JP2543245B2 - 位置検出誤差補正装置 - Google Patents
位置検出誤差補正装置Info
- Publication number
- JP2543245B2 JP2543245B2 JP2246834A JP24683490A JP2543245B2 JP 2543245 B2 JP2543245 B2 JP 2543245B2 JP 2246834 A JP2246834 A JP 2246834A JP 24683490 A JP24683490 A JP 24683490A JP 2543245 B2 JP2543245 B2 JP 2543245B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- position detection
- detection error
- cycle
- error correction
- correction device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/24471—Error correction
- G01D5/2449—Error correction using hard-stored calibration data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
- G01D18/001—Calibrating encoders
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/33—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34048—Fourier transformation, analysis, fft
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34215—Microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37473—Resolver
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37506—Correction of position error
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、回転位置や直線位置を検出する位置検出器
における位置検出誤差を補正する位置検出誤差補正装置
に関する。
における位置検出誤差を補正する位置検出誤差補正装置
に関する。
(従来の技術) 第9図は、従来の位置検出器と位置検出誤差補正装置
を示すブロック図である。第10図は、第9図の位置検出
器の位置検出誤差を示すグラフである。
を示すブロック図である。第10図は、第9図の位置検出
器の位置検出誤差を示すグラフである。
第9図において、入力軸1,4Xレゾルバ2,1Xレゾルバ3
及び数値化回路4は、1回転アブソリュート位置検出器
を構成している。この位置検出器は、入力軸1の1/4回
転までを、4Xレゾルバ2で高分解能に絶対位置検出して
いる。また、この位置検出器は、1Xレゾルバ3によって
4Xレゾルバ2による位置検出データを、入力軸1の1回
転内を絶対位置で示すデータに修正している。これによ
り、第9図に示す位置検出器は、入力軸1の1回転内の
回転位置を1/65536回転の分解能で絶対位置検出する。
及び数値化回路4は、1回転アブソリュート位置検出器
を構成している。この位置検出器は、入力軸1の1/4回
転までを、4Xレゾルバ2で高分解能に絶対位置検出して
いる。また、この位置検出器は、1Xレゾルバ3によって
4Xレゾルバ2による位置検出データを、入力軸1の1回
転内を絶対位置で示すデータに修正している。これによ
り、第9図に示す位置検出器は、入力軸1の1回転内の
回転位置を1/65536回転の分解能で絶対位置検出する。
ところで、PROM5には、第11図に示すように予め位置
検出器の1回転内の位置検出誤差(第10図のグラフ)を
1/256回転毎に測定したデータが書き込まれている。検
出された回転位置データは数値化回路4により数値デー
タθeとしてマイクロコンピュータ6へ出力される。マ
イクロコンピュータ6は、数値化回路4からの検出値θ
eの値に基づいてPROM5から検出値前後の位置検出誤差
データを読出し、(1)式に示す補間演算を行なって検
出値θeでの測定誤差eを求める。次に、(2)式を計
算し、誤差を取り除いた回転位置データθを出力する。
検出器の1回転内の位置検出誤差(第10図のグラフ)を
1/256回転毎に測定したデータが書き込まれている。検
出された回転位置データは数値化回路4により数値デー
タθeとしてマイクロコンピュータ6へ出力される。マ
イクロコンピュータ6は、数値化回路4からの検出値θ
eの値に基づいてPROM5から検出値前後の位置検出誤差
データを読出し、(1)式に示す補間演算を行なって検
出値θeでの測定誤差eを求める。次に、(2)式を計
算し、誤差を取り除いた回転位置データθを出力する。
e=E[θe/256]+(E[θe/256+1] −E[θe/256])*(θe MOD 256)/256 ……(1) θ=θe−e ……(2) (発明が解決しようとする課題) ところで、上述した従来の位置検出誤差補正装置で
は、高分解能な位置検出器を使用して高精度が要求され
る場合、補間演算による誤差を少なくしようとすると位
置検出誤差データが増加する。したがって、そのような
場合には位置検出誤差データを格納するための不揮発性
メモリを大容量化する必要があった。ところが、そのた
めには書き込み後の修正ができないPROMや高価な大容量
EEPROMが必要となる上に、検出器に内蔵するには素子が
大きすぎるという問題があった。また、測定した位置検
出誤差データには、測定時のノイズが混入することが多
く、このデータをもとに補正を行なうと、補正後の位置
検出値に混入ノイズ相当の誤差が生じるという問題点が
あった。
は、高分解能な位置検出器を使用して高精度が要求され
る場合、補間演算による誤差を少なくしようとすると位
置検出誤差データが増加する。したがって、そのような
場合には位置検出誤差データを格納するための不揮発性
メモリを大容量化する必要があった。ところが、そのた
めには書き込み後の修正ができないPROMや高価な大容量
EEPROMが必要となる上に、検出器に内蔵するには素子が
大きすぎるという問題があった。また、測定した位置検
出誤差データには、測定時のノイズが混入することが多
く、このデータをもとに補正を行なうと、補正後の位置
検出値に混入ノイズ相当の誤差が生じるという問題点が
あった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、
本発明の目的は、低コストで小型かつ高精度な位置検出
誤差補正装置を提供することにある。
本発明の目的は、低コストで小型かつ高精度な位置検出
誤差補正装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、回転位置や直線位置を検出する位置検出器
の位置検出誤差を補正する位置検出誤差補正装置に関す
るものであり、本発明の上記目的は、位置検出器の絶対
位置検出範囲の整数倍を基本周期として位置検出誤差を
フーリエ級数展開して得られた位置検出誤差の各周期の
成分を予め記憶する不揮発性メモリと、起動時に不揮発
性メモリから位置検出誤差の各周期の成分を読出して逆
フーリエ変換する変換手段と、変換手段により変換され
た位置検出誤差を記憶するランダムアクセスメモリと、
位置検出器からの位置検出値に対応する位置検出誤差を
ランダムアクセスメモリから読出して位置検出値を補正
する補正手段とを具備することにより達成される。
の位置検出誤差を補正する位置検出誤差補正装置に関す
るものであり、本発明の上記目的は、位置検出器の絶対
位置検出範囲の整数倍を基本周期として位置検出誤差を
フーリエ級数展開して得られた位置検出誤差の各周期の
成分を予め記憶する不揮発性メモリと、起動時に不揮発
性メモリから位置検出誤差の各周期の成分を読出して逆
フーリエ変換する変換手段と、変換手段により変換され
た位置検出誤差を記憶するランダムアクセスメモリと、
位置検出器からの位置検出値に対応する位置検出誤差を
ランダムアクセスメモリから読出して位置検出値を補正
する補正手段とを具備することにより達成される。
(作用) 本発明にあっては、データ量の大きい位置検出誤差デ
ータをフーリエ級数展開によっていくつかの周期成分に
変換しデータ量を小さくしている。このため、位置検出
器の分解能に関係なく小容量かつ小型の不揮発性メモリ
で位置検出誤差データを記憶できる。また、測定による
ノイズ成分は周期性がないため、フーリエ級数展開時に
フィルタ効果によって除去できる。
ータをフーリエ級数展開によっていくつかの周期成分に
変換しデータ量を小さくしている。このため、位置検出
器の分解能に関係なく小容量かつ小型の不揮発性メモリ
で位置検出誤差データを記憶できる。また、測定による
ノイズ成分は周期性がないため、フーリエ級数展開時に
フィルタ効果によって除去できる。
(実施例) 以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に
説明する。
説明する。
第1図は、本発明の位置検出誤差補正装置の1実施例
を第9図と同一の位置検出器と共に示すブロック図であ
る。
を第9図と同一の位置検出器と共に示すブロック図であ
る。
第1図において、入力軸1,4Xレゾルバ2,1Xレゾルバ3
及び数値化回路4は、従来と同一でありその説明を省略
する。
及び数値化回路4は、従来と同一でありその説明を省略
する。
ところで、第2図(A)及び(B)は、第10図に示し
た位置検出誤差を、4Xレゾルバの絶対位置検出範囲の4
倍である1回転を基本周期として、(3)式によりフー
リエ級数展開した場合のフーリエ余弦級数とフーリエ正
弦級数の各周波数(1/周期)ごとの係数を示す図であ
る。
た位置検出誤差を、4Xレゾルバの絶対位置検出範囲の4
倍である1回転を基本周期として、(3)式によりフー
リエ級数展開した場合のフーリエ余弦級数とフーリエ正
弦級数の各周波数(1/周期)ごとの係数を示す図であ
る。
第2図(A)及び(B)から理解できるように、位置
検出器の位置検出誤差はフーリエ級数展開した場合に限
られた誤差の周期成分しか持たない。一般的に軸倍角N
のレゾルバ(NXレゾルバ)が有する位置検出誤差は1回
転を1周期とすると、1/4N〜1/8N周期以上の成分がほと
んどであり、これ以下の周期成分はほとんど無視できる
ほどで小さい。したがって、第1図に示す位置検出器の
位置検出誤差は、第3図のように21個のデータで表現す
ることができ、それらのデータは予めEEPROM8に書き込
まれている。
検出器の位置検出誤差はフーリエ級数展開した場合に限
られた誤差の周期成分しか持たない。一般的に軸倍角N
のレゾルバ(NXレゾルバ)が有する位置検出誤差は1回
転を1周期とすると、1/4N〜1/8N周期以上の成分がほと
んどであり、これ以下の周期成分はほとんど無視できる
ほどで小さい。したがって、第1図に示す位置検出器の
位置検出誤差は、第3図のように21個のデータで表現す
ることができ、それらのデータは予めEEPROM8に書き込
まれている。
そこで、マイクロコンピュータ6は、電源のオン時や
リセット時に、EEPROM8に予め書き込まれているデータ
を読み出し、フーリエ逆変換してランダムアクセスメモ
リ7に補正データとして格納する。第4図に基づいてそ
のときのマイクロコンピュータ6の動作を詳細に説明す
る。そこで、先ず位置検出誤差補正装置起動時にランダ
ムアクセスメモリ7内の変数E[0]からE[255]ま
でを0クリアする(ステップS1)。次に、EEPROM8から
のデータを引き出すためのポインタIを初期化する(ス
テップS2)。位置検出誤差の周期(T[I])をEEPROM
8から読み出す(ステップS3)。このとき、読み出した
周期Tが0であれば、この処理を終了する(ステップS
4)。一方、0でない場合には、次にランダムアクセス
メモリ7へデータを書き込むためのポインタJを初期化
する(ステップS5)。EEPROM8からフーリエ余弦級数及
びフーリエ正弦級数の係数C[I]及びS[I]を読出
し、それぞれにCOS[J・K/T]及びSIN[J・K/T](K
=2π/256)を乗算した値C及びSをランダムアクセス
メモリ7内の変数E[J]へ加算する(ステップS6,S7,
S8)。ポインタJに1を加算する(ステップS9)。ステ
ップS6からステップS9までをポインタJが256になるま
で繰り返して行ない、ランダムアクセスメモリ7へ1つ
の周期の位置検出誤差データを書き込む(ステップS1
0)。Jが256に達したらポインタIに1を加算し、次の
周期の位置検出誤差について同様の処理を行なう(ステ
ップS11)。以上の処理によりランダムアクセスメモリ
7に第11図に示す表とほぼ同様の位置検出誤差データが
得られる。以後、従来の第9図に示した位置検出誤差補
正装置と同様に、(1)式及び(2)式を計算し補正処
理を行なう。
リセット時に、EEPROM8に予め書き込まれているデータ
を読み出し、フーリエ逆変換してランダムアクセスメモ
リ7に補正データとして格納する。第4図に基づいてそ
のときのマイクロコンピュータ6の動作を詳細に説明す
る。そこで、先ず位置検出誤差補正装置起動時にランダ
ムアクセスメモリ7内の変数E[0]からE[255]ま
でを0クリアする(ステップS1)。次に、EEPROM8から
のデータを引き出すためのポインタIを初期化する(ス
テップS2)。位置検出誤差の周期(T[I])をEEPROM
8から読み出す(ステップS3)。このとき、読み出した
周期Tが0であれば、この処理を終了する(ステップS
4)。一方、0でない場合には、次にランダムアクセス
メモリ7へデータを書き込むためのポインタJを初期化
する(ステップS5)。EEPROM8からフーリエ余弦級数及
びフーリエ正弦級数の係数C[I]及びS[I]を読出
し、それぞれにCOS[J・K/T]及びSIN[J・K/T](K
=2π/256)を乗算した値C及びSをランダムアクセス
メモリ7内の変数E[J]へ加算する(ステップS6,S7,
S8)。ポインタJに1を加算する(ステップS9)。ステ
ップS6からステップS9までをポインタJが256になるま
で繰り返して行ない、ランダムアクセスメモリ7へ1つ
の周期の位置検出誤差データを書き込む(ステップS1
0)。Jが256に達したらポインタIに1を加算し、次の
周期の位置検出誤差について同様の処理を行なう(ステ
ップS11)。以上の処理によりランダムアクセスメモリ
7に第11図に示す表とほぼ同様の位置検出誤差データが
得られる。以後、従来の第9図に示した位置検出誤差補
正装置と同様に、(1)式及び(2)式を計算し補正処
理を行なう。
次に、本発明の位置検出誤差補正装置を実際に採用し
た具体的な実施例を説明する。第5図は、光学式リニア
エンコーダ,その信号を検出する検出回路及び本発明の
位置検出誤差補正装置を示す図である。
た具体的な実施例を説明する。第5図は、光学式リニア
エンコーダ,その信号を検出する検出回路及び本発明の
位置検出誤差補正装置を示す図である。
第5図において、可動体にピッチP(0.1mm)の格子
を設けたメインスケール13(長さ100mm)が固定されて
いる。また、固定部材(図示せず)に第2の格子15を設
けたインデックススケール16と、光源11及びコリメータ
レンズ12から構成される発光手段と、受光素子17から構
成された光電変換手段とを有するスライダ(図示せず)
が固定されている。そこで、第1の格子14と第2の格子
15との相対移動によって生ずる光量変化が光電変換手段
により光電変換される。光電変換された信号は、増幅回
路18A,18B,内挿回路9及び計数回路10によって、メイン
スケール13とスライダの相対移動の変化量Zをデジタル
値に変換する。ここで、第5図に示したような位置検出
器では、一般にメインスケール13に設けられた第1の格
子14に対して、インデックススケール16に設けられた第
2の格子15の位相は、第1の格子14のピッチPを360゜
とすると0゜,90゜,180゜,270゜の区分けが施されてい
る。増幅回路18A,18Bはメインスケール13の変位量Zに
対応して、ほぼ正弦値SIN(2πZ/P),余弦値COS(2
πZ/P)に近似した2相の信号を出力する。内挿回路9
は、増幅回路18A,18Bからの2相の信号を基にアークタ
ンジェント計算をし、ピッチP(0.1mm)の範囲内を0
〜255の数値の絶対位置で表す位置データPLを出力す
る。内挿回路9は、(4)式の判定処理を行ない、アッ
プカウントパルスUP、またはダウンカウントパルスDPを
出力する。
を設けたメインスケール13(長さ100mm)が固定されて
いる。また、固定部材(図示せず)に第2の格子15を設
けたインデックススケール16と、光源11及びコリメータ
レンズ12から構成される発光手段と、受光素子17から構
成された光電変換手段とを有するスライダ(図示せず)
が固定されている。そこで、第1の格子14と第2の格子
15との相対移動によって生ずる光量変化が光電変換手段
により光電変換される。光電変換された信号は、増幅回
路18A,18B,内挿回路9及び計数回路10によって、メイン
スケール13とスライダの相対移動の変化量Zをデジタル
値に変換する。ここで、第5図に示したような位置検出
器では、一般にメインスケール13に設けられた第1の格
子14に対して、インデックススケール16に設けられた第
2の格子15の位相は、第1の格子14のピッチPを360゜
とすると0゜,90゜,180゜,270゜の区分けが施されてい
る。増幅回路18A,18Bはメインスケール13の変位量Zに
対応して、ほぼ正弦値SIN(2πZ/P),余弦値COS(2
πZ/P)に近似した2相の信号を出力する。内挿回路9
は、増幅回路18A,18Bからの2相の信号を基にアークタ
ンジェント計算をし、ピッチP(0.1mm)の範囲内を0
〜255の数値の絶対位置で表す位置データPLを出力す
る。内挿回路9は、(4)式の判定処理を行ない、アッ
プカウントパルスUP、またはダウンカウントパルスDPを
出力する。
計数回路10は、内挿回路9からのアップカウントパル
スUPまたはダウンカウントパルスDPよりアップカウント
またはダウンカウントした計数値PU、すなわち移動変位
が第1の格子14のピッチPの何倍に相当するかの値を出
力する。
スUPまたはダウンカウントパルスDPよりアップカウント
またはダウンカウントした計数値PU、すなわち移動変位
が第1の格子14のピッチPの何倍に相当するかの値を出
力する。
以上のような位置検出器の位置検出誤差に対して絶対
値検出範囲である0.1mmの1000倍の100mmを基本周期とし
て(3)式にしたがってフーリエ級数展開を行ない、次
の(5)式により各周期の振幅を求め、さらにA[n]
及びB[n]を基にアークタンジェント計算をし、位相
成分を0〜2πの範囲で求めると第6図(A)及び
(B)のグラフのようになる。
値検出範囲である0.1mmの1000倍の100mmを基本周期とし
て(3)式にしたがってフーリエ級数展開を行ない、次
の(5)式により各周期の振幅を求め、さらにA[n]
及びB[n]を基にアークタンジェント計算をし、位相
成分を0〜2πの範囲で求めると第6図(A)及び
(B)のグラフのようになる。
第6図(A)及び(B)から理解できるように、第5
図に示す位置検出器の位置検出誤差は格子ピッチPの整
数分の1の周期成分となる。前述のように、このような
位置検出器では全ストロークの範囲で完全な位置検出誤
差補正を行なう場合、非常に大きなメモリが必要であ
る。また、このままでは絶対位置検出範囲が位置検出ス
トロークに比べ1/1000と小さいため、通常の誤差補正は
できない。
図に示す位置検出器の位置検出誤差は格子ピッチPの整
数分の1の周期成分となる。前述のように、このような
位置検出器では全ストロークの範囲で完全な位置検出誤
差補正を行なう場合、非常に大きなメモリが必要であ
る。また、このままでは絶対位置検出範囲が位置検出ス
トロークに比べ1/1000と小さいため、通常の誤差補正は
できない。
そこで、第5図の位置検出誤差補正装置では、第7図
のような絶対位置検出範囲(格子ピッチP)以下でかつ
絶対位置検出範囲の整数分の1の周期の振幅と位相成分
を、予めEEPROM8に書き込んでおく。この状態でマイク
ロコンピュータ6が、装置の起動時にEEPROM8内の各位
置検出誤差の周期成分を読出して位置検出誤差に変換
し、ランダムアクセスメモリ7へ書き込む。第8図は、
その処理手順の詳細を示すフローチャートである。以
下、同図に基づいて説明する。マイクロコンピュータ6
は、ランダムアクセスメモリ7内の変数E[0]からE
[255]までを0クリアする(ステップS21)。EEPROM8
からのデータを書き込むためのポインタIを初期化す
る。(ステップS22)。ランダムアクセスメモリ7へデ
ータを書き込むためのポインタJを初期化する(ステッ
プS23)。EEPROM8から振幅値G[I]及び位相値PH
[I]を読出し、Zを計算してランダムアクセスメモリ
7内の変数E[J]へ加算する(ステップS24,S25)。
ポインタJに1を加算する。ステップS24からステップS
26までをポインタJが256になるまで繰り返して行ない
(ステップS27)、ランダムアクセスメモリ7へ1つの
周期における位置検出誤差データを書き込む、Jが256
になると、ポインタIに1を加算して次の周期における
位置検出誤差について同様の処理を行なう(ステップS2
8)。このステップS23からS28までの処理をIが8を越
えるまで行なうことにより、ランダムアクセスメモリ7
に絶対位置検出周期以下の短い周期の位置検出誤差デー
タを再現する。
のような絶対位置検出範囲(格子ピッチP)以下でかつ
絶対位置検出範囲の整数分の1の周期の振幅と位相成分
を、予めEEPROM8に書き込んでおく。この状態でマイク
ロコンピュータ6が、装置の起動時にEEPROM8内の各位
置検出誤差の周期成分を読出して位置検出誤差に変換
し、ランダムアクセスメモリ7へ書き込む。第8図は、
その処理手順の詳細を示すフローチャートである。以
下、同図に基づいて説明する。マイクロコンピュータ6
は、ランダムアクセスメモリ7内の変数E[0]からE
[255]までを0クリアする(ステップS21)。EEPROM8
からのデータを書き込むためのポインタIを初期化す
る。(ステップS22)。ランダムアクセスメモリ7へデ
ータを書き込むためのポインタJを初期化する(ステッ
プS23)。EEPROM8から振幅値G[I]及び位相値PH
[I]を読出し、Zを計算してランダムアクセスメモリ
7内の変数E[J]へ加算する(ステップS24,S25)。
ポインタJに1を加算する。ステップS24からステップS
26までをポインタJが256になるまで繰り返して行ない
(ステップS27)、ランダムアクセスメモリ7へ1つの
周期における位置検出誤差データを書き込む、Jが256
になると、ポインタIに1を加算して次の周期における
位置検出誤差について同様の処理を行なう(ステップS2
8)。このステップS23からS28までの処理をIが8を越
えるまで行なうことにより、ランダムアクセスメモリ7
に絶対位置検出周期以下の短い周期の位置検出誤差デー
タを再現する。
以上で説明した処理を終了した後、マイクロコンピュ
ータ6は、ランダムアクセスメモリ7内の位置検出誤差
データを使用して次の(6)式の計算を行なうことによ
り補正処理を行なう。
ータ6は、ランダムアクセスメモリ7内の位置検出誤差
データを使用して次の(6)式の計算を行なうことによ
り補正処理を行なう。
PO=Pe−E[PL] ……(6) (発明の効果) 以上のように本発明の位置検出誤差補正装置によれ
ば、補正に必要なデータ量を減らすことができるため、
少ない容量の不揮発性メモリでデータの記憶が可能にな
り、位置検出誤差補正装置を、小型かつ低価格化するこ
とができる。また、位置検出誤差の各周期成分を振幅と
位相の形式でメモリに記憶した場合、振幅値が常に正の
数となるため、符号付きの乗算命令を持たないマイクロ
コンピュータでも処理が行ない易い。さらに、測定によ
るノイズ成分は周期性がないため、フーリエ級数展開時
にフィルタ効果によって除去できる。
ば、補正に必要なデータ量を減らすことができるため、
少ない容量の不揮発性メモリでデータの記憶が可能にな
り、位置検出誤差補正装置を、小型かつ低価格化するこ
とができる。また、位置検出誤差の各周期成分を振幅と
位相の形式でメモリに記憶した場合、振幅値が常に正の
数となるため、符号付きの乗算命令を持たないマイクロ
コンピュータでも処理が行ない易い。さらに、測定によ
るノイズ成分は周期性がないため、フーリエ級数展開時
にフィルタ効果によって除去できる。
第1図は本発明の位置検出誤差補正装置の一実施例を位
置検出器と共に示すブロック図、第2図(A)及び
(B)は位置検出器の位置検出誤差をフーリエ級数展開
したときの各周波数(1/周期)成分(フーリエ係数)を
示す図、第3図は第1図に示すEEPROM8に記憶されてい
る位置検出誤差の各周期成分を表として示す図、第4図
は第1図に示すマイクロコンピュータ6が起動時に行な
う処理を示すフローチャート、第5図は本発明の位置検
出誤差補正装置の一実施例をリニアエンコーダ及び検出
回路と共に示す図、第6図(A)及び(B)は第5図に
示す光学式リニアエンコーダの位置検出誤差をフーリエ
級数展開することにより求めた各周波数(1/周期)の振
幅及び位相成分を示す図、第7図は第5図に示すEEPROM
8に記憶されている位置検出誤差の各周期の振幅及び位
相を表として示す図、第8図は第5図に示すマイクロコ
ンピュータ6が起動時に行なう処理を示すフローチャー
ト、第9図は従来の位置検出誤差補正装置を位置検出器
と共に示すブロック図、第10図は第9図に示す位置検出
器の位置検出誤差を示す図、第11図はPROM5に記憶され
ている第9図に示す位置検出器の位置検出誤差データを
表として示す図である。 1……入力軸、2……4Xレゾルバ、3……1Xレゾルバ、
4……数値化回路、5……PROM、6……マイクロコンピ
ュータ、7……ランダムアクセスメモリ、8……EEPRO
M、9……内挿回路、10……計数回路、11……光源、12
……コリメータレンズ、13……メインスケール、14,15
……格子、16……インデックススケール、17……受光素
子、18A,18B……増幅回路。
置検出器と共に示すブロック図、第2図(A)及び
(B)は位置検出器の位置検出誤差をフーリエ級数展開
したときの各周波数(1/周期)成分(フーリエ係数)を
示す図、第3図は第1図に示すEEPROM8に記憶されてい
る位置検出誤差の各周期成分を表として示す図、第4図
は第1図に示すマイクロコンピュータ6が起動時に行な
う処理を示すフローチャート、第5図は本発明の位置検
出誤差補正装置の一実施例をリニアエンコーダ及び検出
回路と共に示す図、第6図(A)及び(B)は第5図に
示す光学式リニアエンコーダの位置検出誤差をフーリエ
級数展開することにより求めた各周波数(1/周期)の振
幅及び位相成分を示す図、第7図は第5図に示すEEPROM
8に記憶されている位置検出誤差の各周期の振幅及び位
相を表として示す図、第8図は第5図に示すマイクロコ
ンピュータ6が起動時に行なう処理を示すフローチャー
ト、第9図は従来の位置検出誤差補正装置を位置検出器
と共に示すブロック図、第10図は第9図に示す位置検出
器の位置検出誤差を示す図、第11図はPROM5に記憶され
ている第9図に示す位置検出器の位置検出誤差データを
表として示す図である。 1……入力軸、2……4Xレゾルバ、3……1Xレゾルバ、
4……数値化回路、5……PROM、6……マイクロコンピ
ュータ、7……ランダムアクセスメモリ、8……EEPRO
M、9……内挿回路、10……計数回路、11……光源、12
……コリメータレンズ、13……メインスケール、14,15
……格子、16……インデックススケール、17……受光素
子、18A,18B……増幅回路。
Claims (3)
- 【請求項1】位置検出器の位置検出誤差を補正する位置
検出誤差補正装置において、前記位置検出器の絶対位置
検出範囲の整数倍を基本周期として前記位置検出誤差を
フーリエ級数展開して得られた前記位置検出誤差の各周
期の成分を予め記憶する不揮発性メモリと、起動時に前
記不揮発性メモリから前記位置検出誤差の各周期の成分
を読出して逆フーリエ変換する変換手段と、前記変換手
段により変換された位置検出誤差を記憶するランダムア
クセスメモリと、前記位置検出器からの位置検出値に対
応する前記位置検出誤差を前記ランダムアクセスメモリ
から読出して前記位置検出値を補正する補正手段とを具
備することを特徴とする位置検出誤差補正装置。 - 【請求項2】前記位置検出誤差の各周期の成分は振幅値
及び位相値で表現されている請求項1に記載の位置検出
誤差補正装置。 - 【請求項3】前記位置検出誤差の各周期の成分は、フー
リエ余弦級数の係数値及びフーリエ正弦級数の係数値で
表現されている請求項1に記載の位置検出誤差補正装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2246834A JP2543245B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 位置検出誤差補正装置 |
US07/757,462 US5305241A (en) | 1990-09-17 | 1991-09-10 | Error correcting apparatus in position detection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2246834A JP2543245B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 位置検出誤差補正装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04125409A JPH04125409A (ja) | 1992-04-24 |
JP2543245B2 true JP2543245B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=17154389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2246834A Expired - Fee Related JP2543245B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 位置検出誤差補正装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5305241A (ja) |
JP (1) | JP2543245B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112006002928B4 (de) | 2005-11-28 | 2010-08-12 | Mitsubishi Electric Corp. | Positionsabtastfehler-Korrekturverfahren |
JP2014102136A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法 |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5581488A (en) * | 1989-08-10 | 1996-12-03 | Mitsubishi Chemical Corporation | Apparatus and method for compensating for noise in signals |
US6198275B1 (en) * | 1995-06-07 | 2001-03-06 | American Electronic Components | Electronic circuit for automatic DC offset compensation for a linear displacement sensor |
US5590059A (en) * | 1995-03-14 | 1996-12-31 | Schier; J. Alan | Position encoder system which utilites the fundamental frequency of a ruled scale on an object |
US5684719A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-04 | Hughes Electronics | Software-based resolver-to-digital converter |
DE19602470A1 (de) * | 1996-01-24 | 1997-07-31 | Siemens Ag | Bestimmung und Optimierung der Arbeitsgenauigkeit einer Werkzeugmaschine oder eines Roboters oder dergleichen |
DE19721488A1 (de) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Itt Mfg Enterprises Inc | Verfahren zum Ausgleich von Abweichungen eines Raddrehzahlsensors |
JP3246723B2 (ja) * | 1997-11-28 | 2002-01-15 | 株式会社ミツトヨ | 位相遅れ補正方式 |
JP4569990B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2010-10-27 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 検出器出力の周期的誤差信号補償方法 |
US6703827B1 (en) | 2000-06-22 | 2004-03-09 | American Electronics Components, Inc. | Electronic circuit for automatic DC offset compensation for a linear displacement sensor |
JP4071465B2 (ja) * | 2001-07-23 | 2008-04-02 | オークマ株式会社 | 補正機能付き絶対位置検出器 |
JP2005351867A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Sokkia Co Ltd | 光学式ロータリエンコーダの測角評価装置 |
EP1804032A1 (en) * | 2004-10-20 | 2007-07-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Encoder signal processor and processing method |
DE102005036719A1 (de) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Verfahren zum Korrigieren von Interpolationsfehlern einer Maschine, insbesondere eines Koordinatenmessgerätes |
JPWO2007055063A1 (ja) * | 2005-11-09 | 2009-04-30 | 株式会社安川電機 | エンコーダ信号処理装置 |
WO2007055092A1 (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-18 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | エンコーダ信号処理装置 |
JP5239220B2 (ja) * | 2007-06-12 | 2013-07-17 | 株式会社ニコン | ウェハ位置決め装置と、これを有するウェハ貼り合わせ装置 |
JP5060219B2 (ja) * | 2007-09-06 | 2012-10-31 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御装置 |
JP5041419B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2012-10-03 | 東芝機械株式会社 | レゾルバ装置およびレゾルバの角度検出装置とその方法 |
JP5178374B2 (ja) | 2008-07-29 | 2013-04-10 | キヤノン株式会社 | 検出装置 |
JP5106336B2 (ja) | 2008-09-26 | 2012-12-26 | オークマ株式会社 | 位置検出装置 |
JP5131143B2 (ja) * | 2008-10-20 | 2013-01-30 | 株式会社デンソー | モータの回転角検出装置 |
JP5836026B2 (ja) | 2011-09-08 | 2015-12-24 | 三菱重工業株式会社 | 誤差周波数成分取得装置、回転角度取得装置およびモータ制御装置 |
JP5413529B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-02-12 | 株式会社ニコン | ウェハ位置決め装置と、これを有するウェハ貼り合わせ装置 |
US9473340B2 (en) * | 2014-12-15 | 2016-10-18 | Apple Inc. | Orthogonal frequency division multiplexing polar transmitter |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3150977A1 (de) * | 1981-12-23 | 1983-06-30 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Verfahren und einrichtung zur ermittlung und korrektur von fuehrungsfehlern |
AT379893B (de) * | 1984-07-03 | 1986-03-10 | R S F Elektronik Ohg Rechtsfor | Verfahren zur digitalen elektrischen laengenoder winkelmessung und schaltungsanordnung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
JPS6481010A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Fanuc Ltd | Expert system for machine tool containing nc device |
US4926360A (en) * | 1988-04-08 | 1990-05-15 | Brown & Sharpe Manufacturing Co. | Electronic gage amplifier and display |
ES2039916T3 (es) * | 1988-12-19 | 1993-10-01 | Jaeger | Dispositivo perfeccionado de mando de logometro. |
JPH02284024A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-21 | Okuma Mach Works Ltd | 位置検出装置 |
US5202842A (en) * | 1989-11-29 | 1993-04-13 | Kabushiki Kaisha Okuma Tekkosho | Rotational position detecting device which compensates for eccentricity of rotating object |
US5138564A (en) * | 1990-07-31 | 1992-08-11 | Xerox Corporation | Automatic encoder calibration |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP2246834A patent/JP2543245B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-09-10 US US07/757,462 patent/US5305241A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112006002928B4 (de) | 2005-11-28 | 2010-08-12 | Mitsubishi Electric Corp. | Positionsabtastfehler-Korrekturverfahren |
US8091003B2 (en) | 2005-11-28 | 2012-01-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Position detection error correcting method |
JP2014102136A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5305241A (en) | 1994-04-19 |
JPH04125409A (ja) | 1992-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2543245B2 (ja) | 位置検出誤差補正装置 | |
EP1341311B1 (en) | Signal processing apparatus for encoder | |
US5874733A (en) | Convergent beam scanner linearizing method and apparatus | |
JP4602411B2 (ja) | 位置検出誤差補正方法 | |
KR20070054735A (ko) | 인코더 신호 처리 장치 및 그 신호 처리 방법 | |
Watanabe et al. | Automatic high-precision calibration system for angle encoder | |
US20130253870A1 (en) | Self-Calibrating Single Track Absolute Rotary Encoder | |
GB1585744A (en) | Measuring apparatus | |
US10921767B2 (en) | Encoder system | |
GB2179515A (en) | Shaft angle encoder | |
CN115979324A (zh) | 一种磁编码器的非线性校准方法及装置 | |
US20020041241A1 (en) | Method and device for absolute position determination | |
JPWO2007055092A1 (ja) | エンコーダ信号処理装置 | |
US6501403B2 (en) | Calibrated encoder multiplier | |
US4707683A (en) | Increasing precision of encoder output | |
JP5125320B2 (ja) | エンコーダの補正値制御方法 | |
Hagiwara et al. | A phase encoding method for improving the resolution and reliability of laser interferometers (displacement measurement) | |
WO2007055063A1 (ja) | エンコーダ信号処理装置 | |
JP3318843B2 (ja) | 位置検出器の原点検出方法と検出システム | |
JP2002318622A (ja) | 位置検出信号の補正方法及び位置決め装置 | |
JPS63256814A (ja) | 位置検出装置 | |
JP2003035566A (ja) | 補正機能付き絶対位置検出器 | |
JPS6224726B2 (ja) | ||
US5128883A (en) | Method for absolute position determination of multi-speed devices | |
JP3095610B2 (ja) | 変位検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |