[發明專利]編碼器

有效

• 申請號: 201180072465.2
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN103703345A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 大村陽一;社本庫宇祐;岡室貴士;長谷川倫康
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

技術領域

本發明涉及一種對旋轉體的旋轉1周內的位置進行運算的編碼器。

背景技術

作為用于檢測編碼器故障的技術，在專利文獻1中公開了下述技術：對根據位置檢測信號PA、PB的脈沖數量和電動機極數P推定出的磁極位置、和實際的磁極位置數據PU、PV、PW進行比較，如果該位置差落在容許范圍外，則判定為故障。

專利文獻1：日本特開平9－105644號公報

發明內容

但是，由于磁極位置數據不是用于位置檢測這一目的的數據，所以通常與位置檢測信號相比分辨率低。因此，上述現有的技術存在故障檢測精度低的問題。

另外，還可以考慮為了故障檢測這一目的而增設位置檢測信號的結構，但如果采用這種結構，則需要針對每個增設的位置檢測信號追加檢測系統等硬件，并且，需要針對增設的位置檢測信號設定用于將振幅和偏差值校正為理想值的校正系數，因此，存在制造上的缺點變大的問題。

本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，得到一種編碼器，其不必增設位置檢測信號就可以盡可能高精度地檢測故障。

為了解決上述課題，實現目的，本發明為一種編碼器，其對旋轉體的旋轉一周內位置進行運算，其特征在于，具有：多個系統的位置檢測信號產生系統，它們分別產生周期不同的與所述旋轉體對應的位置檢測信號；第1運算部，其基于所述多個系統的位置檢測信號產生系統分別產生的位置檢測信號，計算第1旋轉一周內位置；第2運算部，其基于系統比所述第1運算部少的位置檢測信號產生系統所產生的位置檢測信號，計算第2旋轉一周內位置；以及故障判定部，其基于對所述第1旋轉一周內位置和所述第2旋轉一周內位置的比較，對本編碼器是否發生了故障進行判定。

發明的效果

本發明所涉及的編碼器可以基于已有的多個位置檢測信號中的一部分位置檢測信號，生成用于故障檢測的比較用位置數據，因此，具有不必增設位置檢測信號就可以盡可能高精度地檢測故障的效果。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式的編碼器的結構例的圖。

圖2是對光源、碼道（track）、受光元件單元之間的位置關系進行說明的圖。

圖3是對受光元件單元基于來自碼道的透過光生成的電信號進行說明的圖。

圖4是表示碼道所示的機械角和電角第1計算部生成的電角之間的關系的圖。

圖5是對旋轉一周內位置數據第1生成部合成電角的情況進行說明的圖。

圖6是表示旋轉一周內位置數據第2生成部生成第2位置數據的情況的圖。

圖7是表示本發明的實施方式的編碼器的其它結構例的圖。

具體實施方式

下面，基于附圖，詳細說明本發明所涉及的編碼器的實施方式。此外，本發明并不受本實施方式限定。

實施方式.

圖1是表示本發明的實施方式的編碼器的結構的圖。如圖所示，實施方式的編碼器具有：光源1；作為電動機旋轉體的旋轉軸2；旋轉板3，其安裝在旋轉軸2上，具有形成有3個碼道（碼道3a、3b、3c）的刻度盤；以及受光元件單元4a～4c。光源1例如采用LED，光源1所放射的光分別入射至碼道3a～3c中。入射至各個碼道3a～3c中的光，通過各個碼道3a～3c而被調制，分別入射至受光元件單元4a～4c。受光元件單元4a～4c通過光電變換將入射的光變換為電信號（位置檢測信號）。

圖2是對光源1、碼道3a～3c、受光元件單元4a～4c之間的位置關系進行說明的圖。此外，在這里，為了避免繁瑣，針對碼道3a～3c以碼道3a為代表而進行說明，針對受光元件單元4a～4c以受光元件單元4a為代表而進行說明。如圖所示，在光源1的光軸上配置碼道3a以及受光元件單元4a，來自碼道3a的透過光入射至受光元件單元4a。碼道3a構成為，沿旋轉方向交替地設置使光透過的透光部和對光進行遮擋的遮光部。透光部和遮光部基于例如PWM（Pulse?Width?Modulation）方式配置，以使得隨著刻度盤的旋轉，透過光的強度按照sin波進行變化，受光元件單元4a根據入射的光，生成按照sin波變化的電信號。

從碼道3a～3c通過刻度盤旋轉1周而生成的電信號的周期彼此不同。圖3是對受光元件單元4a～4c基于來自碼道3a～3c的透過光生成的電信號進行說明的圖。如圖所示，受光元件單元4a可以在刻度盤每旋轉1周時生成1個周期（1個波）的信號。受光元件單元4b可以在刻度盤每旋轉1周時生成16個周期（16個波）的信號。受光元件單元4c在刻度盤每旋轉1周時生成256個周期（256個波）的信號。