JPH04525B2 - - Google Patents

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JPH04525B2
JPH04525B2 JP61043335A JP4333586A JPH04525B2 JP H04525 B2 JPH04525 B2 JP H04525B2 JP 61043335 A JP61043335 A JP 61043335A JP 4333586 A JP4333586 A JP 4333586A JP H04525 B2 JPH04525 B2 JP H04525B2
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JP
Japan
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output
angle data
signal
detection signal
outputs
Prior art date
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Application number
JP61043335A
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Japanese (ja)
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JPS62200214A (en
Inventor
Akira Inagaki
Satoru Mizuno
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Mitutoyo Corp
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Mitutoyo Corp
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Publication date
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Publication of JPS62200214A publication Critical patent/JPS62200214A/en
Publication of JPH04525B2 publication Critical patent/JPH04525B2/ja
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は測定装置、特にスケールの変位量を正
弦波検出信号及び余弦波検出信号として出力する
装置の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a measuring device, and particularly to an improvement of a device that outputs the amount of displacement of a scale as a sine wave detection signal and a cosine wave detection signal.

[従来の技術] 従来から、リニアスケールあるいはロータリエ
ンコーダなどの検出器を用いて被測定物の長さ等
の測定を行うため、各種の変位量の検出技術が周
知であり、三次元測定器、工作機械の位置決め装
置、小型のデジタルノギス又はデジタルマイクロ
メータなどの用途に幅広く用いられている。
[Prior Art] Conventionally, various displacement detection techniques are well known in order to measure the length of an object to be measured using a detector such as a linear scale or a rotary encoder. It is widely used in applications such as positioning devices for machine tools, small digital calipers, and digital micrometers.

このような測定装置では、相対変位する部材の
変位量を光電変換又は静電容量の変化などを利用
して正弦波で近似できる検出信号に変換するのが
一般的であり、この場合は更に進行方向の判定や
分割のための90°位相の異なる余弦波で近似でき
る検出信号が必要である。そして、検出信号の1
サイクルの位相角(360度)を複数に分割し、そ
の分割時における検出信号の値をアツプカウント
パルス又はダウンカウントパルスとして出力する
ことにより、変位量の正確な測定が行われてい
る。
In such measuring devices, it is common to convert the amount of displacement of a member that is relatively displaced into a detection signal that can be approximated by a sine wave using photoelectric conversion or a change in capacitance. A detection signal that can be approximated by a cosine wave with a 90° phase difference is required for direction determination and division. Then, 1 of the detection signal
The amount of displacement is accurately measured by dividing the phase angle (360 degrees) of the cycle into a plurality of parts and outputting the value of the detection signal at the time of division as an up-count pulse or a down-count pulse.

このような装置において、検出器における変位
量測定精度を上げるための方法として、正弦波及
び余弦波の検出信号の変換周期を高めることが行
われていたが、この変換周期を高めるためには、
検出器自体の構造を精密に製作しなければなら
ず、これには自ずと限界が生じる。そこで、近年
では、測定装置自体の測定分解能を上げるためパ
ルス作成器の分解能を高めることが行われてい
る。
In such devices, the conversion period of the sine wave and cosine wave detection signals has been increased as a method to increase the accuracy of displacement measurement in the detector, but in order to increase this conversion period,
The structure of the detector itself must be precisely manufactured, which naturally has its limitations. Therefore, in recent years, the resolution of the pulse generator has been increased in order to increase the measurement resolution of the measuring device itself.

これによれば、検出信号の1サイクルの位相角
0から360度を複数の角度に分割し各分割各φを
内挿角として設定する。そして、検出器の出力す
る正弦波及び余弦波信号の位相θが設定された内
挿角φとなるたびにカウントパルスを出力するよ
うにパルス作成器が形成されている。
According to this, the phase angle of one cycle of the detection signal from 0 to 360 degrees is divided into a plurality of angles, and each division φ is set as an interpolation angle. A pulse generator is configured to output a count pulse every time the phase θ of the sine wave and cosine wave signals output by the detector reaches a set interpolation angle φ.

従つて、パルス作成器の分解能を向上させるた
めには、検出器から出力される検出信号を細かに
分割して、カウントパルスを出力することが必要
となる。
Therefore, in order to improve the resolution of the pulse generator, it is necessary to finely divide the detection signal output from the detector and output count pulses.

このようなパルス作成器として、抵抗を用いた
分割回路(例えばスイス国特許第407569号)があ
るが、細分割する場合には高精度の抵抗が多数必
要であり、また、抵抗素子の品質・特性のバラツ
キによつて一定精度を保持できないなどの種々の
欠点がある。
As such a pulse generator, there is a dividing circuit using resistors (for example, Swiss Patent No. 407569), but when subdividing, a large number of high-precision resistors are required, and the quality and quality of the resistive elements are There are various drawbacks such as inability to maintain a constant accuracy due to variations in characteristics.

そこで、このような問題を解決するため、デジ
タル計算器を用い、分割角度を自動的に演算する
パルス作成器の提案も行われており(特願昭53−
78120)、1つの信号周期を細分割し、正確な変位
量測定を可能にしている。
Therefore, in order to solve this problem, a pulse generator that automatically calculates the division angle using a digital calculator has been proposed (Japanese Patent Application No. 1973-
78120), one signal period is subdivided and enables accurate displacement measurement.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、この従来装置は、この信号処理
が極めて複雑なものであるため、スケール等の変
位量をリアルタイムで演算することができず、演
算結果に一定の応答遅れが発生するという問題が
あつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in this conventional device, the signal processing is extremely complicated, so it is not possible to calculate the amount of displacement of the scale, etc. in real time, and it is not possible to calculate the displacement amount of the scale etc. in real time. There was a problem with delays.

この結果、従来装置において、変位量のリアル
タイム測定が要求される場合、例えばNC機械の
フイードバツク制御には用いることができないと
いう欠点があつた。
As a result, the conventional device has the disadvantage that it cannot be used for feedback control of NC machines, for example, when real-time measurement of displacement is required.

一方、測定装置にあつては、装置内の各種回路
の誤動作又は測定自体に何らかの問題がある場合
には、検出信号である正弦波及び余弦波の検出波
形が乱れ、測定精度が著しく低下するという問題
がある。
On the other hand, when it comes to measuring equipment, if there is a malfunction in various circuits within the equipment or there is some problem with the measurement itself, the detected waveforms of the sine and cosine waves that are the detection signals will be disturbed, and the measurement accuracy will be significantly reduced. There's a problem.

すなわち、光電型エンコーダなどの光学的な測
定装置では、光学格子間への粉塵の混入、スリツ
ト形状の崩れ、スケール間の機械的な固定位置ず
れなどによつて検出波形が乱れることがあり、ま
たその他の測定器でも種々の要素により異常な検
出信号が出力され、この場合にはスケールの変位
量を検出する良好な信号波形を得ることができな
い。
In other words, in optical measurement devices such as photoelectric encoders, the detected waveform may be disturbed due to dust entering between the optical gratings, the shape of the slits being distorted, mechanical fixing position deviation between the scales, etc. Other measuring instruments also output abnormal detection signals due to various elements, and in this case, it is not possible to obtain a good signal waveform for detecting the amount of displacement of the scale.

また、検出信号である正弦波と余弦波との間の
位相ずれ、カウントパルス信号の位相ずれ、ある
いは検出信号とカウントパルス信号との両者の混
合によつて生じる位相ずれにより、前述と同様に
異常な検出波形が出力されるという欠点があつ
た。
In addition, abnormalities may occur due to a phase shift between the sine wave and cosine wave that are the detection signals, a phase shift in the count pulse signal, or a phase shift caused by a mixture of both the detection signal and the count pulse signal. The disadvantage was that a detected waveform was output.

このような検出信号の異常は、その発見が極め
て困難であり、精密な測定をする装置であればあ
る程、装置の機能、構成から生じてくる検出信号
の異常を取り除く必要がある。
Such an abnormality in the detection signal is extremely difficult to detect, and the more precise the measurement device is, the more it is necessary to eliminate abnormalities in the detection signal that arise from the function and configuration of the device.

このような異常な信号を検出する異常検出回路
として、例えば、実公昭58−10016が提案されて
おり、この装置によれば、正弦波及び余弦波信号
自体の基準電圧と比較し、更に前記比較後の信号
の位相を基準位相信号と比較することによつて異
常な信号を検出するようにしている。
As an abnormality detection circuit for detecting such abnormal signals, for example, Japanese Utility Model Publication No. 58-10016 has been proposed, and according to this device, the sine wave and cosine wave signals themselves are compared with a reference voltage, and further, the An abnormal signal is detected by comparing the phase of the subsequent signal with a reference phase signal.

しかし、この装置では、ランプの劣化(光学的
な測定器の場合)など、信号の比較的微小な異常
変化を見逃してしまい、異常信号の正確な検出が
まだ不十分である。
However, this device overlooks relatively small abnormal changes in the signal, such as lamp deterioration (in the case of optical measuring instruments), and accurate detection of abnormal signals is still insufficient.

また、この装置はアナログ処理を主に行つてお
り、これでは即時的な処理ができず測定中のリア
ルタイムでの異常検出・警報ができないという欠
点があつた。
In addition, this device mainly performs analog processing, which has the disadvantage that it cannot perform immediate processing and cannot detect or warn abnormalities in real time during measurement.

前述の測定装置における2つの問題点は、その
対象が異なつてはいるが、本発明は、この2つの
問題点を解決する効率の良い最少の回路構成を得
ることに着目するものである。
Although the two problems in the measuring device mentioned above have different targets, the present invention focuses on obtaining an efficient minimum circuit configuration to solve these two problems.

発明の目的 本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、正弦波(sinθ)及び余弦波
(cosθ)検出信号にてスケール変位量をリアルタ
イムで求め、かつ検出信号の異常をリアルタイム
で正確に警報するとともに、これらを簡略化した
回路構成にて行う測定装置を提供することにあ
る。
Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to obtain the scale displacement amount in real time using sine wave (sinθ) and cosine wave (cosθ) detection signals, and to It is an object of the present invention to provide a measuring device that accurately warns of abnormalities in real time and performs these functions using a simplified circuit configuration.

[問題点を解決するための手段] 前記目的を達成するために、本発明は、相対的
な変位量をsinθ及びcosθで近似できる2相の検出
信号として出力する検出器と、前記検出信号にお
いて複数の内挿角φが設定されこの内挿角φ毎に
測定用のカウントパルスを出力するパルス作成器
と、前記各検出信号の異常を警報する異常警報器
と、を含む測定装置において、パルス作成器は、
前記検出信号の分割数に対応して設定された複数
の内挿角データsinφ及びcosφが各アドレスに格
納された角度データ記憶手段と、前記検出器から
出力される検出信号sinθ及びcosθと前記角度デー
タ記憶手段から出力される内挿角データsinφ及び
cosφとに基づいてVc∝sin(θ−φ)なる出力信
号Vcを演算出力する第1の演算手段と、前記第
1の演算値Vcを所定の基準値Vsと比較しアツプ
カウントパルス又はダウンカウントパルスを出力
するパルス発生手段と、カウントパルスが出力さ
れる毎に内挿角データの読出しアドレスを順次切
替え制御するアドレス指定手段と、を含み、異常
警報器は、前記角度データ記憶手段から出力され
る内挿角データ及び角検出信号に基づいて検出信
号の振幅増幅率Aを含んだVe=AcosΔθ(Δθ=θ
−φ:位相ずれ角)に近似できる出力信号Veを
演算する第2の演算手段と、この第2の演算手段
の出力を正常な検出信号の許容範囲示す基準値と
比較する比較手段と、を含み、検出信号sinθ及び
cosθを設定された内挿角度データに従い細分割し
アツプカウントパルス又はダウンカウントパルス
を出力するとともに、前記位相ずれ角における
AcosΔθの信号が許容範囲から外れたときに異常
警報信号を出力することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a detector that outputs a relative displacement amount as a two-phase detection signal that can be approximated by sinθ and cosθ, and A measuring device that includes a pulse generator that is set with a plurality of interpolation angles φ and outputs a count pulse for measurement at each interpolation angle φ, and an abnormality alarm that warns of an abnormality in each of the detection signals. The creator is
angle data storage means in which a plurality of interpolated angle data sin φ and cos φ set corresponding to the number of divisions of the detection signal are stored in each address; and detection signals sin θ and cos θ output from the detector and the angle Interpolated angle data sinφ and output from the data storage means
a first calculation means that calculates and outputs an output signal Vc of Vc∝sin (θ−φ) based on cosφ, and compares the first calculation value Vc with a predetermined reference value Vs to perform an up count pulse or a down count The abnormality alarm includes a pulse generating means for outputting a pulse, and an address specifying means for sequentially switching and controlling a read address of interpolated angle data every time a count pulse is output, and the abnormality alarm is configured to output a pulse from the angle data storage means. Based on the interpolated angle data and the angle detection signal, Ve = Acos Δθ (Δθ = θ
−φ: phase shift angle), and a comparison means that compares the output of the second calculation means with a reference value indicating an allowable range of a normal detection signal. including, detection signal sinθ and
It subdivides cosθ according to the set interpolation angle data and outputs up-count pulses or down-count pulses, and at the same time
It is characterized by outputting an abnormality alarm signal when the signal of Acos Δθ is out of the permissible range.

[作用] 以上の構成によれば、角度データ記憶手段に格
納されている内挿角φにおけるsinφ及びcosφが
出力され、第1の演算手段にてVc=Asinθcosφ
−Acosθ・sinφ=Asin(θ−φ)が演算される。
[Operation] According to the above configuration, sinφ and cosφ at the interpolation angle φ stored in the angle data storage means are output, and the first calculation means calculates Vc=Asinθcosφ.
−Acosθ·sinφ=Asin(θ−φ) is calculated.

そして、パルス発生手段は、この第1の演算手
段の出力値Vcと基準値Vsとを比較してカウント
パルスを出力する。
Then, the pulse generating means compares the output value Vc of the first calculating means with the reference value Vs and outputs a count pulse.

この場合、基準値Vs=0であるとすると、前
記第1の演算手段の出力Vcが0(θ−φ=0であ
るから、)のときにカウントパルスを出力するこ
とになるが、θが増加する場合には、第1の演算
値Vcが負の値から0に変るときにアツプダウン
パルスが出力され、θが減少する場合には、第1
の演算値Vcが正の値から0へ変るときにアツプ
ダウンパルスを出力することになる。
In this case, assuming that the reference value Vs = 0, a count pulse will be output when the output Vc of the first calculation means is 0 (because θ - φ = 0), but when θ is If θ increases, an up-down pulse is output when the first calculated value Vc changes from a negative value to 0, and if θ decreases, the first
When the calculated value Vc changes from a positive value to 0, an up-down pulse is output.

この場合、内挿角φを適宜細かく選択すること
により、位相角を細分割した精度の高いスケール
変位量の検出を行うことができる。
In this case, by appropriately selecting the interpolation angle φ, it is possible to detect the scale displacement amount with high accuracy by subdividing the phase angle.

一方、異常警報回路においては、第2の演算手
段が、パルス作成器にて用いられている角度デー
タ記憶手段から出力される−sinφ及びcosφのデ
ータを用いて所定の演算をする。
On the other hand, in the abnormality alarm circuit, the second calculation means performs a predetermined calculation using the data of -sinφ and cosφ output from the angle data storage means used in the pulse generator.

この場合、−sinφのデータは反転増幅器にて
sinφに変換された後に、Ve=Asinθ・sinφ+
Acos・cosφの演算を行う。
In this case, the data of −sinφ is processed by the inverting amplifier.
After being converted to sinφ, Ve=Asinθ・sinφ+
Performs the calculation of Acos and cosφ.

上記式は位相角θと内挿角φとの間に位相ずれ
角Δθがある場合には、φ=θ+Δθと表すことが
でき、これを上式に代入して演算すると、Ve=
AcosΔθとなる(詳細は後述する)。
The above equation can be expressed as φ=θ+Δθ when there is a phase shift angle Δθ between the phase angle θ and the interpolation angle φ, and when this is substituted into the above equation and calculated, Ve=
Acos Δθ (details will be described later).

ここで、測定値が正常に働いており、位相角θ
と内挿角φとの間に位相ずれ角がないときには、
Δθ=0であるから、cosΔθ=1となつてVe=A
である。
Here, the measured value is working normally and the phase angle θ
When there is no phase shift angle between and interpolation angle φ,
Since Δθ=0, cosΔθ=1 and Ve=A
It is.

これに対し、測定装置等に何らかの異常があ
り、位相ずれがあるときには、Δθ>0、Δθ<0
であるから、cosΔθ<1となつてVe<A(検出波
形の振幅には異常がない場合)である。
On the other hand, if there is some kind of abnormality in the measuring device, etc., and there is a phase shift, Δθ>0, Δθ<0
Therefore, cosΔθ<1 and Ve<A (when there is no abnormality in the amplitude of the detected waveform).

また、位相ずれには異常がなく検出信号の振幅
に異常がある場合には、振幅Aの値が変動する。
Further, if there is no abnormality in the phase shift but there is an abnormality in the amplitude of the detection signal, the value of the amplitude A fluctuates.

従つて、検出信号に何らかの異常があるときに
は、演算手段の出力信号Veはその振幅が変動す
ることになり、この変動を検出することにより、
検出信号の異常を判断することができる。
Therefore, when there is some abnormality in the detection signal, the amplitude of the output signal Ve of the calculation means will fluctuate, and by detecting this fluctuation,
It is possible to determine whether there is an abnormality in the detection signal.

この判断は、比較手段にて行われており、比較
手段では異常であるか否かを判別するための許容
範囲を設定する。
This determination is made by a comparison means, which sets an allowable range for determining whether or not there is an abnormality.

例えば、検出信号の基準となる振幅をAsとす
ると基準値As−ΔAからAs+ΔAの範囲を許容範
囲とし、これ以外の範囲にあるときを異常である
とする。従つて、比較手段では、前記Ve=
AcosΔθの信号が許容範囲以外にあるときに異常
警報信号が出力されることになる。
For example, if the reference amplitude of the detection signal is As, the range from the reference value As-ΔA to As+ΔA is considered to be an allowable range, and anything outside of this range is considered to be abnormal. Therefore, in the comparison means, the Ve=
An abnormality alarm signal will be output when the AcosΔθ signal is outside the allowable range.

[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1図には本発明に係る測定装置の回路ブロツ
ク図が示され、第2図には測定装置の全体図が示
されている。
FIG. 1 shows a circuit block diagram of a measuring device according to the present invention, and FIG. 2 shows an overall diagram of the measuring device.

第2図において、検出器10は光学式あるいは
静電容量式のリニアスケール、ロータリエンコー
ダ等からなり、スケールの変位量を90度位相の異
なる2の検出信号sinθ及びcosθに変換して出力す
る。なお、本発明にて処理される検出信号は、
sinθ及びcosθで近似される三角波信号等の検出信
号も適用できる。
In FIG. 2, the detector 10 is composed of an optical or capacitive linear scale, a rotary encoder, etc., and converts the amount of displacement of the scale into two detection signals sin θ and cos θ having a phase difference of 90 degrees and outputs them. Note that the detection signal processed in the present invention is
Detection signals such as triangular wave signals approximated by sin θ and cos θ can also be applied.

また、パルス作成器12は、位相角θを0〜
360度の範囲において細分割し、検出器10から
出力される検出信号sinθ及びcosθの位相角θが、
設定された内挿角φとなる度にカウンタ14に向
けカウントパルスを出力する。
Further, the pulse generator 12 adjusts the phase angle θ from 0 to
The phase angle θ of the detection signals sin θ and cos θ that are subdivided in a 360 degree range and output from the detector 10 is
A count pulse is output to the counter 14 every time the set interpolation angle φ is reached.

従つて、カウンタ14に入力されるアツプカウ
ントパルス及びダウンカウントパルスを順次カウ
ントしていくことにより、回路の変位量を測定で
きる。
Therefore, by sequentially counting up count pulses and down count pulses input to the counter 14, the amount of displacement of the circuit can be measured.

更に、異常警報器16は検出器10から検出信
号sinθ及びcosθを入力し、またパルス作成器12
からアツプカウントパルス及びダウンカウントパ
ルスを入力し、これらの信号から検出信号の異常
を警報するための演算処理を行う。
Furthermore, the abnormality alarm 16 inputs the detection signals sinθ and cosθ from the detector 10, and also receives the detection signals sinθ and cosθ from the pulse generator 12.
Up-count pulses and down-count pulses are input from the circuit, and arithmetic processing is performed from these signals to warn of abnormalities in the detection signal.

本発明において特徴的なことは、スケール変位
量を正確かつリアルタイムで求めることと、検出
信号の異常を正確かつリアルタイムで警報するこ
との両者を効率の良い簡略化された回路構成にて
行うことであり、実施例では角度データ記憶手段
としての記憶部30,32及びD/A変換器3
4,36とアドレス指定手段としての可逆カウン
タ26を共用するようにしている。
The characteristic feature of the present invention is that it can accurately determine the amount of scale displacement in real time, and provide an accurate and real-time warning of abnormalities in the detection signal using an efficient and simplified circuit configuration. In the embodiment, storage units 30 and 32 as angle data storage means and D/A converter 3 are included.
4 and 36, and a reversible counter 26 as an addressing means.

以下にパルス発生器と異常警報器とを順に説明
する。
The pulse generator and the abnormality alarm will be explained in order below.

パルス作成器について 実施例のパルス作成器12は、第2図に示すよ
うに、角度θを0〜360度の範囲で10等分に分割
し、各分割角度φ0、φ1…φ9を内挿角として用い
ている。
About the pulse generator As shown in FIG. 2, the pulse generator 12 of the embodiment divides the angle θ into 10 equal parts in the range of 0 to 360 degrees, and divides each divided angle φ 0 , φ 1 ...φ 9 into 10 equal parts. It is used as an interpolation angle.

そして、検出器10から出力される検出信号
sinθ及びcosθの位相角θが、設定された内挿角φ
と一致する毎にカウントパルスを出力するよう形
成されている。
Then, the detection signal output from the detector 10
The phase angle θ of sinθ and cosθ is the set interpolation angle φ
The circuit is configured to output a count pulse every time the .

従つて、実施例のパルス作成器12では、検出
信号の位相角θが0〜360度の範囲で変化すると、
合計10個のカウントパルスが出力されることとな
る。
Therefore, in the pulse generator 12 of the embodiment, when the phase angle θ of the detection signal changes in the range of 0 to 360 degrees,
A total of 10 count pulses will be output.

以下に、その具体的な構成を詳細に説明する。 The specific configuration will be explained in detail below.

まず、検出器10から出力される各検出信号
sinθ及びcosθは増幅率Aのアンプ20,22を介
してそれぞれ第1の演算回路24へ入力される。
First, each detection signal output from the detector 10
sin θ and cos θ are input to the first arithmetic circuit 24 via amplifiers 20 and 22 with an amplification factor of A, respectively.

また、角度データ記憶回路28からは、所定の
内挿角度データが前記第1の演算回路24へ向け
出力されている。
Furthermore, the angle data storage circuit 28 outputs predetermined interpolated angle data to the first arithmetic circuit 24 .

実施例において、この角度データ記憶回路28
は、第1の記憶部(ROM)30、第2の記憶部
(ROM)32、第1のD/A変換器34、第2
のD/A変換器36とからなる。
In the embodiment, this angle data storage circuit 28
are a first storage unit (ROM) 30, a second storage unit (ROM) 32, a first D/A converter 34, a second
and a D/A converter 36.

前記第1及び第2の記憶部30,32内には、
前記内挿角φ0〜φ9にそれぞれ対応した余弦波
cosφ及び正弦波−sinφが所定のアドレスに順次
格納されている。
Inside the first and second storage units 30 and 32,
Cosine waves corresponding to the interpolation angles φ0 to φ9 respectively
cosφ and sine wave -sinφ are sequentially stored at predetermined addresses.

そして、第1の記憶部30は、可逆カウンタ2
6から出力されるアドレス信号に基づき、該当ア
ドレスに格納された余弦波信号cosφをD/A変
換器34を介して第1の演算回路24へ向け出力
する。
The first storage unit 30 stores the reversible counter 2
Based on the address signal output from 6, the cosine wave signal cosφ stored at the corresponding address is output to the first arithmetic circuit 24 via the D/A converter 34.

同様にして、前記第2の記憶部(ROM)32
は、可逆カウンタ26から出力されるアドレス信
号に基づき、該当アドレスに格納された正弦波信
号−sinφをD/A変換器36を介して第1の演算
回路24へ向け出力する。
Similarly, the second storage unit (ROM) 32
Based on the address signal output from the reversible counter 26, the sine wave signal -sinφ stored at the corresponding address is outputted to the first arithmetic circuit 24 via the D/A converter 36.

そして、第1の演算回路24は、このようにし
て入力される各データに基づき、次式に表す信号
をVcを演算出力するよう形成されている。
The first arithmetic circuit 24 is formed to calculate and output a signal Vc expressed by the following equation based on each data thus input.

Vc=Asin(θ−φ) ……(1) 実施例において、この第1の演算回路24は、
第1の掛算器38、第2の掛算器40及び加算器
42を含む。
Vc=Asin(θ−φ)...(1) In the embodiment, this first arithmetic circuit 24 is
It includes a first multiplier 38, a second multiplier 40, and an adder 42.

そして、前記第1の掛算器38は、アンプ20
及びD/A変換器34を介して出力される信号
Asinθとcosφとを乗算し、Asinθcosφを演算出力
する。
The first multiplier 38 is connected to the amplifier 20
and a signal output via the D/A converter 34
Asinθ and cosφ are multiplied and Asinθcosφ is calculated and output.

また、第2の掛算器40は、アンプ22を介し
て出力される信号Acosθと、D/A変換器36を
介して出力される信号−sinφとを乗算し、−
Acosθsinφを演算出力する。
Further, the second multiplier 40 multiplies the signal Acosθ outputted via the amplifier 22 and the signal −sinφ outputted via the D/A converter 36, and -
Compute and output Acosθsinφ.

そして、加算器42は、前記第1及び第2の掛
算器38及び40から出力される信号を次式に従
つて加算し、パルス発生回路44へ向け前記第1
式に表される信号Vcを演算出力している。
Then, the adder 42 adds the signals output from the first and second multipliers 38 and 40 according to the following equation, and sends the signals to the pulse generation circuit 44 to add the signals output from the first and second multipliers 38 and 40 to the first
The signal Vc expressed by the formula is calculated and output.

Vc=Asinθcosφ−Acosθsinφ =Asin(θ−φ) 本発明において、このパルス発生回路44は、
前記演算値Vcが所定の基準値Vsを上回つた際カ
ウントパルスを出力するよう形成されている。
Vc=Asinθcosφ−Acosθsinφ=Asin(θ−φ) In the present invention, this pulse generation circuit 44 is
It is configured to output a count pulse when the calculated value Vc exceeds a predetermined reference value Vs.

実施例において、このパルス発生回路44は、
比較器46、発振器48、第1のアンドゲート5
0及び第2のアンドゲート52を含む。
In the embodiment, this pulse generating circuit 44 includes:
Comparator 46, oscillator 48, first AND gate 5
0 and a second AND gate 52.

そして、前記比較器46には、所定の基準値
Vsが設定され、加算器42から演算出力される
信号Vcがその基準値Vsを上回つた際Hレベルの
信号を出力する。
The comparator 46 has a predetermined reference value.
Vs is set, and when the signal Vc calculated and output from the adder 42 exceeds the reference value Vs, an H level signal is output.

また、前記第1のアンドゲート50は、比較器
46の出力と、発振器48から出力されるクロツ
クパルスCPとを論理積演算し、アツプカウント
パルスを出力する。
Further, the first AND gate 50 performs an AND operation on the output of the comparator 46 and the clock pulse CP output from the oscillator 48, and outputs an up count pulse.

また、前記第2のアンドゲート52、比較器4
6の出力を反転入力し、この入力信号と前記発振
器48が出力されるクロツクパルスCPとを論理
積演算し、ダウンカントパルスを出力する。
Further, the second AND gate 52 and the comparator 4
The output of the oscillator 48 is inverted and inputted, and this input signal and the clock pulse CP outputted from the oscillator 48 are ANDed to output a downcant pulse.

本発明のパルス作成器の特徴的事項は、このよ
うにアツプカウントパルス又はダウンカウントパ
ルスが出力される毎に、前記第1の記憶部30及
び第2の記憶部32の読出しアドレスを順次切替
制御することにある。
A characteristic feature of the pulse generator of the present invention is that the read addresses of the first storage section 30 and the second storage section 32 are sequentially switched and controlled each time an up-count pulse or a down-count pulse is output. It's about doing.

このため、本実施例においては、アドレス指定
手段として前記可逆カウンタ26が用いられてお
り、この可逆カウンタ26に、第1のアンドゲー
ト及び第2のアンドゲート50,52から出力さ
れるアツプカウントパルス及びダウンカウントパ
ルスがそれぞれ入力されている。
For this reason, in this embodiment, the reversible counter 26 is used as the addressing means, and the up count pulse output from the first AND gate 50 and the second AND gate 52 is applied to the reversible counter 26. and a down count pulse are respectively input.

従つて、前記アツプカウントパルス又はダウン
カウントパルスが出力される毎に、この可逆カウ
ンタ26はその加算値をインクリメント又はデイ
クリメントし、前記第1及び第2の記憶部30及
び32の読出しアドレスを隣りのアドレスに切替
制御することとなる。
Therefore, each time the up-count pulse or down-count pulse is output, the reversible counter 26 increments or decrements the added value, and sets the read addresses of the first and second storage units 30 and 32 to the adjacent one. The switching control will be performed to the address of .

ところで、このようにアドレス指定手段として
用いる可逆カウンタ26、記憶部30,32内格
納する内挿角データの個数と等しい値をサイクリ
ツクにカウントするよう形成することが必要であ
り、例えば記憶部30内に10個の内挿角度データ
が格納されている場合には、1〜10の値をカウン
トした後に再度1からそのカウントを開始するも
のとを用いる必要がある。
By the way, it is necessary to form the reversible counter 26 used as an addressing means in this way so as to cyclically count a value equal to the number of interpolation angle data stored in the storage units 30 and 32. If 10 pieces of interpolated angle data are stored in , it is necessary to use a method that counts values from 1 to 10 and then starts counting again from 1.

本実施例は以上の構成からなり、次に第3図に
基づいてその作用を説明する。
The present embodiment has the above configuration, and its operation will be explained next based on FIG. 3.

まず、検出器10から出力される検出信号
Sinθ、cosθの位相角θが例えば内挿角φ5とφ6
の間にある場合を想定する。
First, the detection signal output from the detector 10
Assume that the phase angle θ of sin θ and cos θ is between interpolation angles φ 5 and φ 6 , for example.

この時、前記第1の記憶部30及び第2の記憶
部32からは、可逆カウンタ26から出力される
アドレス信号に従い、内挿角φ6に基づいた余弦
波信号cosφ6及び正弦波信号sinφ6がそれぞれ出力
される。
At this time, the first storage section 30 and the second storage section 32 output a cosine wave signal cosφ 6 and a sine wave signal sinφ 6 based on the interpolation angle φ 6 according to the address signal output from the reversible counter 26. are output respectively.

従つて、この時加算器42から出力される信号
Vcは、 Vc=Asin(θ−φ6) となる。
Therefore, the signal output from the adder 42 at this time
Vc becomes Vc=Asin(θ−φ 6 ).

この時、位相角θは、φ5<θ<φ6であるため、
前記演算値Vcは負の値となり、θ=φ6となつた
時点でVc=0となる。
At this time, the phase angle θ is φ 5 < θ < φ 6 , so
The calculated value Vc becomes a negative value, and becomes Vc=0 when θ= φ6 .

従つて、比較器46の基準値Vsを0に設定し
ておけば、θ=φ6となると同時に比較器46か
らHレベルの信号が出力され、クロツクパルス
CPに同期して第1のアンドゲート50からアツ
プカウントパルスが出力されることとなる。
Therefore, if the reference value Vs of the comparator 46 is set to 0, an H level signal is output from the comparator 46 at the same time as θ= φ6 , and the clock pulse
An up count pulse is output from the first AND gate 50 in synchronization with CP.

このようにして、実施例の装置によれば、検出
信号sinθ及びcosθの位相角θがθ=φ6となると略
同時に、第1のアンドゲート50からはアツプカ
ウントパルスが出力され、カウンタ26のアドレ
ス信号がインクリメントされる。
In this way, according to the device of the embodiment, almost at the same time when the phase angle θ of the detection signals sin θ and cos θ becomes θ=φ 6 , the first AND gate 50 outputs an up count pulse, and the up count pulse is outputted from the counter 26. Address signal is incremented.

その後、第1及び第2のROM30及び32か
らは、内挿角φ7に基づく余弦波信号cosφ7及び正
弦波信号sinφ7が出力され、加算器42から出力
される信号Vcは再度負の値となり、比較器46
の出力もLレベルに切替わることとなる。
Thereafter, the first and second ROMs 30 and 32 output a cosine wave signal cosφ 7 and a sine wave signal sinφ 7 based on the interpolation angle φ 7 , and the signal Vc output from the adder 42 again takes a negative value. Then, the comparator 46
The output of is also switched to L level.

このようにして、本実施例の装置によれば、検
出信号sinθ及びcosθの位相角θが、内挿角φ0
φ1、φ2…を通過するごとにアツプカウントパル
スが出力されるため、このアツプカウンタパルス
を可逆カウンタ26を用いてカウントすることに
より、スケール等の変位量を正確に測定すること
が可能となる。
In this way, according to the device of this embodiment, the phase angle θ of the detection signals sin θ and cos θ is the interpolation angle φ 0 ,
Since an up-count pulse is output every time it passes through φ 1 , φ 2 , etc., by counting this up-counter pulse using the reversible counter 26, it is possible to accurately measure the amount of displacement of the scale, etc. Become.

また、前記実施例においては、検出信号sinθ及
びcosθの位相角θがプラス方向に推移する場合を
例にとり説明したが、これとは逆に、前記位相角
θがマイナス方向へ推移するようスケールを移動
すれば、そのスケールの変位量に対応したダウン
カウントパルスが第2のアンドゲート52から出
力されることとなる。
Furthermore, in the above embodiment, the case where the phase angle θ of the detection signals sin θ and cos θ changes in the positive direction was explained as an example, but conversely, the scale is adjusted so that the phase angle θ changes in the negative direction. If the scale moves, a down count pulse corresponding to the amount of displacement of the scale will be output from the second AND gate 52.

なお、本実施例においては、例えば位相角θが
内挿角φ5及びφ6の間の領域にある場合に、内挿
角としてφ6を設定する場合を例にとり説明した
が、本発明はこれに限らず、この場合に内挿角を
φ5を設定することも可能である。この場合には、
位相角θがθ=φ5となると同時に、比較器46
からHレベルの信号が出力されるよう基準値Vs
を設定すればよい。
In addition, in this embodiment, for example, when the phase angle θ is in the region between the interpolation angles φ 5 and φ 6 , φ 6 is set as the interpolation angle. The present invention is not limited to this, and in this case, it is also possible to set the interpolation angle to φ5 . In this case,
At the same time that the phase angle θ becomes θ= φ5 , the comparator 46
The reference value Vs is set so that an H level signal is output from
All you have to do is set .

異常警報器について 本発明の異常警報器において特徴的なことは、
内挿角と検出信号の位相角との位相ずれ角におけ
る余弦波信号を求め、これを検出信号が異常であ
るか否かの判別信号として用いたことであり、こ
のために異常警報器においても内挿角φにおける
sinφ及びcosφを記憶する角度データ記憶手段及
びこの記憶手段のデータを読み出すためのアドレ
ス指定手段が必要である。
About the abnormality alarm The characteristics of the abnormality alarm of the present invention are as follows:
A cosine wave signal was obtained at the phase difference angle between the interpolation angle and the phase angle of the detection signal, and this was used as a signal for determining whether or not the detection signal was abnormal. at interpolation angle φ
Angular data storage means for storing sinφ and cosφ and addressing means for reading the data from this storage means are required.

本発明は、パルス作成器の角度データ記憶手段
及びアドレス指定手段を異常警報器において利用
し、効率のよい回路構成とすることを特徴とす
る。
The present invention is characterized in that the angle data storage means and addressing means of the pulse generator are utilized in an abnormality alarm to provide an efficient circuit configuration.

従つて、第1及び第2の記憶部30,32の内
挿角データcosφ及びsinφが第1及び第2のD/
A変換器34,36を介して第2の演算回路54
に供給されている。
Therefore, the interpolation angle data cosφ and sinφ of the first and second storage units 30 and 32 are the same as those of the first and second D/
The second arithmetic circuit 54 via the A converters 34 and 36
is supplied to.

この第2の演算回路54は、前記第2のD/A
変換器36の出力を反転させる反転アンプ56
と、この反転アンプ56の出力とアンプ20の出
力とを乗算する第3の掛算器58及びD/A変換
器34の出力とアンプ22の出力とを乗算する第
4の掛算器60と、この第3の掛算器58の出力
と第4の掛算器60の出力との両者を加える加算
器38と、を有し、位相ずれ角Δθにおける
AcosΔθの信号を求める。
This second arithmetic circuit 54 is connected to the second D/A
an inverting amplifier 56 that inverts the output of the converter 36;
A third multiplier 58 multiplies the output of the inverting amplifier 56 by the output of the amplifier 20, a fourth multiplier 60 multiplies the output of the D/A converter 34 and the output of the amplifier 22, and an adder 38 that adds both the output of the third multiplier 58 and the output of the fourth multiplier 60, and
Find the signal of AcosΔθ.

更に、本発明は検出信号(波形)が異常である
か否かの判別を比較回路64にて行つており、こ
の比較回路64としては、第1の比較器66及び
第2の比較器68と、この両者の比較器66,6
8に基準値を設定するための半固定値設定器7
0,72が設けられる。この半固定値設定器70
には、検出信号が正常であると判別する許容範囲
の上限つまりAS+ΔAとなる値が、一方半固定値
設定器72には、許容範囲の下限AS−ΔAとなる
値が設定されている。
Further, in the present invention, a comparison circuit 64 determines whether the detection signal (waveform) is abnormal or not, and this comparison circuit 64 includes a first comparator 66, a second comparator 68, and , these two comparators 66,6
Semi-fixed value setter 7 for setting the reference value in 8
0,72 are provided. This semi-fixed value setter 70
is set to the upper limit of the allowable range for determining that the detection signal is normal, that is, A S +ΔA, and the semi-fixed value setter 72 is set to a value that is the lower limit of the allowable range, A S −ΔA. There is.

従つて、第1の比較器66は加算器62の出力
が上限AS+ΔA値を上回つたとき、一方第2の比
較器68は下限のAS−ΔA値を下回つたとき、検
出波形が異常であることを警報する警報信号を出
力する。そして、この警報信号はオアゲート74
から出力される。
Therefore, the first comparator 66 detects the detected waveform when the output of the adder 62 exceeds the upper limit A S +ΔA value, while the second comparator 68 detects the detected waveform when the output falls below the lower limit A S −ΔA value. Outputs an alarm signal to warn that there is an abnormality. And this alarm signal is the or gate 74
is output from.

本発明は以上のような構成からなり、以下にそ
の作用を説明する。
The present invention has the above configuration, and its operation will be explained below.

前述したように、本発明は位相ずれ角Δθにお
けるAcosΔθを求めることによつて検出信号の異
常を警報するものであり、AcosΔθは理論的には
以下の演算式によつて求められる。
As described above, the present invention provides a warning of an abnormality in the detection signal by determining AcosΔθ at a phase shift angle Δθ, and AcosΔθ is theoretically determined by the following arithmetic expression.

Ve=Asinθ・sinφ+Acosθ・cosφ =Acos(φ−θ) =AcosΔθ ……(2) 上記(2)式を回路の各構成部分に当てはめて説明
すると、アンプ20の出力はAsinθでありこれが
第3の掛算器58に供給され、また可逆カウンタ
26のカウントパルスによつて出力される第1の
記憶部30の出力は−sinφであり、この第1の記
憶部30の出力はアナログ信号に変換された後に
反転増幅器56にてsinφに変換される。そして、
sinφ信号は第3の掛算器58に供給される。従つ
て、第3の掛算器58ではAsinθ・sinφの演算が
行われることになる。
Ve=Asinθ・sinφ+Acosθ・cosφ =Acos(φ−θ) =AcosΔθ ...(2) Applying the above equation (2) to each component of the circuit, the output of the amplifier 20 is Asinθ, which is the third The output of the first storage section 30, which is supplied to the multiplier 58 and output by the count pulse of the reversible counter 26, is -sinφ, and the output of the first storage section 30 is converted into an analog signal. Later, it is converted into sinφ by an inverting amplifier 56. and,
The sinφ signal is provided to a third multiplier 58. Therefore, the third multiplier 58 calculates Asinθ·sinφ.

一方、アンプ22の出力はAcosθでありこれが
第4の掛算器60に供給され、また可逆カウンタ
26のカウントパルスによつて出力される第2の
記憶部32の出力はcosφであり、この第2の記
憶部32の出力はアナログ信号に変換された後に
第4の掛算器60に供給される。従つて、第4の
掛算器60ではAcos・cosφが演算される。
On the other hand, the output of the amplifier 22 is A cos θ, which is supplied to the fourth multiplier 60, and the output of the second storage unit 32, which is output by the count pulse of the reversible counter 26, is cos φ, which is supplied to the fourth multiplier 60. The output of the storage section 32 is converted into an analog signal and then supplied to the fourth multiplier 60. Therefore, the fourth multiplier 60 calculates Acos·cosφ.

そして、この第3の掛算器58と第4の掛算器
60の両者の信号は加算器62に供給され、ここ
で、Ve=Asinθ・cosθ+Acosθ・cosφの演算が行
われる。従つて、加算器62からはVe=
AcosΔθ、つまり位相ずれ角Δθにおける余弦波信
号が出力される。
The signals from both the third multiplier 58 and the fourth multiplier 60 are then supplied to the adder 62, where the calculation Ve=Asinθ·cosθ+Acosθ·cosφ is performed. Therefore, from the adder 62, Ve=
Acos Δθ, that is, a cosine wave signal at the phase shift angle Δθ is output.

次に、加算器62の出力は比較回路64内の第
1及び第2の比較器66,68に入力されてお
り、ここで検出信号が許容範囲内のものであるか
否かの比較が行われる。
Next, the output of the adder 62 is input to the first and second comparators 66 and 68 in the comparison circuit 64, where a comparison is made to determine whether the detection signal is within the allowable range. be exposed.

すなわち、第1の比較器66では、加算器62
の出力AcosΔθがAS+ΔAの値より上回つている
か否かが比較され、第2の比較器68ではAS
Δθの値より下回つているか否かが比較されるこ
とになり、第4図に示されるように、正常な検出
信号(波形)の場合には、加算器62の出力電圧
のピーク値がAs+ΔAとAS−ΔAの間の許容領域
100にくることになる。何故なら、この場合は
Δθ≒0であり、Ve=Acos Δθ≒Aとなつてピー
ク値が一定な値を保つているからである。
That is, in the first comparator 66, the adder 62
The second comparator 68 compares whether the output AcosΔθ exceeds the value of A S +ΔA.
A comparison is made to see if it is below the value of Δθ, and as shown in FIG. 4, in the case of a normal detection signal (waveform), the peak value of the output voltage of the adder 62 is As+ΔA. and A S -ΔA, which is the tolerance region 100. This is because in this case, Δθ≈0, Ve=Acos Δθ≈A, and the peak value remains constant.

従つて、正常であるときには、比較器66,6
8のいずれからも警報のための信号は出力されな
い。
Therefore, when it is normal, the comparators 66, 6
No alarm signal is output from any of the 8.

一方、検出信号に異常がある場合に、Acosθ>
AS+ΔA、あるいはAcosθ<AS−ΔAの範囲であ
る異常領域200にピーク値が存在することにな
る。
On the other hand, if there is an abnormality in the detection signal, Acosθ>
A peak value exists in the abnormal region 200 in the range of A S +ΔA or Acosθ<A S −ΔA.

例えば、検出信号の位相角あるいは内挿角に位
相ずれがある場合にはΔθ≠0となりVe=
AcosΔθ<ASΔAとなり、加算器62の出力電圧
のピーク値は異常領域200aに落ち込むことに
なる。また、検出波形の振幅に異常がある場合に
はΔθ≒0であるが、振幅Aが変化してVe=A>
AS+ΔAのときはピーク値が200bに、一方
Ve=A<AS−ΔAのときはピーク値が200a
にくることになる。従つて、加算器62の出力電
圧が異常領域200bにあるときは第1の比較器
66から、異常領域200aにあるときは第2の
比較器68から所定電圧の信号が出力される。
For example, if there is a phase shift in the phase angle or interpolation angle of the detection signal, Δθ≠0 and Ve=
A cos Δθ<A S ΔA, and the peak value of the output voltage of the adder 62 falls into the abnormal region 200a. Also, if there is an abnormality in the amplitude of the detected waveform, Δθ≒0, but the amplitude A changes and Ve=A>
When A S +ΔA, the peak value is 200b, while
When Ve=A<A S −ΔA, the peak value is 200a
I will be coming. Therefore, when the output voltage of the adder 62 is in the abnormal region 200b, a signal of a predetermined voltage is output from the first comparator 66, and when it is in the abnormal region 200a, the second comparator 68 outputs a signal of a predetermined voltage.

そして、この第1及び第2の比較器66,68
の出力はアオゲート74に供給され、このオアゲ
ート74にいずれかの信号が入力されると異常警
報信号が出力される。
The first and second comparators 66 and 68
The output is supplied to the OR gate 74, and when any signal is input to the OR gate 74, an abnormality alarm signal is output.

なお、本発明にて処理される検出信号はsinθ、
cosθで近似できる波形であればよく、例えば位相
の異なる三角波でもよい。この場合は前記振幅の
許容限界であるΔAを少し大きく設定することに
より、異常警報出力がなされる。
Note that the detection signal processed in the present invention is sinθ,
Any waveform that can be approximated by cosθ may be used; for example, a triangular wave with different phases may be used. In this case, an abnormality alarm is output by setting ΔA, which is the permissible limit of the amplitude, a little larger.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、精度の
良い物理的な変位量のリアルタイム測定及びリア
ルタイムでしかも小さな異常であつても見逃すこ
とのない異常警報が簡略化された回路構成にて効
率良く行うことが可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a simplified circuit can perform accurate real-time measurement of physical displacement amount and real-time abnormality alarm that does not miss even small abnormalities. This can be done efficiently depending on the configuration.

この結果、本発明の装置は検出信号sinθ及び
cosθの分割数を、任意に設定することができ、従
来の抵抗分割回路に比較して回路部品のバラツキ
等による影響を受けないので、分割精度を極めて
向上させることができる。
As a result, the device of the present invention has a detection signal sinθ and
The number of divisions of cos θ can be set arbitrarily, and compared to conventional resistance divider circuits, it is not affected by variations in circuit components, so the division accuracy can be greatly improved.

そして、検出信号sinθ及びcosθの位相角θの変
化に基づきカウントパルスをリアルタイムで出力
することができるので、例えばNC機械のフイー
ドバツク制御用の変位量測定装置及びその他のリ
アルタイム測定用の装置として、極めて広範囲に
用いることが可能となる。
Since it is possible to output count pulses in real time based on changes in the phase angle θ of the detection signals sin θ and cos θ, it is extremely useful as a displacement measurement device for feedback control of NC machines and other real-time measurement devices. It becomes possible to use it widely.

また、本発明装置は、前記異常な検出信号の警
報によつて、光学系の測定器にあつてはランプの
断線、劣化または検出器内のゴミ等による信号の
一時的あるいは恒久的低下の検出ができ、電気式
の測定器にあつてはケーブルの断線又は各回路部
材の恒久的な劣化等を検出することができる。
Furthermore, the device of the present invention detects temporary or permanent decline in the signal due to lamp breakage, deterioration, or dust in the detector in the case of optical measuring instruments, by issuing an alarm of the abnormal detection signal. In the case of electrical measuring instruments, it is possible to detect cable breakage or permanent deterioration of each circuit member.

特に、パルス作成回路の故障の検出、測定装置
の周波数測定劣化その他による信号の一時的又は
恒久的変化の検出ができるので、精密測定におけ
る検出誤差の発生を未然に防止して良好な測定作
用を行わせることが可能となる。
In particular, it is possible to detect failures in the pulse generation circuit, temporary or permanent changes in the signal due to frequency measurement deterioration of the measuring device, etc., thereby preventing detection errors in precision measurements and ensuring good measurement performance. It becomes possible to make it happen.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る測定装置を説明する回路
ブロツク図、第2図は本発明にかかる測定装置の
全体図、第3は第1図に示すパルス作成器におけ
るタイミングチヤート図、第4は比較回路の作用
を説明するグラフ図である。 10……検出器、12……パルス作成器、14
……カウンタ、18……角度データ記憶回路、2
6……アドレス指定手段としての可逆カウンタ、
30……第1の記憶部(ROM)、32……第2
の記憶部(ROM)、34……第1のD/A変換
器、36……第2のD/A変換器、38……第1
の掛算器、41……第2の掛算器、42,62…
…加算器、44……パルス発生回路、54……第
2の演算回路、58……第3の掛算器、60……
第4の掛算器、64……比較回路。
FIG. 1 is a circuit block diagram explaining the measuring device according to the present invention, FIG. 2 is an overall diagram of the measuring device according to the present invention, third is a timing chart of the pulse generator shown in FIG. FIG. 3 is a graph diagram illustrating the operation of a comparison circuit. 10...Detector, 12...Pulse generator, 14
... Counter, 18 ... Angle data storage circuit, 2
6...Reversible counter as addressing means,
30...first storage unit (ROM), 32...second
storage unit (ROM), 34...first D/A converter, 36...second D/A converter, 38...first
Multiplier, 41... Second multiplier, 42, 62...
...Adder, 44...Pulse generation circuit, 54...Second arithmetic circuit, 58...Third multiplier, 60...
Fourth multiplier, 64...comparison circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 相対的な変位量をsinθ及びcosθで近似できる
2相の検出信号として出力する検出器と、前記検
出信号において複数の内挿角φが設定されこの内
挿角φ毎に測定用のカウントパルスを出力するパ
ルス作成器と、前記各検出信号の異常を警報する
異常警報器と、を含む測定装置において、パルス
作成器は、前記検出信号の分割数に対応して設定
された複数の内挿角データsinφ及びcosφが各ア
ドレスに格納された角度データ記憶手段と、前記
検出器から出力される検出信号sinθ及びcosθと前
記角度データ記憶手段から出力されるデータ内挿
角sinφ及びcosφとに基づいてVc∝sin(θ−φ)
なる出力信号Vcを演算出力する第1の演算手段
と、前記第1の演算値Vcを所定の基準値Vsと比
較しアツプカウントパルス又はダウンカウントパ
ルスを出力するパルス発生手段と、カウントパル
スが出力される毎に内挿角データの読出しアドレ
スを順次切替え制御するアドレス指定手段と、を
含み、異常警報器は、前記角度データ記憶手段か
ら出力される内挿角データ及び各検出信号に基づ
いて検出信号の振幅増幅率Aを含んだVe=
AcosΔθ(Δθ=θ−φ:位相ずれ角)に近似でき
る出力信号Veを演算する第2の演算手段と、こ
の第2の演算手段の出力を正常な検出信号の許容
範囲を示す基準値と比較する比較手段と、を含
み、検出信号sinθ及びcosθを設定された内挿角度
データに従い細分割しアツプカウントパルス又は
ダウンカウントパルスを出力するとともに、前記
位相ずれ角におけるAcosΔθの信号が許容範囲か
ら外れたときに異常警報信号を出力することを特
徴とする測定装置。 2 特許請求の範囲1記載の装置において、前記
角度データ記憶手段は、内挿角データsinφを記憶
する第1の記憶部及び内挿角データcosφを記憶
する第2の記憶部と、この第1及び第2の記憶部
からの出力信号をデジタルアナログ変換する第1
及び第2のD/A変換器と、からなり、第1の演
算手段は、前記第1及び第2のD/A変換器出力
と検出信号とを乗算出力する第1及び第2の掛算
器と、この第1及び第2の掛算器出力の両者の和
を演算する加算器と、からなり、第2の演算手段
は、第2のD/A変換器出力を反転する反転増幅
器と、この反転増幅器出力及び第1のD/A変換
器出力と検出信号とを乗算出力する第3及び第4
の掛算器と、この第3及び第4の掛算器出力の両
者の和を演算する加算器と、からなることを特徴
とする測定装置。
[Claims] 1. A detector that outputs a two-phase detection signal that can approximate the amount of relative displacement by sin θ and cos θ, and a plurality of interpolation angles φ are set for the detection signal, and a plurality of interpolation angles φ are set for each interpolation angle φ. In the measuring device, the pulse generator includes a pulse generator that outputs count pulses for measurement, and an abnormality alarm that alarms abnormalities in each of the detection signals. angle data storage means in which a plurality of interpolated angle data sinφ and cosφ are stored at each address; detection signals sinθ and cosθ outputted from the detector; and data interpolated angle data outputted from the angle data storage means. Vc∝sin(θ−φ) based on sinφ and cosφ
a first calculating means for calculating and outputting an output signal Vc, a pulse generating means for comparing the first calculated value Vc with a predetermined reference value Vs and outputting an up-count pulse or a down-count pulse; and a pulse generating means for outputting a count pulse. an address specifying means for sequentially switching and controlling the readout address of the interpolated angle data each time the angle data is read, and the abnormality alarm detects the interpolated angle data based on the interpolated angle data and each detection signal output from the angle data storage means. Ve= including signal amplitude amplification factor A
A second calculation means for calculating an output signal Ve that can be approximated to AcosΔθ (Δθ=θ−φ: phase shift angle), and comparing the output of the second calculation means with a reference value indicating an allowable range of a normal detection signal. and a comparison means for subdividing the detection signals sin θ and cos θ according to the set interpolation angle data and outputting up-count pulses or down-count pulses, and detecting that the signal of A cos Δθ at the phase shift angle is out of the permissible range. A measuring device characterized in that it outputs an abnormality alarm signal when an abnormality occurs. 2. In the apparatus according to claim 1, the angle data storage means includes a first storage section that stores interpolated angle data sinφ, a second storage section that stores interpolated angle data cosφ, and a second storage section that stores interpolated angle data cosφ. and a first converting the output signal from the second storage unit into a digital-to-analog converter.
and a second D/A converter, and the first calculation means includes first and second multipliers that multiply and output the outputs of the first and second D/A converters and the detection signal. and an adder that calculates the sum of both the first and second multiplier outputs, and the second calculation means includes an inverting amplifier that inverts the second D/A converter output, and an adder that calculates the sum of both the first and second multiplier outputs. third and fourth outputs that multiply the inverting amplifier output and the first D/A converter output by the detection signal;
A measuring device comprising: a multiplier; and an adder for calculating the sum of both the third and fourth multiplier outputs.
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