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Europäisches Patentamt

ELECTROSTATIC ENCODER | ELEKTROSTATISCHER CODIERER | CODEUR ÉLECTROSTATIQUE

Patentnummer:EP3236214B1
IPC Hauptklasse:G01D0005241
Anmelder:
Erfinder:
Anmeldung:04.12.15
Offenlegung:17.12.14
Patenterteilung:12.08.20

Abstract / Hauptanspruch
An electrostatic encoder (40) detects the rotation angle of a rotor (42) with great accuracy based on the change in the capacitance between electrodes arranged on a stator (41) and the rotor (42). Detection electrodes (44a to 44d) and transmission electrodes (45a to 45d) are arranged circumferentially and alternately on the stator (41). Detection signals (phase A, phase B) amplitude-modulated based on the rotation of the rotor (42) and having a mutual phase difference of 90 degrees are output from adjacent ones of the detection electrodes. Modulated signals (V1, V2) are generated by demodulating the detection signals having a mutual phase difference of 90 degrees. Applying resolver-digital (RD) conversion processing to the modulated signals allows obtaining the rotation angle of the rotor.

Provided is an electrostatic encoder (40) that detects the rotation angle of a rotor with high accuracy on the basis of a change in electrostatic capacitance between electrodes disposed in a stator (41) and a rotor (42). In this electrostatic encoder, detection electrodes (44a-44d) and transmission electrodes (45a-45d), which are disposed in the stator (41), are alternately disposed in a circumferential direction. Due to the transmission electrodes and the detection electrodes being alternately disposed, detection signals (phase A, phase B), which are amplitude modulated on the basis of rotation of the rotor (42) and have a phase difference of 90°, are output from adjacent detection electrodes. The detection signals having a phase difference of 90° are demodulated and modulated signals (V1, V2) are generated. The rotation angle of the rotor is obtained by applying resolver digital (RD) conversion processing to the modulated signals. Since the transmission electrodes and the detection electrodes are alternately disposed, deviation of the displacements of the modulated signals can be suppressed and the number of detection electrodes can be reduced, and the electrostatic encoder can be reduced in size.

La présente invention concerne un codeur électrostatique (40) qui détecte l'angle de rotation d'un rotor avec une précision élevée sur la base d'un changement de capacité électrostatique entre des électrodes disposées dans un stator (41) et un rotor (42). Dans ce codeur électrostatique, des électrodes de détection (44a-44d) et des électrodes de transmission (45a-45d), qui sont disposées dans le stator (41), sont disposées en alternance dans une direction circonférentielle. En raison du fait que les électrodes de transmission et les électrodes de détection sont disposées en alternance, des signaux de détection (phase A, phase B), qui sont modulés en amplitude sur la base de la rotation du rotor (42) et ont un déphasage de 90°, sont délivrés en sortie depuis des électrodes de détection adjacentes. Les signaux de détection ayant un déphasage de 90° sont démodulés et des signaux modulés (V1, V2) sont générés. L'angle de rotation du rotor est obtenu par application d'un traitement de conversion numérique de résolveur (RD) aux signaux modulés. Étant donné que les électrodes de transmission et les électrodes de détection sont disposées en alternance, l'écart des déplacements des signaux modulés peut être supprimé et le nombre d'électrodes de détection peut être réduit, et le codeur électrostatique peut être réduit en taille.

 固定子(41)及び回転子(42)に配置される電極間の静電容量の変化に基づいて、回転子の回転角を高い精度で検出する静電エンコーダ(40)を提供する。本発明に係る静電エンコーダは、固定子(41)に配置される検出電極(44a~44d)及び送信電極(45a~45d)を円周方向に交互に配置する。送信電極及び検出電極が交互に配置されることにより、隣接する検出電極から、回転子(42)の回転に基づいて振幅変調され、90°の位相差を有する検出信号(A相,B相)が出力される。これらの90°の位相差を有する検出信号を復調し、変調信号(V1,V2)を生成する。これらの変調信号にレゾルバデジタル(RD)変換処理を適用して、回転子の回転角が求められる。送信電極及び検出電極を交互に配置するので、変調信号の変位の偏りを抑えると共に、検出電極の数を低減することができ、静電エンコーダの小型化が達成できる。

EP3236214B1


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