(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログセンサのセンサ出力に対して、周囲温度の変化に起因するスケールドリフトおよびオフセットドリフトの補償を行う温度ドリフト補償装置であって、
スケールドリフト補償用の第１デジタルポテンショメータと、
オフセットドリフト補償用の第２デジタルポテンショメータと、
オペアンプと、
前記周囲温度に対して予め設定されているスケールドリフト補償量に基づき前記第１デジタルポテンショメータを調整し、前記周囲温度に対して予め設定されているオフセットドリフト補償量に基づき前記第２デジタルポテンショメータを調整する制御部と、
を有しており、
前記オペアンプの入力には、補償前の前記センサ出力が前記第１デジタルポテンショメータを介して供給され、
前記オペアンプの入力側には前記第２デジタルポテンショメータが接続されており、
前記オペアンプから、前記スケールドリフトおよび前記オフセットドリフトが補償された後の前記センサ出力が出力されるアナログセンサの温度補償装置。
【請求項２】
前記アナログセンサの前記周囲温度を検出する温度センサを有し、
前記制御部は、前記温度センサによって検出された前記周囲温度と、前記周囲温度に対応付けした形態で記憶保持されている前記スケールドリフト補償量および前記オフセットドリフト補償量とに基づき、前記第１、第２デジタルポテンショメータを調整する請求項１に記載のアナログセンサの温度補償装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアナログセンサの温度補償装置に関し、特に、マイクロコンピュータ等を用いて周囲温度に起因するアナログセンサのセンサ出力に含まれるオフセットドリフトおよびスケールドリフトを補償するアナログセンサの温度補償装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログセンサとしては、特許文献１に記載されているように、受光面上の受光位置に応じて両端出力電流が変化し、両端出力電流の比率に基づき受光位置を検出可能な半導体位置検出装置（ＰＳＤ）が知られている。
【０００３】
このようなアナログセンサでは、一般的に、そのセンサ処理回路内に、両端出力電流をフィードバックして発光素子の発光量を調整して、受光面上における受光量が一定となるように制御する補償回路が備わっている。また、特許文献１に記載のアナログセンサ（光学式ポテンショメータ）では、検出対象の回転ディスクの回転角度とセンサ出力とのリニアリティを確保するための補償回路も備わっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８５６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アナログセンサにおいては、発光素子、受光素子、センサ処理回路を構成するその他の素子が、周囲温度の変化に起因して特性が変動する。内蔵の補償回路のみでは、センサ出力のばらつきを十分に補償できないことがある。
【０００６】
アナログセンサは一般にデジタルセンサに比べてオフセットドリフトが１０倍以上大きい。また、ＤＳスケールドリフトはほぼない。周囲温度に影響されずに精度良く検出動作を行うセンサシステムを構築するためにはデジタルセンサを用いることが望ましいが、デジタルセンサはアナログセンサに比べて高価である。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、マイクロコンピュータ等からのデジタル制御信号を用いて簡単に温度ドリフト補償を行うことのできるアナログセンサの温度補償装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、アナログセンサのセンサ出力に対して、周囲温度の変化に起因するスケールドリフトおよびオフセットドリフトの補償を行う温度ドリフト補償装置であって、
スケールドリフト補償用の第１デジタルポテンショメータと、
オフセットドリフト補償用の第２デジタルポテンショメータと、
オペアンプと、
前記周囲温度に対して予め設定されているスケールドリフト補償量に基づき前記第１デジタルポテンショメータを調整し、前記周囲温度に対して予め設定されているオフセットドリフト補償量に基づき前記第２デジタルポテンショメータを調整する制御部と、
を有しており、
前記オペアンプの入力には、補償前の前記センサ出力が前記第１デジタルポテンショメ
ータを介して供給され、
前記オペアンプの入力側には前記第２デジタルポテンショメータが接続されており、
前記オペアンプから、前記スケールドリフトおよび前記オフセットドリフトが補償された後の前記センサ出力が出力されることを特徴としている。
【０００９】
本発明においては、マイクロコンピュータなどのデジタル機器によって直接に調整可能なデジタルポテンショメータを用いて、センサ出力の周囲温度の変化に起因するスケールドリフトおよびオフセットドリフトを個別に補償できる。
【００１０】
この場合、温度センサを配置してアナログセンサの周囲温度を検出し、検出された周囲温度に基づきマイクロコンピュータ等によって構成される制御部により、温度補償を行うことができる。
【００１１】
例えば、アナログセンサが組み付けられたアクチュエータ等の装置の温度エージング時等において、周囲温度に対するセンサ出力の温度ドリフト量（スケールドリフト量およびオフセットドリフト量）を検出し、周囲温度に対応付けした形態でスケールドリフト補償量および前記オフセットドリフト補償量を設定し、これらを制御部に記憶させておく。実際の制御においては、温度センサによって検出された周囲温度に対応付けした温度補償量を用いて第１、第２デジタルポテンショメータを調整して、センサ出力の温度補償を行えば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用したアナログセンサの温度補償装置の一例を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して、本実施の形態に係るアナログセンサの温度補償装置を説明する。まず、アナログセンサ１は、ＬＥＤなどの発光素子２と、一次元半導体位置検出素子などの受光素子３とを備えた光学式検出部を備えている。発光素子２と受光素子３の間には、例えば、螺旋状のスリットが形成された回転スリット円盤４が配置され、回転スリット円盤４の回転に伴って、発光素子２から射出される検出光の通過位置が、受光素子３の受光面上において直線方向に移動する。受光素子３は、受光面上の検出光の受光位置に応じて、その両端の出力信号Ａ、Ｂが変化する。
【００１４】
出力信号Ａ、Ｂは、それぞれアンプ５、６を介して増幅された後に、加算器７において加算され、予め設定されている基準電流値との差が求められる。この差は不図示のアンプを介して増幅された後に発光素子２の駆動電流にフィードバックされる。これにより、受光素子３の受光量が一定となるように制御され、したがって、その両端の出力信号Ａ、Ｂの和が一定に維持される。
【００１５】
このようにフィードバック制御により受光量が一定に維持された状態で、出力信号Ａ、Ｂが得られる。出力信号Ａ、Ｂはコンパレータ８においてその差が求められ、得られた差信号が、アナログセンサ１のセンサ出力Ｓ０として出力される。
【００１６】
アナログセンサ１のセンサ出力Ｓ０は、温度補償装置１０に供給される。温度補償装置１０は、マイクロコンピュータからなる制御部１１と、アナログセンサ１の周囲温度を検出する温度センサ１２と、制御部１１の制御の下にセンサ出力Ｓ０に対して温度補償を施す温度補償回路１３とを備えている。
【００１７】
温度補償回路１３は、スケールドリフト補償用の第１デジタルポテンショメータ２１と
、オフセットドリフト補償用の第２デジタルポテンショメータ２２と、２入力・１出力のオペアンプ２３とを備えている。アナログセンサ１から出力されたセンサ出力Ｓ０は、第１デジタルポテンショメータ２１を介してオペアンプ２３（反転増幅器）に入力される。オペアンプ２３の入力側には第２デジタルポテンショメータ２２が接続されている。オペアンプ２３の出力端子から温度補償後のセンサ出力Ｓ１が出力され、上位の機器（図示せず）に供給される。
【００１８】
制御部１１には温度センサ１２によって検出される周囲温度が入力される。制御部１１には、周囲温度とスケールドリフト補償量およびオフセットドリフト補償量との対応表あるいは対応関係式が保持されている。例えば、そのメモリ１１ａに、周囲温度と、スケールドリフト補償量およびオフセットドリフト補償量との対応表が記憶保持されている。また、スケールドリフト補償量、オフセットドリフト補償量は、それぞれ、第１、第２デジタルポテンショメータ２１、２２の調整値として保持される。
【００１９】
実際の制御動作においては、制御部１１は、検出された周囲温度を用いて対応表を参照して、第１、第２デジタルポテンショメータ２１、２２の調整値を検索し、これらの調整値となるように、第１、第２デジタルポテンショメータ２１、２２を調整する。これにより、センサ出力Ｓ０は、第１デジタルポテンショメータ２１を介して、周囲温度の変化に起因するスケールドリフトが補償されてオペアンプ２３に供給される。また、第２デジタルポテンショメータ２２を調整することにより、オペアンプ２３の出力端子からは、周囲温度の変化に起因するオフセットドリフトが補償されたセンサ出力Ｓ１が出力される。
【００２０】
なお、温度ドリフト補償量の設定は、事前に測定した周囲温度の変化に起因する温度ドリフト量（スケールドリフト量、オフセットドリフト量）に基づき行うことができる。例えば、回転スリット円盤が取り付けられている有限回転型モータの組立後に行う温度エージング時に、周囲温度変化に起因するセンサ出力の温度ドリフト量を測定し、これに基づき、温度ドリフト補償量を設定する。
【００２１】
なお、上記の例は、アナログセンサが発光素子および受光素子からなる光学式センサの場合であるが、本発明はそれ以外のアナログセンサの温度補償装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００２２】
１    アナログセンサ
２    発光素子
３    受光素子
４    回転スリット円盤
５、６  アンプ
７    加算器
８    コンパレータ
１０  温度補償装置
１１  制御部
１１ａ  メモリ
１２  温度センサ
１３  温度補償回路
２１  第１デジタルポテンショメータ
２２  第２デジタルポテンショメータ
２３  オペアンプ
Ｓ０  センサ出力
Ｓ１  センサ出力
【図１】
0006628657.tif 000002