专利名称：具备噪声量检测功能的编码器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种编码器，其具备检测能够对编码器的内部信号产生影响的噪声量的功能。
背景技术：
以往，为了测定噪声量，需要在外部设置噪声测定用的装置进行测定，或在编码器内配备噪声检测用专用电路。例如在日本特开2005-172523号公报的图12中公开了通过电位测定单元104来测定编码器内的电路基板106的OV和电动机机壳13之间的噪声电位的结构。另外，在日本特开2005-172523号公报的图1中公开了一种编码器1，其为了检测编码器内部产生的噪声发生、在同一装置中具备检测单元2、信号处理电路3以及噪声检测单元4，其中，检测单元2检测移动台10的移动，信号处理电路3对检测单元2的检测信号进行信号处理、输出编码器信号，所述噪声检测单元4对检测信号中包含的噪声成分进行检测。在此，能够通过从检测信号中提取交流成分的耦合电容器以及根据提取出的交流成分求出噪声电平的A/D转换电路获得噪声电平。在日本特开2005-172523号公报的图12的结构中，为了测定编码器的噪声电位， 需要在编码器外部设置电位测定单元，难以始终进行测定。另外，当在编码器内配备噪声测定用的专用电路时，具有导致编码器大型化及高成本化的倾向。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种编码器，其具备无需在编码器内追加噪声检测用电路等，就能够检测可能影响编码器内部信号的噪声的功能，同时实现了低成本化和小型化。为了达到上述目的，本发明提供一种编码器，其安装在电动机或由该电动机驱动的被驱动体上，该编码器具备检测部，其检测所述电动机或所述被驱动体的移动；信号处理部，其对所述检测部的检测信号进行信号处理，获得所述电动机或所述被驱动体的位置数据；以及发送部，其将根据所述信号处理部按一定的时间间隔获得的位置数据(P(n))导出的变动成分发送到外部。在本发明的一个优选的实施方式中，把对所述信号处理部按一定的时间间隔获得的位置数据(P(n))进行两次以上的微分而得到的值(X(n))的绝对值作为所述变动成分。此时，能够把连续的过去多次的、对所述信号处理部按一定的时间间隔获得的位置数据(P(n))进行两次以上的微分而得到的值(X(n))的绝对值的移动平均值，或对所述绝对值进行滤波处理而求出的值作为变动成分。在另一优选实施方式中，把连续的过去多次的、对所述位置数据(P(n))进行两次以上的微分而得到的值(X(n))的移动平均值、或对所述值(X(n))进行滤波处理而求出的值与对所述位置数据(P(n))进行两次以上的微分而得到的值(X(n))的差分作为变动成分。此时，能够把连续的过去多次的所述变动成分的绝对值的移动平均值、或对连续的过去多次的所述变动成分的绝对值进行滤波处理而求出的值作为变动成分。在另一优选实施方式中，求出连接两点(X(n-m))、(X(n+k))的直线，该两点 (X(n-m))、(X(n+k))是对所述信号处理部按一定的时间间隔获得的位置数据(P(n))进行两次以上的微分而得到的值(X(n))中的、规定比所述信号处理部获得位置数据的时间间隔长的时间间隔的两点，将该直线上的某时刻的值(X’ (η))与对所述位置数据进行两次以上的微分获得的、且与该直线上的值(X’ (η))相同时刻的值(X(n))的差分作为变动成分。此时，能够把连续的过去多次的所述变动成分的绝对值的移动平均值、或对连续的过去多次的所述变动成分的绝对值进行滤波处理而求出的值作为变动成分。在另一实施方式中，把比所述一定的时间间隔长的每个预定的时间周期的、对所述信号处理部按一定的时间间隔获得的位置数据(P(n))进行两次以上的微分而得到的值 (X(n))的峰值作为变动成分。
通过参照附图对以下优选实施方式进行说明，本发明的上述或其它目的、特征以及长处将会明确。图1是表示本发明的具有噪声量检测功能的编码器的基本结构的图。图2是表示按照一定间隔求出的位置数据的一个例子的图形。图3是表示将图2的位置数据的一部分在时间轴方向上放大显示后的曲线图。图4是表示求出对图2的位置数据进行多次微分而得的值的例子的图形。
具体实施例方式图1是表示本发明的具有噪声量检测功能的编码器的基本结构的图。作为编码器 10，能够使用旋转编码器或直线编码器等各种类型的编码器，编码器10具有检测作为测定对象的电动机或通过电动机驱动的被驱动体12的移动的检测部14 ；对来自检测部14的检测信号进行信号处理，由此获得电动机或被驱动体12的位置数据(电动机的角度位置、 被驱动体的位置等)的信号处理部或信号处理电路16 ；以及将来自信号处理电路16的一定的时间间隔的位置数据及根据该位置数据导出的变动成分发送到外部控制器20等外部设备的发送部或发送电路18。信号处理电路16按照一定的时间间隔求出来自检测部14的电动机或被驱动体12 的位置数据，并将求出的位置数据输出到发送部18。另外，信号处理电路16具有检测在求出的位置数据中包含的变动成分的变动成分检测功能或变动成分检测电路22，将通过变动成分检测电路22检测出的变动成分输出到发送部18，作为噪声量从发送部18发送到外部控制器20。另外，如本实施方式那样，能够将包含变动成分检测电路的信号处理电路16和发送部18设置在一个电路基板M内。外部控制器20能够在来自发送部18的噪声量超过了预定的阈值时，发出报警，由此作业者能够在由于噪声的影响，包含编码器10的系统停止前，采取适当的应对措施。另外，外部控制器20可以具有显示噪声量的显示器等显示部26，由此能够把握噪声量，确认噪声对策的效果。接着，对信号处理电路中的具体计算处理进行说明。如图2所示那样，由于噪声的影响，通过信号处理电路16按照一定时间间隔求出的位置数据P(n)发生微小变动。本实施方式中的位置数据的变动成分是指，使用对信号处理电路16按照一定间隔求出的位置数据(P(n))进行多次、即两次或两次以上的微分而得到的值(X(n))求出的值。所谓一次微分，如把图2的一部分的位置数据在时间轴(横轴)方向上进行放大的图3所示，意味着求出位置数据P(n)与前一次(例如一个采用周期)的位置数据P(n-l) 的差分数据V (η)。因此，二次微分意味着求出通过上述求出的差分数据V (η)与作为位置数据P(n-l)和前一次的位置数据P(n-2)的差分数据的V(n_l)的差分。以下，能够通过重复同样的处理求出三次微分、四次微分以及四次微分以上的次数的微分。在此，可以将通过一次微分求出的值即微分数据V(n)作为噪声量。但是，在电动机或被驱动体已移动时，通过一次微分求出的值无法区分通过上述移动导致的值增加和由于噪声导致的值变动，因此需要把进行两次以上的微分而得到的值(以下称为X(n))的绝对值用作变动成分。另外，可以求出对信号处理电路16按照一定时间间隔求出的位置数据P(Ii)进行两次以上的微分而得到的值X(n)的绝对值，计算该绝对值中的连续的多个移动平均或、进行该绝对值中的连续的多个值的滤波处理，将获得的值作为变动成分。在计算移动平均时， 求出过去m个绝对值的平均，将其作为变动成分即噪声量。另一方面，作为滤波处理的例子，例举以下的公式(1)。Y(n) = |X(n) |/m+Y(n-l) X (m-l)/m(1)其中，Y(η)是此次应该求出的变动成分，Y(n-l)是上一次求出的变动成分， IX(η) ι是对此次的位置数据Ρ(η)进行两次以上的微分而得到的值的绝对值。在对信号处理电路16按照一定时间间隔求出的位置数据Ρ(η)进行两次微分而得到的值Χ(η)中包含加减速时的加速度值。该加速度值与应该求出的噪声相比频率低，因此，能够通过连续的过去多次的移动平均的计算或滤波处理，与噪声进行区别。因此，把从 X(η)中减去通过移动平均的计算或滤波处理而得到的值后的值作为变动成分，由此能够去除上述加速度的影响，掌握正确的噪声量。同样，例如针对进行了三次微分而得到的值Χ(η) 中包含加加速度值等，能够通过同样的处理去除上述加加速度的影响。另外，移动平均的计算以及滤波处理自身可以使用公知的方法，因此省略详细说明。另外，还可以通过下面的方法来求出上述加速度值。如图4所示那样，首先，求出连接两点X(n-m)与X(n+k)的直线L，该两点X(n-m)、X(n+k)是对信号处理部16按一定的时间间隔获得的位置数据P(n)进行两次以上的微分而得到的值X(n)中的、规定比信号处理部16获得位置数据的时间间隔(例如X(n)与X(n-l)的时间间隔)长的时间间隔T的两点，求出该直线上的值X’(η)。将该Χ’(η)与对位置数据进行两次以上的微分获得的、且与X’ (η)相同时刻的值Χ(η)的差分作为变动成分，能够去除上述加速度等的影响。另外，关于从Χ(η)中减去通过上述的移动平均的计算或滤波处理而得值之后的变动成分的绝对值、或从Χ(η)减去上述X’ (η)而得到的变动成分的绝对值，可以将进一步进行移动平均的计算或滤波处理而得的值作为变动成分。关于在此的移动平均或滤波处理，可以采用与上述相同的方法。或者，可以把对信号处理电路16按照一定时间间隔求出的位置数据P(Ii)进行二次以上的微分而得到的值X(n)的峰值(极大值)作为变动成分。具体来讲，针对预定的每个时间周期，重复进行X (η)的峰值的保持(存储)和复位(reset)，将各时间周期中的该峰值作为变动成分。其中，需要把该时间周期设定得比用于求出位置数据的一定时间间隔足够长。在本发明中，根据通过信号处理电路求出的位置数据来求出变动成分，将该变动成分作为噪声量输出到外部设备。因此无需外设的电位检测单元或专用的噪声检测电路， 通过低成本且小型的编码器就能够进行始终且正确的噪声量的检测。作为变动成分，能够使用根据对信号处理部按照一定时间间隔求出的位置数据进行二次以上的微分而得的值，所求出的值。因此不需要复杂的运算，信号处理部的运算负荷不会变得过大。参照为了进行说明而选择的特定的实施方式对本发明进行了说明，但是本领域的技术人员清楚在不脱离本发明的基本概念以及范围时可以进行各种变更。
权利要求
1.一种编码器(10)，其安装在电动机或由该电动机驱动的被驱动体(1 上，该编码器的特征在于，具备检测部(14)，其检测所述电动机或所述被驱动体(1 的移动；信号处理部(16)，其对所述检测部(14)的检测信号进行信号处理，获得所述电动机或所述被驱动体(1 的位置数据；以及发送部(18)，其将根据所述信号处理部(16)按一定的时间间隔获得的位置数据 (P(η))导出的变动成分发送到外部。
2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，把对所述信号处理部(16)按一定的时间间隔获得的位置数据(P(η))进行两次以上的微分而得到的值(Χ(η))的绝对值作为所述变动成分。
3.根据权利要求2所述的编码器，其特征在于，把连续的过去多次的、对所述信号处理部(16)按一定的时间间隔获得的位置数据 (P(η))进行两次以上的微分而得到的值(X(n))的绝对值的移动平均值，或对所述绝对值进行滤波处理而求出的值作为变动成分。
4.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，把连续的过去多次的、对所述位置数据(P(n))进行两次以上的微分而得到的值 (X(n))的移动平均值、或对所述值(X(n))进行滤波处理而求出的值与对所述位置数据 (P(η))进行两次以上的微分而得到的值(X(n))的差分作为变动成分。
5.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，求出连接两点(X(n-m))、(X(n+k))的直线，该两点(X(n-m))、(X(n+k))是对所述信号处理部(16)按一定的时间间隔获得的位置数据(P(n))进行两次以上的微分而得到的值 (X(n))中的、规定比所述信号处理部(16)获得位置数据的时间间隔长的时间间隔的两点， 将该直线上的某时刻的值(X’ (η))与对所述位置数据进行两次以上的微分获得的、且与该直线上的值(X’ (η))相同时刻的值(X(n))的差分作为变动成分。
6.根据权利要求4或5所述的编码器，其特征在于，把连续的过去多次的所述变动成分的绝对值的移动平均值、或对连续的过去多次的所述变动成分的绝对值进行滤波处理而求出的值作为变动成分。
7.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，把比所述一定的时间间隔长的每个预定的时间周期的、对所述信号处理部(16)按一定的时间间隔获得的位置数据(P(η))进行两次以上的微分而得到的值(X(n))的峰值作为变动成分。
全文摘要
本发明提供一种具备噪声量检测功能的编码器，其无需在编码器内追加噪声检测用电路等便能够检测可能影响编码器内部信号的噪声的功能，实现了低成本化及小型化。编码器具有检测电动机或被驱动体的移动的检测部；对来自检测部的检测信号进行信号处理，获得电动机或被驱动体的位置数据的信号处理电路；以及将来自信号处理电路的一定时间间隔的位置数据及根据该位置数据导出的变动成分发送到外部控制器等外部设备的发送部。信号处理电路具有检测在求出的位置数据中包含的变动成分的变动成分检测电路，将通过变动成分检测电路检测出的变动成分输出到发送部，作为噪声量从发送部发送到外部控制器。
文档编号G01H11/06GK102338644SQ201110204649
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月15日 优先权日2010年7月16日
发明者寺岛洋也, 松金说久, 菊地弘文, 谷口满幸 申请人:发那科株式会社