编码器的信号处理装置制造方法及图纸

实现能够应对编码器的历年变化的以高精度进行位置检测的编码器的信号处理装置。编码器的信号处理装置具备：模拟信号调整电路，基于所接收到的调整信号来调整与被测定体的移动距离相应地输出的、相位彼此相差90度的两个相正弦波模拟信号的偏移和振幅中的至少一个；位置检测电路，基于对由模拟信号调整电路调整后的模拟信号进行模拟数字转换而得到的数字信号来计算被测定体的位置数据；速度变化量检测电路，根据基于在被测定体以固定速度移动时从位置检测电路输出的位置数据而计算出的速度，按预定的检测周期检测速度变化量；以及调整信号生成电路，生成使由速度变化量检测电路检测的速度变化量最小的调整信号，将其发送到模拟信号调整电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于与被测定体的移动距离相应地输出的、相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号来计算被测定体的位置数据的编码器的信号处理装置。
技术介绍
以往以来，在对移动的被测定体的位置进行检测的编码器中，进行以下动作：对来自编码器的信号进行调整，以实现高精度的位置检测。图20是例示一般的编码器的信号处理装置的框图。一般来说，编码器101具备感知部40、构成为模拟电路的模拟信号调整电路50以及构成为数字电路的位置检测电路60。在编码器101中，感知部40输出与被测定体的移动距离相应的、相位彼此相差90度的两个相(a相和b相)的正弦波的模拟信号。该模拟信号在经过模拟信号调整电路50之后，被模拟数字(AD)转换电路53a及53b转换为数字信号，位置检测电路60基于该数字信号来检测位置数据。模拟信号调整电路50是为了在制造编码器时进行放大倍率调整和偏移调整而设置的，用于实现高精度的位置检测。在模拟信号调整电路50中，对应于两相信号，按各相设置有可变电阻器51a及51b以及模拟信号处理部52a及52b。另外，在编码器内部设置有机械式电位器，该机械式电位器与可变电阻器51a及51b连结，以变更它们的电阻值。在制造编码器101时，将两相的模拟信号的各相分别输入到可变电阻器51a及51b后，使用外部测定装置来测定从模拟信号处理部52a及52b输出的两相模拟信号的振幅和偏移，打开编码器的罩，利用机械式电位器来操作可变电阻器51a及51b的电阻值以使得两个相的模拟信号的振幅和偏移收敛到规定的范围内，从而提高编码器101的位置检测精度。另外，如日本特开2003-254785号公报所记载的那样，还存在以下方法：将模拟信号转换为数字信号之后，通过数字信号处理来进行偏移电压、振幅差、相位差的调整、波形失真的去除，以实现高精度的位置检测。图21是说明日本特开2003-254785号公报所记载的专利技术的编码器的信号处理装置的框图。在上述的编码器101的数字电路部分中设置有位置校正电路61，对由位置检测电路54检测出的数字形式的位置数据直接应用校正式，由此提高编码器101的位置检测精度。像这样，为了实现编码器的高精度的位置检测，要进行基于模拟信号的测定结果的模拟信号调整(下面，简单称为“模拟信号调整”。)、基于模拟数字转换后的数字信号的数字信号调整(下面，简单称为“数字信号调整”。)。在从感知部输出的模拟信号随着编码器的历年变化而振幅下降或发生偏移变化的情况下，仅通过制造时进行的上述的模拟信号调整是无法应对的。在该情况下，不得不暂时停止编码器的通常使用以进行模拟信号调整。另外，根据编码器的安装位置不同，还有时进行模拟信号调整本身就较为困难。另外，关于上述的数字信号调整，由于是在包含与编码器的历年变化相伴的模拟信号的振幅下降、偏移变化的状态下基于位置检测电路所检测出的位置数据来进行校正，因此还考虑到无法充分地校正完全的情况。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能够应对从编码器输出的模拟信号波形的历年变化的、高精度地进行位置检测的编码器的信号处理装置。为了实现上述目的，编码器的信号处理装置具备：模拟信号调整电路，其基于所接收到的调整信号，来调整与被测定体的移动距离相应地输出的、相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号的偏移和振幅中的至少一个；位置检测电路，其基于对由模拟信号调整电路调整后的模拟信号进行模拟数字转换而得到的数字信号，来计算被测定体的位置数据；速度变化量检测电路，其根据基于在被测定体以固定速度移动时从位置检测电路输出的位置数据而计算出的速度，按预定的检测周期来检测速度变化量；以及调整信号生成电路，其生成使由速度变化量检测电路检测的速度变化量最小的调整信号，将该调整信号发送到模拟信号调整电路。在此，模拟信号调整电路具有可变电阻器，该可变电阻器的电阻值被变更，以成为由所接收到的调整信号或临时调整信号规定的电阻值，与可变电阻器的电阻值的变更连动地，相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号的偏移和振幅中的至少一个被调整。另外，可变电阻器是与相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号各自的偏移和振幅各自相对应地独立设置的，在调整信号和临时调整信号中，规定有作为调整对象的可变电阻器以及该可变电阻器的电阻值。在此，调整信号生成电路具有：速度变化量比较部，其将由速度变化量检测电路检测出的速度变化量与比检测出该速度变化量早一个检测周期检测出的速度变化量进行比较；临时调整信号决定部，其基于由速度变化量检测电路按检测周期检测出的速度变化量来决定临时调整信号，将该临时调整信号发送到模拟信号调整电路，其中，在速度变化量比较部判定为由速度变化量检测电路检测出的速度变化量小于早一个检测周期检测出的速度变化量的情况下，该临时调整信号决定部对由一个检测周期前的临时调整信号规定的电阻值再加上与在决定该一个检测周期前的临时调整信号时使用的变更量相同的变更量，将所得结果作为当前检测周期下的临时调整信号来发送到模拟信号调整电路，在速度变化量比较部判定为由速度变化量检测电路检测出的速度变化量大于早一个检测周期检测出的速度变化量的情况下，该临时调整信号决定部从由该一个检测周期前的临时调整信号规定的电阻值减去与在决定该一个检测周期前的临时调整信号时使用的变更量相同的变更量、再加上与该变更量不同的变更量，将所得结果作为当前检测周期下的临时调整信号来发送到模拟信号调整电路，或者，将对作为调整对象的可变电阻器进行了变更的临时调整信号发送到模拟信号调整电路；以及调整信号确定部，其将在由速度变化量检测电路检测出的速度变化量收敛为预定值时从临时调整信号决定部发送到模拟信号调整电路的临时调整信号确定为调整信号。另外，编码器的信号处理装置还具备存储电路，该存储电路具有：第一存储区域，其存储由速度变化量检测电路检测出的速度变化量与在检测该速度变化量时发送到模拟信号调整电路的临时调整信号的组；以及第二存储区域，其存储成为发送到模拟信号调整电路的候选的、预先规定的临时调整信号，速度变化量比较部将由速度变化量检测电路检测出的速度变化量与第一存储区域中存储的、比检测出该速度变化量早一个检测周期检测出的速度变化量进行比较，在速度变化量比较部判定为由速度变化量检测电路检测出的速度变化量小于早一个检测周期检测出的速度变化量的情况下，临时调整信号决定部将第二存储区域中存储的、规定有变化了同第一存储区域中存储的两个检测周期前的临时调整信号与一个检测周期前的临时调整信号之间的电阻值的变更量相同的变更量的电阻值的临时调整信号发送到模拟信号调整电路，在速度变化量比较部判定为由速度变化量检测电路检测出的速度变化量大于早一个检测周期检测出的速度变化量的情况下，临时调整信号决定部将第二存储区域中存储的、规定有同第一存储区域中存储的两个检测周期前的临时调整信号与一个检测周期前的临时调整信号之间的电阻值的变更量不同的变化量的临时调整信号发送到模拟信号调整电路。另外，也可以是，在相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号中的一相的模拟信号的振幅处于零附近时，调整信号生成电路生成用于调整另一相的模拟信号的偏移和振幅中的至少一个的临时调整信号并发送到模拟信号调整电路。另外，编码器的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码器的信号处理装置，具备：模拟信号调整电路，其基于所接收到的调整信号，来调整与被测定体的移动距离相应地输出的、相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号的偏移和振幅中的至少一个；位置检测电路，其基于对由所述模拟信号调整电路调整后的模拟信号进行模拟数字转换而得到的数字信号，来计算被测定体的位置数据；速度变化量检测电路，其根据基于在被测定体以固定速度移动时从所述位置检测电路输出的位置数据而计算出的速度，按预定的检测周期来检测速度变化量；以及调整信号生成电路，其生成使由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量最小的调整信号，将该调整信号发送到所述模拟信号调整电路。

【技术特征摘要】
2015.02.27 JP 2015-0389531.一种编码器的信号处理装置，具备：模拟信号调整电路，其基于所接收到的调整信号，来调整与被测定体的移动距离相应地输出的、相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号的偏移和振幅中的至少一个；位置检测电路，其基于对由所述模拟信号调整电路调整后的模拟信号进行模拟数字转换而得到的数字信号，来计算被测定体的位置数据；速度变化量检测电路，其根据基于在被测定体以固定速度移动时从所述位置检测电路输出的位置数据而计算出的速度，按预定的检测周期来检测速度变化量；以及调整信号生成电路，其生成使由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量最小的调整信号，将该调整信号发送到所述模拟信号调整电路。2.根据权利要求1所述的编码器的信号处理装置，其特征在于，所述模拟信号调整电路具有可变电阻器，该可变电阻器的电阻值被变更，以成为由所接收到的所述调整信号或临时调整信号规定的电阻值，与所述可变电阻器的电阻值的变更连动地，所述相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号的偏移和振幅中的至少一个被调整。3.根据权利要求2所述的编码器的信号处理装置，其特征在于，所述可变电阻器是与所述相位彼此相差90度的两个相的正弦波的模拟信号各自的偏移和振幅各自相对应地独立设置的，在所述调整信号和所述临时调整信号中，规定有作为调整对象的所述可变电阻器以及该可变电阻器的电阻值。4.根据权利要求3所述的编码器的信号处理装置，其特征在于，所述调整信号生成电路具有：速度变化量比较部，其将由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量与比检测出该速度变化量早一个检测周期检测出的速度变化量进行比较；临时调整信号决定部，其基于由所述速度变化量检测电路按所述检测周期检测出的速度变化量来决定临时调整信号，将该临时调整信号发送到所述模拟信号调整电路，其中，在所述速度变化量比较部判定为由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量小于所述早一个检测周期检测出的速度变化量的情况下，该临时调整信号决定部对由一个检测周期前的临时调整信号规定的电阻值再加上与在决定该一个检测周期前的临时调整信号时使用的变更量相同的变更量，将所得结果作为当前检测周期下的临时调整信号来发送到所述模拟信号调整电路，在所述速度变化量比较部判定为由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量大于所述早一个检测周期检测出的速度变化量的情况下，该临时调整信号决定部从由一个检测周期前的临时调整信号规定的电阻值减去与在决定该一个检测周期前的临时调整信号时使用的变更量相同的变更量、再加上与该变更量不同的变更量，将所得结果作为当前检测周期下的临时调整信号来发送到所述模拟信号调整电路，或者，将对作为调整对象的所述可变电阻器进行了变更的临时调整信号发送到所述模拟信号调整电路；以及调整信号确定部，其将在由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量收敛为预定值时从所述临时调整信号决定部发送到所述模拟信号调整电路的临时调整信号确定为所述调整信号。5.根据权利要求4所述的编码器的信号处理装置，其特征在于，还具备存储电路，该存储电路具有：第一存储区域，其存储由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量与在检测该速度变化量时发送到所述模拟信号调整电路的临时调整信号的组；以及第二存储区域，其存储成为发送到所述模拟信号调整电路的候选的、预先规定的临时调整信号，所述速度变化量比较部将由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量与所述第一存储区域中存储的、比检测出该速度变化量早一个检测周期检测出的速度变化量进行比较，在所述速度变化量比较部判定为由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量小于所述早一个检测周期检测出的速度变化量的情况下，所述临时调整信号决定部将所述第二存储区域中存储的、规定有变化了同所述第一存储区域中存储的两个检测周期前的临时调整信号与一个检测周期前的临时调整信号之间的电阻值的变更量相同的变更量的电阻值的临时调整信号发送到所述模拟信号调整电路，在所述速度变化量比较部判定为由所述速度变化量检测电路检测出的速度变化量大于所述早一个检测周期检测出的速度变化量的情况下，所述临时调整信号决定部将所述第二存储区域中存储的、规定有同所述第一存储区域中存储的两个检测周期前的临时调整信号与一个检测周期前的临时调整信号之间的电阻值的变更量不同的变化量的临时调整信号发送到所述模拟信号调整电路。6.根据权利要求4或5所述的编码器的信号处理装置，其特征在于，在所述相位彼此相差...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊地弘文，林拓朗，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP