JPH06201310A - Position detector - Google Patents
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- JPH06201310A JPH06201310A JP5000832A JP83293A JPH06201310A JP H06201310 A JPH06201310 A JP H06201310A JP 5000832 A JP5000832 A JP 5000832A JP 83293 A JP83293 A JP 83293A JP H06201310 A JPH06201310 A JP H06201310A
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定するストローク量に応じて分解能を変更
可能とするとともに、デジタル位置信号とアナログ位置
信号を選択的に利用可能にする。
【構成】 磁気スケール3のピッチに対応して90゜の
位相差をもった2相の正弦波信号を出力する一対の磁気
センサ5と、磁気スケール3のピッチ毎の各センサ出力
ピーク値をそれぞれ更新・格納する手段53と、各ピー
ク値から各ピッチ毎の振央値を演算する手段54と、振
央値とセンサ出力の比較結果に基づいて粗位置を演算す
る手段55と、ピーク値と振央値からセンサ出力の正規
化係数を演算する手段56と、正規化係数に基づいてセ
ンサ出力を補正する手段57と、2相の補正された正規
化信号を用いて三角関数逆演算により精位置を演算する
手段58と、粗位置と精位置とを合算して位置信号を出
力する手段59と、位置信号の分解能を切り換える手段
51と、デジタル・アナログ変換手段52とを備える。
(57) [Summary] [Purpose] The resolution can be changed according to the stroke amount to be measured, and digital position signals and analog position signals can be selectively used. [Structure] A pair of magnetic sensors 5 that outputs a two-phase sine wave signal having a phase difference of 90 ° corresponding to the pitch of the magnetic scale 3, and the peak value of each sensor output for each pitch of the magnetic scale 3. A means 53 for updating / storing, a means 54 for calculating a center value for each pitch from each peak value, a means 55 for calculating a rough position based on the comparison result of the center value and the sensor output, and a peak value. A means 56 for calculating the normalization coefficient of the sensor output from the center value, a means 57 for correcting the sensor output based on the normalization coefficient, and an accurate trigonometric function inverse operation using the two-phase corrected normalization signals. It is provided with means 58 for calculating the position, means 59 for outputting the position signal by adding the coarse position and the fine position, means 51 for switching the resolution of the position signal, and digital / analog conversion means 52.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、油圧シリンダのロッド
などアクチュエータのストローク位置を高精度で検出す
る装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a device for detecting the stroke position of an actuator such as a rod of a hydraulic cylinder with high accuracy.
【0002】[0002]
【従来の技術】油圧シリンダのピストンロッドなどのス
トローク位置を検出する装置として、ピストンロッド表
面の軸方向に一定の間隔で弱磁性部を配設した磁気スケ
ールを構成し、シリンダ側に取り付けた磁気センサの検
出信号がピストンロッドの変位によって正弦波形で変化
することを利用して、変位の増分値から分解能の高い位
置検出を行う相対位置検出型のものが知られており、本
願出願人も特開平4−136713号公報に高精度の測
定が行えるものを提案している。2. Description of the Related Art As a device for detecting the stroke position of a piston rod of a hydraulic cylinder, a magnetic scale having weak magnetic portions arranged at regular intervals in the axial direction of the surface of the piston rod is constructed. A relative position detection type is known in which the detection signal of the sensor changes in a sinusoidal waveform due to the displacement of the piston rod to detect the position with high resolution from the incremental value of the displacement. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-136713 proposes a device capable of highly accurate measurement.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では分解能を固定しているため、ストローク量
の異なる複数のアクチュエータに適用するときに大幅な
変更を必要とする場合があり、また、アナログ位置信号
とデジタル位置信号を選択的に出力ができないため、フ
ィードバック用のアナログ位置信号を必要とするサーボ
系等において不都合が生じる場合があった。However, since the above-mentioned conventional apparatus has a fixed resolution, it may be necessary to make drastic changes when applied to a plurality of actuators having different stroke amounts. Since the position signal and the digital position signal cannot be selectively output, a problem may occur in a servo system or the like that requires an analog position signal for feedback.
【0004】そこで本発明は、測定する分解能を変更可
能とし、さらに、デジタル位置信号とアナログ位置信号
を選択的に利用可能な位置検出装置を提供することを目
的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide a position detecting device which can change the resolution to be measured and can selectively use a digital position signal and an analog position signal.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、図1におい
て、移動方向に所定のピッチで弱磁性部を配設した磁気
スケール3と、磁気スケール3のピッチに対応して90
゜の位相差をもった2相の正弦波信号を出力する一対の
磁気センサ5と、磁気スケール3のピッチ毎の各センサ
出力ピーク値をそれぞれ更新・格納する手段53と、各
ピーク値から各ピッチ毎の振央値を演算する手段54
と、前記振央値とセンサ出力の比較結果に基づいて粗位
置を演算する手段55と、前記ピーク値と振央値からセ
ンサ出力の正規化係数を演算する手段56と、前記正規
化係数に基づいてセンサ出力を補正する手段57と、2
相の補正された正規化信号を用いて三角関数逆演算によ
り精位置を演算する手段58と、粗位置と精位置とを合
算して位置信号を出力する手段59とを備えた位置検出
装置において、前記位置信号の分解能を切り換える手段
51と、デジタル位置信号をアナログ位置信号に変換、
出力する手段52とを備える。According to the present invention, in FIG. 1, a magnetic scale 3 in which weak magnetic portions are arranged at a predetermined pitch in the moving direction and a pitch of the magnetic scale 3 corresponding to 90
A pair of magnetic sensors 5 that output two-phase sine wave signals having a phase difference of °, means 53 that updates and stores the peak value of each sensor output for each pitch of the magnetic scale 3, and each peak value. Means 54 for calculating the center value for each pitch
A means 55 for calculating a rough position based on the comparison result of the center value and the sensor output; a means 56 for calculating a normalization coefficient of the sensor output from the peak value and the center value; Means 57 for correcting the sensor output based on
In a position detecting device comprising means 58 for calculating a fine position by trigonometric function inverse calculation using a phase-corrected normalized signal, and means 59 for adding a coarse position and a fine position and outputting a position signal. Means for switching the resolution of the position signal, and converting the digital position signal into an analog position signal,
And means 52 for outputting.
【0006】[0006]
【作用】したがって、センサ出力のピーク値は各ピッチ
毎に格納手段に更新・格納され、各ピッチにおけるピー
ク値と振央値の差の逆数が正規化係数として決められ
る。センサ出力にこの正規化係数を乗じることで磁気ス
ケールのピッチ毎にセンサ出力は補正され、各振幅レベ
ルの同一化が行われ、正規化された2相の信号により精
位置を演算し、各センサ出力と振央値との比較結果によ
り粗位置を演算し、精位置と粗位置とを合算することで
位置信号が出力される。この位置信号は分解能切換手段
で選択された測定単位に変換され、デジタル位置信号と
して出力されるとともに、この変換されたデジタル位置
信号はデジタル・アナログ変換手段によってアナログ位
置信号として出力される。Therefore, the peak value of the sensor output is updated and stored in the storing means for each pitch, and the reciprocal of the difference between the peak value and the center value at each pitch is determined as the normalization coefficient. By multiplying the sensor output by this normalization coefficient, the sensor output is corrected for each pitch of the magnetic scale, the respective amplitude levels are equalized, and the precise position is calculated by the normalized two-phase signal, and each sensor is calculated. The coarse position is calculated based on the result of comparison between the output and the center value, and the fine position and the coarse position are added together to output the position signal. The position signal is converted into a measurement unit selected by the resolution switching means and output as a digital position signal, and the converted digital position signal is output as an analog position signal by the digital / analog converting means.
【0007】[0007]
【実施例】図2〜4に本発明の実施例を示す。EXAMPLES Examples of the present invention are shown in FIGS.
【0008】図2において、1は図示しない油圧シリン
ダを構成する磁性材料(強磁性部)で形成されたピスト
ンロッドで、このピストンロッド1の表面には軸方向に
所定のピッチPをもって所定の深さの弱磁性部2を配設
し、これにより磁気スケール3を構成する。In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a piston rod made of a magnetic material (ferromagnetic portion) which constitutes a hydraulic cylinder (not shown), and the surface of the piston rod 1 has a predetermined depth P with a predetermined pitch P in the axial direction. A weak magnetic portion 2 is provided to form a magnetic scale 3.
【0009】この磁気スケール3の弱磁性部2と強磁性
部4はともにP/2の幅を備えてピッチPで配設され
る。The weak magnetic portion 2 and the ferromagnetic portion 4 of the magnetic scale 3 are both provided with a width of P / 2 and are arranged at a pitch P.
【0010】図示しない油圧シリンダの一端にはピスト
ンロッド1の変位に伴って磁気スケール3の1ピッチを
1周期とし、互いに90゜の位相差を備えた2相の正弦
波信号を出力する一対の磁気センサ5が備えられる。At one end of a hydraulic cylinder (not shown), a pair of sine wave signals of two phases having a phase difference of 90 ° with one pitch of the magnetic scale 3 as one cycle according to the displacement of the piston rod 1 are output. A magnetic sensor 5 is provided.
【0011】磁気センサ5からの2相の出力信号sigA
(以下A相)、sigB(以下B相)は、図3に示すよう
にマイクロコンピュータなどで構成されるコントローラ
7に入力されて、これに基づいてピストンロッド1のス
トロークの相対位置が演算される。この相対位置の演算
は、例えば、磁気センサ5の出力信号A、B相それぞれ
のピーク値(最大値、最小値)に基づいて求めた正規化
係数に基づく1/2ピッチ間を所定数(例えば1/10
0mm)に分割した位置(精位置)を求め、また、出力信
号A、B相のそれぞれのピーク値に基づいて求めたそれ
ぞれの振央値と、出力信号A、B相とを比較し、1/2
ピッチ単位の位置(粗位置)を求め、これらを合算する
ことでストロークの相対位置が求められる。Two-phase output signal sigA from the magnetic sensor 5
(Phase A below) and sigB (Phase B below) are input to the controller 7 configured by a microcomputer as shown in FIG. 3, and the relative position of the stroke of the piston rod 1 is calculated based on this. . The calculation of the relative position is performed by, for example, a predetermined number of 1/2 pitches based on the normalization coefficient obtained based on the peak values (maximum value and minimum value) of the output signals A and B of the magnetic sensor 5, for example 1/10
The position (fine position) divided into 0 mm) is obtained, and the respective center values obtained based on the respective peak values of the output signals A and B phases are compared with the output signals A and B phases. / 2
The relative position of the stroke is obtained by obtaining the position (coarse position) in pitch units and summing these.
【0012】磁気センサ5の出力信号A、B相はサンプ
ルホールド回路SHA、SHB、及びアナログ・デジタ
ルコンバータADCを介してコントローラ7の中央演算
処理部CPUに入力される。The output signals A and B of the magnetic sensor 5 are input to the central processing unit CPU of the controller 7 via the sample and hold circuits SHA and SHB and the analog / digital converter ADC.
【0013】コンパレータCA、CBはCPUにおいて
演算された磁気センサ5の出力信号A、B相の各ピッチ
における最大値と最小値との中央値である振央値を基準
値として出力信号A、B相と比較し、振央値よりも大き
いときにHレベル、小さいときにLレベルの信号を出力
する。なお、DACA、DACBはCPUで演算された
各振央値をアナログ変換するデジタル・アナログコンバ
ータである。The comparators CA and CB output signals A and B with the central value, which is the median between the maximum and minimum values of the output signals A and B phases of the magnetic sensor 5 calculated by the CPU, as the reference value. Compared with the phase, an H level signal is output when it is larger than the center value, and an L level signal is output when it is smaller than the center value. It should be noted that DACA and DACB are digital-analog converters that perform analog conversion of each center value calculated by the CPU.
【0014】コントローラ7から出力されるデジタルの
位置信号は分解能切換回路9を介して出力される。分解
能切換回路9には分解能を設定するためのスイッチ8が
接続され、このスイッチ8は例えば、SW1〜SW3の3
つのスイッチにより構成され、これらSW1〜SW3のオ
ン、オフによって3ビットのデジタル位置信号として分
解能切換回路9へ分解能の設定値が入力される。The digital position signal output from the controller 7 is output via the resolution switching circuit 9. A switch 8 for setting the resolution is connected to the resolution switching circuit 9, and this switch 8 is, for example, 3 of SW 1 to SW 3.
It is composed of two switches, and the set value of the resolution is input to the resolution switching circuit 9 as a 3-bit digital position signal by turning on and off these SW 1 to SW 3 .
【0015】分解能切換回路9は、例えば図4に示すよ
うなシフトレジスタによって構成される。このシフトレ
ジスタは16ビットで構成され、上位8ビットを上位バ
イト、下位8ビットを下位バイトとし、上位バイトの最
上位ビットをデータの正負を示す符号部としている。こ
のシフトレジスタはスイッチ8のSW1〜SW3の状態に
応じて右シフトの回数が決定され、分解能が1/100
〜16/100mm、計測ストロークが±75〜±120
0mmの間で変更される。The resolution switching circuit 9 is composed of, for example, a shift register as shown in FIG. This shift register is made up of 16 bits. The upper 8 bits are the upper byte, the lower 8 bits are the lower byte, and the most significant bit of the upper byte is the sign part that indicates whether the data is positive or negative. In this shift register, the number of right shifts is determined according to the states of SW 1 to SW 3 of the switch 8, and the resolution is 1/100.
~ 16 / 100mm, measuring stroke is ± 75 to ± 120
It is changed between 0mm.
【0016】なお、本実施例においては、14ビットの
D/Aコンバータをバイポーラで使用しており、データ
の範囲は約±8192となる。±7500までを有効範
囲とすると、分解能が1/100mmのとき、計測ストロ
ークは±75.00mmとなる。In the present embodiment, the 14-bit D / A converter is used in bipolar, and the data range is about ± 8192. When the effective range is up to ± 7500, the measurement stroke is ± 75.00 mm when the resolution is 1/100 mm.
【0017】分解能切換回路9からはスイッチ8で設定
された分解能のデジタル位置信号が出力され、分解能切
換回路9に接続されたデジタル・アナログコンバータ1
0からはデジタル位置信号を変換したアナログ位置信号
が出力される。The resolution switching circuit 9 outputs a digital position signal having the resolution set by the switch 8, and the digital-analog converter 1 connected to the resolution switching circuit 9 is outputted.
An analog position signal obtained by converting the digital position signal is output from 0.
【0018】メモリRAMには磁気センサ5の出力信号
A、B相の各ピッチごとのピーク値が格納される。メモ
リRAMに順次更新・格納されるセンサ信号A、B相
は、図5に示すように、A相とB相とに分けられ、ピー
ク値(最大値及び最小値)と共に格納されたピーク値の
内容(信頼度)を表すクラス値が格納される。A peak value for each pitch of the output signals A and B of the magnetic sensor 5 is stored in the memory RAM. As shown in FIG. 5, the sensor signals A and B phases that are sequentially updated and stored in the memory RAM are divided into A phase and B phase, and the peak values (maximum value and minimum value) of the stored peak values are stored. A class value indicating the content (reliability) is stored.
【0019】ピーク値は最大値が偶数、最小値が奇数と
なるようにメモリRAMの位置が決められて実際の測定
値が格納される。ただし、初期セット時には期待値がセ
ットされている。そして、クラス値は格納されるピーク
値の内容に応じて後述するように、3種の重みづけ係数
として表される。An actual measured value is stored by deciding the position of the memory RAM so that the maximum value is an even number and the minimum value is an odd number. However, the expected value is set at the initial setting. Then, the class value is represented as three kinds of weighting factors, as will be described later, depending on the content of the stored peak value.
【0020】ここで、図6〜図11のフローチャートを
参照して位置演算及び分解能の切換動作について説明す
る。The position calculation and resolution switching operation will now be described with reference to the flow charts of FIGS.
【0021】まず、図6、7のフローチャートは、セン
サ信号A(A相センサ信号)とセンサ信号B(B相セン
サ信号)がそれぞれ振央値をクロスしたときに実行され
るもので、図5においてコンパレータCAの出力が変化
したことを検出してA相センサ信号が振央値をクロスす
ることを判定すると、同時にB相センサ信号のピーク値
ホールドモードに切り換えられる。(S1〜2)図5に
も示すように、A相センサ信号が振央値をクロスする位
置にあるときは、B相センサ信号は最大値又は最小値を
とるので、これをサンプルホールドしておく。First, the flowcharts of FIGS. 6 and 7 are executed when the sensor signal A (A-phase sensor signal) and the sensor signal B (B-phase sensor signal) cross the center value, respectively. When it is determined that the output of the comparator CA has changed and the A-phase sensor signal crosses the center value, the peak value hold mode of the B-phase sensor signal is simultaneously switched. (S1-2) As shown in FIG. 5, when the A-phase sensor signal crosses the center value, the B-phase sensor signal takes the maximum value or the minimum value. deep.
【0022】A相センサ信号が振央値をクロスしたとき
に、磁気スケール3の1/2ピッチ単位の粗位置が求ま
り、また、そのとき両コンパレータCA、CBの出力値
がハイレベルまたはローレベルのいずれかで一致してい
るかどうかにより、ストローク方向が判断され、一致し
ているときにはA相粗位置カウンタをカウントダウン
し、不一致であればカウントアップする。When the A-phase sensor signal crosses the center value, the coarse position of the magnetic scale 3 in 1/2 pitch units is obtained, and at that time, the output values of both comparators CA and CB are high level or low level. The stroke direction is determined by whether or not there is a match, and when they match, the A-phase coarse position counter is counted down, and when they do not match, the count is increased.
【0023】A相センサ信号とB相センサ信号とは90
゜の位相差をもつが、ピストンロッド1の移動方向によ
って、互いの位相が進んだり遅れたりし、仮にA相の位
相がB相の位相よりも90゜だけ進んでいるストローク
方向を正方向とすると、図5にも示すように、A相が振
央値をクロスした直後のコンパレータの出力は、常時B
相のコンパレータ出力と相違する。したがって、正方向
にストロークしているときはA相粗位置カウンタをカウ
ントアップし、そうでないときにはカウントダウンす
る。The A-phase sensor signal and the B-phase sensor signal are 90
Although there is a phase difference of ゜, the stroke direction in which the phase of the A phase is advanced by 90 ° relative to the phase of the B phase is assumed to be the positive direction, because the phases of the piston rod 1 advance or delay depending on the moving direction of the piston rod 1. Then, as shown in FIG. 5, the output of the comparator immediately after the phase A crosses the center value is always B
It is different from the phase comparator output. Therefore, the A-phase coarse position counter is incremented when the stroke is in the positive direction, and is decremented when not.
【0024】ここで、A相粗位置カウンタと後述するB
相粗位置カウンタとは、A相粗位置カウンタ値−B相粗
位置カウンタ値が0または1となるように、予め初期設
定してあり、S6で両カウンタ値の差を求めることによ
り粗位置カウンタのエラーをチェックすることができ
る。Here, the A-phase coarse position counter and B described later
The phase coarse position counter is preliminarily set in advance so that the A phase coarse position counter value-the B phase coarse position counter value becomes 0 or 1, and the coarse position counter is obtained by obtaining the difference between both counter values in S6. You can check for errors.
【0025】すなわち、センサ信号線の切断、ノイズ過
多またはコンパレータの出力低下などにより粗位置カウ
ンタが誤動作し、両カウンタの差が0または1でなくな
ったときには、直ちに異常を判断することができ、S7
によりエラーを出力する。In other words, when the coarse position counter malfunctions due to disconnection of the sensor signal line, excessive noise, or a decrease in the output of the comparator, and the difference between the two counters is no longer 0 or 1, an abnormality can be immediately determined, and S7
Outputs an error.
【0026】次に、S8でA相ピーク値と振央値から、
A相センサ信号の正規化係数の演算を行う。この正規化
係数は磁気スケール1のピッチ毎のセンサ出力の振幅の
違いを補正して同一レベルに整えるための係数で、精位
置を演算するときの正規化処理で利用される。Next, in S8, from the A phase peak value and the center value,
The normalization coefficient of the A-phase sensor signal is calculated. This normalization coefficient is a coefficient for correcting the difference in the amplitude of the sensor output for each pitch of the magnetic scale 1 and adjusting it to the same level, and is used in the normalization processing when calculating the precise position.
【0027】この正規化係数Ascは、1/|ピーク値A
pe−振央値Ace|として求める。なお、このA相ピーク
値と振央値については、図7のフローチャートにより求
めた値を用いる。This normalization coefficient Asc is 1 / | peak value A
pe-center value Ace | The values obtained from the flowchart of FIG. 7 are used as the A-phase peak value and the center value.
【0028】仮に|ピーク値Ape−振央値Ace|の正規
な値を1として、実測値がその2倍の大きさとすると、
この場合の正規化係数は1/2となって、後述するよう
に正規化係数をA相センサ信号の振幅にこの正規化係数
を乗ずることにより、振幅値=1と補正して各ピッチの
振幅を正規なものと同一レベルに置換することができ
る。Assuming that the normal value of | peak value Ape-center value Ace | is 1 and the measured value is twice as large,
In this case, the normalization coefficient is ½, and the normalization coefficient is multiplied by the amplitude of the A-phase sensor signal by the normalization coefficient to be described later, so that the amplitude value is corrected to 1 and the amplitude of each pitch is corrected. Can be replaced at the same level as the regular one.
【0029】次に、先にホールドをかけておいたB相セ
ンサ信号のピーク値を更新する(S9)。この更新処理
は後述する図8のフローチャートにしたがって行われ
る。Next, the peak value of the B-phase sensor signal which has been previously held is updated (S9). This update process is performed according to the flowchart of FIG. 8 described later.
【0030】S10ではB相振央値の演算を行う時期に
あるかを判断し、センサ信号がピーク値にあれば振央値
の演算を行う(S11)。In S10, it is determined whether it is time to calculate the B-phase center value, and if the sensor signal is at the peak value, the center value is calculated (S11).
【0031】振央値の演算は、ストローク方向に応じて
これから進んでいく同一ピッチ内において、最新の最大
値と最小値の中間値として求めるが、振央値そのものは
大きく変化することが少ないため、前後数ピッチ間の最
大値と最小値との平均値として算出することもできる。The center value is calculated as an intermediate value between the latest maximum value and the minimum value within the same pitch which is going forward depending on the stroke direction, but the center value itself does not change greatly. Alternatively, it can be calculated as an average value of the maximum value and the minimum value between several pitches before and after.
【0032】この演算結果はB相振央値として粗位置演
算及びその位置検出精度確保のために出力される(S1
2)。This calculation result is output as a B-phase center value for rough position calculation and for ensuring its position detection accuracy (S1).
2).
【0033】図7のB相センサ信号が振央値をクロスし
たときの処理は、上記説明したA相センサ信号の振央値
クロス時の処理と同一であるが、反対相であることから
アップダウンカウントの判定が逆になっている。図5に
も示すように、B相センサ信号が振央値をクロスしたと
きには、A相センサ信号はピーク値をとり、したがっ
て、ここでは上記と同様にしてA相ピーク値の更新と振
央値とが演算され、また、B相センサ信号の正規化係数
が演算される(S1′〜12′) 次に、図8のピーク値の更新は、A相、B相センサ信号
の振央値クロス時に、互いに反対相に対して行われ、振
央値のクロス時にピークホールドをかけたセンサ信号の
ピーク値を取り込んでから、その位置に既に格納されて
いるピーク値のクラスチェックを行う(S21、2
2)。The processing when the B-phase sensor signal of FIG. 7 crosses the center value is the same as the above-described processing when the center value of the A-phase sensor signal is crossed, but the processing is up to the opposite phase. The downcount decision is reversed. As shown in FIG. 5, when the B-phase sensor signal crosses the center value, the A-phase sensor signal takes a peak value. Therefore, the A-phase peak value update and the center value are performed in the same manner as above. Is calculated, and the normalization coefficient of the B-phase sensor signal is calculated (S1 ′ to 12 ′). Next, the peak value of FIG. 8 is updated by crossing the center values of the A-phase and B-phase sensor signals. At times, the phases are opposite to each other, and the peak value of the sensor signal subjected to the peak hold at the crossing of the center values is captured, and then the class check of the peak value already stored at that position is performed (S21, Two
2).
【0034】そして、各クラス毎に設定されている重み
付け係数Gu、Es、Meを選択し、この係数に基づいて
更新ピーク値を算出する(S23〜26)。Then, the weighting factors Gu, Es, Me set for each class are selected, and the updated peak value is calculated based on these factors (S23-26).
【0035】この演算は、既に格納されているピーク値
に選択された係数を乗じたものと、現在取り込んだピー
ク値に基準係数Teを乗じたものを加算し、これを前記
基準係数と選択係数とを加算した値で除算して行われ
る。なお、選択係数は前述のように、Me=1とする
と、Me>Es>Guの関係をもち、またTeは通常1であ
る。また、この基準係数は更新回数に応じて(1/更新
回数)としてもよく、現在取り込んだピーク値を優先さ
せるためにTe>1としてもよい。In this calculation, the peak value already stored is multiplied by the selected coefficient, and the peak value currently fetched is multiplied by the reference coefficient Te, which is added, and this is added to the reference coefficient and the selection coefficient. It is performed by dividing by the value obtained by adding and. As described above, when Me = 1, the selection coefficient has a relation of Me>Es> Gu, and Te is usually 1. Further, this reference coefficient may be (1 / update number) according to the number of updates, or may be Te> 1 in order to prioritize the peak value currently fetched.
【0036】ピーク値の更新は信号取り込みのエラー等
をも考慮し、実測値が格納されていない初期において
も、期待値からできるだけ早期に近付けて演算結果の精
度を高めるため、クラスによって異なる重み付け係数を
用いて補正した値を、現在のピーク値と平均化処理した
上で更新ピーク値として格納する。The peak value is updated by taking into account signal acquisition errors and the like, and even in the initial stage when the actual measurement value is not stored, the weighting coefficient that differs depending on the class is used in order to improve the accuracy of the calculation result by approaching the expected value as early as possible. The value corrected using is averaged with the current peak value and stored as an updated peak value.
【0037】さらに、S28〜33で現在のピーク値が
格納された位置の2個先、2個前の位置(ピーク値が最
大値相当であれば、その前後のピーク値の最大値格納位
置にあたる)のピーク値のクラスが、最も初期の推測値
であれば現在の更新ピーク値を格納し、そのクラスを概
略値に書き換え、このようにして現在までの実測値に基
づいて前後に格納される期待値としてのピーク値をでき
るだけ早い段階で新値に近付ける。Further, two positions ahead of the position where the current peak value is stored in S28 to 33 and two positions before (the peak value corresponds to the maximum value, it corresponds to the maximum value storage position of the peak values before and after it. If the peak value class of) is the earliest estimated value, the current updated peak value is stored, the class is rewritten to a rough value, and thus stored before and after based on the actual measured value up to the present. Bring the peak value as an expected value closer to the new value as soon as possible.
【0038】すなわち、推測値であればS28〜30
で、2個先のピーク値のクラスをチェックし、推測値G
uであれば格納済みピーク値を現在のピーク値に変更し
てそのクラスを概略値に書き換え、さらにS31〜33
で2個前のピーク値のクラスをチェックし、同様にして
推測値のときは変更と書き換えを行う。That is, if the estimated value, S28-30
Then, check the class of the peak value two places ahead and make an estimate of G
If it is u, the stored peak value is changed to the current peak value, the class is rewritten to an approximate value, and S31 to 33
Check the class of the peak value two before, and similarly change and rewrite if it is an estimated value.
【0039】なお、S28、S31でクラスをチェック
した結果、概略値または実測値であると判定されたとき
はそのままとし、ピーク値の更新とクラスの書き換えは
行わない。As a result of checking the class in S28 and S31, when it is determined that the value is the approximate value or the actual value, the value is left as it is, and the peak value is not updated and the class is not rewritten.
【0040】次に、図9のフローチャートにより、以上
のようにして求めた振央値、ピーク値、正規化係数等を
用いて、A相及びB相センサ信号を正規化した上で粗位
置と精位置を求め、さらにこれらを合算してストローク
位置を算出する。Next, according to the flow chart of FIG. 9, the A-phase and B-phase sensor signals are normalized by using the center value, the peak value, the normalization coefficient, etc. obtained as described above, and the coarse position is determined. The precise position is obtained, and these are added together to calculate the stroke position.
【0041】まず、A、B相センサ信号を同時にサンプ
ルホールドした後、A/D変換してセンサ信号As、Bs
として取り込む(S41)。S42、43において現在
の振央値Ace、Bceと正規化係数Asc、Bscとを用いて
A相及びB相のセンサ信号の正規化を行う。First, the A and B phase sensor signals are sampled and held at the same time, and then A / D converted to obtain the sensor signals As and Bs.
(S41). In S42 and S43, the current phase values Ace and Bce and the normalization coefficients Asc and Bsc are used to normalize the sensor signals of the A phase and the B phase.
【0042】A相センサ信号の正規化信号Acoは、セン
サ信号Asから振央値Aceを減算し、前述した正規化係
数Ascを乗ずることにより求められ、これらにより各ピ
ッチにおける振幅レベルが同一レベルに修正される。The normalized signal Aco of the A-phase sensor signal is obtained by subtracting the center value Ace from the sensor signal As and multiplying it by the above-mentioned normalization coefficient Asc, whereby the amplitude level at each pitch becomes the same level. Will be fixed.
【0043】B相センサ信号Bsの正規化信号Bcoも同
様にして求められる。The normalized signal Bco of the B-phase sensor signal Bs can be obtained in the same manner.
【0044】S44では、この正規化信号の合成振幅を
求め、正規化された信号が正しいものであるかどうかを
判定する。図13に正規判定の判定領域を示し、両セン
サ信号は90度の位相差をもつためにsinθとcosθで表
され、sin2θ+cos2θ=1によって描かれる円に対して
所定の幅を正規な状態とする。前記合成振幅がこの範囲
に入れば正規化された信号AcoとBcoは共に正しいもの
と判定される一方、この範囲を出るとエラーと判定され
てエラー信号が出力される。In S44, the composite amplitude of the normalized signal is obtained, and it is determined whether the normalized signal is correct. FIG. 13 shows the judgment area of the normal judgment. Since both sensor signals have a phase difference of 90 degrees, they are represented by sin θ and cos θ, and a predetermined width is normalized to the circle drawn by sin 2 θ + cos 2 θ = 1. It will be in a state. If the combined amplitude falls within this range, both the normalized signals Aco and Bco are judged to be correct, while if they fall outside this range, it is judged to be an error and an error signal is output.
【0045】このエラーの原因には、例えば、センサ信
号線の切断、センサ信号振幅の過大、過小などがある。The cause of this error is, for example, disconnection of the sensor signal line, excessive or insufficient sensor signal amplitude, and the like.
【0046】つぎに、このA、B正規化信号に基づいて
精位置の演算を行うが、同時に粗位置を示すA、B粗位
置カウンタの値の選択を行う。Next, the precise position is calculated based on the A and B normalized signals, and at the same time, the values of the A and B coarse position counters indicating the coarse position are selected.
【0047】センサ信号に含まれるノイズの影響による
精位置、粗位置の不整合を防止するため、まず、図12
に示す正規化信号Aco−Bcoの合成波のグラフ(sin2θ
+cos2θ=1)において、現在位置が図中45゜線で分
割されたどの領域にあるかを判定する。この45゜線は
図示のように原点から{(1/4、3/4、5/4、7
/4)π}線を示す。45゜線で分割された4つの領域
では、どちらかの相の粗位置カウンタが変化するので、
現在位置の領域に対してその1つ前の領域のカウンタ値
を選択すれば精度の高い粗位置を確定することができ、
また、精位置と粗位置の整合をとることができる。First, in order to prevent the misalignment between the fine position and the rough position due to the influence of noise contained in the sensor signal, first, FIG.
Graph of the composite wave of the normalized signal Aco-Bco shown in (sin 2 θ
+ Cos 2 θ = 1), it is determined in which area the current position is divided by the 45 ° line in the figure. This 45 ° line is {(1/4, 3/4, 5/4, 7
/ 4) π} line. In the four areas divided by the 45 ° line, the coarse position counter of either phase changes,
By selecting the counter value of the area immediately before the area of the current position, a highly accurate rough position can be determined,
Further, the fine position and the coarse position can be matched.
【0048】そこで、S45において正規化信号Acoと
Bcoの絶対値の大小から領域を判定し、粗位置を選択す
るとともに精位置を後述する三角関数逆演算により算出
する。Therefore, in S45, the area is determined from the magnitude of the absolute values of the normalized signals Aco and Bco, the rough position is selected, and the fine position is calculated by the trigonometric function inverse calculation described later.
【0049】S45で正規化信号|Bco|が|Aco|よ
り大きいときは、S46でB相粗位置カウンタを選択し
てそのカウント値を粗位置とする。When the normalized signal | Bco | is larger than | Aco | in S45, the B-phase coarse position counter is selected in S46 and the count value is set as the coarse position.
【0050】逆に、|Bco|が|Aco|より小さいとき
は、S51でA相粗位置カウンタが選択される。Conversely, when | Bco | is smaller than | Aco |, the A-phase coarse position counter is selected in S51.
【0051】精位置を算出する三角関数逆演算は、図1
4に示すように、A相センサ出力を正弦波(sinθ)、
B相センサ出力を余弦波(cosθ)とすると、磁気スケ
ール3の1ピッチ(0〜2π)におけるピストンロッド
1の移動によるA相、B相センサ出力y1、y2は次式の
ように表される。The inverse trigonometric operation for calculating the precise position is shown in FIG.
As shown in 4, the A-phase sensor output is a sine wave (sin θ),
Assuming that the B-phase sensor output is a cosine wave (cos θ), the A-phase and B-phase sensor outputs y 1 and y 2 due to the movement of the piston rod 1 in one pitch (0 to 2π) of the magnetic scale 3 are expressed by the following equation. To be done.
【0052】y1 = v1sinθ y2 = v2cosθ ここで、v1、v2は磁気センサ5及び磁気スケール3の
特性に基づくピーク電圧値であり、v1=v2となるよう
に前述の正規化係数を用いて正規化すると、 tanθ = sinθ/cosθ = y1/y2 となる。したがって、センサ出力y1、y2より角度θは
次式によって求められる。Y 1 = v 1 sin θ y 2 = v 2 cos θ Here, v 1 and v 2 are peak voltage values based on the characteristics of the magnetic sensor 5 and the magnetic scale 3, so that v 1 = v 2. When normalized using the above-mentioned normalization coefficient, tan θ = sin θ / cos θ = y 1 / y 2 is obtained. Therefore, the angle θ is obtained from the sensor outputs y 1 and y 2 by the following equation.
【0053】θ = tan-1(y1/y2) 1ピッチP(または1/2ピッチP)におけるピストン
ロッド1の精位置FDは上記θに基づいて次式により算
出される。Θ = tan -1 (y 1 / y 2 ) The precise position F D of the piston rod 1 at one pitch P (or 1/2 pitch P) is calculated by the following equation based on the above θ.
【0054】FD = (P/2π)×θ ここで、磁気スケール3の1ピッチPを例えば2mmに設
定し(したがって粗位置は1mm単位)、この粗位置間隔
を100等分したものを精位置の単位量とすると、1/
100mm単位の精位置FDは次式により算出される。F D = (P / 2π) × θ Here, one pitch P of the magnetic scale 3 is set to, for example, 2 mm (the coarse position is in units of 1 mm), and the coarse position interval is divided into 100 equal parts. If the unit quantity of position is 1 /
The precise position F D in units of 100 mm is calculated by the following equation.
【0055】 FD = (100/π)×tan-1(|Aco|/|Bco|) こうして算出さた精位置をS48において、正規化セン
サ信号AcoとBcoとの符号の同一性を判定して補正す
る。F D = (100 / π) × tan −1 (| Aco | / | Bco |) The precise position thus calculated is determined in S48 as to whether the signs of the normalized sensor signals Aco and Bco are the same. To correct.
【0056】もし、符号が相違すればS49で補正精位
置として(50+FD)を、符号が一致すればS50で
(50−FD)を算出する。[0056] If the sign is a correction fine position S49 if differences of (50 + F D), is calculated in S50 if they match code is a (50-F D).
【0057】これに対して、S45で正規化信号|Aco
|が|Bco|より大きいときは、S51〜55に進み、
粗位置としてA相粗位置カウンタのカウント値をとり、
精位置FDを次式により算出する。On the other hand, in S45, the normalized signal | Aco
If | is larger than | Bco |, proceed to S51 to 55,
Take the count value of the A-phase coarse position counter as the coarse position,
The precise position F D is calculated by the following formula.
【0058】 FD = (100/π)×tan-1(|Bco|/|Aco|) 一方、符号が一致しているときには、S55で精位置と
してFDを、不一致のときにはS54において−FDを出
力する。F D = (100 / π) × tan −1 (| Bco | / | Aco |) On the other hand, when the signs match, S 55 sets F D as the precise position, and when they do not match, −F in S 54 Output D.
【0059】図12にも示すように、B相センサ信号が
振央値をクロスするのは0→π→0(2π)で、A相セ
ンサ信号のクロス位置は1/2π→3/2π→1/2π
となる。As shown in FIG. 12, the phase B sensor signal crosses the center value at 0 → π → 0 (2π), and the crossing position of the phase A sensor signal is 1 / 2π → 3 / 2π → 1 / 2π
Becomes
【0060】ここで粗位置信号は、7/4π→1/4
π、3/4π→5/4πの間でA相粗位置カウンタを、
1/4π→3/4π、5/4π→7/4πの間でB相粗
位置カウンタをそれぞれ選択すればよく、これに精位置
をS56で合算すれば精度の高い位置信号を得ることが
できる。Here, the coarse position signal is 7 / 4π → 1/4
π, 3 / 4π → 5 / 4π, A phase coarse position counter,
It is only necessary to select the B-phase coarse position counters in the range of 1 / 4π → 3/4/4, 5 / 4π → 7 / 4π, and by adding the fine position to this in S56, a highly accurate position signal can be obtained. .
【0061】こうして得られた1/100mmの分解能を
備えたデジタル位置信号は、分解能切換回路9に入力さ
れて図10〜11に示すフローチャートにしたがって、
スイッチ8によって予め設定された分解能に対応するデ
ジタル位置信号に変換される。The digital position signal having a resolution of 1/100 mm thus obtained is input to the resolution switching circuit 9 and according to the flow charts shown in FIGS.
It is converted by the switch 8 into a digital position signal corresponding to a preset resolution.
【0062】図10〜11において、S60ではスイッ
チ8の状態を読み込み、この状態に応じて分解能を設定
する変数SPANに所定の数値を代入したのちに条件分
岐を行う。この変数SPANへの数値の設定は図11に
示すように、S61〜S64でSW1〜SW3のオン、オ
フを判定してS65〜S69において1〜5の数値を設
定する。10 to 11, in step S60, the state of the switch 8 is read, a predetermined numerical value is substituted for a variable SPAN for setting the resolution according to this state, and then conditional branching is performed. Setting numbers to the variables SPAN, as shown in FIG. 11, on the SW 1 to SW 3 in S61 to S64, it sets the value of 1 to 5 in S65~S69 to determine the off.
【0063】そして、このSPANに設定した値に対応
してS70〜74へ分岐し、分解能切換回路9のシフト
レジスタのデータ部を図4に示すように順次右方向へシ
フトさせ、コントローラ7から得られた位置信号をスイ
ッチ8で選択した分解能及び計測ストロークに設定す
る。Then, in accordance with the value set in this SPAN, the process branches to S70 to 74, the data portion of the shift register of the resolution switching circuit 9 is sequentially shifted to the right as shown in FIG. The position signal thus obtained is set to the resolution and measurement stroke selected by the switch 8.
【0064】すなわち、SPAN=1となるS70では
シフトは実行せず、分解能は上記位置信号の最大分解能
である1/100mm、計測ストロークが±75mmに設定
される。SPAN=2となるS71では右方向へ1ビッ
ト(1回)シフトさせることで、分解能が2/100m
m、計測ストロークが±150mmとなる。That is, in S70 where SPAN = 1, the shift is not executed, the resolution is set to 1/100 mm which is the maximum resolution of the position signal, and the measurement stroke is set to ± 75 mm. In S71 where SPAN = 2, the resolution is 2/100 m by shifting to the right by 1 bit (once).
m, the measurement stroke is ± 150 mm.
【0065】以下、SPAN=3〜5となるS72〜S
74ではさらに右方向へ2〜4回シフトさせ、分解能を
4/100〜16/100mmと粗くする一方、計測スト
ロークを±300〜±1200mmに拡大する。図4に右
シフトを2回実行し、分解能を4/100mm、計測スト
ロークを±300mmとする例を示す。Hereinafter, S72 to S for SPAN = 3 to 5
At 74, the resolution is further shifted to the right 2 to 4 times to roughen the resolution to 4/100 to 16/100 mm, while expanding the measurement stroke to ± 300 to ± 1200 mm. FIG. 4 shows an example in which the right shift is executed twice, the resolution is 4/100 mm, and the measurement stroke is ± 300 mm.
【0066】こうして、所定の分解能に変換されたデジ
タル位置信号をS75で出力し、さらに、S76〜S7
9ではこのデジタル位置信号をアナログ位置信号に変換
するための処理が行われる。すなわち、S76で位置信
号が正であればS77で図4のシフトレジスタの符号部
を1に設定する一方、負であればS78でデジタル位置
信号を反転処理した後にS79で符号部を0に設定し、
S80でデジタル・アナログコンバータ10に出力さ
れ、デジタル・アナログコンバータ10からは分解能切
換回路9のシフトレジスタに対応したアナログ位置信号
が出力される。In this way, the digital position signal converted to the predetermined resolution is output in S75, and further, S76 to S7.
At 9, processing for converting this digital position signal into an analog position signal is performed. That is, if the position signal is positive in S76, the sign portion of the shift register in FIG. 4 is set to 1 in S77, whereas if the position signal is negative, the digital position signal is inverted in S78 and then the sign portion is set to 0 in S79. Then
In S80, it is output to the digital / analog converter 10, and the digital / analog converter 10 outputs an analog position signal corresponding to the shift register of the resolution switching circuit 9.
【0067】このようにして、上記フローチャートの処
理を繰り返すことにより、磁気センサ5の2相のセンサ
出力に基づいて粗位置と精位置を求めてから現在のスト
ローク位置を高精度で算出し、スイッチ8で予め選択し
た分解能を検出するとともに、位置信号を所定の分解能
に変換することが可能となり、アクチュエータのストロ
ークや使用目的に応じて随時分解能を容易に変更するこ
とができ、さらに所定の分解能に変換されたデジタル位
置信号をアナログ位置信号に変換することが可能となり
アナログフィードバックを使用する制御装置などを容易
に接続することが可能となる。In this way, by repeating the processing of the above flow chart, the rough position and the fine position are obtained based on the two-phase sensor outputs of the magnetic sensor 5, and then the current stroke position is calculated with high accuracy, and the switch is switched. It is possible to detect the resolution previously selected in step 8 and convert the position signal into a predetermined resolution, and it is possible to easily change the resolution at any time according to the stroke of the actuator or the purpose of use, and to obtain a predetermined resolution. The converted digital position signal can be converted into an analog position signal, and a control device or the like using analog feedback can be easily connected.
【0068】図15は他の実施例を示し、上記第1の実
施例において演算された位置信号を微分回路60により
速度信号として出力するもので、その他の構成は上記第
1の実施例と同様である。分解能切換手段51からは予
め設定された分解能のデジタル速度信号が出力され、デ
ジタル・アナログ変換手段52からはアナログ速度信号
が出力される。また、デジタル信号を位置出力とし、ア
ナログ信号を速度出力とする等、その組み合わせは任意
に行うことができる。FIG. 15 shows another embodiment, in which the position signal calculated in the first embodiment is output as a speed signal by the differentiating circuit 60, and other configurations are the same as those in the first embodiment. Is. The resolution switching means 51 outputs a digital speed signal having a preset resolution, and the digital-analog conversion means 52 outputs an analog speed signal. In addition, the digital signal may be used as the position output, the analog signal may be used as the speed output, and the combination thereof may be arbitrarily performed.
【0069】なお、上記実施例において、分解能の設定
をスイッチ8により設定したが、図示はしないが外部の
コントローラから通信などにより設定してもよい。Although the resolution is set by the switch 8 in the above embodiment, it may be set by communication from an external controller, which is not shown.
【0070】また、上記実施例において、分解能を設定
するスイッチをSw1〜Sw3の3つとしたが、この数は任
意に変更することもできる。[0070] Further, in the above embodiment, a switch for setting the resolution was three and the Sw 1 to SW 3, this number may be arbitrarily changed.
【0071】さらに、上記実施例において、デジタル位
置信号とアナログ位置信号の分解能をスイッチ8で設定
したが、図示はしないがデジタル位置信号とアナログ位
置信号のそれぞれに分解能設定スイッチを設けることも
可能であり、これにより各々異なった分解能とすること
もできる。Further, in the above embodiment, the resolution of the digital position signal and the analog position signal was set by the switch 8. However, although not shown, it is also possible to provide resolution setting switches for each of the digital position signal and the analog position signal. Yes, this allows different resolutions.
【0072】[0072]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁気セン
サの出力に基づいて粗位置と精位置を求めてから現在位
置を高い精度で算出し、この位置信号を予め設定した分
解能に変換することが可能となり、アクチュエータのス
トロークや使用目的に応じて随時分解能を容易に変更す
ることができ、さらに所定の分解能に変換されたデジタ
ル位置信号をアナログ位置信号に変換することが可能と
なり、アナログフィードバックを使用する制御装置など
を容易に接続することができる。As described above, according to the present invention, the current position is calculated with high accuracy after obtaining the rough position and the fine position based on the output of the magnetic sensor, and the position signal is converted into the preset resolution. It is possible to change the resolution easily at any time according to the stroke of the actuator and the purpose of use, and it is also possible to convert the digital position signal converted to a predetermined resolution into an analog position signal. A control device or the like that uses feedback can be easily connected.
【図1】本発明の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例を示す磁気スケールの拡大図で
ある。FIG. 2 is an enlarged view of a magnetic scale showing an embodiment of the present invention.
【図3】コントローラのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a controller.
【図4】分解能切換回路の要部を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a main part of a resolution switching circuit.
【図5】各ピッチにおける磁気センサの出力信号の変化
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing changes in the output signal of the magnetic sensor at each pitch.
【図6】A相の正規化係数及び振央値を演算するフロー
チャートである。FIG. 6 is a flowchart for calculating a normalization coefficient and a center value of phase A.
【図7】同じくB相の正規化係数及び振央値を演算する
フローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for similarly calculating a B-phase normalization coefficient and a center value.
【図8】ピーク値の更新動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 8 is a flowchart showing a peak value updating operation.
【図9】精位置及び粗位置から位置信号を求める演算動
作のフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart of a calculation operation for obtaining a position signal from a fine position and a coarse position.
【図10】分解能の設定動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 10 is a flowchart showing a resolution setting operation.
【図11】分解能の判定動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 11 is a flowchart showing a resolution determination operation.
【図12】A相、B相の合成振幅における粗位置カウン
タと象限位置の関係を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a coarse position counter and a quadrant position in a combined amplitude of A phase and B phase.
【図13】同じく合成振幅の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a composite amplitude, similarly.
【図14】ストローク位置の演算の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of calculation of a stroke position.
【図15】他の実施例を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing another embodiment.
1 ピストンロッド 2 弱磁性部 3 磁気スケール 4 強磁性部 5 磁気センサ 7 コントローラ 8 スイッチ 9 分解能切換回路 10 D/Aコンバータ 51 分解能切換手段 52 デジタル・アナログ変換手段 53 ピーク値更新・格納手段 54 振央値演算手段 55 粗位置演算手段 56 正規化係数演算手段 57 センサ出力補正手段 58 精位置演算手段 59 位置信号演算手段 60 微分回路 1 piston rod 2 weak magnetic part 3 magnetic scale 4 ferromagnetic part 5 magnetic sensor 7 controller 8 switch 9 resolution switching circuit 10 D / A converter 51 resolution switching means 52 digital / analog conversion means 53 peak value updating / storing means 54 center Value calculation means 55 Coarse position calculation means 56 Normalization coefficient calculation means 57 Sensor output correction means 58 Fine position calculation means 59 Position signal calculation means 60 Differentiation circuit
Claims (1)
設した磁気スケールと、磁気スケールのピッチに対応し
て90゜の位相差をもった2相の正弦波を出力する一対
の磁気センサと、磁気スケールのピッチ毎の各センサ出
力ピーク値をそれぞれ更新・格納する手段と、各ピーク
値から各ピッチ毎の振央値を演算する手段と、前記振央
値とセンサ出力の比較結果に基づいて粗位置を演算する
手段と、前記ピーク値と振央値からセンサ出力の正規化
係数を演算する手段と、前記正規化係数に基づいてセン
サ出力を補正する手段と、2相の補正された正規化信号
を用いて三角関数逆演算により精位置を演算する手段
と、粗位置と精位置とを合算して位置信号を出力する手
段とを備えた位置検出装置において、前記位置信号の分
解能を切り換える手段と、デジタル位置信号をアナログ
位置信号に変換してアナログ位置信号を出力する手段と
を備えたことを特徴とする位置検出装置。1. A magnetic scale in which weak magnetic portions are arranged at a predetermined pitch in the moving direction, and a pair of magnetics which output two-phase sine waves having a phase difference of 90 ° corresponding to the pitch of the magnetic scale. A sensor, a means for updating / storing each sensor output peak value for each pitch of the magnetic scale, a means for calculating a center value for each pitch from each peak value, and a comparison result of the center value and the sensor output. Means for calculating a rough position based on the above, a means for calculating a normalization coefficient of the sensor output from the peak value and the center value, a means for correcting the sensor output based on the normalization coefficient, and a two-phase correction In a position detection device comprising means for calculating a fine position by trigonometric inverse calculation using the normalized signal and means for outputting a position signal by adding a rough position and a fine position, Means for switching resolution And a unit for converting a digital position signal into an analog position signal and outputting the analog position signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00083293A JP3317410B2 (en) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | Actuator stroke position detection device |
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JPH06201310A true JPH06201310A (en) | 1994-07-19 |
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JP2012168813A (en) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Hiromitsu Ando | Measurement apparatus and measurement system |
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-
1993
- 1993-01-06 JP JP00083293A patent/JP3317410B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP3317410B2 (en) | 2002-08-26 |
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