CN204244122U - 具备对信号线进行终端处理的终端电阻部的信号调整装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种具备对信号线进行终端处理的终端电阻部的信号调整装置。检测信号接收部(21)经由信号线(6a、6b)接收从电动机控制装置(7)中使用的位置检测器(6)输出的检测信号。根据接收的检测信号以及按照位置检测器(6)的种类决定的基准值，将终端电阻部(22)变更为按照位置检测器(6)的种类而决定的电阻值。由此，能够不进行电阻器的添加、省略或者变更地，对应于在接收部上连接的位置检测器的种类，将终端电阻部的电阻值设定为恰当的值。

Description

具备对信号线进行终端处理的终端电阻部的信号调整装置
技术领域
本实用新型涉及一种信号调整装置，其用于对在电动机控制装置中使用的位置检测器输出的检测信号进行调整。
背景技术
已知一种信号调整装置，其在从发送部经由信号线向接收部发送信号时调整信号。在信号调整装置中，为了使信号的振幅的变动、阶梯的信号波形的生成、信号的反射等造成的信号的失真、扰乱等不良影响不波及到信号，在信号线上连接有对信号线进行终端处理的终端电阻部。
在这样的信号调整处理装置中，提出了以下一种信号调整装置(例如，日本专利公开公报JP-A-2009-159256)，对于预先具备内部处理电路、将内部处理电路的处理结果输出到信号线的输出缓冲器以及设置在它们之间的码校验位插入电路的发送部，设置具有唯一决定的最佳的电阻值的终端电阻部，根据裕度对于眼图张度具有的模板的变动，变更唯一决定的终端电阻部的电阻值。
有时在电动机控制装置中使用，能够将检测电动机的位置的位置检测器经由信号线连接在接收部上，从连接的位置检测器经由信号线向接收部发送检测信号。这里，在使用终端电阻部对信号线进行终端处理时，用于使不良影响不波及到检测信号的终端电阻部的最佳电阻值根据连接在接收部上的位置检测器的种类而不同。例如，在将某个特定生产厂商制造的位置检测器连接在接收部上时的终端电阻部的最佳电阻值与把其他的生产厂商制造的位置检测器连接在接收部上时的终端电阻部的最佳电阻值不同。
因此，难以将终端电阻部的电阻值设定为对于连接在接收部上的位置检测器最佳的电阻值。另外，为了将终端电阻部的电阻值设定为对于连接在接收部上的位置检测器最佳的电阻值，可能产生对终端电阻部追加其他的电阻器，将终端电阻部中包含的电阻器的一部分省略的事态，或者将终端电阻部中包含的电阻器变更为其它的电阻器的事态。
本实用新型的目的在于提供一种信号调整装置，其能够不进行电阻器的添加、省略或者变更地，对应于在接收部上连接的位置检测器的种类，将终端电阻部的电阻值设定为恰当的值。
实用新型内容
本实用新型的一实施例的信号调整装置用于调整从电动机控制装置中使用的位置检测器输出的检测信号，其具备：检测信号接收部，其经由信号线接收检测信号；以及终端电阻部，其能够变更为按照位置检测器的种类决定的电阻值。
优选本实用新型的其他实施例的信号调整装置还具备电阻值变更部，其根据接收到的检测信号，将终端电阻部的电阻值变更为按照位置检测器的种类决定的电阻值。
优选本实用新型的其他实施例的信号调整装置还具备：变更值设定部，其基于接收到的检测信号，设定电阻值的变更值；以及电阻值变更部，其使用变更值来变更电阻值。
优选本实用新型的其他实施例的信号调整装置还具备：变更值设定部，其基于接收到的检测信号，设定电阻值的变更值；变更值设定部将变更值输出给显示装置。
优选电阻值变更部具有存储变更值的存储部，使用存储在存储部中的变更值来变更终端电阻部的电阻值。
优选变更值设定部具有为了选择与位置检测器的种类对应的基准值，判别位置检测器的种类的判别部。
优选终端电阻部具有一端与信号线连接的可变电阻器。
优选终端电阻部具有：一端与信号线连接的第1固定电阻器；由第2固定电阻器以及进行信号线和第2固定电阻器的一端之间的连接或者切断的开关构成的至少一段。
优选终端电阻部具有：一端与信号线连接的第1固定电阻器；由第2固定电阻器以及配置在信号线和第2固定电阻器的一端之间的短路针构成的至少一段。
附图说明
通过参照以下附图，可以更明确地理解本实用新型。
图1是具有本实用新型的第1实施方式的信号调整装置的系统的框图。
图2是具有本实用新型的第2实施方式的信号调整装置的系统的框图。
图3是具有本实用新型的第3实施方式的信号调整装置的系统的框图。
图4是图1～3所示的终端电阻部的其他例子的电路图。
图5是具有本实用新型的第4实施方式的信号调整装置的系统的框图。
具体实施方式
(第1实施方式)
参照附图对本实用新型的信号调整装置的实施方式进行说明。在图中，对相同的结构要素标注相同的符号。
图1是具有本实用新型第1实施方式的信号调整装置的系统的框图。图1所示的系统具有：三相交流电源1、变换器2、平滑电容器3、逆变器4、伺服电动机5、位置检测器6、电动机控制装置7、上位控制装置8、以及显示装置9。
三相交流电源1由商用交流电源构成。变换器2例如由多个(3相交流时为6个)整流二极管以及与这些整流二极管中的各个整流二极管逆并联连接的晶体管构成，把从三相交流电源1供给的交流电力变换为直流电力。平滑电容器3与变换器2并联连接，用于使通过变换器2的整流二极管整流后的电压平滑化。逆变器4与平滑电容器3并联连接，例如由多个(3相交流时为6个)整流二极管以及与这些整流二极管中的各个整流二极管逆并联连接的晶体管构成，根据后面说明的PWM信号进行晶体管的开关动作，由此将变换器2变换后的直流电力变换为交流电力。
电动机5由在转子和定子中的某一方中设置永磁体的旋转型伺服电动机、在定子和滑块中的某一方中设置永磁体的直线伺服电动机以及在定子和振子中的某一方中设置永磁体的振动型伺服电动机等构成。
位置检测器6在电动机控制装置7中使用，由编码器、霍尔元件、旋转变压器等构成，检测电动机5的位置。也就是说，位置检测器6检测电动机5的位置信息、即电动机5的旋转角度，将表示电动机5的旋转角度的检测信号(此时为差动信号)经由2根信号线6a、6b输出给电动机控制装置7。
电动机控制装置7对电动机5进行反馈控制等控制，并且进行从位置检测器6输出的检测信号的调整。因此，电动机控制装置7具有信号调整装置11和PWM信号生成部12。
信号调整装置11对从位置检测器6输出的检测信号进行调整。因此，信号调整装置11具有检测信号接收部21和终端电阻部22。检测信号接收部21经由信号线6a、6b接收从位置检测器6输出的检测信号，将接收到的检测信号原样或者将接收到的检测信号乘以预定的常数(例如10)后，发送给上位控制装置8以及PWM信号生成部12。
终端电阻部22连接在信号线6a、6b上，用于对信号线6a、6b进行终端处理。关于终端电阻部22的电阻值，能够根据检测信号的振幅值以及作为按照位置检测器6的种类(例如，位置检测器的生产厂商的不同)决定的基准值的将位置检测器6连接在检测信号接收部21上时的最佳电阻值，变更为与位置检测器6的种类对应的电阻值。
在本实施方式中，终端电阻部22具有可变电阻器22a，其一端连接在信号线6a上，另一端连接在信号线6b上。
PWM信号生成部12根据检测信号表示的电动机5的实际的角度以及从上位控制装置8输入的电动机5的角度的指令值，生成PWM信号，将生成的PWM信号输出给逆变器4。
在本实施方式中，电动机控制装置7由具备输入输出端口、串行通信电路、A/D变换器、计数器等的处理器来实现，按照存储在未图示的存储器中的处理程序执行各种处理。
上位控制装置8由CNC(数值控制装置)等构成，通过对程序中包含的位置数据进行解析来生成电动机5的角度的指令值，将生成的电动机5的角度的指令值输出给PWM信号生成部12。在本实施方式中，上位控制装置8具有：振幅值检测部8a、变更值设定部8b、以及电阻值变更部8c。
振幅值检测部8a从检测信号接收部21输入检测信号接收部21接收到的检测信号、或者将检测信号接收部21接收到的检测信号乘以预定的常数(例如10)后的信号，对检测信号的振幅值进行检测。因此，振幅值检测部8a由按照每个预定的采样周期(例如1毫秒)将检测信号变换为数字数据的A/D变换器等构成。然后，振幅值检测部8a将检测出的振幅值输出给变更值设定部8b。
变更值设定部8b根据检测信号接收部21接收到的检测信号，设定终端电阻部22的电阻值、即可变电阻器22a的电阻值的变更值。在本实施方式中，变更值设定部8b从振幅值检测部8a输入检测信号的振幅值，根据振幅值和作为按照位置检测器6的种类决定的基准值的振幅值的最佳值，设定变更值。
因此，变更值设定部8b从存储器(未图示)读出电动机5的动作条件下的振幅值的最佳值(即，使检测信号的振幅的变动、阶梯信号波形的生成、检测信号的反射等造成的信号的失真、扰乱等不良影响不波及到检测信号的振幅值)，根据振幅值检测部8a检测出的振幅值和振幅值的最佳值的差值或者比值计算变更值。使用对位置检测器6的每个种类设定的，表示检测出的振幅值和振幅值的最佳值的差值或者比值与变更值的关系的表格来进行这样的变更值的计算。
在本实施方式中，变更值设定部8b具有判别部8b’，其根据在电动机5的特定的动作条件(例如，电动机的转速为每1秒50转)下振幅值检测部8a输出的(与按照位置检测器6的每个种类而不同的检测信号的波形图形对应的)数字数据的变动图形，判别位置检测器6的种类以及检测信号的振幅值。由此，变更值设定部8b根据判别出的位置检测器6的种类，从存储在上述存储器中的多个振幅值的最佳值中选择与判别出的位置检测器6的种类对应的振幅值的最佳值。然后，变更值设定部8b将根据检测出的振幅值和选择的振幅值的最佳值而计算出的变更值输出给电阻值变更部8c以及显示装置9。
电阻值变更部8c根据检测信号接收部21接收到的检测信号，将终端电阻部22的电阻值，即可变电阻器22a的电阻值变更为按照位置检测器6的种类决定的电阻值。在本实施方式中，电阻值变更部8c从变更值设定部8b输入变更值，使用变更值将终端电阻部22的电阻值、即可变电阻器22a的电阻值变更为位置检测器6连接在检测信号接收部21上时的最佳的电阻值。因此，电阻值变更部8c将终端电阻部22的电阻值设定为预先设定的电阻值(例如10Ω)，将预先设定的电阻值加上变更值后的值、或者从预先设定的电阻值中减去变更值后的值设定为位置检测器6连接在检测信号接收部21上时的最佳的电阻值。
在本实施方式中，电阻值变更部8c具有存储部8c’，其存储按照位置检测器6的种类设定的变更值，使用存储在存储部8c’中的变更值来变更终端电阻部22的电阻值。把按照位置检测器6的种类设定的变更值存储在存储部8c’中。当连接在检测信号接收部21上的位置检测器6没有被变更为其他种类的位置检测器的情况下，变更值设定部8b在振幅值检测部8a检测到检测信号的振幅值的情况下也不进行变更值的设定。通过使用存储在存储部8c’中的变更值来变更终端电阻部22的电阻值，不需要在每次启动电动机控制装置7时重新设定变更值。
显示部9由从变更值设定部8b输入变更值，显示输入的变更值的LCD等构成。
对本实施方式的动作进行说明。首先，电阻值变更部8c将终端电阻部22的电阻值设定为预先设定的电阻值(例如10Ω)，上位控制装置8为了使每个预定时间(例如1秒)的电动机5的转速为恒定转速(例如50转)，向PWM信号生成部12输出电动机5的角度的指令值。
然后，检测信号接收部21接收来自位置检测器6的检测信号，将接收到的检测信号输出给振幅值检测部8a。然后，振幅值检测部8a对检测信号的振幅值进行检测，将检测出的振幅值输入给变更值设定部8b。然后，变更值设定部8b中包含的判别部8b’判断输入的振幅值是否与振幅值的最佳值一致。
在输入的振幅值与振幅值的最佳值一致的情况下，变更值设定部8b不向电阻值变更部8c输出变更值。与此相对，在输入的振幅值与振幅值的最佳值不一致的情况下，变更值设定部8b计算变更值，并将计算出的变更值输出给电阻值变更部8c。然后，电阻值变更部8c将变更值存放在存储部8c’中，使用存储在存储部8c’中的变更值，将终端电阻部22的电阻值变更为位置检测器6连接在检测信号接收部21上时的最佳的电阻值。
根据本实施方式，在由于无法预先确定连接在检测信号接收部21上的位置检测器6的种类，位置检测器6的传输特性变化的情况下，也能够将终端电阻部22的电阻值按照位置检测器6的种类变更为最佳的电阻值。因此，能够不进行电阻器的添加、省略或者变更地，将终端电阻部22的电阻值按照连接在检测信号接收部21上的位置检测器6的种类设定为恰当的值。另外，通过将终端电阻部22的电阻值设定为恰当的值，检测信号的振幅的变动、阶梯信号波形的生成、检测信号的反射等造成的信号的失真、扰乱等不良影响不会波及到检测信号。
(第2实施方式)
图2是具有本实用新型的第2实施方式的信号调整装置的系统的框图。在图2中，电动机控制装置7’包含的信号调整装置11’除了具有检测信号接收部21以及终端电阻部22以外，还具有电阻值变更部8c，上位控制装置8’具有振幅值检测部8a以及变更值设定部8b，但不具有电阻值变更部8c。如图2所示，也可以将电阻值变更部8c不设置在上位控制装置8’中，而设置在信号调整装置11’中。
(第3实施方式)
图3是具有本实用新型第3实施方式的信号调整装置的系统的框图。在图3中，电动机控制装置7”中包含的信号调整装置11”除了具有检测信号接收部21以及终端电阻部22以外，还具有振幅值检测部8a、变更值设定部8b以及电阻值变更部8c，上位控制装置8”不具有振幅值检测部8a、变更值设定部8b以及电阻值变更部8c。如图3所示，也可以将振幅值检测部8a、变更值设定部8b以及电阻值变更部8c不设置在上位控制装置8”中，而设置在信号调整装置11”中。在本实施方式中，变更值设定部8b根据从上位控制装置8输入的电动机5的角度的指令值来判断电动机5的动作状态(动作条件)。
图4是图1～3所示的终端电阻部的其他例子的电路图。在图4中，终端电阻部22’具有一端连接在信号线6a上，另一端连接在信号线6b上的作为第1固定电阻器的固定电阻器22a’、第1级、第2级以及第3级，其中，第1级由一端连接在信号线6a上的作为第2固定电阻器的固定电阻器22b’以及进行固定电阻器22b’的另一端和信号线6b之间的连接以及切断的开关22c’构成；第2级由一端连接在信号线6a上的作为第2固定电阻器的固定电阻器22d’以及进行固定电阻器22d’的另一端和信号线6b之间的连接以及切断的开关22e’构成；第3级由一端连接在信号线6a上的作为第2固定电阻器的固定电阻器22f’以及进行固定电阻器22f’的另一端和信号线6b之间的连接以及切断的开关22g’构成。
此时，为了将终端电阻部22’的电阻值变更为位置检测器6连接在检测信号接收部21上时的最佳的电阻值，开关22c’、22e’、22g’按照电阻值变更部8c的终端电阻部22’的电阻值的变更指示，分别进行固定电阻器22b’、22d’、22f’的另一端和信号线6b之间的连接以及切断。另外，固定电阻器22b’、22d’、22f’的电阻值可以是全部相同、一部分相同、或者全部不同中的任意一种。
(第4实施方式)
图5是具有本实用新型的第4实施方式的信号调整装置的系统的框图。在图5中，电动机控制装置17中包含的信号调整装置31除了具有检测信号接收部21，还具有振幅值检测部8a、变更值设定部8b以及终端电阻部22”。
终端电阻部22”具有固定电阻器22a’、第1级、第2级以及第3级，其中，第1级由一端连接在信号线6a上的固定电阻器22b’以及配置在固定电阻器22b’的另一端和信号线6b之间的短路针22c”构成；第2级由一端连接在信号线6a上的固定电阻器22d’以及配置在固定电阻器22d’的另一端和信号线6b之间的短路针22e”构成；第3级由一端连接在信号线6a上的固定电阻器22f’以及配置在固定电阻器22f’的另一端和信号线6b之间的短路针22g”构成。
此时，为了将终端电阻部22’的电阻值变更为位置检测器6连接在检测信号接收部21上时的最佳的电阻值，根据在显示装置9上显示的变更值，使短路针22c”、22e”、22g”中的至少一个短路。
本实用新型并不局限于上述实施方式，可以进行多种变更及变形。例如，在上述实施方式中，说明了将本实用新型的信号调整装置设置在电动机控制装置内的情况，但是也可以将本实用新型的信号调整装置设置在电动机控制装置外。
还有，在上述实施方式中，说明了使用差动信号来作为检测信号的情况，但在使用差动信号以外的信号来作为检测信号的情况(即，将终端电阻部的一端连接在信号线上，将另一端接地的情况)下也可以应用本实用新型。
另外，也可以设置对检测信号接收部接收到的检测信号的波形进行检测的波形检测部，取代振幅值检测部。此时，变更值设定部根据波形检测部检测出的波形和按照位置检测器的种类决定的基准波形，设定终端电阻部的电阻值的变更值，或者，电阻值变更部根据波形检测部检测出的波形和按照位置检测器的种类确定的基准波形，将终端电阻部的电阻值变更为按照位置检测器的种类决定的电阻值。
并且，在将终端电阻部的电阻值变更为位置检测器连接在检测信号接收部上时的最佳的电阻值之后，为了对终端电阻部的电阻值进行微调，可以重复进行电阻值变更部的终端电阻部的电阻值的变更指示。
根据本实用新型，能够提供一种信号调整装置，其能够不进行电阻器的添加、省略或者变更地，将终端电阻部的电阻值按照连接在接收部上的位置检测器的种类设定为恰当的值。

Claims (9)

1.一种信号调整装置(11)，其用于调整从电动机控制装置中使用的位置检测器输出的检测信号，所述信号调整装置的特征在于，具备：
检测信号接收部(21)，其经由信号线接收所述检测信号；以及
终端电阻部(22)，其能够变更为按照位置检测器的种类决定的电阻值。
2.如权利要求1所述的信号调整装置，其特征在于，
还具备电阻值变更部(8c)，其基于接收到的检测信号，将所述终端电阻部的电阻值变更为按照位置检测器的种类决定的电阻值。
3.如权利要求1所述的信号调整装置，其特征在于，还具备：
变更值设定部(8b)，其基于接收到的检测信号，设定所述电阻值的变更值；以及
电阻值变更部(8c)，其使用所述变更值来变更所述电阻值。
4.如权利要求1所述的信号调整装置，其特征在于，
还具备变更值设定部(8b)，其基于接收到的检测信号，设定所述电阻值的变更值，
所述变更值设定部将所述变更值输出给显示装置。
5.如权利要求3所述的信号调整装置，其特征在于，
所述电阻值变更部(8c)具有存储所述变更值的存储部(8c’)，使用存储在所述存储部中的所述变更值来变更所述终端电阻部的电阻值。
6.如权利要求3至5中的任意一项所述的信号调整装置，其特征在于，
所述变更值设定部(8c)具有为了选择与位置检测器的种类对应的基准值，判别位置检测器的种类的判别部(8b’)。
7.如权利要求1至5中的任意一项所述的信号调整装置，其特征在于，
所述终端电阻部(22)具有一端与信号线连接的可变电阻器(22a)。
8.如权利要求1至5中的任意一项所述的信号调整装置，其特征在于，
所述终端电阻部(22’)具有：
一端与信号线连接的第1固定电阻器(22a’)；
由第2固定电阻器以及进行信号线和所述第2固定电阻器的一端之间的连接或者切断的开关(22c’)构成的至少一级。
9.如权利要求4所述的信号调整装置，其特征在于，
所述终端电阻部(22’)具有：
一端与信号线连接的第1固定电阻器(22a’)；
由第2固定电阻器(22b’)以及配置在信号线和所述第2固定电阻器的一端之间的短路针(22c”)构成的至少一级。
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