JPS6233526B2 - - Google Patents

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JPS6233526B2
JPS6233526B2 JP56010466A JP1046681A JPS6233526B2 JP S6233526 B2 JPS6233526 B2 JP S6233526B2 JP 56010466 A JP56010466 A JP 56010466A JP 1046681 A JP1046681 A JP 1046681A JP S6233526 B2 JPS6233526 B2 JP S6233526B2
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JP
Japan
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fine
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JP56010466A
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English (en)
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JPS57125315A (en
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Teruo Kimoto
Yasuyuki Yamaguchi
Takeshi Nishimura
Satoru Mizuno
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Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB8202007A priority patent/GB2097127B/en
Priority to US06/342,922 priority patent/US4486891A/en
Priority to DE19823202566 priority patent/DE3202566A1/de
Publication of JPS57125315A publication Critical patent/JPS57125315A/ja
Publication of JPS6233526B2 publication Critical patent/JPS6233526B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2454Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457Incremental encoders having reference marks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/25Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/22Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • 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、接点型エンコーダを備えた接点型測
定器に関するものである。
[従来の技術] 測定子の機械的変位を電気的なデジタル信号と
して検出する装置が周知であり、測長器あるいは
位置検出器その他として種々の測定分野に応用さ
れている。
この種の機械的変位検出装置は被測定物の長さ
をスケールその他の変位量として電気的に検出す
るものであるが、この電気的な検出手段として
は、電磁型、静電型あるいは光電型等種々の形式
が知られており、特に、光電変換型の変位検出装
置は、装置を小型化し、また高精度の測定が可能
である等の利点から、マイクロメータ、ノギスあ
るいは座標測定器等として広く実用化されてい
る。
しかしながら、従来のこの種の装置は、比較的
高価格であり、また消費電流が比較的大きいとい
う欠点を有していた。
特に、近年の小型測長器その他においては、装
置の駆動源として電池が用いられ、このために、
低消費電流で長寿命のものが要望されている。
すなわち、デジタル型変位検出装置では、その
電気的な処理がC−MOS回路により行なわれ、
これらの電気的な処理回路部での消費電流は著し
く小さいという利点を有するが、これに対して従
来の例えば光電型装置では光電変換のための発光
器例えば発光ダイオード等が大きな消費電流を有
するために、全体の消費電流が増加するという問
題点を生じさせていた。
前述した非接触型のエンコーダに対して、従来
より接点の接触による開閉作動から電気的なデジ
タル信号を検出する接点型エンコーダが知られて
おり、簡単な構造で機械的変位を電気的に検出可
能であるという利点を有し、従来よりある種の分
野においては実用化されていたが、この使用分野
は精度を必要としない位置決め機構あるいは大型
駆動機構の回転位置検出装置等として用いられて
いたのみで小型のかつ高精度を必要とする時に測
長器などにおいては全くその利用が考慮されてい
なかつた。
すなわち、この種の接点型では接点の信頼性が
低く接触状態が極めて不安定であり、また長時間
の使用によつて極めて容易に接触状態が変化する
などの根本的な欠点を有しているため、接触不良
が直接誤差の発生原因となる測長器等では使用す
ることが不可能とされていた。
しかしながら、この装置は一面において、電圧
の印加のみで機械的変位を電気的なデジタルパル
スに変換可能であつて、基本的に電流消費を必要
としないという利点があり、本発明者はこの利点
を近年の電圧型素子である例えばC−MOSトラ
ンジスタ等と組み合わせることにより低消費電流
の電池駆動可能な小型測定器への応用について着
目した。
そこで、測定器を接点型エンコーダと、C−
MOSトランジスタ・IC等により構成され接点型
エンコーダ部の電圧パルスをカウントするカウン
タ回路と、LCD(Liquid Crystal Display)その
他から構成されカウンタ回路のカウント値を測定
値として表示する測定値表示部で構成することが
好適であると考えられる。
このように測定器を構成することにより、測定
器をより安価で低消費電流のものとすることがで
きる。
[発明が解決しようとする問題点] 従来技術の問題点 ところが、C−MOS型トランジスタ・IC等の
電圧型素子は一般に高速動作には適さないので測
定器を上記のように構成した場合では、接点型エ
ンコーダ部から出力される測定信号が高周波とな
ると、すなわち、測定子の移動速度が高くなる
と、測定器がこれに追随することが不可能とな
り、測定値表示部に表示された測定値に誤りが生
ずる恐れがある。
従つて、このように構成された測定器は、実際
の使用にあたつて極めて不都合なものとなつてし
まうという問題点がある。
発明の目的 本発明は前記従来技術の問題点に鑑み為された
ものであり、この目的は測定子の移動測度が高く
なつた場合にも表示される測定器に誤差が生じな
い接点型測定器を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、所定方
向に整列配置された目盛接点群と、測定子の移動
とともに目盛接点群との接触と非接触とを繰り返
しながら目盛接点群に対して相対移動するブラシ
接点と、を有し、測定量に応じたパルス状の測定
信号を出力する接点型エンコーダ部と、 測定信号のパルス数をカウントするカウンタ回
路と、 カウンタ回路のカウント値により、測定量をデ
ジタル表示する測定値表示部と、 を有する接点型測定器において、 目盛接点群は、所定間隔で配列された荒目盛接
点群と、荒目盛接点群の間隔を所定ピツチで分割
する細目盛接点群と、からなり、荒目盛接点群と
細目盛接点群とには異なる抵抗値を有する抵抗体
が接続され、 カウンタ回路は、測定信号の電位変化から荒測
定信号と細測定信号とを分離して取出す測定信号
分別回路と、荒目盛接点から得られる荒測定信号
をカウントする荒目盛カウンタと、細目盛接点か
ら得られる細測定信号をカウントし荒測定信号に
よりそのカウント値をリセツトする細目盛カウン
タと、を含み、 測定値表示部は、前記荒目盛カウンタ回路のカ
ウント値と細目盛カウンタ回路のカウント値の和
値を表示することを特徴とする。
[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、本発明の第1実施例にかかる接点
型測定器の構成図が示されている。
同図より明らかなように、本実施例にかかる装
置は、測定量に応じたパルス状の測定信号100
を出力する接点型エンコーダ部10、測定信号1
00のパルス数をカウントするカウンタ回路1
2、そしてカウンタ回路12のカウント値により
測定量をデジタル表示する測定値表示部14から
構成されている。
接点型エンコーダ部10は、固定された接点ベ
ース16上に形成された導体からなる目盛接点群
がAB方向に整列配置されており、各目盛接点は
接点ベース16上に形成された導体からなりAB
方向にその長手方向が向けられた導電板18によ
り共通接続されている。
目盛接点群は、所定間隔で配列された短冊状の
荒目盛接点20−1,20−2,20−3,……
…そして荒目盛接点群20の間隔を分割する短冊
状の細目盛接点22−1,22−2,22−3,
………から構成されている。荒目盛接点20−
1,20−2,………、そして細目盛接点22−
1,22−2,………は各々の長手方向がAB方
向を横切る方向すなわち図において右方向に導電
板18から伸長している。
本発明において特徴的なことは荒目盛接点群2
0と細目盛接点群22とが、各々抵抗値の異なる
抵抗板34,36を介して導電板18に接続され
ていることである。
そして、荒目盛接点群20、細目盛接点群22
の先端が揃えて配置されており、本実施例では1
個のブラシ接点24が荒目盛接点群20、細目盛
接点群22の先端部を摺動接触して移動すること
ができる。
ここで、荒目盛接点群20及び細目盛接点群2
2は導電板18を介して電池26に接続されてい
る。
また、前記ブラシ接点24はカウンタ回路12
内に設けられた測定信号分別回路38に供給され
る。該測定信号分別回路38には、測定信号10
0の電位変化から荒測定信号100aと細測定信
号100bを区別してカウンタ30a,30bに
出力することができる。
ここで、測定信号分別回路38から出力される
荒測定信号100aは第1のカウンタ30aのカ
ウント入力と第2のカウンタ30bのリセツト入
力に供給されており、一方の細測定信号100b
は第2のカウンタ30bのカウント入力に供給さ
れている。
尚、これらのカウンタ30a,30bはC−
MOS型のトランジスタ・IC等から構成されてい
る。
各カウンタ30a,30bのカウント値102
a,102bは、カウンタ30aのカウント値1
02aを測定値の上位桁として表示する上位桁表
示器(LCD)32a、カウンタ32bのカウン
ト値102bを測定値の下位として表示する下位
桁表示器(LCD)32bに供給されている。
本発明の第1実施例にかかる接点型測定器は以
上のように構成され、次にその作用について説明
する。
接点型エンコーダ10において、接点ベース1
6と測定子が相対移動すると、接点ブラシ24が
目盛接点群上を摺動移動する。
ここで、抵抗34の抵抗値は抵抗36の抵抗値
より高く設定されており、測定子が移動するとき
には、第2図に示す測定信号100が測定信号分
別回路38に供給される。測定信号分別回路38
は測定信号100が第2図に示すV1となると荒
目盛信号100aを、そして、V2となると細目
盛信号100bを出力し、この結果、カウンタ3
0a,30bには第3図に示すような荒目盛信号
100a、細目盛信号100bが供給される。
該荒測定信号100a、細測定信号100bは
それぞれカウンタ30a,30bに入力されてカ
ウントされ、この時、カウンタ30bは荒測定信
号100aのパルス発生ごとのリセツトされる。
上位桁表示器32a、下位桁表示器32bには
各々測定値の上位桁、下位桁の数字がデジタル表
示され、操作者より読み取られる。
ところで、測定子の移動が速い場合には、再測
定信号100bのパルス間隔が狭くなり、カウン
タ30bによる細測定信号100bのカウントは
不可能となる。
しかし、この場合にも、荒測定信号100aの
パルス間隔はそれ程狭くはならず、カウンタ30
aによるカウント動作が続行され、上位桁表示器
32aのみが測定値の上位桁を順次更新する。
そして、測定子の移動が停止する寸前には、該
測定子の移動速度が低下し、カウンタ30bによ
る細測定信号100bのカウントが可能となり、
測定子の移動が停止すると、下位桁表示部32b
にも測定値の下位桁が正確に表示される。
以上説明したように、本実施例によれば、測定
子の移動速度が高くなる場合にも表示される測定
器に誤差が生ずることがない。
また、本実施例では、ブラシ接点24が一個で
足りるので、接点型エンコーダ部10の製作が容
易となるという利点がある。
第4図には、本発明の第2実施例にかかる接点
型測定器の要部が示されており、前記第1図と同
一部材には同一符号を付して説明を省略する。
本実施例において特徴的なことは、接点ベース
16が円筒状に形成されていることである。本実
施例では、接点ベース16を小型に形成すること
ができ、更に目盛接点群と図示を省略した接点ブ
ラシとを一定の圧力で圧接させることができる等
の利点がある。
尚、荒目盛接点群20、細目盛接点群22は接
点ベース16の外周に設けても良く、この場合に
は、接点ベース16を中実円柱としてもよい。
また、本発明において、測定信号に誤差となる
パルスが生じないように前記実施例に用いた接点
ブラシ24とは別に接点ブラシ24と同一位相の
位置に新たな接点ブラシを設けることも好適であ
る。
また、測定器の精度向上のため、そして測定子
の移動方向判別のために接点ブラシ24と異なる
位相位置に別の新たな接点ブラシを設けることも
好適である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明にかかる接点型測
定器によれば、測定子が速く移動するときにも測
定誤差を生じない接点型測定器を提供することが
できる。
しかも、接点ブラシを必要最低限の個数とする
ことができるので、製造が容易となるとともに、
コストも低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の好適な第1実施例の構成説明
図、第2図は第1実施例の測定信号100の波形
説明図、第3図は測定信号分別回路より出力され
る荒測定信号と細測定信号の説明図、第4図は本
発明第2実施例にかかる接点型測定器の構成説明
図である。 10……接点ベース、12……カウンタ回路、
14……測定値表示部、20……荒目盛接点群、
22……細目盛接点群、24……ブラシ接点、3
0……カウンタ、38……測定信号分別回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定方向に整列配置された目盛接点群と、測
    定子の移動とともに目盛接点群との接触と非接触
    とを繰り返しながら目盛接点群に対して相対移動
    するブラシ接点と、を有し、測定量に応じたパル
    ス状の測定信号を出力する接点型エンコーダ部
    と、 測定信号のパルス数をカウントするカウンタ回
    路と、 カウンタ回路のカウント値により、測定量をデ
    ジタル表示する測定値表示部と、 を有する接点型測定器において、 目盛接点群は、所定間隔で配列された荒目盛接
    点群と、荒目盛接点群の間隔を所定ピツチで分割
    する細目盛接点群と、からなり、荒目盛接点群と
    細目盛接点群とには異なる抵抗値を有する抵抗体
    が接続され、 カウンタ回路は、測定信号の電位変化から荒測
    定信号と細測定信号とを分離して取出す測定信号
    分別回路と、荒目盛接点から得られる荒測定信号
    をカウントする荒目盛カウンタと、細目盛接点か
    ら得られる細測定信号をカウントし荒測定信号に
    よりそのカウント値をリセツトする細目盛カウン
    タと、を含み、 測定値表示部は、前記荒目盛カウンタ回路のカ
    ウント値と細目盛カウンタ回路のカウント値の和
    値を表示することを特徴とする接点型測定器。
JP56010466A 1981-01-27 1981-01-27 Contact type measuring equipment Granted JPS57125315A (en)

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JP56010466A JPS57125315A (en) 1981-01-27 1981-01-27 Contact type measuring equipment
GB8202007A GB2097127B (en) 1981-01-27 1982-01-25 Contact point type measuring device
US06/342,922 US4486891A (en) 1981-01-27 1982-01-26 Contact point type measuring device
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JPS57125315A JPS57125315A (en) 1982-08-04
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