JPH04525B2 - - Google Patents

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下にパルス発生器と異常警報器とを順に説明
する。

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。

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。

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。

以下に、その具体的な構成を詳細に説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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と
の間にある場合を想定する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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A_S＋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A_S−ΔAとなる
値が設定されている。

従つて、第１の比較器６６は加算器６２の出力
が上限A_S＋ΔA値を上回つたとき、一方第２の比
較器６８は下限のA_S−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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

すなわち、第１の比較器６６では、加算器６２
の出力AcosΔθがA_S＋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A_S−
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A_S−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。

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。

一方、検出信号に異常がある場合に、Acosθ＞
A_S＋ΔA、あるいはAcosθ＜A_S−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。

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＜A_SΔA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＞
A_S＋ΔAのときはピーク値が２００ｂに、一方
Ve＝Ａ＜A_S−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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

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。