[發明專利]編碼器

在審

• 申請號: 202011447032.8
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112985473A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 百瀨正吾
• 申請（專利權）人: 日本電產三協株式會社
• 主分類號: G01D5/249
• 分類號: G01D5/249
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 沈捷

本發明提供一種編碼器，其即使在檢測位置的對象的移動速度高的情況下，也可以以簡單的結構高精度地檢測其位置。A相、B相的信號也分別輸入到比較器(12A、12B)。比較器(12A、12B)分別輸出將A相信號和B相信號二值化所得的A’相信號和B’相信號。循環計數器(132)基于A’相信號和B’相信號計算CC，并將其作為在這樣隨著θ的變化而發生的象限之間的移動為正方向時遞增、為負方向時遞減的計數值。運算部(20)可以根據A相信號和B相信號之比計算成為與第一個循環中的變動量θ1對應的量的θc1，并且通過CC識別變動量CC中包含的表示周期2π的整數倍的變化的循環數n。運算部(20)使用θc1和n計算θ1。

技術領域

本發明涉及一種高速檢測作為測定對象的物體的位置或者角度等的變動的編碼器。

背景技術

為了精確地識別由電機等驅動的旋轉體的旋轉位置(角度)，使用編碼器。編碼器的結構例如記載于專利文獻1中。在此，周期性地配置磁體，以使磁極在旋轉體的外周周期性地變化。接近旋轉體而設置的磁傳感器檢測該磁體產生的磁場的變化，并根據該檢測結果(磁傳感器的輸出)算出旋轉角度。然而，由于該磁場隨著旋轉體的旋轉角度θ以正弦波(sin)的方式變化，即使在其1周期內，具有相同值的點也存在多個，因此僅從單一的檢測結果難以唯一地確定旋轉位置。

因此，在專利文獻1所記載的技術中，當將上述的周期設為2π時，磁傳感器被設定為獲得相位錯開π/2的兩個檢測結果(A相、B相)。據此，例如，通過同時識別A相的輸出和B相的輸出且設為θ＝tan^－1((A相的輸出)/(B相的輸出)，能夠排除如上所述的不確定性。由此，能夠精確地計算與θ對應的旋轉角度。

但是，如上所述算出的θ為0～2π之間的值，其周期是2π，另一方面，實際的旋轉角度θ取不限于該范圍的任意值。因此，雖然如上所述算出的θ被計算為0≦θ＜2π的范圍內的值，但實際上無法區別θ和θ+2πm(m為整數)。因此，在θ在0≦θ＜2π的范圍內變化的情況下，能夠計算出精確的θ，但在θ超出0～2π的范圍而變化的情況下，需要識別其主旨(識別上述的m)，例如，可以根據直到上次計算出θ為止的期間的θ變化的狀況，估計θ像這樣超出1周期而變化的主旨。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2018－132360號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

實際上，如上所述的θ的計算大多在每一恒定的采樣時間離散地進行，與此相對，旋轉體的旋轉速度是多種多樣的。在這種情況下，特別是在旋轉體的旋轉速度高且為高分辨率的(極數多且為高分辨率的)情況下，由于θ在計算(測定)時間點之間的變化量變大，所以難以如上所述識別θ實際上進行了幾個循環的變化。還可以與如上所述的編碼器分開地設置用于檢測這樣的超過1周期的θ的變化的機構，但在這種情況下裝置的結構變得復雜。

因此，期望即使在檢測位置的對象的移動速度高的情況下，也能夠以簡單的結構高精度地檢測其位置。

本發明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供一種編碼器，其即使在檢測位置的對象的移動速度高的情況下，也能夠以簡單的結構高精度地檢測其位置。

解決技術問題所采用的技術方案