OP4は第
２信号がそれぞれTL−Ｌレベルを下まわつてい
るか否かの比較をする。
第３図ａに示すように、第１信号及び第２信号
が正常の状態であるときに、これが入力された第
６図の比較器OP1ないしOP4及びNOR回路の出
力信号は第７図ａに示している。第３図ａの第１
及び第２信号では、第１信号、第２信号とも同時
にTL±Ｌの範囲にはいることはないのでNOR回
路の出力は常にＬとなる。
が正常の状態であるときに、これが入力された第
６図の比較器OP1ないしOP4及びNOR回路の出
力信号は第７図ａに示している。第３図ａの第１
及び第２信号では、第１信号、第２信号とも同時
にTL±Ｌの範囲にはいることはないのでNOR回
路の出力は常にＬとなる。
出力値が著しく変動した第３図ｂ、又は位相差
が90゜より著しく離れた第３図ｃ，ｄにおいての
第１信号と第２信号とが同時にTL±Ｌの範囲に
はいることがある。
が90゜より著しく離れた第３図ｃ，ｄにおいての
第１信号と第２信号とが同時にTL±Ｌの範囲に
はいることがある。
第３図ｂの信号が異常検知回路に入力されたと
きの第６図の比較器OP1ないしOP4の出力及び
NOR回路NORの出力は、第７図ｂに、第３図ｃ
の信号が入力されたときは第７図ｃに、第３図ｄ
の信号が入力されたときは第７図ｄに比較器及び
NOR回路の出力が示される。第１信号及び第２
信号がHL±Ｌの範囲にあるときのみに、比較器
OP1ないしOP4の出力はすべてＬとなりNOR回
路の出力はＨとなる。NOR回路の出力がＨとな
るときは出力値異常又は位相差異常を示してい
る。マイクロプロセツサ２１は、この異常を示す
Ｈ信号を受けとると表示器に異常表示を示し、許
容範囲を越えた測定を防止している。
きの第６図の比較器OP1ないしOP4の出力及び
NOR回路NORの出力は、第７図ｂに、第３図ｃ
の信号が入力されたときは第７図ｃに、第３図ｄ
の信号が入力されたときは第７図ｄに比較器及び
NOR回路の出力が示される。第１信号及び第２
信号がHL±Ｌの範囲にあるときのみに、比較器
OP1ないしOP4の出力はすべてＬとなりNOR回
路の出力はＨとなる。NOR回路の出力がＨとな
るときは出力値異常又は位相差異常を示してい
る。マイクロプロセツサ２１は、この異常を示す
Ｈ信号を受けとると表示器に異常表示を示し、許
容範囲を越えた測定を防止している。
以上のように構成することによつて信頼性が向
上したインクリメンタル式エンコーダを提供する
ことができる。
上したインクリメンタル式エンコーダを提供する
ことができる。
第１図は本発明にかかるインクリメンタル式エ
ンコーダを奏すデイジタルトランシツトの説明
図、第２図は第１図に示すデイジタルトランシツ
トの処理部のブロツク図、第３図は第１図に示す
デイジタルトランシツトの受光部の出力信号波形
図、第４図は第３図に示す出力信号の矩形波図、
第５図は第４図に示す矩形波によるパルス列図、
第６図は以上検知回路の回路図、第７図は第６図
に示す以上検知回路の出力波形図である。 １……望遠鏡、４ａ……主コード板、４ｂ……
インデツクスコード板、１８……異常検知回路、
２０……計数回路、２１……マイクロプロセツ
サ。
ンコーダを奏すデイジタルトランシツトの説明
図、第２図は第１図に示すデイジタルトランシツ
トの処理部のブロツク図、第３図は第１図に示す
デイジタルトランシツトの受光部の出力信号波形
図、第４図は第３図に示す出力信号の矩形波図、
第５図は第４図に示す矩形波によるパルス列図、
第６図は以上検知回路の回路図、第７図は第６図
に示す以上検知回路の出力波形図である。 １……望遠鏡、４ａ……主コード板、４ｂ……
インデツクスコード板、１８……異常検知回路、
２０……計数回路、２１……マイクロプロセツ
サ。
Claims (1)
- １ 所定ピツチで形成されかつ互いに相対移動す
る主コード部分及びインデツクスコード部と、前
記２つのコード部から異なる位相差で第１信号及
び第２信号を検出する検出部と、前記第１信号と
第２信号の振幅中心を挟んで第１基準レベル及び
第２基準レベルを設定し、前記第１信号と第２信
号とが、それぞれ前記第１基準レベル及び第２基
準レベルより高いか低いかを比較する比較器と、
該比較器の出力から前記第１信号と第２信号とが
同時に前記第１基準レベル及び第２基準レベルの
間にあるか否かを判断することにより、前記第１
信号及び第２信号の出力異常、又は位相異常を検
出する異常検出部とを有することを特徴とするイ
ンクリメンタル式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6866983A JPS59193313A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | インクリメンタル式エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6866983A JPS59193313A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | インクリメンタル式エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193313A JPS59193313A (ja) | 1984-11-01 |
| JPH0326771B2 true JPH0326771B2 (ja) | 1991-04-11 |
Family
ID=13380346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6866983A Granted JPS59193313A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | インクリメンタル式エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59193313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998030260A1 (en) * | 1997-01-10 | 1998-07-16 | Japan Servo Co., Ltd. | Liquid transportation apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62133315A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-16 | Nec Corp | 位置検出器 |
-
1983
- 1983-04-19 JP JP6866983A patent/JPS59193313A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998030260A1 (en) * | 1997-01-10 | 1998-07-16 | Japan Servo Co., Ltd. | Liquid transportation apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59193313A (ja) | 1984-11-01 |
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