CN105492870A - 角度位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的角度位置检测装置(102)具备旋转变压器(101)、采样指令信号生成部(107)、第一模拟数字转换器(103)、第二模拟数字转换器(104)以及旋转变压器数字转换部(105)。旋转变压器(101)输出A相的信号、以及与A相的信号之间具有90度的相位差的B相的信号。第一模拟数字转换器(103)和第二模拟数字转换器(104)各自在被输入了采样指令信号时，将从旋转变压器(101)输入的各相的信号转换为数字值后分别输出第一AD转换值和第二AD转换值。旋转变压器数字转换部(105)基于被输入的第一AD转换值和第二AD转换值来计算表示旋转变压器(101)的角度位置的角度数据。旋转变压器数字转换部(105)输出所计算出的角度数据。

Description

角度位置检测装置

技术领域

本发明涉及一种使用了对一个相进行励磁而输出为两个相的旋转变压器(resolver)的角度位置检测装置。

背景技术

以往，主要是在产业领域、电装领域等，作为检测电动机的角度位置的单元，经常使用旋转变压器。

旋转变压器被安装于电动机所具有的轴。通过旋转变压器检测电动机的角度位置。例如，如图24所示，基于通过旋转变压器101检测出的角度位置来控制电动机113。

图24是表示以往的使用了旋转变压器的角度位置检测装置的框图。

旋转变压器101采用了对一个相进行励磁而输出为两个相的方式的旋转变压器。以下，将对一个相进行励磁而输出为两个相的方式称为“1相励磁2相输出”。旋转变压器101被安装于电动机113所具有的轴。旋转变压器101输出A相的信号和B相的信号作为振幅被调制后的2相的信号。A相的信号与B相的信号之间具有约90度的相位差。角度位置检测装置1102基于由旋转变压器101检测出的2相的信号来检测旋转变压器101的角度位置。角度位置检测装置1102将检测出的旋转变压器101的角度位置输出到伺服放大器112。伺服放大器112根据检测出的角度位置来进行电动机113的控制和驱动。

另外，角度位置检测装置1102输出励磁信号。所输出的励磁信号经由缓冲电路111后使旋转变压器101励磁。

接着，对角度位置检测装置1102的内部结构进行说明。第一模拟数字转换器103将旋转变压器101所输出的A相的模拟信号转换为数字值后输出。第二模拟数字转换器104将旋转变压器101所输出的B相的模拟信号转换为数字值后输出。以下，有时也将模拟数字转换器称为“AD转换器”。将模拟信号转换为数字信号的定时基于从采样指令信号生成部1107输出的采样指令信号。由第一AD转换器103转换为数字值的A相的信号和由第二AD转换器104转换为数字值的B相的信号在旋转变压器数字转换部105中被转换为表示旋转变压器101的角度位置的信号。以下，有时也将旋转变压器数字转换部称为“RD转换部”。一般来说，将数字值转换为表示旋转变压器101的角度位置的信号的方法使用跟踪环等方法。被转换为表示旋转变压器101的角度位置的信号的A相的信号和B相的信号经由接口处理部110而被输出到伺服放大器112。以下，有时也将接口处理部称为“IF处理部”。

伺服放大器112根据检测出的旋转变压器101的角度位置、即电动机113的角度位置来进行电动机113的控制和驱动。

采样指令信号生成部1107基于基准信号生成部108所输出的基准信号来调整采样指令信号的相位。采样指令信号生成部1107对第一AD转换器103和第二AD转换器104输出相位被调整后的采样指令信号。

如上述那样的以往的角度位置检测装置例如在专利文献1等中被示出。

图25是表示以往的角度位置检测装置中的各信号的波形图。

图25示出以下的波形。作为A相的信号15a1，示出从旋转变压器101输出的波形。作为B相的信号15a2，示出从旋转变压器101输出的波形。作为基准信号15b，示出从基准信号生成部108输出的波形。

采样指令信号生成部1107基于基准信号15b来调整采样指令信号的相位。采样指令信号生成部1107输出相位被调整后的采样指令信号。如图25所示，采样指令信号生成部1107在时刻t1、t3输出采样指令信号。在时刻t1、t3，从旋转变压器101输出的A相的信号15a1和B相的信号15a2各自的信号输出成为最大。

此外，在找出时刻t1、t3的方法中还有以下的方法。首先，检测在A相的信号15a1和B相的信号15a2中各自的信号输出变为零的时刻t2、t4。接着，如果对检测出的时刻t2、t4加上相当于1个周期的四分之一的时刻，则能够求出时刻t1、t3。

这样，角度位置检测装置在A相的信号15a1和B相的信号15a2输出最大输出的定时对A相的信号15a1和B相的信号15a2进行模拟数字转换。其结果，角度位置检测装置能够检测旋转变压器的角度位置。

专利文献1：日本特开2011-33602号公报

发明内容

本发明设为对象的角度位置检测装置具有旋转变压器、采样指令信号生成部、第一模拟数字转换器、第二模拟数字转换器以及旋转变压器数字转换部。

旋转变压器输出振幅被调制后的A相的信号、以及与A相的信号之间具有90度的相位差且振幅被调制后的B相的信号。

在A相的信号和B相的信号中的至少一方的信号中存在以下四个相位。将信号的大小成为最小时设为第一相位。将信号的大小成为最大时设为第二相位。将从第一相位向第二相位变化的中间时设为第三相位。将从第二相位向第一相位变化的中间时设为第四相位。采样指令信号生成部在第三相位和第四相位分别输出采样指令信号。

第一模拟数字转换器在被输入了采样指令信号时，被输入A相的信号，将被输入的A相的信号的大小转换为数字值来生成第一AD转换值。第一模拟数字转换器输出所生成的第一AD转换值。

第二模拟数字转换器在被输入了采样指令信号时，被输入B相的信号，将被输入的B相的信号的大小转换为数字值来生成第二AD转换值。第二模拟数字转换器输出所生成的第二AD转换值。

旋转变压器数字转换部被输入第一AD转换值和第二AD转换值，并基于被输入的第一AD转换值和第二AD转换值来计算表示旋转变压器的角度位置的角度数据。旋转变压器数字转换部输出所计算出的角度数据。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式1中的旋转变压器的角度检测装置的框图。

图2是表示本发明的实施方式1中的各信号的波形图。

图3是用于说明本发明的实施方式2中的旋转变压器的角度检测装置的框图。

图4是用于说明本发明的实施方式2中的平均值运算部的框图。

图5是表示本发明的实施方式2中的各信号的波形图。

图6是用于说明本发明的实施方式2中的旋转变压器的角度检测装置的具体例的框图。

图7是用于说明本发明的实施方式2中的平均值运算部的框图。

图8是用于说明本发明的实施方式2中的旋转变压器的角度检测装置的其它具体例的框图。

图9是作为在本发明的实施方式2中进行比较的比较例的RD转换部的框图。

图10是本发明的实施方式2中的RD转换部的框图。

图11是用于说明本发明的实施方式2中的其它平均值运算部的框图。

图12是用于说明本发明的实施方式3中的旋转变压器的角度检测装置的框图。

图13是本发明的实施方式3中的采样指令信号生成部的框图。

图14是表示本发明的实施方式3中的各信号的波形图。

图15是表示本发明的实施方式3中的矢量长度差的变化的波形图。

图16是用于说明本发明的实施方式4中的旋转变压器的角度检测装置的框图。

图17是用于说明本发明的实施方式4中的励磁信号生成部的框图。

图18是用于说明本发明的实施方式4中的其它励磁信号生成部的框图。

图19是用于说明本发明的实施方式4中的其它旋转变压器的角度检测装置的框图。

图20是用于说明本发明的实施方式4中的其它励磁信号生成部的框图。

图21是表示本发明的实施方式4中的各信号的波形图。

图22是表示本发明的实施方式4中的其它的各信号的波形图。

图23是表示本发明的实施方式4中的矢量长度的值的变化的波形图。

图24是表示以往的使用了旋转变压器的角度检测装置的框图。

图25是表示以往的角度检测装置中的各信号的波形图。

具体实施方式

本发明的实施方式中的角度位置检测装置通过后述的结构来使响应性良好并且使检测精度提高。

特别是，本发明的实施方式中的角度位置检测装置能够在经由AD转换器从旋转变压器检测电动机的角度位置时调整由AD转换器检测从旋转变压器输出的信号的定时。具体地说，通过采样指令信号来调整AD转换器进行检测的定时。采样指令信号能够将旋转变压器的特性偏差、包围旋转变压器的周围的温度变化、或者旋转变压器的经时变化等变动因素也包括在内地进行调整。由此，本发明的实施方式中的角度位置检测装置能够稳定且精度高地使用旋转变压器来检测电动机的角度位置。

也就是说，在以往的角度位置检测装置中存在以下的改善点。即，关于从旋转变压器输出的信号，信号输出成为最大的定时在1个周期内只存在2次。由此，以往的角度位置检测装置不容易缩短从旋转变压器输出的信号的采样周期，且不容易提高用于检测角度位置的响应性。

另外，在调整输出采样指令信号的定时的情况下，能够用于调整定时的旋转变压器信号的振幅值在1个周期内只存在2次。由此，存在输出采样指令信号的定时的调整精度变差或者调整时间变长这样的课题。

因此，本发明的实施方式提供一种能够以高的响应性检测从旋转变压器输出的角度位置的使用了旋转变压器的角度位置检测装置。另外，本发明的实施方式能够更高精度地调整输出采样指令信号的定时。由此，能够提供一种响应性良好且检测精度高的角度位置检测装置。

以下，使用附图来说明本发明的实施方式。此外，以下的实施方式是将本发明具体化的一例，并不限定本发明的技术范围。

(实施方式1)

图1是用于说明本发明的实施方式1中的旋转变压器的角度检测装置的框图。图2是表示本发明的实施方式1中的各信号的波形图。

如图1所示，本发明的实施方式1中的角度位置检测装置102具备旋转变压器101、采样指令信号生成部107、第一模拟数字转换器103、第二模拟数字转换器104以及旋转变压器数字转换部105。

旋转变压器101输出振幅被调制后的A相的信号、以及与A相的信号之间具有90度的相位差且振幅被调制后的B相的信号。

在A相的信号和B相的信号中的至少一方的信号中存在以下四个相位。将A相的信号的大小或B相的信号的大小成为最小时设为第一相位。将A相的信号的大小或B相的信号的大小成为最大时设为第二相位。将从第一相位向第二相位变化的中间时设为第三相位。将从第二相位向第一相位变化的中间时设为第四相位。采样指令信号生成部107在第三相位和第四相位分别输出采样指令信号。

第一模拟数字转换器103在被输入了采样指令信号时，被输入A相的信号，将被输入的A相的信号的大小转换为数字值来生成第一AD转换值。第一模拟数字转换器103输出所生成的第一AD转换值。

第二模拟数字转换器104在被输入了采样指令信号时，被输入B相的信号，将被输入的B相的信号的大小转换为数字值来生成第二AD转换值。第二模拟数字转换器104输出所生成的第二AD转换值。

旋转变压器数字转换部105被输入第一AD转换值和第二AD转换值，并基于被输入的第一AD转换值和第二AD转换值来计算表示旋转变压器101的角度位置的角度数据。旋转变压器数字转换部105输出所计算出的角度数据。

此外，在A相的信号和B相的信号中，信号的大小也能够换称为信号的绝对值。

如果设为这样的结构，则在从旋转变压器输出的信号的1个周期内，能够有效地进行采样的次数从以往的2次增长为2倍即4次。由此，采样周期能够缩短为以往的期间的一半。而且，在各采样时能够以均等的振幅进行采样。其结果，本实施方式1中的旋转变压器的角度位置检测装置的响应性变良好、精度变高。

进一步详细地说明。

如图1所示，旋转变压器101是1相励磁2相输出的方式，被安装于电动机113所具有的轴。旋转变压器101输出2相的信号，将一方称为A相的信号，将另一方称为B相的信号。A相的信号和B相的信号相互之间具有约90度的相位差，并且振幅被进行了调制。

旋转变压器101的角度位置检测装置102根据该2相的信号来检测旋转变压器101的角度位置，并将检测出的角度位置输出到伺服放大器112。伺服放大器112根据由角度位置检测装置102检测出的角度位置来进行电动机113的控制和电动机113的驱动。另外，旋转变压器101的角度位置检测装置102经由缓冲电路111而向旋转变压器101输出励磁信号，来使旋转变压器101励磁。

接着，对旋转变压器101的角度位置检测装置102的内部结构进行说明。

第一模拟数字转换器103将从旋转变压器101输出的A相的模拟信号转换为数字值。第二模拟数字转换器104将从旋转变压器101输出的B相的模拟信号转换为数字值。第一AD转换器103、第二AD转换器104将模拟信号转换为数字值的定时基于从采样指令信号生成部107输出的采样指令信号。

旋转变压器数字转换部105将由第一AD转换器103、第二AD转换器104转换为数字值的信号转换为表示旋转变压器101的角度位置的信号。一般来说，将被转换为数字值的信号转换为表示旋转变压器101的角度位置的信号的方法能够使用跟踪环等方法。表示旋转变压器101的角度位置的信号经由接口处理部110而被输出到伺服放大器112。

伺服放大器112基于检测出的旋转变压器101的角度位置、即电动机113的角度位置来进行电动机113的控制和电动机113的驱动。

在规定的相位，采样指令信号生成部107基于从基准信号生成部108输出的基准信号，来对第一AD转换器103和第二AD转换器104输出采样指令信号。

励磁信号生成部109基于从基准信号生成部108输出的基准信号来生成励磁信号，并输出所生成的励磁信号。

如以上那样构成的旋转变压器的角度位置检测装置作为电动机的控制装置发挥功能。以下，对旋转变压器的角度位置检测装置的动作、作用进行说明。

图2示出从旋转变压器101输出的A相的信号、B相的信号等。图2所示的A相的信号2a1和B相的信号2a2是在旋转变压器101的内部对励磁信号(sinωt)进行振幅调制所得到的信号。A相的信号2a1和B相的信号2a2相互之间具有90度的相位差，并且振幅被调制。当将旋转变压器101的角度位置设为θ时，以Asinθsinωt来表示A相的信号2a1，以Acosθsinωt来表示B相的信号2a2。在此，A在各相的信号中是指振幅。

图2所示的基准信号2b被从基准信号生成部108输出。励磁信号生成部109基于被输入的基准信号2b来生成励磁信号。以与从旋转变压器101输出的A相的信号2a1和B相的信号2a2相同的周期来反复输出基准信号2b。

在此，假设在基准信号2b变为零的时刻t0、t4以及时刻t0与时刻t4的中间的时刻t2，从旋转变压器101输出的A相的信号2a1和B相的信号2a2的振幅变为零。

此时，在时刻t0与时刻t2的中间的时刻t1、以及时刻t2与时刻t4的中间的时刻t3，从旋转变压器101输出的A相的信号2a1和B相的信号2a2的振幅变为最大。

如图24所示，在以往的方式中，在时刻t1和时刻t3，采样指令信号生成部1107输出采样指令信号。被输入了采样指令信号的第一AD转换器103和第二AD转换器104将从旋转变压器101输出的信号转换为数字值，并向RD转换部105输出各信号的振幅。RD转换部105进行根据被输入的各信号的振幅来导出旋转变压器101的角度位置的转换处理。

然而，在这样的以往的方式中，对1个周期的励磁信号进行采样的机会只有2次。同样地，对于1个周期的励磁信号，对输入到RD转换部105的各信号进行更新的机会也只有2次。由此，以往的方式不容易改善响应性。

因此，在本发明的实施方式1中的角度位置检测装置102中，在图2中以点线示出的后述的时刻，采样指令信号生成部107输出采样指令信号。即，以点线示出的时刻是时刻t0与时刻t1的中间的时刻t5、时刻t1与时刻t2的中间的时刻t6、时刻t2与时刻t3的中间的时刻t7、以及时刻t3与时刻t4的中间的时刻t8。在各个时刻，被第一AD转换器103和第二AD转换器104转换为数字值的A相的信号2a1和B相的信号2a2的振幅被输入到RD转换部105。RD转换部105进行根据被输入的振幅来导出旋转变压器101的角度位置的转换处理。

如果进行这样的处理，则对1个周期的励磁信号进行采样的机会增加到4次。而且，在各采样的机会中，能够以均等的振幅检测A相的信号2a1和B相的信号2a2。

由此，在各采样的机会中检测出的各信号2a1、2a2的振幅被输入到RD转换部105，在进行将输入到RD转换部105的各信号2a1、2a2的振幅转换为旋转变压器101的角度位置的处理时，本发明的实施方式1中的角度位置检测装置102不使角度位置的检测精度劣化就能够与现有的方式相比得到2倍的响应性。

换言之，采样指令信号生成部107在位于A相的信号2a1和B相的信号2a2的大小即各信号2a1、2a2的绝对值成为最大的相位与各绝对值成为最小的相位的大致中间的相位，输出采样指令信号。另外，RD转换部105在每个输出采样指令信号的定时进行根据第一AD转换器103和第二AD转换器104所输出的数字值来导出旋转变压器101的角度位置的转换处理。其结果，进行转换处理的周期被缩短为以往的一半。而且，在各个检测的机会，A相的信号2a1和B相的信号2a2以均等的振幅被采样。由此，本发明的实施方式1中的角度位置检测装置102能够响应性良好且高精度地进行旋转变压器101的角度检测。

(实施方式2)

图3是用于说明本发明的实施方式2中的旋转变压器的角度检测装置的框图。

实施方式2所示的角度位置检测装置与实施方式1所说明的角度位置检测装置相比，旋转变压器数字转换部不同。具体地说，实施方式2所示的角度位置检测装置具有具备平均化处理功能的旋转变压器数字转换部。

以下，使用图3至图11来进行说明。

此外，对与上述的实施方式1所示的结构相同的结构标注相同的附图标记，并引用说明。

如图3所示，本发明的实施方式2中的角度位置检测装置302是在实施方式1所说明的角度位置检测装置102中取代旋转变压器数字转换部105而具备平均旋转变压器数字转换部300。平均旋转变压器数字转换部300具有平均值运算部114和旋转变压器数字转换部105。

将第一模拟数字转换器103所输出的第一AD转换值设为过去的第一AD转换值。

将根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从第一模拟数字转换器103新输出的第一AD转换值设为新的第一AD转换值。

将第二模拟数字转换器104所输出的第二AD转换值设为过去的第二AD转换值。

将根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从第二模拟数字转换器104新输出的第二AD转换值设为新的第二AD转换值。

此时，使用过去的第一AD转换值、新的第一AD转换值、过去的第二AD转换值以及新的第二AD转换值来计算表示旋转变压器101的角度位置的角度数据。在计算表示旋转变压器101的角度位置的角度数据的过程中，平均值运算部114基于过去的第一AD转换值、新的第一AD转换值、过去的第二AD转换值以及新的第二AD转换值中的至少两个以上的值来进行平均化处理。

旋转变压器数字转换部105基于过去的第一AD转换值、新的第一AD转换值、过去的第二AD转换值以及新的第二AD转换值中的至少两个以上的值来计算角度数据，并输出所计算出的角度数据。

如果设为这样的机构，则能够抵消角度检测误差。从旋转变压器101输出的2相的信号中所包含的相位偏离成为角度检测误差的主要原因。由此，本实施方式2中的角度位置检测装置302能够容易地实现高精度的角度位置检测。

对在平均旋转变压器数字转换部300内平均值运算部114相对于旋转变压器数字转换部105安装在不同的位置的3个方式进行说明。3个方式是指，1.平均值运算部位于旋转变压器数字转换部的输出侧的情况、2.平均值运算部位于旋转变压器数字转换部的输入侧的情况、3.平均值运算部位于旋转变压器数字转换部的内侧的情况。

1.平均值运算部位于旋转变压器数字转换部的输出侧的情况：

图4是用于说明本发明的实施方式2中的平均值运算部的框图。图5是表示本发明的实施方式2中的各信号的波形图。

如图3所示，本方式中的角度位置检测装置302具备平均旋转变压器数字转换部300，该平均旋转变压器数字转换部300具有旋转变压器数字转换部105和平均值运算部114。

旋转变压器数字转换部105被输入第一AD转换值和第二AD转换值。旋转变压器数字转换部105基于被输入的第一AD转换值和第二AD转换值，来计算表示旋转变压器101的角度位置的角度数据。旋转变压器数字转换部105输出所计算出的角度数据。

如图4所示，平均值运算部114具有角度数据存储部401和角度数据平均部402。

角度数据存储部401存储根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从旋转变压器数字转换部105输出的角度数据。角度数据存储部401取代已存储的角度数据而存储新的角度数据，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从旋转变压器数字转换部105新输出的角度数据作为新的角度数据。

角度数据平均部402被输入新的角度数据，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从旋转变压器数字转换部105输出的角度数据作为新的角度数据。角度数据平均部402被输入过去的角度数据，其中，以在第三相位以前或者第四相位以前在角度数据存储部401中存储的角度数据作为过去的角度数据。角度数据平均部402计算过去的角度数据与新的角度数据的平均值，并输出所计算出的平均值。

使用附图来进一步详细地说明。

如图3所示，旋转变压器101的角度位置检测装置302与实施方式1所说明的角度位置检测装置102相比，在RD转换部105被置换为平均旋转变压器数字转换部300这一点上不同。更加准确地说，在以下的点上不同：在实施方式1所说明的角度位置检测装置102的内部，在RD转换部105的输出侧追加了平均值运算部114。以下，有时也将平均旋转变压器数字转换部称为“平均RD转换部”。

使用图4来说明平均值运算部114。

如图4所示，平均值运算部114将被输入的信号存储在角度数据存储部401中。在本实施方式2中，角度数据存储部401只存储一次采样量的作为被输入信号的角度数据。

在该一次采样之后，向平均值运算部114输入作为新的信号的角度数据。此时，角度数据存储部401将在一次采样之前所存储的角度数据作为过去的角度数据而输出到角度数据平均部402。角度数据存储部401存储新的角度数据，其中，以作为新输入信号的角度数据作为新的角度数据。

另一方面，角度数据平均部402使用从RD转换部105输入的新的角度数据和从角度数据存储部401输入的过去的角度数据来计算平均值。角度数据平均部402输出所计算出的平均值。

以下，关于具有上述的平均RD转换部300的旋转变压器101的角度位置检测装置302，对添加平均值运算部114的理由和效果进行说明。

图5示出从旋转变压器101输出的A相的信号、B相的信号等。

如实施方式1所说明的那样，将励磁信号设为sinωt，将旋转变压器101的角度位置设为θ，将信号的振幅设为A。此时，如图5所示，以Asinθsinωt表示A相的信号5a1，以Acosθsinωt表示B相的信号5a2。在图5中一并示出基准信号5b。

A相的信号与B相的信号相互之间具有微小的相位偏离。将该相位偏离设为α。当反映相位偏离时，以Asinθsinωt表示A相的信号5a1，以Acosθsin(ωt+α)表示B相的信号5a3。一般来说，相位偏离α为±0.1度左右的值。

在如上述那样在A相的信号5a1与B相的信号5a3之间存在微小的相位偏离α的情况下，对其效果进行比较。

首先，在使用了实施方式1所说明的不具有平均值运算部114的角度位置检测装置102的情况下，RD转换部105的输出值按输出采样指令信号的每个采样发生变动。如图5所示，以点线示出RD转换部的输出值5c1。

在A相的信号和B相的信号中各信号的振幅越成为接近的值，RD转换部的输出值5c1的变动的幅度越大。该变动的幅度最大成为相位偏离α的幅度。当假设将相位偏离α设为0.1度时，变动的幅度成为6分。

在检测旋转变压器101的角度位置时要求快的响应性、高精度的用途中，这种现象会成为障碍。

因此，如图3所示，使用具有平均值运算部114的角度位置检测装置302。此时，平均RD转换部300的输出值的变动被消除。如图5所示，以实线示出变动被消除而成为平坦的波形的平均RD转换部的输出值5c2。

在一次采样前后检测旋转变压器101的角度位置所得到的值被平均值运算部114平均化。被平均值运算部114平均化后的值被作为旋转变压器101的角度位置而输出。如果使用平均化后的输出值，则能够进行响应性良好且精度高的旋转变压器101的角度检测。

另外，在上述的说明中，角度数据存储部401只存储一次采样量的角度数据，从而随时更新为新的角度数据来进行存储。

此外，关于角度数据存储部401所存储的角度数据，不限于存储一次采样量，也可以存储预先决定的多次采样量。

如果角度数据存储部401所存储的角度数据是一次采样量，则在角度数据平均部402中的运算变快，因此响应性提高。另一方面，在角度数据存储部401所存储的角度数据是多次采样量的情况下，在角度数据平均部402中计算出的平均值的精度提高。

另外，图3所示的旋转变压器的角度位置检测装置302与图1所示的旋转变压器101的角度位置检测装置102相比，稍微产生响应性的劣化。但是，图3所示的旋转变压器101的角度位置检测装置302与图24所示的以往的旋转变压器101的角度位置检测装置1102相比，具有1.5倍左右的高速的响应性。

另外，在位于A相的信号和B相的信号的大小即绝对值成为最大的相位与绝对值成为最小的相位的大致中间的相位，旋转变压器101所输出的A相的信号和B相的信号的信号振幅成为最大值的0.7倍左右的大小。然而，通过如上述那样对检测旋转变压器101的角度位置所得到的输出值进行平均化，本实施方式2中的角度位置检测装置302的SN比提高。由此，本发明的效果综合来说能够确保充分的优势性。

2.平均值运算部位于旋转变压器数字转换部的输入侧的情况：

图6是用于说明本发明的实施方式2中的旋转变压器的角度检测装置的具体例的框图。图7是用于说明本发明的实施方式2中的平均值运算部的框图。

如图6所示，本方式中的角度位置检测装置502具备平均旋转变压器数字转换部300，该平均旋转变压器数字转换部300具有旋转变压器数字转换部105和平均值运算部514。

平均值运算部514具有A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504。

如图7所示，A相的平均值运算部503具有第一AD转换值的存储部511和第一AD转换值的平均部512。

如图6、图7所示，第一AD转换值的存储部511存储根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从第一模拟数字转换器103输出的第一AD转换值。第一AD转换值的存储部511取代已存储的第一AD转换值而存储新的第一AD转换值，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从第一模拟数字转换器103新输出的第一AD转换值作为新的第一AD转换值。

第一AD转换值的平均部512被输入新的第一AD转换值，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从第一模拟数字转换器103输出的第一AD转换值作为新的第一AD转换值。第一AD转换值的平均部512被输入过去的第一AD转换值，其中，以在第三相位以前或者第四相位以前在第一AD转换值的存储部511中存储的第一AD转换值作为过去的第一AD转换值。第一AD转换值的平均部512计算过去的第一AD转换值与新的第一AD转换值的平均值，并将计算出的平均值作为平均化后的第一AD转换值输出。

B相的平均值运算部504具有第二AD转换值的存储部521和第二AD转换值的平均部522。

第二AD转换值的存储部521存储根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从第二模拟数字转换器104输出的第二AD转换值。第二AD转换值的存储部521取代已存储的第二AD转换值而存储新的第二AD转换值，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从第二模拟数字转换器104新输出的第二AD转换值作为新的第二AD转换值。

第二AD转换值的平均部522被输入新的第二AD转换值，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而从第二模拟数字转换器104输出的第二AD转换值作为新的第二AD转换值。第二AD转换值的平均部522被输入过去的第二AD转换值，其中，以在第三相位以前或者第四相位以前在第二AD转换值的存储部521中存储的第二AD转换值作为过去的第二AD转换值。第二AD转换值的平均部522计算过去的第二AD转换值与新的第二AD转换值的平均值，并将计算出的平均值作为平均化后的第二AD转换值输出。

旋转变压器数字转换部105被输入平均化后的第一AD转换值和平均化后的第二AD转换值。旋转变压器数字转换部105基于被输入的平均化后的第一AD转换值和平均化后的第二AD转换值来计算表示旋转变压器101的角度位置的角度数据。旋转变压器数字转换部105输出所计算出的角度数据。

使用附图来进一步详细地说明。

如图6所示，旋转变压器101的角度位置检测装置502与实施方式1所说明的角度位置检测装置102相比，在RD转换部105被置换为平均旋转变压器数字转换部300这一点上不同。更加准确地说，在以下的点上不同：在实施方式1所说明的角度位置检测装置102的内部，在RD转换部105的输入侧追加了平均值运算部514。平均值运算部514具有A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504。

使用图7来说明A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504。此外，A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504各自具有与在1.的方式中所说明的平均值运算部114同样的功能。由此，以下，代表双方，进行A相的平均值运算部503的说明。关于B相的平均值运算部504，引用A相的平均值运算部503的说明。

A相的平均值运算部503将被输入的信号存储在第一AD转换值的存储部511中。在本实施方式2中，第一AD转换值的存储部511只存储一次采样量的作为被输入信号的第一AD转换值。

在该一次采样之后，向A相的平均值运算部503输入作为新的信号的第一AD转换值。此时，第一AD转换值的存储部511将在一次采样前所存储的第一AD转换值作为过去的第一AD转换值输出到第一AD转换值的平均部512。第一AD转换值的存储部511存储新的第一AD转换值，其中，以作为新输入信号的第一AD转换值作为新的第一AD转换值。

另一方面，第一AD转换值的平均部512使用从第一AD转换器103输入的新的第一AD转换值和从第一AD转换值的存储部511输入的过去的第一AD转换值来计算平均值。第一AD转换值的平均部512输出所计算出的平均值。

在图6所示的旋转变压器的角度位置检测装置502中，由第一AD转换器103转换为数字值的A相的信号被输入到A相的平均值运算部503。然后，在被施加了上述的平均化处理之后，平均化后的第一AD转换值被输入到RD转换部105。

同样地，由第二AD转换器104转换为数字值的B相的信号被输入到B相的平均值运算部504。然后，在被施加了上述的平均化处理之后，平均化后的第二AD转换值被输入到RD转换部105。

以下，关于具有上述的平均RD转换部300的旋转变压器的角度位置检测装置502，使用图5来说明添加了A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504作为平均值运算部514的理由和效果。

此外，下述说明为基于上述的1.的方式的内容。

也就是说，从旋转变压器101输出的A相的信号5a1与B相的信号5a2相互之间具有微小的相位偏离。此时，如在上述的1.的方式中详细说明的那样，在使用实施方式1所说明的不具有平均值运算部114的角度位置检测装置102的情况下，按输出采样指令信号的每个采样，RD转换部105的输出值发生变动。如图5所示，以点线示出RD转换部的输出值5c1。

在检测旋转变压器101的角度位置时要求快的响应性、高精度的用途中，这种现象会成为障碍。

因此，如图6所示，使用具有平均值运算部514即A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504的角度位置检测装置502。此时，平均RD转换部300的输出值的变动被消除。如图5所示，以实线示出变动被消除后成为平坦的波形的平均RD转换部的输出值5c2。

在一次采样的前后，检测出旋转变压器101的角度位置的值被平均值运算部514即A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504分别平均化。被平均值运算部514即A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504平均化后的值作为旋转变压器101的角度位置被输出。如果使用平均化后的输出值，则能够进行响应性良好且精度高的旋转变压器101的角度检测。

另外，在上述的说明中，第一AD转换值的存储部511只存储一次采样量的第一AD转换值，从而随时更新为新的第一AD转换值来进行存储。

此外，关于第一AD转换值的存储部511所存储的第一AD转换值，并不限于存储一次采样量，也可以存储预先决定的多次采样量。

如果第一AD转换值的存储部511所存储的第一AD转换值是一次采样量，则在第一AD转换值的平均部512中的运算变快，因此响应性提高。另一方面，在第一AD转换值的存储部511所存储的第一AD转换值是多次采样量的情况下，在第一AD转换值的平均部512中计算出的平均值的精度提高。

另外，图6所示的旋转变压器101的角度位置检测装置502与图1所示的旋转变压器101的角度位置检测装置102相比，稍微产生响应性的劣化。但是，图6所示的旋转变压器101的角度位置检测装置502与图24所示的以往的旋转变压器101的角度位置检测装置1102相比，具有1.5倍左右高速的响应性。

另外，在位于A相的信号和B相的信号的大小即绝对值成为最大的相位与绝对值成为最小的相位的大致中间的相位，旋转变压器101所输出的A相的信号和B相的信号的信号振幅成为最大值的0.7倍左右的大小。然而，通过如上述那样对检测出旋转变压器101的角度位置的输出值进行平均化，本实施方式2中的角度位置检测装置502的SN比提高。由此，本发明的效果综合来说能够确保充分的优势性。

3.平均值运算部位于旋转变压器数字转换部的内部的情况：

图8是用于说明本发明的实施方式2中的旋转变压器的角度检测装置的其它具体例的框图。图9是作为在本发明的实施方式2中进行比较的比较例的RD转换部的框图。图10是本发明的实施方式2中的RD转换部的框图。图11是用于说明本发明的实施方式2中的其它平均值运算部的框图。

如图8所示，本方式中的角度位置检测装置702具备平均旋转变压器数字转换部300，该平均旋转变压器数字转换部300具有旋转变压器数字转换部705和平均值运算部714。

旋转变压器数字转换部705在被输入了第一AD转换值和第二AD转换值时，基于被输入的第一AD转换值和被输入的第二AD转换值并根据旋转变压器101的旋转角θ计算旋转变压器101的角度位置φ。在该情况下，旋转变压器数字转换部705具有跟踪环707，该跟踪环707根据被输入的第一AD转换值和被输入的第二AD转换值来计算偏差信号sin(θ-φ)，并将计算出的偏差信号sin(θ-φ)收敛为零来计算旋转变压器101的角度位置φ。旋转变压器数字转换部705根据计算出的角度位置φ来输出角度数据。

如图11所示，平均值运算部714具有偏差信号存储部711和偏差信号平均部712。

如图8、图11所示，偏差信号存储部711存储根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由跟踪环707计算出的偏差信号。偏差信号存储部711取代已存储的偏差信号而存储新的偏差信号，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由跟踪环707新计算出的偏差信号作为新的偏差信号。

偏差信号平均部712被输入新的偏差信号，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由跟踪环707计算出的偏差信号作为新的偏差信号。偏差信号平均部712被输入过去的偏差信号，其中，以在第三相位以前或者第四相位以前在偏差信号存储部711中存储的偏差信号作为过去的偏差信号。偏差信号平均部712计算过去的偏差信号与新的偏差信号的平均值，并输出所计算出的平均值。

使用附图来进一步详细地说明。

如图8所示，旋转变压器的角度位置检测装置702与实施方式1所说明的角度位置检测装置102相比，在RD转换部105被置换为平均RD转换部300这一点上不同。更加准确地说，在以下的点上不同：在实施方式1所说明的角度位置检测装置102的内部，在RD转换部105的内部追加了平均值运算部714。

使用图9、图10来说明平均RD转换部300。

图9所示的RD转换部1815是比较例，作为旋转变压器101的角度位置检测装置而被广泛使用。RD转换部1815被称为跟踪环。

从第一AD转换器对RD转换部1815输入A相的信号(sinθ)。被输入到RD转换部1815的A相的信号被输入到第一乘法部1801。在第一乘法部1801中，A相的信号与从余弦波表1805输出的余弦波信号(cosφ)相乘。与余弦波信号相乘后的A相的信号被从第一乘法部1801输出到差分部1803。

另一方面，从第二AD转换器对RD转换部1815输入B相的信号(cosθ)。被输入到RD转换部1815的B相的信号被输入第二乘法部1802。在第二乘法部1802中，B相的信号与从正弦波表1806输出的正弦波信号(sinφ)相乘。与正弦波信号相乘后的B相的信号被从第二乘法部1802输出到差分部1803。

在差分部1803中，运算第一乘法部1801的输出值与第二乘法部1802的输出值之差，作为运算出的结果，计算出误差信号(sin(θ-φ))。计算出的误差信号被输入到比例积分控制器(Proportional-IntegralController)1804。以下，有时也将比例积分控制器称为“PI控制器”。

在PI控制器1804中进行积分处理、增益乘法处理等。作为进行了积分处理、增益乘法处理等的结果，由PI控制器1804输出旋转变压器101的角度位置φ。

从PI控制器1804输出的旋转变压器101的角度位置φ被输入到余弦波表1805和正弦波表1806。旋转变压器101的角度位置φ的值中的余弦波信号(cosφ)的值被输入到余弦波表1805。另外，旋转变压器101的角度位置φ的值中的正弦波信号(sinφ)的值被输入到正弦波表1806。

通过这样的跟踪环的处理，RD转换部1815进行根据被输入的A相的信号和B相的信号来计算旋转变压器101的角度位置的转换处理。

如图10所示，本实施方式2中的平均RD转换部300除了具有构成跟踪环707的RD转换部705之外，还具有平均值运算部714。

在图10所示的平均RD转换部300中，差分部1803所输出的误差信号(sin(θ-φ))被输入到平均值运算部714。平均值运算部714对被输入的误差信号施加平均化处理。平均化后的误差信号被从平均值运算部714输出到PI控制器1804。

使用图11来说明平均值运算部714。此外，平均值运算部714具有与在1.的方式中说明的平均值运算部114同样的功能。

平均值运算部714将被输入的信号存储在偏差信号存储部711中。在本实施方式2中，偏差信号存储部711只存储一次采样量的作为被输入信号的偏差信号。

在该一次采样之后，向平均值运算部714输入作为新的信号的偏差信号。此时，偏差信号存储部711将在一次采样前所存储的偏差信号作为过去的偏差信号输出到偏差信号平均部712。偏差信号存储部711存储新的偏差信号，其中，以作为新输入信号的偏差信号作为所述新的偏差信号。

另一方面，偏差信号平均部712使用从差分部1803输入的新的偏差信号和从偏差信号存储部711输入的过去的偏差信号来计算平均值。偏差信号平均部712输出所计算出的平均值。

角度位置检测装置702通过平均值运算部714的作用能够得到与在2.的方式中说明的A相的平均值运算部503和B相的平均值运算部504同样的效果。

关于具有上述的平均RD转换部300的旋转变压器的角度位置检测装置702，以下使用图5来说明添加平均值运算部714的理由和效果。

此外，下述说明为基于上述的1.的方式的内容。

也就是说，从旋转变压器101输出的A相的信号5a1与B相的信号5a2相互之间具有微小的相位偏离。此时，如在上述的1.的方式中详细说明的那样，在使用实施方式1所说明的不具有平均值运算部114的角度位置检测装置102的情况下，按输出采样指令信号的每个采样，RD转换部105的输出值发生变动。如图5所示，以点线示出RD转换部的输出值5c1。

在检测旋转变压器101的角度位置时要求快的响应性、高精度的用途中，这种现象会成为障碍。

因此，如图8所示，使用具有平均值运算部714的角度位置检测装置702。此时，平均RD转换部300的输出值的变动被消除。如图5所示，以实线示出变动被消除后成为平坦的波形的平均RD转换部的输出值5c2。

在一次采样的前后，检测出旋转变压器101的角度位置的值被平均值运算部714平均化。被平均值运算部714平均化后的值作为旋转变压器101的角度位置被输出。如果使用平均化后的输出值，则能够进行响应性良好且精度高的旋转变压器101的角度检测。

另外，在上述的说明中，偏差信号存储部711只存储一次采样量的偏差信号，从而随时更新为新的偏差信号来进行存储。

此外，关于偏差信号存储部711所存储的偏差信号，并不限于存储一次采样量，也可以存储预先决定的多次采样量。

如果偏差信号存储部711所存储的偏差信号是一次采样量，则在偏差信号平均部712中的运算变快，因此响应性提高。另一方面，在偏差信号存储部711所存储的偏差信号是多次采样量的情况下，在偏差信号平均部712中计算出的平均值的精度提高。

另外，图8所示的旋转变压器101的角度位置检测装置702与图1所示的旋转变压器101的角度位置检测装置102相比，稍微产生响应性的劣化。但是，图8所示的旋转变压器101的角度位置检测装置702与图24所示的以往的旋转变压器101的角度位置检测装置1102相比，具有1.5倍左右高速的响应性。

另外，在位于A相的信号和B相的信号的大小即绝对值成为最大的相位与绝对值成为最小的相位的大致中间的相位，旋转变压器101所输出的A相的信号和B相的信号的振幅成为最大值的0.7倍左右的大小。然而，通过如上述那样对检测出旋转变压器101的角度位置的输出值进行平均化，本实施方式2中的角度位置检测装置702的SN比提高。由此，本发明的效果综合来说能够确保充分的优势性。

(实施方式3)

图12是用于说明本发明的实施方式3中的旋转变压器的角度检测装置的框图。图13是本发明的实施方式3中的采样指令信号生成部的框图。图14是表示本发明的实施方式3中的各信号的波形图。图15是表示本发明的实施方式3中的矢量长度差的变化的波形图。

相对于实施方式1所说明的角度位置检测装置，实施方式3所示的角度位置检测装置追加有矢量长度运算部。

以下，使用图12至图15来进行说明。

此外，对与上述的实施方式1所示的结构相同的结构标注相同的附图标记，并引用说明。

如图12所示，本发明的实施方式3中的角度位置检测装置602为在实施方式1所说明的角度位置检测装置102中还具备矢量长度运算部106。

矢量长度运算部106被输入根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部607输出的采样指令而由第一模拟数字转换器103输出的第一AD转换值和由第二模拟数字转换器104输出的第二AD转换值。矢量长度运算部106基于被输入的第一AD转换值和第二AD转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的矢量长度。

如图13所示，特别地，采样指令信号生成部607具有矢量长度存储部611和定时调整部612。

如图12、图13所示，矢量长度存储部611存储第一矢量长度，其中，以根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部607输出的采样指令而由矢量长度运算部106输出的矢量长度作为所述第一矢量长度。

矢量长度存储部611取代已存储的第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部607输出的采样指令而由矢量长度运算部106新输出的矢量长度作为新的第一矢量长度。

定时调整部612被输入第二矢量长度，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部607输出的采样指令而由矢量长度运算部106输出的矢量长度作为第二矢量长度。

定时调整部612被输入在第三相位以前或者第四相位以前在矢量长度存储部611中存储的第一矢量长度，并对输出采样指令信号的定时进行调整以使得第一矢量长度与第二矢量长度之差为零。

如果设为这样的结构，则能够调整输出采样指令信号的定时。由此，本实施方式3中的角度位置检测装置602能够容易地实现高精度的角度位置检测。

使用附图来进一步详细地说明。

如图12所示，旋转变压器101的角度位置检测装置602与实施方式1所说明的角度位置检测装置102相比，在添加了矢量长度运算部106这一点上不同。同时，采样指令信号生成部607也具有特有的功能。

向矢量长度运算部106输入第一AD转换器103的输出和第二AD转换器104的输出。矢量长度运算部106基于被输入的第一AD转换器103的输出和第二AD转换器104的输出来计算矢量长度。矢量长度运算部106输出所计算出的矢量长度。

采样指令信号生成部607基于输入的基准信号生成部108的信号来对第一AD转换器103和第二AD转换器104输出采样指令信号。采样指令信号生成部607具有基于从矢量长度运算部106输出的矢量长度来调整采样指令信号的相位的功能。

使用图13来说明采样指令信号生成部607。

采样指令信号生成部607将被输入的信号存储在矢量长度存储部611中。在本实施方式3中，矢量长度存储部611只存储一次采样量的作为被输入信号的第一矢量长度。

在该一次采样之后，向定时调整部612输入作为新的信号的第二矢量长度。此时，矢量长度存储部611将在一次采样前存储的第一矢量长度输出到定时调整部612。矢量长度存储部611存储新输入的信号作为新的第一矢量长度。

另一方面，定时调整部612对输出采样指令信号的定时进行调整以使得从矢量长度运算部106输入的第二矢量长度与从矢量长度存储部611输入的第一矢量长度之间的差为零。

以下，对如以上那样构成的电动机113的控制装置中的旋转变压器101的角度位置检测装置的动作、作用进行说明。

图14示出从旋转变压器101输出的A相的信号7a1和B相的信号7a2。如上述的那样，A相的信号7a1和B相的信号7a2是在旋转变压器101内部对励磁信号(sinωt)进行了振幅调制而得的信号。A相的信号7a1和B相的信号7a2以相互之间具有90度的相位差的状态被进行振幅调制。

当将旋转变压器101的角度位置设为θ时，以Asinθsinωt表示A相的信号7a1，以Acosθsinωt表示B相的信号7a2。在此，A表示信号的振幅。

A相的信号7a1和B相的信号7a2相互之间具有90度的相位差地被进行振幅调制。由此，若将该两个信号考虑为矢量，则表示矢量的长度的矢量长度通过下式的平方根来表示。

[式1]

$\sqrt{{\left(A\sin \mathrm{\θ}\sin \mathrm{\ω}t\right)}^2+{\left(Acos\mathrm{\θ}\sin \mathrm{\ω}t\right)}^2}=\sqrt{{\left(A\sin \mathrm{\ω}t\right)}^2}$

即，矢量长度为|Asinωt|。

如果旋转变压器101的角度位置θ变化，则A相的信号7a1和B相的信号7a2的振幅成为与图14所示的振幅不同的振幅。然而，上述的矢量长度与旋转变压器101的角度位置θ无关，始终为固定的振幅。而且，该矢量长度成为与基准信号、A相的信号7a1以及B相的信号7a2同步的信号。

因而，即使在旋转变压器101正在旋转的状态下，角度位置检测装置602也能够容易且准确地检测矢量长度。由于能够容易且准确地检测矢量长度，因此角度位置检测装置602能够决定从采样指令信号生成部607输出采样指令信号的最佳的定时。

以下，列举具体例来说明使用这样的矢量长度来调整输出采样指令信号的定时的过程。

图14示出矢量长度的值7b和基准信号7c。矢量长度的值7b是从矢量长度运算部106输出的。基准信号7c是从基准信号生成部108输出的。

如图14所示，在基准信号7c的1个周期内，采样指令信号生成部607以等间隔输出四次采样指令信号。这与90度的相位差相当。在初始状态下，采样指令信号生成部607在时刻t1、t2、t3、t4输出采样指令信号。在该情况下，时刻t1的矢量长度和时刻t2的矢量长度是相互之间差异大的值。同样地，时刻t3的矢量长度和时刻t4的矢量长度是相互之间差异大的值。另外，时刻t1、t2、t3、t4从以下时刻发生了偏离，该时刻相当于位于A相的信号的大小和B相的信号的大小成为最大的相位与成为最小的相位的大致中间的相位。

在由励磁信号生成部109基于基准信号7c生成励磁信号(sinωt)之后，该励磁信号(sinωt)经由缓冲电路111而被输入到旋转变压器101。

因而，基准信号7c、A相的信号7a1以及B相的信号7a2的相位之间的关系如以下所述那样。即，(1)根据基准信号7c生成励磁信号。(2)生成的励磁信号经由旋转变压器101而被传递到第一AD转换器103和第二AD转换器104。(3)基于所传递的励磁信号，A相的信号7a1和B相的信号7a2被转换为数字值。基准信号7c、A相的信号7a1以及B相的信号7a2受到在这些(1)至(3)的传递过程中产生的相位滞后、延迟等的影响。

并且，被配置在上述的传递路径的各构成要素的特性也有可能受到温度变化、经时变化的影响。由此，需要对采样指令信号进行定时调整。

如图14所示，采样指令信号生成部607对所输出的采样指令信号的定时进行调整以使得矢量长度的大小在采样指令信号的输出定时相等。具体地说，采样指令信号生成部607对于矢量长度运算部106所输出的矢量长度的大小的值计算在一次采样前所保持的值与最新的值之差。采样指令信号生成部607对采样指令信号的定时进行调整以使得上述的差为零。

通过这样的处理来调整输出采样指令信号的定时的结果为，在图14所示的时刻t5、t6、t7、t8输出采样指令信号。在该情况下，时刻t5的矢量长度和时刻t6的矢量长度是相互之间大致相同的值。时刻t7的矢量长度和时刻t8的矢量长度也是相互之间大致相同的值。

另外，输出采样指令信号的时间的间隔与90度的相位差相当。由此，时刻t5、t6、t7、t8自然成为相当于位于A相的信号的大小和B相的信号的大小成为最大的相位与成为最小的相位的大致中间的相位的时刻。

此外，采样指令信号具有从位于大致中间的相位偏离的相位偏离量Δθ。另一方面，如图15所示，矢量长度的大小的值与直到一次采样前为止所存储的矢量长度的大小的值之差成为经过原点零的正弦波函数的曲线15。由此，能够通过在相位偏离量Δθ比较小的区域内形成负的反馈环，来自动地调整输出采样指令信号的定时以使得相位偏离量Δθ成为零。

另外，通过形成负的反馈环，能够在进行初始的调整之后一边执行检测角度位置的动作一边继续自动地调整输出采样指令信号的定时。由此，对于被配置在传递路径的各构成要素等由于温度变化等因素而导致相位偏离的情况也能够应对。

这样，采样指令信号生成部607使用矢量长度运算部106来调整输出采样指令信号的定时。矢量长度运算部106使用根据输出采样指令信号的定时而输出的第一AD转换器103的输出值和第二AD转换器104的输出值来计算矢量的大小。采样指令信号生成部607存储在一次采样前输出的矢量长度运算部106的输出值。采样指令信号生成部607对从矢量长度运算部106输出的一次采样前后的输出值进行比较，来调整输出采样指令信号的定时以使得一次采样前后的输出值的差为零。其结果，采样指令信号生成部607能够在位于A相的信号的大小和B相的信号的大小成为最大的相位与成为最小的相位的大致中间的相位输出采样指令信号。由此，例如通过图12所示的结构，本实施方式3中的角度位置检测装置602能够始终稳定地以高精度进行旋转变压器101的角度检测。

而且，能够在1个周期的励磁信号中获取四次矢量长度来进行上述的处理。由此，本实施方式3中的角度位置检测装置602能够在比以往更短的期间内进行输出采样指令信号的定时的调整。

此外，在上述的说明中，使用平方根运算来进行矢量长度的计算。然而，矢量长度的计算不必拘束于平方根运算。例如，考虑到处理时间等，在矢量长度的计算中也可以省略平方根运算。

(实施方式4)

图16是用于说明本发明的实施方式4中的旋转变压器的角度检测装置的框图。图17是用于说明本发明的实施方式4中的励磁信号生成部的框图。图18是用于说明本发明的实施方式4中的其它励磁信号生成部的框图。图19是用于说明本发明的实施方式4中的其它旋转变压器的角度检测装置的框图。图20是用于说明本发明的实施方式4中的其它励磁信号生成部的框图。图21是表示本发明的实施方式4中的各信号的波形图。图22是表示本发明的实施方式4中的其它的各信号的波形图。图23是表示本发明的实施方式4中的矢量长度的值23的变化的波形图。

相对于实施方式1所说明的角度位置检测装置，实施方式4所示的角度位置检测装置还具备矢量长度运算部和励磁信号生成部。

以下，使用图16至图23来进行说明。

此外，对与上述的实施方式1所示的结构相同的结构标注相同的附图标记，并引用说明。

如图16所示，相对于实施方式1所说明的角度位置检测装置102，本发明的实施方式4中的角度位置检测装置902还具备矢量长度运算部106和励磁信号生成部909。

矢量长度运算部106被输入根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由第一模拟数字转换器103输出的第一AD转换值和由第二模拟数字转换器104输出的第二AD转换值。矢量长度运算部106基于被输入的第一AD转换值和第二AD转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的矢量长度。

如图17所示，励磁信号生成部909具有矢量长度存储部911和相位调整部912。

如图16、图17所示，矢量长度存储部911存储第一矢量长度，其中，以根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由矢量长度运算部106输出的矢量长度为第一矢量长度。

矢量长度存储部911取代已存储的第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由矢量长度运算部106新输出的矢量长度作为新的第一矢量长度。

相位调整部912被输入第二矢量长度，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由矢量长度运算部106输出的矢量长度作为第二矢量长度。

相位调整部912被输入在第三相位以前或者第四相位以前在矢量长度存储部911中存储的第一矢量长度，来调整用于旋转变压器101励磁的励磁信号的相位以使得第一矢量长度与第二矢量长度之差为零。

根据这样的结构，相对地调整输出采样指令信号的定时。由此，本实施方式4中的角度位置检测装置能够容易地实现高精度的角度位置检测。

并且，如图18所示，本发明的实施方式4中的角度位置检测装置902也可以是以下的结构。

励磁信号生成部909还具备矩形波脉冲生成部1002和振幅调整部1003。

矩形波脉冲生成部1002基于相位调整部912的调整结果来输出第一矩形波脉冲。

振幅调整部1003被输入第一矩形波脉冲，并根据被输入的第一矩形波脉冲来输出第二矩形波脉冲，该第二矩形波脉冲调整用于旋转变压器101励磁的励磁信号的振幅。

另外，根据这样的结构，从旋转变压器输出的信号的振幅、即第一AD转换器的输入信号的振幅和第二AD转换器的输入信号的振幅被调整为适当值。由此，本实施方式4中的角度位置检测装置能够容易地实现高精度的角度位置检测。

另外，本发明的实施方式4中的角度位置检测装置902也可以是还具备正弦波转换部1004的结构。

正弦波转换部1004被输入第二矩形波脉冲，将被输入的第二矩形波脉冲转换为具有与第二矩形波脉冲所具有的频率相同的频率的正弦波，并输出进行转换所得到的正弦波。

另外，如果设为这样的结构，则能够容易地实现励磁信号所具有的相位的调整。

特别地，正弦波转换部1004也可以是低通滤波器。如果设为这样的结构，则能够容易地实现正弦波转换处理。

另外，如图19所示，相对于实施方式1所说明的角度位置检测装置102，本发明的实施方式4中的其它角度位置检测装置902还具备基准信号生成部108、矢量长度运算部106以及励磁信号生成部909。

基准信号生成部108生成提供给旋转变压器101的基准信号，并输出所生成的基准信号。

矢量长度运算部106被输入根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由第一模拟数字转换器103输出的第一AD转换值和由第二模拟数字转换器104输出的第二AD转换值。矢量长度运算部106基于被输入的第一AD转换值和第二AD转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的矢量长度。

如图20所示，励磁信号生成部909具有矢量长度存储部1011、矢量长度差运算部1001以及矩形波脉冲生成部1002。

如图19、图20所示，矢量长度存储部1011存储第一矢量长度，其中，以根据在第三相位或者第四相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由矢量长度运算部106输出的矢量长度作为第一矢量长度。

矢量长度存储部1011取代已存储的第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令而由矢量长度运算部106新输出的矢量长度作为新的第一矢量长度。

矢量长度差运算部1001被输入第一采样指令，其中，以在紧接在第三相位之后产生的第四相位或者紧接在第四相位之后产生的第三相位从采样指令信号生成部107输出的采样指令作为第一采样指令。

矢量长度差运算部1001被输入第二矢量长度，其中，以根据第一采样指令而由矢量长度运算部106输出的矢量长度作为第二矢量长度。

矢量长度差运算部1001被输入在矢量长度存储部1011中存储的第一矢量长度，来计算在第一矢量长度与第二矢量长度之间产生的差、即矢量长度差信号，并输出所计算出的矢量长度差信号。

矩形波脉冲生成部1002被输入从矢量长度差运算部1001输出的矢量长度差信号和从基准信号生成部108输出的基准信号。

矩形波脉冲生成部1002根据矢量长度差信号和基准信号来生成矩形波脉冲以使得第一矢量长度与第二矢量长度之差为零，并输出所生成的矩形波脉冲。

并且，本发明的实施方式4中的角度位置检测装置902也可以是还具备振幅调整部1003的结构。

振幅调整部1003被输入第一矩形波脉冲，并根据被输入的第一矩形波脉冲来输出第二矩形波脉冲，该第二矩形波脉冲调整用于旋转变压器励磁的励磁信号的振幅。

另外，本发明的实施方式4中的角度位置检测装置902也可以是还具备正弦波转换部1004的结构。

正弦波转换部1004被输入第二矩形波脉冲，将被输入的第二矩形波脉冲转换为具有与第二矩形波脉冲所具有的频率相同的频率的正弦波，并输出进行转换所得到的正弦波。

特别地，正弦波转换部1004也可以是低通滤波器。

使用附图来进一步详细地说明。

如图19所示，旋转变压器101的角度位置检测装置902与实施方式1所说明的角度位置检测装置相比，励磁信号生成部909具有特征性功能。

向励磁信号生成部909输入从矢量长度运算部106输出的矢量长度的值和从基准信号生成部108输出的基准信号。励磁信号生成部909基于被输入的各信号等来生成励磁信号。励磁信号生成部909输出所生成的励磁信号。

如图20所示，向矢量长度差运算部1001输入从矢量长度运算部106输出的矢量长度的信号和从采样指令信号生成部107输出的采样指令信号。矢量长度差运算部1001计算矢量长度的值与直到一次采样前为止所存储的值之差。矢量长度差运算部1001输出所计算出的结果。

矩形波脉冲生成部1002基于基准信号来输出矩形波脉冲。矩形波脉冲生成部1002具有以下功能：以反映从矢量长度差运算部1001输出的矢量长度差的值的方式来调整矩形波脉冲生成部1002所输出的矩形波脉冲的相位。

振幅调整部1003对从矩形波脉冲生成部1002输出的矩形波脉冲的振幅进行调整，并输出调整后的结果。

正弦波转换部1004将从振幅调整部1003输出的矩形波脉冲转换为同一频率的正弦波，并输出进行转换所得到的结果。该进行转换所得到的结果为励磁信号生成部909所输出的励磁信号。

此外，正弦波转换部1004能够使用具有陡峭的低通的截止特性的开关电容滤波器。如果使用开关电容滤波器作为正弦波转换部1004，则能够容易地实现正弦波转换部1004。

以下，对如以上那样构成的电动机的控制装置中的旋转变压器101的角度位置检测装置902的动作、作用进行说明。

图14示出从旋转变压器101输出的A相的信号7a1和B相的信号7a2。另外，图14还示出从矢量长度运算部106输出的矢量长度的值7b和从基准信号生成部108输出的基准信号7c。与上述的本发明的实施方式3同样地，在本发明的实施方式4中的旋转变压器101的角度位置检测装置902中这些信号也是共通的。

如图14所示，在基准信号7c的1个周期内，采样指令信号生成部107以等间隔输出四次采样指令信号。这与90度的相位差相当。在初始状态下，采样指令信号生成部107在时刻t1、t2、t3、t4输出采样指令信号。在该情况下，时刻t1的矢量长度和时刻t2的矢量长度是相互之间差异大的值。同样地，时刻t3的矢量长度和时刻t4的矢量长度是相互之间差异大的值。另外，时刻t1、t2、t3、t4从以下时刻发生了偏离，该时刻相当于位于A相的信号的大小和B相的信号的大小成为最大的相位与成为最小的相位的大致中间的相位。

在由励磁信号生成部909基于基准信号7c生成励磁信号(sinωt)之后，该励磁信号(sinωt)经由缓冲电路111而被输入到旋转变压器101。

因而，基准信号7c、A相的信号7a1以及B相的信号7a2的相位之间的关系如以下所述那样。即，(1)根据基准信号7c生成励磁信号。(2)生成的励磁信号经由旋转变压器101而被传递到第一AD转换器103和第二AD转换器104。(3)基于所传递的励磁信号，A相的信号7a1和B相的信号7a2受到在这些(1)至(3)的传递过程中产生的相位滞后、延迟等的影响。

并且，被配置在上述的传递路径的各构成要素的特性也有可能受到温度变化、经时变化的影响。由此，与实施方式3同样，需要对采样指令信号进行定时调整。

使用图21至图23来说明定时调整过程的详细内容。

图21示出基准信号11a。图21示出在初始状态下矩形波脉冲生成部1002所输出的矩形波脉冲信号11b。同样地，图21示出在初始状态下正弦波转换部1004所输出的信号、即励磁信号生成部909所输出的励磁信号11d。

如上述那样，在初始状态下，在图14所示的时刻t1、t2、t3、t4，矢量长度相互之间差异大。即，矢量长度差运算部1001所输出的矢量长度差的值处于从零偏离了的状态。

因此，对矩形波脉冲生成部1002所输出的矩形波脉冲的相位进行变更以使得该矢量长度差的值为零。

也就是说，如图21所示，矩形波脉冲生成部所输出的信号11c成为相位向前偏离了的信号。由此，基于矩形波脉冲生成部所输出的信号11c，正弦波转换部1004所输出的信号、即励磁信号生成部909所输出的励磁信号11e也成为相位向前偏离了的信号。

将该结果在图22中示出。图22示出旋转变压器101所输出的A相的信号12a1和B相的信号12a2、矢量长度运算部106所输出的矢量长度的值12b、以及基准信号生成部108所输出的基准信号12c。

若将图22所示的波形与图14所示的波形进行比较，则如以下所述。

旋转变压器101所输出的A相的信号7a1、12a1、B相的信号7a2、12a2、以及矢量长度运算部106所输出的矢量长度的值7b、12b成为相对于基准信号生成部108所输出的基准信号7c、12c相位向前偏离了的信号。

如图22所示的那样，如果使用本实施方式4中的角度位置检测装置902，则通过调整励磁信号的相位的处理，时刻t1的矢量长度和时刻t2的矢量长度成为相互之间大致相等的值。同样地，时刻t3的矢量长度和时刻t4的矢量长度也成为相互之间大致相等的值。

另外，输出采样指令信号的时间的间隔与90度的相位差相当。由此，时刻t1、t2、t3、t4自然成为相当于位于A相的信号的大小和B相的信号的大小成为最大的相位与成为最小的相位的大致中间的相位的时刻。

此外，采样指令信号具有从位于大致中间的相位偏离的相位偏离量Δθ。另一方面，如图15所示，矢量长度的大小的值与直到一次采样前为止所存储的矢量长度的大小的值之差成为经过原点零的正弦波函数的曲线15。由此，能够通过在相位偏离量Δθ比较小的区域内形成负的反馈环，来自动地调整输出采样指令信号的定时以使得相位偏离量Δθ成为零。

另外，通过形成负的反馈环，能够在进行初始的调整之后一边执行检测角度位置的动作一边继续自动地调整输出采样指令信号的定时。由此，对于被配置在传递路径的各构成要素等由于温度变化等因素而导致相位偏离的情况也能够应对。

这样，如图19所示，励磁信号生成部909经过以下的过程来调整用于旋转变压器励磁的励磁信号的相位。即，在矢量长度运算部106中，使用根据输出采样指令信号的定时而输出的第一AD转换器103的输出值和第二AD转换器104的输出值来计算矢量的大小。励磁信号生成部909存储在一次采样前输出的矢量长度运算部106的输出值。励磁信号生成部909对从矢量长度运算部106输出的一次采样前后的输出值进行比较，来调整用于旋转变压器励磁的励磁信号的相位以使得该一次采样前后的输出值的差为零。输出采样指令信号的定时同位于A相的信号的大小和B相的信号的大小成为最大的相位与成为最小的相位的大致中间的相位一致。由此，例如通过图19所示的结构，本实施方式4中的角度位置检测装置902能够始终稳定地以高精度进行旋转变压器101的角度检测。

另外，如图20所示，励磁信号生成部909具备振幅调整部1003，因此能够进行励磁信号的振幅调整。此外，对于励磁信号的振幅，能够如上述的那样使用矢量长度的值来进行调整。通过使用矢量长度的值与目标值之差来构成负的反馈环，能够进行励磁信号的振幅的初始调整。而且，能够在初始调整完成之后一边执行检测旋转变压器的角度位置的动作一边继续调整励磁信号的振幅。由此，本实施方式4中的角度位置检测装置902对于由于温度变化等因素而导致的振幅偏离也能够应对。

如图23所示，本实施方式4中的角度位置检测装置902在时刻t0开始励磁信号的振幅的调整。然后，矢量长度的值23从时刻t0的初始值起逐渐增加，在时刻t1达到目标值。这样，角度位置检测装置902完成励磁信号的振幅的初始调整。为了精度良好且稳定地进行这样的励磁信号的振幅的初始调整，期望的是，在如上述的那样执行励磁信号的相位调整之后进行。通过进行励磁信号的振幅调整，被输入到第一AD转换器103和第二AD转换器104的旋转变压器101的信号的振幅被调整为适当值。由此，如果使用本实施方式4中的角度位置检测装置902，则能够更加稳定地以高精度进行旋转变压器101的角度检测。

另外，能够在1个周期的励磁信号中获取四次矢量长度来进行在本实施方式4中的角度位置检测装置902中进行的处理。由此，本实施方式4中的角度位置检测装置902能够在比以往更短的期间内进行励磁信号的相位调整以及励磁信号的振幅调整。

此外，在上述的说明中，使用平方根运算来进行矢量长度的计算。然而，矢量长度的计算不必拘束于平方根运算。例如，考虑到处理时间等，在矢量长度的计算中也可以省略平方根运算。

产业上的可利用性

如以上所说明的那样，本发明中的旋转变压器的角度位置检测装置能够进行响应性良好且高精度的角度位置检测。另外，本发明的角度位置检测装置能够将旋转变压器的特性偏差、温度变化或者经时变化等也包括在内地调整输出到AD转换器的采样指令信号的定时、励磁信号的相位。由此，本发明的角度位置检测装置能够进行稳定且精度良好的旋转变压器的角度位置检测。因而，在产业用FA伺服电动机等中也能够应用。

附图标记说明

2a1、5a1、7a1、12a1、15a1：A相的信号；2a2、5a2、5a3、7a2、12a2、15a2：B相的信号；2b、5b、7c、11a、12c、15b：基准信号；5c1：RD转换部的输出值；5c2：平均RD转换部的输出值；7b、12b：矢量长度的值；11b：矩形波脉冲信号；11c：矩形波脉冲生成部所输出的信号；11e：励磁信号；15：曲线；23：矢量长度的值；101：旋转变压器；102、302、502、602、702、902、1102：角度位置检测装置；103：第一模拟数字转换器(第一AD转换器)；104：第二模拟数字转换器(第二AD转换器)；105、705、1815：旋转变压器数字转换部(RD转换部)；106：矢量长度运算部；107、607、1107：采样指令信号生成部；108：基准信号生成部；109：励磁信号生成部；110：接口处理部(IF处理部)；111：缓冲电路；112：伺服放大器；113：电动机；114、514、714：平均值运算部；300：平均旋转变压器数字转换部(平均RD转换部)；401：角度数据存储部；402：角度数据平均部；503：A相的平均值运算部；504：B相的平均值运算部；511：第一AD转换值的存储部；512：第一AD转换值的平均部；521：第二AD转换值的存储部；522：第二AD转换值的平均部；611、911、1011：矢量长度存储部；612：定时调整部；711：偏差信号存储部；712：偏差信号平均部；707：跟踪环；909：励磁信号生成部；912：相位调整部；1001：矢量长度差运算部；1002：矩形波脉冲生成部；1003：振幅调整部；1004：正弦波转换部；1801：第一乘法部；1802：第二乘法部；1803：差分部；1804：比例积分控制器(PI控制器)；1805：余弦波表；1806：正弦波表。

Claims (26)

1.一种角度位置检测装置，具备：

旋转变压器，其输出振幅被调制后的A相的信号、以及与所述A相的信号之间具有90度的相位差且振幅被调制后的B相的信号；

采样指令信号生成部，在所述A相的信号和所述B相的信号中的至少一方的信号中将所述A相的信号的大小或所述B相的信号的大小成为最小时设为第一相位、将所述A相的信号的大小或所述B相的信号的大小成为最大时设为第二相位、将从所述第一相位向所述第二相位变化的中间时设为第三相位、将从所述第二相位向所述第一相位变化的中间时设为第四相位的情况下，该采样指令信号生成部在所述第三相位和所述第四相位分别输出采样指令信号；

第一模拟数字转换器，其在被输入了所述采样指令信号时被输入所述A相的信号，将被输入的所述A相的信号的大小转换为数字值来生成第一模拟数字转换值，并输出所生成的所述第一模拟数字转换值；

第二模拟数字转换器，其在被输入了所述采样指令信号时被输入所述B相的信号，将被输入的所述B相的信号的大小转换为数字值来生成第二模拟数字转换值，并输出所生成的所述第二模拟数字转换值；以及

旋转变压器数字转换部，其被输入所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据，并输出所计算出的所述角度数据。

2.根据权利要求1所述的角度位置检测装置，其特征在于，

取代所述旋转变压器数字转换部而具备平均旋转变压器数字转换部，该平均旋转变压器数字转换部具有平均值运算部和旋转变压器数字转换部，

其中，在以所述第一模拟数字转换器所输出的所述第一模拟数字转换值作为过去的第一模拟数字转换值、

以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述第一模拟数字转换器新输出的所述第一模拟数字转换值作为新的第一模拟数字转换值、

以所述第二模拟数字转换器所输出的所述第二模拟数字转换值作为过去的第二模拟数字转换值、

以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述第二模拟数字转换器新输出的所述第二模拟数字转换值作为新的第二模拟数字转换值时，

在使用所述过去的第一模拟数字转换值、所述新的第一模拟数字转换值、所述过去的第二模拟数字转换值以及所述新的第二模拟数字转换值来计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据的过程中，

所述平均值运算部基于所述过去的第一模拟数字转换值、所述新的第一模拟数字转换值、所述过去的第二模拟数字转换值以及所述新的第二模拟数字转换值中的至少两个以上的值来进行平均处理，

所述平均旋转变压器数字转换部中的所述旋转变压器数字转换部基于所述过去的第一模拟数字转换值、所述新的第一模拟数字转换值、所述过去的第二模拟数字转换值以及所述新的第二模拟数字转换值中的至少两个以上的值来计算所述角度数据，并输出所计算出的所述角度数据。

3.根据权利要求2所述的角度位置检测装置，其特征在于，

在所述平均旋转变压器数字转换部中，

所述旋转变压器数字转换部被输入所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据，并输出所计算出的所述角度数据，

所述平均值运算部具有：

角度数据存储部，其存储根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述旋转变压器数字转换部输出的所述角度数据，并且取代已存储的所述角度数据而存储新的角度数据，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述旋转变压器数字转换部新输出的所述角度数据作为所述新的角度数据；以及

角度数据平均部，其被输入所述新的角度数据并且被输入过去的角度数据，计算所述过去的角度数据与所述新的角度数据的平均值，并输出所计算出的所述平均值，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述旋转变压器数字转换部输出的所述角度数据作为所述新的角度数据，以在所述第三相位以前或者所述第四相位以前在所述角度数据存储部中存储的所述角度数据作为所述过去的角度数据。

4.根据权利要求2所述的角度位置检测装置，其特征在于，

在所述平均旋转变压器数字转换部中，

所述平均值运算部具有A相的平均值运算部和B相的平均值运算部，

其中，所述A相的平均值运算部具有：

第一模拟数字转换值的存储部，其存储根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述第一模拟数字转换器输出的所述第一模拟数字转换值，并且取代已存储的所述第一模拟数字转换值而存储新的第一模拟数字转换值，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述第一模拟数字转换器新输出的所述第一模拟数字转换值作为所述新的第一模拟数字转换值；以及

第一模拟数字转换值的平均部，其被输入所述新的第一模拟数字转换值并且被输入过去的第一模拟数字转换值，计算所述过去的第一模拟数字转换值和所述新的第一模拟数字转换值的平均值，并输出所计算出的所述平均值作为平均化后的第一模拟数字转换值，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述第一模拟数字转换器输出的所述第一模拟数字转换值作为所述新的第一模拟数字转换值，以在所述第三相位以前或者所述第四相位以前在所述第一模拟数字转换值的存储部中存储的所述第一模拟数字转换值作为所述过去的第一模拟数字转换值，

所述B相的平均值运算部具有：

第二模拟数字转换值的存储部，其存储根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述第二模拟数字转换器输出的所述第二模拟数字转换值，并且取代已存储的所述第二模拟数字转换值而存储新的第二模拟数字转换值，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述第二模拟数字转换器新输出的所述第二模拟数字转换值作为所述新的第二模拟数字转换值；以及

第二模拟数字转换值的平均部，其被输入所述新的第二模拟数字转换值并且被输入过去的第二模拟数字转换值，计算所述过去的第二模拟数字转换值与所述新的第二模拟数字转换值的平均值，并输出所计算出的所述平均值作为平均化后的第二模拟数字转换值，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而从所述第二模拟数字转换器输出的所述第二模拟数字转换值作为所述新的第二模拟数字转换值，以在所述第三相位以前或者所述第四相位以前在所述第二模拟数字转换值的存储部中存储的所述第二模拟数字转换值作为所述过去的第二模拟数字转换值，

所述旋转变压器数字转换部被输入所述平均化后的第一模拟数字转换值和所述平均化后的第二模拟数字转换值，基于被输入的所述平均化后的第一模拟数字转换值和所述平均化后的第二模拟数字转换值来计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据，并输出所计算出的所述角度数据。

5.根据权利要求2所述的角度位置检测装置，其特征在于，

在所述平均旋转变压器数字转换部中，

所述旋转变压器数字转换部具有跟踪环，所述跟踪环在被输入了所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值时基于被输入的所述第一模拟数字转换值和被输入的所述第二模拟数字转换值并根据所述旋转变压器的旋转角θ来计算所述旋转变压器的角度位置φ的情况下，根据被输入的所述第一模拟数字转换值和被输入的所述第二模拟数字转换值来计算偏差信号sin(θ-φ)，并将所计算出的偏差信号sin(θ-φ)收敛为零来计算所述旋转变压器的角度位置φ，所述旋转变压器数字转换部根据所计算出的所述角度位置φ来输出所述角度数据，

所述平均值运算部具有：

偏差信号存储部，其存储根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述跟踪环计算出的所述偏差信号，并且取代已存储的所述偏差信号而存储新的偏差信号，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述跟踪环新计算出的所述偏差信号作为所述新的偏差信号；以及

偏差信号平均部，其被输入所述新的偏差信号并且被输入过去的偏差信号，计算所述过去的偏差信号与所述新的偏差信号的平均值，并输出所计算出的所述平均值，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述跟踪环计算出的所述偏差信号作为所述新的偏差信号，以在所述第三相位以前或者所述第四相位以前在所述偏差信号存储部中存储的所述偏差信号作为所述过去的偏差信号。

6.根据权利要求1或2所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备矢量长度运算部，该矢量长度运算部被输入根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述第一模拟数字转换器输出的所述第一模拟数字转换值和由所述第二模拟数字转换器输出的所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的所述矢量长度，

所述采样指令信号生成部具有：

矢量长度存储部，其存储第一矢量长度并且取代已存储的所述第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第一矢量长度，以根据在所述第四相位或者所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部新输出的所述矢量长度作为所述新的第一矢量长度；以及

定时调整部，其被输入第二矢量长度并且被输入在所述矢量长度存储部中存储的所述第一矢量长度，调整输出所述采样指令信号的定时以使得所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之差为零，其中，以根据在所述第四相位或者所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第二矢量长度。

7.根据权利要求1或2所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备矢量长度运算部，该矢量长度运算部被输入根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述第一模拟数字转换器输出的所述第一模拟数字转换值和由所述第二模拟数字转换器输出的所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的所述矢量长度，

所述采样指令信号生成部具有：

矢量长度存储部，其存储第一矢量长度并且取代已存储的所述第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第一矢量长度，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部新输出的所述矢量长度作为所述新的第一矢量长度；以及

定时调整部，其被输入第二矢量长度并且被输入在所述第三相位以前或者所述第四相位以前在所述矢量长度存储部中存储的所述第一矢量长度，调整输出所述采样指令信号的定时以使得所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之差为零，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第二矢量长度。

8.根据权利要求1或2所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备矢量长度运算部，该矢量长度运算部被输入根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述第一模拟数字转换器输出的所述第一模拟数字转换值和由所述第二模拟数字转换器输出的所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的所述矢量长度，

所述采样指令信号生成部具有：

矢量长度存储部，其存储第一矢量长度并且取代已存储的所述第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第一矢量长度，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部新输出的所述矢量长度作为所述新的第一矢量长度；以及

定时调整部，其被输入第二矢量长度并且被输入在所述矢量长度存储部中存储的所述第一矢量长度，调整输出所述采样指令信号的定时以使得所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之差为零，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第二矢量长度。

9.根据权利要求1或2所述的角度位置检测装置，其特征在于，还具备矢量长度运算部和励磁信号生成部，其中，

所述矢量长度运算部被输入根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述第一模拟数字转换器输出的所述第一模拟数字转换值和由所述第二模拟数字转换器输出的所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的所述矢量长度，

所述励磁信号生成部具有：

矢量长度存储部，其存储第一矢量长度并且取代已存储的所述第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第一矢量长度，以根据在所述第四相位或者所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部新输出的所述矢量长度作为所述新的第一矢量长度；以及

相位调整部，其被输入第二矢量长度并且被输入在所述矢量长度存储部中存储的所述第一矢量长度，调整用于所述旋转变压器励磁的励磁信号的相位以使得所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之差为零，其中，以根据在所述第四相位或者所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第二矢量长度。

10.根据权利要求1或2所述的角度位置检测装置，其特征在于，还具备矢量长度运算部和励磁信号生成部，其中，

所述矢量长度运算部被输入根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述第一模拟数字转换器输出的所述第一模拟数字转换值和由所述第二模拟数字转换器输出的所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的所述矢量长度，

所述励磁信号生成部具有：

矢量长度存储部，其存储第一矢量长度并且取代已存储的所述第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第一矢量长度，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部新输出的所述矢量长度作为所述新的第一矢量长度；以及

相位调整部，其被输入第二矢量长度并且被输入在所述第三相位以前或者所述第四相位以前在所述矢量长度存储部中存储的所述第一矢量长度，调整用于所述旋转变压器励磁的励磁信号的相位以使得所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之差为零，其中，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第二矢量长度。

11.根据权利要求9或10所述的角度位置检测装置，其特征在于，

所述励磁信号生成部还具备：

矩形波脉冲生成部，其基于所述相位调整部的调整结果来输出第一矩形波脉冲；以及

振幅调整部，其被输入所述第一矩形波脉冲，并根据被输入的所述第一矩形波脉冲来输出第二矩形波脉冲，该第二矩形波脉冲调整用于所述旋转变压器励磁的所述励磁信号的振幅。

12.根据权利要求11所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备正弦波转换部，该正弦波转换部被输入所述第二矩形波脉冲，将被输入的所述第二矩形波脉冲转换为具有与所述第二矩形波脉冲所具有的频率相同的频率的正弦波，并输出进行转换所得到的所述正弦波。

13.根据权利要求12所述的角度位置检测装置，其特征在于，

所述正弦波转换部是低通滤波器。

14.根据权利要求1或2所述的角度位置检测装置，其特征在于，还具备：

基准信号生成部，其生成提供给所述旋转变压器的基准信号，并输出所生成的所述基准信号；

矢量长度运算部，其被输入根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述第一模拟数字转换器输出的所述第一模拟数字转换值和由所述第二模拟数字转换器输出的所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的所述矢量长度；以及

励磁信号生成部，该励磁信号生成部具有：

矢量长度存储部，其存储第一矢量长度并且取代已存储的所述第一矢量长度而存储新的第一矢量长度，其中，以根据在所述第三相位或者所述第四相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第一矢量长度，以根据在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令而由所述矢量长度运算部新输出的所述矢量长度作为所述新的第一矢量长度；

矢量长度差运算部，其被输入第一采样指令及第二矢量长度并且被输入在所述矢量长度存储部中存储的所述第一矢量长度，计算在所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之间产生的差、即矢量长度差信号，并输出所计算出的所述矢量长度差信号，其中，以在紧接在所述第三相位之后产生的所述第四相位或者紧接在所述第四相位之后产生的所述第三相位从所述采样指令信号生成部输出的所述采样指令作为所述第一采样指令，以根据所述第一采样指令而由所述矢量长度运算部输出的所述矢量长度作为所述第二矢量长度；以及

矩形波脉冲生成部，其被输入从所述矢量长度差运算部输出的所述矢量长度差信号和从所述基准信号生成部输出的所述基准信号，根据所述矢量长度差信号和所述基准信号来生成矩形波脉冲以使得所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之差为零，并输出所生成的所述矩形波脉冲。

15.根据权利要求14所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备振幅调整部，该振幅调整部被输入所述第一矩形波脉冲，并根据被输入的所述第一矩形波脉冲来输出第二矩形波脉冲，该第二矩形波脉冲调整用于所述旋转变压器励磁的所述励磁信号的振幅。

16.根据权利要求15所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备正弦波转换部，该正弦波转换部被输入所述第二矩形波脉冲，将被输入的所述第二矩形波脉冲转换为具有与所述第二矩形波脉冲所具有的频率相同的频率的正弦波，并输出进行转换所得到的所述正弦波。

17.根据权利要求16所述的角度位置检测装置，其特征在于，

所述正弦波转换部是低通滤波器。

18.根据权利要求1所述的角度位置检测装置，其特征在于，

取代所述旋转变压器数字转换部而具备平均旋转变压器数字转换部，该平均旋转变压器数字转换部包括平均值运算部，

该平均值运算部以以下的方式进行处理：将基于根据所述第三相位的所述采样指令信号而得到的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据所得到的结果、以及基于根据所述第四相位的所述采样指令信号而得到的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据所得到的结果依次均等平均后输出。

19.根据权利要求18所述的角度位置检测装置，其特征在于，

具备平均值运算部，该平均值运算部将基于根据所述第三相位的所述采样指令信号而得到的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据所得到的结果、以及基于根据所述第四相位的所述采样指令信号而得到的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据所得到的结果依次均等平均后作为新的角度数据输出。

20.根据权利要求18所述的角度位置检测装置，其特征在于，

在所述平均旋转变压器数字转换部中，

所述平均值运算部具有A相的平均值运算部和B相的平均值运算部，

其中，所述A相的平均值运算部将根据所述第三相位的所述采样指令信号而得到的所述第一模拟数字转换值、以及根据所述第四相位的所述采样指令信号而得到的所述第一模拟数字转换值依次均等平均后作为新的第一模拟数字转换值输出，

所述B相的平均值运算部将根据所述第三相位的所述采样指令信号而得到的所述第二模拟数字转换值、以及根据所述第四相位的所述采样指令信号而得到的所述第二模拟数字转换值依次均等平均后作为新的第二模拟数字转换值输出，

所述旋转变压器数字转换部被输入平均化后的所述新的第一模拟数字转换值和平均化后的所述新的第二模拟数字转换值，基于被输入的平均化后的所述新的第一模拟数字转换值和平均化后的所述新的第二模拟数字转换值来计算表示所述旋转变压器的角度位置的角度数据，并输出所计算出的所述角度数据。

21.根据权利要求18所述的角度位置检测装置，其特征在于，

在所述平均旋转变压器数字转换部中，

所述旋转变压器数字转换部具有跟踪环，该跟踪环在被输入了所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值时基于被输入的所述第一模拟数字转换值和被输入的所述第二模拟数字转换值并根据所述旋转变压器的旋转角θ来计算所述旋转变压器的角度位置φ的情况下，根据被输入的所述第一模拟数字转换值和被输入的所述第二模拟数字转换值来计算偏差信号sin(θ-φ)，并将所计算出的偏差信号sin(θ-φ)收敛为零来计算所述旋转变压器的角度位置φ，所述旋转变压器数字转换部根据所计算出的所述角度位置φ来输出所述角度数据，

在所述平均旋转变压器数字转换部中具备所述平均值运算部，所述平均值运算部将所述第三相位的所述采样指令信号的定时时的所述偏差信号和所述第四相位的所述采样指令信号的定时时的所述偏差信号依次均等平均后作为新的偏差信号输出。

22.根据权利要求1或18所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备矢量长度运算部，该矢量长度运算部被输入所述第一模拟数字转换器所输出的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换器所输出的所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的所述矢量长度，

所述角度位置检测装置还具有励磁信号生成部和定时调整部，

在以所述第三相位的所述采样指令信号的定时时的所述矢量长度作为第一矢量长度、以所述第四相位的所述采样指令信号的定时时的所述矢量长度作为第二矢量长度时，

所述励磁信号生成部输出用于所述旋转变压器励磁的励磁信号，

所述定时调整部针对所述励磁信号的相位调整输出所述采样指令信号的定时以使得所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之差为零。

23.根据权利要求1或18所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备矢量长度运算部，该矢量长度运算部被输入所述第一模拟数字转换器所输出的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换器所输出的所述第二模拟数字转换值，基于被输入的所述第一模拟数字转换值和所述第二模拟数字转换值来计算表示矢量的大小的矢量长度，并输出所计算出的所述矢量长度，

所述角度位置检测装置还具备励磁信号生成部，该励磁信号生成部包括相位调整部，

在以所述第三相位的所述采样指令信号的定时时的所述矢量长度作为第一矢量长度、以所述第四相位的所述采样指令信号的定时时的所述矢量长度作为第二矢量长度时，

该相位调整部输出用于所述旋转变压器励磁的励磁信号，并且对所述励磁信号的相位进行调整以使得所述第一矢量长度与所述第二矢量长度之差为零。

24.根据权利要求22或23所述的角度位置检测装置，其特征在于，

所述励磁信号生成部还具备：

矩形波脉冲生成部，其基于所述相位调整部的调整结果来输出第一矩形波脉冲；以及

振幅调整部，其被输入所述第一矩形波脉冲，并根据被输入的所述第一矩形波脉冲来输出第二矩形波脉冲，该第二矩形波脉冲调整用于所述旋转变压器励磁的所述励磁信号的振幅。

25.根据权利要求24所述的角度位置检测装置，其特征在于，

还具备正弦波转换部，该正弦波转换部被输入所述第二矩形波脉冲，将被输入的所述第二矩形波脉冲转换为具有与所述第二矩形波脉冲所具有的频率相同的频率的正弦波，并输出进行转换所得到的所述正弦波。

26.根据权利要求25所述的角度位置检测装置，其特征在于，

所述正弦波转换部是低通滤波器。