[發明專利]編碼器

有效

• 申請號: 201880040836.0
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN110785633B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 渡部司
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人產業技術綜合研究所
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244;G01D5/245
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司 11440
• 代理人: 許天易

編碼器10設置為：M個傳感器31～34，將以預定角度間隔配置于基體的表示角度的多個組件予以檢測而生成具有周期性的第一信號，M個傳感器以預定角度配置，預定角度為360/M×(j?1)(度)與360/N×MOD[(k_j?1)/D](度)所組合出的角度，其中M為2以上的整數，N為組件數量，MOD為將輸入值的小數點以下的值輸出的函數，D為M的因子或是為M但是不為1，j為在1至M的整數中由M個傳感器取各自相異的值，k_j為1至M的整數；生成器41～44，對M個傳感器的每一個傳感器，基于第一信號而生成第二信號，第二信號內插預定角度間隔；以及運算器50，將對于M個傳感器的第二信號合并運算而求得角度位置或旋轉角。

技術領域

本發明關于檢測位置及角度的編碼器。

背景技術

編碼器為讀取刻劃在刻度盤的等角度間隔的刻度而測定旋轉角及絕對角度位置等的位置的裝置。刻度的間隔，根據刻劃精密度或偵測刻度的傳感器的精密度而其精密度有限，因而刻度所致的分辨率的提升也有限。因此，將進一步分割最小刻度間隔的正弦波經互相偏移90度相位的二個模擬信號予以生成，進行該二個模擬信號的arctan運算，使用表示角度的內插信號而決定角度，使分辨率提升。

再者，為了降低刻度的刻劃誤差及編碼器的安裝誤差等，使用了配置多個傳感器并將從各個傳感器所得到的內插信號平均化的方法。再者，提案有進一步設置校正用的傳感器以進行角度誤差的自己校正的方法(例如，參考專利文獻1)。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2011-99804號公報

發明內容

[發明所欲解決的問題]

本發明的目的在于提供能夠兼得高分辨率及高精密度的嶄新且有用的編碼器。

根據本發明的一方面，提供一種編碼器，包含：M個傳感器，將表示角度且以預定角度間隔配置于基體的多個組件予以檢測而生成具有周期性的第一信號，M個所述傳感器以預定角度配置，所述預定角度為360/M×(j-1)(度)與360/N×MOD[(k_j-1)/D](度)所組合出的角度，其中M為2以上的整數，N為組件數量，MOD為將輸入值的小數點以下的值輸出的函數，D為M的因子或是為M但是不為1，j為在1至M的整數中由M個所述傳感器取各自相異的值，k_j為1至M的整數；生成器，對M個所述傳感器的每一個傳感器，基于所述第一信號而生成第二信號，所述第二信號內插所述預定角度間隔；以及運算器，將對于M個所述傳感器的所述第二信號合并運算而求得角度位置或旋轉角。

根據上述方面，通過將M個傳感器相對于以預定角度間隔配置有表示角度的多個組件的基體，而配置在360/M×(j-1)(度)與360/N×MOD[(k_j-1)/D](度)所組合出的角度的位置，而能夠將起因于基于傳感器所生成的第一信號而生成的內插上述預定角度間隔的第二信號的角度誤差的編碼器的角度誤差予以降低，并且也能夠將起因于對基體的旋轉軸的安裝所致的偏心所致的誤差及以等角度間隔配置的多個組件的形成位置的誤差的編碼器的角度誤差予以降低，結果能夠提供兼得高分辨率及高精密度的編碼器。

根據本發明的另一方面，提供一種編碼器，包含：M個傳感器，將表示位置且以預定間隔配置在基體的多個組件予以檢測而生成具有周期性的第一信號，M個所述傳感器互相間隔預定距離而配置，所述預定距離為所述預定間隔(gl)的整數(m_j)倍的gl×m_j與gl×MOD[(k_j-1)/D]所組合出的位置，其中M為2以上的整數，MOD為將輸入值的小數點以下的值輸出的函數，D為M的因子或是為M但是不為1，k_j為1至M的整數；生成器，對M個所述傳感器的每一個傳感器，基于所述第一信號而生成內插所述預定間隔的組件之間的第二信號；以及運算器，將對于M個所述傳感器的所述第二信號合并運算而求得位置或移動量。