JPH10132604A - Position detector - Google Patents
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- JPH10132604A JPH10132604A JP8285339A JP28533996A JPH10132604A JP H10132604 A JPH10132604 A JP H10132604A JP 8285339 A JP8285339 A JP 8285339A JP 28533996 A JP28533996 A JP 28533996A JP H10132604 A JPH10132604 A JP H10132604A
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Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工作機械や
精密測定機器等において相対変位する2部材の変位量を
検出する位置検出装置に関し、特に、装置自体及びサー
ボ機構全体の構造の簡略化と、サーボモータの制御の高
精度化とを図ったものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device for detecting the amount of displacement of two members which are relatively displaced in, for example, a machine tool or a precision measuring device, and more particularly to simplification of the structure of the device itself and the entire servo mechanism. The present invention relates to a technique for improving the accuracy of servomotor control.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に工作機械や精密測定機器等におい
ては、相対変位する2部材の位置を目標位置に一致させ
るために、この2部材間の変位量を検出してその検出結
果を制御量として用いるサーボ機構が設けられている。
近年、このサーボ機構では、サーボモータとして交流サ
ーボモータを用いることが主流になりつつある。2. Description of the Related Art Generally, in a machine tool, a precision measuring device, or the like, in order to make the position of two members relatively displaced coincide with a target position, the amount of displacement between the two members is detected and the detection result is used as a control amount. A servo mechanism to be used is provided.
In recent years, in this servo mechanism, the use of an AC servomotor as a servomotor has become mainstream.
【0003】ところで、交流サーボモータを制御するに
は、通常、位置及び速度を制御するためのデジタル2相
信号(位相差が90度のA/B相信号やUP/DOWN
信号)と、磁界制御を行うためのデジタル3相信号(位
相差が120度ずつのU,V,W相信号)とを交流サー
ボモータに供給することが必要である。しかるに、この
位置・速度制御用の2相信号は微細な制御を可能ならし
めるために比較的短い周期(マイクロメートル単位の長
さ)の信号でなければならないのに対し、磁界制御用の
3相信号はモータのスロットのピッチ(一般にミリメー
トル単位の長さ)に合わせた周期の信号なので、両信号
の周期は大きく異なっている。In order to control an AC servomotor, a digital two-phase signal (an A / B phase signal having a phase difference of 90 degrees or an UP / DOWN signal) for controlling position and speed is usually used.
Signal) and a digital three-phase signal for controlling the magnetic field (U-, V-, and W-phase signals having a phase difference of 120 degrees each other) need to be supplied to the AC servomotor. However, the two-phase signal for position / velocity control must be a signal with a relatively short period (length in micrometer) to enable fine control, whereas the three-phase signal for magnetic field control is required. Since the signals have a period corresponding to the pitch of the motor slot (generally, the length in millimeters), the periods of both signals are greatly different.
【0004】そのため従来は、位置・速度制御用の2相
信号に応じたピッチの目盛を記録したスケールと、磁界
制御用の3相信号に応じたピッチの目盛を記録したスケ
ールとの2本のスケールを設け、これら別々のスケール
から検出した周期性信号に基づいて位置・速度制御用の
2相信号と磁界制御用の3相信号とを得るようにしてい
た。Conventionally, there are two types of scales, a scale on which a pitch scale corresponding to a two-phase signal for position / speed control is recorded and a scale on which a pitch scale corresponding to a three-phase signal for magnetic field control is recorded. A scale is provided, and a two-phase signal for position / speed control and a three-phase signal for magnetic field control are obtained based on periodic signals detected from these separate scales.
【0005】また、リニア交流サーボモータを用いる場
合には、スケールとセンサ(検出ヘッド)との相対変位
量を符号化するエンコーダ自体も、位置・速度制御用の
2相信号を得るためのものと磁界制御用の3相信号を得
るためのものとを別々に設けるようにしていた。When a linear AC servomotor is used, the encoder itself for encoding the relative displacement between the scale and the sensor (detection head) is also required to obtain a two-phase signal for position / speed control. A device for obtaining a three-phase signal for magnetic field control is provided separately.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように位
置・速度制御用と磁界制御用との2本のスケールを設け
ることには、サーボ機構の構造の複雑化やその取り付け
時の調整箇所及び組立工数の増加を招くという問題があ
った。However, providing two scales, one for position / speed control and one for magnetic field control, complicates the structure of the servo mechanism and the adjustment points when the servo mechanism is mounted. There has been a problem that the number of assembling steps is increased.
【0007】また、このように位置・速度制御用の2相
信号と磁界制御用の3相信号とを別々のスケールから得
ることには、位置・速度制御用の2相信号と磁界制御用
の3相信号との位相差を高い精度で合わせることが困難
となり、歩留りが悪化してしまうという問題があった。In order to obtain the two-phase signal for position / velocity control and the three-phase signal for magnetic field control from different scales as described above, it is necessary to provide a two-phase signal for position / velocity control and a three-phase signal for magnetic field control. There is a problem that it is difficult to match the phase difference with the three-phase signal with high accuracy, and the yield is deteriorated.
【0008】更に、リニア交流サーボモータにおけるよ
うに位置・速度制御用と磁界制御用との2つのエンコー
ダを設ける場合には、構造の複雑化や調整箇所及び組立
工数の増加が一層甚だしくなるという問題があった。Further, when two encoders for position / speed control and magnetic field control are provided as in a linear AC servomotor, the structure becomes complicated and the number of adjustment points and the number of assembling steps are further increased. was there.
【0009】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、交流サーボモータを用いたサーボ機構の構造を簡略
化し、その取り付け時の調整箇所及び組立工数を減少さ
せ、しかも位置・速度制御用の2相信号と磁界制御用の
3相信号との位相差を高い精度で合わせることのできる
位置検出装置を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above points, and simplifies the structure of a servomechanism using an AC servomotor, reduces the number of adjustment points and the number of assembling steps at the time of mounting, and further reduces the position / speed control. It is an object of the present invention to provide a position detecting device capable of adjusting the phase difference between the two-phase signal and the three-phase signal for controlling the magnetic field with high accuracy.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る位置検出装
置は、所定ピッチの目盛を記録したスケールと、前記ス
ケールとの相対位置に応じた周期性信号を検出するセン
サとを有する位置検出装置において、第1のセンサと、
この第1のセンサに対して周期性信号の周期のn+1/
4倍の距離だけ離れて配置された第2のセンサと、この
第2のセンサに対してそれぞれ周期性信号の周期のn+
(所定数分の1)倍,n+(所定数分の2)倍の距離だ
け離れて配置された第3のセンサ,第4のセンサとを備
え、第1のセンサ及び第2のセンサにより周期性信号の
周期の1/4だけ位相のずれた2相の周期性信号を検出
するとともに、第2のセンサ,第3のセンサ及び第4の
センサにより周期性信号の周期の所定数分の1ずつ位相
のずれた3相の周期性信号を検出するようにしたことを
特徴としている。A position detecting device according to the present invention has a scale on which a scale of a predetermined pitch is recorded and a sensor for detecting a periodic signal corresponding to a relative position with respect to the scale. In the first sensor,
For this first sensor, n + 1 / of the period of the periodic signal
A second sensor disposed at a distance of four times the distance, and n + of the period of the periodic signal with respect to the second sensor.
A third sensor and a fourth sensor which are arranged at a distance of (a predetermined number of times) and n + (a number of times a predetermined number of times), and a period is determined by the first sensor and the second sensor; A two-phase periodic signal having a phase shifted by 1/4 of the periodicity of the periodicity signal is detected, and the second sensor, the third sensor, and the fourth sensor detect a predetermined fraction of the periodicity of the periodicity signal. It is characterized in that three-phase periodic signals whose phases are shifted from one another are detected.
【0011】この位置検出装置によれば、第2のセンサ
を2相の周期性信号の検出用のセンサと3相の周期性信
号の検出用のセンサとして兼用しつつ、それらの周期性
信号が共に検出される。したがって、これらの2相,3
相の周期性信号に基づいて交流サーボモータの位置・速
度制御用の位相差90度の2相信号と磁界制御用の位相
差120度の3相信号とを得ることができる。According to this position detecting device, while the second sensor is also used as a sensor for detecting a two-phase periodic signal and a sensor for detecting a three-phase periodic signal, these periodic signals are Both are detected. Therefore, these two phases, 3
Based on the phase periodic signal, a two-phase signal having a phase difference of 90 degrees for controlling the position and speed of the AC servomotor and a three-phase signal having a phase difference of 120 degrees for controlling the magnetic field can be obtained.
【0012】尚、第2,第3,第4のセンサの距離は周
期性信号の周期の所定数分の1なので、これらのセンサ
から検出される3相信号の位相差は、この周期の所定数
分の1であって120度とは限らない。しかし、この所
定数が3であれば(即ち第2,第3,第4のセンサの距
離が周期性信号の周期の1/3であれば)位相差が12
0度ずつの3相信号が検出されることはもちろんのこ
と、例えばこの所定数を6にする(即ち第2,第3,第
4のセンサの距離を周期性信号の周期の1/6にする)
ことにより位相差が60度ずつの3相信号が検出される
場合にも、位相差が60度ずつの3相信号から位相差が
120度ずつの3相信号を得ることは周知の技術(例え
ば第3のセンサからの信号を反転させること)によって
容易に可能である。しかも、第2,第3,第4のセンサ
間の距離を周期性信号の周期の1/6にすることによ
り、この距離を周期性信号の周期の1/3にするときよ
りも第2,第3及び第4のセンサ間の間隔を狭くするこ
とができるので、位置検出装置の小型化が図られる。Since the distance between the second, third and fourth sensors is a predetermined fraction of the period of the periodic signal, the phase difference between the three-phase signals detected from these sensors is equal to the predetermined period of the period. It is a fraction and not necessarily 120 degrees. However, if the predetermined number is 3 (that is, if the distance between the second, third and fourth sensors is 1/3 of the period of the periodic signal), the phase difference is 12
It goes without saying that a three-phase signal of 0 degree is detected, for example, the predetermined number is set to 6 (that is, the distance between the second, third, and fourth sensors is set to 1/6 of the period of the periodic signal). Do)
Accordingly, even when a three-phase signal having a phase difference of 60 degrees is detected, a three-phase signal having a phase difference of 120 degrees is obtained from a three-phase signal having a phase difference of 60 degrees. By inverting the signal from the third sensor). In addition, by setting the distance between the second, third, and fourth sensors to be 1/6 of the period of the periodic signal, the distance between the second, the third, and the fourth sensor can be reduced by a factor of 2, Since the distance between the third and fourth sensors can be reduced, the size of the position detection device can be reduced.
【0013】このようにして位置・速度制御用の2相信
号と磁界制御用の3相信号とを1本のスケールから同じ
エンコーダによって得ることができるので、サーボ機構
の構造が簡略化するとともに、その取り付け時の調整箇
所及び組立工数が減少する。In this manner, the two-phase signal for position / speed control and the three-phase signal for magnetic field control can be obtained from one scale by the same encoder, thereby simplifying the structure of the servo mechanism. Adjustment points and assembly man-hours at the time of installation are reduced.
【0014】また、このように同じスケールから検出し
た周期性信号に基づいて位置・速度制御用の2相信号と
磁界制御用の3相信号とを得ることにより、両信号の位
相差のずれが無くなる。Further, by obtaining a two-phase signal for position / velocity control and a three-phase signal for magnetic field control based on the periodic signal detected from the same scale as described above, the difference in the phase difference between the two signals is obtained. Disappears.
【0015】しかも、第2のセンサが2相の周期性信号
の検出用のセンサと3相の周期性信号の検出用のセンサ
として兼用されるので、2相の周期性信号の検出用のセ
ンサと3相の周期性信号の検出用のセンサとを別々に設
ける場合と比較して、センサ数が節減されることにより
位置検出装置自体の小型化とその構造の簡略化が図られ
る。In addition, since the second sensor is also used as a sensor for detecting a two-phase periodic signal and a sensor for detecting a three-phase periodic signal, the sensor for detecting a two-phase periodic signal is used. As compared with the case where sensors for detecting periodic signals of three phases are separately provided, the number of sensors is reduced, so that the size of the position detecting device itself and the structure thereof are simplified.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0017】図1は、本発明を磁気式の直線位置検出装
置(リニアエンコーダ)に適用した場合の基本的構成を
示す。所定ピッチλで磁気目盛を記録したスケールSC
に沿って、4つのセンサa,b,V,WがスケールSC
に対して相対変位可能に設けられている。センサa,
b,V,Wによる検出方式は、周知の検出方式であって
よい。FIG. 1 shows a basic configuration when the present invention is applied to a magnetic linear position detecting device (linear encoder). Scale SC with magnetic scale recorded at a given pitch λ
Along the four sensors a, b, V and W are scale SC
Is provided so as to be able to be displaced relative to. Sensor a,
The detection method using b, V, and W may be a known detection method.
【0018】センサa,bは、スケールSCとの間の相
対変位量xに応じた2相の周期性信号を検出するために
従来から直線位置検出装置において通常設けられている
ものであってよく、したがってそれらの間の距離はこの
周期性信号の周期のn+1/4倍の距離(図では1/4
倍の距離)だけ離れている。尚、ここではこの周期性信
号の周期がピッチλに等しいものとして、センサa,b
からの信号をそれぞれcos(2πx/λ),sin
(2πx/λ)として表すことにする。The sensors a and b may be those conventionally provided in a linear position detecting apparatus for detecting a two-phase periodic signal corresponding to the relative displacement x between the scale SC and the sensor SC. Therefore, the distance between them is n + / times the period of the periodic signal (in the figure, 1/4)
Twice the distance). Here, it is assumed that the period of this periodic signal is equal to the pitch λ, and the sensors a and b
From the cos (2πx / λ) and sin
(2πx / λ).
【0019】センサV,Wは、本発明において設けられ
たものであり、センサbに対してそれぞれ周期性信号の
周期のn+1/6倍,n+1/3倍の距離(図では1/
6倍,1/3倍の距離)だけ離れて配置されている。し
たがってセンサV,Wからは、センサbからの信号si
n(2πx/λ)に対してそれぞれ位相差が周期λの1
/6倍(=λ/6)ずつの信号sin(2πx/λーλ
/6),sin(2πx/λーλ/3)が検出される。The sensors V and W are provided in the present invention, and distances from the sensor b by n + 1/6 times and n + / times the period of the periodic signal (1/1 in the figure).
(6 times, 1/3 times the distance). Therefore, from the sensors V and W, the signal si from the sensor b is output.
n (2πx / λ), the phase difference is 1 for the period λ.
S times (= λ / 6) signal sin (2πx / λ−λ)
/ 6) and sin (2πx / λ−λ / 3) are detected.
【0020】このようにして、1本のスケールSCか
ら、センサbを2相の周期性信号検出用と3相の周期性
信号検出用とに兼用しつつ、これら2相,3相の周期性
信号が検出される。In this way, from one scale SC, the sensor b is used for both the detection of the two-phase periodic signal and the detection of the three-phase periodic signal. A signal is detected.
【0021】次に、本発明をMR素子(磁気抵抗素子)
をセンサとして用いた磁気式位置検出装置に適用した実
施例を図2に示す。所定ピッチλ(一例として数ミリメ
ートルのピッチ)で磁気目盛を記録したスケール1に沿
って、4組のMRヘッド2,3,4,5がスケール1に
対して相対変位可能に設けられている。Next, the present invention is applied to an MR element (magnetic resistance element).
FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to a magnetic position detecting device using a sensor as a sensor. Along a scale 1 on which magnetic scales are recorded at a predetermined pitch λ (for example, a pitch of several millimeters), four sets of MR heads 2, 3, 4, and 5 are provided so as to be relatively displaceable with respect to the scale 1.
【0022】図では便宜上各MRヘッド2〜5を抽象化
して表しているが、これらのMRヘッドはそれぞれ1対
のMR素子でブリッジ構造を成した周知の構成のもので
ある。即ち、MRヘッド2を例にとると、その1対のM
R素子MR1,MR2は、図の右側の破線内に示すよう
に、スケール1に沿って後述の周期性信号の周期λ1 の
1/2だけ離れて配置されており、MR素子MR1側の
端子とMR素子MR2側の端子との間に電圧を印加する
ことにより、スケール1との間の相対変位による抵抗変
化に基づき、相対変位量x1 に応じた周期性信号がMR
素子MR1とMR2との接続中点から導出される。In the figure, the MR heads 2 to 5 are abstracted for convenience, but each of these MR heads has a well-known configuration in which a bridge structure is formed by a pair of MR elements. That is, taking the MR head 2 as an example, a pair of M
As shown in the broken line on the right side of the figure, the R elements MR1 and MR2 are arranged along the scale 1 at a distance of の of a period λ 1 of a periodic signal to be described later, and are connected to a terminal on the MR element MR1 side. and by applying a voltage between the MR element MR2 side terminal, based on the resistance change due to relative displacement between the scale 1, periodic signals corresponding to the relative displacement amount x 1 is MR
It is derived from the midpoint of connection between elements MR1 and MR2.
【0023】ヘッド2と3とは、スケール1に沿ってこ
の周期性信号の周期のn+1/4倍の距離だけ離れて配
置されている。ヘッド3と4と5とは、この周期のn+
1/6倍の距離ずつ離れて配置されている。周知のよう
に、この周期性信号の周期は、バイアス磁界の有無及び
その大きさによってピッチλに一致したりピッチλの1
/2になったりするが、ここでは周期λ1 =λ/2とな
る大きさ(0を含む)のバイアス磁界が印加されるもの
とする。したがって、ヘッド2・3間の距離はλ1 =λ
/2のn+1/4倍(図では1/4倍)であり、ヘッド
3・4・5間の距離はそれぞれλ1 =λ/2のn+1/
6倍(図では1/6倍)である。The heads 2 and 3 are arranged along the scale 1 at a distance of n + / times the period of the periodic signal. The heads 3, 4 and 5 have n +
They are spaced apart by a distance of 1/6. As is well known, the period of the periodic signal is equal to the pitch λ or equal to the pitch λ depending on the presence and magnitude of the bias magnetic field.
/ 2, but here, it is assumed that a bias magnetic field having a magnitude (including 0) with a period λ 1 = λ / 2 is applied. Therefore, the distance between the heads 2 and 3 is λ 1 = λ
/ 2 + n + 1/4 times (1/4 times in the figure), and the distance between the heads 3, 4, and 5 is n + 1 / of λ 1 = λ / 2, respectively.
It is 6 times (in the figure, 1/6 times).
【0024】これにより、ヘッド2,3から位相差が周
期λ1 の1/4倍(=λ1 /4)の2相の周期性信号c
os(2πx1 /λ1 ),sin(2πx1 /λ1 )が
検出されるとともに、ヘッド3からの信号sin(2π
x1 /λ1 )に対してそれぞれ位相差が周期λ1 の1/
6倍(=λ1 /6),1/3倍(=λ1 /3)の周期性
信号sin(2πx1 /λ1 ーλ1 /6),sin(2
πx1 /λ1 ーλ1 /3)がヘッド4,5から検出され
る。(尚、周期λ1 がピッチλに一致するようなバイア
ス磁界が印加される場合にも、ヘッド2・3間の距離を
λのn+1/4倍にするとともにヘッド3・4・5間の
距離をそれぞれλのn+1/6倍にし、各ヘッドのMR
素子間の距離をそれぞれλ/2にすれば、全く同様にし
てヘッド2,3から位相差λ/4の2相の周期性信号を
検出できるとともにヘッド3,4,5から位相差λ/6
ずつの3相の周期性信号を検出できることはもちろんで
ある。)[0024] Thus, 1/4 phase difference of the periodic lambda 1 from the head 2,3 (= λ 1/4) 2 -phase periodic signal c
os (2πx 1 / λ 1 ) and sin (2πx 1 / λ 1 ) are detected, and the signal sin (2π
x 1 / λ 1 ), the phase difference is 1/1 of the period λ 1
6 times (= λ 1/6), 1/3 times (= λ 1/3) of the periodic signal sin (2πx 1 / λ 1 over λ 1/6), sin ( 2
πx 1 / λ 1 over lambda 1/3) is detected from the heads 4 and 5. (Note that, even when a bias magnetic field whose period λ 1 is equal to the pitch λ is applied, the distance between the heads 2 and 3 is set to n + / times λ and the distance between the heads 3 and 4 Are respectively set to n + 1/6 times of λ, and the MR of each head is
If the distance between the elements is set to λ / 2, the two-phase periodic signal having a phase difference of λ / 4 can be detected from the heads 2 and 3 in exactly the same manner, and the phase difference λ / 6 can be detected from the heads 3, 4, and 5.
Of course, three-phase periodic signals can be detected. )
【0025】信号cos(2πx1 /λ1 ),sin
(2πx1 /λ1 )は、それぞれアンプ6,7を経て内
挿回路10に入力される。内挿回路10は、これらの信
号を用いて周知の内挿方法を実行することにより、図3
A,Bに例示するような、周期λ1 を所定数に分割した
位相差90度のA相,B相信号を出力する。このA相,
B相信号は、サーボ機構の交流サーボモータ(図示せ
ず)に位置・速度制御用のデジタル2相信号として送ら
れる。The signal cos (2πx 1 / λ 1 ), sin
(2πx 1 / λ 1 ) is input to the interpolation circuit 10 via the amplifiers 6 and 7, respectively. The interpolation circuit 10 executes a well-known interpolation method using these signals, thereby obtaining the signal shown in FIG.
A and B-phase signals having a phase difference of 90 degrees obtained by dividing the period λ 1 into a predetermined number, as exemplified in A and B, are output. This A phase,
The B-phase signal is sent to an AC servomotor (not shown) of the servo mechanism as a digital two-phase signal for position / speed control.
【0026】また、アンプ7を経た信号sin(2πx
1 /λ1 )は、コンパレータ11にも入力され、コンパ
レータ11において所定の閾値と比較されることにより
量子化される。同様に、sin(2πx1 /λ1 ーλ1
/6),sin(2πx1 /λ1 ーλ1 /3)も、それ
ぞれアンプ8,9を経てコンパレータ12,13により
量子化される。The signal sin (2πx
1 / λ 1 ) is also input to the comparator 11 and is quantized by being compared with a predetermined threshold value in the comparator 11. Similarly, sin (2πx 1 / λ 1 −λ 1
/ 6), sin (2πx 1 / λ 1 over lambda 1/3) are also quantized by the comparator 12 through the amplifier 8 and 9, respectively.
【0027】これによりコンパレータ11,12,13
からは、60度ずつ位相のずれた周期λ1 の矩形波信号
が出力される。コンパレータ12の出力信号はインバー
タ14により反転されて180度移相され、これにより
コンパレータ11,13,インバータ14から、図3
C,D,Eに示すような位相差120度ずつのU,V,
W相信号が得られる。このU,V,W相信号は、サーボ
機構の交流サーボモータに磁界制御用のデジタル3相信
号として送られる。Thus, the comparators 11, 12, 13
Outputs a rectangular wave signal having a period λ 1 with a phase shift of 60 degrees. The output signal of the comparator 12 is inverted by the inverter 14 and phase-shifted by 180 degrees.
C, D, E, U, V,
A W-phase signal is obtained. The U, V, and W phase signals are sent to the AC servomotor of the servo mechanism as digital three-phase signals for magnetic field control.
【0028】このようにして、交流サーボモータの位置
・速度制御用の2相信号と磁界制御用の3相信号とが、
1本のスケール1から同じエンコーダによって検出した
周期性信号に基づいて得られる。これにより、サーボ機
構の構造が簡略化するとともに、その取り付け時の調整
箇所及び組立工数が減少する。Thus, the two-phase signal for controlling the position and speed of the AC servomotor and the three-phase signal for controlling the magnetic field are
It is obtained from one scale 1 based on a periodic signal detected by the same encoder. This simplifies the structure of the servo mechanism and reduces the number of adjustment points and the number of assembling steps when mounting the servo mechanism.
【0029】また、ヘッド3を2相の周期性信号の検出
用のヘッドと3相の周期性信号の検出用のヘッドとして
兼用することによりヘッドの数が節減されるので、2相
の周期性信号の検出用のヘッドと3相の周期性信号の検
出用のヘッドとを別々に設ける場合と比較して位置検出
装置自体の小型化とその構造の簡略化が図られる。Since the number of heads can be reduced by using the head 3 as a head for detecting a two-phase periodic signal and a head for detecting a three-phase periodic signal, the number of heads can be reduced. Compared to a case where a signal detection head and a three-phase periodic signal detection head are separately provided, the size of the position detecting device itself and the structure thereof are simplified.
【0030】また、ヘッド3,4,5間の距離を、図2
のように周期λ1 のn+1/6倍にする代わりに、周期
λ1 のn+1/3倍にしてもよい。そうした場合には、
位相差が周期λ1 の1/3倍(=λ1 /3)ずつの周期
性信号がこれらのヘッドにより検出されるので、コンパ
レータ11,12,13からの出力信号がそのまま位相
差120度ずつのU,V,W相信号となり、したがって
インバータ14は不要となる。しかし、図2のような構
成にすることにより、ヘッド3,4,5間の間隔をより
狭くすることができるので、これにより位置検出装置自
体の一層の小型化を図ることができる。The distance between the heads 3, 4, and 5 is shown in FIG.
Instead of the n + 1/6 times the cycle lambda 1 as may be the n + 1/3 times the period lambda 1. In that case,
Since the phase difference is periodic signals of 1/3 times the period λ 1 (= λ 1/3 ) is detected by these heads, each as a phase difference 120 degrees output signal from the comparator 11, 12, 13 U, V, and W phase signals, and therefore the inverter 14 becomes unnecessary. However, by adopting the configuration as shown in FIG. 2, the distance between the heads 3, 4, and 5 can be further reduced, so that the size of the position detecting device itself can be further reduced.
【0031】因みに、MR素子をセンサとして用いた磁
気式位置検出装置ではスケールのピッチが比較的荒い
(ミリメートル単位のピッチである)が、リニア交流サ
ーボモータでのスロットのピッチはこれと同程度(数ミ
リメートル程度)である。そのため、MR素子用のスケ
ールは、そこから検出した周期性信号に基づいてリニア
交流サーボモータの磁界制御用のデジタル3相信号を得
るために用いるのに適している。他方、今日では高い分
解能での内挿技術が発達しているので、こうした荒いピ
ッチのスケールから検出した周期性信号からでも、交流
サーボモータの位置・速度制御用に適したマイクロメー
トル単位のデジタル2相信号を得ることが十分可能にな
っている。したがって、本発明は、以上の実施例のよう
にMR素子を用いた磁気式位置検出装置に適用してリニ
ア交流サーボモータを制御するために利用することが特
に好適である。Incidentally, in the magnetic type position detecting device using the MR element as a sensor, the pitch of the scale is relatively coarse (the pitch is on the order of millimeters), but the pitch of the slot in the linear AC servomotor is about the same ( About several millimeters). Therefore, the scale for the MR element is suitable for use in obtaining a digital three-phase signal for controlling the magnetic field of the linear AC servomotor based on the periodic signal detected therefrom. On the other hand, since the interpolation technology with high resolution has been developed today, even from a periodic signal detected from such a coarse pitch scale, a digital 2 micrometer unit suitable for position / speed control of an AC servomotor is used. It is quite possible to obtain a phase signal. Therefore, it is particularly preferable that the present invention be applied to a magnetic position detecting device using an MR element as in the above-described embodiments and used to control a linear AC servomotor.
【0032】しかし他方で、近年のマイクロマシーニン
グ技術の進歩によれば、スロットのピッチが数百〜数十
マイクロメートル程度にまで縮小された小型のリニア交
流サーボモータも実現可能になってきている。そこで本
発明を、例えばマイクロメートル単位のピッチで磁気目
盛を記録したスケールから磁束応答型磁気ヘッドを用い
て周期性信号を検出する磁気式位置検出装置や、あるい
は目盛格子板及び走査板にマイクロメートル単位のピッ
チでスリットを設けた光電走査方式の光学式位置検出装
置に適用してもよい。以下では、そうした実施例を説明
する。On the other hand, according to recent advances in micromachining technology, a small linear AC servomotor with a slot pitch reduced to about several hundreds to several tens of micrometers can be realized. . Therefore, the present invention relates to a magnetic position detecting device that detects a periodic signal using a magnetic flux response type magnetic head from a scale on which magnetic scales are recorded at a pitch of, for example, a micrometer, or a micrometer to a scale grid plate and a scanning plate. The present invention may be applied to an optical position detecting device of a photoelectric scanning system in which slits are provided at a unit pitch. Hereinafter, such an embodiment will be described.
【0033】図4は、磁束応答型ヘッドをセンサとして
用いた磁気式位置検出装置に本発明を適用したものであ
り、所定ピッチλ2 (一例として数百〜数十マイクロメ
ートル程度のピッチ)で磁気目盛を記録したスケール2
1に沿って、磁束応答型マルチギャップ磁気ヘッド22
〜25がスケール21に対して相対変位可能に設けられ
ている。FIG. 4 shows the case where the present invention is applied to a magnetic position detecting device using a magnetic flux responsive head as a sensor, and has a predetermined pitch λ 2 (for example, a pitch of several hundreds to several tens of micrometers). Scale 2 with magnetic scale
1, a magnetic flux response type multi-gap magnetic head 22
To 25 are provided so as to be displaceable relative to the scale 21.
【0034】ヘッド22,23は、スケール21の磁気
目盛のピッチλ2 のn+1/4倍(図では1/4倍=λ
2 /4)の距離だけ離れて配置されている。ヘッド2
3,24,25は、このピッチλ2 のn+1/6倍(図
では1/6倍=λ2 /6)の距離ずつ離れて配置されて
いる。The heads 22 and 23 are n + n times the magnetic scale pitch λ 2 of the scale 21 (1/4 times = λ in the figure).
2/4) at a distance of being disposed. Head 2
3,24,25, the pitch lambda 2 of n + 1/6-fold (in the figure 1/6 = λ 2/6) are spaced apart by a distance.
【0035】ヘッド22〜25には、発振器26からの
交流信号の周波数を周波数逓降器27により1/2に逓
減した後アンプ28により増幅した信号が、それぞれ励
磁信号として供給される。これにより、スケール21と
の間の相対変位量x2 に応じて、ヘッド22,23から
位相差が周期λ2 の1/4倍(=λ2 /4)の2相の周
期性信号cos(2πx2 /λ2 ),sin(2πx2
/λ2 )が検出されるとともに、ヘッド23からのsi
n(2πx2 /λ2 )に対してそれぞれ位相差が周期λ
2 の1/6倍(=λ2 /6),1/3倍(=λ2 /3)
の周期性信号sin(2πx2 /λ2 ーλ2 /6),s
in(2πx2 /λ2 ーλ2 /3)がヘッド24,25
から検出される。To the heads 22 to 25, signals obtained by reducing the frequency of the AC signal from the oscillator 26 to に よ り by the frequency divider 27 and then amplifying by the amplifier 28 are supplied as excitation signals. Thus, in accordance with the relative displacement amount x 2 between the scale 21, 1/4 phase difference of the periodic lambda 2 from the head 22,23 (= λ 2/4) of the two-phase periodic signals cos ( 2πx 2 / λ 2 ), sin (2πx 2
/ Λ 2 ) is detected and si from the head 23 is detected.
n (2πx 2 / λ 2 ) has a phase difference of λ
1/6 of 2 (= λ 2/6) , 1/3 times (= λ 2/3)
Periodic signal sin (2πx 2 / λ 2 over λ 2/6), s
in (2πx 2 / λ 2 over λ 2/3) the head 24, 25
Is detected from.
【0036】尚、これらの周期性信号の周期がスケール
21の磁気目盛のピッチλ2 に等しいことから、ヘッド
22,23間の距離はこの周期の1/4倍(=λ2 /
4)であるとともに、ヘッド23,24,25間の距離
はそれぞれこの周期の1/6倍(=λ2 /6)であるこ
とになる。Since the period of these periodic signals is equal to the pitch λ 2 of the magnetic scale of the scale 21, the distance between the heads 22 and 23 is 1/4 of this period (= λ 2 /).
4), and the distance between the heads 23, 24, and 25 is 1 / times (= λ 2/6) the period.
【0037】ヘッド22〜25からの周期性信号は、乗
算器32〜29においてそれぞれ発振器26からの交流
信号と乗算された後、ローパスフィルタ36〜33で高
調波成分を除去される。The periodic signals from the heads 22 to 25 are multiplied by the AC signals from the oscillator 26 in the multipliers 32 to 29, respectively, and then harmonic components are removed by the low-pass filters 36 to 33.
【0038】ローパスフィルタ36,35からの信号c
os(2πx2 /λ2 ),sin(2πx2 /λ2 )
は、それぞれ内挿回路37に入力される。内挿回路37
は、これらの信号を用いて周知の内挿方法を実行するこ
とにより、周期λ2 を所定数に分割した位相差90度の
A相,B相信号を出力する。Signal c from low-pass filters 36 and 35
os (2πx 2 / λ 2 ), sin (2πx 2 / λ 2 )
Are input to the interpolation circuit 37, respectively. Interpolation circuit 37
Performs a well-known interpolation method using these signals, thereby outputting A-phase and B-phase signals having a phase difference of 90 degrees obtained by dividing the period λ 2 into a predetermined number.
【0039】また、ローパスフィルタ35からの信号s
in(2πx2 /λ2 )は、コンパレータ40にも入力
され、コンパレータ40において所定の閾値と比較され
ることにより量子化される。同様に、ローパスフィルタ
34,33からの信号sin(2πx2 /λ2 ーλ2 /
6),sin(2πx2 /λ2 ーλ2 /3)も、それぞ
れコンパレータ39,38により量子化される。The signal s from the low-pass filter 35
in (2πx 2 / λ 2 ) is also input to the comparator 40 and is quantized by being compared with a predetermined threshold value in the comparator 40. Similarly, the signal from the low-pass filter 34,33 sin (2πx 2 / λ 2 over lambda 2 /
6), sin (2πx 2 / λ 2 over lambda 2/3) are also quantized by the respective comparators 39 and 38.
【0040】これによりコンパレータ38,39,40
からは、60度ずつ位相のずれた周期λ2 の矩形波信号
が出力される。コンパレータ39の出力信号はインバー
タ41により反転されて180度移相され、これにより
コンパレータ40,インバータ41,コンパレータ38
から、位相差120度ずつのU,V,W相信号が得られ
る。Thus, the comparators 38, 39, 40
Outputs a rectangular wave signal having a period λ 2 with a phase shift of 60 degrees. The output signal of the comparator 39 is inverted by the inverter 41 and phase-shifted by 180 degrees, whereby the comparator 40, the inverter 41, and the comparator 38
Thus, U, V, and W phase signals having a phase difference of 120 degrees are obtained.
【0041】このようにして、交流サーボモータの位置
・速度制御用の2相信号と磁界制御用の3相信号とが、
1本のスケール21から同じエンコーダによって検出し
た周期性信号に基づいて得られる。これにより、サーボ
機構の構造が簡略化するとともに、その取り付け時の調
整箇所及び組立工数が減少する。Thus, the two-phase signal for controlling the position and speed of the AC servomotor and the three-phase signal for controlling the magnetic field are
It is obtained from one scale 21 based on a periodic signal detected by the same encoder. This simplifies the structure of the servo mechanism and reduces the number of adjustment points and the number of assembling steps when mounting the servo mechanism.
【0042】また、ヘッド23を2相の周期性信号の検
出用のヘッドと3相の周期性信号の検出用のヘッドとし
て兼用することによりヘッドの数が節減されるので、2
相の周期性信号の検出用のヘッドと3相の周期性信号の
検出用のヘッドとを別々に設ける場合と比較してやはり
位置検出装置自体の小型化とその構造の簡略化が図られ
る。Further, the number of heads can be reduced by using the head 23 as a head for detecting a two-phase periodic signal and a head for detecting a three-phase periodic signal.
As compared with the case where a head for detecting a phase periodic signal and a head for detecting a three-phase periodic signal are separately provided, the size of the position detecting device itself and the structure thereof are also simplified.
【0043】また、ヘッド23,24,25間の距離を
それぞれλ2 /3ではなくその半分のλ2 /6にした分
だけヘッド23,24,25間の間隔が狭くなるので、
やはり位置検出装置自体の一層の小型化が図られる。[0043] Also, since the interval between the amount corresponding to the distance between the head 23, 24 and 25 to lambda 2/6 of half instead lambda 2/3 each head 23, 24, 25 is narrowed,
Again, the size of the position detecting device itself can be further reduced.
【0044】次に、図5は、光電走査方式の光学式位置
検出装置に本発明を適用したものであり、各スリット5
1aをピッチλ3 で配置した目盛格子板51に対し、ス
リット52a,52b間の距離をn+λ3 /4だけ離す
とともにスリット52b,52c,52d間の距離をn
+λ3 /6ずつ離して配置した走査板52が設けられて
いる。FIG. 5 shows the optical scanning type optical position detecting device to which the present invention is applied.
1a to graduations plate 51 arranged at a pitch lambda 3 and slits 52b with release slit 52a, the distance between 52b only n + λ 3/4, 52c , a distance between 52 d n
Scanning plate 52 is provided which is arranged + λ 3/6 each apart.
【0045】図示しない光源及びレンズにより目盛格子
板51に照射され、目盛格子板51の各スリット51a
を通過した光が走査板52に照射される。これにより、
目盛格子板51との相対変位量x3 に応じて、スリット
52a,52bを位相差が周期λ3 の1/4倍(=λ3
/4)の2相の周期性光信号cos(2πx3 /λ3)
及びsin(2πx3 /λ3 )が通過するとともに、ス
リット52bを通過する光信号sin(2πx3 /
λ3 )に対してそれぞれ位相差が周期λ3 の1/6倍
(=λ3 /6),1/3倍(=λ3 /3)の周期性信号
sin(2πx3 /λ 3 ーλ3 /6),sin(2πx
3 /λ3 ーλ3 /3)がスリット52c,52dを通過
する。Scale grating by light source and lens not shown
The plate 51 is illuminated and each slit 51a of the scale grid plate 51
The light passing through is irradiated on the scanning plate 52. This allows
Relative displacement x with respect to the scale grid plate 51ThreeAccording to the slit
52a and 52b have a phase difference of λThree1/4 times (= λThree
/ 4) two-phase periodic optical signal cos (2πxThree/ ΛThree)
And sin (2πxThree/ ΛThree) Is passed,
The optical signal sin (2πxThree/
λThree) Has a phase difference of λThree1/6 times of
(= ΛThree/ 6), 1/3 times (= λThree/ 3) periodic signal
sin (2πxThree/ Λ Three-ΛThree/ 6), sin (2πx
Three/ ΛThree-ΛThree/ 3) passes through slits 52c and 52d
I do.
【0046】スリット52a〜52dを通過した光信号
は、それぞれ別々の光電素子に受光されることにより電
流信号ia〜idに変換された後、オペアンプ及び抵抗
器により電圧信号va〜vdに変換される(図では便宜
上スリット52aを通過した光信号のための光電素子5
3,オペアンプ54及び抵抗器55のみを示し、残りの
光電素子,オペアンプ及び抵抗器の図示を省略してい
る)。The optical signals passing through the slits 52a to 52d are converted into current signals ia to id by being received by separate photoelectric elements, and then converted into voltage signals va to vd by an operational amplifier and a resistor. (In the figure, for convenience, the photoelectric element 5 for the optical signal that has passed through the slit 52a
3, only the operational amplifier 54 and the resistor 55 are shown, and the illustration of the remaining photoelectric elements, the operational amplifier and the resistor is omitted).
【0047】電圧信号va=cos(2πx3 /
λ3 ),vb=sin(2πx3 /λ3 ) は図2や図4に示したのと同様にして内挿され、これに
より周期λ3 を所定数に分割した位相差90度のA相,
B相信号が得られる。The voltage signal va = cos (2πx 3 /
λ 3 ) and vb = sin (2πx 3 / λ 3 ) are interpolated in the same manner as shown in FIGS. 2 and 4, whereby the A phase having a 90 ° phase difference obtained by dividing the period λ 3 into a predetermined number is obtained. ,
A B-phase signal is obtained.
【0048】また、vb=sin(2πx3 /λ3 ),
vc=sin(2πx3 /λ3 ーλ 3 /6),vd=s
in(2πx3 /λ3 ーλ3 /3)は図2や図4に示し
たのと同様にして量子化され、vcの量子化信号はやは
り同様にして反転され、これにより位相差120度ずつ
のU,V,W相信号が得られる。Also, vb = sin (2πxThree/ ΛThree),
vc = sin (2πxThree/ ΛThree-Λ Three/ 6), vd = s
in (2πxThree/ ΛThree-ΛThree/ 3) is shown in FIGS. 2 and 4.
Is quantized in the same manner as described above, and the quantized signal of vc is
In the same way, the phase is inverted by 120 degrees.
U, V, and W phase signals are obtained.
【0049】このようにして、交流サーボモータの位置
・速度制御用の2相信号と磁界制御用の3相信号とが、
1本の目盛格子板51から同じ走査板52によって検出
した光信号に基づいて得られる。これにより、サーボ機
構の構造が簡略化するとともに、その取り付け時の調整
箇所及び組立工数が減少する。Thus, the two-phase signal for controlling the position and speed of the AC servomotor and the three-phase signal for controlling the magnetic field are
It is obtained from one scale grid plate 51 based on an optical signal detected by the same scanning plate 52. This simplifies the structure of the servo mechanism and reduces the number of adjustment points and the number of assembling steps when mounting the servo mechanism.
【0050】また、スリット52bを2相の周期性信号
の検出用のスリットと3相の周期性信号の検出用のスリ
ットとして兼用することによりスリットの数が節減され
るので、2相の周期性信号の検出用のスリットと3相の
周期性信号の検出用のスリットとを別々に設ける場合と
比較して走査板52の小型化が図られ、ひいては位置検
出装置自体の小型化が図られる。Since the number of slits can be reduced by using the slit 52b as a slit for detecting a two-phase periodic signal and a slit for detecting a three-phase periodic signal, the number of slits can be reduced. Compared to a case where a slit for detecting a signal and a slit for detecting a three-phase periodic signal are separately provided, the size of the scanning plate 52 is reduced, and the size of the position detecting device itself is reduced.
【0051】また、スリット52b,52c,52d間
の距離をそれぞれλ3 /3ではなくその半分のλ3 /6
にした分だけスリット52b,52c,52d間の間隔
が狭くなって走査板52が小さくなるので、やはり位置
検出装置の一層の小型化が図られる。[0051] The slit 52 b, 52c, the distance half rather than lambda 3/3 each between 52 d lambda 3/6
Since the distance between the slits 52b, 52c, and 52d becomes narrower and the scanning plate 52 becomes smaller, the size of the position detecting device can be further reduced.
【0052】尚、以上の実施例では磁気式位置検出装置
または光電走査方式の光学式位置検出装置に本発明を適
用しているが、例えば、目盛のピッチを更に微細にして
レーザー光を用いるようにした干渉計型位置検出装置等
にも本発明を適用してもよい。In the above embodiment, the present invention is applied to a magnetic position detecting device or a photoelectric scanning type optical position detecting device. For example, a laser beam may be used with a finer graduation pitch. The present invention may be applied to an interferometer-type position detection device or the like described above.
【0053】また、以上の実施例ではいずれも直線位置
検出装置(リニアエンコーダ)に本発明を適用している
が、回転位置検出装置(ロータリーエンコーダ)に本発
明を適用してもよいことはもちろんである。本発明を磁
気式の回転位置検出装置に適用した場合の基本的構成を
図1と対比して示すと図6の通りであり、所定ピッチλ
(一例として円周を8分割するピッチ)で磁気目盛を記
録したスケールSCに沿って、4つのセンサa,b,
V,WがスケールSCに対して相対変位可能に設けられ
ている。センサa,bは周期λ1 =λ/2の2相の周期
性信号cos(2πx/λ1 ),sin(2πx/
λ1 )を検出するために従来から通常設けられているも
のであり、センサV,Wは、センサbに対してそれぞれ
周期性信号の周期λ1 のn+1/6倍,n+1/3倍の
距離だけ離れて配置されている。したがってセンサV,
Wからは、センサbからの信号sin(2πx/λ1 )
に対してそれぞれ位相差が周期λ1 の1/6倍(=λ1
/6)ずつの信号sin(2πx/λ1 ーλ1 /6),
sin(2πx/λ1 ーλ1 /3)が検出される。これ
により、直線位置検出装置の場合と同様にして2相の周
期性信号と3相の周期性信号とが検出される。In each of the above embodiments, the present invention is applied to a linear position detecting device (linear encoder). However, the present invention may be applied to a rotational position detecting device (rotary encoder). It is. FIG. 6 shows a basic configuration when the present invention is applied to a magnetic rotational position detecting device in comparison with FIG.
Along the scale SC on which the magnetic scale is recorded at (a pitch that divides the circumference into eight as an example), four sensors a, b, and
V and W are provided so as to be displaceable relative to the scale SC. Sensor a, b is the period lambda 1 = lambda / 2 of the two-phase periodic signal cos (2πx / λ 1), sin (2πx /
λ 1 ) is conventionally provided to detect λ 1 ). The sensors V and W are located at a distance of n + 倍 and n + / times the period λ 1 of the periodic signal with respect to the sensor b. Are only located away. Therefore, the sensor V,
From W, the signal sin from sensor b (2πx / λ 1 )
The phase difference is 1/6 times the period λ 1 (= λ 1
/ 6) by the signal sin (2πx / λ 1 over lambda 1/6),
sin (2πx / λ 1 over lambda 1/3) is detected. Thus, a two-phase periodic signal and a three-phase periodic signal are detected in the same manner as in the case of the linear position detecting device.
【0054】また、本発明は、以上の実施例に限らず、
本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成を
とりうることはもちろんである。The present invention is not limited to the above embodiment,
It goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上のように、本発明に係る位置検出装
置によれば、位置・速度制御用の2相信号と磁界制御用
の3相信号とを、1本のスケールから同じエンコーダに
よって得ることができる。これにより、サーボ機構の構
造を簡略化してそのコストを下げることができるとも
に、その取り付け時の調整箇所及び組立工数を減少させ
ることができるという効果を奏する。As described above, according to the position detecting device of the present invention, two-phase signals for position / velocity control and three-phase signals for magnetic field control are obtained from one scale by the same encoder. be able to. As a result, it is possible to simplify the structure of the servo mechanism and reduce its cost, and it is possible to reduce the number of adjustment points and the number of assembling steps when mounting the servo mechanism.
【0056】また、このように同じスケールから検出し
た周期性信号に基づいて交流サーボモータの位置・速度
制御用の2相信号と磁界制御用の3相信号とを得ること
により、両信号の位相差のずれを無くすことができるの
で、交流サーボモータを高精度に制御することができる
という効果を奏する。By obtaining a two-phase signal for controlling the position and speed of the AC servomotor and a three-phase signal for controlling the magnetic field on the basis of the periodic signal detected from the same scale, the positions of both signals are obtained. Since the deviation of the phase difference can be eliminated, there is an effect that the AC servomotor can be controlled with high accuracy.
【0057】また、1つのセンサ(第2のセンサ)が2
相の周期性信号の検出用のセンサと3相の周期性信号の
検出用のセンサとして兼用されるので、2相の周期性信
号の検出用のセンサと3相の周期性信号の検出用のセン
サとを別々に設ける場合と比較して、センサ数の節減に
より位置検出装置自体の小型化とその構造の簡略化とを
図ることができるという効果を奏する。Further, one sensor (second sensor) is
Since it is also used as a sensor for detecting the periodic signal of the phase and a sensor for detecting the periodic signal of the three phases, the sensor for detecting the periodic signal of the two phases and the sensor for detecting the periodic signal of the three phases are used. As compared with the case where the sensors are separately provided, there is an effect that the size of the position detecting device itself can be reduced and the structure thereof can be simplified by reducing the number of sensors.
【0058】また、第2,第3,第4のセンサ間の距離
をそれぞれ周期性信号の周期の1/6にした場合には、
第2,第3,第4のセンサ間の間隔を狭くすることがで
きるので、位置検出装置の一層の小型化を図ることがで
きるという効果を奏する。When the distance between the second, third and fourth sensors is set to 1/6 of the period of the periodic signal,
Since the distance between the second, third, and fourth sensors can be reduced, the size of the position detection device can be further reduced.
【図1】本発明の基本的構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a basic configuration of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
【図3】A/B相信号及びU,V,W相信号の一例を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an A / B phase signal and U, V, W phase signals.
【図4】本発明の別の一実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の別の一実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の基本的構成の別の一例を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing another example of the basic configuration of the present invention.
SC,1,21 スケール、 a,b,U,V セン
サ、 2,3,4,5MRヘッド、 10,37 内挿
回路、 11,12,13,38,39,40コンパレ
ータ、 14,41 インバータ、 22,23,2
4,25 磁束応答型マルチギャップ磁気ヘッド、 5
1 目盛格子板、 52 走査板、 52a,52b,
52c,52d スリットSC, 1,21 scale, a, b, U, V sensor, 2,3,4,5 MR head, 10,37 interpolation circuit, 11,12,13,38,39,40 comparator, 14,41 inverter, 22,23,2
4,25 magnetic flux response type multi-gap magnetic head, 5
1 scale grid plate, 52 scanning plate, 52a, 52b,
52c, 52d slit
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02P 5/00 101 H02P 5/00 101Z 6/16 6/02 351N Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02P 5/00 101 H02P 5/00 101Z 6/16 6/02 351N
Claims (2)
と、前記スケールとの相対位置に応じた周期性信号を検
出するセンサとを有する位置検出装置において、 第1のセンサと、前記第1のセンサに対して前記周期性
信号の周期のn+1/4倍(nは0以上の整数)の距離
だけ離れて配置された第2のセンサと、前記第2のセン
サに対してそれぞれ前記周期性信号の周期のn+(所定
数分の1)倍,n+(所定数分の2)倍の距離だけ離れ
て配置された第3のセンサ,第4のセンサとを備え、前
記第1のセンサ及び前記第2のセンサにより前記周期の
1/4だけ位相のずれた2相の周期性信号を検出すると
ともに、前記第2のセンサ,前記第3のセンサ及び前記
第4のセンサにより前記周期の所定数分の1ずつ位相の
ずれた3相の周期性信号を検出するようにしたことを特
徴とする位置検出装置。1. A position detecting device comprising: a scale on which graduations having a predetermined pitch are recorded; and a sensor for detecting a periodic signal corresponding to a relative position with respect to the scale, wherein: a first sensor; and the first sensor. A second sensor disposed at a distance of n + / times the period of the periodic signal (n is an integer equal to or greater than 0), and a second signal of the periodic signal with respect to the second sensor. A third sensor and a fourth sensor which are arranged at a distance of n + (one-predetermined number) times and n + (two-predetermined times) times the period, wherein the first sensor and the fourth The two sensors detect two-phase periodic signals whose phases are shifted by 1/4 of the period, and the second sensor, the third sensor, and the fourth sensor detect a predetermined number of the period. The three-phase periodic signal whose phase is shifted by 1 Position detecting device is characterized in that so as to output.
て、前記第3のセンサ,前記第4のセンサは前記第2の
センサに対してそれぞれ前記周期性信号の周期のn+1
/6倍,n+1/3倍の距離だけ離れて配置されている
ことを特徴とする位置検出装置。2. The position detecting device according to claim 1, wherein the third sensor and the fourth sensor are each provided with n + 1 of the period of the periodic signal with respect to the second sensor.
A position detecting device, which is disposed at a distance of / 6 times and n + / times.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285339A JPH10132604A (en) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285339A JPH10132604A (en) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Position detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10132604A true JPH10132604A (en) | 1998-05-22 |
Family
ID=17690279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8285339A Pending JPH10132604A (en) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Position detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10132604A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300727A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Jtekt Corp | Motor control device |
| CN114739272A (en) * | 2021-01-07 | 2022-07-12 | 大银微系统股份有限公司 | Position measuring mechanism of linear motion system and measuring method thereof |
-
1996
- 1996-10-28 JP JP8285339A patent/JPH10132604A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300727A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Jtekt Corp | Motor control device |
| CN114739272A (en) * | 2021-01-07 | 2022-07-12 | 大银微系统股份有限公司 | Position measuring mechanism of linear motion system and measuring method thereof |
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