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JPH1038548A - Displacement measuring instrument - Google Patents

Displacement measuring instrument

Info

Publication number
JPH1038548A
JPH1038548A JP18776296A JP18776296A JPH1038548A JP H1038548 A JPH1038548 A JP H1038548A JP 18776296 A JP18776296 A JP 18776296A JP 18776296 A JP18776296 A JP 18776296A JP H1038548 A JPH1038548 A JP H1038548A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clock
counter
pulse
count
output
Prior art date
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Granted
Application number
JP18776296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3589527B2 (en
Inventor
Satoshi Adachi
聡 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP18776296A priority Critical patent/JP3589527B2/en
Publication of JPH1038548A publication Critical patent/JPH1038548A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3589527B2 publication Critical patent/JP3589527B2/en
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a displacement measuring instrument to internally count original counting-pulses at a high speed by using a buffer counter which operates at a first high-speed clock by outputting the counting-pulses by the number corresponding to the count value of the buffer counter while counting the counting-pulses and, at the same time, to count the pulses with a low-frequency low-speed external counter. SOLUTION: Original counting-pulses PUEN and up/down pulses U/D obtained from an original counting-pulse generating circuit 2 are sent to a buffer counter 3 and the counter 3 counts the width of the pulses PUEN in accordance with a first clock CK0. A counting-pulse outputting circuit 8 outputs the counting pulses by the number equal to the count value of the counter 3. The output value of the counter 3 is outputted in real time. In order to decide the outputting frequency of the counting-pulses, an outputting period counter 5 is provided. The counter 5 outputs a second clock CK1 by dividing the first clock K0 at a prescribed frequency dividing ratio. The frequency of the second clock CK1 can be set variably within the same range as that of the first clock CK0 or lower.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、変位量に対応す
る計数パルスを外部カウンタで計数する方式の変位測定
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a displacement measuring device of a type in which a counting pulse corresponding to a displacement amount is counted by an external counter.

【0002】[0002]

【従来の技術】リニアゲージ、リニアスケール等の変位
測定装置において、ヘッドやスピンドルの移動量を計数
パルスとして出力し、これを外部カウンタで計数表示す
ることが多い。この方式では、計数パルスの出力周波数
fOUT と外部カウンタの計数周波数fCNT との間に、f
OUT ≦fCNT の関係が成立していなければ、正常な動作
が保証されない。従って、変位測定装置の高速化が進
み、計数パルスが高速になると、旧来のfCNT の低い外
部カウンタを用いることができないという問題がある。
2. Description of the Related Art In displacement measuring devices such as linear gauges and linear scales, the amount of movement of a head or spindle is output as a counting pulse, and this is often counted and displayed by an external counter. In this method, f is between the output frequency f OUT of the count pulse and the count frequency f CNT of the external counter.
Unless the relationship of OUT ≦ fCNT is established, normal operation cannot be guaranteed. Accordingly, if the speed of the displacement measuring device is increased and the counting pulse is increased, there is a problem that the conventional external counter having a low fCNT cannot be used.

【0003】また、変位検出器の移動速度に応じて出力
計数パルス周波数が変化するものでは、低速の外部カウ
ンタを用い場合に、変位検出器の移動速度が外部カウン
タにより制限されて、高速計数ができない。更に、静電
容量式の変位検出器等のサーボ回路を用いたものでは、
検出器の移動速度とは無関係に、バースト状の高速の計
数パルスを出力するものがある。この様な測定装置に低
速の外部カウンタを接続すると、検出器の移動速度が低
速であっても誤計数やオーバースピード等のエラーが発
生する可能性がある。
In the case where the output counting pulse frequency changes in accordance with the moving speed of the displacement detector, when a low-speed external counter is used, the moving speed of the displacement detector is limited by the external counter, and the high-speed counting is performed. Can not. Further, in the case of using a servo circuit such as a capacitance type displacement detector,
Some output a high-speed burst-like counting pulse regardless of the moving speed of the detector. If a low-speed external counter is connected to such a measuring device, errors such as erroneous counting and overspeed may occur even when the moving speed of the detector is low.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
を考慮してなされたもので、内部的には高速計数が可能
であって、低速の外部カウンタによる計数をも可能とし
た計数パルスを出力する変位測定装置を提供することを
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and uses a counting pulse capable of performing high-speed counting internally and also capable of performing counting by a low-speed external counter. It is intended to provide a displacement measuring device for outputting.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、変位検出器
の出力に基づいて外部カウンタで計数すべき変位量に対
応する数の計数パルスを出力する変位測定装置であっ
て、第1のクロックに同期して動作して前記変位検出器
により検出される変位量に対応する幅の源計数パルスと
変位方向に応じてアップ/ダウンを指示するアップ/ダ
ウンパルスとを出力する源計数パルス発生回路と、前記
源計数パルスを前記第1のクロックでアップ/ダウン計
数するバッファカウンタと、前記第1のクロックと同じ
かそれより低周波の第2のクロックで動作して前記バッ
ファカウンタの計数値と同じ数の計数パルスを発生させ
るパルス出力回路とを備えたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a displacement measuring device for outputting a number of count pulses corresponding to a displacement amount to be counted by an external counter based on an output of a displacement detector. Source count pulse generating circuit that operates in synchronization with the above and outputs a source count pulse having a width corresponding to the amount of displacement detected by the displacement detector and an up / down pulse instructing up / down in accordance with the direction of displacement. A buffer counter that counts up / down the source count pulse with the first clock; and a count value of the buffer counter that operates with a second clock having a frequency equal to or lower than the first clock. And a pulse output circuit for generating the same number of counting pulses.

【0006】この発明はまた、上記構成に加えて、前記
第1のクロックを分周して出力すべき計数パルスの周波
数を決定する前記第2のクロックを発生する出力周期カ
ウンタと、前記バッファカウンタの計数値がゼロでない
ときに前記第2のクロックを出力イネーブル信号として
取り出して前記パルス出力回路に与えるクロックゲート
と、前記源計数パルス,アップ/ダウンパルスおよび出
力イネーブル信号の組み合わせにより、前記パルス出力
回路での計数パルス出力に応じて前記バッファカウンタ
の計数値をリアルタイムで増減する制御を行うカウンタ
制御ゲートとを更に備えたことを特徴としている。この
発明において好ましくは、前記出力周期カウンタは、外
部端子からの制御により分周比を切替えて前記第2のク
ロックの周波数を前記第1のクロックの周波数と同じか
それより低く設定できるように構成される。この発明に
おいて更に好ましくは、前記バッファカウンタのオーバ
ーフロー端子はオーバースピード端子として外部に導出
されているものとする。
According to the present invention, in addition to the above configuration, an output cycle counter for generating the second clock for determining the frequency of the count pulse to be output by dividing the first clock, and the buffer counter When the count value is not zero, the pulse output is obtained by a combination of a clock gate which takes out the second clock as an output enable signal and supplies it to the pulse output circuit, and a combination of the source count pulse, up / down pulse and output enable signal. A counter control gate for performing control to increase or decrease the count value of the buffer counter in real time according to the count pulse output from the circuit. Preferably, in the present invention, the output cycle counter is configured such that the frequency of the second clock can be set to be equal to or lower than the frequency of the first clock by switching a frequency division ratio under control from an external terminal. Is done. More preferably, the overflow terminal of the buffer counter is led out as an overspeed terminal.

【0007】この発明によると、高速クロックで動作す
るバッファカウンタにおいて、源計数パルスをカウント
しながら同時に、その計数値相当分の計数パルスを低速
クロックで出力するようにしている。従って、低速の外
部カウンタによる計数が可能である。バッファカウンタ
の桁数を変位検出器の移動範囲をカバーできるものとす
れば、出力計数パルスの周波数を如何に低くしたとして
も、変位検出器の移動速度が制限されることはない。ま
た、バッファカウンタの計数値を、計数パルス出力と同
時にリアルタイムで増減制御することにより、バッファ
カウンタの桁数を変位検出器の移動範囲より少なくする
事ができ、これにより回路規模を小さいものとしてしか
も、外部カウンタの計数周波数には制限されることなく
変位検出器の移動速度を確保することができる。また、
出力計数パルスの周波数を決定する第2のクロックを生
成する出力周期カウンタを外部から分周比可変とすれ
ば、外部カウンタに応じて計数パルス周波数を切替える
ことができる。例えば外部カウンタが高速計数できる場
合には、分周比1、即ち第2のクロック周波数を第1の
クロック周波数と同じとすることができ、従ってシステ
ム適応能力の高いものとすることができる。
According to the present invention, in the buffer counter operated by the high-speed clock, the source counter pulse is counted and, at the same time, the count pulse corresponding to the count value is output by the low-speed clock. Therefore, counting by a low-speed external counter is possible. If the number of digits of the buffer counter can cover the moving range of the displacement detector, no matter how low the frequency of the output counting pulse, the moving speed of the displacement detector is not limited. Also, by controlling the count value of the buffer counter to increase or decrease in real time simultaneously with the output of the count pulse, the number of digits of the buffer counter can be made smaller than the moving range of the displacement detector, thereby reducing the circuit scale. The moving speed of the displacement detector can be secured without being limited by the counting frequency of the external counter. Also,
If the output cycle counter for generating the second clock for determining the frequency of the output count pulse is externally made variable in frequency division ratio, the count pulse frequency can be switched according to the external counter. For example, when the external counter can perform high-speed counting, the division ratio 1, that is, the second clock frequency can be made the same as the first clock frequency, and therefore, the system adaptability can be high.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施例を説明する。図1は、この発明の一実施例によ
る変位測定装置の構成である。変位検出器1は、静電容
量式,光電式その他、如何なる形式のものでもよい。源
計数パルス発生回路2は、第1のクロックCK0に同期
して動作し、変位検出器1により検出される変位量に対
応する幅の源計数パルスPUENと、変位方向に応じて
アップ/ダウンを指示するアップ/ダウンパルスU/D
とを出力する。源計数パルスPEUNは、変位検出器2
の方式により異なるが、クロックCK0を内部に含むバ
ースト状パルスであってもよいし、あるいはこれを包絡
線検波した形のパルスであってもよい、従来はこの源計
数パルスPUENはアップ/ダウンパルスU/Dと共に
直接、同じクロックで動作する計数パルス出力回路に転
送されて、所定のフォーマット(例えば、計数パルスと
U/D信号、あるいは2相方形波信号等)の計数パルス
出力が作られていた。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a displacement measuring device according to an embodiment of the present invention. The displacement detector 1 may be of a capacitance type, a photoelectric type, or any other type. The source count pulse generation circuit 2 operates in synchronization with the first clock CK0, and performs up / down in accordance with the source count pulse PUEN having a width corresponding to the displacement detected by the displacement detector 1 and the displacement direction. Instructed up / down pulse U / D
Is output. The source counting pulse PEUN is output from the displacement detector 2
May be a burst-like pulse including the clock CK0 inside, or a pulse obtained by envelope-detecting the same. Conventionally, the source count pulse PUEN is an up / down pulse It is transferred directly to the counting pulse output circuit that operates with the same clock together with the U / D to generate a counting pulse output in a predetermined format (for example, a counting pulse and a U / D signal or a two-phase square wave signal). Was.

【0009】この実施例においては、源計数パルス発生
回路2から得られる源計数パルスPUENとアップ/ダ
ウンパルスU/Dは、バッファカウンタ3に送られて、
ここで源計数パルスPEUNの幅が第1のクロックCK
0により計数される。このバッファカウンタ3の計数値
が求める変位量に対応する。このバッファカウンタ3の
計数値に等しい数の計数パルス出力を出すのが、計数パ
ルス出力回路8であり、この実施例では後に説明するよ
うに、バッファカウンタ3において計数値をリアルタイ
ムで増減しながら、計数パルス出力回路8が計数出力パ
ルスを出すようにされている。バッファカウンタ3のオ
ーバーフロー端子OFは、オーバースピード端子OSと
して外部に導出されている。
In this embodiment, a source count pulse PUEN and an up / down pulse U / D obtained from a source count pulse generating circuit 2 are sent to a buffer counter 3, and
Here, the width of the source count pulse PEUN is equal to the first clock CK.
Counted by zero. The count value of the buffer counter 3 corresponds to the displacement amount to be obtained. It is the count pulse output circuit 8 that outputs count pulses equal in number to the count value of the buffer counter 3. In this embodiment, as described later, the count value of the buffer counter 3 is increased or decreased in real time. The count pulse output circuit 8 outputs a count output pulse. An overflow terminal OF of the buffer counter 3 is led out as an overspeed terminal OS.

【0010】計数パルス出力回路8による計数パルス出
力の周波数を決定するために、出力周期カウンタ5が設
けられている。出力周期カウンタ5は、第1のクロック
CK0を所定の分周比で分周した第2のクロックCK1
を出すものであり、この実施例の場合、分周比切り替え
のための外部端子が設けられて、図3に例示するよう
に、第2のクロックCK1の周波数を第1のクロックC
K0と同じかそれより低い範囲で可変設定できるように
なっている。そしてこの出力周期カウンタ5から得られ
る第2のクロックCK1が、計数パルス出力回路8の同
期クロックとして用いられる。
An output cycle counter 5 is provided to determine the frequency of the count pulse output by the count pulse output circuit 8. The output cycle counter 5 generates a second clock CK1 obtained by dividing the first clock CK0 by a predetermined dividing ratio.
In this embodiment, an external terminal for switching the frequency division ratio is provided, and as shown in FIG. 3, the frequency of the second clock CK1 is changed to the first clock C
It can be variably set in a range equal to or lower than K0. Then, the second clock CK1 obtained from the output cycle counter 5 is used as a synchronous clock of the count pulse output circuit 8.

【0011】バッファカウンタ3において、源計数パル
スPUENの計数と同時に、計数パルス出力回路8から
の出力に応じた計数値の増減制御をリアルタイムで行う
ために、バッファカウンタ3の全桁出力のオールゼロ状
態を検出するオールゼロ検出回路4、この検出回路4の
出力AZにより制御されて出力周期カウンタ5からの第
2のクロックCK1を出力イネーブル信号OUTENと
して取り出すクロックゲート6が設けられ、またバッフ
ァカウンタ3での計数動作を制御するカウンタ制御ゲー
ト7が設けられている。カウンタ制御ゲート7は、源計
数パルスPUEN,アップ/ダウンパルスU/D,出力
イネーブル信号OUTEN,およびバッファカウンタ3
の符号ビット出力MINUSの組み合わせ論理によりバ
ッファカウンタ3に制御信号を送って、バッファカウン
タ3では±1カウント,±2カウントまたはカウント停
止の制御が行われる。
In the buffer counter 3, simultaneously with the counting of the source count pulse PUEN, the control of increasing or decreasing the count value in accordance with the output from the count pulse output circuit 8 is performed in real time. And a clock gate 6 which is controlled by the output AZ of the detection circuit 4 and takes out the second clock CK1 from the output cycle counter 5 as an output enable signal OUTEN. A counter control gate 7 for controlling the counting operation is provided. The counter control gate 7 includes a source count pulse PUEN, an up / down pulse U / D, an output enable signal OUTEN, and a buffer counter 3.
A control signal is sent to the buffer counter 3 by the combinational logic of the sign bit output MINUS, and the buffer counter 3 performs control of ± 1 count, ± 2 count or count stop.

【0012】各部の詳細回路を説明する前に、バッファ
カウンタ3でのカウント動作を真理値表にまとめると、
下表1のようになる。なお、バッファカウンタ3の符号
MINUSは、源計数パルスがアップ/ダウンいずれの
方向に多く出力されたかを表しており、これにより計数
パルス出力の方向を決定する。
Before explaining a detailed circuit of each part, the count operation of the buffer counter 3 is summarized in a truth table.
Table 1 below. The sign MINUS of the buffer counter 3 indicates which of the up / down directions of the source count pulse has been output, thereby determining the count pulse output direction.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】表1において、×は“0”,“1”を問わ
ないことを意味する。表1の論理による動作を説明すれ
ば、源計数パルスPUEN=0でかつ、出力イネーブル
信号OUTEN=0の場合、バッファカウンタ3を動か
す必要がないから、STOPとする。源計数パルスPU
ENのダウンカウント指示(PUEN=1,U/D=
0)と、計数値が負の状態での計数パルス出力によるア
ップカウント指示(OUTEN=1,MINUS=0)
とが重なった場合、バッファカウンタに入力されるパル
スと出力するパルスが同数であることを意味するから、
バッファカウンタ3はSTOPとする。同様に、源計数
パルスPUENのアップカウント指示(PUEN=1,
U/D=1)と、計数値が正の状態での計数パルス出力
によるダウンカウントの指示(OUTEN=1,MIN
US=1)が重なった場合も、STOPとする。
In Table 1, x means that "0" or "1" is not considered. The operation based on the logic of Table 1 will be described. If the source count pulse PUEN = 0 and the output enable signal OUTEN = 0, the buffer counter 3 does not need to be moved, so that the operation is STOP. Source counting pulse PU
EN down count instruction (PUEN = 1, U / D =
0) and an up-count instruction by a count pulse output when the count value is negative (OUTEN = 1, MINUS = 0)
If they overlap, it means that the number of pulses input to the buffer counter and the number of pulses output are the same,
The buffer counter 3 is STOP. Similarly, an up-count instruction of the source count pulse PUEN (PUEN = 1, PUEN = 1)
U / D = 1) and a down-counting instruction (OUTEN = 1, MIN) by outputting a count pulse when the count value is positive.
STOP is also set when US = 1) overlaps.

【0015】また、源計数パルスの入力がなく(PUE
N=0)、計数パルス出力がある場合(OUTEN=
1)には、計数パルス出力によりバッファしておく値が
増減することを意味するため、計数値の正,負に応じ
て、−1,+1カウントする。逆に、PUEN=1,O
UTEN=0の場合は、アップ/ダウンの指示に応じ
て、+1,−1カウントする。更に、源計数パルスによ
るアップカウント指示(PUEN=1,U/D=1)
と、計数値が負の状態での計数パルス出力によるアップ
カウント指示(OUTEN=1,MINUS=0)が重
なった場合には、計数パルス出力と源計数パルスの方向
が逆であり、バッファカウンタ増減値を倍にする必要が
あるため、+2カウントする。逆に、源計数パルスによ
るダウンカウント指示(PUEN=1,U/D=0)
と、計数値が正の状態での計数パルス出力によるダウン
カウントの指示(OUTEN=1,MINUS=1)が
重なった場合は、−2カウントする。
Further, there is no input of the source count pulse (PUE
N = 0), when there is a count pulse output (OUTEN =
In 1), since the value to be buffered increases or decreases due to the output of the counting pulse, −1 and +1 are counted according to the positive or negative count value. Conversely, PUEN = 1, O
In the case of UTEN = 0, +1, -1 is counted in accordance with the up / down instruction. Further, an up-count instruction by a source count pulse (PUEN = 1, U / D = 1)
If the count value overlaps with the up-count instruction (OUTEN = 1, MINUS = 0) based on the count pulse output when the count value is negative, the direction of the count pulse output and the source count pulse are reversed, and the buffer counter increases / decreases. Since the value needs to be doubled, +2 is counted. Conversely, a down count instruction by a source count pulse (PUEN = 1, U / D = 0)
When a countdown instruction (OUTEN = 1, MINUS = 1) by counting pulse output in a state where the count value is positive overlaps, -2 is counted.

【0016】以上のようなバッファカウンタ3でのカウ
ント制御により、第1のクロックCK0で動作するバッ
ファカウンタ3の計数値をリアルタイムで増減しなが
ら、第2のクロックCK1で動作するパルス出力回路8
から計数パルス出力を出力することができる。なおパル
ス出力回路8では、通常行われているフォーマット加工
が行われて、例えば計数パルス信号とU/D信号、また
は2相方形波信号である出力パルスφA,φBが得られ
ることになる。
By the above-described count control by the buffer counter 3, the pulse output circuit 8 operated by the second clock CK1 while increasing or decreasing the count value of the buffer counter 3 operated by the first clock CK0 in real time.
Can output a counting pulse output. In the pulse output circuit 8, the usual format processing is performed to obtain output pulses φA and φB which are, for example, a count pulse signal and a U / D signal or a two-phase square wave signal.

【0017】バッファカウンタ3およびその周囲の具体
的な回路構成を図2に示す。図2においては、バッファ
カウンタ3を3個の16ビット(符号ビットとしての1
ビットを含む)のアップダウンカウンタ31a〜31b
の縦続接続により構成した例を示している。2段目およ
び3段目はそれぞれ前段のオーバーフロー出力である出
力イネーブルENOUTが入力イネーブルENINとし
て入って、全体として、±2047カウント可能なアッ
プダウンカウンタとなっている。カウンタ31a,31
b,31c間の桁上げを確実にするため、第1のクロッ
クCK0は、バッファ遅延回路32,33を介して少し
ずつ遅延させて各段クロック端子CKBに入力してい
る。
FIG. 2 shows a specific circuit configuration of the buffer counter 3 and its surroundings. In FIG. 2, the buffer counter 3 has three 16 bits (1 as a sign bit).
Up / down counters 31a to 31b (including bits)
The example shown in FIG. Each of the second and third stages is an up / down counter capable of ± 2047 counts as a whole, with the output enable ENOUT, which is the overflow output of the previous stage, as the input enable ENIN. Counters 31a, 31
In order to ensure the carry between b and 31c, the first clock CK0 is input to each stage clock terminal CKB with a slight delay through the buffer delay circuits 32 and 33.

【0018】3段目のカウンタ31cの最上位桁Q3が
符号ビットMINUSとして用いられている。オールゼ
ロ検出回路4は、各段カウンタ31a〜31cの各桁出
力がオールゼロであることを検出するNORゲートG4
1,G42,G43と、これらの出力の一致を検出する
NANDゲートG44とから構成されている。これによ
り、オールゼロ検出回路4は、バッファカウンタ3での
計数値がゼロの場合に、AZ=0を出力し、それ以外は
AZ=1を出力する。
The most significant digit Q3 of the third-stage counter 31c is used as the sign bit MINUS. The all-zero detection circuit 4 is a NOR gate G4 that detects that each digit output of each stage counter 31a to 31c is all zero.
1, G42 and G43, and a NAND gate G44 for detecting a match between these outputs. Thus, the all-zero detection circuit 4 outputs AZ = 0 when the count value of the buffer counter 3 is zero, and outputs AZ = 1 otherwise.

【0019】クロックゲート6は、第2のクロックCK
1とオールゼロ検出回路4の出力AZの一致を検出する
NANDゲートG61とインバータゲートG62とから
なる。これにより、AZ=0の場合に、クロックゲート
6はオフになり、バッファカウンタ3に計数値がある間
(AZ=1)、第2のクロックCK1がクロックゲート
6を通って、出力イネーブル信号OUTENとして取り
出される。
The clock gate 6 receives the second clock CK
It comprises a NAND gate G61 for detecting a match between 1 and the output AZ of the all-zero detection circuit 4, and an inverter gate G62. As a result, when AZ = 0, the clock gate 6 is turned off, and while the buffer counter 3 has a count value (AZ = 1), the second clock CK1 passes through the clock gate 6 and outputs the output enable signal OUTEN. Is taken out as

【0020】初段カウンタ31aには、3つのモード制
御端子、即ち、1カウントするか、2カウントするかを
選択する選択信号SEL1,SEL2の端子と、アップ
/ダウン選択信号UPの端子が設けられている。これら
の3つの制御端子の入力の組み合わせと、カウントモー
ドをまとめると、下表2のようになる。
The first stage counter 31a is provided with three mode control terminals, that is, terminals for selection signals SEL1 and SEL2 for selecting whether to count 1 or 2 and terminals for an up / down selection signal UP. I have. Table 2 below summarizes the combinations of the inputs of these three control terminals and the count mode.

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】カウンタ制御ゲート7は、源計数パルスP
UEN,アップ/ダウンパルスU/D,出力イネーブル
信号OUTENおよび符号ビットMINUSの組み合わ
せにより、表2の制御信号を発生するように、図2のよ
うに構成される。EX・NORゲートG71は、PUE
NとU/Dの一致を検出して選択信号SEL1を発生す
る。EX・NORゲートG712とNANDゲートG7
3は、MINUSとU/Dの一致検出を行い、その検出
結果とPUEN,OUTENとの一致検出を行って、選
択信号SEL2を発生する。また、ANDゲートG7
4,G75,NORゲートG76,インバータG77,
G78の部分は、MINUS,PUEN,U/Dの組み
合わせにより、アップ/ダウン信号UPを発生させる。
The counter control gate 7 receives the source count pulse P
It is configured as shown in FIG. 2 to generate a control signal of Table 2 by a combination of UEN, up / down pulse U / D, output enable signal OUTEN, and sign bit MINUS. EX / NOR gate G71 is PUE
The selection signal SEL1 is generated by detecting a match between N and U / D. EX NOR gate G712 and NAND gate G7
Reference numeral 3 detects a match between MINUS and U / D, detects a match between the detection result and PUEN and OUTEN, and generates a selection signal SEL2. Also, an AND gate G7
4, G75, NOR gate G76, inverter G77,
G78 generates an up / down signal UP by a combination of MINUS, PUEN, and U / D.

【0023】以上のようにこの実施例によると、高速の
第1のクロックCK0により動作するバッファカウンタ
3により源計数パルスをカウントしながら、同時に、低
速の第2のクロックCK1で計数パルスが出力され、計
数パルス出力によりリアルタイムでバッファカウンタ3
の計数値が増減制御され、変位量に相当するバッファカ
ウンタ3での計数値分の計数パルスが得られることにな
る。従って、外部カウンタが低周波であっても、これに
制限されることなく変位検出器の高速の移動速度を確保
することができる。また、出力計数パルスの周波数を決
定する第2のクロックCK1を生成する出力周期カウン
タ5を外部から分周比可変とすることにより、例えば外
部カウンタが高速計数できる場合には第2のクロックC
K1の周波数を第1のクロックCK0と同じとして、外
部カウンタに接続することができる。
As described above, according to this embodiment, while counting the source count pulse by the buffer counter 3 operated by the high-speed first clock CK0, the count pulse is simultaneously output by the low-speed second clock CK1. Buffer counter 3 in real time by counting pulse output
Is controlled to increase or decrease, and count pulses corresponding to the count value of the buffer counter 3 corresponding to the displacement amount are obtained. Therefore, even if the external counter has a low frequency, a high-speed moving speed of the displacement detector can be secured without being limited to this. The output cycle counter 5 for generating the second clock CK1 for determining the frequency of the output count pulse is made variable in frequency division ratio from the outside. For example, when the external counter can perform high-speed counting, the second clock C
Assuming that the frequency of K1 is the same as the first clock CK0, it can be connected to an external counter.

【0024】この実施例において、バッファカウンタ3
の桁数は、変位検出器1の移動範囲と出力計数パルスの
周波数との兼ね合いで決定される。例えば、桁数を移動
範囲より多くすれば、出力周波数を如何に低くしても差
し支えなく、しかも内部的な計数は高速クロックで動作
するバッファカウンタ3で行われるから、出力周波数を
低くしたことにより検出器移動速度が低い範囲に制限さ
れることはない。また、桁数を変位検出器移動範囲より
少なくしても、バッファカウンタ3の計数値はリアルタ
イムで計数パルス出力毎に加減算されるから、外部カウ
ンタの計数可能な周波数の範囲で出力周波数を高く設定
すれば、問題はない。これにより、回路規模を小さくす
ることができる。
In this embodiment, the buffer counter 3
Is determined based on a balance between the movement range of the displacement detector 1 and the frequency of the output counting pulse. For example, if the number of digits is larger than the moving range, the output frequency can be lowered no matter how much, and the internal counting is performed by the buffer counter 3 operated by a high-speed clock. The detector movement speed is not limited to a low range. Even if the number of digits is smaller than the displacement detector movement range, the count value of the buffer counter 3 is added or subtracted for each count pulse output in real time, so that the output frequency is set high within the countable frequency range of the external counter. Then there is no problem. Thereby, the circuit scale can be reduced.

【0025】計数パルス出力回路8の構成例を図4に示
し、その動作タイミング図を図5に示す。詳細な説明は
省くが、二つのDタイプフリップフロップFF1,FF
2と、これらの出力とOUTEN信号及びMINUS信
号によりフリップフロップFF1,FF2への入力を決
定するためのゲートG81,G82を用いて、2相方形波出
力φA,φBを出力するようになっている。
FIG. 4 shows a configuration example of the counting pulse output circuit 8, and FIG. 5 shows an operation timing chart thereof. Detailed description is omitted, but two D-type flip-flops FF1 and FF
2 and gates G81 and G82 for determining inputs to the flip-flops FF1 and FF2 based on these outputs, the OUTEN signal and the MINUS signal, thereby outputting two-phase square wave outputs φA and φB. .

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、第
1のクロックで動作するバッファカウンタを用いて、源
計数パルスをカウントしながら同時に、その計数値相当
分の計数パルスを第2のクロックで出力するようにし
て、低周波の外部カウンタによる計数を可能とした変位
測定装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the source counter pulse is counted using the buffer counter operated by the first clock, and at the same time, the count pulse corresponding to the count value is generated by the second counter. It is possible to provide a displacement measuring device that outputs a clock and enables counting by a low-frequency external counter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施例による変位測定装置のブ
ロック構成を示す。
FIG. 1 shows a block configuration of a displacement measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同実施例の主要部の具体構成例を示す。FIG. 2 shows a specific configuration example of a main part of the embodiment.

【図3】 同実施例の第1,第2クロックの関係を示
す。
FIG. 3 shows a relationship between first and second clocks in the embodiment.

【図4】 同実施例のパルス出力回路の具体構成例を示
す。
FIG. 4 shows a specific configuration example of a pulse output circuit of the embodiment.

【図5】 同パルス出力回路の動作タイミングを示す。FIG. 5 shows an operation timing of the pulse output circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…変位検出器、2…源計数パルス発生回路、3…バッ
ファカウンタ、4…オールゼロ検出回路、5…出力周期
カウンタ、6…クロックゲート、7…カウンタ制御ゲー
ト、8…計数パルス出力回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Displacement detector, 2 ... Source count pulse generation circuit, 3 ... Buffer counter, 4 ... All zero detection circuit, 5 ... Output cycle counter, 6 ... Clock gate, 7 ... Counter control gate, 8 ... Count pulse output circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 変位検出器の出力に基づいて外部カウン
タで計数すべき変位量に対応する数の計数パルスを出力
する変位測定装置であって、 第1のクロックに同期して動作して前記変位検出器によ
り検出される変位量に対応する幅の源計数パルスと変位
方向に応じてアップ/ダウンを指示するアップ/ダウン
パルスとを出力する源計数パルス発生回路と、 前記源計数パルスを前記第1のクロックでアップ/ダウ
ン計数するバッファカウンタと、 前記第1のクロックと同じかそれより低周波の第2のク
ロックで動作して前記バッファカウンタの計数値と同じ
数の計数パルスを発生させるパルス出力回路とを備えた
ことを特徴とする変位測定装置。
1. A displacement measuring device for outputting a number of count pulses corresponding to a displacement amount to be counted by an external counter based on an output of a displacement detector, wherein the displacement measuring device operates in synchronization with a first clock, and A source count pulse generating circuit that outputs a source count pulse having a width corresponding to the amount of displacement detected by the displacement detector and an up / down pulse for instructing up / down in accordance with the displacement direction; A buffer counter that counts up / down with a first clock; and operates with a second clock having a frequency equal to or lower than the first clock to generate the same number of count pulses as the count value of the buffer counter. A displacement measuring device comprising a pulse output circuit.
【請求項2】 前記第1のクロックを分周して出力すべ
き計数パルスの周波数を決定する前記第2のクロックを
発生する出力周期カウンタと、 前記バッファカウンタの計数値がゼロでないときに前記
第2のクロックを出力イネーブル信号として取り出して
前記パルス出力回路に与えるクロックゲートと、 前記源計数パルス,アップ/ダウンパルスおよび出力イ
ネーブル信号の組み合わせにより、前記パルス出力回路
での計数パルス出力に応じて前記バッファカウンタの計
数値をリアルタイムで増減する制御を行うカウンタ制御
ゲートとを更に備えたことを特徴とする請求項1記載の
変位測定装置。
2. An output cycle counter for generating a second clock for dividing a frequency of the first clock to determine a frequency of a count pulse to be output; A combination of a source count pulse, an up / down pulse, and an output enable signal, which fetches a second clock as an output enable signal and supplies it to the pulse output circuit, in response to a count pulse output from the pulse output circuit 2. The displacement measuring device according to claim 1, further comprising a counter control gate for performing control to increase or decrease the count value of the buffer counter in real time.
【請求項3】 前記出力周期カウンタは、外部端子から
の制御により分周比を切替えて前記第2のクロックの周
波数を前記第1のクロックの周波数と同じかそれより低
く設定できるように構成されていることを特徴とする請
求項2記載の変位測定装置。
3. The output cycle counter is configured such that the frequency of the second clock can be set to be equal to or lower than the frequency of the first clock by switching the frequency division ratio under the control of an external terminal. The displacement measuring device according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記バッファカウンタのオーバーフロー
端子はオーバースピード端子として外部に導出されてい
ることを特徴とする請求項1,2,3のいずれかに記載
の変位測定装置。
4. The displacement measuring device according to claim 1, wherein an overflow terminal of the buffer counter is led out as an overspeed terminal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011027448A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Ntn Corp Rotation detector and bearing provided with rotation detector
US8798906B2 (en) 2009-07-22 2014-08-05 Ntn Corporation Vehicle control device and rotation detection device used in same
CN106092156A (en) * 2016-08-04 2016-11-09 泉州市桑川电气设备有限公司 AC servo serial communication encoder position feedback pulse frequency dividing output system and method

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