[發明專利]位置探測器

有效

• 申請號: 201710443423.4
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107504986B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 巖澤克敏
• 申請（專利權）人: 大隈株式會社
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何沖

在用于將彼此在相位上移動90度的兩個信號轉換成位置信息的位置探測器中，用于計算相位校正值的相位校正值計算器，計算代表在相位校正值中的改變的相位改變，以基于相位改變值和當前相位校正值獲得下一相位校正值，其中相位校正值用于校正兩個信號之間的相位差。虛擬改變值計算器基于通過半徑值的傅里葉分析獲得的二階分量來計算虛擬相位改變值和虛擬振幅改變值，所述虛擬相位改變值代表在忽略偏移和振幅比中的改變時獲得的相位校正值中的另一個改變，虛擬振幅改變值代表在忽略相位差中的改變時獲得的振幅比校正值中的改變率。相位校正值計算器基于偏移改變值、半徑值、虛擬相位改變值和虛擬振幅改變值計算相位改變值。

相關申請的交叉引用

于2016年6月14日申請的日本專利申請第2016-118031的全部公開——包括了說明書、權利要求書、附圖和摘要，全部以引用的方式結合至本文中。

技術領域

本說明書公開了一種用于將來自位置傳感器的輸出信號轉換成位置信息的位置探測器，所述位置傳感器用于分別輸出呈正弦形狀的、相對于測得的位移在波長λ的間距處的改變的信號，這些正弦波的相位彼此移動90度。

背景技術

下面將參照圖5簡要地描述在JP2008-232649A中所描述的傳統技術。由位置傳感器24探測到的余弦波信號SC在放大器3中被放大并且作為數值AC輸出。此外，由位置傳感器25探測到的正弦波信號SS在放大器4中被放大并且作為數值AS輸出。放大的數值AC和AS在AD轉換器6和7中在由時間信號TIM指示的采樣間距下數字化并且分別以數值DC和DS輸出，時間信號TIM從時間控制器5輸出。在理想的狀態中，數值DC和DS能通過下面的等式1和2進行表達：

DC＝G×COS(36θ).....等式1

DS＝G×SIN(36θ).....等式2

然而，事實上，兩個數字化的數值DC和DS包括偏移值COF和SOF、在兩個信號之間的相位差P、以及由位置傳感器的安裝誤差造成的兩個信號的振幅比B、放大器3和4的特征上的變化以及其他因素。為此，下面的等式3和4能分別用于精確地表達數值DC和DS。

DC＝G×COS(36θ)+COF.....等式3

DS＝B×G×SIN(36θ)+P·G·COS(36θ)+SOF.....等式4

此處，偏移值COF和SOF、指示相位差的值P、以及指示振幅比的值B基于測量位置而稍有改變。帶著這個想法，在JP2008-232649A中持續計算用于消除偏移值COF、SOF、相位誤差、以及振幅比誤差的校正值，以基于計算的校正值來校正數值DC和DS。

具體地，存儲器30存儲余弦偏移校正值CO，余弦偏移校正值CO是用于消除包含在數值DC中的偏差分量(COF)的數值。減法器8從數字化的數值DC中減去存儲在存儲器30中的余弦偏移校正值CO，以獲得數值DCA并輸出獲得的值DCA。

此外，存儲器31存儲正弦偏移校正值SO，正弦偏移校正值SO是用于消除包含在數值DS中的偏差分量(SOF)的數值。減法器9從數字化的數值DS中減去存儲在存儲器31中的正弦偏移校正值SO，以獲得數值DSA并輸出獲得的值DSA。

存儲器32存儲相位校正值PJ，相位校正值PJ是用于計算包含在數值DSA中的相位差(P)的數值。乘法器15將數值DCA乘以相位校正值PJ，以及減法器14從數值DSA減去來自乘法器15的相乘所得的值輸出，以獲得數值DSB。

存儲器33存儲振幅比校正值BJ，振幅比校正值BJ是用于校正包含在數值DSB中的振幅比(B)的數值。乘法器16將數值DSB乘以振幅比校正值BJ以計算數值DSC。