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CN112525225A - 编码器及编码器的控制方法 - Google Patents

编码器及编码器的控制方法 Download PDF

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CN112525225A
CN112525225A CN202010974074.0A CN202010974074A CN112525225A CN 112525225 A CN112525225 A CN 112525225A CN 202010974074 A CN202010974074 A CN 202010974074A CN 112525225 A CN112525225 A CN 112525225A
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西野祥平
近藤洋平
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Fanuc Corp
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Abstract

一种编码器(10)，包括：相信号生成部(12)，其根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的第一模拟信号及第二模拟信号并输出；利萨如角计算部(14)，其根据第一模拟信号及第二模拟信号求得利萨如角；以及振幅调整部(26)，其仅调整从相信号生成部(12)输出的第一模拟信号的振幅并输出至利萨如角计算部(14)。

Description

编码器及编码器的控制方法
技术领域
本发明涉及一种求利萨如角的编码器及编码器的控制方法。
背景技术
根据从传感器获取到的相位彼此相差90度的正弦波信号，编码器计算测量对象的移动距离等并输出。但是，在从传感器获取到的相位彼此相差90度的正弦波信号中要各自加上误差，所以为了使两者的振幅一致以求得正确的利萨如角，如日本专利特开2011－075404号公报所示，校正了相位彼此相差90度的信号各自的误差。
发明内容
但是，如日本专利特开2011－075404号公报这样对相位彼此相差90度的双方的信号的误差进行校正时，存在电路规模及工时数增加的问题。
在此，本发明的目的在于提供一种以简易的构成能够求得正确的利萨如角的编码器及编码器的控制方法。
本发明的第一方式，编码器，包括：相信号生成部，其根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的第一模拟信号及第二模拟信号并输出；利萨如角计算部，其根据所述第一模拟信号及所述第二模拟信号求得利萨如角；以及振幅调整部，其仅调整从所述相信号生成部输出的所述第一模拟信号的振幅并输出至所述利萨如角计算部。
本发明的第二方式，编码器的控制方法，包括：相信号生成步骤，其根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的第一模拟信号及第二模拟信号并输出；利萨如角计算步骤，其根据所述第一模拟信号及所述第二模拟信号求得利萨如角；以及振幅调整步骤，其仅调整从所述相信号生成步骤输出的所述第一模拟信号的振幅并输出至所述利萨如角计算步骤。
通过本发明，能够以简易的构成，求得正确的利萨如角。
上述目的、特征及优点，根据参照附图说明的以下实施方式的说明能够容易地理解。
附图说明
图1为实施方式中编码器的构成图。
图2为示出利萨如波形的图。
图3为示出A相信号及B相信号的图。
图4为对实施方式中编码器的控制方法进行说明的流程图。
图5为变形例1中编码器的构成图。
具体实施方式
关于本发明的编码器及编码器的控制方法，下面举出优选的实施方式，并参照附图详细地进行说明。
[实施方式]
图1为实施方式中编码器10的构成图。
编码器10具备相信号生成部12及利萨如角计算部14、。
相信号生成部12具有探测电动机等测量对象(未图示)的移动的传感器，并根据测量对象的位置(例如旋转位置)生成模拟信号。相信号生成部12根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的第一模拟信号的A相信号及第二模拟信号的B相信号。并且，相信号生成部12从输出端子12a输出A相信号，从输出端子12b输出B相信号。
利萨如角计算部14具有接收A相信号的输入端子14a及接收B相信号的输入端子14b。利萨如角计算部14根据接收到的A相信号及B相信号求得利萨如角。并且，利萨如角计算部14根据从A相信号及B相信号求得的利萨如角，输出示出测量对象的位置的信号。
图2为示出利萨如波形20的图。图2的横轴表示A相信号的值，纵轴表示B相信号的值。从图2的坐标原点连结利萨如波形20(虚线)上的点的直线与横轴的正方向所成的角度为利萨如角θ。A相信号及B相信号的振幅相等的情况下的利萨如波形成为如利萨如波形20那样的圆，能够得到正确的利萨如角θ。但是，由于某些误差增加至信号中使得A相信号及B相信号的振幅有了差异的情况下的利萨如波形成为如利萨如波形20’那样的椭圆，由此得到的利萨如角θ’含有误差。在此，示出了利萨如波形20’为A相信号的振幅比B相信号的振幅小的情况的例子。
图3为示出了A相信号22及B相信号24的图。纵轴为信号值，横轴为时间。实线的A相信号22及B相信号24与图2的利萨如波形20’相对应，实线的A相信号22的振幅变得比B相信号24的振幅小。因而，图2的利萨如波形20’为短轴方向为横轴方向，长轴方向为纵轴方向的椭圆。在此，图3中调整实线的A相信号22使之与B相信号24振幅相等，则成为虚线的A相信号22。根据虚线的A相信号22及B相信号24，能够得到图2的利萨如波形20。
如上所述，为了校正由于A相信号22及B相信号24加上误差而产生的利萨如角的误差，在编码器10中，在相信号生成部12的输出端子12a与利萨如角计算部14的输入端子14a之间设置有振幅调整部26。振幅调整部26仅调整所输入的A相信号22a(22)的振幅，并向利萨如角计算部14输出调整后的A相信号22b(22)。具体来说，振幅调整部26由可变电阻器等构成，通过由操作者的操作来改变电阻值，能够调整A相信号22b的振幅。
此外，在编码器10的外部设置有振幅检测装置28。振幅检测装置28分别检测从振幅调整部26输出的A相信号22b的振幅以及从相信号生成部12的输出端子12b输出的B相信号24的振幅。振幅检测装置28具有显示部(未图示)，并将A相信号22b的振幅值及B相信号24的振幅値分别显示给操作者。操作者一边观察振幅检测装置28的显示部的显示一边操作振幅调整部26，能够调整A相信号22b的振幅，使其与B相信号24的振幅相等。另外，在图1中，振幅检测装置28设置于编码器10的外部，但是振幅检测装置28也可以设置于编码器10的内部。另外，在此情况下，振幅检测装置28也可以不具有显示部，也可以在编码器10的外部设置显示部。
如上所述，通过将图3的实线的A相信号22调整为虚线的A相信号22，使得利萨如波形的形状被调整为如利萨如波形20的圆形。由此，能够得到正确的利萨如角θ，利萨如角计算部14能够正确地输出表示测量对象的位置的信号。
以往，为了根据相位彼此相差90度的模拟信号来求得正确的利萨如角，需要用于分别校正两相信号的电路这样的硬件。但是，实施方式的编码器10通过仅调整一个相的模拟信号的振幅的硬件，就能够求得正确的利萨如角。因而，根据实施方式的编码器10，与以往相比，能够通过简单的构成而求得正确的利萨如角。
图4为说明实施方式中编码器10的控制方法的流程图。
首先，相信号生成部12根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的A相信号22及B相信号24并输出(步骤S1)。
接着，振幅检测装置28检测从振幅调整部26输出的A相信号22b的振幅(步骤S2)。
进一步地，振幅检测装置28检测从相信号生成部12的输出端子12b输出的B相信号24的振幅(步骤S3)。
然后，操作者通过一边观察振幅检测装置28的显示部的显示一边操作振幅调整部26，来仅调整A相信号22b的振幅，使其与B相信号24的振幅相等(步骤S4)。
然后，在步骤S4中，根据通过振幅调整部26调整并输出的A相信号22b及B相信号24，利萨如角计算部14求得利萨如角θ(步骤S5)。
另外，在上述实施方式中，说明了将振幅调整部26设置为能够调整A相信号22的振幅的情况。但是，振幅调整部26也可以设置于相信号生成部12的输出端子12b与利萨如角计算部14的输入端子14b之间，仅调整B相信号24的振幅。
[变形例]
上述实施方式还可以进行如下变形。
(变形例1)
图5为变形例1中编码器10的构成图。在上述实施方式中，调整A相信号22b的振幅以使其与B相信号24的振幅相等的调整，是通过操作者的操作来进行的。变形例1的编码器10通过自动调整来进行该调整。因此，图5中，在图1的编码器10的外部追加有控制装置32。
将振幅检测装置28检测的A相信号22b的振幅及B相信号24的振幅输入到控制装置32。控制装置32具有驱动器(未图示)，机械地控制振幅调整部26的可变电阻器等来自动调整A相信号22的振幅，以使A相信号22b的振幅与B相信号24的振幅相等。即，变形例中编码器10的控制方法的流程图中，图4的步骤S4的实行主体由操作者换为控制装置32，但其他步骤与上述实施方式相同。由此，能够自动调整A相信号22b的振幅，使其与B相信号24的振幅相等。其结果，能够节省操作者的工时数。
另外，图5中，振幅检测装置28及控制装置32设置于编码器10的外部，但是振幅检测装置28及控制装置32也可以都设置于编码器10的内部。
[从实施方式得到的发明]
关于能够从上述实施方式及变形例掌握的发明，记载如下。
(第一发明)
编码器(10)，包括：相信号生成部(12)，其根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的第一模拟信号及第二模拟信号并输出；利萨如角计算部(14)，其根据第一模拟信号及第二模拟信号求得利萨如角；以及振幅调整部(26)，其仅调整从相信号生成部(12)输出的所述第一模拟信号的振幅并输出至利萨如角计算部(14)。
由此，与以往相比，能够通过简单的构成求得正确的利萨如角。
振幅调整部(26)也可以以使第一模拟信号的振幅与第二模拟信号的振幅相等的方式进行自动调整并输出。由此，能够节省操作者的工时数。
(第二发明)
编码器的控制方法，包括：相信号生成步骤，其根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的第一模拟信号及第二模拟信号并输出；利萨如角计算步骤，其根据第一模拟信号及第二模拟信号求得利萨如角；以及振幅调整步骤，其仅调整从相信号生成步骤输出的第一模拟信号的振幅并输出至利萨如角计算步骤。
由此，与以往相比，能够通过简单的构成求得正确的利萨如角。
振幅调整步骤也可以以使第一模拟信号的振幅与第二模拟信号的振幅相等的方式进行自动调整并输出。由此，能够节省操作者的工时数。
编码器(10)的控制方法进一步包括检测第一模拟信号的振幅的步骤以及检测第二模拟信号的振幅的步骤。

Claims (5)

1.一种编码器，其特征在于，包括：
相信号生成部，其根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的第一模拟信号及第二模拟信号并输出；
利萨如角计算部，其根据所述第一模拟信号及所述第二模拟信号求得利萨如角；以及
振幅调整部，其仅调整从所述相信号生成部输出的所述第一模拟信号的振幅并输出至所述利萨如角计算部。
2.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，
所述振幅调整部以使所述第一模拟信号的振幅与所述第二模拟信号的振幅相等的方式进行自动调整并输出。
3.一种编码器的控制方法，其特征在于，包括：
相信号生成步骤，其根据测量对象的移动，生成相位彼此相差90度的正弦波的第一模拟信号及第二模拟信号并输出；
利萨如角计算步骤，其根据所述第一模拟信号及所述第二模拟信号求得利萨如角；以及
振幅调整步骤，其仅调整从所述相信号生成步骤输出的所述第一模拟信号的振幅并输出至所述利萨如角计算步骤。
4.如权利要求3所述的编码器的控制方法，其特征在于，
所述振幅调整步骤以使所述第一模拟信号的振幅与所述第二模拟信号的振幅相等的方式进行自动调整并输出。
5.如权利要求3或4所述的编码器的控制方法，其特征在于，进一步包括：
检测所述第一模拟信号的振幅的步骤，以及
检测所述第二模拟信号的振幅的步骤。
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