JPH04365542A - センサ信号の自動オフセット補正方式 - Google Patents
センサ信号の自動オフセット補正方式Info
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- JPH04365542A JPH04365542A JP3165281A JP16528191A JPH04365542A JP H04365542 A JPH04365542 A JP H04365542A JP 3165281 A JP3165281 A JP 3165281A JP 16528191 A JP16528191 A JP 16528191A JP H04365542 A JPH04365542 A JP H04365542A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 9
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータや工作機械の主
軸等の回転軸，移動する物体の位置や速度を検出する検
出器に関し、回転軸や移動物体が移動することにより、
正弦波信号を発生し、その正弦波信号よりその回転軸や
移動物体の位置，速度を検出する検出器のセンサ信号の
オフセット自動補正方式に関する。
軸等の回転軸，移動する物体の位置や速度を検出する検
出器に関し、回転軸や移動物体が移動することにより、
正弦波信号を発生し、その正弦波信号よりその回転軸や
移動物体の位置，速度を検出する検出器のセンサ信号の
オフセット自動補正方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転軸や移動物体の移動速度や位置を検
出する検出器において、回転軸や移動物体が移動すると
センサーより９０度位相差のあるＡ相，Ｂ相の正弦波を
出力し、該Ａ相，Ｂ相の正弦波より、回転軸や移動物体
の速度及び位置を検出するものが知られている。この場
合、上記Ａ相，Ｂ相の正弦波にオフセットがあると（振
幅中心の中性点電圧が設定値よりずれている場合）正確
な速度，位置を検出できない。そのため、センサー信号
のオフセット補正を行なわねばならない。
出する検出器において、回転軸や移動物体が移動すると
センサーより９０度位相差のあるＡ相，Ｂ相の正弦波を
出力し、該Ａ相，Ｂ相の正弦波より、回転軸や移動物体
の速度及び位置を検出するものが知られている。この場
合、上記Ａ相，Ｂ相の正弦波にオフセットがあると（振
幅中心の中性点電圧が設定値よりずれている場合）正確
な速度，位置を検出できない。そのため、センサー信号
のオフセット補正を行なわねばならない。
【０００３】従来、このオフセット補正は、正弦波信号
とその反転信号の差を増幅する差動増幅器に設けられた
オフセット調整用可変抵抗器を調整し、差動増幅器の出
力電圧の正弦波の振幅中心が中性点電圧になりオフセッ
トが０Ｖになるようにする方法が採用されている。
とその反転信号の差を増幅する差動増幅器に設けられた
オフセット調整用可変抵抗器を調整し、差動増幅器の出
力電圧の正弦波の振幅中心が中性点電圧になりオフセッ
トが０Ｖになるようにする方法が採用されている。
【０００４】上記方法においては、オフセット値がオフ
セット補正が行われたときの温度や回転軸や移動物体の
速度等によって決まり、固定的であり、温度変化等によ
って上記オフセット値がずれ、０Ｖでなくなると検出速
度，位置も変動することになり、安定した検出ができな
いという欠点がある。
セット補正が行われたときの温度や回転軸や移動物体の
速度等によって決まり、固定的であり、温度変化等によ
って上記オフセット値がずれ、０Ｖでなくなると検出速
度，位置も変動することになり、安定した検出ができな
いという欠点がある。
【０００５】そこで、本願出願人は、温度等に影響され
ず、センサからの正弦波信号のオフセット値が変動して
も、そのオフセットを自動的に補正する方式として、セ
ンサから検出される正弦波信号をサンプリングして、そ
のサンプリングデータの平均を求めることにより、補正
値を求め、この補正値によってセンサからの正弦波信号
を補正することによって自動的にオフセット補正する方
式を提案した（特願平３−４５３３５号公報参照）。
ず、センサからの正弦波信号のオフセット値が変動して
も、そのオフセットを自動的に補正する方式として、セ
ンサから検出される正弦波信号をサンプリングして、そ
のサンプリングデータの平均を求めることにより、補正
値を求め、この補正値によってセンサからの正弦波信号
を補正することによって自動的にオフセット補正する方
式を提案した（特願平３−４５３３５号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記サンプリングデー
タによるオフセット補正方式であると、回転軸や移動物
体の移動速度が低速の場合、正確な補正値を求めること
ができないという欠点がある。例えば、速度が低速で、
正弦波の半周期、１．５周期等しかサンプリングできな
い場合、そのサンプリングデータの平均を補正値とする
から、この補正値は正弦波の中性点の値を示さないこと
になり、正確なオフセット補正を行なうことができない
という問題がある。また、多数のサンプリングデータを
必要とするため、構成が複雑となり高価なものにすると
いう問題もある。
タによるオフセット補正方式であると、回転軸や移動物
体の移動速度が低速の場合、正確な補正値を求めること
ができないという欠点がある。例えば、速度が低速で、
正弦波の半周期、１．５周期等しかサンプリングできな
い場合、そのサンプリングデータの平均を補正値とする
から、この補正値は正弦波の中性点の値を示さないこと
になり、正確なオフセット補正を行なうことができない
という問題がある。また、多数のサンプリングデータを
必要とするため、構成が複雑となり高価なものにすると
いう問題もある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、被検出体が低速
で移動している場合でも、正確なオフセット補正を行な
うことができるセンサ信号の自動オフセット補正方式を
提供することにある。
で移動している場合でも、正確なオフセット補正を行な
うことができるセンサ信号の自動オフセット補正方式を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】移動体の移動によって正
弦波信号と該正弦波信号より９０度位相差のある正弦波
信号のＡ相，Ｂ相の信号を発生する検出器のオフセット
補正方式において、本発明は、上記Ａ相，Ｂ相の正弦波
信号の直流成分を除去した信号の中性点（振幅中心位置
）を求め、該中性点における上記Ａ相，Ｂ相の値をそれ
ぞれ補正値とし、Ａ相，Ｂ相の信号に対してそれぞれ上
記補正値を補正することによって自動的にオフセット補
正を行なうようにした。
弦波信号と該正弦波信号より９０度位相差のある正弦波
信号のＡ相，Ｂ相の信号を発生する検出器のオフセット
補正方式において、本発明は、上記Ａ相，Ｂ相の正弦波
信号の直流成分を除去した信号の中性点（振幅中心位置
）を求め、該中性点における上記Ａ相，Ｂ相の値をそれ
ぞれ補正値とし、Ａ相，Ｂ相の信号に対してそれぞれ上
記補正値を補正することによって自動的にオフセット補
正を行なうようにした。
【０００９】
【作用】正弦波信号の直流成分を除去した信号の中性点
は、正弦波の振幅中心位置を表すので、該中性点におけ
るセンサからのＡ相，Ｂ相信号の正弦波信号の振幅中心
位置であり、直流成分の値を示すことになる。この直流
成分の値がオフセット値であり、この値を補正量として
Ａ相，Ｂ相の正弦波信号を補正すれば、オフセットを除
去した信号を得ることができる。
は、正弦波の振幅中心位置を表すので、該中性点におけ
るセンサからのＡ相，Ｂ相信号の正弦波信号の振幅中心
位置であり、直流成分の値を示すことになる。この直流
成分の値がオフセット値であり、この値を補正量として
Ａ相，Ｂ相の正弦波信号を補正すれば、オフセットを除
去した信号を得ることができる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例のオフセット自動補
正回路のブロック図で、ＭＡはセンサからのＡ相の正弦
波信号、ＲＭＡは該正弦波信号ＭＡの反転信号である。 また、ＭＢはセンサからのＢ相の正弦波信号、ＲＭＢは
その反転信号である。１ａ，１ｂは差動増幅器で、差動
増幅器１ａはＡ相センサ信号ＭＡとＡ相センサ反転信号
ＲＭＡとの差を増幅する。差動増幅器１ｂはＢ相センサ
信号ＭＢとＢ相センサ反転信号ＲＭＢとの差を増幅する
。ＶＭ は基準電圧であり該各センサ信号ＭＡ，ＲＭＡ
，ＭＢ，ＲＭＢの中心電圧に等しく設定され（実施例で
はＶＭ ＝Ｖｃｃ／２）、差動増幅器１ａの出力信号Ｓ
Ａ，差動増幅器１ｂの出力信号ＳＢにそれぞれ加算され
る。例えば、 ＭＡ＝（ｋ１＋ＶＭ ）＋ｓｉｎθ ＲＭＡ＝（ｋ２＋ＶＭ ）＋ｓｉｎ（θ＋１８０）（ｋ
１，ｋ２は各信号のオフセット量）とすると、Ａ相信号
ＳＡ は（実施例では増幅倍率１倍）、 ＳＡ ＝（ＭＡ−ＲＭＡ）＋ＶＭ
＝α＋２ｓｉｎθ＋ＶＭ
…（１）（なおα
＝ｋ１−ｋ２でオフセット量である）となる。同様に、
Ｂ相信号ＳＢ は、 ＳＢ ＝β＋２ｃｏｓθ＋ＶＭ
…（２）（
なおβはオフセット量である） となる。
正回路のブロック図で、ＭＡはセンサからのＡ相の正弦
波信号、ＲＭＡは該正弦波信号ＭＡの反転信号である。 また、ＭＢはセンサからのＢ相の正弦波信号、ＲＭＢは
その反転信号である。１ａ，１ｂは差動増幅器で、差動
増幅器１ａはＡ相センサ信号ＭＡとＡ相センサ反転信号
ＲＭＡとの差を増幅する。差動増幅器１ｂはＢ相センサ
信号ＭＢとＢ相センサ反転信号ＲＭＢとの差を増幅する
。ＶＭ は基準電圧であり該各センサ信号ＭＡ，ＲＭＡ
，ＭＢ，ＲＭＢの中心電圧に等しく設定され（実施例で
はＶＭ ＝Ｖｃｃ／２）、差動増幅器１ａの出力信号Ｓ
Ａ，差動増幅器１ｂの出力信号ＳＢにそれぞれ加算され
る。例えば、 ＭＡ＝（ｋ１＋ＶＭ ）＋ｓｉｎθ ＲＭＡ＝（ｋ２＋ＶＭ ）＋ｓｉｎ（θ＋１８０）（ｋ
１，ｋ２は各信号のオフセット量）とすると、Ａ相信号
ＳＡ は（実施例では増幅倍率１倍）、 ＳＡ ＝（ＭＡ−ＲＭＡ）＋ＶＭ
＝α＋２ｓｉｎθ＋ＶＭ
…（１）（なおα
＝ｋ１−ｋ２でオフセット量である）となる。同様に、
Ｂ相信号ＳＢ は、 ＳＢ ＝β＋２ｃｏｓθ＋ＶＭ
…（２）（
なおβはオフセット量である） となる。
【００１１】２ａ，２ｂはハイパスフィルタでそれぞれ
Ａ相信号ＳＡ ，Ｂ相信号ＳＢ からコンデンサＣで直
流成分を除去し、且つ「Ｖｃｃ／２」を付加するもので
ある。 なお、電圧Ｖｃｃ＝２ＶＭ と設定されている。また周
波数ｆ（Ｈｚ）のときゲインが−３ｄｂになり、出力が
この周波数ｆ以下のとき、後述するウインドコンパレー
タ４ａ，４ｂの上限値Ｖｈ と下限値ＶＬ 間にいるよ
うにコンデンサＣ，抵抗Ｒの値が設定されている。４ａ
，４ｂはウインドコンパレータで、上記ハイパスフィル
タ２ａ，２ｂの出力ＶＡ ，ＶＢ がそれぞれ上限値Ｖ
Ｈ と下限値ＶＬ 間にあるときハイレベルの信号Ｈａ
，Ｈｂを出力するものである。すなわち、ＶＨ ≧ＶＡ
，ＶＢ ≧ＶＬ のとき、ハイレベルの信号Ｈａ，Ｈ
ｂを出力する。
Ａ相信号ＳＡ ，Ｂ相信号ＳＢ からコンデンサＣで直
流成分を除去し、且つ「Ｖｃｃ／２」を付加するもので
ある。 なお、電圧Ｖｃｃ＝２ＶＭ と設定されている。また周
波数ｆ（Ｈｚ）のときゲインが−３ｄｂになり、出力が
この周波数ｆ以下のとき、後述するウインドコンパレー
タ４ａ，４ｂの上限値Ｖｈ と下限値ＶＬ 間にいるよ
うにコンデンサＣ，抵抗Ｒの値が設定されている。４ａ
，４ｂはウインドコンパレータで、上記ハイパスフィル
タ２ａ，２ｂの出力ＶＡ ，ＶＢ がそれぞれ上限値Ｖ
Ｈ と下限値ＶＬ 間にあるときハイレベルの信号Ｈａ
，Ｈｂを出力するものである。すなわち、ＶＨ ≧ＶＡ
，ＶＢ ≧ＶＬ のとき、ハイレベルの信号Ｈａ，Ｈ
ｂを出力する。
【００１２】また、５ａ，５ｂはコンパレータで、それ
ぞれ上記ハイパスフィルタ２ａ，２ｂの出力ＶＡ ，Ｖ
Ｂ が基準電圧ＶＭ （＝Ｖｃｃ／２）以上のときハイ
レベルの信号Ｊａ，Ｊｂをアンド回路８ａ，８ｂに出力
する。アンド回路８ａにはコンパレータ５ａの出力信号
Ｊａ，コンパレータ５ｂの出力Ｊｂのインバート信号及
びＢ相のウインドコンパレータ４ｂの出力Ｈｂのインバ
ート信号が入力されている。またアンド回路８ｂにはコ
ンパレータ５ｂの出力信号Ｊｂ，コンパレータ５ａの出
力Ｊａのインバート信号及びＡ相のウインドコンパレー
タ４ａの出力Ｈａのインバート信号が入力されている。 ６ａ，６ｂは差動増幅器１ａ，１ｂの出力ＳＡ，ＳＢ
をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
ぞれ上記ハイパスフィルタ２ａ，２ｂの出力ＶＡ ，Ｖ
Ｂ が基準電圧ＶＭ （＝Ｖｃｃ／２）以上のときハイ
レベルの信号Ｊａ，Ｊｂをアンド回路８ａ，８ｂに出力
する。アンド回路８ａにはコンパレータ５ａの出力信号
Ｊａ，コンパレータ５ｂの出力Ｊｂのインバート信号及
びＢ相のウインドコンパレータ４ｂの出力Ｈｂのインバ
ート信号が入力されている。またアンド回路８ｂにはコ
ンパレータ５ｂの出力信号Ｊｂ，コンパレータ５ａの出
力Ｊａのインバート信号及びＡ相のウインドコンパレー
タ４ａの出力Ｈａのインバート信号が入力されている。 ６ａ，６ｂは差動増幅器１ａ，１ｂの出力ＳＡ，ＳＢ
をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【００１３】７ａ，７ｂはオフセット補正値計算回路で
、Ｎ個のレジスタと該Ｎ個のレジスタに記憶する値を加
算しＮで除して平均値を求め、この平均値の補数をオフ
セット補正値としてＤ／Ａ変換器９ａ，９ｂに出力する
回路を有している。アンド回路８ａ，８ｂの出力信号が
立ち上がったときレジスタの値を１つシフトし、Ａ／Ｄ
変換器６ａ，６ｂの値をそれぞれレジスタに取り込み、
レジスタに記憶する値の平均値の補数をオフセット補正
値として出力するものである。すなわち、アンド回路８
ａ，８ｂの出力信号が立ち上がったときレジスタＲｎに
レジスタＲｎ−１の値を格納し、同様にＲｎ−１ にＲ
ｎ−２ の値…Ｒ２にＲ１の値を格納しＲ１にＡ／変換
器６ａ，６ｂの出力を格納し、各レジスタＲ１〜Ｒｎの
値を加算してＮで除して平均を求め、この平均値の各ビ
ットの値を逆転し最下位のビットに「１」を加算して補
数を求めオフセット補正値とし、この補正値をＤ／Ａ変
換器９ａ，９ｂでアナログ信号変換し、加算回路１０ａ
，１０ｂに出力する。
、Ｎ個のレジスタと該Ｎ個のレジスタに記憶する値を加
算しＮで除して平均値を求め、この平均値の補数をオフ
セット補正値としてＤ／Ａ変換器９ａ，９ｂに出力する
回路を有している。アンド回路８ａ，８ｂの出力信号が
立ち上がったときレジスタの値を１つシフトし、Ａ／Ｄ
変換器６ａ，６ｂの値をそれぞれレジスタに取り込み、
レジスタに記憶する値の平均値の補数をオフセット補正
値として出力するものである。すなわち、アンド回路８
ａ，８ｂの出力信号が立ち上がったときレジスタＲｎに
レジスタＲｎ−１の値を格納し、同様にＲｎ−１ にＲ
ｎ−２ の値…Ｒ２にＲ１の値を格納しＲ１にＡ／変換
器６ａ，６ｂの出力を格納し、各レジスタＲ１〜Ｒｎの
値を加算してＮで除して平均を求め、この平均値の各ビ
ットの値を逆転し最下位のビットに「１」を加算して補
数を求めオフセット補正値とし、この補正値をＤ／Ａ変
換器９ａ，９ｂでアナログ信号変換し、加算回路１０ａ
，１０ｂに出力する。
【００１４】加算回路１０ａ，１０ｂは上記各補正値と
差動増幅器１ａ，１ｂの出力のＡ相信号ＳＡ ，ＳＢ
を加算すると共に基準電圧ＶＭ を減算し、オフセット
補正されたＡ相，Ｂ相の信号ＮＡ，ＮＢ を出力する。
差動増幅器１ａ，１ｂの出力のＡ相信号ＳＡ ，ＳＢ
を加算すると共に基準電圧ＶＭ を減算し、オフセット
補正されたＡ相，Ｂ相の信号ＮＡ，ＮＢ を出力する。
【００１５】センサを取付けた回転軸もしくは移動体の
速度が低速でセンサ信号ＭＡ，ＲＭＡ， ＭＢ，ＲＭＢ
の周波数が周波数ｆ以下の場合には、ハイパスフイルタ
２ａ，２ｂのゲインが−３ｄｂ以下となるので、図２（
ａ），（ｂ）に破線で示すように、ハイパスフイルタ２
ａ，２ｂの出力信号ＶＡ，ＶＢはウインドコンパレータ
４ａ，４ｂの上限値ＶＨ ，ＶＬ を越えることがない
。そのため、該コンパレータ４ａ，４ｂの出力信号Ｈａ
，Ｈｂはローレベルになることはなく、オフセット補正
値計算回路７ａ，７ｂにはＡ／Ｄ変換器の出力が取り込
まれることはない。しかし、被検出体の速度が速くなり
、センサ信号の周波数が周波数ｆを越えると、図２（ａ
），（ｂ）に実線で示すように、ハイパスフイルタ２ａ
，２ｂの出力ＶＡ，ＶＢ はそれぞれの正弦波の９０度
，２７０度近傍でウインドコンパレータ４ａ，４ｂの上
限値ＶＨ ，ＶＬ を越え、この時、図２（ｃ），（ｄ
）に示すように、ウインドコンパレータ４ａ，４ｂの出
力信号Ｈａ，Ｈｂはローレベルになる。一方、Ａ相信号
ＳＡ ，Ｂ相信号ＳＢ は９０度位相差があることから
、Ａ相の信号ＶＡの正弦波が９０度もしくは２７０度近
傍においてＢ相の信号ＶＢ は中性点位置を通過する。 すなわち、基準電圧ＶＭ と交差する、以下この基準電
圧ＶＭ と交差することを零クロスするという。また、
その零クロスする点を零クロス点という。同様にＢ相の
信号ＶＢ の正弦波が９０度もしくは２７０度近傍にお
いてＡ相の信号ＶＡ は零クロスする。また、基準電圧
ＶＭ とＡ相の信号ＶＡ ，Ｂ相の信号ＶＢをそれぞれ
比較するコンパレータ５ａ，５ｂの出力信号は零クロス
点で変化し、基準電圧ＶＭ 以上にＡ相の信号ＶＡ ，
Ｂ相の信号ＶＢ がなると図２（ｅ），（ｆ）に示すよ
うに、ハイレベルの信号を出力する。
速度が低速でセンサ信号ＭＡ，ＲＭＡ， ＭＢ，ＲＭＢ
の周波数が周波数ｆ以下の場合には、ハイパスフイルタ
２ａ，２ｂのゲインが−３ｄｂ以下となるので、図２（
ａ），（ｂ）に破線で示すように、ハイパスフイルタ２
ａ，２ｂの出力信号ＶＡ，ＶＢはウインドコンパレータ
４ａ，４ｂの上限値ＶＨ ，ＶＬ を越えることがない
。そのため、該コンパレータ４ａ，４ｂの出力信号Ｈａ
，Ｈｂはローレベルになることはなく、オフセット補正
値計算回路７ａ，７ｂにはＡ／Ｄ変換器の出力が取り込
まれることはない。しかし、被検出体の速度が速くなり
、センサ信号の周波数が周波数ｆを越えると、図２（ａ
），（ｂ）に実線で示すように、ハイパスフイルタ２ａ
，２ｂの出力ＶＡ，ＶＢ はそれぞれの正弦波の９０度
，２７０度近傍でウインドコンパレータ４ａ，４ｂの上
限値ＶＨ ，ＶＬ を越え、この時、図２（ｃ），（ｄ
）に示すように、ウインドコンパレータ４ａ，４ｂの出
力信号Ｈａ，Ｈｂはローレベルになる。一方、Ａ相信号
ＳＡ ，Ｂ相信号ＳＢ は９０度位相差があることから
、Ａ相の信号ＶＡの正弦波が９０度もしくは２７０度近
傍においてＢ相の信号ＶＢ は中性点位置を通過する。 すなわち、基準電圧ＶＭ と交差する、以下この基準電
圧ＶＭ と交差することを零クロスするという。また、
その零クロスする点を零クロス点という。同様にＢ相の
信号ＶＢ の正弦波が９０度もしくは２７０度近傍にお
いてＡ相の信号ＶＡ は零クロスする。また、基準電圧
ＶＭ とＡ相の信号ＶＡ ，Ｂ相の信号ＶＢをそれぞれ
比較するコンパレータ５ａ，５ｂの出力信号は零クロス
点で変化し、基準電圧ＶＭ 以上にＡ相の信号ＶＡ ，
Ｂ相の信号ＶＢ がなると図２（ｅ），（ｆ）に示すよ
うに、ハイレベルの信号を出力する。
【００１６】その結果、コンパレータ５ａの出力Ｊａ，
Ｂ相のウインドコンパレータ４ｂの出力信号Ｈｂのイン
バート信号，Ｂ相のコンパレータ５ｂの出力Ｊｂのイン
バート信号を入力するアンド回路８ａの出力は図２（ｇ
）に示すように、Ａ相の信号ＶＡ が零クロスする位置
で立ち上がり、この立ち上がり信号でＡ／Ｄ変換器６ａ
の出力をオフセット補正値計算回路７ａに取り込むこと
になる。すなわち、オフセット補正値計算回路７ａには
Ａ相信号ＳＡ の零クロス点の値が取り込まれ記憶され
ることになる。同様に、Ｂ相のオフセット補正値計算回
路７ｂには、Ｂ相信号ＳＢ の零クロス点の値が取り込
まれることになる。
Ｂ相のウインドコンパレータ４ｂの出力信号Ｈｂのイン
バート信号，Ｂ相のコンパレータ５ｂの出力Ｊｂのイン
バート信号を入力するアンド回路８ａの出力は図２（ｇ
）に示すように、Ａ相の信号ＶＡ が零クロスする位置
で立ち上がり、この立ち上がり信号でＡ／Ｄ変換器６ａ
の出力をオフセット補正値計算回路７ａに取り込むこと
になる。すなわち、オフセット補正値計算回路７ａには
Ａ相信号ＳＡ の零クロス点の値が取り込まれ記憶され
ることになる。同様に、Ｂ相のオフセット補正値計算回
路７ｂには、Ｂ相信号ＳＢ の零クロス点の値が取り込
まれることになる。
【００１７】なお、この実施例では、コンパレータ５ａ
，５ｂの出力が立ち上がるときの零クロス点のＡ相，Ｂ
相の信号ＳＡ，ＳＢ の値をサンプリングするようにし
たが、このコンパレータ５ａ，５ｂの出力が立ち下がる
ときも零クロス点であり、この点のＡ相，Ｂ相の信号Ｓ
Ａ，ＳＢ の値もサンプリングするようにしてもよい。 この場合には、Ａ相に対しては、コンパレータ５ａの出
力Ｊａのインバート信号，Ｂ相のコンパレータ５ｂの出
力信号Ｊｂ及びＢ相のウインドコンパレータ４ｂの出力
Ｈｂのインバート信号を入力するアンド回路を付加し、
このアンド回路の出力と上記アンド回路８ａの出力のオ
アをとるオア回路を設け、このオア回路の出力信号の立
ち上がりで、Ａ／Ｄ変換器６ａの値をサンプリングする
ようにすればよい。また、Ｂ相に対しては、同様にコン
パレータ５ｂの出力Ｊｂのインバート信号，Ａ相のコン
パレータ５ａの出力信号Ｊａ及びＡ相のウインドコンパ
レータ４ａの出力Ｈａのインバート信号を入力するアン
ド回路を付加し、このアンド回路の出力と上記アンド回
路８ｂの出力のオアをとるオア回路を設け、このオア回
路の出力信号の立ち上がりで、Ａ／Ｄ変換器６ｂの値を
サンプリングするようにすればよい。
，５ｂの出力が立ち上がるときの零クロス点のＡ相，Ｂ
相の信号ＳＡ，ＳＢ の値をサンプリングするようにし
たが、このコンパレータ５ａ，５ｂの出力が立ち下がる
ときも零クロス点であり、この点のＡ相，Ｂ相の信号Ｓ
Ａ，ＳＢ の値もサンプリングするようにしてもよい。 この場合には、Ａ相に対しては、コンパレータ５ａの出
力Ｊａのインバート信号，Ｂ相のコンパレータ５ｂの出
力信号Ｊｂ及びＢ相のウインドコンパレータ４ｂの出力
Ｈｂのインバート信号を入力するアンド回路を付加し、
このアンド回路の出力と上記アンド回路８ａの出力のオ
アをとるオア回路を設け、このオア回路の出力信号の立
ち上がりで、Ａ／Ｄ変換器６ａの値をサンプリングする
ようにすればよい。また、Ｂ相に対しては、同様にコン
パレータ５ｂの出力Ｊｂのインバート信号，Ａ相のコン
パレータ５ａの出力信号Ｊａ及びＡ相のウインドコンパ
レータ４ａの出力Ｈａのインバート信号を入力するアン
ド回路を付加し、このアンド回路の出力と上記アンド回
路８ｂの出力のオアをとるオア回路を設け、このオア回
路の出力信号の立ち上がりで、Ａ／Ｄ変換器６ｂの値を
サンプリングするようにすればよい。
【００１８】以上のようにして、オフセット補正値計算
回路７ａ，７ｂにそれぞれＡ相信号ＳＡ ，Ｂ相信号Ｓ
Ｂ の零クロス点の電圧が順次Ｎ個記憶されることにな
り、その平均がとられ、平均値の補数がオフセット補正
値として出力されＤ／Ａ変換器９ａ，９ｂでアナロク信
号に変換される。
回路７ａ，７ｂにそれぞれＡ相信号ＳＡ ，Ｂ相信号Ｓ
Ｂ の零クロス点の電圧が順次Ｎ個記憶されることにな
り、その平均がとられ、平均値の補数がオフセット補正
値として出力されＤ／Ａ変換器９ａ，９ｂでアナロク信
号に変換される。
【００１９】次に上記平均値の補数がオフセット補正値
になることを説明する 。
になることを説明する 。
【００２０】オフセット補正値計算回路７ａ，７ｂに記
憶される値はＡ，Ｂ相信号ＳＡ，ＳＢの零クロス点の値
であるから、上記第１式，第２式において、ｓｉｎθ＝
０，ｃｏｓθ＝０のときの値であり、直流成分であるオ
フセットの値ＶＭ ＋αまたはＶＭ ＋βの値がそれぞ
れオフセット補正値計算回路７ａ，７ｂに記憶されるこ
とになる。そこで、Ａ／Ｄ変換器６ａ，６ｂの出力を８
ビットとし、上記オフセットの値ＶＭ ＋α，ＶＭ ＋
βの値を８ビットのディジタル値で記憶するとし、基準
電圧ＶＭ のディジタル値を２８ 、すなわち、２進法
で「１０００００００」とすれば、 （ＶＭ ＋α）の補数＝２９ −（ＶＭ ＋α）＝２９
−（２８ ＋α） ＝２８ −α ＝ＶＭ −α 同様に （ＶＭ ＋β）の補数＝ＶＭ −β となる。上記（ＶＭ ＋α）の補数，（ＶＭ ＋β）の
補数をオフセット補正値として、Ｄ／Ａ変換器９ａ，９
ｂで変換し、次の第３式，第４式に示すように、加算器
１０ａ，１０ｂでそれぞれＡ相信号ＳＡ とＡ相の補正
値（ＶＭ −α）を加算し、Ｂ相信号ＳＢ とＢ相の補
正値（ＶＭ −β）を加算し、そしてそれぞれ基準信号
ＶＭ を減じると基準信号ＶＭ を中性点とするオフセ
ット補正がなされたＡ相，Ｂ相信号ＮＡ，ＮＢ を得る
ことができる。
憶される値はＡ，Ｂ相信号ＳＡ，ＳＢの零クロス点の値
であるから、上記第１式，第２式において、ｓｉｎθ＝
０，ｃｏｓθ＝０のときの値であり、直流成分であるオ
フセットの値ＶＭ ＋αまたはＶＭ ＋βの値がそれぞ
れオフセット補正値計算回路７ａ，７ｂに記憶されるこ
とになる。そこで、Ａ／Ｄ変換器６ａ，６ｂの出力を８
ビットとし、上記オフセットの値ＶＭ ＋α，ＶＭ ＋
βの値を８ビットのディジタル値で記憶するとし、基準
電圧ＶＭ のディジタル値を２８ 、すなわち、２進法
で「１０００００００」とすれば、 （ＶＭ ＋α）の補数＝２９ −（ＶＭ ＋α）＝２９
−（２８ ＋α） ＝２８ −α ＝ＶＭ −α 同様に （ＶＭ ＋β）の補数＝ＶＭ −β となる。上記（ＶＭ ＋α）の補数，（ＶＭ ＋β）の
補数をオフセット補正値として、Ｄ／Ａ変換器９ａ，９
ｂで変換し、次の第３式，第４式に示すように、加算器
１０ａ，１０ｂでそれぞれＡ相信号ＳＡ とＡ相の補正
値（ＶＭ −α）を加算し、Ｂ相信号ＳＢ とＢ相の補
正値（ＶＭ −β）を加算し、そしてそれぞれ基準信号
ＶＭ を減じると基準信号ＶＭ を中性点とするオフセ
ット補正がなされたＡ相，Ｂ相信号ＮＡ，ＮＢ を得る
ことができる。
【００２１】
ＮＡ ＝ＳＡ ＋（ＶＭ −α）−ＶＭ
＝ＶＭ ＋α＋２ｓｉｎθ＋（ＶＭ −α）
−ＶＭ ＝ＶＭ ＋２ｓｉｎθ
…（
３） ＮＢ ＝ＳＢ ＋ＶＭ −β−ＶＭ
＝ＶＭ ＋β＋２ｃｏｓθ＋（ＶＭ −β
）−ＶＭ ＝ＶＭ ＋２ｃｏｓθ
…
（４）上記実施例においては、ハイパスフイルタ２ａ，
２ｂを設けて所定周波数ｆ以下の周波数の入力信号を減
衰させてウインドコンパレータ４ａ，４ｂからこの低周
波入力のときには常にハイレベルの信号を出させるよう
にしているが、これは、被検出体の移動速度が遅く、セ
ンサ信号の正弦波周波数が低いとき、零クロス点の検出
が難しく、誤検出をする恐れがあることから、低周波時
における零クロス点のＡ，Ｂ相信号ＳＡ，ＳＢ をサン
プリングしないようにしたものである。
＝ＶＭ ＋α＋２ｓｉｎθ＋（ＶＭ −α）
−ＶＭ ＝ＶＭ ＋２ｓｉｎθ
…（
３） ＮＢ ＝ＳＢ ＋ＶＭ −β−ＶＭ
＝ＶＭ ＋β＋２ｃｏｓθ＋（ＶＭ −β
）−ＶＭ ＝ＶＭ ＋２ｃｏｓθ
…
（４）上記実施例においては、ハイパスフイルタ２ａ，
２ｂを設けて所定周波数ｆ以下の周波数の入力信号を減
衰させてウインドコンパレータ４ａ，４ｂからこの低周
波入力のときには常にハイレベルの信号を出させるよう
にしているが、これは、被検出体の移動速度が遅く、セ
ンサ信号の正弦波周波数が低いとき、零クロス点の検出
が難しく、誤検出をする恐れがあることから、低周波時
における零クロス点のＡ，Ｂ相信号ＳＡ，ＳＢ をサン
プリングしないようにしたものである。
【００２２】また、Ａ相のウインドコンパレータ４ａの
出力ＨＡ をＢ相のアンド回路８ｂに、Ｂ相のウインド
コンパレータ４ｂの出力ＨＢ をＡ相のアンド回路８ａ
に入力する理由は、ハイパスフィルタ２ａ，２ｂを行な
うと、被検出体が停止しているときに、コンデンサが充
電されており、移動を開始したときハイパスフィルタ２
ａ，２ｂから瞬間的に急激に変化する電圧が出力され零
クロスすることが生じるので、これによるサンプリング
を防止するために、一方の相のウインドコンパレータの
出力がローレベルのときに（この時に他方の相の正弦波
は零クロスする）、各信号ＳＡ，ＳＢ のサンプリング
を行なうようにして誤サンプリングを防止させたもので
ある。
出力ＨＡ をＢ相のアンド回路８ｂに、Ｂ相のウインド
コンパレータ４ｂの出力ＨＢ をＡ相のアンド回路８ａ
に入力する理由は、ハイパスフィルタ２ａ，２ｂを行な
うと、被検出体が停止しているときに、コンデンサが充
電されており、移動を開始したときハイパスフィルタ２
ａ，２ｂから瞬間的に急激に変化する電圧が出力され零
クロスすることが生じるので、これによるサンプリング
を防止するために、一方の相のウインドコンパレータの
出力がローレベルのときに（この時に他方の相の正弦波
は零クロスする）、各信号ＳＡ，ＳＢ のサンプリング
を行なうようにして誤サンプリングを防止させたもので
ある。
【００２３】なお、この検出器を最初に作動させる時に
は、上記オフセット補正値計算回路７ａ，７ｂの各レジ
スタに基準電圧ＶＭ に対応する値を初期設定しておき
作動させれば、その後、センサからの正弦波信号が周波
数ｆを越えると、各レジスタに零クロス点の各信号ＳＡ
，ＳＢ の値が順次格納され更新されることとなり、し
かも、Ｄ／Ａ変換器９ａ，９ｂからは常に更新されたオ
フセット補正値が出力されることになるので、センサか
らの正弦波信号が周波数ｆ以下となり、被検出体の速度
が低速になった時でも、その直前に記憶した零クロス点
のＡ，Ｂ相の信号ＳＡ，ＳＢ の値によるオフセット補
正値によりＡ，Ｂ相の信号ＳＡ，ＳＢ が補正されるこ
とになる。そのため、温度等によってセンサからの信号
のオフセットが変動しても、その変動したオフセットを
常に補正することとなる。
は、上記オフセット補正値計算回路７ａ，７ｂの各レジ
スタに基準電圧ＶＭ に対応する値を初期設定しておき
作動させれば、その後、センサからの正弦波信号が周波
数ｆを越えると、各レジスタに零クロス点の各信号ＳＡ
，ＳＢ の値が順次格納され更新されることとなり、し
かも、Ｄ／Ａ変換器９ａ，９ｂからは常に更新されたオ
フセット補正値が出力されることになるので、センサか
らの正弦波信号が周波数ｆ以下となり、被検出体の速度
が低速になった時でも、その直前に記憶した零クロス点
のＡ，Ｂ相の信号ＳＡ，ＳＢ の値によるオフセット補
正値によりＡ，Ｂ相の信号ＳＡ，ＳＢ が補正されるこ
とになる。そのため、温度等によってセンサからの信号
のオフセットが変動しても、その変動したオフセットを
常に補正することとなる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、セン
サからの正弦波信号の中性点の値を順次検出し更新して
、該中性点の値よりオフセット補正値を求め、オフセッ
ト補正を行なうようにしたので、温度変化等によりセン
サ信号のオフセットが変動しても、そのオフセットが補
正され、常に正確なオフセット補正ができる。また、低
速域でも、誤りなく正確なオフセット補正ができ、被検
出体である回転軸や移動物体の速度，位置の制御が正確
でむらのないものにすることができる。さらに、オフセ
ット補正のために検出するデータも、中性点の値だけで
あるため、構成が簡単という効果がある。
サからの正弦波信号の中性点の値を順次検出し更新して
、該中性点の値よりオフセット補正値を求め、オフセッ
ト補正を行なうようにしたので、温度変化等によりセン
サ信号のオフセットが変動しても、そのオフセットが補
正され、常に正確なオフセット補正ができる。また、低
速域でも、誤りなく正確なオフセット補正ができ、被検
出体である回転軸や移動物体の速度，位置の制御が正確
でむらのないものにすることができる。さらに、オフセ
ット補正のために検出するデータも、中性点の値だけで
あるため、構成が簡単という効果がある。
【図１】本発明の一実施例におけるオフセット自動補正
回路のブロック図である。
回路のブロック図である。
【図２】同実施例における動作タイミングの説明図であ
る。
る。
１ａ，１ｂ 差動増幅器
２ａ，２ｂ ハイパスフィルタ
４ａ，４ｂ ウインドコンパレータ
５ａ，５ｂ コンパレータ
６ａ，６ｂ アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変
換器） ７ａ，７ｂ オフセット補正値計算回路８ａ，８ｂ
アンド回路 ９ａ，９ｂ ディジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変
換器） １０ａ，１０ｂ 加算回路
換器） ７ａ，７ｂ オフセット補正値計算回路８ａ，８ｂ
アンド回路 ９ａ，９ｂ ディジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変
換器） １０ａ，１０ｂ 加算回路
Claims (4)
- 【請求項１】 移動体の移動によって正弦波信号と該
正弦波信号より９０度位相差のある正弦波信号のＡ相，
Ｂ相の信号を発生する検出器のオフセット補正方式にお
いて、上記Ａ相，Ｂ相の正弦波信号の直流成分を除去し
た信号の中性点を求め、該中性点における上記Ａ相，Ｂ
相の値をそれぞれ補正値とし、Ａ相，Ｂ相の信号に対し
てそれぞれ上記補正値を補正することを特徴とするセン
サ信号の自動オフセット補正方式。 - 【請求項２】 移動体の移動によって正弦波信号と該
正弦波信号より９０度位相差のある正弦波信号のＡ相，
Ｂ相の信号を発生する検出器のオフセット補正方式にお
いて、上記Ａ相，Ｂ相の正弦波信号からハイパスフィル
タによっての直流成分を除去し、Ａ相，Ｂ相の一方の信
号が所定レベル以上のときの他方の信号の中性点を求め
、該中性点における上記Ａ相，Ｂ相の値をそれぞれ補正
値とし、Ａ相，Ｂ相の信号に対してそれぞれ上記補正値
を補正することを特徴とするセンサ信号の自動オフセッ
ト補正方式。 - 【請求項３】 移動体の移動によって正弦波信号と該
正弦波信号より９０度位相差のある正弦波信号のＡ相，
Ｂ相の信号を発生する検出器のオフセット補正方式にお
いて、上記Ａ相，Ｂ相の正弦波信号からハイパスフィル
タによっての直流成分を除去すると共にハイパスフイル
タによって後所定周波数以下の信号を減衰させた後、Ａ
相，Ｂ相の一方の信号が所定レベル以上のときの他方の
信号の中性点を求め、該中性点における上記Ａ相，Ｂ相
の値をそれぞれ補正値とし、Ａ相，Ｂ相の信号に対して
それぞれ上記補正値を補正することを特徴とするセンサ
信号の自動オフセット補正方式。 - 【請求項４】 上記中性点における上記Ａ相，Ｂ相の
値をそれぞれ複数記憶し、その平均をそれぞれ補正値と
した請求項１，請求項２若しくは請求項３記載のセンサ
信号の自動オフセット補正方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165281A JPH04365542A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | センサ信号の自動オフセット補正方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165281A JPH04365542A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | センサ信号の自動オフセット補正方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365542A true JPH04365542A (ja) | 1992-12-17 |
Family
ID=15809354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3165281A Pending JPH04365542A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | センサ信号の自動オフセット補正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04365542A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998051997A1 (en) * | 1997-05-12 | 1998-11-19 | Fanuc Ltd | Offset correcting circuit for encoder |
| KR100489102B1 (ko) * | 2003-04-30 | 2005-05-12 | 현대자동차주식회사 | 차량용 센서 신호 보정 장치 및 그 방법 |
| JP2010276482A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 位置検出装置 |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3165281A patent/JPH04365542A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998051997A1 (en) * | 1997-05-12 | 1998-11-19 | Fanuc Ltd | Offset correcting circuit for encoder |
| US6215426B1 (en) | 1997-05-12 | 2001-04-10 | Fanuc Ltd. | Offset correcting circuit for encoder |
| KR100489102B1 (ko) * | 2003-04-30 | 2005-05-12 | 현대자동차주식회사 | 차량용 센서 신호 보정 장치 및 그 방법 |
| JP2010276482A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 位置検出装置 |
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