JPS59190604A

JPS59190604A - 角度検出器

Info

Publication number: JPS59190604A
Application number: JP6478983A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Ikeda; 輝幸池田
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1983-04-13
Filing date: 1983-04-13
Publication date: 1984-10-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は接触方式の角度検出素子に関する。

自動制御機器あるいはロボットなどにおいては、物体の
角度情報を得て、その角度を制御する必俄かある。特に
ロボットなどのように多くの可動部分を有するような制
御系では、角度の情報を得る検出素子の信頼性とともに
、その大きさも重要となってくる。また制御機器の頭と
なる例えばマイクロコンピーータ等のソフトウェアにお
いても、できるだけハードクエ７に対する負担が低い方
が処理スピードあるいはソフトクエ７開発のためにも望
ましい。すでに本発明者は２進コ一ド配列となる電極を
印刷した複数枚の絶縁体シートの積層焼結体であって、
かつこの積層体の￥ＲＮ方向への切断あるいは加工によ
って現われる前記２進コ一ド配列となる電極面を摺動子
にて３・１イ励する角度検出素子を提案している。

前記角度検出素子はマイクロコンピー−夕等の制御装置
の接続が直接行えるため、複叙の検出機能を必要とする
装置においても、検出部分の数だけ前記素子があれば良
く、インターフェースとしての変換回路はまったく不要
である。

第１図は、前記説明の角度検出素子の外観であり、積層
焼結体の少なくとも１つの面１１に２進コ一ド配列とな
るように２〜２　の電極１２が各層に配置されたもので
あって、この電極面を導電性物質の暦動子１３が摺動し
、前記２〜２　の各電極１２と積層焼結体の内部で電気
的接続されたとり出し端子１４からとり出した信号線１
５によって各角度に対応する情報が２進データーとなっ
て得られるものである。

ところが、前記角度検出素子の検出ビ、チは、第２図に
示ずよフに、ｊイ動子２１とＭｌ　ｊｒＬ角厘、検出素
子２２０角度検出′岨極あるいは、角度検出マーク電極
２３の接Ｊ蝕の１冨頼注反び、前ｄヒ摺動子２１との接
触幅Ｗ１の大きさによって、ｌｉＳ記角記構度検出電極
２３０列最小ピッチＷ２が制限されてしまい、高い分解
能を得ることができない。

例えは、直径３０１１１１１の角度検出素子では、ｉｉ
＋配角度検出マークｖＬ極の幅を外周部分で０．２關と
すれば、角度検出電極の幅が外周部分で０．６鰭程度の
幅となる２、２°程度までの値となり、必然的ｐｃ角夏
検出の分解能が、前記角度検出系子の最４−角に等しい
か、それ以上の値となを角度しか検出分解ｆ、ぎは上が
らない３本発明は、このような欠点を除去せしめて、高分解能の
角ＦＬ制御が得られる角度検出器を提供するものである
。

本発明によれは、少なくとも２対１以上の比を持つ回転
伝達媒体を介して接続された少なくとも２本以上の回転
軸を佇し、かつ回転軸のうちの少なくとも２本に摺動子
がとりつげられており該回転軸の回転に従って回転する
１酪動子と接触する位（至）ニーに各角度に応じた情報
を示すコードとなるように配列された！極が露出してい
る曲を有する角度検出素子が設置されてるり、角度の情
報を前記角度検出素子からとり出した値を演算すること
で得られることを特徴とする角度検出器を得る。

以下、本発明を一実施例を示す図面を参照して説明する
。

第３図は木兄ゆ１の一大施例を示す角度検出器の一部切
欠き余１祝図Ｖある。

本実施例の角度検出器は第１の角度検出５に子ａｌｌ！
−第２の角度検出素子３２を一体化しノこものであり、
角度設定用の軸３３には、前記第１の角度検出素子３１
を摺動する摺動子３４が固定されており、さらに回転伝
達媒体３５を介して、第２の軸３６に接続されている。

この第２の軸３６には第２の角度検出素子３２を摺動す
るだめの摺動子３７を持たせている。又、これら２つの
角度検出素子３１反ひ３２は、とりつけ端子板３８に固
定てれており、このとり出し端子より引き出した個号ラ
イン３９がマイクロコンピュータ−４０の入力ポート４
１に接続されている。

このように構成した角度検出器では、角度設定用の軸３
３と第２の軸３６が回転伝達媒体３５で接続されている
ため、この回転比により、第２の角度検出素子３２の分
１ツ（能が１０度であっても、第１の角度検出素子を１
回転が１００等分となるように構成することによって、
前記第２の軸３６の角度設定出力は前記第２の角度検出
素子３２の１／１００　分解能の角度となって得られる
。

例えは、第１の角度検出素子３１の摺動面の直径を２０
ｍｍとすれば、１／１００の分解能を得る電極幅は０．
６　龍となり、マーク電極０．２關で十分可能となる。

したがって、本発明の角度検出器での角度設定Ｄｏは、
第２の角度検出素子３２によって検出された値をＤａ　
とし、第１の角度検出素子３１によって検出された値を
Ｄｂ　　とすれば、ＤＯ＝１０・Ｄａ＋０．１・Ｄｂと
なって得られる。

このように、本発明での２つの角度検出素子の複合体は
、１つの角度検出素子のみでは得られない角度分解能を
高めることが容易に行える。

本発明の実施例では、１０度分解能の角度検出素子と１
回転をｌ／２０とした摺動面直径１８１区の外周摺動型
の角度検出素子で（構成しており、角度設定用の軸を七
−ターにて駆動し、さらに、２つの軸を３６対ｌの伝述
比で接続して０るため、０．５°分解能の角度制御を得
ている。

なお、本発明の複合格・造での角度制御では、モーター
が回転する方向によって、第２の角度検出素子からの値
Ｄａ　と第１の角度検出系子からの値Ｄｂの演算符号は
異なり、増加方向のときは、Ｄ　ｏ　”　１０−　Ｄ　
ａ　＋　０．１　・Ｄ　ｌ）で、減小方向のときは、Ｄ
ｏ＝１０（］）ａ　　１）　　０．１−Ｄｂとなるが、
この方向検出は制御を行うマイクロコンピー−クーが記
憶しているだめに容易に、その角度が決定できる。

本発明では、角度検出素子に外周摺動型のものを用いだ
が、第４図のような摺動面４２反び摺動子４３が素子の
内側となる内周摺動型のものであっても、そのとりつけ
構造を変更することで容易に可能であり、名らに、とり
つけ位欣も伺んら限定されることはない。また本実施例
では２本の軸にとりつけたか、上達機構を複数段で構成
することで、伝達（幾価゛の小型化がｉｊＪ能であり、
さらにこのＩＴ、達比も角度検出器が必要とする分解能
からの比て艮く、＋：ＩＪんら限定されることはない。

以上の説明で明らかなように、２つの角度検出素子を一
体構造にした本発明の角丸検出器は容易に高い分解能の
角度ｆａｌｌ　ＭかｊｉＪ能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は角度検出素子の外観図である。第２図は電極と摺動子の接触状態を示す電極部分の断面
図である。第３図は本発明の２つの角度検出素子を持つ角度検出器
の一部切欠き斜視図である。第４図は内周摺動壓の角度検出素子の外観斜視図である
。図において、１１・・・面、１２・・・電極、１３・・・摺動子、１
４・・・とり出し端子、１５・・・信号縁、２１・・・
摺動子、２２・・・角度検出素子、２３・・・角度検出
電極、Ｗｌ・・・接触幅、Ｗ２・・・検出電極の配列最
小ピッチ、３１・・・第１の角度検出素子、３２・・・
第２の角度検出素子、３３・・・角度設定用の軸、３４
・・・摺動子、３５・・・回転伝達媒体、３６・・・第
２の軸、３７・・・摺動子、３８・・・とりつけ端子板
、３９・・・１５号ライン、４０・・・マイクルコンピ
ューター、４１・・・入力ボート、４２・・・摺動面、
４３・・・摺動子。２

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも２対１以上の比を持つ回転伝達媒体を介して
接続された少なくとも２本以上の回転軸を有し、かつ回
転軸のうちの少なくとも２本に摺動子がとりつげられて
おり、該回転軸の回転に従って回転する摺動子と接触す
る位置に各角度に応じた情報を示すコードとなるように
配列された電極が露出している面を有する角度検出素子
が設置されていることを特徴とする角度検出器。