JPH0612266B2 - 多回転式絶対値エンコ−ダ - Google Patents
多回転式絶対値エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPH0612266B2 JPH0612266B2 JP13327087A JP13327087A JPH0612266B2 JP H0612266 B2 JPH0612266 B2 JP H0612266B2 JP 13327087 A JP13327087 A JP 13327087A JP 13327087 A JP13327087 A JP 13327087A JP H0612266 B2 JPH0612266 B2 JP H0612266B2
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- Japan
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- rotation
- power supply
- voltage
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- 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、1回転以上の回転数と回転方向を検出する1
パルス検出器と1回転以内の絶対角度を検出する絶対値
エンコーダが同一シャフトに組み合わされてなり、それ
ぞれの検出信号をもとにして、シャフトの多回転の絶対
角度を検出し、エンコーダに供給される電源がなくなっ
た場合には、外部からの電池電源等の補助電源、内部の
電池電源や大容量コンデンサ等により1パルス検出器と
1パルス検出器と検出量を計測する電子回路等に電源が
供給される多回転式絶対値エンコーダに関する。
パルス検出器と1回転以内の絶対角度を検出する絶対値
エンコーダが同一シャフトに組み合わされてなり、それ
ぞれの検出信号をもとにして、シャフトの多回転の絶対
角度を検出し、エンコーダに供給される電源がなくなっ
た場合には、外部からの電池電源等の補助電源、内部の
電池電源や大容量コンデンサ等により1パルス検出器と
1パルス検出器と検出量を計測する電子回路等に電源が
供給される多回転式絶対値エンコーダに関する。
第7図は、この種の多回転式絶対値エンコーダの従来例
(特願昭61-230253)の構成図である。
(特願昭61-230253)の構成図である。
この多回転式絶対値エンコーダは、1回転以内の絶対角
度を検出するための回転ディスク2と、これに投光する
ためのLED4と、固定スリット5と、受光素子のフォ
トダイオードアレイ6と、これらの検出信号を矩形波に
波形整形する波形整形回路71〜715から構成され、多
回転を検出する磁気エンコーダは、回転部に磁石82を
具備した回転ディスク81と、この回転数を検出するた
めの磁気抵抗素子9と、波形整形回路10と、電源の供給
がなくなった場合には、外部からの電池電源に切り換え
を行なう電源切換回路14と、電池電源が無くなった場合
には蓄電した電子により回路を駆動する大容量コンデン
サ15と、電源電圧を検出する電圧検出回路13と、多回転
の検出信号をカウントし、数値を保持しておくためのマ
イクロコンピュータを内蔵した制御回路12と、電源投入
後には、多回転の検出信号と1回転以内の絶対値信号を
Aチャンネル、Bチャンネル、Zチャンネルの信号とし
て、それぞれシリアル伝送するためのゲートアレイを含
む制御回路17と、これらの信号を受側装置に送るための
平衡型ラインドライバー回路16から構成されている。ま
た、信号伝送の方法としては、電源電圧が供給されると
電圧検出回路13が動作し、制御回路17と12に信号を送
り、制御回路17が動作して、初めにシャフト1の多回転
検出信号を調歩同期信号でAチャンネル信号にシリアル
データとして受側装置に伝送する。本従来例において
は、8キャラクタのアスキー(ASCII)コード;9600ボ
ーにて伝送している。そして、2番目に絶対値エンコー
ダで検出した絶対値信号をA,Bチャンネルのインクリ
メンタルパルスとして、受側装置に伝送する(第8
図)。受側装置においては、この2つの信号から多回転
した絶対位置が検出できるわけである。また、伝送後
は、従来どおり、A,Bチャンネルの2相パルスで伝送
することにより、インクリメンタルエンコーダによる位
置決めを行なうこができる。
度を検出するための回転ディスク2と、これに投光する
ためのLED4と、固定スリット5と、受光素子のフォ
トダイオードアレイ6と、これらの検出信号を矩形波に
波形整形する波形整形回路71〜715から構成され、多
回転を検出する磁気エンコーダは、回転部に磁石82を
具備した回転ディスク81と、この回転数を検出するた
めの磁気抵抗素子9と、波形整形回路10と、電源の供給
がなくなった場合には、外部からの電池電源に切り換え
を行なう電源切換回路14と、電池電源が無くなった場合
には蓄電した電子により回路を駆動する大容量コンデン
サ15と、電源電圧を検出する電圧検出回路13と、多回転
の検出信号をカウントし、数値を保持しておくためのマ
イクロコンピュータを内蔵した制御回路12と、電源投入
後には、多回転の検出信号と1回転以内の絶対値信号を
Aチャンネル、Bチャンネル、Zチャンネルの信号とし
て、それぞれシリアル伝送するためのゲートアレイを含
む制御回路17と、これらの信号を受側装置に送るための
平衡型ラインドライバー回路16から構成されている。ま
た、信号伝送の方法としては、電源電圧が供給されると
電圧検出回路13が動作し、制御回路17と12に信号を送
り、制御回路17が動作して、初めにシャフト1の多回転
検出信号を調歩同期信号でAチャンネル信号にシリアル
データとして受側装置に伝送する。本従来例において
は、8キャラクタのアスキー(ASCII)コード;9600ボ
ーにて伝送している。そして、2番目に絶対値エンコー
ダで検出した絶対値信号をA,Bチャンネルのインクリ
メンタルパルスとして、受側装置に伝送する(第8
図)。受側装置においては、この2つの信号から多回転
した絶対位置が検出できるわけである。また、伝送後
は、従来どおり、A,Bチャンネルの2相パルスで伝送
することにより、インクリメンタルエンコーダによる位
置決めを行なうこができる。
第9図は第7図の構成の多回転式絶対値エンコーダを受
側の制御装置とケーブルにて接続した構成を示してい
る。この状態において外部電池電源のケーブルが断線
(x印)または接触不良が発生すると電源がなくなった
場合には、内部の大容量コンデンサ15にて記憶している
が、このコンデンサ15も放電を続ければ電圧が低下し、
シャフトの回転量を記憶できなくなるという問題が発生
し、電源の再投入時には正確な絶対位置を検出できない
という問題が発生する。
側の制御装置とケーブルにて接続した構成を示してい
る。この状態において外部電池電源のケーブルが断線
(x印)または接触不良が発生すると電源がなくなった
場合には、内部の大容量コンデンサ15にて記憶している
が、このコンデンサ15も放電を続ければ電圧が低下し、
シャフトの回転量を記憶できなくなるという問題が発生
し、電源の再投入時には正確な絶対位置を検出できない
という問題が発生する。
また、多回転式絶対値エンコーダ内部に補助電池18等を
内蔵していた場合(第10図)には電池の電圧降下が同様
の現象になり、正確な絶対位置を検出できないという問
題が発生する。
内蔵していた場合(第10図)には電池の電圧降下が同様
の現象になり、正確な絶対位置を検出できないという問
題が発生する。
外部電池の場合には、多回転式絶対値エンコーダの電池
電流を常時検出すればよいが、これは1個の多回転式絶
対値エンコーダを駆動している場合であって、多関節ロ
ボットのように外部電池に6軸分(6個)の多回転式絶
対値エンコーダが並列に接続されていれば、個々の消費
電流のバラツキや電池電圧の変動もあるので、電池電流
の常時検出だけではリードの断線や接触不良を検出でき
ない。
電流を常時検出すればよいが、これは1個の多回転式絶
対値エンコーダを駆動している場合であって、多関節ロ
ボットのように外部電池に6軸分(6個)の多回転式絶
対値エンコーダが並列に接続されていれば、個々の消費
電流のバラツキや電池電圧の変動もあるので、電池電流
の常時検出だけではリードの断線や接触不良を検出でき
ない。
本発明の多回転式絶対値エンコーダは、外部電池電源、
内部の電池電源や大容量コンデンサ等により、1パルス
検出器の検出量を計測する電子回路等が駆動されていた
時に、この電圧が正常であったか、異常であったかを判
定する、少なくとも電圧の異常を検出する異常検出回路
を有し、異常の場合には、電源投入時、多回転の回転数
を示す信号のかわりに異常検出信号を受側装置にシリア
ル伝送することにより、外部または内部電圧異常を知ら
せるものである。
内部の電池電源や大容量コンデンサ等により、1パルス
検出器の検出量を計測する電子回路等が駆動されていた
時に、この電圧が正常であったか、異常であったかを判
定する、少なくとも電圧の異常を検出する異常検出回路
を有し、異常の場合には、電源投入時、多回転の回転数
を示す信号のかわりに異常検出信号を受側装置にシリア
ル伝送することにより、外部または内部電圧異常を知ら
せるものである。
したがって、信頼性の高い絶対値エンコーダが得られ
る。
る。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第1図は本発明の多回転式絶対値エンコーダの一実施例
のブロック図、第2図はそのAチャンネル出力、Bチャ
ンネル出力を示す図である。
のブロック図、第2図はそのAチャンネル出力、Bチャ
ンネル出力を示す図である。
本実施例は、第7図の従来の構成に、異常電圧検出回路
19を設けて、電池電圧および大容量コンデンサ15からの
電圧V1を常時検出し、万一、電圧V1が規定電圧より
低下した場合には、異常電圧信号を制御回路17に送り、
制御回路17は正常時の回転量のデータより優先して平型
難ラインドライバー回路16を通じて異常電圧検出データ
としてアスキーコード「BATERROR」を受側装置に送る。
19を設けて、電池電圧および大容量コンデンサ15からの
電圧V1を常時検出し、万一、電圧V1が規定電圧より
低下した場合には、異常電圧信号を制御回路17に送り、
制御回路17は正常時の回転量のデータより優先して平型
難ラインドライバー回路16を通じて異常電圧検出データ
としてアスキーコード「BATERROR」を受側装置に送る。
したがって、第9図に示したように、多回転式絶対値エ
ンコーダと受側の制御装置との電池電圧が異常になった
場合には、受側制御装置にて異常を検出することができ
る。また、外部電池を使用せず第10図に示したように補
助電池18を内部に用いた場合においても同様にして異常
電圧を検出することができる。さらに、多関節ロボット
のように多回転式絶対値エンコーダを多く使用する場合
においては一軸づつ絶対値信号を検出しているため、ど
の軸の多回転式絶対値エンコーダの配線や内部電池等が
異常であるか検出できる。
ンコーダと受側の制御装置との電池電圧が異常になった
場合には、受側制御装置にて異常を検出することができ
る。また、外部電池を使用せず第10図に示したように補
助電池18を内部に用いた場合においても同様にして異常
電圧を検出することができる。さらに、多関節ロボット
のように多回転式絶対値エンコーダを多く使用する場合
においては一軸づつ絶対値信号を検出しているため、ど
の軸の多回転式絶対値エンコーダの配線や内部電池等が
異常であるか検出できる。
なお、正常の場合は多回転数は の形で受側の制御装置に送られるので、異常の場合とは
っきり区別できる。
っきり区別できる。
第3図は本発明の多回転式絶対値エンコーダの他の実施
例のブロック図である。
例のブロック図である。
本実施例は、検出素子21と異常検出回路20を用いて、異
常電圧以外に異常温度、振動を検出する構成にしたもの
である。
常電圧以外に異常温度、振動を検出する構成にしたもの
である。
第4図は検出素子21として温度検出を行なうサーミスタ
を用いたもので、基板上にのせたサーミスタの温度上昇
に対して抵抗値が低下する特性を利用してエンコーダの
内部温度を検出し、これをコンパレータIC1、抵抗R1
〜R3からなる異常検出回路20のコンパレータIC1で波
形整形し、使用限度の温度になった場合、異常検出信号
を制御回路17に送り、制御回路17から「TEMERROR」とい
うアスキーコードを出力する。
を用いたもので、基板上にのせたサーミスタの温度上昇
に対して抵抗値が低下する特性を利用してエンコーダの
内部温度を検出し、これをコンパレータIC1、抵抗R1
〜R3からなる異常検出回路20のコンパレータIC1で波
形整形し、使用限度の温度になった場合、異常検出信号
を制御回路17に送り、制御回路17から「TEMERROR」とい
うアスキーコードを出力する。
なお、異常ごとにデータの内容を変化させれば多くの検
出データをシリアルデータとして受側の制御装置に送る
ことができる。なお、電源投入時以外にもロボットのよ
うに全軸のエンコーダが動いていない場合を利用して、
動作していないエンコーダの異常信号を送ることも可能
である。
出データをシリアルデータとして受側の制御装置に送る
ことができる。なお、電源投入時以外にもロボットのよ
うに全軸のエンコーダが動いていない場合を利用して、
動作していないエンコーダの異常信号を送ることも可能
である。
第5図はパルス欠相検出の場合の異常検出の回路図、第
6図はそのタイムチャートである。
6図はそのタイムチャートである。
本絶対値エンコーダは、動作時においては従来のインク
リメンタルエンコーダと同一の特性を示すので、この2
層インクリメンタル信号の波形整形する前の検出信号を
みてパルスの欠相を検出するものである。2相の検出信
号は、第6図(1),(2)に示したようにA+と電気的に18
0゜位相のずれたA−とA+より90゜位相差のB+、B
+と180゜位相のずれたB−の4信号が検出信号で、こ
れらの検出信号A+、A−、B+、B−をアンプAMP1
〜AMP4、抵抗R4〜R7を用いて合成すると第6図(3)
の信号となり、もし何かの原因で欠相すると、この信号
が基準電圧VRより小さくなるのでコンパレータIC2の
出力レベルが反転し、この信号を異常検出信号として制
御回路17に送ればパルスの欠相を検出することができ
る。
リメンタルエンコーダと同一の特性を示すので、この2
層インクリメンタル信号の波形整形する前の検出信号を
みてパルスの欠相を検出するものである。2相の検出信
号は、第6図(1),(2)に示したようにA+と電気的に18
0゜位相のずれたA−とA+より90゜位相差のB+、B
+と180゜位相のずれたB−の4信号が検出信号で、こ
れらの検出信号A+、A−、B+、B−をアンプAMP1
〜AMP4、抵抗R4〜R7を用いて合成すると第6図(3)
の信号となり、もし何かの原因で欠相すると、この信号
が基準電圧VRより小さくなるのでコンパレータIC2の
出力レベルが反転し、この信号を異常検出信号として制
御回路17に送ればパルスの欠相を検出することができ
る。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、電源電圧が投入されてい
ない場合で、外部電池電源のケーブルの断線や接触不良
が多回転式絶対値エンコーダに発生した場合、さらに電
圧以外においても、温度や振動等のセンサを用い同様の
異常信号を受側の制御装置にシリアルデータとして送る
ことにより、異常の絶対値信号で駆動することがなくな
り、信頼性の高い多回転式絶対値エンコーダを得ること
ができる効果がある。
ない場合で、外部電池電源のケーブルの断線や接触不良
が多回転式絶対値エンコーダに発生した場合、さらに電
圧以外においても、温度や振動等のセンサを用い同様の
異常信号を受側の制御装置にシリアルデータとして送る
ことにより、異常の絶対値信号で駆動することがなくな
り、信頼性の高い多回転式絶対値エンコーダを得ること
ができる効果がある。
第1図は本発明の多回転式絶対値エンコーダの一実施例
のブロック図、第2図は第1図の実施例において電池電
源が不良の場合の信号伝送を示す図、第3図は本発明の
多回転式絶対値エンコーダの他の実施例のブロック図、
第4図は異常検出回路20の具体例の回路図、第5図は異
常検出回路20の他の具体例の回路図、第6図は異常検出
のタイムチャート、第7図は多回転式絶対値エンコーダ
の従来例のブロック図、第8図は第7図の従来例におけ
る出力信号を示す図、第9図は第7図の多回転式絶対値
エンコーダを受側の制御装置19とケーブル20にて接続し
た構成を示す図、第10図は補助電池を内蔵した従来の多
回転式絶対値エンコーダのブロック図である。 1……シャフト、 2……絶対値エンコーダ用回転ディスク、 4……LED、 5……固定スリット、 6……フォトダイオードアレイ、 71〜715,10……波形整形回路、 81……磁気エンコーダ用回転ディスク、 82……磁石、 9……磁気抵抗素子、 12,17……制御回路、 13……電圧検出回路、 14……電源切換回路、 15……大容量コンデンサ、 16……平衡型ラインドライバー回路、 19……異常電圧検出回路、 20……異常検出回路、 21……検出素子、 D1,D2,D3……ダイオード、 R1,R2,…,R7……抵抗。 IC1,IC2……比較器、 AMP1〜AMP2……アンプ。
のブロック図、第2図は第1図の実施例において電池電
源が不良の場合の信号伝送を示す図、第3図は本発明の
多回転式絶対値エンコーダの他の実施例のブロック図、
第4図は異常検出回路20の具体例の回路図、第5図は異
常検出回路20の他の具体例の回路図、第6図は異常検出
のタイムチャート、第7図は多回転式絶対値エンコーダ
の従来例のブロック図、第8図は第7図の従来例におけ
る出力信号を示す図、第9図は第7図の多回転式絶対値
エンコーダを受側の制御装置19とケーブル20にて接続し
た構成を示す図、第10図は補助電池を内蔵した従来の多
回転式絶対値エンコーダのブロック図である。 1……シャフト、 2……絶対値エンコーダ用回転ディスク、 4……LED、 5……固定スリット、 6……フォトダイオードアレイ、 71〜715,10……波形整形回路、 81……磁気エンコーダ用回転ディスク、 82……磁石、 9……磁気抵抗素子、 12,17……制御回路、 13……電圧検出回路、 14……電源切換回路、 15……大容量コンデンサ、 16……平衡型ラインドライバー回路、 19……異常電圧検出回路、 20……異常検出回路、 21……検出素子、 D1,D2,D3……ダイオード、 R1,R2,…,R7……抵抗。 IC1,IC2……比較器、 AMP1〜AMP2……アンプ。
Claims (1)
- 【請求項1】1回転以上の回転量と回転方向とを検出す
る1パルス検出器と1回転以内の絶対角度を検出する絶
対値エンコーダとが同一シャフト上に組み合わされてな
り、それぞれの検出信号をもとにして、シャフトの多回
転の絶対角度を検出し、電源投入の場合には、電源電圧
を検出する検出回路が所定電圧以上の電源電圧を検出し
た時、初めに多回転の回転量を受側回路にシリアル伝送
し、その後、1回転以内の絶対角度を電気的に90゜位相
差をもった2相矩形波信号で送る制御回路を有し、エン
コーダに供給される電源がなくなった場合には、外部か
らの電池電源等や内部に組み込まれた電池電源または大
容量コンデンサ等により1パルス検出器の検出量を計測
する電子回路等に電源が供給される多回転式絶対値エン
コーダにおいて、 外部電池電源、内部の電池電源や大容量コンデンサ等に
より、1パルス検出器の検出量を計測する電子回路等が
駆動されていた時に、この電圧が正常であったか、異常
であったかを判定する、少なくとも電圧の異常を検出す
る異常検出回路を有し、異常の場合には、電源投入時、
多回転の回転数を示す信号のかわりに異常検出信号を受
側装置にシリアル伝送することにより、外部または内部
電圧異常を知らせることを特徴とする多回転式絶対値エ
ンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13327087A JPH0612266B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 多回転式絶対値エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13327087A JPH0612266B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 多回転式絶対値エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63300911A JPS63300911A (ja) | 1988-12-08 |
| JPH0612266B2 true JPH0612266B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=15100697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13327087A Expired - Fee Related JPH0612266B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 多回転式絶対値エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612266B2 (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297619U (ja) * | 1989-01-20 | 1990-08-03 | ||
| JP2794798B2 (ja) * | 1989-06-30 | 1998-09-10 | 株式会社安川電機 | エンコーダ |
| JPH0374320U (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-25 | ||
| US9823090B2 (en) | 2014-10-31 | 2017-11-21 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor for sensing a movement of a target object |
| EP2080988B1 (de) * | 2008-01-18 | 2012-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Messsystem und Verfahren zur Überwachung des Messsystems |
| EP2080989B1 (de) * | 2008-01-18 | 2012-06-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Messsystem und Verfahren zur Überwachung eines Messsystems |
| EP2080987B1 (de) * | 2008-01-18 | 2012-06-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Messsystem und Verfahren zur Überwachung eines Messsystems |
| US8624588B2 (en) | 2008-07-31 | 2014-01-07 | Allegro Microsystems, Llc | Apparatus and method for providing an output signal indicative of a speed of rotation and a direction of rotation as a ferromagnetic object |
| US8022692B2 (en) | 2009-01-19 | 2011-09-20 | Allegro Microsystems, Inc. | Direction detection sensor |
| JP5994305B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2016-09-21 | オムロン株式会社 | ロータリーエンコーダおよびロータリーエンコーダの異常検出方法 |
| US9817078B2 (en) | 2012-05-10 | 2017-11-14 | Allegro Microsystems Llc | Methods and apparatus for magnetic sensor having integrated coil |
| US8754640B2 (en) | 2012-06-18 | 2014-06-17 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensors and related techniques that can provide self-test information in a formatted output signal |
| US9810519B2 (en) | 2013-07-19 | 2017-11-07 | Allegro Microsystems, Llc | Arrangements for magnetic field sensors that act as tooth detectors |
| US10495699B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-12-03 | Allegro Microsystems, Llc | Methods and apparatus for magnetic sensor having an integrated coil or magnet to detect a non-ferromagnetic target |
| US10145908B2 (en) | 2013-07-19 | 2018-12-04 | Allegro Microsystems, Llc | Method and apparatus for magnetic sensor producing a changing magnetic field |
| JP5945973B2 (ja) | 2013-11-05 | 2016-07-05 | 株式会社安川電機 | エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム、エンコーダの信号処理方法 |
| US10712403B2 (en) | 2014-10-31 | 2020-07-14 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor and electronic circuit that pass amplifier current through a magnetoresistance element |
| US9823092B2 (en) | 2014-10-31 | 2017-11-21 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor providing a movement detector |
| US9720054B2 (en) | 2014-10-31 | 2017-08-01 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor and electronic circuit that pass amplifier current through a magnetoresistance element |
| US9719806B2 (en) | 2014-10-31 | 2017-08-01 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor for sensing a movement of a ferromagnetic target object |
| US10495700B2 (en) | 2016-01-29 | 2019-12-03 | Allegro Microsystems, Llc | Method and system for providing information about a target object in a formatted output signal |
| US10495485B2 (en) | 2016-05-17 | 2019-12-03 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensors and output signal formats for a magnetic field sensor |
| US10012518B2 (en) | 2016-06-08 | 2018-07-03 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor for sensing a proximity of an object |
| US10041810B2 (en) | 2016-06-08 | 2018-08-07 | Allegro Microsystems, Llc | Arrangements for magnetic field sensors that act as movement detectors |
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-
1987
- 1987-05-30 JP JP13327087A patent/JPH0612266B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63300911A (ja) | 1988-12-08 |
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