[发明专利]位置检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及位置检测装置，特别是涉及根据用于检测被测物体的位置的传感器的输出计算表示被测物体位置的数据的位置检测装置。

背景技术

位置检测装置中有从传感器的输出计算被测物体的位置数据的装置，即从传感器的输出求位置数据需要一些(不可忽略的)时间的装置。

图10表示已有的那种位置检测装置的一个例子。该位置检测装置110是所谓光学式旋转编码器，是利用串行传输线路131与电动机控制器132连接的类型的装置。

如图所示，位置检测装置110具备发光电路111、受光电路112、刻度盘(scaledisc)113、和放大器114。位置检测装置110还具备取样保持部115、多路转换器116、A/D变换器117、微电脑118、串行信号变换电路119和串行信号收发信电路120。

发光电路111是包含M(M为复数)个发光元件121的电路。受光电路112是包含将发光电路111内的M个发光元件121来的光线分别变换为电信号(模拟信号)的M个受光元件122的电路。刻度盘113(又称为缝隙盘或编码盘)是一块旋转盘，被加工成射入受光电路112内的M个受光元件122的光线的强度因该刻度盘的状态(旋转角)而变化的形状，利用该刻度盘113的旋转使受光电路112内的M个受光元件122输出周期或相位不同的M个正弦波信号或三角波信号。为了输出正弦波信号，使用有正弦波切缝的刻度盘133，即使是使用有矩形切缝的刻度盘，也由于光的衍射而能够得到接近正弦波的信号(伪正弦波信号)，因此也可以使用这种刻度盘。还有，刻度盘133通常安装于由电动机控制器132控制的电动机的旋转轴上。

放大器114是对受光电路112内的个受光元件122的输出进行放大的电路。也就是说，放大器114是输出M个模拟信号的电路。取样保持部115包含分别与放大器114内的M个放大电路连接的M个取样保持电路。对取样保持电部115内的全部取样保持电路提供了来自微电脑118的取样保持信号。也就是说取样保持部115是在输入下令进行保持动作的取样保持信号时，同时保持放大电路114输出的随时间变化的M个信号，随后继续将保持的M个信号输出的电路。

多路转换器116是从取样保持部115输出的M个信号中输出由微电脑118指定的信号的电路。A/D变换器117是将多路转换器116输出的模拟信号变换为数字信号的电路，A/D变换器117的动作时间的控制也借助于微电脑118进行。

串行信号变换电路119是进行将来自微电脑118的并行信号变换为串行信号提供给串行信号收发信电路120的处理及其相反处理的电路。串行信号变换电路119又在串行信号收发信电路120提供规定的信号时(要求信号被串行信号收发信电路120所接收，串行信号收发信电路120提供与该要求信号相应的信号时)，对微电脑118输出通知该意思用的信号。

串行信号收发信电路120是与电动机控制器132的接口电路，对由串行信号变换电路19提供的串行信号施加规定的处理(计算CRC、添加开始位与停止位等处理)以作成传输用的信号，通过串行传输线路131将作成的传输用的信号提供给电动机控制器132。串行信号收发信电路120进行作成与从电动机控制器132接收的传输用的信号相应的串行信号的处理。

微电脑118是包含输入电路123、输出电路124、CPU125及定时器126的、位置检测装置110的控制电路，A/D变换器117的输出通过输入电路124提供给CPU125。而取样保持信号从CPU125控制的输出电路124输出，串行信号变换电路119与CPU125连接。

又在位置检测装置110设置根据受光电路112内的特定的受光元件122的输出检测出刻度盘113旋转一周用的电路和根据该电路的检测结果对刻度盘113旋转了几周进行计数的多次旋转计数器，该多转计数器也与CPU125相连接(这种情况没有图示出)。

下面利用该图与图11对位置检测装置整体的工作进行说明。在图11中，(A)是位置检测装置110从电动机控制器132接收要求信号的时序图，(B)是微电脑118内的定时器126的数值随时间的变化图。而(C)是从微电脑118向取样保持部115输出的取样保持信号随时间的变化图，(D)是CPU125执行的处理的内容随时间的变化图。而(E)是位置检测装置110发送位置信号的时序图。

该位置检测装置110是在通过串行传输线路131接收电动机控制器132来的要求信号时，将保持表示该时刻的刻度盘113的位置数据的位置信号作为对该要求信号的响应，通过串行传输线路131提供给电动机控制器132的装置。