相位调整器和编码器制造技术

本发明专利技术涉及相位调整器和编码器。电阻器串通过在相位差为2π/M(其中M是等于或大于2的整数)的四相输入信号中的两个邻接相之间进行分压并且针对四相输入信号的各相生成具有延迟相位的四个信号，来输出相位差为22.5°的十六个信号。开关部从这十六个信号中选择相位差为90°的四个信号。放大器通过对利用电阻器串进行分压而发生衰减的这四个信号中的各信号进行放大以使得这四个信号的振幅与四相输入信号的振幅一致，来将这四个信号中的各信号作为四相输出信号输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相位调整器和编码器。
技术介绍
近来，使用编码器来检测具有驱动器的各种装置的位置。编码器是可以安装于机床或坐标测量设备的驱动轴或转动轴的移位位置测量装置。通常，编码器可以是用于检测线性移位的线性编码器和用于检测转动角度的旋转编码器。编码器的检测方法的示例除光电型以外还包括磁型、电容型和电磁感应型。在光电型编码器中，存在分别输出包括各相位相差90°的A相(相位为0°)、-A相(相位为180°)、B相(相位为90°)和-B相(相位为270°)的四相主信号的类型。以下，将该主信号称为具有90°的相位差的四相信号，或简称为四相信号。通过将该信号与原点信号进行合成，光电编码器可以输出精度为主信号的插值的最小分辨率的ABS位置(绝对位置)。此外，在上述的四相信号中，光电编码器可以通过从A相减去-A相来生成a相(0°)；并且通过从B相减去-B相来生成b相(90°)。在这种情况下，光电编码器输出两相主信号。以下，将该主信号称为具有90°的相位差的两相信号，或者简称为两相信号。尽管两相信号和四相信号之间的相数有所不同，但这两者的技术意义是等价的。例如，在将光电编码器安装于装置的情况下，上述的四相主信号的相位和原点信号的相位之间可能存在偏移。作为结果，可能存在无法将主信号和原点信号之间的相位差定义为期望值的情况。因此，一般通过在编码器的移动方向上对检测头的安装位置进行机械的微调来调整相位差。然而，由于原
点信号的脉冲宽度窄，因此无法在观察原点信号的大小的同时进行调整。因此，该调整处理的完成需要重复的尝试和错误并且需要长时间。为了避免调整处理占用长时间段，提出了通过开关的翻转使主信号的相位发生预定值的移位、并且在主信号和原点脉冲之间实现同步的技术(日本特开2002-116060)。在该方案中，与进行机械微调的上述情况相比，可以使尝试和错误的频率减少。另外，提出了由CPU的操作来自动控制上述的主信号的相位调整的技术(日本特开2002-162253)。然而，本专利技术的专利技术人针对上述技术发现了以下论述的问题。根据日本特开2002-116060和2002-162253中的技术，由于相位调整的间距是90°，因此仅可以进行大致的相位调整。在这种情况下，依赖于原点信号的状态，可能出现使得在相位调整之后无法进行主信号和原点信号之间的适当同步的状况。图12例示原点信号的脉冲宽度大的情况下的主信号和原点信号的同步。原本，如图12的理想原点信号ORG_IDEAL所示，原点信号优选具有主信号MAIN的一个周期(2π)的脉冲宽度。然而，实际上，在原点信号中，脉冲宽度是变动的并且脉冲的上升时刻和下降时刻可能发生变动。例如，如图12的原点信号ORG1所示，尽管脉冲的中心周围的原点信号不存在移动，但脉冲宽度可能具有与理想值(2π)相比更大的脉冲宽度。在原点信号ORG1的示例中，脉冲宽度是3π。在该时间点，原点信号ORG1的上升位置是-3π/2并且下降位置是3π/2。另外，将原点信号ORG2定义为该原点信号的上升时刻和下降时刻延迟π/8。考虑如日本特开2002-116060和2002-162253中所呈现的那样针对这些原点信号ORG1和ORG2进行步长为90°(π/2)宽的相位调整的情况。如图12所示，在原点信号ORG1和ORG2的相位延迟90°(π/2)并且分别被设置为原点信号ORG10和ORG20的情况下，原点信号ORG20可以被理解为
在相位0和相位2π这两个位置处具有活跃状态。在这种情况下，编码器可以在相位0和相位2π处检测到两个原点，由此导致原点的绝对值的误检测。因此，为了防止这种误检测的发生，需要使得可以进行小于90°(π/2)的主信号的相位调整的技术。
技术实现思路
本专利技术是考虑到以上情形而设计的，并且通过调整主信号的相位容易使主信号相对于诸如光电型编码器等的移位位置测量装置的原点信号的相对相位偏移相一致。根据本专利技术的一个方面的相位调整器包括：电阻器串、开关部和放大器。电阻器串通过在相位差为2π/M(其中M是等于或大于2的整数)的M相输入信号中的两个邻接相之间进行分压并且针对M相输入信号的各相生成具有相位延迟的N个(其中N是等于或大于2的整数)信号，来输出相位差为2π/MN的MN个信号。开关部从MN个信号中选择相位差为2π/L的L个(其中L是等于或大于2的整数)信号。L个放大器通过对利用电阻器串进行分压而发生衰减的L个信号中的各信号进行放大以使得L个信号的振幅与M相输入信号的振幅一致，来输出L相输出信号(其中L是等于或大于2的整数)。本专利技术的另一方面是上述的相位调整器，其中，作为所述M相输入信号中的两个邻接相其中之一的第一相能够被输入至串联连接的N个电阻器的第一端；以及作为所述M相输入信号中的两个邻接相中的另一相的第二相能够被输入至串联连接的所述N个电阻器的第二端。本专利技术的另一方面是上述的相位调整器，其中，在串联连接的所述N个电阻器的合成电阻定义为RTOTAL的情况下，串联连接的所述N个电阻器中从所述第一相侧起计数到第k个为止的k个电阻器的合成电阻RE利用下式(1)来
表示，其中k是满足关系1≦k≦N的整数：式(1) R E = R T O T A L · sin 2 π M sin 2 π k M N + sin ( 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相位调整器，包括：电阻器串，其被配置为通过在相位差为2π/M的M相输入信号中的两个邻接相之间进行分压来输出相位差为2π/MN的MN个信号，所述电阻器串还被配置为针对所述M相输入信号的各相生成具有相位延迟的N个信号，其中M和N是2以上的整数；开关部，其被配置为从所述MN个信号中选择相位差为2π/L的L个信号，其中L是2以上的整数；L个放大器，其被配置为通过对利用所述电阻器串进行分压而发生衰减的所述L个信号中的各信号进行放大以使得所述L个信号的振幅与所述M相输入信号的振幅一致，来输出L相输出信号。

【技术特征摘要】
2015.04.03 JP 2015-0766211.一种相位调整器，包括：电阻器串，其被配置为通过在相位差为2π/M的M相输入信号中的两个邻接相之间进行分压来输出相位差为2π/MN的MN个信号，所述电阻器串还被配置为针对所述M相输入信号的各相生成具有相位延迟的N个信号，其中M和N是2以上的整数；开关部，其被配置为从所述MN个信号中选择相位差为2π/L的L个信号，其中L是2以上的整数；L个放大器，其被配置为通过对利用所述电阻器串进行分压而发生衰减的所述L个信号中的各信号进行放大以使得所述L个信号的振幅与所述M相输入信号的振幅一致，来输出L相输出信号。2.根据权利要求1所述的相位调整器，其中，作为所述M相输入信号中的两个邻接相其中之一的第一相能够被输入至串联连接的N个电阻器的第一端；以及作为所述M相输入信号中的两个邻接相中的另一相的第二相能够被输入至串联连接的所述N个电阻器的第二端。3.根据权利要求2所述的相位调整器，其中，在串联连接的所述N个电阻器的合成电阻定义为RTOTAL的情况下，串联连接的所述N个电阻器中从所述第一相侧起计数到第k个为止的k个电阻器的合成电阻RE利用下式(1)来表示，其中k是满足关系1≦k≦N的整数： R E = R T O T A L · sin 2 π M sin 2 π k M N + sin ( 2 π M - 2 π k M N ) · sin 2 π k M N sin 2 π M = R T O T A L · sin ...

【专利技术属性】
技术研发人员：桐山哲郎，夜久亨，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本;JP