校正表格制作裝置、編碼器以及校正表格制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種制作對根據檢測元件的信號檢測旋轉角度位置的編碼器的誤差進行校正的校正表格的校正表格制作裝置、作為校正表格制作對象的編碼器以及校正表格制作方法。
【背景技術】
[0002]以往存在一種能夠將馬達等的軸的旋轉角度位置作為旋轉角度位置數據檢測出來的被稱作磁式或者光學式的編碼器(旋轉編碼器)的裝置。
[0003]并且，在編碼器中，存在將旋轉角度位置變換為增量信號等后能夠使用被稱作A相、B相的兩個傳送線發送信號的編碼器、或者能夠發送絕對值的旋轉角度位置數據的編碼益寺O
[0004]在專利文獻I中記載了如下編碼器的補償值校正方法的技術:在根據與旋轉體的旋轉連動地變化的傳感器元件的輸出信號檢測所述旋轉體的角度位置的編碼器中，為了消除所述角度位置的檢測結果的誤差而將校正所述輸出信號的補償值最優化，在每次開始向所述編碼器供給電源時進行校正所述補償值的校正工序，該校正工序包括兩個工序:第一校正工序，在所述第一校正工序中，檢測與理想狀態下的所述輸出信號的偏離量，并根據該偏離量校正所述補償值；以及第二校正工序，所述第二校正工序在所述第一校正工序后，以比該第一校正工序小的增益校正所述補償值。
[0005]專利文獻1:日本特開2011-47824號公報
[0006]在此，專利文獻I的編碼器在工廠出貨時將表示編碼器的旋轉角度位置的理想狀態的固定補償值(校正值)作為校正表格予以存儲。該校正表格按各個產品單獨制作并存儲。
[0007]然而，在制作該校正表格時，即使通過高精度誤差檢測裝置檢測編碼器的旋轉角度位置，也存在在檢測中產生隨機誤差(檢測誤差)的問題。因此，難以制作精度高的校正表格。
【發明內容】
[0008]鑒于這樣的情況，本發明的目的是提供一種能夠制作精度高的校正表格的校正表格制作裝置。
[0009]本發明的校正表格制作裝置是制作對根據檢測元件的信號檢測旋轉角度位置的編碼器的誤差進行校正的校正表格的校正表格制作裝置，其特征在于，包括:旋轉一周誤差計算單元，其利用高精度誤差檢測裝置計算出每旋轉一周由所述編碼器檢測出的所述旋轉角度位置的誤差量；固有誤差分量計算單元，其通過對由所述旋轉一周誤差計算單元計算出的旋轉一周的誤差量進行傅里葉變換來計算出固有誤差分量；校正表格制作單元，其只對由所述固有誤差分量計算單元計算出的所述固有誤差分量的主要誤差周期分量的值進行傅里葉逆變換，來制作以各所述旋轉角度位置的誤差量作為校正值的所述校正表格；以及校正表格保存單元，其將由所述校正表格制作單元制作出的所述校正表格保存于所述編碼器的存儲單元。
[0010]通過像這樣構成，利用固有誤差分量中的主要誤差周期分量制作校正表格，能夠制作精度高的校正表格。因此，能夠提供高精度地檢測旋轉角度位置的編碼器。并且，通過將校正表格直接保存于編碼器，能夠提供可以縮短調整時間的校正表格制作裝置。
[0011]在本發明的校正表格制作裝置中，所述編碼器的所述檢測元件包括:可動被檢測物，所述可動被檢測物具有被磁化出一對S極和N極磁極的磁鐵；以及A相感磁傳感器以及B相感磁傳感器，所述A相感磁傳感器以及B相感磁傳感器與所述磁鐵相向，根據所述可動被檢測物的位移，從所述A相感磁傳感器輸出正弦波狀的A相信號，根據所述可動被檢測物的位移，從所述B相感磁傳感器輸出正弦波狀的B相信號，所述A相信號與所述B相信號的相位差為大致η /2，所述編碼器具有旋轉角度位置計算單元，所述旋轉角度位置計算單元根據所述A相信號和所述B相信號計算出XY平面上的利薩如波形，并通過解析來檢測所述可動被檢測物的角度位置，所述可動被檢測物每旋轉一周，所述旋轉角度位置計算單元計算出兩個周期的所述利薩如波形。
[0012]通過像這樣構成，能夠根據磁編碼器的特性制作精度高的校正表格。并且，由于能夠通過具有被磁化出一對S極和N極磁極的磁鐵的簡單的檢測元件來檢測旋轉角度位置，因此能夠簡化制造時的調整工序。
[0013]在本發明的校正表格制作裝置中，每旋轉一周，所述主要誤差周期分量是2的乘方的周期分量。
[0014]由于馬達每旋轉一周A相信號以及B相信號是兩個周期，因此通過像這樣構成，通過以2的乘方來決定誤差校正量，能夠制作可以校正絕大多數的主要誤差周期分量的校正表格。
[0015]在本發明的校正表格制作裝置中，每旋轉一周，所述主要誤差周期分量至少是一周期分量、兩周期分量、四周期分量以及八周期分量。
[0016]通過像這樣構成，能夠對包含每旋轉一周的諧波分量中的低的諧波分量至三次諧波分量在內的分量進行校正，能夠進行充分的校正，從而能夠制作可以精確地檢測旋轉角度位置的校正表格。
[0017]本發明的編碼器的特征在于，具有校正單元，所述校正單元從由所述校正表格制作裝置制作并保存于所述存儲單元的所述校正表格讀取與使用狀態下的所述旋轉角度位置對應的所述校正值，并通過所述校正值校正誤差。
[0018]通過像這樣構成，由于事先將高精度的校正表格存儲于存儲部，因此不必進行除了通過校正表格進行校正以外的處理等，能夠迅速地進行誤差校正。
[0019]本發明的編碼器在所述旋轉一周誤差計算單元中或者在旋轉一周誤差計算單元之后具有將旋轉多周的誤差量平均化的功能。
[0020]通過像這樣構成，能夠減少檢測誤差，制作可靠地反映編碼器的主要誤差周期分量的誤差表格。
[0021]本發明的編碼器在所述固有誤差分量計算單元中或者在固有誤差分量計算單元之后具有將旋轉多周的各個固有誤差分量平均化的功能。
[0022]通過像這樣構成，能夠減少檢測誤差，制作可靠地反映編碼器的主要誤差周期分量的誤差表格。
[0023]本發明的校正表格制作方法是一種通過校正表格制作裝置制作對根據檢測元件的信號檢測旋轉角度位置的編碼器的誤差進行校正的校正表格的校正表格制作方法，其特征在于，利用高精度誤差檢測裝置計算出每旋轉一周由被檢測對象即所述編碼器檢測出的所述旋轉角度位置的誤差量，并通過對計算出的旋轉一周的誤差量進行傅里葉變換來檢測固有誤差分量，只對計算出的所述固有誤差分量的主要誤差周期分量的值進行傅里葉逆變換，制作將各所述旋轉角度位置的誤差量作為校正值的所述校正表格，并將制作好的所述校正表格保存于所述編碼器的存儲單元。
[0024]通過像這樣構成，利用主要誤差周期分量制作校正表格，能夠制作精度高的校正表格。
[0025]發明效果
[0026]根據本發明，通過制作抽出了編碼器的固有誤差分量的校正表格，能夠提供一種制作抑制了檢測誤差的精度高的校正表格的校正表格制作裝置。
【附圖說明】
[0027]圖1A是本發明的實施方式所涉及的編碼器調整系統的系統結構圖。
[0028]圖1B是表示圖1所示的校正表格制作裝置的控制結構的模塊圖。
[0029]圖1C是表示圖1所示的編碼器的控制結構的模塊圖。
[0030]圖2是表示本發明的實施方式所涉及的編碼器的硬件結構的概況的概念圖。
[0031]圖3是表示本發明的實施方式所涉及的編碼器的旋轉角度位置的計算方式的概念圖。
[0032]圖4是本發明的實施方式所涉及的校正表格制作處理的流程圖。
[0033]圖5是本發明的實施方式所涉及的編碼器的固有誤差分量的概念圖。
[0034]圖6是本發明的實施方式所涉及的編碼器的固有誤差分量的概念圖。
[0035]圖7A是表示本發明的實施方式的校正表格制作處理的結果例的圖表。
[0036]圖7B是表示本發明的實施方式的校正表格制作處理的結果例的圖表。
[0037]圖7C是表示本發明的實施方式的校正表格制作處理的結果例的圖表。
[0038](符號說明)
[0039]I校正表格制作裝置
[0040]2編碼器
[0041]3高精度誤差檢測裝置
[0042]4 馬達
[0043]20信號處理部
[0044]21傳感器芯片
[0045]22可動被檢測物
[0046]110旋轉一周誤差計算部
[0047]120固有誤差分量計算部
[0048]130校正表格制作部
[0049]140校正表格保存部
[0050]210旋轉角度位置計算部
[0051]220校正部
[0052]230存儲部
[0053]400校正表格
[0054]L旋轉中心軸線
[0055]X編碼器調整系統
【具體實施方式】
[0056]<實施方式>
[0057]參照圖1A對本發明的實施方式所涉及的編碼器調整系統X的結構進行說明。編碼器調整系統X包括:校正表格制作裝置I ;編碼器2 ;高精度誤差檢測裝置3 ;以及馬達4。
[0058]校正表格制作裝置I是制作對編碼器2的誤差進行校正的校正表格400的裝置。
[0059]校正表格制作裝置I例如作為在制造編碼器2時、工廠出貨時或者通過維修進行調整時使用的制造裝置或者調整裝置的一部分構成。具體地說，校正表格制作裝置I是具有專門用于個人計算機(Personal Computer, PC)的邏輯板的裝置等。校正表格制作裝置I例如具有中央處理器(Central Processing Unit，CPU)等控制部，隨機存取存儲器(Random Access Memory, RAM)、只讀存儲器(Read Only Memory, ROM)、硬盤驅動器(HardDisk Drive，HDD)或者閃存等。
[0060]另外，在工廠出貨后或者調整后等實際使用編碼器2時，拆