JPS6262201A - 変位検出装置 - Google Patents
変位検出装置Info
- Publication number
- JPS6262201A JPS6262201A JP20159785A JP20159785A JPS6262201A JP S6262201 A JPS6262201 A JP S6262201A JP 20159785 A JP20159785 A JP 20159785A JP 20159785 A JP20159785 A JP 20159785A JP S6262201 A JPS6262201 A JP S6262201A
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- JP
- Japan
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- electrode
- electrodes
- substrate
- case
- sliding
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は回転量あるいは変位量を検出する変位検出装置
に関する。
に関する。
従来１例えば変位検出装置の一種であるロータリーエン
コーダに、おいては、第４図に示されるように所定の中
心角毎）こ異なる半径の位置に図中スクラッチで示され
る電極４００が形成されたデジタルパタンを有する円板
状のコード板４０１に対してコード板４０１上の各チャ
ンネル毎に摺動接触する導伝性ブラシ４０２を被測定物
の回転と同軸で回転する回転軸４０３に固定することで
被測定物の回転角度の絶対値を示す角度信号を得ていた
。このようなエンコーダでは検出される回転角度の分解
能を向上させるにはデジタルバタンの桁数を増加させる
必要がありこのためコード板４０１の直径が太き（なり
装置が大型且つ高価となる問題点がある。
コーダに、おいては、第４図に示されるように所定の中
心角毎）こ異なる半径の位置に図中スクラッチで示され
る電極４００が形成されたデジタルパタンを有する円板
状のコード板４０１に対してコード板４０１上の各チャ
ンネル毎に摺動接触する導伝性ブラシ４０２を被測定物
の回転と同軸で回転する回転軸４０３に固定することで
被測定物の回転角度の絶対値を示す角度信号を得ていた
。このようなエンコーダでは検出される回転角度の分解
能を向上させるにはデジタルバタンの桁数を増加させる
必要がありこのためコード板４０１の直径が太き（なり
装置が大型且つ高価となる問題点がある。
またデジタルバタンをコード板４０１に半径方向に細か
く配設することで桁数を増加させた場合には。
く配設することで桁数を増加させた場合には。
コード板４０１上を周回しながら各チャンネル毎に摺動
接触するプツシ４０２に高い走査精度が要求される。
接触するプツシ４０２に高い走査精度が要求される。
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは変位位置を精度の高い絶
対値で検知ができる変位検出装置を提供することにある
。
ので、その目的とするところは変位位置を精度の高い絶
対値で検知ができる変位検出装置を提供することにある
。
上記目的を達成するためになされた本発明は。
所望の領域に所定の間隔に列設配置された複数の電極と
、この電極の列に沿って移動し前記電極に順次摺動接触
する摺動電極と、この摺動電極に接触した前記電極およ
び前記摺動電極間の電気的導通を用いて、前記摺動電極
の接触した前記電極に個有のデジタル信号を出力する手
段とからなる変位検出装置である。
、この電極の列に沿って移動し前記電極に順次摺動接触
する摺動電極と、この摺動電極に接触した前記電極およ
び前記摺動電極間の電気的導通を用いて、前記摺動電極
の接触した前記電極に個有のデジタル信号を出力する手
段とからなる変位検出装置である。
本発明によれば、摺動電極が接触した各電極に応じて個
有のデジタル信号が出力されるので小型の装置を用いて
変位位置を精度の高い絶対値で測定することができる。
有のデジタル信号が出力されるので小型の装置を用いて
変位位置を精度の高い絶対値で測定することができる。
以下本発明の一実施例としてのロータリーエンコーダを
図面を参照しながら詳細に説明する。尚。
図面を参照しながら詳細に説明する。尚。
各図面を通じて同一部分には同一符号が付されている。
第１図乃至ｆＪＪＪ２図に示した一実施例はロータリー
エンコーダに本発明を適用したものである。
エンコーダに本発明を適用したものである。
本実施例のロータリーエンコーダの構造を説明すると、
第１図中一点鎖線で示されるように円筒形状のケース１
００の上面には被測定物の回転と同軸的に回転する回転
軸１０１が回転軸受１０２によって上記上面に対して垂
直方向に、かつケース１００内部に回転軸１０１他端が
回転する様に保持されている。そして、ケースｌ内部の
回転軸１０１他端には一端を回転軸１０１に固定され他
端が回転軸１０１の軸心回りを回転する回転部材１０４
が固定されている。ケース１００内で周回する回転部材
１０４とケース１００下面との間には同一の円板形状を
なす５枚の基板６（第１の基板ＩＩ第２の基板２．第３
の基板３．第４の基板４．第５の基板５）が固定用支柱
１０６によって平行に所定の間隔離間されて支持されて
いる。固定用支柱１０６は円板形状の基板６を中心角で
１２０度毎に基板６端部を固定用支柱１０６に刻設され
た溝に味んで保持しており、その両端はケース１００の
上面及び下面にネジ１０７によって固定されている。各
基板６には環状に等間隔で複数の円形状電極１０が設け
られ、これら電極は上下に位置する各基板６番こ配置さ
れる電極１０と互いに上下方向同位置に設けられかつ互
いに導通状態であるようにリード線１０８によってそれ
ぞれ結合している。そして基板６の上方では被測定物の
回転軸と同軸に回転する回転軸１０１によって一端が支
持された回転部材１０４の他端に設けられた摺動電極１
３が、第一の基板１の表面に絽出した電極１０の表面を
順次摺動接触しながら走査する。第２図に示されるよう
に各基板６には所定の電極１０と図示せぬ電源とが図示
せぬ抵抗およびダイオード１５を介して結合しており、
また摺動電極１３はアースされるので、摺動電極１３と
任意の電極１０とが接触導通することにより負論理の信
号が得られる。
第１図中一点鎖線で示されるように円筒形状のケース１
００の上面には被測定物の回転と同軸的に回転する回転
軸１０１が回転軸受１０２によって上記上面に対して垂
直方向に、かつケース１００内部に回転軸１０１他端が
回転する様に保持されている。そして、ケースｌ内部の
回転軸１０１他端には一端を回転軸１０１に固定され他
端が回転軸１０１の軸心回りを回転する回転部材１０４
が固定されている。ケース１００内で周回する回転部材
１０４とケース１００下面との間には同一の円板形状を
なす５枚の基板６（第１の基板ＩＩ第２の基板２．第３
の基板３．第４の基板４．第５の基板５）が固定用支柱
１０６によって平行に所定の間隔離間されて支持されて
いる。固定用支柱１０６は円板形状の基板６を中心角で
１２０度毎に基板６端部を固定用支柱１０６に刻設され
た溝に味んで保持しており、その両端はケース１００の
上面及び下面にネジ１０７によって固定されている。各
基板６には環状に等間隔で複数の円形状電極１０が設け
られ、これら電極は上下に位置する各基板６番こ配置さ
れる電極１０と互いに上下方向同位置に設けられかつ互
いに導通状態であるようにリード線１０８によってそれ
ぞれ結合している。そして基板６の上方では被測定物の
回転軸と同軸に回転する回転軸１０１によって一端が支
持された回転部材１０４の他端に設けられた摺動電極１
３が、第一の基板１の表面に絽出した電極１０の表面を
順次摺動接触しながら走査する。第２図に示されるよう
に各基板６には所定の電極１０と図示せぬ電源とが図示
せぬ抵抗およびダイオード１５を介して結合しており、
また摺動電極１３はアースされるので、摺動電極１３と
任意の電極１０とが接触導通することにより負論理の信
号が得られる。
このよう番こ得られる負論理信号を各基板６毎に抵抗お
よびダイオード１５を介して電源に結合される電極を特
定することにより一組のデジタル信号として描出するこ
とにより摺動電極１３の位置すなわち被測定物の回転量
を示す絶対値が得られる。以下第３図を参照して上記デ
ジタル信号が得られる過程を説明する。
よびダイオード１５を介して電源に結合される電極を特
定することにより一組のデジタル信号として描出するこ
とにより摺動電極１３の位置すなわち被測定物の回転量
を示す絶対値が得られる。以下第３図を参照して上記デ
ジタル信号が得られる過程を説明する。
各基板６のうち最上部に位置して電極１０！こ直接摺動
電極１３が接する第１の基板１＃こけアノードを抵抗Ｒ
１に共通に接続した複数のダイオード１５が各電極１ｏ
！こ対して１つおきに接続している。第１の基板の下部
に位置する第２の基板ではアノードを抵抗鳥に共通に接
続した複数のダイオード１５が各電極１０に対して２つ
の電極を挾んで２つの電極に連続して接続されており、
第１の基板１上のダイオード１５が接続された電極１０
と第２の基板２上でのダイオード１５が連続して接続さ
れた電極の一端とは同位置の電極である。以下同様に第
２の基板２下部に位置する第３の基板３ではアノードを
抵抗Ｒ＄に共通（こ接続した複数のダイオード１５が４
つの電極１０を挾んで４つの電極１０に連続して接続し
て詔り、第２の基板２上でのダイオード１５が接続され
た電極１０と第３の基板３上でのダイオード１５が連続
して接続した電極の一端とは同位置の電極１０である。
電極１３が接する第１の基板１＃こけアノードを抵抗Ｒ
１に共通に接続した複数のダイオード１５が各電極１ｏ
！こ対して１つおきに接続している。第１の基板の下部
に位置する第２の基板ではアノードを抵抗鳥に共通に接
続した複数のダイオード１５が各電極１０に対して２つ
の電極を挾んで２つの電極に連続して接続されており、
第１の基板１上のダイオード１５が接続された電極１０
と第２の基板２上でのダイオード１５が連続して接続さ
れた電極の一端とは同位置の電極である。以下同様に第
２の基板２下部に位置する第３の基板３ではアノードを
抵抗Ｒ＄に共通（こ接続した複数のダイオード１５が４
つの電極１０を挾んで４つの電極１０に連続して接続し
て詔り、第２の基板２上でのダイオード１５が接続され
た電極１０と第３の基板３上でのダイオード１５が連続
して接続した電極の一端とは同位置の電極１０である。
第３の基板３下部に位置する第４の基板ではアノードを
抵抗Ｒ６に共通に接続した複数のダイオード１５が８つ
の電極ｌＯを挾んで８つの電極１０に連続して接続して
おり、第３の基板３上でのダイオード１５か連続して接
続された電極１０の一端と第４の基板４でのダイオード
１５が連続して接続された電極の一端とは同位置の電極
１０である。第４の基板４下部に位置する第５の基板で
はアノードを抵抗Ｒ８に共通に接続した複数のダイオー
ド１５が１６ケの電極１０を挾んで１６ケの電極１０に
連続して接続しており、第４の基板４上でのダイオード
１５が連続して接続された電極１０の一端と第５の基板
５でのダイオード１５が連続して接続された電極１０の
一端とは同位置の電極１０である。各抵抗Ｒ１，Ｒ□Ｒ
□Ｒ６゜Ｒ１は一端を直流電源Ｖに接続されておりさら
にダイオード１５のアノードとの接続部分には負論理信
号の導出点Ｐｌ ＋ Ｐｌ ＋ Ｐｍ ＋ Ｒ４＊ ”
Ｉが設けられている。
抵抗Ｒ６に共通に接続した複数のダイオード１５が８つ
の電極ｌＯを挾んで８つの電極１０に連続して接続して
おり、第３の基板３上でのダイオード１５か連続して接
続された電極１０の一端と第４の基板４でのダイオード
１５が連続して接続された電極の一端とは同位置の電極
１０である。第４の基板４下部に位置する第５の基板で
はアノードを抵抗Ｒ８に共通に接続した複数のダイオー
ド１５が１６ケの電極１０を挾んで１６ケの電極１０に
連続して接続しており、第４の基板４上でのダイオード
１５が連続して接続された電極１０の一端と第５の基板
５でのダイオード１５が連続して接続された電極１０の
一端とは同位置の電極１０である。各抵抗Ｒ１，Ｒ□Ｒ
□Ｒ６゜Ｒ１は一端を直流電源Ｖに接続されておりさら
にダイオード１５のアノードとの接続部分には負論理信
号の導出点Ｐｌ ＋ Ｐｌ ＋ Ｐｍ ＋ Ｒ４＊ ”
Ｉが設けられている。
すなわちアースされた摺動電極１３が第１の基板１上の
電極１０の一つに接すると下部に積層された第２乃至第
５の基板２．３．４．５のリード線１０８で結合された
各電極１０は同様にアースされるので、それらアースさ
れた各電極１０４こダイオード１５が接続されているな
ら１″ｆ前記各基板６から導出された負論理信号の導出
点ｐ１． ｐ、、 ｐ、、 ｐ、、 ｐ、には′０”の
信号が送られ、ダイオード１５が接続されていないなら
ば′１”の信号が導出点ＰＫ、 Ｐ、、 Ｐ、、 Ｐ、
、 Ｐ、に送られる。これら第１の基板１乃至第５基板
５から各導出点Ｐ１． Ｐｌ、 Ｐ、、 Ｐ、、 Ｐ、
にそれぞれ送られる負論理信号にはデジタル信号の桁が
それぞれ順に２９．２１．２１゜２−２４として割り尚
てられる。
電極１０の一つに接すると下部に積層された第２乃至第
５の基板２．３．４．５のリード線１０８で結合された
各電極１０は同様にアースされるので、それらアースさ
れた各電極１０４こダイオード１５が接続されているな
ら１″ｆ前記各基板６から導出された負論理信号の導出
点ｐ１． ｐ、、 ｐ、、 ｐ、、 ｐ、には′０”の
信号が送られ、ダイオード１５が接続されていないなら
ば′１”の信号が導出点ＰＫ、 Ｐ、、 Ｐ、、 Ｐ、
、 Ｐ、に送られる。これら第１の基板１乃至第５基板
５から各導出点Ｐ１． Ｐｌ、 Ｐ、、 Ｐ、、 Ｐ、
にそれぞれ送られる負論理信号にはデジタル信号の桁が
それぞれ順に２９．２１．２１゜２−２４として割り尚
てられる。
たとえば、第２図中実線で示される摺動電極１３が第１
の基板１上のダイオード１５の接続されていない電極１
０・ａｊこ接触すると抵抗Ｒ８はダイオード１５を介し
てアースに短絡されないため導出点Ｐ、Ｊこは負論理信
号の１１”が出力される。そして、＠２の基板２上の電
極１０・ｂは図中点線で示されるように上部の第１の基
板１上の電極１０・ａを介してアースされるので電極１
０・ｂに接続されたダイオード１５によって抵抗Ｒ２は
アースに短絡され導出点Ｐ２には負論理信号の＠θ″が
出力される。同様にして第３の基板３−ｈで電極１０・
ｂ下部ｌこ位置する電極１０・Ｃは図中点線で示される
ようにアースされ抵抗Ｒ３がダイオード１５を介してア
ースに短絡されるので導出点Ｐ３には負論理信号″ｏ”
が出力される。さらに第４の基板４上電槓１０・Ｃ下部
に位置する電極１０・ｄはダイオード１５が接続され、
第５の基板５上の電極】０・ｄ下部に位置する電極１０
・ｅはダイオード１５が接続されないのでそれぞれの導
出点Ｐ、、Ｐ、には負論理信号の１”と１１″が出力さ
れる。従ってこれらより、各導出点Ｐ、、 Ｐ、、 Ｐ
ａ、 Ｐ、、 Ｐ、から出力される信号は′″１．０．
０．０．１″となり、この一連のデジタル信号が摺動電
極１２の電極１０との接触位置すなわち被測定物の回転
量を示す絶対値となる。
の基板１上のダイオード１５の接続されていない電極１
０・ａｊこ接触すると抵抗Ｒ８はダイオード１５を介し
てアースに短絡されないため導出点Ｐ、Ｊこは負論理信
号の１１”が出力される。そして、＠２の基板２上の電
極１０・ｂは図中点線で示されるように上部の第１の基
板１上の電極１０・ａを介してアースされるので電極１
０・ｂに接続されたダイオード１５によって抵抗Ｒ２は
アースに短絡され導出点Ｐ２には負論理信号の＠θ″が
出力される。同様にして第３の基板３−ｈで電極１０・
ｂ下部ｌこ位置する電極１０・Ｃは図中点線で示される
ようにアースされ抵抗Ｒ３がダイオード１５を介してア
ースに短絡されるので導出点Ｐ３には負論理信号″ｏ”
が出力される。さらに第４の基板４上電槓１０・Ｃ下部
に位置する電極１０・ｄはダイオード１５が接続され、
第５の基板５上の電極】０・ｄ下部に位置する電極１０
・ｅはダイオード１５が接続されないのでそれぞれの導
出点Ｐ、、Ｐ、には負論理信号の１”と１１″が出力さ
れる。従ってこれらより、各導出点Ｐ、、 Ｐ、、 Ｐ
ａ、 Ｐ、、 Ｐ、から出力される信号は′″１．０．
０．０．１″となり、この一連のデジタル信号が摺動電
極１２の電極１０との接触位置すなわち被測定物の回転
量を示す絶対値となる。
このよう番こ各基板上の特定の電極はダイオードを介し
て直流電源に接続されているため摺動電極と接触り、て
アースされた電極からはその電極に個有のデジタル信号
が各導出点へ出力される。すなわち、被測定物の回転量
は前記デジタル信号より絶対値吉して検出することがで
きる。また、検出される回転量の分解能の向上に伴って
基板の直径が増加しないので装置を小型に保つことがで
きる。
て直流電源に接続されているため摺動電極と接触り、て
アースされた電極からはその電極に個有のデジタル信号
が各導出点へ出力される。すなわち、被測定物の回転量
は前記デジタル信号より絶対値吉して検出することがで
きる。また、検出される回転量の分解能の向上に伴って
基板の直径が増加しないので装置を小型に保つことがで
きる。
さらに、Ｓ板に配設される電極は環状番と等間隔で並べ
られた接点であればよいのでこのような電極ζこ接触す
る摺動電極は比較的容易に構成できる。
られた接点であればよいのでこのような電極ζこ接触す
る摺動電極は比較的容易に構成できる。
尚１本発明の実施例は上述した内容ξこ固執することな
く本発明の技術思想を離れることなく種々の変更を加え
られることができる。例えば前述の実施例においては検
出される回転角に所定の単位検出角度を得るために基板
６を５枚使用しているが、より細かい単位検出角度を実
現するために５枚以上の基板を用いてもよい。
く本発明の技術思想を離れることなく種々の変更を加え
られることができる。例えば前述の実施例においては検
出される回転角に所定の単位検出角度を得るために基板
６を５枚使用しているが、より細かい単位検出角度を実
現するために５枚以上の基板を用いてもよい。
その他、基板は固定用支柱によって平行番こ所定の間隔
離間されて支持されているが、各基板の間に適当な絶縁
処理を施こした後に各基板を密着してケース内に固定し
てもよい。この場合には各基板間で上下方向同位置に配
置された電極はリード線は介さずに直接接触することで
電気釣場こ導通状態番こ保たれる。また、基板上に配置
されるダイオードをすべて導線で代用して、各抵抗と複
数の上記導線との間ｔこダイオードを介在させることも
できる。これにより各基板毎に使用されるダイオードの
数を一つに減らすことができる。また、同実施例では回
転角を示すデジタル信号はパイナリ−コードで出力され
るが、各基板上でのダイオードと電極との組合せを変る
ことによりグレイコードでの出力や対数出力等で出力を
させることもできる。さらに、負論理信号として出力さ
れる回転角を示すデジタル信号はＮＡＮＤ回路等で反転
して正論理の信号として得てもよい。そして基板上で環
状−こ等間隔で配置される電極の形状は円形に限らず、
楕円、長方形等どのような形状でもよい。
離間されて支持されているが、各基板の間に適当な絶縁
処理を施こした後に各基板を密着してケース内に固定し
てもよい。この場合には各基板間で上下方向同位置に配
置された電極はリード線は介さずに直接接触することで
電気釣場こ導通状態番こ保たれる。また、基板上に配置
されるダイオードをすべて導線で代用して、各抵抗と複
数の上記導線との間ｔこダイオードを介在させることも
できる。これにより各基板毎に使用されるダイオードの
数を一つに減らすことができる。また、同実施例では回
転角を示すデジタル信号はパイナリ−コードで出力され
るが、各基板上でのダイオードと電極との組合せを変る
ことによりグレイコードでの出力や対数出力等で出力を
させることもできる。さらに、負論理信号として出力さ
れる回転角を示すデジタル信号はＮＡＮＤ回路等で反転
して正論理の信号として得てもよい。そして基板上で環
状−こ等間隔で配置される電極の形状は円形に限らず、
楕円、長方形等どのような形状でもよい。
以上詳述したようｉと１本発明の変位検出装置はロータ
リーエンコーダに適用できることが実施例と共ｌこ示さ
れたが１本発明の技術思想を基にすれ（ｆ ’）ニアエ
ンコーダも構成できる。
リーエンコーダに適用できることが実施例と共ｌこ示さ
れたが１本発明の技術思想を基にすれ（ｆ ’）ニアエ
ンコーダも構成できる。
第１図は１本発明の実施例であり、ロータリーエンコー
ダに適用した場合の構成を示す斜視図。 第２図は同実施例における構成を一部抜き出して示す要
部斜視図、第３図は同実施例における回路構成を示す回
路図、第４図は従来例のロータリーエンコーダの構成を
示す斜視図である。 １０・・・電 極、１３・・・摺動電極。 第４図 ■ 第３図
ダに適用した場合の構成を示す斜視図。 第２図は同実施例における構成を一部抜き出して示す要
部斜視図、第３図は同実施例における回路構成を示す回
路図、第４図は従来例のロータリーエンコーダの構成を
示す斜視図である。 １０・・・電 極、１３・・・摺動電極。 第４図 ■ 第３図
Claims (1)
- 所望の領域に所定の間隔に列設配置された複数の電極と
、この電極の列に沿って移動し前記電極に順次摺動接触
する摺動電極と、この摺動電極に接触した前記電極およ
び前記摺動電極間の電気的導通を用いて、前記摺動電極
の接触した前記電極に個有のデジタル信号を出力する手
段とからなることを特徴とする変位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20159785A JPS6262201A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20159785A JPS6262201A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 変位検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6262201A true JPS6262201A (ja) | 1987-03-18 |
| JPH0560523B2 JPH0560523B2 (ja) | 1993-09-02 |
Family
ID=16443691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20159785A Granted JPS6262201A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6262201A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673707A (ja) * | 1990-10-10 | 1994-03-15 | Ingersoll Rand Co | スクリードバーナの熱通過トンネル |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP20159785A patent/JPS6262201A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673707A (ja) * | 1990-10-10 | 1994-03-15 | Ingersoll Rand Co | スクリードバーナの熱通過トンネル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0560523B2 (ja) | 1993-09-02 |
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