JPH10227657A - 誤差補正機能付き位置検出装置 - Google Patents
誤差補正機能付き位置検出装置Info
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- JPH10227657A JPH10227657A JP2866197A JP2866197A JPH10227657A JP H10227657 A JPH10227657 A JP H10227657A JP 2866197 A JP2866197 A JP 2866197A JP 2866197 A JP2866197 A JP 2866197A JP H10227657 A JPH10227657 A JP H10227657A
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- phase signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転するギアとセンサを用いて位置を検出す
る装置において、ギアが偏心している場合には直流成分
の検出値が不正確になる。 【解決手段】 ２相信号の軌跡である円周上の複数の瞬
時値のそれぞれに対して、円の半径を表わす二乗和を求
め、ギアが偏心している場合には、前記二乗和の相互の
差が大きくなることを利用して直流成分検出値Va,Vbを
保持する。この結果、振幅変動が小さい場合に演算され
た正確な直流成分検出値のみを用いて、２相信号に補正
を加えることができる。
る装置において、ギアが偏心している場合には直流成分
の検出値が不正確になる。 【解決手段】 ２相信号の軌跡である円周上の複数の瞬
時値のそれぞれに対して、円の半径を表わす二乗和を求
め、ギアが偏心している場合には、前記二乗和の相互の
差が大きくなることを利用して直流成分検出値Va,Vbを
保持する。この結果、振幅変動が小さい場合に演算され
た正確な直流成分検出値のみを用いて、２相信号に補正
を加えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸の
回転位置や回転速度等の検出に利用される回転位置検出
装置の改良に関し、誤差補正機能を有した位置検出装置
に関するものである。
回転位置や回転速度等の検出に利用される回転位置検出
装置の改良に関し、誤差補正機能を有した位置検出装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の回転位置検出装置の検出原
理を示すブロック線図である。図中、１は回転軸等の披
検出体に取付けられたギアであり、一般的に鉄などの磁
性体で構成されている。２はセンサであり、磁気抵抗素
子およびバイアスマグネットから成り、ギア１が回転す
ることによって、その歯に基づいて発生する磁束変化が
電気信号ｘおよびｙとして出力される。これらの電気信
号ｘおよびｙは一般的に２相交流信号であり、次の数１
および数２のように表わされる。
理を示すブロック線図である。図中、１は回転軸等の披
検出体に取付けられたギアであり、一般的に鉄などの磁
性体で構成されている。２はセンサであり、磁気抵抗素
子およびバイアスマグネットから成り、ギア１が回転す
ることによって、その歯に基づいて発生する磁束変化が
電気信号ｘおよびｙとして出力される。これらの電気信
号ｘおよびｙは一般的に２相交流信号であり、次の数１
および数２のように表わされる。
【数１】ｘ＝Ｖ・sinθ＋Ｖa
【数２】ｙ＝Ｖ・cosθ＋Ｖb ここで、Ｖは２相信号の振幅、Ｖaは信号ｘに含まれる
直流成分であり、Ｖbは信号ｙに含まれる直流成分であ
る。θは２相信号の位相であり、ギア１の回転角度を
φ、ギア１の歯数をｎとすると、位相θは下記数３で表
わされる。
直流成分であり、Ｖbは信号ｙに含まれる直流成分であ
る。θは２相信号の位相であり、ギア１の回転角度を
φ、ギア１の歯数をｎとすると、位相θは下記数３で表
わされる。
【数３】θ＝ｎ・φ
【０００３】これら２相信号ｘおよびｙはそれぞれＡ／
Ｄコンバータ３ａおよび３ｂによって瞬時値（ｘ，ｙ）
に変換され、除算器６に入力される。従来の一般的な回
転位置検出装置においては上記数１、数２に示した直流
成分ＶaおよびＶbを無視しており、このとき除算器６の
出力は次のように表わされる。
Ｄコンバータ３ａおよび３ｂによって瞬時値（ｘ，ｙ）
に変換され、除算器６に入力される。従来の一般的な回
転位置検出装置においては上記数１、数２に示した直流
成分ＶaおよびＶbを無視しており、このとき除算器６の
出力は次のように表わされる。
【数４】ｘ／ｙ＝sinθ／cosθ＝tanθ 除算器６の出力は変換器７によってtan関数の逆変換さ
れ、次のように回転位置θが検出される。
れ、次のように回転位置θが検出される。
【数５】θ＝tan-1（ｘ／ｙ）＝tan-1（tanθ）
【０００４】以上のように検出された回転位置θは、ギ
ア１の歯の１個分を１周期とする微小な位置である。ま
た一方、２相信号ｘおよびｙはコンパレータ４ａおよび
４ｂによってパルス信号化されてカウンタ回路５に入力
される。このカウンタ回路５では、パルス信号ｘaおよ
びｙaをカウントすることによって上記回転位置θの１
周期を越える範囲の回転位置上位桁ｕdが検出される。
この回転位置上位桁ｕdと上記の回転位置θは加算器８
において加算され、ギア１の全周にわたる回転位置検出
値φが得られる。なお、一般的に図５中の点線で示され
る部分はマイクロプロセッサ等を用いてソフトウェア処
理される。
ア１の歯の１個分を１周期とする微小な位置である。ま
た一方、２相信号ｘおよびｙはコンパレータ４ａおよび
４ｂによってパルス信号化されてカウンタ回路５に入力
される。このカウンタ回路５では、パルス信号ｘaおよ
びｙaをカウントすることによって上記回転位置θの１
周期を越える範囲の回転位置上位桁ｕdが検出される。
この回転位置上位桁ｕdと上記の回転位置θは加算器８
において加算され、ギア１の全周にわたる回転位置検出
値φが得られる。なお、一般的に図５中の点線で示され
る部分はマイクロプロセッサ等を用いてソフトウェア処
理される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の回転位置検出装
置においては、２相信号に含まれる直流成分Ｖaおよび
Ｖbを無視しているが、一般的なセンサの出力信号には
温度変化等によって発生する直流成分が含まれており、
このため位置検出値に誤差を生じる。このような問題に
対して本出願人は既に特開平3-54416号において、２相
信号に含まれる直流成分を検出し、補正する位置検出装
置を提案している。かかる従来の位置検出装置において
は２相信号の振幅Ｖを一定と仮定しており、直流成分を
検出する際に使用する２相信号の瞬時値(x1,y1)〜(x4,y
4)のそれぞれについて、振幅Ｖが等しくなければ正確な
直流成分の検出ができない。しかしながら、一般的なセ
ンサの出力信号は、ギアとセンサの距離に反比例して信
号振幅が変化するため、ギアが回転軸に対して偏心して
取付けられている場合には回転に応じて振幅Ｖは変化し
てしまう。また一方、上記従来の位置検出装置において
は、２相信号の瞬時値(x1,y1)〜(x4,y4)を抽出する際に
振幅Ｖの変化を何ら考慮していないために、ギアが偏心
している場合には振幅Ｖの異なっている瞬時値の組を抽
出してしまうため直流成分の検出値が不正確になる。
置においては、２相信号に含まれる直流成分Ｖaおよび
Ｖbを無視しているが、一般的なセンサの出力信号には
温度変化等によって発生する直流成分が含まれており、
このため位置検出値に誤差を生じる。このような問題に
対して本出願人は既に特開平3-54416号において、２相
信号に含まれる直流成分を検出し、補正する位置検出装
置を提案している。かかる従来の位置検出装置において
は２相信号の振幅Ｖを一定と仮定しており、直流成分を
検出する際に使用する２相信号の瞬時値(x1,y1)〜(x4,y
4)のそれぞれについて、振幅Ｖが等しくなければ正確な
直流成分の検出ができない。しかしながら、一般的なセ
ンサの出力信号は、ギアとセンサの距離に反比例して信
号振幅が変化するため、ギアが回転軸に対して偏心して
取付けられている場合には回転に応じて振幅Ｖは変化し
てしまう。また一方、上記従来の位置検出装置において
は、２相信号の瞬時値(x1,y1)〜(x4,y4)を抽出する際に
振幅Ｖの変化を何ら考慮していないために、ギアが偏心
している場合には振幅Ｖの異なっている瞬時値の組を抽
出してしまうため直流成分の検出値が不正確になる。
【０００６】本発明は上述のような事情によりなされた
ものであり、本発明の目的は、ギアの偏心によって２相
信号の振幅が変動するような場合においても、常に正確
に直流成分が検出することでき、その結果、精度のよい
位置検出を行うことができる誤差補正機能付き位置検出
装置を提供することである。
ものであり、本発明の目的は、ギアの偏心によって２相
信号の振幅が変動するような場合においても、常に正確
に直流成分が検出することでき、その結果、精度のよい
位置検出を行うことができる誤差補正機能付き位置検出
装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検出体の位
置に応じて、所定の位相を有し、相互に９０度位相の異
なる２相信号x=V・cosθ+Va,y=V・sinθ+Vbを用いて前記
被検出体の位置を検出する位置検出装置に関するもので
本発明の上記目的は、前記２相信号の軌跡の、円周上の
相異なる少なくとも３点以上の瞬時値(x1,y1),(x2,y2),
(x3,y3)を保持する瞬時値保持部と、前記２相信号の直
流成分と前記軌跡の円中心とが一致することにより、前
記瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)より、前記軌跡の円
の中心として直流成分検出値Va,Vbを演算する直流成分
検出部と、前記直流成分検出値Va,Vbを保持する直流成
分保持部と、前記瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)のそ
れぞれに対して、前記円の半径を表わす二乗和R1=x12+y
12,R2=x22+y22,R3=x32+y32を求め、当該二乗和R1,R2,R3
の相互の差が所定値以上の場合には前記直流成分保持部
に対して保持信号を出力する振幅変動検出部と、前記直
流成分保持部によって保持された直流成分検出値Va,Vb
と前記２相信号との差信号により前記被検出体の位置を
検出する位置検出部とを設けることによて達成される。
置に応じて、所定の位相を有し、相互に９０度位相の異
なる２相信号x=V・cosθ+Va,y=V・sinθ+Vbを用いて前記
被検出体の位置を検出する位置検出装置に関するもので
本発明の上記目的は、前記２相信号の軌跡の、円周上の
相異なる少なくとも３点以上の瞬時値(x1,y1),(x2,y2),
(x3,y3)を保持する瞬時値保持部と、前記２相信号の直
流成分と前記軌跡の円中心とが一致することにより、前
記瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)より、前記軌跡の円
の中心として直流成分検出値Va,Vbを演算する直流成分
検出部と、前記直流成分検出値Va,Vbを保持する直流成
分保持部と、前記瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)のそ
れぞれに対して、前記円の半径を表わす二乗和R1=x12+y
12,R2=x22+y22,R3=x32+y32を求め、当該二乗和R1,R2,R3
の相互の差が所定値以上の場合には前記直流成分保持部
に対して保持信号を出力する振幅変動検出部と、前記直
流成分保持部によって保持された直流成分検出値Va,Vb
と前記２相信号との差信号により前記被検出体の位置を
検出する位置検出部とを設けることによて達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の位置検出装置において
は、２相信号の軌跡である円周上の相異なる３つ以上の
点である複数の瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)のそれ
ぞれに対して、振幅変動検出部が前記円の半径を表わす
二乗和R1=x12+y12, R2=x22+y22, R3=x32+y32を求めてお
り、ギアが偏心している場合には、前記二乗和R1,R2,R3
の相互の差が大きくなることを利用して振幅Ｖの変動を
検出する。そして、振幅Ｖの変動が検知された場合に
は、直流成分検出部が正確な直流成分検出値を出力でき
ないことを予測して直流成分保持部が直流成分検出値V
a,Vbを保持する。この結果、振幅Ｖの変動が小さい場合
に演算された正確な直流成分検出値のみを用いて２相信
号に補正を加えることができる。
は、２相信号の軌跡である円周上の相異なる３つ以上の
点である複数の瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)のそれ
ぞれに対して、振幅変動検出部が前記円の半径を表わす
二乗和R1=x12+y12, R2=x22+y22, R3=x32+y32を求めてお
り、ギアが偏心している場合には、前記二乗和R1,R2,R3
の相互の差が大きくなることを利用して振幅Ｖの変動を
検出する。そして、振幅Ｖの変動が検知された場合に
は、直流成分検出部が正確な直流成分検出値を出力でき
ないことを予測して直流成分保持部が直流成分検出値V
a,Vbを保持する。この結果、振幅Ｖの変動が小さい場合
に演算された正確な直流成分検出値のみを用いて２相信
号に補正を加えることができる。
【０００９】図１は、本発明に係る誤差補正機能付き位
置検出装置の一実施例を示すブロック線図であり、図５
の従来の位置検出装置と同一の構成要素には同一符号を
付記してあり、その説明は重複するので省略する。瞬時
値保持部９は、Ａ／Ｄコンバータ３ａおよび３ｂの出力
である各２相信号の瞬時値(x,y)から下記数６の演算に
基づいて４組の瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y
4)を抽出し、４個のバッファに保持する。なお、バッフ
ァは具体的な実施例においては、データレジスタやマイ
クロプロセッサ等を用いる場合にはメモリなどを用いる
ことができる。
置検出装置の一実施例を示すブロック線図であり、図５
の従来の位置検出装置と同一の構成要素には同一符号を
付記してあり、その説明は重複するので省略する。瞬時
値保持部９は、Ａ／Ｄコンバータ３ａおよび３ｂの出力
である各２相信号の瞬時値(x,y)から下記数６の演算に
基づいて４組の瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y
4)を抽出し、４個のバッファに保持する。なお、バッフ
ァは具体的な実施例においては、データレジスタやマイ
クロプロセッサ等を用いる場合にはメモリなどを用いる
ことができる。
【数６】(x1,y1)はx≧0かつy≧0かつ|x|≧|y| (x2,y2)はx≧0かつy＜0かつ|x|＜|y| (x3,y3)はx＜0かつy＜0かつ|x|≧|y| (x4,y4)はx＜0かつy≧0かつ|x|＜|y|
【００１０】上記数６によって抽出された瞬時値(x1,y
1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4)は、２相信号の軌跡である
円周上の点として図２のように表わされる。すなわち、
円周を８つの領域に分割して、そのうち隣り合わない４
つの領域の瞬時値を抽出するというアルゴリズムであ
る。このように隣り合わない領域の瞬時値を抽出するこ
とによって、後述する直流成分演算における精度を確保
することができる。なお上記数６のほかに下記数７のよ
うな演算に基づけば、図２に示していない領域の瞬時値
を抽出することができるが、その内容は全く等価であ
る。
1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4)は、２相信号の軌跡である
円周上の点として図２のように表わされる。すなわち、
円周を８つの領域に分割して、そのうち隣り合わない４
つの領域の瞬時値を抽出するというアルゴリズムであ
る。このように隣り合わない領域の瞬時値を抽出するこ
とによって、後述する直流成分演算における精度を確保
することができる。なお上記数６のほかに下記数７のよ
うな演算に基づけば、図２に示していない領域の瞬時値
を抽出することができるが、その内容は全く等価であ
る。
【数７】(x1,y1)はx≧0かつy≧0かつ|x|＜|y| (x2,y2)はx≧0かつy＜0かつ|x|≧|y| (x3,y3)はx＜0かつy＜0かつ|x|＜|y| (x4,y4)はx＜0かつy≧0かつ|x|≧|y|
【００１１】瞬時値保持部９に保持された瞬時値(x1,y
1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4)を用いて、直流成分検出部
１０は下記数８および数９の演算に基づいて２相信号に
含まれる直流成分Va,Vbを演算する。
1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4)を用いて、直流成分検出部
１０は下記数８および数９の演算に基づいて２相信号に
含まれる直流成分Va,Vbを演算する。
【数８】Va=1/2・[{(x12-x32)(y2-y4)-(x22-x42)(y1-y3)
+(y2-y4)(y1-y3)(y1+y3-y2-y4)}/{(x1-x3)(y2-y4)-(x2-
x4)(y1-y3)}]
+(y2-y4)(y1-y3)(y1+y3-y2-y4)}/{(x1-x3)(y2-y4)-(x2-
x4)(y1-y3)}]
【数９】Vb=1/2・[{(y22-y42)(x1-x3)-(y12-y32)(x2-x4)
+(x2-x4)(x1-x3)(x2+x4-x1-x3)}/{(x1-x3)(y2-y4)-(x2-
x4)(y1-y3)}] 上記演算は図２において、点(x1,y1)と点(x3,y3)を結ぶ
線分、および点(x2,y2)と点(x4,y4)を結ぶ線分のそれぞ
れの垂直二等分線の交点座標を求める演算であり、得ら
れた座標点(Va,Vb)は図２の円の中心点であり、２相信
号の直流成分に一致する。
+(x2-x4)(x1-x3)(x2+x4-x1-x3)}/{(x1-x3)(y2-y4)-(x2-
x4)(y1-y3)}] 上記演算は図２において、点(x1,y1)と点(x3,y3)を結ぶ
線分、および点(x2,y2)と点(x4,y4)を結ぶ線分のそれぞ
れの垂直二等分線の交点座標を求める演算であり、得ら
れた座標点(Va,Vb)は図２の円の中心点であり、２相信
号の直流成分に一致する。
【００１２】上記の数８、数９による演算は図２に示す
ように点(x1,y1)〜(x4,y4)の全てが同一の円周上に存在
する場合には正しく円の中心点を求めることができる。
しかしながら図１に示したギア１が回転軸に対して偏心
して取付けられているときには、センサ２とギア１の間
隔が変化することによって２相信号の振幅が変化する。
このように振幅が変化した場合には図３に示すように、
瞬時値保持部９は半径の異なる円周上の瞬時値を保持す
る結果となり、このとき直流成分検出部１０は正しく円
の中心点を求めることができない。このため、本発明に
おいては、振幅変動検出部１１は瞬時値保持部９に保持
された瞬時値(x1,y1)〜(x4,y4)を用いて下記数１０の演
算によって円の半径の二乗和を演算する。
ように点(x1,y1)〜(x4,y4)の全てが同一の円周上に存在
する場合には正しく円の中心点を求めることができる。
しかしながら図１に示したギア１が回転軸に対して偏心
して取付けられているときには、センサ２とギア１の間
隔が変化することによって２相信号の振幅が変化する。
このように振幅が変化した場合には図３に示すように、
瞬時値保持部９は半径の異なる円周上の瞬時値を保持す
る結果となり、このとき直流成分検出部１０は正しく円
の中心点を求めることができない。このため、本発明に
おいては、振幅変動検出部１１は瞬時値保持部９に保持
された瞬時値(x1,y1)〜(x4,y4)を用いて下記数１０の演
算によって円の半径の二乗和を演算する。
【数１０】R1＝x12＋y12 R2＝x22＋y22 R3＝x32＋y32 R4＝x42＋y42
【００１３】上記数１０で演算されたR1〜R4を用いて、
これらの相互の差が許容値以下であるかを判定し、もし
許容値を越えている場合には振幅が変動していると判断
して直流成分の保持信号ｄhを出力する。この保持信号
ｄhを出力する動作、つまり振幅変動検出部１１の構成
は、図４のブロックダイアグラムのようになっている。
すなわち乗算器１２ａ〜１２ｈによってx1〜y4の二乗を
それぞれ演算し、加算器１３ａ〜１３ｄによってｘ成分
の二乗とｙ成分の二乗をそれぞれ加算し、半径の二乗和
R1〜R4を演算する。減算器１４ａ〜１４ｃでは半径の二
乗和R1〜R4の相互の差を演算しているが、例えば減算器
１４ａでは(x1,y1)によって演算されたR1と(x4,y4)によ
って演算されたR4との差Ｄ１を求めている。次にコンパ
レータ１５ａ〜１５ｃでは減算器１４ａ〜１４ｃの出力
したR1,R2,R3,R4の相互の差Ｄ１〜Ｄ３が所定値以上で
あるかどうかを基準電圧１６と比較することによって判
定する。なお図４の実施例では、コンパレータ１５ａ〜
１５ｃの出力論理は”１”のときに相互の差が所定値未
満、”０”のときに所定値以上を表わしている。このコ
ンパレータ１５ａ〜１５ｃの出力をＮＡＮＤ回路１７に
よって論理合成し、R1,R2,R3,R4の相互の差Ｄ１〜Ｄ３
のうち、少なくとも１つが所定値以上の場合には保持信
号ｄhを出力する。
これらの相互の差が許容値以下であるかを判定し、もし
許容値を越えている場合には振幅が変動していると判断
して直流成分の保持信号ｄhを出力する。この保持信号
ｄhを出力する動作、つまり振幅変動検出部１１の構成
は、図４のブロックダイアグラムのようになっている。
すなわち乗算器１２ａ〜１２ｈによってx1〜y4の二乗を
それぞれ演算し、加算器１３ａ〜１３ｄによってｘ成分
の二乗とｙ成分の二乗をそれぞれ加算し、半径の二乗和
R1〜R4を演算する。減算器１４ａ〜１４ｃでは半径の二
乗和R1〜R4の相互の差を演算しているが、例えば減算器
１４ａでは(x1,y1)によって演算されたR1と(x4,y4)によ
って演算されたR4との差Ｄ１を求めている。次にコンパ
レータ１５ａ〜１５ｃでは減算器１４ａ〜１４ｃの出力
したR1,R2,R3,R4の相互の差Ｄ１〜Ｄ３が所定値以上で
あるかどうかを基準電圧１６と比較することによって判
定する。なお図４の実施例では、コンパレータ１５ａ〜
１５ｃの出力論理は”１”のときに相互の差が所定値未
満、”０”のときに所定値以上を表わしている。このコ
ンパレータ１５ａ〜１５ｃの出力をＮＡＮＤ回路１７に
よって論理合成し、R1,R2,R3,R4の相互の差Ｄ１〜Ｄ３
のうち、少なくとも１つが所定値以上の場合には保持信
号ｄhを出力する。
【００１４】直流成分保持部１８はサンプルホールド回
路によって実現されており、振幅変動検出部１１の出力
した保持信号ｄhが”０”の場合には直流成分検出部１
０の検出した直流成分Ｖａ、Ｖｂをそのまま出力し、保
持信号ｄhが”１”になった場合には、その直前の直流
成分ＶａおよびＶｂを保持して出力を継続する。この結
果、２相信号ｘおよびｙの振幅が変動して直流成分Ｖａ
およびＶｂを検出する演算が不正確になる場合について
は、その直前の演算によって検出された直流成分をその
まま継続して使用することができる。なお、２相信号に
含まれる直流成分は一般的に温度変化等に起因するの
で、短い時間領域で急激に変化するものではない。従っ
て、直流成分保持部１８が保持した値を継続して使用し
ていても良い。次にこのように直流成分保持部１８の出
力した直流成分Ｖａ、Ｖｂを、減算器１９ａおよび１９
ｂにおいて２相交流信号から減算することによって補正
すると、数１、数２に含まれている直流成分はなくな
り、直流成分を含まない理想的な２相交流信号を得るこ
とができる。なお、図１のうち、点線で示した部分は、
マイクロプロセッサ等を用いてソフトウェアによって実
現することも可能である。
路によって実現されており、振幅変動検出部１１の出力
した保持信号ｄhが”０”の場合には直流成分検出部１
０の検出した直流成分Ｖａ、Ｖｂをそのまま出力し、保
持信号ｄhが”１”になった場合には、その直前の直流
成分ＶａおよびＶｂを保持して出力を継続する。この結
果、２相信号ｘおよびｙの振幅が変動して直流成分Ｖａ
およびＶｂを検出する演算が不正確になる場合について
は、その直前の演算によって検出された直流成分をその
まま継続して使用することができる。なお、２相信号に
含まれる直流成分は一般的に温度変化等に起因するの
で、短い時間領域で急激に変化するものではない。従っ
て、直流成分保持部１８が保持した値を継続して使用し
ていても良い。次にこのように直流成分保持部１８の出
力した直流成分Ｖａ、Ｖｂを、減算器１９ａおよび１９
ｂにおいて２相交流信号から減算することによって補正
すると、数１、数２に含まれている直流成分はなくな
り、直流成分を含まない理想的な２相交流信号を得るこ
とができる。なお、図１のうち、点線で示した部分は、
マイクロプロセッサ等を用いてソフトウェアによって実
現することも可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
ギアが回転軸に対して偏心して取付けられているために
２相信号の振幅が変動している場合においても、２相信
号に含まれる直流成分が不正確に検出されることなく、
常に正確に直流成分を補正して位置を検出することがで
き、高精度な位置検出装置を実現できる。
ギアが回転軸に対して偏心して取付けられているために
２相信号の振幅が変動している場合においても、２相信
号に含まれる直流成分が不正確に検出されることなく、
常に正確に直流成分を補正して位置を検出することがで
き、高精度な位置検出装置を実現できる。
【図１】本発明に係る位置検出装置の一実施例のシステ
ム構成を示すブロック図である。
ム構成を示すブロック図である。
【図２】直流成分検出原理を説明するための図である。
【図３】振幅が変動した場合の直流成分検出動作を説明
するための図である。
するための図である。
【図４】振幅変動検出部の内部構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図５】従来技術による位置検出装置のシステム構成の
一例を示すブロック図である。
一例を示すブロック図である。
１ ギア ２ センサ ３ Ａ／Ｄコンバータ ４ コンパレータ ５ カウンタ回路 ６ 除算器 ７ 変換器 ８ 加算器 ９ 瞬時値保持部 １０ 直流成分検出部 １１ 振幅変動検出部 １２ 乗算器 １３ 加算器 １４ 減算器 １５ コンパレータ １６ 基準電圧 １７ ＮＡＮＤ回路 １８ 直流成分保持部
Claims (3)
- 【請求項１】被検出体の位置に応じて、所定の位相を有
し、互いに９０度位相の異なる２相信号x=V・cosθ+Va,y
=V・sinθ+Vbを用いて前記被検出体の位置を検出する位
置検出装置において、前記２相信号の軌跡の、円周上の
相異なる少なくとも３点以上の瞬時値(x1,y1),(x2,y2),
(x3,y3)を保持する瞬時値保持部と、前記２相信号の直
流成分と前記軌跡の円中心とが一致することにより、前
記瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)より、前記軌跡の円
の中心として直流成分検出値Va,Vbを演算する直流成分
検出部と、前記直流成分検出値Va,Vbを保持する直流成
分保持部と、前記瞬時値(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)のそ
れぞれに対して、前記円の半径を表わす二乗和R1=x12+y
12,R2=x22+y22,R3=x32+y32を求め、当該二乗和R1,R2,R3
の相互の差が所定値以上の場合には前記直流成分保持部
に対して保持信号を出力する振幅変動検出部と、前記直
流成分保持部によって保持された直流成分検出値Va,Vb
と前記２相信号との差信号により前記被検出体の位置を
検出する位置検出部とを具備したことを特徴とする誤差
補正機能付き位置検出装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の誤差補正機能付き位置検
出装置において、前記瞬時値保持部は前記２相信号の瞬
時値x,yから、 (x1,y1)はx≧0かつy≧0かつ|x|≧|y|、 (x2,y2)はx≧0かつy＜0かつ|x|＜|y|、 (x3,y3)はx＜0かつy＜0かつ|x|≧|y|、 (x4,y4)はx＜0かつy≧0かつ|x|＜|y|からなる演算、も
しくは (x1,y1)はx≧0かつy≧0かつ|x|＜|y|、 (x2,y2)はx≧0かつy＜0かつ|x|≧|y|、 (x3,y3)はx＜0かつy＜0かつ|x|＜|y|、 (x4,y4)はx＜0かつy≧0かつ|x|≧|y|からなる演算に基
づいて前記軌跡の円周上の相異なる点である前記２相信
号の瞬時値(x1,y1)〜(x4,y4)を抽出し、保持することを
特徴とする誤差補正機能付き位置検出装置。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の誤差補正機能付き
位置検出装置において、前記直流成分検出部は前記２相
信号の瞬時値(x1,y1)〜(x4,y4)を用いて Va=1/2・[{(x12-x32)(y2-y4)-(x22-x42)(y1-y3)+(y2-y4)
(y1-y3)(y1+y3-y2-y4)}/{(x1-x3)(y2-y4)-(x2-x4)(y1-y
3)}] Vb=1/2・[{(y22-y42)(x1-x3)-(y12-y32)(x2-x4)+(x2-x4)
(x1-x3)(x2+x4-x1-x3)}/{(x1-x3)(y2-y4)-(x2-x4)(y1-y
3)}] からなる演算に基づいて前記直流成分検出値Va,Vbを演
算することを特徴とする誤差補正機能付き位置検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02866197A JP3391646B2 (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 誤差補正機能付き位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02866197A JP3391646B2 (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 誤差補正機能付き位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227657A true JPH10227657A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3391646B2 JP3391646B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=12254695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02866197A Expired - Fee Related JP3391646B2 (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 誤差補正機能付き位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391646B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509665A (ja) * | 1999-09-15 | 2003-03-11 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | 自動車の走行動特性状態を検出および評価する方法 |
| JP2013245959A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-09 | Okuma Corp | 位置検出装置 |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP02866197A patent/JP3391646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509665A (ja) * | 1999-09-15 | 2003-03-11 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | 自動車の走行動特性状態を検出および評価する方法 |
| JP2013245959A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-09 | Okuma Corp | 位置検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3391646B2 (ja) | 2003-03-31 |
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