編碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為用于檢測旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的編碼器，公知有一種具有主電源和備用的電池的編碼器(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I中記載的編碼器用于檢測伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，并且包括固定于構(gòu)成轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸等的傳感器磁鐵、與傳感器磁鐵對置的磁阻元件以及兩個霍爾元件。并且該傳感器包括分別與兩個霍爾元件電連接的兩個比較器和與兩個比較器的輸出側(cè)連接的中央處理器(CPU)。在該編碼器中，能夠進(jìn)行正常工作模式和備用模式的切換，所述正常工作模式為編碼器通過從主電源提供的電力工作的模式，所述備用模式為在主電源停止提供電力時編碼器通過從備用的電池提供的電力工作的模式。
[0003]在專利文獻(xiàn)I記載的編碼器中，在正常工作模式中，從主電源一直向兩個霍爾元件以及兩個比較器提供電力。并且，在該編碼器的正常工作模式中，根據(jù)從一個霍爾元件輸出的輸出信號生成第一檢測信號，并且根據(jù)從另一個霍爾元件輸出的輸出信號生成第二檢測信號。第一檢測信號以及第二檢測信號為將轉(zhuǎn)子的一周旋轉(zhuǎn)作為一個周期并且彼此的相位相差90°的矩形波狀的信號。因此，產(chǎn)生了四種第一檢測信號的電平和第二檢測信號的電平的組合。在專利文獻(xiàn)I記載的編碼器中，根據(jù)這四種組合，檢測在轉(zhuǎn)子的一周旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)子的概略旋轉(zhuǎn)位置。并且，在該編碼器中，通過檢測第一檢測信號的電平和第二檢測信號的電平的組合依次變化，從而檢測出轉(zhuǎn)子從指定的原點(diǎn)位置進(jìn)行了多少周旋轉(zhuǎn)。
[0004]并且，在專利文獻(xiàn)I記載的編碼器的備用模式中，按指定的抽樣周期，從備用的電池向一個霍爾元件以及一個比較器提供電力，該霍爾元件以及比較器啟動、停止，并生成第一檢測信號。并且，在備用模式中，當(dāng)按指定的抽樣周期生成的第一檢測信號的電平逆轉(zhuǎn)時，從電池向另一個霍爾元件以及另一個比較器提供電力，該霍爾元件以及比較器啟動、停止，并生成第二檢測信號。
[0005]像這樣，在專利文獻(xiàn)I記載的編碼器的備用模式中，雖然按指定的抽樣周期從電池向一個霍爾元件以及比較器提供電力，但是如果按指定的抽樣周期生成的第一檢測信號的電平不逆轉(zhuǎn)，則不從電池向另一個霍爾元件以及比較器提供電力。因此，在該編碼器中，在編碼器通過從備用的電池提供的電力工作的備用模式中，能夠降低編碼器的消耗電力。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-137255號公報
[0007]如上所述，在專利文獻(xiàn)I記載的編碼器中，在備用模式中，如果按指定的抽樣周期生成的第一檢測信號的電平不逆轉(zhuǎn)，則不向另一個霍爾元件以及比較器提供電力。也就是說，在該編碼器的備用模式中，如果按指定的抽樣周期生成的第一檢測信號的電平不逆轉(zhuǎn)，則不生成第二檢測信號。因此，在該編碼器的備用模式中，有可能出現(xiàn)不能準(zhǔn)確地把握第一檢測信號的電平和第二檢測信號的電平的組合的情況。若出現(xiàn)不能準(zhǔn)確地把握第一檢測信號的電平和第二檢測信號的電平的組合的情況，則不僅難以把握在轉(zhuǎn)子的一周旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)子的概略旋轉(zhuǎn)位置，而且難以準(zhǔn)確地把握轉(zhuǎn)子從指定的原點(diǎn)位置進(jìn)行了多少周旋轉(zhuǎn)。
[0008]對此，在備用模式中，為了準(zhǔn)確地把握第一檢測信號的電平和第二檢測信號的電平的組合以準(zhǔn)確把握在轉(zhuǎn)子的一周旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)子的概略旋轉(zhuǎn)位置和轉(zhuǎn)子從指定的原點(diǎn)位置進(jìn)行了多少周旋轉(zhuǎn)，按指定的抽樣周期向兩個霍爾元件以及比較器提供電力，從而檢測第一檢測信號的電平和第二檢測信號的電平即可。但是在這種情況下，在備用模式中編碼器的消耗電力變大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此本發(fā)明的課題是提供一種編碼器，其在通過從備用的電池提供的電力工作的備用模式中，不僅能夠準(zhǔn)確地把握在旋轉(zhuǎn)體的一周旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的概略旋轉(zhuǎn)位置并準(zhǔn)確地把握旋轉(zhuǎn)體從指定的原點(diǎn)位置進(jìn)行了多少周旋轉(zhuǎn)，而且能夠降低消耗電力。
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明的編碼器為具有主電源和備用的電池的編碼器，其特征在于，具有:第一傳感器以及第二傳感器，所述第一傳感器以及所述第二傳感器用于檢測旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度；以及微控制器，其被輸入有從第一傳感器輸出的第一輸出信號以及從第二傳感器輸出的第二輸出信號，第一輸出信號為將旋轉(zhuǎn)體的一周旋轉(zhuǎn)作為一個周期的正弦波信號，第二輸出信號為將旋轉(zhuǎn)體的一周旋轉(zhuǎn)作為一個周期的余弦波信號，正弦波信號的相位與余弦波信號的相位彼此相差90°，若將主電源停止提供電力并且微控制器通過從電池提供的電力工作時的編碼器的模式作為備用模式，將根據(jù)一個周期的正弦波信號的電平和余弦波信號的電平的組合而確定的旋轉(zhuǎn)體的一周旋轉(zhuǎn)內(nèi)的四個旋轉(zhuǎn)角度范圍作為第一旋轉(zhuǎn)角度范圍、第二旋轉(zhuǎn)角度范圍、第三旋轉(zhuǎn)角度范圍以及第四旋轉(zhuǎn)角度范圍，則在旋轉(zhuǎn)體朝向一個方向旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度范圍按照第一旋轉(zhuǎn)角度范圍、第二旋轉(zhuǎn)角度范圍、第三旋轉(zhuǎn)角度范圍以及第四旋轉(zhuǎn)角度范圍的順序變化，并且若旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)一周則從第四角度范圍返回到第一旋轉(zhuǎn)角度范圍，微控制器具有:比較功能，所述比較功能將第一輸出信號與指定的第一閾值進(jìn)行比較并根據(jù)該比較結(jié)果生成矩形波狀的第一檢測信號，并且將第二輸出信號與指定的第二閾值進(jìn)行比較并根據(jù)該比較結(jié)果生成矩形波狀的第二檢測信號；切換功能，所述切換功能用于根據(jù)比較功能切換生成第一檢測信號和第二檢測信號中的某一個；數(shù)據(jù)生成功能，其根據(jù)第一檢測信號和第二檢測信號生成表示旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度位于第一旋轉(zhuǎn)角度范圍、第二旋轉(zhuǎn)角度范圍、第三旋轉(zhuǎn)角度范圍和第四旋轉(zhuǎn)角度范圍中的某一個范圍內(nèi)的概略旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)和表示旋轉(zhuǎn)體從指定的原點(diǎn)位置進(jìn)行了多少周旋轉(zhuǎn)的多周旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲功能，其存儲概略位置數(shù)據(jù)以及多周旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；以及供電功能，其將從電池向微控制器提供的電力提供給第一傳感器以及第二傳感器，在備用模式中，微控制器按指定的抽樣周期啟動、停止，在微控制器工作時，根據(jù)比較功能以及切換功能依次生成第一檢測信號以及第二檢測信號，并且根據(jù)依次生成的第一檢測信號以及第二檢測信號生成并存儲概略旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)以及多周旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。
[0011]在本發(fā)明的編碼器中，在微控制器通過從備用的電池提供的電力工作的備用模式中，在按指定的抽樣周期啟動、停止的微控制器工作時，微控制器根據(jù)比較功能以及切換功能依次生成第一檢測信號以及第二檢測信號，并且根據(jù)依次生成的第一檢測信號以及第二檢測信號生成并存儲概略旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)以及多周旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。也就是說，在本發(fā)明中，即使在備用模式中，也能夠根據(jù)按指定的抽樣周期生成的第一檢測信號以及第二檢測信號生成并存儲概略旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)以及多周旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。因此，在本發(fā)明中，即使在備用模式中，也能夠準(zhǔn)確地把握在旋轉(zhuǎn)體的一周旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的概略旋轉(zhuǎn)位置并且能夠準(zhǔn)確地把握旋轉(zhuǎn)體從指定的原點(diǎn)位置進(jìn)行了多少周旋轉(zhuǎn)。
[0012]并且，在本發(fā)明中，在備用模式中，在利用一個微控制器的比較功能將第一輸出信號與第一閾值進(jìn)行比較，并且根據(jù)該比較結(jié)果生成矩形波狀的第一檢測信號后，將第二輸出信號與第二閾值進(jìn)行比較并根據(jù)該比較結(jié)果生成矩形波狀的第二檢測信號。因此，在本發(fā)明中，與使用兩個比較器生成第一檢測信號以及第二檢測信號的情況相比，能夠降低備用模式下的消耗電力。也就是說，在本發(fā)明中，在備用模式中，不僅能夠準(zhǔn)確地把握在旋轉(zhuǎn)體的一周旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的概略旋轉(zhuǎn)位置以及旋轉(zhuǎn)體從指定的原點(diǎn)位置進(jìn)行了多少周旋轉(zhuǎn)，而且能夠降低消耗電力。
[0013]在本發(fā)明中，優(yōu)選編碼器具有與微控制器電連接的第二微控制器，若將微控制器以及第二微控制器通過從主電源提供的電力工作時的編碼器的模式作為正常工作模式，則在從備用模式切換到正常工作模式時，存儲在微控制器的概略旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)以及多周旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)被輸入到第二微控制器。如果像這樣構(gòu)成，則第二微控制器能夠根據(jù)在從備用模式切換到正常工作模式時被輸入的概略旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)以及多周旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)算出旋轉(zhuǎn)體的絕對旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置)。
[0014]在本發(fā)明中，優(yōu)選切換功能為在備用模式中以來自電池的電力只提供給第一傳感器和第二傳感器中的一個的方式進(jìn)行供電路徑的切換的功能。如果像這樣構(gòu)成，與在備用模式下微控制器工作時一直向第一傳感器以及第二傳感器雙方提供電力的情況相比，在備用模式中能夠進(jìn)一步降低消耗電力。
[0015]在本發(fā)明中，優(yōu)選編碼器具有與微控制器電連接的第二微控制器，若將微控制器以及第二微控制器通過從主電源提供的電力工作時的編碼器的模式作為正常工作模式，并且將旋轉(zhuǎn)體的最高角加速度設(shè)為a(rad/sec2),將旋轉(zhuǎn)體的最高轉(zhuǎn)速設(shè)