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JPH0439018B2 - - Google Patents
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JPH0439018B2 - - Google Patents

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JPH0439018B2
JPH0439018B2 JP25951886A JP25951886A JPH0439018B2 JP H0439018 B2 JPH0439018 B2 JP H0439018B2 JP 25951886 A JP25951886 A JP 25951886A JP 25951886 A JP25951886 A JP 25951886A JP H0439018 B2 JPH0439018 B2 JP H0439018B2
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circuit
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【産業上の利用分野】 本発明は、測定装置の分割回路に係り、特に、
直線変位や角度変位を検出器によつて電気信号に
変換して相対変位量を電気的に測定する測定装置
に用いるのに好適な、互いに位相の異なる複相の
1次信号を抵抗連鎖の異なる節点に印加して、別
の節点に位相のずれた2次信号を生成すると共
に、これら抵抗連鎖の節点を対応するコンパレー
タと接続して、1次信号又は2次信号を基準レベ
ルと比較することにより、1時信号よりもピツチ
の細分化された計数信号を出力する測定装置の分
割回路の改良に関する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a dividing circuit for a measuring device, and in particular,
Suitable for use in measurement devices that electrically measure relative displacement by converting linear displacement or angular displacement into electrical signals using a detector, multi-phase primary signals with different phases are connected to different resistance chains. applying it to a node to generate an out-of-phase secondary signal at another node, and connecting the nodes of the resistive chain with corresponding comparators to compare the primary or secondary signal with a reference level. The present invention relates to an improvement of a dividing circuit for a measuring device that outputs a count signal with a finer pitch than the 1 o'clock signal.

【従来の技術】[Conventional technology]

工作機械、測定機から携帯型電子測定機等の広
い分野において、例えば第5図に示す直線変位測
定機の如く、検出器10から相対変位に応じて周
期的に変化する2相の検出信号(1時信号)を出
力し、その信号を処理して前進後退の情報を含む
計数信号を生成してカウンタ14に入力すること
により、相対変位量をデジタルで測定できる測定
装置が普及している。この測定装置においては、
通常、1次信号のピツチでは分解能が粗いため、
細分化されたピツチの計数信号を得るための分割
回路12が用いられる。 分割回路12としては、例えばスイス国特許第
407569号に示されるように抵抗連鎖を用いる分割
回路が周知である。この分割回路は、原理的に
は、第6図に示す如く、抵抗R1とR2とからな
る抵抗連鎖16の両端の節点1次信号として例え
ばAsinθ、Acosθ(=Asin(θ+90゜))で近似され
る信号が印加された場合、中央の節点からは
A′sin(θ+α)で近似される信号が生成されるこ
とを利用している。ここで、合成された2次信号
の振幅A′及び位相差αはそれぞれ次式で表わさ
れる。 A′=A√12+22/(R1+R2) ……(1) α=arc tan(R1/R2) ……(2) 即ち、抵抗値R1とR2の選択で、位相差α
を、0゜から90゜までの任意の値に設定することが
でき、AsinθとAcosθとの間の任意の位相を有す
る信号が得られる。従つて、この信号が零レベル
を横切るときに計数信号を出力することで、細分
化されたピツチの計数信号が得られる。 なお、検出信号が正弦波でない場合には、抵抗
値をこれに合わせて変化させることで、やはり任
意の信号を得ることができる。 第7図に、1次信号のピツチを16分割すること
ができる従来の抵抗分割回路の例を示す。図にお
いて、20Aは、1次信号Asinθのバツフアアン
プ、20Bは、1次信号Acosθのバツフアアン
プ、22は、バツフアアンプ20Aの出力を反転
した信号−Asinθを抵抗連鎖16の節点に印加す
るための反転アンプ、24A〜24Hは、抵抗連
鎖16の各節点に対応してそれぞれ設けられた計
8個のコンパレータ、26は、各コンパレータに
比較用の参照電圧Vrを供給するための参照電圧
設定器、28A〜28Fは、前記コンパレータ2
4A〜24Hの出力を合成するための排他的OR
ゲート、30は、方向弁別回路、32は、発振器
である。 この分割回路12においては、抵抗R1,R
2,R3,R4の値が、それぞれ1:0.707:
0.707:1の比率に設定されており、180゜を8分
割しているので、360゜では16分割がなされる。 なお、この抵抗分割回路は、スイス国特許第
407569号明細書に詳細に開示されているので詳細
な説明を省略する。
In a wide range of fields such as machine tools, measuring instruments, and portable electronic measuring instruments, for example, a linear displacement measuring machine shown in FIG. 5 uses a two-phase detection signal ( Measuring devices that can digitally measure the amount of relative displacement by outputting a signal (1 o'clock signal) and processing the signal to generate a count signal including forward and backward information and inputting it to the counter 14 are in widespread use. In this measuring device,
Usually, the resolution is coarse at the pitch of the primary signal, so
A dividing circuit 12 is used to obtain subdivided pitch count signals. As the dividing circuit 12, for example, Swiss Patent No.
Divider circuits using resistive chains are well known, as shown in US Pat. No. 4,075,569. In principle, this dividing circuit is approximated by, for example, Asinθ, Acosθ (=Asin(θ+90°)) as the primary signals at the nodes at both ends of the resistance chain 16 consisting of resistors R1 and R2, as shown in FIG. If a signal is applied from the central node,
It takes advantage of the fact that a signal approximated by A'sin (θ+α) is generated. Here, the amplitude A' and phase difference α of the synthesized secondary signal are expressed by the following equations. A′=A√1 2 +2 2 /(R1+R2) ……(1) α=arc tan(R1/R2) ……(2) That is, by selecting the resistance values R1 and R2, the phase difference α
can be set to any value from 0° to 90°, and a signal having any phase between Asinθ and Acosθ can be obtained. Therefore, by outputting a count signal when this signal crosses the zero level, a count signal of finely divided pitches can be obtained. Note that if the detection signal is not a sine wave, any signal can be obtained by changing the resistance value accordingly. FIG. 7 shows an example of a conventional resistance divider circuit that can divide the pitch of the primary signal into 16. In the figure, 20A is a buffer amplifier for the primary signal Asinθ, 20B is a buffer amplifier for the primary signal Acosθ, and 22 is an inverting amplifier for applying the signal -Asinθ, which is the inverted output of the buffer amplifier 20A, to the node of the resistance chain 16. 24A to 24H are a total of eight comparators provided corresponding to each node of the resistance chain 16, 26 is a reference voltage setting device for supplying a reference voltage Vr for comparison to each comparator, and 28A to 28F. is the comparator 2
Exclusive OR to combine outputs from 4A to 24H
Gate 30 is a direction discrimination circuit, and 32 is an oscillator. In this dividing circuit 12, resistors R1, R
The values of 2, R3, and R4 are respectively 1:0.707:
The ratio is set to 0.707:1, and 180° is divided into 8, so 360° is divided into 16. This resistor divider circuit is covered by Swiss patent no.
Since it is disclosed in detail in the specification of No. 407569, detailed explanation will be omitted.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、第7図に示した従来の抵抗分割
回路においては、抵抗連鎖16と各節点とコンパ
レータ24A〜24Hが1:1に結線されている
ため、一般に1次信号のピツチを2N分割する場
合にはN個のコンパレータが必要となり、分割数
に比例してコンパレータの数が増加する。 従つて、コンパレータを含む回路全体を集積回
路(IC)化する場合、コンパレータの出力が反
転する際の比較入力信号と基準レベルとの電位差
等のコンパレータの特性がばらつき易く、応答速
度が悪化する。更に、コンパレータには個々に発
振防止のヒシテリシス設定抵抗等を付加する必要
があるため、集積化しても他の回路に比較して大
きくなるので、特に分割数が大きくなるとIC全
体が大型化する等の問題点を有していた。 又、IC化とは別に、コンパレータを並列に多
く設ける回路は、1次信号が瞬間的に変化する場
合等に誤計数する等、応答連度が悪いという問題
点も有していた。
However, in the conventional resistance divider circuit shown in FIG. 7, the resistance chain 16, each node, and the comparators 24A to 24H are connected in a 1:1 ratio, so generally when dividing the pitch of the primary signal by 2N, requires N comparators, and the number of comparators increases in proportion to the number of divisions. Therefore, when the entire circuit including the comparator is integrated into an integrated circuit (IC), the characteristics of the comparator, such as the potential difference between the comparison input signal and the reference level when the output of the comparator is inverted, tend to vary, and the response speed deteriorates. Furthermore, it is necessary to add a hysteresis setting resistor to each comparator to prevent oscillation, so even if it is integrated, it will be larger compared to other circuits, so if the number of divisions becomes large, the overall size of the IC will increase. It had the following problems. In addition to IC implementation, circuits in which many comparators are arranged in parallel also have the problem of poor response continuity, such as erroneous counting when the primary signal changes instantaneously.

【発明の目的】[Purpose of the invention]

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、コンパレータの数が減少されて
IC化に適すると共に、応答速度が改善されて1
次信号が瞬間的に変化しても追従でき、更に、1
次信号の位相が変化しない場合に無意味な計数信
号が出力されることのない測定装置の分割回路を
提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and the number of comparators is reduced.
It is suitable for IC implementation and has improved response speed.
Even if the next signal changes instantaneously, it can be followed, and furthermore, 1
It is an object of the present invention to provide a dividing circuit for a measuring device that does not output meaningless counting signals when the phase of the next signal does not change.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明は、互いに位相の異なる複相の1次信号
を抵抗連鎖の異なる節点に印加して、別の節点に
位相のずれた2次信号を生成すると共に、これら
抵抗連鎖の節点を対応するコンパレータと接続し
て、1次信号又は2次信号を基準レベルと比較す
ることにより、1次信号よりもピツチの細分化さ
れた計数信号を出力する測定装置の分割回路にお
いて、前記抵抗連鎖の各節点を、アナログスイツ
チを介して2個のコンパレータのうちの少くとも
1個に接続し、該2個のコンパレータの出力が同
時に高レベル又は低レベルであるときにクロツク
パルスに同期した計数信号を得ると共に、該計数
信号をフイードバツクして、前記アナログスイツ
チのうちの、隣り合うそれぞれ異なるコンパレー
タに接続するアナログスイツチを2個ずつ順次選
択するサーボ回路を設けることにより、前記目的
を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記抵抗連鎖の各節
点を、アナログスイツチを介して2個のコンパレ
ータに接続したものある。 更に、本発明の他の実施態様は、前記抵抗連鎖
の各節点を、アナログスイツチを介して交互に異
なるコンパレータに接続したものである。
The present invention applies multi-phase primary signals with mutually different phases to different nodes of a resistance chain to generate phase-shifted secondary signals at other nodes, and connects these nodes of the resistance chain to corresponding comparators. Each node of the resistance chain is connected to a dividing circuit of a measuring device that outputs a count signal that is finer in pitch than the primary signal by comparing the primary signal or secondary signal with a reference level. is connected to at least one of the two comparators via an analog switch to obtain a counting signal synchronized with the clock pulse when the outputs of the two comparators are simultaneously high or low, and The above object is achieved by providing a servo circuit which feeds back the counting signal and sequentially selects two analog switches connected to different adjacent comparators among the analog switches. In another embodiment of the present invention, each node of the resistance chain is connected to two comparators via an analog switch. Furthermore, in another embodiment of the invention, each node of the resistance chain is alternately connected to a different comparator via an analog switch.

【作用】[Effect]

本発明は、測定装置の分割回路において、抵抗
連鎖の各節点を、アナログスイツチを介して2個
のコンパレータのうち少くとも1個に接続し、該
2個のコンパレータの出力が同時に高レベル又は
低レベルであるとき、クロツクパルスに同期した
計数信号を得ると共に、該計数信号をフイードバ
ツクして、前記アナログスイツチのうちの、隣り
合う節点をそれぞれ異なるコンパレータに接続す
るアナログスイツチを2個ずつ順次選択するサー
ボ回路を設けている。従つて、コンパレータの数
が減少し、IC化に適している。又、1次信号が
瞬間的に変化しても追従でき応答精度が改善され
る。更に、1次信号の位相が変化しない場合に無
意味な計数信号が出力されることもない。 又、前記抵抗連鎖の各節点を、アナログスイツ
チを介して2個のコンパレータに接続した場合に
は、サーボ回路の構成が簡略である。 あるいは、前記抵抗連鎖の各節点を、アナログ
スイツチを介して交互に異なるコンパレータに接
続した場合には、方向反転時の処理が容易であ
る。
In the dividing circuit of the measuring device, the present invention connects each node of the resistance chain to at least one of the two comparators via an analog switch, so that the outputs of the two comparators are simultaneously high or low. level, the servo controller obtains a count signal synchronized with the clock pulse, feeds back the count signal, and sequentially selects two analog switches each connecting adjacent nodes to different comparators. A circuit is installed. Therefore, the number of comparators is reduced, making it suitable for IC implementation. Furthermore, even if the primary signal changes instantaneously, it can be tracked and the response accuracy is improved. Furthermore, no meaningless count signal is output when the phase of the primary signal does not change. Furthermore, if each node of the resistance chain is connected to two comparators via an analog switch, the configuration of the servo circuit is simple. Alternatively, if each node of the resistance chain is alternately connected to different comparators via an analog switch, processing at the time of direction reversal is easy.

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。 本発明の第1実施例は、前記従来例と同様の16
分割の分割回路に本発明を適用したもので、第1
図に示す如く、前記従来例と同様のバツフアアン
プ20A,20Bと、反転アンプ22と、抵抗連
鎖16と、参照電圧設定器26、発振器32とを
有する分割回路12において、前記抵抗連鎖16
の各節点a〜hを、それぞれ対応するアナログス
イツチ40A〜40Pを介して2個のコンパレー
タ42A,42Bに接続し、該コンパレータ42
A,42Bの出力の比較信号J1,J2が同時に
高レベル又は低レベルであるときに、方向反転回
路44、方向弁別回路46,ANDゲート48A,
48B及びラツチ回路48Cにより、前記発振器
32出力のクロツクパルスCPに同期した計数信
号(UP計数パルス及びDOWN計数パルス)を得
ると共に、該計数信号をフイードバツクして前記
アナログスイツチ40A〜40Pのうちの、隣り
合う節点をそれぞれ異なるコンパレータ42A,
42Bに接続するアナログスイツチを2個ずつ順
次選択するサーボ回路としての8進リングカウン
タ50を設けたものである。 検出器から入力される検出信号(1次信号)と
しては、三角波や台形波に近い信号もあり得る
が、便宜上正弦波で近似して考え、位相差も90゜
であると仮定して説明する。従つて、検出器から
はAsinθ、Asin(θ+90゜)=Acosθの1次信号が分
割回路12に出力されていると考える。 ここでθは変位に対応した位相である。 検出器から入力される1次信号Asinθ、Acosθ
は、それぞれバツフアアンプ20A,20Bを介
して入力され、Asinθからは更に反転アンプ22
で位相が180゜ずれた1次信号Asin(θ+180゜)=−
Asinθ生成されている。 前記抵抗連鎖16は計8個の抵抗で構成されて
おり、1次信号はそれぞれ節点a,e,iに印加
されている。抵抗R1,R2,R3,R4の抵抗
値は、その比率が1:0.707:0.707:1になるよ
うに設定されており、これによつて、他の節点b
〜hに発生する2次信号の位相は、節点aから
180゜/8=22.5゜ずつ次第にずれるよう設定されて
いる。このときの各節点の信号を第2図に示す。
1次信号が測定対象物の変位に応じて図のように
変化すると、2次信号はそれに従つて位相がずれ
た状態で変化する。この第1実施例では位相差
180゜を8等分しているので、後で述べるように
360゜で16等分になり、16分割が達成される。な
お、検出信号が正弦波でない場合には、抵抗値を
調節することで対応できる。 前記抵抗連鎖16の節点a〜hは、対応して設
けられた8個のアナログスイツチ40A,40C
……40Oを介して第1のコンパレータ42Aの
一方の入力に接続され、節点b〜iは、対応して
設けられた8個のアナログスイツチ40B,40
D……40Pを介して第2のコンパレータ42B
の一方の入力に接続され、該コンパレータ42
A,42Bの他方に入力には基準電圧Vr、この
場合はOVが印加されている。 前記アナログスイツチ40A〜40Pは、図の
ように2個が1組となつてサーボ回路である可逆
の8進リングカウンタ50の出力に接続されてい
る。このリングカウンタ50は、UP端子又は
DN端子に計数パルスが入力されると、出力の
「1」が出力端子を右方向又は左方向に回転する
ものである。従つて、アナログスイツチは常に1
組だけが選択されて導通状態にあり、他の非選択
状態のアナログスイツチは高入力抵抗状態、即ち
結線が切離されたと見做される状態にある。例え
ば、リングカウンタ50の端子1が「1」である
場合は、アナログスイツチ40A及び40Bが選
択されて導通状態となり、節点aの信号がコンパ
レータ42Aに、節点bの信号がコンパレータ4
2Bに入力されて、これらの信号が共に零レベル
より大きいときに比較信号J1,J2が共に
「1」となる。 前記8進リングカウンタ50の出力1、出力8
は、前記方向反転回路44にも入力されている。
これは、後で述べるように、出力1から出力8
へ、又は逆に切換わる場合には、コンパレータ4
2A,42Bの比較信号J1,J2が反転するた
め、該J1,J2が反転しても、前進、後退の判
別が反転しないように反転信号Kを発生するため
である。 前記方向反転回路44は、前記8進リングカウ
ンタ50の出力1が入力されるパルス拡大器44
Aと、前記8審リングカウンタ50の出力8が入
力されるパルス拡大器44Bと、該パルス拡大器
44A及び44Bの論理積を出力するANDゲー
ト44Cと、該ANDゲート44Cの出力に基づ
いて8進リングカウンタ50の出力が1から8へ
又は逆に変化する毎にレベルの反転する反転信号
Kを発生するTフリツプフロツプ44Dとから構
成されている。従つて、この方向反転回路44か
らは、8進リングカウンタ50の出力が1から8
へ又は逆に切換わつた際に、これを識別するため
の反転信号Kが出力される。 前記方向弁別回路46は、前記コンパレータ4
2A,42Bから入力される比較信号J1,J2
と前記方向反転回路44から入力される反転信号
Kの論理積を出力するANDゲート46Aと、前
記比較信号J1,J2の否定及び前記反転信号K
の否定の論理積を出力するANDゲート46Bと、
該ANDゲート46A及び46Bの論理和を加算
信号L1として出力するORゲート46Cと、前
記比較信号L1,J2の排他的論理和を出力する
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The first embodiment of the present invention has the same 16
The present invention is applied to a dividing circuit, and the first
As shown in the figure, in a dividing circuit 12 having buffer amplifiers 20A and 20B, an inverting amplifier 22, a resistor chain 16, a reference voltage setter 26, and an oscillator 32, the resistor chain 16 is similar to the conventional example.
The nodes a to h are connected to two comparators 42A and 42B via corresponding analog switches 40A to 40P, respectively, and the comparators 42
When the comparison signals J1 and J2 of the outputs of A and 42B are simultaneously at high level or low level, the direction inversion circuit 44, the direction discrimination circuit 46, the AND gate 48A,
48B and latch circuit 48C, count signals (UP count pulse and DOWN count pulse) synchronized with the clock pulse CP output from the oscillator 32 are obtained, and the count signals are fed back to the adjacent analog switches 40A to 40P. Different comparators 42A,
An octal ring counter 50 is provided as a servo circuit for sequentially selecting two analog switches connected to 42B. The detection signal (primary signal) input from the detector may be a signal close to a triangular wave or trapezoidal wave, but for convenience, we will approximate it as a sine wave and explain it assuming a phase difference of 90°. . Therefore, it is considered that a primary signal of Asin θ, Asin (θ+90°)=Acos θ is output from the detector to the dividing circuit 12. Here, θ is the phase corresponding to the displacement. Primary signals Asinθ, Acosθ input from the detector
are inputted via buffer amplifiers 20A and 20B, respectively, and further inputted from Asinθ to an inverting amplifier 22.
The primary signal Asin (θ + 180°) with a phase shift of 180° = -
Asinθ is generated. The resistance chain 16 is composed of eight resistors in total, and primary signals are applied to nodes a, e, and i, respectively. The resistance values of resistors R1, R2, R3, and R4 are set so that the ratio thereof is 1:0.707:0.707:1.
The phase of the secondary signal generated at ~h is from node a to
It is set to gradually shift by 180°/8 = 22.5°. The signals at each node at this time are shown in FIG.
When the primary signal changes as shown in the figure in response to the displacement of the object to be measured, the secondary signal changes accordingly with a phase shift. In this first embodiment, the phase difference
Since 180° is divided into 8 equal parts, as will be explained later,
At 360°, it is divided into 16 equal parts, achieving 16 divisions. Note that if the detection signal is not a sine wave, this can be handled by adjusting the resistance value. The nodes a to h of the resistance chain 16 are connected to eight analog switches 40A and 40C provided correspondingly.
... connected to one input of the first comparator 42A via 40O, and the nodes b to i are connected to eight correspondingly provided analog switches 40B, 40
D...Second comparator 42B via 40P
The comparator 42 is connected to one input of the comparator 42.
A reference voltage Vr, in this case OV, is applied to the other input of A and 42B. As shown in the figure, the analog switches 40A to 40P are connected in pairs to the output of a reversible octal ring counter 50, which is a servo circuit. This ring counter 50 has an UP terminal or
When a counting pulse is input to the DN terminal, the output "1" rotates the output terminal to the right or left. Therefore, the analog switch is always 1.
Only one set of analog switches is selected and in a conductive state, and the other unselected analog switches are in a high input resistance state, ie, a state in which they are considered disconnected. For example, when terminal 1 of ring counter 50 is "1", analog switches 40A and 40B are selected and conductive, and the signal at node a is sent to comparator 42A, and the signal at node b is sent to comparator 42A.
2B, and when both of these signals are greater than the zero level, the comparison signals J1 and J2 both become "1". Output 1 and output 8 of the octal ring counter 50
is also input to the direction inversion circuit 44.
As will be described later, this will change from output 1 to output 8.
or vice versa, comparator 4
This is because since the comparison signals J1 and J2 of 2A and 42B are inverted, the inverted signal K is generated so that the determination of forward movement and backward movement is not inverted even if the comparison signals J1 and J2 are inverted. The direction inversion circuit 44 includes a pulse expander 44 to which the output 1 of the octal ring counter 50 is input.
A, a pulse expander 44B to which output 8 of the 8th ring counter 50 is input, an AND gate 44C that outputs the AND of the pulse expanders 44A and 44B, and 8 based on the output of the AND gate 44C. A T flip-flop 44D generates an inverted signal K whose level is inverted every time the output of the leading ring counter 50 changes from 1 to 8 or vice versa. Therefore, from this direction inversion circuit 44, the output of the octal ring counter 50 varies from 1 to 8.
When switching to or vice versa, an inverted signal K for identifying this is output. The direction discrimination circuit 46 includes the comparator 4
Comparison signals J1 and J2 input from 2A and 42B
and an AND gate 46A that outputs the AND of the inverted signal K inputted from the direction inversion circuit 44, and the negation of the comparison signals J1 and J2 and the inverted signal K.
an AND gate 46B that outputs the logical product of the negation of
An OR gate 46C outputs the logical sum of the AND gates 46A and 46B as an addition signal L1, and an exclusive logical sum of the comparison signals L1 and J2.

【表】 一方、前記発振器32からは、例えば500KHz
又は4MHzのクロツクパルスCPが供給されてい
る。従つて、加算信号L1が「1」のときにクロ
ツクパルスCPが入力するとUP計数パルスが出力
され、同時に8進リングカウンタ50は、DN端
子に入力されるので、出力端子は左へ回転する。
逆に、減算信号L2が「1」のときにはDOWN
計数パルスが出力され、リングカウンタ50の出
力端子は右へ回転する。このUP計数パルスと
DOWN計数パルスとが計数信号を構成している。 従つて、あるアナログスイツチの組が選択され
て比較信号J1,J2の値が異なるときは安定状
態で、加算信号L1、減算信号L2共に「0」と
なり、無意味な計数パルスが出力されることがな
い。 以下、第2図及び第3図を参照して、第1実施
例の作用を説明する。 第2図で節点aの1次信号がイ→ロ→イ→ハ→
ニ→ホと変化する場合の分割回路12の各部の信
号のタイムチヤートを第3図に示す。 まず、イの状態で、リングカウンタ50の端子
3が「1」で反転信号Kも「1」であるとする。
このときコンパレータ42Aには接点c、コンパ
レータ42Bには節点dが接続されており、第2
図より比較信号J1、J2がそれぞれ「0」、
「1」であるため、真理値表より加算信号L1及
び減算信号L2は共に零となるため、計数信号は
出力されない。 この後、イ→ロの途中では、比較信号J1、J
2が共に「1」となり、加算信号L1だけが
「1」となるので、クロツクパルスCPの入力で計
数信号であるUP計数パルスが出る共に、サーボ
回路である8進リングカウンタ50のDN端子に
フイードバツクされて、出力「1」が端子2に回
転する。従つて、抵抗連鎖16の節点b、節点c
がコンパレータ42A,42Bにそれぞれ接続さ
れ、比較信号J1,J2がそれぞれ「0」、「1」
となり、計数パルスは出力されないが、ロに移る
際にはUP計数パルスが出力される。 次に、ロ→イ→ハと変化する場合には、比較信
号J1,J2が共に周期的に「0」となるため、
減算信号L2が「1」となり、計数信号として
DOWN計数パルスが出力され、リングカウンタ
50の出力「1」は端子2→3→……と回転す
る。 続いて、位置ニの前後で、リングカウンタ50
の出力が端子8から端子1に移るときに、方向反
転回路44が作動して、第3図のKI点で反転信
号Kが「0」になる。 位置ニ→ホの途中では、比較信号J1,J2が
共に「1」であるが、反転信号Kが「0」なの
で、真理値表より減算信号L2が「1」となり、
DOWN計数パルスが出力される。この際、方向
反転回路44の作用によつて、リングカウンタ5
0の出力が端子8から1に移つても、計数方向が
正しく維持されることがわかる。 このように、180゜で8分割のパルスが得られる
ので、360℃では16分割が達成されている。 次に、1次信号の位相が瞬間的に90゜程度変化
した場合を考えてみる。この場合は、クロツクパ
ルスCPの入力毎に計数パルスが出力されて、リ
ングカウンタ50の出力を回転してコンパレータ
42A,42Bの出力を反転するまで続けるだけ
であり、計数は追従できることがわかる。 次に、本発明の第2実施例として、検出信号
(1次信号)のピツチを8分割した計数信号を出
力する分割回路の例を第4図に示す。 この第2実施例においては、前記第1実施例と
同様のバツフアアンプ20Aと出力を反転するバ
ツフアアンプ22Aの他に、バツフアアンプ20
Bの出力を反転するバツフアアンプ22Bを追加
し、1次信号としてAsinθ、Acosθ、−Asinθ、−
Acosθの4種の信号を抵抗連鎖16に印加してい
る点に、更に、Asinθは2つの節点に印加してい
る点、又、サーボ回路としては、3ビツトの可逆
2進カウンタ62とデコーダ64を用いている
点、更に、デコーダ64の出力をORゲート65
A〜65Hを介して同時に2つのアナログスイツ
チ選択するように各アナログスイツチ40A〜4
0Hと接続している点、アナログスイツチの数が
半減されている点が前記第1実施例と異なる。 なお、8分割では90゜を2分割すればよいので、
抵抗連鎖16の抵抗値は全て同一値Rとされてい
る。 更に、第1実施例の方向反転回路も省略されて
いる。これは、1次信号の位相0゜〜360゜を直接8
分割するので、抵抗連鎖16の各節点の信号が
0゜、45゜、……360゜=0゜と変わつているため、デコ
ーダ64の出力が端子8から端子1に切替わつて
も位相が変化せず、方向弁別回路66に位相反転
信号を送出する必要がないためである。 方向弁別回路66においては、比較信号J1と
J2の論理和をとり、その「1」又は「0」に応
じて加算信号L1又は減算信号L2を「1」に設
定することによつて、クロツクパルスCPの入力
で計数信号であるUP計数パルス又はDOWN計数
パルスが得られる。 この計数パルスは、サーボ回路の一部である3
ビツトの可逆2進カウンタ62にフイードバツク
される。 この第2実施例においても、第1実施例と同様
に、比較信号J1,J2の出力が「0」「1」又
は「1」「0」の組合わせのときに計数パルスを
出力しない安定状態となる。 この第2実施例においては位相反転信号を生成
する必要がなく、方向反転回路を省略できるの
で、構成が簡略である。 なお前記実施例においては、いずれも、1次信
号は位相が90゜異なる2相信号とされていたが、
1次信号の数及び位相差はこれに限定されず、2
相以上であればよい。 又、分割数も、前記第1実施例では16分割、第
2実施例では8分割とされていたが、分割数はこ
れらに限定されず、2分割以上の何分割であつて
もよい。 更に、前記実施例においては、いずれも1次信
号が正弦波とされていたが、1次信号の形はこれ
に限定されず、例えば三角波や台形波等他の形状
であつてもよい。このように形状が異なる場合に
は、抵抗連鎖の抵抗値を調整することで容易に対
応できる。
[Table] On the other hand, the output from the oscillator 32 is, for example, 500KHz.
Or a 4MHz clock pulse CP is supplied. Therefore, when the clock pulse CP is input when the addition signal L1 is "1", the UP counting pulse is output, and at the same time, the octal ring counter 50 is input to the DN terminal, so the output terminal rotates to the left.
Conversely, when the subtraction signal L2 is "1", DOWN
A counting pulse is output, and the output terminal of the ring counter 50 rotates to the right. This UP counting pulse and
The DOWN counting pulse constitutes the counting signal. Therefore, when a certain set of analog switches is selected and the values of the comparison signals J1 and J2 are different, in a stable state, both the addition signal L1 and the subtraction signal L2 become "0", and meaningless counting pulses are output. There is no. The operation of the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 2 and 3. In Figure 2, the primary signal at node a is I → B → A → C →
FIG. 3 shows a time chart of the signals at each part of the dividing circuit 12 when the signal changes from N to E. First, assume that in state A, the terminal 3 of the ring counter 50 is "1" and the inverted signal K is also "1".
At this time, the contact c is connected to the comparator 42A, the node d is connected to the comparator 42B, and the second
From the figure, comparison signals J1 and J2 are respectively "0",
Since it is "1", the addition signal L1 and the subtraction signal L2 are both zero according to the truth table, so no count signal is output. After this, on the way from A to B, comparison signals J1 and J
2 are both "1" and only the addition signal L1 is "1", so when the clock pulse CP is input, the UP counting pulse, which is a counting signal, is output, and the feedback is sent to the DN terminal of the octal ring counter 50, which is a servo circuit. and the output "1" is rotated to terminal 2. Therefore, the nodes b and c of the resistance chain 16
are connected to the comparators 42A and 42B, respectively, and the comparison signals J1 and J2 are "0" and "1", respectively.
Therefore, no counting pulse is output, but when moving to B, an UP counting pulse is output. Next, when changing from B → A → C, both comparison signals J1 and J2 become "0" periodically, so
The subtraction signal L2 becomes “1” and becomes a count signal.
A DOWN counting pulse is output, and the output "1" of the ring counter 50 rotates in the order of terminals 2→3→... Next, the ring counter 50 is set before and after position 2.
When the output of is transferred from terminal 8 to terminal 1, direction inversion circuit 44 is activated, and inversion signal K becomes "0" at point KI in FIG. On the way from position N to position E, both comparison signals J1 and J2 are "1", but since the inverted signal K is "0", the subtraction signal L2 is "1" from the truth table,
DOWN counting pulse is output. At this time, due to the action of the direction reversing circuit 44, the ring counter 5
It can be seen that even if the output of 0 is transferred from terminal 8 to 1, the counting direction is maintained correctly. In this way, a pulse of 8 divisions is obtained at 180°, so 16 divisions are achieved at 360°C. Next, consider a case where the phase of the primary signal instantaneously changes by about 90 degrees. In this case, a counting pulse is output every time the clock pulse CP is input, and the output of the ring counter 50 is rotated until the outputs of the comparators 42A and 42B are inverted, and it is understood that the counting can be followed. Next, as a second embodiment of the present invention, FIG. 4 shows an example of a dividing circuit that outputs a count signal obtained by dividing the pitch of the detection signal (primary signal) into eight. In this second embodiment, in addition to a buffer amplifier 20A similar to the first embodiment and a buffer amplifier 22A that inverts the output, a buffer amplifier 20A is used.
A buffer amplifier 22B is added to invert the output of B, and the primary signals are Asinθ, Acosθ, −Asinθ, −
In addition to the fact that four types of signals Acosθ are applied to the resistance chain 16, Asinθ is applied to two nodes, and the servo circuit includes a 3-bit reversible binary counter 62 and a decoder 64. Furthermore, the output of the decoder 64 is connected to the OR gate 65.
Each analog switch 40A-4 is connected to select two analog switches simultaneously via A-65H.
This embodiment differs from the first embodiment in that it is connected to 0H and that the number of analog switches is halved. In addition, for 8 divisions, you only need to divide 90° into 2, so
The resistance values of the resistance chain 16 are all set to the same value R. Furthermore, the direction reversal circuit of the first embodiment is also omitted. This directly changes the phase of the primary signal from 0° to 360° by 8
Since the signal at each node of the resistance chain 16 is
0°, 45°, ...360° = 0°, so even if the output of the decoder 64 is switched from terminal 8 to terminal 1, the phase does not change, and a phase inversion signal is sent to the direction discrimination circuit 66. This is because there is no need to do so. In the direction discrimination circuit 66, the clock pulse CP is determined by logically ORing the comparison signals J1 and J2 and setting the addition signal L1 or the subtraction signal L2 to ``1'' depending on whether it is ``1'' or ``0''. A counting signal, UP counting pulse or DOWN counting pulse, is obtained at the input of . This counting pulse is part of the servo circuit 3
Feedback is provided to a bit reversible binary counter 62. Similarly to the first embodiment, this second embodiment also has a stable state in which no counting pulse is output when the outputs of the comparison signals J1 and J2 are "0", "1" or a combination of "1" and "0". becomes. In this second embodiment, there is no need to generate a phase inversion signal and a direction inversion circuit can be omitted, so the configuration is simple. In each of the above embodiments, the primary signal was a two-phase signal with a phase difference of 90°.
The number of primary signals and the phase difference are not limited to these, but 2
It is sufficient if it is equal to or higher than the phase. Further, although the number of divisions was 16 in the first embodiment and 8 in the second embodiment, the number of divisions is not limited to these, and may be any number of divisions greater than or equal to 2. Further, in the above embodiments, the primary signal is a sine wave, but the shape of the primary signal is not limited to this, and may be other shapes such as a triangular wave or a trapezoidal wave. Such a difference in shape can be easily accommodated by adjusting the resistance value of the resistance chain.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上説明した通り、本発明によれば、抵抗連鎖
の各節点を、アナログスイツチを介して2個のコ
ンパレータに入力するようにしたので、コンパレ
ータの数を抵抗連鎖の節点の数より少なくするこ
とができ、特にIC化に適している。又、計数信
号をサーボ回路によりフイードバツクしてアナロ
グスイツチを選択するようにしているので、1次
信号が瞬間的に変化しても追従でき、応答速度を
改善することができる。更に、1次信号の位相が
変化しない場合には無意味な計数信号が出力され
ない等の優れた効果を有する。
As explained above, according to the present invention, each node of the resistance chain is inputted to two comparators via an analog switch, so the number of comparators can be made smaller than the number of nodes of the resistance chain. It is particularly suitable for IC implementation. Further, since the counting signal is fed back by the servo circuit to select the analog switch, even if the primary signal changes instantaneously, it can be followed, and the response speed can be improved. Furthermore, when the phase of the primary signal does not change, there are excellent effects such as no meaningless count signal being output.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明に係る測定装置の分割回路の
第1実施例の構成を示す回路図、第2図は、第1
実施例における抵抗連鎖の各節点での信号波形の
例を示す線図、第3図は、第1実施例における各
部信号波形の例を示す線図、第4図は、本発明の
第2実施例の構成を示す回路図、第5図は、本発
明が適用される測定装置の全体構成の例を示すブ
ロツク線図、第6図は、抵抗連鎖を用いた分割回
路の原理を示す回路図、第7図は、従来の抵抗分
割回路の例を示す回路図である。 10……検出器、12……分割回路、14……
カウンタ、16……抵抗連鎖、a〜i……節点、
32……発振器、CP……クロツクパルス、40
A〜40P……アナログスイツチ、42A,42
B……コンパレータ、J1,J2……比較信号、
50……8進リングカウンタ、L1……加算信
号、L2……減算信号、62……2進カウンタ、
64……デコーダ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a first embodiment of a dividing circuit of a measuring device according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the signal waveform at each node of the resistance chain in the embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an example of the signal waveform at each part in the first embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the overall structure of a measuring device to which the present invention is applied. FIG. 6 is a circuit diagram showing the principle of a dividing circuit using a resistance chain. , FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a conventional resistance divider circuit. 10...detector, 12...dividing circuit, 14...
Counter, 16...resistance chain, a to i...node,
32...Oscillator, CP...Clock pulse, 40
A~40P...Analog switch, 42A, 42
B... Comparator, J1, J2... Comparison signal,
50...octal ring counter, L1...addition signal, L2...subtraction signal, 62...binary counter,
64...decoder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 互いに位相の異なる複相の1次信号を抵抗連
鎖の異なる節点に印加して、別の節点に位相のず
れた2次信号を生成すると共に、これら抵抗連鎖
の節点を対応するコンパレータと接続して、1次
信号又は2次信号を基準レベルと比較することに
より、1次信号よりもピツチの細分化された計数
信号を出力する測定装置の分割回路において、 前記抵抗連鎖の各節点を、アナログスイツチを
介して2個のコンパレータのうちの少くとも1個
に接続し、該2個のコンパレータの出力が同時に
高レベル又は低レベルであるときにクロツクパル
スに同期した計数信号を得ると共に、 該計数信号をフイードバツクして、前記アナロ
グスイツチのうちの、隣り合う節点をそれぞれ異
なるコンパレータに接続するアナログスイツチを
2個ずつ順次選択するサーボ回路を設けたことを
特徴とする測定装置の分割回路。 2 前記抵抗連鎖の各節点が、アナログスイツチ
を介して2個のコンパレータに接続されている特
許請求の範囲第1項記載の測定装置の分割回路。 3 前記抵抗連鎖の各節点が、アナログスイツチ
を介して交互に異なるコンパレータに接続されて
いる特許請求の範囲第1項記載の測定装置の分割
回路。
[Claims] 1. Multi-phase primary signals with different phases are applied to different nodes of a resistance chain to generate phase-shifted secondary signals at other nodes, and the nodes of the resistance chain are In the dividing circuit of the measuring device, the resistance chain is connected to a corresponding comparator and outputs a counting signal that is finer in pitch than the primary signal by comparing the primary signal or the secondary signal with a reference level. each node is connected to at least one of two comparators via an analog switch, and when the outputs of the two comparators are simultaneously high or low, the count signal is synchronized with the clock pulse. and a servo circuit that feeds back the count signal and sequentially selects two analog switches each connecting adjacent nodes to different comparators from among the analog switches. split circuit. 2. A dividing circuit for a measuring device according to claim 1, wherein each node of the resistance chain is connected to two comparators via an analog switch. 3. A dividing circuit for a measuring device according to claim 1, wherein each node of the resistance chain is alternately connected to a different comparator via an analog switch.
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