[发明专利]位置探测器

说明书

在用于将彼此在相位上移动90度的两个信号转换成位置信息的位置探测器中，用于计算相位校正值的相位校正值计算器，计算代表在相位校正值中的改变的相位改变，以基于相位改变值和当前相位校正值获得下一相位校正值，其中相位校正值用于校正两个信号之间的相位差。虚拟改变值计算器基于通过半径值的傅里叶分析获得的二阶分量来计算虚拟相位改变值和虚拟振幅改变值，所述虚拟相位改变值代表在忽略偏移和振幅比中的改变时获得的相位校正值中的另一个改变，虚拟振幅改变值代表在忽略相位差中的改变时获得的振幅比校正值中的改变率。相位校正值计算器基于偏移改变值、半径值、虚拟相位改变值和虚拟振幅改变值计算相位改变值。

相关申请的交叉引用

于2016年6月14日申请的日本专利申请第2016-118031的全部公开——包括了说明书、权利要求书、附图和摘要，全部以引用的方式结合至本文中。

技术领域

本说明书公开了一种用于将来自位置传感器的输出信号转换成位置信息的位置探测器，所述位置传感器用于分别输出呈正弦形状的、相对于测得的位移在波长λ的间距处的改变的信号，这些正弦波的相位彼此移动90度。

背景技术

下面将参照图5简要地描述在JP2008-232649A中所描述的传统技术。由位置传感器24探测到的余弦波信号SC在放大器3中被放大并且作为数值AC输出。此外，由位置传感器25探测到的正弦波信号SS在放大器4中被放大并且作为数值AS输出。放大的数值AC和AS在AD转换器6和7中在由时间信号TIM指示的采样间距下数字化并且分别以数值DC和DS输出，时间信号TIM从时间控制器5输出。在理想的状态中，数值DC和DS能通过下面的等式1和2进行表达：

DC＝G×COS(36θ).....等式1

DS＝G×SIN(36θ).....等式2

然而，事实上，两个数字化的数值DC和DS包括偏移值COF和SOF、在两个信号之间的相位差P、以及由位置传感器的安装误差造成的两个信号的振幅比B、放大器3和4的特征上的变化以及其他因素。为此，下面的等式3和4能分别用于精确地表达数值DC和DS。

DC＝G×COS(36θ)+COF.....等式3

DS＝B×G×SIN(36θ)+P·G·COS(36θ)+SOF.....等式4

此处，偏移值COF和SOF、指示相位差的值P、以及指示振幅比的值B基于测量位置而稍有改变。带着这个想法，在JP2008-232649A中持续计算用于消除偏移值COF、SOF、相位误差、以及振幅比误差的校正值，以基于计算的校正值来校正数值DC和DS。

具体地，存储器30存储余弦偏移校正值CO，余弦偏移校正值CO是用于消除包含在数值DC中的偏差分量(COF)的数值。减法器8从数字化的数值DC中减去存储在存储器30中的余弦偏移校正值CO，以获得数值DCA并输出获得的值DCA。

此外，存储器31存储正弦偏移校正值SO，正弦偏移校正值SO是用于消除包含在数值DS中的偏差分量(SOF)的数值。减法器9从数字化的数值DS中减去存储在存储器31中的正弦偏移校正值SO，以获得数值DSA并输出获得的值DSA。

存储器32存储相位校正值PJ，相位校正值PJ是用于计算包含在数值DSA中的相位差(P)的数值。乘法器15将数值DCA乘以相位校正值PJ，以及减法器14从数值DSA减去来自乘法器15的相乘所得的值输出，以获得数值DSB。

存储器33存储振幅比校正值BJ，振幅比校正值BJ是用于校正包含在数值DSB中的振幅比(B)的数值。乘法器16将数值DSB乘以振幅比校正值BJ以计算数值DSC。