多旋轉(zhuǎn)編碼器的制造方法
【專利摘要】在具有帶有巴克豪森效應(yīng)的檢測線圈(112、113)的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器中，具有旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)(110)和信號處理電路(120)，各檢測線圈產(chǎn)生正負(fù)不同符號的電壓脈沖并向信號處理電路送出，信號處理電路具有：控制器(125)，其基于各電壓脈沖的正負(fù)符號、以及未產(chǎn)生電壓脈沖的情況，將檢測線圈的狀態(tài)設(shè)為高、低，并維持高或者低狀態(tài)而存儲至存儲器(127)；以及加法器(126)，其與各檢測線圈的狀態(tài)變化相對應(yīng)地更新轉(zhuǎn)數(shù)，該無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器在大約1/4旋轉(zhuǎn)單位以內(nèi)判定旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角。
【專利說明】多旋轉(zhuǎn)編碼器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多旋轉(zhuǎn)編碼器，其無需接受來自外部的電力供給，就能夠檢測并保存電動機(jī)等中的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向以及轉(zhuǎn)數(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]通常，例如用于檢測電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)編碼器，由轉(zhuǎn)盤和檢測元件構(gòu)成，該轉(zhuǎn)盤與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)、且形成有光學(xué)圖案或者磁性圖案，該檢測元件用于讀取所述光學(xué)圖案或者磁性圖案。對于這種旋轉(zhuǎn)編碼器，已知如下方式，即，對由所述檢測元件檢測出的脈沖信號進(jìn)行累計而檢測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度的增量式編碼器，以及根據(jù)所述轉(zhuǎn)盤上不同的多個圖案檢測轉(zhuǎn)盤的絕對角度的絕對值式編碼器。
[0003]另外，作為對旋轉(zhuǎn)軸的大于或等于I圈的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計數(shù)的方法，存在利用經(jīng)由減速齒輪連接的所述絕對值式編碼器的方法，以及利用所述增量式編碼器對累計值進(jìn)行計數(shù)，并以電氣方式保存其值的方法。
[0004]對于后者的編碼器，由于使轉(zhuǎn)數(shù)的計數(shù)以及保存電子化，而具有能夠簡化編碼器構(gòu)造的優(yōu)點，但因為即使在外部電源斷開時，也需要以電氣方式保存所得到的轉(zhuǎn)數(shù)，因此需要搭載備用電池。由此，存在由于備用電池的定期更換而維護(hù)性不佳的課題。
[0005]另一方面，在前者的方式中，由于以機(jī)械方式對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計數(shù)并保存，而具有能夠與有無外部電源無關(guān)地保存轉(zhuǎn)數(shù)的優(yōu)點，但存在構(gòu)造復(fù)雜化、成本上升以及難于實現(xiàn)高耐久化的課題。
[0006]因此，為了解決這些課題，提出有下述無電池式的多旋轉(zhuǎn)編碼器，其在以電氣方式對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計數(shù)并保存的同時，不使用備用電源。
[0007]作為該無電池式的多旋轉(zhuǎn)編碼器，提出有使用具有大巴克豪森效應(yīng)的磁線的方式。該磁線通過在線內(nèi)部使用硬磁體、在線外側(cè)使用軟磁體而構(gòu)成。對于所述軟磁體，磁化M相對于外部磁場H的關(guān)系如圖13所不,表不在一定磁場中磁化M急劇反轉(zhuǎn)的動作(大巴克豪森效應(yīng))。該反轉(zhuǎn)速度與外部磁場H的施加方式無關(guān)而始終恒定。因此，利用這點，通過在與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)的磁體周圍設(shè)置內(nèi)部包括所述磁線的線圈，從而能夠不依賴于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度而始終從線圈輸出恒定的電壓脈沖。
[0008]圖14示出在所述無電池式的多旋轉(zhuǎn)編碼器中，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)、從與旋轉(zhuǎn)軸相對應(yīng)的磁體向磁線施加的磁場、以及從線圈輸出的電壓脈沖。根據(jù)圖14，可知根據(jù)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向CW(順時針)、CCW(逆時針)，電壓脈沖的產(chǎn)生位置以角度Φ錯開，但在相同的旋轉(zhuǎn)方向上，每進(jìn)行一定旋轉(zhuǎn)就產(chǎn)生正負(fù)的電壓脈沖。由此，通過利用該電壓脈沖的電力，能夠進(jìn)行無電池式下的多旋轉(zhuǎn)的計數(shù)。
[0009]利用如上所述的無電池方式，例如在專利文獻(xiàn)I中，提出有如下無電池式的多旋轉(zhuǎn)編碼器，即，在與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)的2極磁化后的磁體的上方，以相位角成為90度的方式配置2個具有大巴克豪森效應(yīng)的磁線，利用從分別在這2個磁線上卷繞的各線圈得到的正符號的電壓脈沖的電力，驅(qū)動信號處理電路，利用所述電壓脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)檢測。
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-014799號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]然而，所述專利文獻(xiàn)I的裝置具有參照圖15至圖17而在下文中說明的問題。
[0012]在圖15中，圖示出在所述專利文獻(xiàn)I的裝置中，在電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中向所述二個線圈A、B施加的磁場和電壓脈沖之間的關(guān)系、和表示線圈A、B的狀態(tài)的進(jìn)行信號處理后的A相輸出以及B相輸出。如圖15所不，線圈A、B伴隨著所施加的磁場的反轉(zhuǎn)，以90度的相位差輸出正負(fù)不同符號的電壓脈沖。信號處理電路僅提取正符號的電壓脈沖，將產(chǎn)生電壓脈沖的線圈的狀態(tài)設(shè)為高，將未產(chǎn)生電壓脈沖的線圈的狀態(tài)設(shè)為低。圖16的(a)示出與此時的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)相對應(yīng)的A相輸出以及B相輸出。如圖16的(a)所示，首先產(chǎn)生電壓脈沖，此時在A相為高、B相為低的情況下，轉(zhuǎn)數(shù)不變化。在下次產(chǎn)生電壓脈沖，A相為低而B相為高時，以+ I對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行累加。
[0013]下面，對電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)在中途反轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行敘述。圖17圖示出在專利文獻(xiàn)I的裝置中，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向從CW反轉(zhuǎn)為CCW的情況下的向所述二個線圈A、B施加的磁場和電壓脈沖之間的關(guān)系、和A相輸出以及B相輸出。圖17的(a)不出在電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)了 175+Φ/2。以后，旋轉(zhuǎn)軸從CW方向反轉(zhuǎn)為CCW方向的情況。另外，圖17的(b)示出與此時的電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)的A相輸出以及B相輸出。在產(chǎn)生了反轉(zhuǎn)前的電壓脈沖時，A相輸出為低，B相輸出為高,在反轉(zhuǎn)后最初產(chǎn)生電壓脈沖時，A相輸出仍為低，B相輸出仍為高。
[0014]這樣，在A相以及B相的輸出狀態(tài)與產(chǎn)生前一次的電壓脈沖時相同的情況下，判定為旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生了反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)后，在下一次A相輸出變?yōu)榈?、B相輸出變?yōu)楦邥r，以-1對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行累加。
[0015]再從另一角度對電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)在中途反轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行敘述。圖17的(b)示出在電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)175 — Φ/2°后，旋轉(zhuǎn)軸從CW方向反轉(zhuǎn)為CCW方向后的情況。圖16的(c)中示出與此時的電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)的A相輸出以及B相輸出。在該情況下，A相輸出以及B相輸出與從CW向CCW的反轉(zhuǎn)無關(guān)地，A相輸出從高變?yōu)榈?，B相輸出從低變?yōu)楦摺Ｓ纱?，無法檢測電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)，無法對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行累加。
[0016]如上所述，對于專利文獻(xiàn)I的裝置，由于與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)地，僅為反復(fù)地從A相輸出為高、B相輸出為低的狀態(tài)變化為A相輸出為低、B相輸出為高的狀態(tài)，因此，產(chǎn)生根據(jù)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角，無法檢測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向逆轉(zhuǎn)時的信號的情況。由此，對于專利文獻(xiàn)I的裝置，存在無法準(zhǔn)確地檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的問題。
[0017]另外，存在如下問題，即，在磁線被施加略微超過閾值的磁場而進(jìn)行磁化反轉(zhuǎn)時，有時在磁線再次反轉(zhuǎn)的情況下產(chǎn)生的電壓脈沖下降，在其減少量較大的情況下，信號處理電路無法被驅(qū)動，有可能產(chǎn)生電壓脈沖的檢測遺漏。
[0018]本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠更準(zhǔn)確地檢測旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)的多旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0019]為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明以如下方式構(gòu)成。
[0020]S卩，本發(fā)明的一個方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，其無需接受來自外部的電力供給，對旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向以及轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行檢測及保存，該無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，具有:旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)，其具有:磁體，其與所述旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，位于旋轉(zhuǎn)軸圓周方向上磁極數(shù)為N個；以及L( > 2)個檢測線圈，它們由相對于該磁體的磁場具有巴克豪森效應(yīng)的磁線構(gòu)成，在所述磁體的旋轉(zhuǎn)圓周上錯開相位角而配置；以及信號處理電路，其與該旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)電氣連接。各個所述檢測線圈在所述旋轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)I圈中，與所述磁體的磁極數(shù)N相對應(yīng)，以正、負(fù)或者負(fù)、正的順序產(chǎn)生LN次正、負(fù)不同符號的電壓脈沖，并將該電壓脈沖向所述信號處理電路送出。所述信號處理電路具有:控制器，其基于由各個檢測線圈產(chǎn)生的各電壓脈沖的正、負(fù)兩種符號以及未產(chǎn)生電壓脈沖的情況，以高、低對所述檢測線圈的狀態(tài)或者對所述檢測線圈的狀態(tài)和其前一次的檢測線圈的狀態(tài)進(jìn)行定義，并在未產(chǎn)生電壓脈沖時維持高或低，將該檢測線圈的狀態(tài)存儲于存儲器；以及加法器，其被從控制器供給各檢測線圈的狀態(tài)，與該狀態(tài)的變化相對應(yīng)地對所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行更新，在大于1/(LN)旋轉(zhuǎn)單位以內(nèi)判定所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，信號處理電路的控制器利用L個檢測線圈送出的正、負(fù)兩種電壓脈沖，基于電壓脈沖的正負(fù)符號以及未產(chǎn)生電壓脈沖的情況，將各檢測線圈的狀態(tài)維持為高、低，以及在未產(chǎn)生電壓脈沖時，維持為高或低，并將檢測線圈的狀態(tài)存儲于存儲器。并且，基于該所存儲的狀態(tài)檢測轉(zhuǎn)數(shù)，由此即使旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)中途逆轉(zhuǎn)，也能夠不發(fā)生遺漏地對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計數(shù)。由此，在將旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)所具有的磁體的磁極數(shù)置為N時，能夠在大約1/(LN)旋轉(zhuǎn)以內(nèi)檢測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠更準(zhǔn)確地檢測旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖2是表示圖1所示的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器所具有的各檢測線圈的配置的說明圖。
[0025]圖3是表示向圖1所示的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器所具有的各檢測線圈的磁線施加的磁場和從各檢測線圈輸出的電壓脈沖之間的關(guān)系、以及各檢測線圈的狀態(tài)的說明圖。
[0026]圖4是表示在圖1所示的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器中，各檢測線圈相對于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的說明圖。
[0027]圖5是表示向圖1所示的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器所具有的各檢測線圈的磁線施加的磁場和從各檢測線圈輸出的電壓脈沖之間的遲滯的說明圖。
[0028]圖6是表示在圖1所示的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器中，旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)時的各檢測線圈的狀態(tài)的說明圖。
[0029]圖7是表示判別圖1所示的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的角檢測線圈的狀態(tài)和轉(zhuǎn)數(shù)的信號處理表的圖。
[0030]圖8是表示本發(fā)明的實施方式2的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的信號處理IC的結(jié)構(gòu)的圖。
[0031]圖9是表示本發(fā)明的實施方式3的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的信號處理IC的結(jié)構(gòu)的圖。
[0032]圖10是表示本發(fā)明的實施方式4的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的檢測線圈的配置的圖。
[0033]圖11是表示判別本發(fā)明的實施方式4的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的檢測線圈的狀態(tài)和轉(zhuǎn)數(shù)的信號處理表的圖。
[0034]圖12是表示本發(fā)明的實施方式5的多旋轉(zhuǎn)編碼器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0035]圖13是表示巴克豪森跳變的磁線的磁場H-磁化M曲線。
[0036]圖14是表示向磁線施加的磁場和從檢測線圈輸出的電壓脈沖之間的關(guān)系的圖。
[0037]圖15是表示在現(xiàn)有的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器中，向磁線施加的磁場和從各檢測線圈輸出的電壓脈沖之間的關(guān)系、以及各檢測線圈的狀態(tài)的說明圖。
[0038]圖16是表示在現(xiàn)有的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器中，各檢測線圈相對于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的說明圖。
[0039]圖17是表示在現(xiàn)有的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器中，在旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)時向磁線施加的磁場和從各檢測線圈輸出的電壓脈沖之間的關(guān)系、以及各檢測線圈的狀態(tài)的說明圖。

【具體實施方式】
[0040]對于作為本發(fā)明的實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，參照附圖在下文中進(jìn)行說明。此外，在各圖中，對相同或同樣的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)注相同標(biāo)號。另外，為了避免以下的說明變得冗長，且為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，有時省略對已知事項的詳細(xì)說明以及對實質(zhì)上為相同結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明。
[0041]實施方式1.
[0042]圖1中示出本發(fā)明的實施方式I所涉及的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101的結(jié)構(gòu)。本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101是無需接受來自外部的電力供給，檢測并保存旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向以及轉(zhuǎn)數(shù)的多旋轉(zhuǎn)編碼器，大體分類為，具有:旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110 ;以及信號處理電路120，其與該旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110電氣連接。
[0043]如圖2所示，旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110具有磁體111、檢測線圈112、113，是檢測旋轉(zhuǎn)軸115的旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。而且，旋轉(zhuǎn)軸115例如與電動機(jī)的輸出軸(旋轉(zhuǎn)軸)等相當(dāng)，但并不限定于此，也可以與能夠繞軸向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體相當(dāng)。
[0044]磁體111為圓板狀，與旋轉(zhuǎn)軸115呈同心狀地安裝，與旋轉(zhuǎn)軸115—起向CW(順時針)以及CCW(逆時針)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸115和磁體111在本實施方式中按照上述方式呈同心狀地配置，但只要構(gòu)成為磁體111與旋轉(zhuǎn)軸115的轉(zhuǎn)動對應(yīng)地轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)即可。另外，磁體111在本實施方式中以半圓周為單位而具有2個磁極，但也可以具有大于或等于2個的磁極數(shù)。
[0045]檢測線圈112、113在磁體111的上方配置在磁體111的旋轉(zhuǎn)圓周上，由具有大巴克豪森效應(yīng)的磁線形成。在本實施方式中，設(shè)置2個檢測線圈112、113，但也可以設(shè)置大于或等于3個檢測線圈。
[0046]此處，對磁化為2極的磁體111和檢測線圈112、113之間的位置關(guān)系、以及旋轉(zhuǎn)軸115的轉(zhuǎn)數(shù)的檢測邏輯進(jìn)行說明。
[0047]首先，對檢測線圈112和檢測線圈113之間的位置關(guān)系進(jìn)行說明。具有大巴克豪森效應(yīng)的磁線設(shè)置為，檢測線圈113相對于檢測線圈112，相位角大于Φ且小于180 - Φ，以避免如參照圖14進(jìn)行說明所示那樣，由于與轉(zhuǎn)數(shù)Φ對應(yīng)地產(chǎn)生遲滯，而與旋轉(zhuǎn)軸115的旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)地，檢測線圈112、113的輸出發(fā)生重疊。
[0048]通常，在將磁體111的磁極數(shù)設(shè)為N時，基于遲滯角度Φ，相對于一個第I檢測線圈(例如，檢測線圈112)，以如下方式配置一個或者多個第2檢測線圈(例如，檢測線圈113)，S卩，第I檢測線圈和第2檢測線圈的相位角處于大于遲滯角度Φ而小于(360/N) —Φ的角度范圍。
[0049]此外，在下文，為了簡化說明，以所述相位角為90°進(jìn)行說明。
[0050]圖3中圖示出從磁體111向檢測線圈112、113施加的磁場和從檢測線圈112、113得到的電壓脈沖之間的關(guān)系、以及對來自檢測線圈112的輸出進(jìn)行數(shù)字化后的A相輸出、對來自檢測線圈113的輸出進(jìn)行數(shù)字化后的B相輸出、檢測線圈112的A狀態(tài)、檢測線圈113的B狀態(tài)。圖3的(a)是旋轉(zhuǎn)方向為CW方向的圖，圖3的(b)是旋轉(zhuǎn)方向為CCW方向的圖。
[0051]A相輸出以及B相輸出在來自檢測線圈112、113的輸出為正符號的電壓脈沖的情況下，輸出為高，在來自檢測線圈112、113的輸出為負(fù)符號的電壓脈沖的情況下，輸出為低，在不產(chǎn)生電壓脈沖的情況下不進(jìn)行輸出(為零)。
[0052]A狀態(tài)以及B狀態(tài)各自在A相輸出、B相輸出為高的情況下，將各狀態(tài)設(shè)為高，在為低的情況下，將各狀態(tài)設(shè)為低，并且，在不進(jìn)行輸出(為零)的情況下，不對狀態(tài)進(jìn)行變更。在圖4中示出該A狀態(tài)以及B狀態(tài)的與轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)的變化。圖4的(a)表示旋轉(zhuǎn)軸115的旋轉(zhuǎn)方向為CW的情況，圖4的(b)表示旋轉(zhuǎn)方向為CCW的情況?？芍軌蚋鶕?jù)A狀態(tài)以及B狀態(tài)各自的高、低的狀態(tài)，區(qū)分旋轉(zhuǎn)軸115的旋轉(zhuǎn)角是90°還是在從Φ°至180° — Φ°的范圍。因此，在A狀態(tài)從低至高、且B狀態(tài)為低而無變更時，以+ I進(jìn)行累加，在A狀態(tài)從高至低、且B狀態(tài)為低而無變更時，以-1進(jìn)行遞減，由此能夠與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)地檢測轉(zhuǎn)數(shù)。
[0053]然后，圖6中示出旋轉(zhuǎn)軸115的旋轉(zhuǎn)方向在中途反轉(zhuǎn)的情況下的與旋轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的A狀態(tài)、B狀態(tài)以及計數(shù)值。如果與旋轉(zhuǎn)軸115的旋轉(zhuǎn)相伴，根據(jù)從檢測線圈112、113產(chǎn)生的各個電壓脈沖，對I圈內(nèi)進(jìn)行區(qū)域劃分，則如圖5的(a)、(b)所示，能夠分類為從區(qū)域A至區(qū)域H為止的8個區(qū)域(圖5的(a)表示沿CW方向旋轉(zhuǎn)的情況，圖5的(b)表示沿CCW方向旋轉(zhuǎn)的情況)。由此，在圖6中，示出在各區(qū)域中，旋轉(zhuǎn)方向從CW反轉(zhuǎn)為CCW的全部情況。如果參照圖6中的計數(shù)值的項目，則可知無論在哪個區(qū)域中，在旋轉(zhuǎn)軸115反轉(zhuǎn)后的情況下，計數(shù)值均未產(chǎn)生偏差。
[0054]此外，即使檢測線圈為大于或等于3個，或者磁體111的磁化數(shù)大于或等于3個，只要使I圈內(nèi)的分辨率小于90°或者小于從Φ°至180° — Φ°的范圍，就沒有問題。
[0055]下面，對在從檢測線圈112、113分別產(chǎn)生電壓脈沖時的信號處理IC(與所述的信號處理電路相同)120的動作進(jìn)行說明。
[0056]信號處理IC120在本實施方式中如圖1所示，具有全波整流電路121、定電壓電路122、使能電路123、脈沖波形符號判定電路124、控制器125、加法器126、非易失性存儲器127、外部電路接口 128以及電源切換部129。控制器125以及加法器126相當(dāng)于信號處理IC120的基本結(jié)構(gòu)部分。
[0057]在這樣的結(jié)構(gòu)中，由檢測線圈112、113所產(chǎn)生的各個電壓脈沖被全波整流電路121、121分別整流后，利用定電壓電路122而形成恒定電壓。該恒定電壓作為電力而供給至使能電路123、脈沖波形符號判定電路124、控制器125、加法器126以及非易失性存儲器127。此外，電源切換部129具有對來自定電壓電路122和外部的電力供給進(jìn)行切換并輸出的功能，向控制器125、非易失性存儲器127，經(jīng)由電源切換部129供給恒定電壓。另外，由于外部電源不是備用電源而是主電源，因此在設(shè)置有電源切換部129這一點上，與無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的結(jié)構(gòu)不矛盾。
[0058]然后，使能電路123在確認(rèn)來自定電壓電路122的電壓充分穩(wěn)定后，向脈沖波形符號判定電路124、控制器125、加法器126以及非易失性存儲器127發(fā)送動作開始觸發(fā)。
[0059]接收到動作開始觸發(fā)的脈沖波形符號判定電路124，根據(jù)來自檢測線圈112、113的各電壓脈沖，判定A相輸出以及B相輸出，并向控制器125發(fā)送。
[0060]控制器125從非易失性存儲器127讀取在前一次產(chǎn)生電壓脈沖時的旋轉(zhuǎn)軸115的轉(zhuǎn)數(shù)、和A狀態(tài)以及B狀態(tài)，將其發(fā)送至加法器126。
[0061]加法器126根據(jù)接收到的信息(轉(zhuǎn)數(shù)、A相輸出B相輸出、A狀態(tài)、B狀態(tài)的值)，利用圖7的變換表，進(jìn)行狀態(tài)A、狀態(tài)B以及轉(zhuǎn)數(shù)的更新，將最新的A狀態(tài)、B狀態(tài)以及轉(zhuǎn)數(shù)發(fā)送至控制器125。
[0062]控制器125再次訪問非易失性存儲器127，將來自加法器126的信息寫入。
[0063]信號處理IC120利用來自檢測線圈112、113的各電壓脈沖，僅通過由全波整流電路121以及定電壓電路122產(chǎn)生的電力，進(jìn)行這一系列的動作，并且，在產(chǎn)生下一個電壓脈沖之前結(jié)束動作。
[0064]在從該無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101的外部讀取旋轉(zhuǎn)軸115的轉(zhuǎn)數(shù)的情況下，按照外部電路接口 128、控制器125的順序，經(jīng)由它們訪問非易失性存儲器127，進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)的讀取。此時，為了使檢測轉(zhuǎn)數(shù)的一系列動作和從外部的讀取動作不同時進(jìn)行，控制器125限制從外部向非易失性存儲器127的訪問。另外，在從外部進(jìn)行訪問時，由于經(jīng)由電源切換部129而從外部向控制器125、非易失性存儲器127進(jìn)行電力供給，且從外部向外部電路接口 128直接進(jìn)行電力供給，因此，能夠不利用來自檢測線圈112、113的電壓脈沖的電力而進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)的讀取。
[0065]如以上說明所示，在無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101中，利用從二個檢測線圈112、113產(chǎn)生的電壓脈沖的正、負(fù)兩種符號，將檢測線圈112、113的狀態(tài)以A狀態(tài)、B狀態(tài)的方式保存在非易失性存儲器127中，由此，即使在旋轉(zhuǎn)軸115中途逆旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠不發(fā)生遺漏地檢測轉(zhuǎn)數(shù)，并且能夠僅利用來自檢測線圈112、113的電壓脈沖的電力，執(zhí)行以上動作。
[0066]此外，在組裝無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101時，或者在一度被分解后再次組裝時，根據(jù)存儲于非易失性存儲器127中的在產(chǎn)生前一次電壓脈沖時的狀態(tài)A以及狀態(tài)B所推定的磁體111和檢測線圈112、113之間的位置關(guān)系與實際的磁體111和檢測線圈112、113之間的位置關(guān)系，不一定一致。因此，在初始設(shè)定模式中，直至存儲于非易失性存儲器127中的在產(chǎn)生前一次電壓脈沖時的狀態(tài)A以及狀態(tài)B能夠反映實際的磁體111和檢測線圈112、113之間的位置關(guān)系的電壓脈沖至少產(chǎn)生大于或等于2次為止，控制器125以及加法器126不進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)的更新，而進(jìn)行持續(xù)更新存儲于非易失性存儲器127中的狀態(tài)A以及狀態(tài)B的動作。
[0067]實施方式2.
[0068]參照圖8對本發(fā)明的實施方式2的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器102進(jìn)行說明。
[0069]本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器102也與所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101相同地，具有:旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110 ;以及信號處理電路，其與該旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110電氣連接。在本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器102中，在取代信號處理電路120而具有信號處理電路131這一點上，與所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101不同。另外，信號處理電路120和信號處理電路131的區(qū)別點在于，將非易失性存儲器127配置在信號處理電路的外部。信號處理電路131的其他結(jié)構(gòu)與信號處理電路120相同。
[0070]通過按照上述方式構(gòu)成，根據(jù)無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器102，能夠獲得與無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101相同的效果，并且，在制造信號處理IC時，無需用于非易失性存儲器127的工序。由此，根據(jù)無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器102，與無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101相比，能夠降低信號處理IC的成本，能夠增加制造商，另外，能夠使用通用品作為非易失性存儲器127，因此能夠改善實用性、成本。
[0071]實施方式3.
[0072]參照圖9對本發(fā)明的實施方式3的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器103進(jìn)行說明。
[0073]本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器103也與所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101相同地，具有:旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110 ;以及信號處理電路，其與該旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110電氣連接。在本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器103中，在取代信號處理電路120而具有信號處理電路132這一點上，與所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101不同。另外，信號處理電路120和信號處理電路132的區(qū)別點在于，在信號處理電路的外部，將全波整流電路121以及定電壓電路122配置在旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110和信號處理電路132之間。信號處理電路132的其他結(jié)構(gòu)與信號處理電路120相同。
[0074]通過按照上述方式構(gòu)成，根據(jù)無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器103，能夠獲得與無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101相同的效果，并且，還能夠限制輸入至信號處理電路132的電壓值。由此，根據(jù)無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器103，與無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101相比，能夠降低信號處理電路132的輸入電壓耐受性，能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低。
[0075]實施方式4.
[0076]利用圖10以及圖11對實施方式4的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104進(jìn)行說明。
[0077]對于本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104，也與所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101相同地，具有:旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)；以及信號處理電路120，其與該旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)電氣連接。在本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104中，在取代旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110而具有旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110-4這一點上，與所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101不同。在圖10中對旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110-4的結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖示。
[0078]本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104使大于或等于3個的檢測線圈112、113、114在磁體111的旋轉(zhuǎn)圓周上錯開相位角而配置，信號處理電路120中的非易失性存儲器127保存與磁體111的旋轉(zhuǎn)相伴而設(shè)定出的所述檢測線圈的前一次和前前次的狀態(tài)，信號處理電路120在由所述檢測線圈的某一個產(chǎn)生電壓脈沖時，與根據(jù)前一次產(chǎn)生的電壓脈沖所設(shè)定出的線圈狀態(tài)進(jìn)行比較，在下述電壓脈沖和所述產(chǎn)生的電壓脈沖不同的狀態(tài)下，根據(jù)所述前一次以及前前次的脈沖狀態(tài)和所述產(chǎn)生的電壓脈沖，校正旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)的值，或者產(chǎn)生錯誤輸出，前述電壓脈沖是假定從由前一次的線圈狀態(tài)指定的磁體111的旋轉(zhuǎn)位置開始進(jìn)行移動而產(chǎn)生的電壓脈沖。
[0079]根據(jù)按照上述方式構(gòu)成的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104，能夠利用大于或等于3個的檢測線圈和前前次的檢測線圈的狀態(tài)的信息而確定脈沖檢測被遺漏的情況下的修正位置，由此，即使旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)中途逆轉(zhuǎn)，也不僅能夠不發(fā)生遺漏地對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計數(shù)，還能夠容許一次脈沖遺漏而實現(xiàn)可靠性高的轉(zhuǎn)數(shù)的檢測。
[0080]下面，對本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104的結(jié)構(gòu)以及動作進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
[0081]具有巴克豪森效應(yīng)的磁線，如利用圖13在前文所說明的那樣，磁化由于特定的磁場而急劇地反轉(zhuǎn)，從線圈產(chǎn)生一定的電壓脈沖。然而，存在如下現(xiàn)象，即，在施加的磁場與磁化反轉(zhuǎn)的閾值相比不足夠大的情況下，即，在施加磁場略微超過所述閾值而剛產(chǎn)生電壓脈沖之后、磁體111的旋轉(zhuǎn)就反轉(zhuǎn)的情況下，在利用磁體111的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生所述電壓脈沖的施加磁場相反方向的施加磁場方向上，即使所施加的磁場超過閾值，產(chǎn)生的電壓脈沖的強(qiáng)度也變小。在該產(chǎn)生的電壓脈沖的下降較大的情況下，產(chǎn)生信號處理電路120無法動作，旋轉(zhuǎn)的磁體111的實際位置和由針對檢測出的電壓脈沖而保存的狀態(tài)所指定的磁體111的假定位置不同的現(xiàn)象。
[0082]因此，在本實施方式的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104的旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110-4中，如圖10所示，針對旋轉(zhuǎn)的磁體111，在錯開規(guī)定相位的位置處，配置A相檢測線圈112、B相檢測線圈113、C相檢測線圈114這3個檢測線圈。在本實施方式中，磁體111的配置各檢測線圈的中心角為，相對于檢測線圈113，在CW方向以及CCW方向各自60度的位置處，配置檢測線圈112、114。然而，各檢測線圈的配置位置并不限定于此。另外，檢測線圈的數(shù)量也可以大于或等于3個。
[0083]另外，利用各檢測線圈112、113、114，從“原點位置”分割為6個角度區(qū)域，該各個角度區(qū)域是指從原點位置沿CW方向設(shè)置的“區(qū)域I”至“區(qū)域6”。另外，將沿CW方向從S變化為N的旋轉(zhuǎn)磁體111的角度位置作為“磁體基準(zhǔn)”。
[0084]當(dāng)前，在原點位置配置B相檢測線圈113，從磁體基準(zhǔn)位于原點位置的狀況開始，磁體基準(zhǔn)向CW方向從區(qū)域6側(cè)移動至區(qū)域1，由此在B相檢測線圈113中超過磁化反轉(zhuǎn)的閾值。此時，從B相檢測線圈113產(chǎn)生電壓脈沖。此處，在磁體111的旋轉(zhuǎn)從產(chǎn)生該電壓脈沖的位置反轉(zhuǎn)，在磁體基準(zhǔn)從區(qū)域I返回到區(qū)域6的情況下，無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104的信號處理電路120以如下方式動作。即，如上述所示，磁體111沿CCW方向旋轉(zhuǎn)，由此，在相對于B相檢測線圈113相反側(cè)的磁場方向上,來自磁體111的磁場超過閾值而發(fā)生作用。然而，由B相檢測線圈113產(chǎn)生的電壓脈沖較小，信號處理電路120不動作，因此，信號處理電路120維持表示磁體111的磁體基準(zhǔn)的位置為區(qū)域I的B相檢測線圈113的狀態(tài)。進(jìn)而，在旋轉(zhuǎn)磁體111沿CCW方向前進(jìn)時，超過A相檢測線圈112的閾值而產(chǎn)生電壓脈沖。然而，信號處理電路120保存磁體基準(zhǔn)的位置為區(qū)域I這一狀態(tài)，由于從區(qū)域I向區(qū)域6或者區(qū)域2的移動中產(chǎn)生電壓脈沖的僅為B相檢測線圈113或者C相檢測線圈114，因此能夠檢測誤動作的產(chǎn)生。此外，為了便于以下的說明，將該動作記為“前例”。
[0085]所述的保存區(qū)域I的狀態(tài)而在A相檢測線圈112中產(chǎn)生電壓脈沖的狀況，在如下情況下也同樣產(chǎn)生，即，磁體基準(zhǔn)在CCW方向上從區(qū)域2移動至區(qū)域1，而后，通過旋轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)而從區(qū)域I向區(qū)域2切換，電壓脈沖消失，進(jìn)而在CW方向上旋轉(zhuǎn)而移動至區(qū)域3。在該情況下，也與前例相同地，由于不存在始于區(qū)域I的、在A相檢測線圈112中產(chǎn)生電壓脈沖的區(qū)域移動，因此能夠檢測誤動作的產(chǎn)生。此外，為了便于說明，將該動作記為“后例”。
[0086]對于前例和后例，在由檢測線圈的前一次狀態(tài)所指定的磁體111的磁體基準(zhǔn)的位置均是區(qū)域I這一點上，二者是相同的，在這種狀態(tài)下，能夠檢測誤動作但無法進(jìn)行校正。另一方面，由于由信號處理電路120保存的檢測線圈的前前次的狀態(tài)所指定的磁體111的磁體基準(zhǔn)的位置，在前例中為區(qū)域6，在后例中為區(qū)域2，因此兩者不同，能夠進(jìn)行區(qū)別。在前面的實施例中，能夠確定出從區(qū)域I向區(qū)域6移動時的電壓脈沖消失、從區(qū)域6向區(qū)域5移動時A相檢測線圈產(chǎn)生電壓脈沖，能夠?qū)⑿盘柼幚黼娐?20的保存狀態(tài)通過跳過I個區(qū)域而從區(qū)域I校正為區(qū)域5，并且，能夠通過-1對轉(zhuǎn)數(shù)的值進(jìn)行計數(shù)校正。另外，在后例中也能夠同樣地進(jìn)行校正。這樣，通過前一次以及前前次的脈沖狀態(tài)和所述產(chǎn)生的電壓脈沖，能夠?qū)γ}沖狀態(tài)的保存狀態(tài)和旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)的值進(jìn)行校正。
[0087]并且，信號處理電路120如所述那樣將檢測脈沖的狀態(tài)保存至信號處理電路120的非易失性存儲器127中。圖11以表的形式表示所述狀態(tài)的變化。在圖11中，符合所述狀態(tài)的是N0.6(相當(dāng)于所述“前例”)以及N0.4 (相當(dāng)于所述“后例”)。根據(jù)前一次的檢測線圈狀態(tài)而決定當(dāng)前區(qū)域，根據(jù)前前次的檢測線圈狀態(tài)而決定前一區(qū)域。在出現(xiàn)在所述圖11的狀態(tài)變化表中未示出的狀態(tài)變化的情況下，產(chǎn)生與假定的脈沖消失不同的現(xiàn)象，在信號處理電路120中輸出錯誤。
[0088]此外，由于具有相對于當(dāng)前區(qū)域是從前一區(qū)域沿CW、還是沿CCW中的哪個方向變化的信息，所以前一區(qū)域能夠唯一地確定，因此也可以利用該變化方向信息而削減所存儲的信息量。
[0089]另外，在圖11的表中的“前一區(qū)域”中由“or”所記載的內(nèi)容，是指在準(zhǔn)確地進(jìn)行了區(qū)域判定的情況下，作為前一區(qū)域，無論是與當(dāng)前區(qū)域相鄰的哪一個區(qū)域，向下一區(qū)域的變化均是相同的。例如，在N0.1的情況下，作為前一區(qū)域，無論是“I或3”中的哪一個區(qū)域，下一區(qū)域均同為“3”。
[0090]此外，在實施方式4的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器104中，也能夠采用在實施方式2或者3中說明的結(jié)構(gòu)。
[0091]另外，也能夠采用適當(dāng)?shù)亟M合所述各實施方式的結(jié)構(gòu)。對于這樣的結(jié)構(gòu)，能夠獲得組合的實施方式所實現(xiàn)的各效果。
[0092]實施方式5.
[0093]參照圖12對本發(fā)明的實施方式5的多旋轉(zhuǎn)編碼器105進(jìn)行說明。
[0094]本實施方式的多旋轉(zhuǎn)編碼器105也與所述無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101?103相同地，具有:旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110 ;以及信號處理電路，其與該旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)110電氣連接。在本實施方式的多旋轉(zhuǎn)編碼器105中，在取代信號處理電路120、131、132而具有信號處理電路140這一點上，與所述無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101?103不同。另外，信號處理電路120和信號處理電路140的區(qū)別點在于，設(shè)置半波整流電路141，內(nèi)置電池142，將存儲器143配置在信號處理電路內(nèi)。這樣，本實施方式5的多旋轉(zhuǎn)編碼器105在由于內(nèi)置電池142而不是無電池型這一點，與實施方式I?4的多旋轉(zhuǎn)編碼器不同。
[0095]另外，在本實施方式5的多旋轉(zhuǎn)編碼器105的信號處理電路140中，半波整流電路141以由檢測線圈112、113產(chǎn)生的各個電壓脈沖的半個周期為單位進(jìn)行整流，并將其向脈沖波形符號判定電路124輸出。另外，電池142與電源切換部129連接，定電壓電路122僅向使能電路123供給定電壓。除此以外，加法器121、脈沖波形符號判定電路124、控制器125、外部電路接口 128、存儲器143經(jīng)由電源切換部129從外部或者電池142接受電力供給。與其相伴，存儲器143無需是非易失性存儲器，也可以是易失性存儲器。在本實施方式中，采用易失性存儲器。
[0096]此外,信號處理電路140中的其他結(jié)構(gòu)與信號處理電路120相同。
[0097]通過按照以上方式構(gòu)成，信號處理電路140始終從電池142接受電力供給，因此根據(jù)多旋轉(zhuǎn)編碼器105，能夠獲得與多旋轉(zhuǎn)編碼器101相同的效果，并且還能夠在制造由集成電路構(gòu)成的信號處理電路140時，無需用于非易失性存儲器127的工序，并且無需信號處理電路140的以低消耗電力進(jìn)行的驅(qū)動。由此，根據(jù)本實施方式5的多旋轉(zhuǎn)編碼器105，與無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器101相比，能夠降低信號處理電路140的制造成本，能夠增加制造商，并且，由于能夠使用通用品作為存儲器143，因此能夠改善其實用性、成本。
[0098]此外，對于實施方式5的多旋轉(zhuǎn)編碼器105，也可以采用在實施方式2、3或者4中說明的結(jié)構(gòu)。
[0099]此外，通過適當(dāng)組合所述各種實施方式中的任意實施方式，能夠發(fā)揮各自具有的效果。
[0100]本發(fā)明參照附圖、且與優(yōu)選的實施方式相關(guān)地進(jìn)行了充分記載，但對于熟知該技術(shù)的人員而言，各種變形、修改是顯而易見的。這樣的變形、修改在不脫離權(quán)利要求書的本發(fā)明的范圍的情況下，應(yīng)當(dāng)理解為包含在該范圍中。
[0101]另外，對于在2012年4月17日申請的日本專利申請N0.特愿2012-94088號、以及在2012年9月11日申請的日本專利申請N0.特愿2012-199164號中的各自的說明書、附圖、權(quán)利要求書以及說明書摘要所公開的全部內(nèi)容，作為參考而編入本說明書中。
[0102]標(biāo)號的說明
[0103]101?103無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，
[0104]105多旋轉(zhuǎn)編碼器
[0105]110旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)，111磁體，112、113檢測線圈，
[0106]115旋轉(zhuǎn)軸，120信號處理電路，121全波整流電路，
[0107]122定電壓電路，124脈沖波形符號判定電路，125控制器，
[0108]126加法器，127非易失性存儲器，131、132、140信號處理電路，
[0109]142 電池。
【權(quán)利要求】
1.一種無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，其無需接受來自外部的電力供給，對旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向以及轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行檢測并保存， 該無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于， 具有: 旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)，其具有:磁體，其與所述旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，位于旋轉(zhuǎn)軸圓周方向上磁極數(shù)為N個；以及L個檢測線圈，它們由相對于該磁體的磁場具有巴克豪森效應(yīng)的磁線構(gòu)成，在所述磁體的旋轉(zhuǎn)圓周上錯開相位角而配置，其中，L大于或等于2 ;以及信號處理電路，其與旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)電氣連接， 所述信號處理電路具有: 非易失性存儲器電路，其用于保存各個檢測線圈的狀態(tài)和旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)；以及電路，其根據(jù)來自各個檢測線圈的電壓脈沖的有無、以及電壓脈沖高度的正負(fù)符號這4要素、和所述保存的狀態(tài)以及轉(zhuǎn)數(shù)，判別本次的狀態(tài)和旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)數(shù)，將新的各個檢測線圈的狀態(tài)和轉(zhuǎn)數(shù)寫入所述非易失性存儲器， 還具有電壓電路，該電壓電路根據(jù)由各個所述檢測線圈產(chǎn)生的電壓脈沖，產(chǎn)生用于驅(qū)動所述信號處理電路的電壓， 在1/(LN)旋轉(zhuǎn)單位以內(nèi)判定所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，其中， 所述檢測線圈以相位角90°配置2個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，其中， 所述非易失性存儲器獨立于所述信號處理電路而設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，其中， 在所述旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)中，基于由于所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向不同而在所述磁線中產(chǎn)生巴克豪森效應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度的遲滯角度Θ，相對于一個第I檢測線圈，以如下方式配置一個或多個第2檢測線圈，S卩，第I檢測線圈和第2檢測線圈之間的相位角處于大于遲滯角度Θ而小于(360/N) - Θ的角度范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無電池多旋轉(zhuǎn)編碼器，其中， 使大于或等于3個的所述檢測線圈在所述磁體的旋轉(zhuǎn)圓周上錯開相位角而配置，所述信號處理電路中的所述非易失性存儲器用于保存與所述磁體的旋轉(zhuǎn)相伴而設(shè)定的所述檢測線圈的前一次和前前次的狀態(tài)，所述信號處理電路在由所述檢測線圈的某一個產(chǎn)生電壓脈沖時，與根據(jù)前一次產(chǎn)生的電壓脈沖所設(shè)定出的線圈狀態(tài)進(jìn)行比較，在假定從由前一次的線圈狀態(tài)所指定的磁體的旋轉(zhuǎn)位置開始進(jìn)行移動而產(chǎn)生的電壓脈沖和所述產(chǎn)生的電壓脈沖不同的狀態(tài)下，根據(jù)所述前一次以及前前次的脈沖狀態(tài)和所述產(chǎn)生的電壓脈沖，校正所述轉(zhuǎn)數(shù)的值，或者產(chǎn)生錯誤輸出。
6.一種多旋轉(zhuǎn)編碼器，其對旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向以及轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行檢測并保存， 該多旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于， 具有: 旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)，其具有:磁體，其與所述旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，位于旋轉(zhuǎn)軸圓周方向上磁極數(shù)為N個的；以及L個檢測線圈，它們由相對于該磁體的磁場具有巴克豪森效應(yīng)的磁線構(gòu)成，在所述磁體的旋轉(zhuǎn)圓周上錯開相位角而配置，其中，L大于或等于2 ;以及 信號處理電路，其與旋轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)電氣連接， 所述信號處理電路具有: 存儲器，其用于保存各個檢測線圈的狀態(tài)和旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)；以及電路，其根據(jù)來自各個檢測線圈的電壓脈沖的有無、以及電壓脈沖高度的正負(fù)符號這4要素、和所述保存的狀態(tài)以及轉(zhuǎn)數(shù)，判別本次的狀態(tài)和旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)數(shù)，將新的各個檢測線圈的狀態(tài)和轉(zhuǎn)數(shù)寫入所述非易失性存儲器， 還具有電壓電路，該電壓電路根據(jù)由各個所述檢測線圈產(chǎn)生的電壓脈沖，產(chǎn)生用于驅(qū)動所述信號處理電路的電壓， 在1/(LN)旋轉(zhuǎn)單位以內(nèi)判定所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角。
【文檔編號】G01D5/244GK104246444SQ201380020384
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月17日
【發(fā)明者】井上甚, 武舍武史, 西澤博志, 仲島一, 武內(nèi)良祐, 井藤達(dá)也, 平位隆史, 永田啟史 申請人:三菱電機(jī)株式會社