JPS63127621A - 交流信号の基準電圧検出回路 - Google Patents
交流信号の基準電圧検出回路Info
- Publication number
- JPS63127621A JPS63127621A JP27483886A JP27483886A JPS63127621A JP S63127621 A JPS63127621 A JP S63127621A JP 27483886 A JP27483886 A JP 27483886A JP 27483886 A JP27483886 A JP 27483886A JP S63127621 A JPS63127621 A JP S63127621A
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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】
１ｉ上勿肌里公団
本発明は交流信号にドリフトが生じても、それに違従し
て、その振１福の中間電位の大きさを正確に検知できる
交流信号の基準電圧検出回路に関するものである。
て、その振１福の中間電位の大きさを正確に検知できる
交流信号の基準電圧検出回路に関するものである。
従米色侠逝
光電式のロータリーエンコーダは、第３図及び第４図に
示すように投光素子（１）と受光素子（２）の間に、回
転軸（３）に取り付けたスリット円板（４）と固定スリ
ット板（５）を摺り合わせて配置し、スリット円板（４
）の各スリット（４ａ）が固定スリット板（５）のスリ
ン） （５ａ）の上を通過することによって、第５図に
示すように受光素子（２）が発生する交流信号Ａを、所
定の基準電圧Ｖｓと比較して矩形波Ｂを出力させている
。
示すように投光素子（１）と受光素子（２）の間に、回
転軸（３）に取り付けたスリット円板（４）と固定スリ
ット板（５）を摺り合わせて配置し、スリット円板（４
）の各スリット（４ａ）が固定スリット板（５）のスリ
ン） （５ａ）の上を通過することによって、第５図に
示すように受光素子（２）が発生する交流信号Ａを、所
定の基準電圧Ｖｓと比較して矩形波Ｂを出力させている
。
ここで、この矩形波Ｂのデユーティ比（−周期中に占め
るＨレベル時間の割合ンについて考える。
るＨレベル時間の割合ンについて考える。
固定スリン）Ｅ （５）のスリット幅Ｓ５と、スリット
円板（４）のスリット幅Ｓ４及びスリット間隔Ｗ４を全
て一致させておけば、交流信号Ａは第５図に示したよう
に正弦波となる。そして基準電圧Ｖｓを交流信号Ａの最
大値と最小値の中間電圧に取れば、第５図に示すように
デユーティ比は１くとなる。通常、この値は標準規格と
して、ロータリーエンコーダに要求される値である。
円板（４）のスリット幅Ｓ４及びスリット間隔Ｗ４を全
て一致させておけば、交流信号Ａは第５図に示したよう
に正弦波となる。そして基準電圧Ｖｓを交流信号Ａの最
大値と最小値の中間電圧に取れば、第５図に示すように
デユーティ比は１くとなる。通常、この値は標準規格と
して、ロータリーエンコーダに要求される値である。
■＜７ンしよ゛と−る 占
上記投光及び受光素子を利用したロータリーエンコーダ
は、種々の原因により受光素子の出力がドリフトする結
果、デユーティ比が規格通りにならない場合がある。
は、種々の原因により受光素子の出力がドリフトする結
果、デユーティ比が規格通りにならない場合がある。
例えば回転数が大きくなると、スリット円板（４）の各
スリットが固定スリット板（５）のスリットの上を通過
する時間が速くなるため、交流信号の一発当たりの受光
素子（２）への入射光量が減少する結果として、受光素
子の出力が、第６図に点線イで示すように全体的に低下
する。このような受光素子出力の変動は、温度変化に伴
う受光素子の特性変化によっても生じる。
スリットが固定スリット板（５）のスリットの上を通過
する時間が速くなるため、交流信号の一発当たりの受光
素子（２）への入射光量が減少する結果として、受光素
子の出力が、第６図に点線イで示すように全体的に低下
する。このような受光素子出力の変動は、温度変化に伴
う受光素子の特性変化によっても生じる。
また第４図に示すように、組立時に、スリット円板（４
）と固定スリット板（５）の中心軸（４ｂ） （５ｂ
）を完全に一致させないと、第６図に一点鎖線口で示す
ように受光素子出力にうねりが生じる。
）と固定スリット板（５）の中心軸（４ｂ） （５ｂ
）を完全に一致させないと、第６図に一点鎖線口で示す
ように受光素子出力にうねりが生じる。
このように受光素子出力にドリフトが生じた場合に、基
準電圧Ｖｓを一定にしておくと、比較器の出力する矩形
波はドリフトに応じイ゛及び口°に示すように変動し、
立ち上がり又は立ち下がりの周期にずれが生じると同時
に、デユーティ比が変動する。
準電圧Ｖｓを一定にしておくと、比較器の出力する矩形
波はドリフトに応じイ゛及び口°に示すように変動し、
立ち上がり又は立ち下がりの周期にずれが生じると同時
に、デユーティ比が変動する。
出力波形が点線イに示したように全体的にドリフトする
場合の対策として、従来は発光素子の発光量を調整する
補償回路を組み込んでいる。しかし、このようにすると
電子回路が複雑化するので、ロータリーエンコーダが人
望化すると同時にコストアップする問題が生じる。
場合の対策として、従来は発光素子の発光量を調整する
補償回路を組み込んでいる。しかし、このようにすると
電子回路が複雑化するので、ロータリーエンコーダが人
望化すると同時にコストアップする問題が生じる。
次に出力波形が口に示したように、うねりを生じる場合
の従来の対策は、部品の加工精度及び組付は精度を向上
させるのが一般に採られて来た方法である。しかし、こ
の方法は、部品単価を高（させ、組付けの作業性を低下
させるので、製造コストを高くする問題があった。
の従来の対策は、部品の加工精度及び組付は精度を向上
させるのが一般に採られて来た方法である。しかし、こ
の方法は、部品単価を高（させ、組付けの作業性を低下
させるので、製造コストを高くする問題があった。
上記問題を根本から解決するには、受光素子出力のドリ
フトに追従して、基準電圧■ｓが常に受光素子出力の振
幅の中間値に定まるようにすればよいわけである。
フトに追従して、基準電圧■ｓが常に受光素子出力の振
幅の中間値に定まるようにすればよいわけである。
皿」占 るための
本発明は上記従来の問題点を根本から解決するためのに
、次の手段を提供した。
、次の手段を提供した。
すなわち本発明は、所定時間毎に、交流信号の最大ピー
ク値と最小ピーク値を検出する最大ピーク値検出回路及
び最小ピーク値検出回路と、最大ピーク値と最小ピーク
値の和を取る加算回路と、加算回路出力の〃の電圧を基
準電圧として出力する各回路とを具備したことを特徴と
する交流信号の基準電圧検出回路である。
ク値と最小ピーク値を検出する最大ピーク値検出回路及
び最小ピーク値検出回路と、最大ピーク値と最小ピーク
値の和を取る加算回路と、加算回路出力の〃の電圧を基
準電圧として出力する各回路とを具備したことを特徴と
する交流信号の基準電圧検出回路である。
皿
上記構成手段によれば、所定時間おきにサンプリングさ
れた交流信号の最大ピーク値と最小ピーク値の平均値が
、基準電圧として出力されている。従ってロータリーエ
ンコーダにおいて受光素子の出力のドリフトが生じても
、常に正確なデユーティ比の矩形波出力が得られる。
れた交流信号の最大ピーク値と最小ピーク値の平均値が
、基準電圧として出力されている。従ってロータリーエ
ンコーダにおいて受光素子の出力のドリフトが生じても
、常に正確なデユーティ比の矩形波出力が得られる。
スに」
本発明をロータリーエンコーダの出力回路に通用した第
１図に示す実施例において、（１０）は発光素子である
ＬＥＤで、連続点灯する。
１図に示す実施例において、（１０）は発光素子である
ＬＥＤで、連続点灯する。
（１１）は受光素子であるフォトダイオードで、スリッ
ト円板（１２）のスリット及び固定スリット板（１３）
のスリットを通してＬＥＤ（１０）から光を受ける。（
１４）はフォトダイオード（１１）のバッファーアンプ
、（１５） （１６）はバフファーアンプ（１４）の
出力から最大ピーク値及び最小ピーク値を検出する最大
ピーク値検出回路及び最小ピーク値検出回路、（１７）
は最大ピーク値と最小ピーク値を加算する加算回路で、
オペアンプを用いて構成されている。（１８）は加算回
路（１７）の出力の％の電圧を基準電圧として取り出す
各回路で、２個の抵抗器を直列接続して構成されている
。（１９）はバッファーアンプ（１４）から出力される
交流信号ａとＡ回路（１８）の出力する基準電圧ｄとを
比較して矩形波出力ｅを発生させるコンパレータ、（２
ｏ）はＩＪ セット回路で、矩形波出力ｅの立ち上がり
のタイミングで最大ピーク値検出回路（１５）のリセッ
トパルスｆを発生し、矩形波出力ｅの立ち下がりのタイ
ミングで最小ピーク値検出回路（１６）のリセットパル
スｇを発生する。
ト円板（１２）のスリット及び固定スリット板（１３）
のスリットを通してＬＥＤ（１０）から光を受ける。（
１４）はフォトダイオード（１１）のバッファーアンプ
、（１５） （１６）はバフファーアンプ（１４）の
出力から最大ピーク値及び最小ピーク値を検出する最大
ピーク値検出回路及び最小ピーク値検出回路、（１７）
は最大ピーク値と最小ピーク値を加算する加算回路で、
オペアンプを用いて構成されている。（１８）は加算回
路（１７）の出力の％の電圧を基準電圧として取り出す
各回路で、２個の抵抗器を直列接続して構成されている
。（１９）はバッファーアンプ（１４）から出力される
交流信号ａとＡ回路（１８）の出力する基準電圧ｄとを
比較して矩形波出力ｅを発生させるコンパレータ、（２
ｏ）はＩＪ セット回路で、矩形波出力ｅの立ち上がり
のタイミングで最大ピーク値検出回路（１５）のリセッ
トパルスｆを発生し、矩形波出力ｅの立ち下がりのタイ
ミングで最小ピーク値検出回路（１６）のリセットパル
スｇを発生する。
次に上記構成装置の動作について、第２図に示す波形図
を参照しながら、説明する。
を参照しながら、説明する。
連続点灯しているＬＥＤ（１０）の光は、スリット円板
（１２）のスリットと固定スリット板（１３）のスリ゛
フトが重なったとき、フォトダイオード（１１）に入射
する。従ってフォトダイオード（１１）の出力を増幅す
るバッファアンプ（１４）の出力ａは、第２図に示すよ
うに正弦波となる。この出力ａは、最大ピーク値検出回
路（１５）及び最小ピーク値検出回路（１６）で、−周
期毎にその最大ピーク値と最小ピーク値が検出される。
（１２）のスリットと固定スリット板（１３）のスリ゛
フトが重なったとき、フォトダイオード（１１）に入射
する。従ってフォトダイオード（１１）の出力を増幅す
るバッファアンプ（１４）の出力ａは、第２図に示すよ
うに正弦波となる。この出力ａは、最大ピーク値検出回
路（１５）及び最小ピーク値検出回路（１６）で、−周
期毎にその最大ピーク値と最小ピーク値が検出される。
最大ピーク値検出回路（１５）がリセットされるタイミ
ングは、正弦波が中間電位から上昇しかかった直後であ
り、最小ピーク値検出回路（１６）がリセットされるタ
イミングは、４ 正弦波が中間電位から下降しかかった
直後である。そして最大ピーク値検出回路（１５）の出
力す及び最小ピーク値検出回路（１６）の出力Ｃは第２
図に示すように変化する。これらの出力ｂ、Ｃは加算回
路（１７）及び各回路（１８）によって、その中間値が
算出され、コンパレータ（１９）の一方の入力に基準電
圧ｄとして加えられる。
ングは、正弦波が中間電位から上昇しかかった直後であ
り、最小ピーク値検出回路（１６）がリセットされるタ
イミングは、４ 正弦波が中間電位から下降しかかった
直後である。そして最大ピーク値検出回路（１５）の出
力す及び最小ピーク値検出回路（１６）の出力Ｃは第２
図に示すように変化する。これらの出力ｂ、Ｃは加算回
路（１７）及び各回路（１８）によって、その中間値が
算出され、コンパレータ（１９）の一方の入力に基準電
圧ｄとして加えられる。
バッファアンプ（１４）の正弦波出力ａにドリフトがな
い第２図中に実線で示す状態のとき、コンパレータ（１
９）の他方の入力に加えられる正弦波ａがその中間値Ｖ
ｍを境にして上昇又は下降するとき、この基準電圧ｄは
この中間値に一致している。従ってコンパレータ（１９
）の矩形波出力ｅは、正弦波ａの上半分に完全に同期し
、デユーティ比が４となっている。この矩形波出力ｅは
ロータリーエンコーダの出力となる一方で、リセットタ
イミング回路（２０）に入力される。そして、矩形波出
力ｅの立ち上がりで最大ピーク値検出回路（１５）のリ
セット信号ｆを発生させ、また矩形波出力ｅの立ち下が
りで最小ピーク値検出回路（１６）のリセット信号ｇを
発生させる。
い第２図中に実線で示す状態のとき、コンパレータ（１
９）の他方の入力に加えられる正弦波ａがその中間値Ｖ
ｍを境にして上昇又は下降するとき、この基準電圧ｄは
この中間値に一致している。従ってコンパレータ（１９
）の矩形波出力ｅは、正弦波ａの上半分に完全に同期し
、デユーティ比が４となっている。この矩形波出力ｅは
ロータリーエンコーダの出力となる一方で、リセットタ
イミング回路（２０）に入力される。そして、矩形波出
力ｅの立ち上がりで最大ピーク値検出回路（１５）のリ
セット信号ｆを発生させ、また矩形波出力ｅの立ち下が
りで最小ピーク値検出回路（１６）のリセット信号ｇを
発生させる。
次に受光素子であるフォトダイオード（１１）の出力が
ドリフトし、バッファアンプ（１４）の出力ａが第２図
中に点線で示すように変動した場合について考える。
ドリフトし、バッファアンプ（１４）の出力ａが第２図
中に点線で示すように変動した場合について考える。
この場合最大ピーク値検出回路（１５）の出力す及び最
小ピーク値検出回路（１６）の出力Ｃは第２図中に点線
で示すように変動する。そして加算回路（１７）及び５
回路（１８）によって取り出される平均値ｄは、ドリフ
トしている正弦波ａ （点線）が中間電位に向かう時に
は、その最大ピーク値（点線）及び最小ピーク値（点線
）の中間電位となっている。従ってコンパレータ（１９
）の出力する矩形波ｅは、正弦波形ａのドリフトがあっ
ても、第２図に示すように変動せず、Ａのデユーティ比
は確保される。
小ピーク値検出回路（１６）の出力Ｃは第２図中に点線
で示すように変動する。そして加算回路（１７）及び５
回路（１８）によって取り出される平均値ｄは、ドリフ
トしている正弦波ａ （点線）が中間電位に向かう時に
は、その最大ピーク値（点線）及び最小ピーク値（点線
）の中間電位となっている。従ってコンパレータ（１９
）の出力する矩形波ｅは、正弦波形ａのドリフトがあっ
ても、第２図に示すように変動せず、Ａのデユーティ比
は確保される。
なお本発明は、第１図に示した回路構成に限定されるわ
けではなく、最大ピーク値検出回路（１５） 、最小ピ
ーク値検出回路（１６） 、加算回路（１７） 、及び
各回路（１８）等は、上記説明における機能を持つ回路
で置換することができる。またリセット回路（２０）は
正弦波の半サイクル毎に、リセット信号ｆ、ｇを発生し
ているが、このリセット間隔はこれよりも長くしてもよ
い。
けではなく、最大ピーク値検出回路（１５） 、最小ピ
ーク値検出回路（１６） 、加算回路（１７） 、及び
各回路（１８）等は、上記説明における機能を持つ回路
で置換することができる。またリセット回路（２０）は
正弦波の半サイクル毎に、リセット信号ｆ、ｇを発生し
ているが、このリセット間隔はこれよりも長くしてもよ
い。
さらに上記実施例はロータリーエンコーダの出力回路に
本発明を応用した例を示したが、本発明は一般的に交流
信号の基準電圧を正確に検出するために利用できる。例
えば交流電力の位相制御回路に利用すれば、その点弧位
相角を電源電圧変動の影響を受けないものにでき、極め
て正確な位相制御が可能となる。
本発明を応用した例を示したが、本発明は一般的に交流
信号の基準電圧を正確に検出するために利用できる。例
えば交流電力の位相制御回路に利用すれば、その点弧位
相角を電源電圧変動の影響を受けないものにでき、極め
て正確な位相制御が可能となる。
光肌ｑ班来
本発明によれば、交流信号の基準電圧としての中間電位
を電圧ドリフトがあっても正確に検出できるようなる。
を電圧ドリフトがあっても正確に検出できるようなる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図に示す回路の各部分の動作波形図である。 第３図は光電式のロークリエンコーダの原理を説明する
側面図、第４図は固定スリット板とスリット円板の各ス
リットの位置関係図、第５図は交流信号とロータリーエ
ンコーダの出力の関係図、第６図は交流信号のドリフト
によってロータリーエンコーダの出力が変動する状態を
示す波形図である。 （１５） −最大ピーク値検出回路、 （１６） −最小ピーク値検出回路、 （１７）・・加算回路、 （１８）−・・２回路。 特許 出 願人 北陽電機株式会社 代 理 人 江 原 省
吾第１Ｖｉ 第２図 第３＠
図に示す回路の各部分の動作波形図である。 第３図は光電式のロークリエンコーダの原理を説明する
側面図、第４図は固定スリット板とスリット円板の各ス
リットの位置関係図、第５図は交流信号とロータリーエ
ンコーダの出力の関係図、第６図は交流信号のドリフト
によってロータリーエンコーダの出力が変動する状態を
示す波形図である。 （１５） −最大ピーク値検出回路、 （１６） −最小ピーク値検出回路、 （１７）・・加算回路、 （１８）−・・２回路。 特許 出 願人 北陽電機株式会社 代 理 人 江 原 省
吾第１Ｖｉ 第２図 第３＠
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所定時間毎に、交流信号の最大ピーク値と最小ピーク値
を検出する最大ピーク値検出回路及び最小ピーク値検出
回路と、 最大ピーク値と最小ピーク値の和を取る加算回路と、 加算回路出力の１／２の電圧を基準電圧として出力する
１／２回路とを具備したことを特徴とする交流信号の基
準電圧検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27483886A JPS63127621A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 交流信号の基準電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27483886A JPS63127621A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 交流信号の基準電圧検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63127621A true JPS63127621A (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=17547288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27483886A Pending JPS63127621A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 交流信号の基準電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63127621A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0264237U (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-15 |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP27483886A patent/JPS63127621A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0264237U (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-15 |
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