JP2000046584A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JP2000046584A JP2000046584A JP10214399A JP21439998A JP2000046584A JP 2000046584 A JP2000046584 A JP 2000046584A JP 10214399 A JP10214399 A JP 10214399A JP 21439998 A JP21439998 A JP 21439998A JP 2000046584 A JP2000046584 A JP 2000046584A
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- coils
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Abstract
(57)【要約】
【課題】レゾルバから成る位置検出装置において、より
高精度な位置検出を行なうことを目的とする。 【解決手段】位置検出の精度を改善するために、Ａ相の
コイル１３とＢ相のコイル１４からの出力波形をそれぞ
れ位相調整回路２７、２８によって位相調整して位相歪
を除去するとともに、ゲイン調整回路２９、３０によっ
て振幅のバラツキを除去する。
高精度な位置検出を行なうことを目的とする。 【解決手段】位置検出の精度を改善するために、Ａ相の
コイル１３とＢ相のコイル１４からの出力波形をそれぞ
れ位相調整回路２７、２８によって位相調整して位相歪
を除去するとともに、ゲイン調整回路２９、３０によっ
て振幅のバラツキを除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位置検出装置に係
り、とくに互いにずれた位置に配された２つのコイルに
よって９０°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波を
用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置に関す
る。
り、とくに互いにずれた位置に配された２つのコイルに
よって９０°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波を
用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】２つのコイルを用いて９０°位相がずれ
た正弦波を取出すようにしたレゾルバと称される位置検
出装置が知られている。この位置検出装置は図９に示す
ようにＡ相のコイル１とＢ相のコイル２とを備え、これ
らのコイル１、２にそれぞれ基準周波数の交流信号を印
加するとともに、移動させることによってコイル１、２
の出力を振幅変調させるようにしたものである。コイル
１、２の出力は差分器３、４によってそれぞれ復調さ
れ、ローパスフィルタ５、６を通してデコーダ７に供給
され、このデコーダ７で位置データを得るようにしてい
る。
た正弦波を取出すようにしたレゾルバと称される位置検
出装置が知られている。この位置検出装置は図９に示す
ようにＡ相のコイル１とＢ相のコイル２とを備え、これ
らのコイル１、２にそれぞれ基準周波数の交流信号を印
加するとともに、移動させることによってコイル１、２
の出力を振幅変調させるようにしたものである。コイル
１、２の出力は差分器３、４によってそれぞれ復調さ
れ、ローパスフィルタ５、６を通してデコーダ７に供給
され、このデコーダ７で位置データを得るようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図９に示すような従来
のレゾルバによれば、固定子と可動子との間のギャップ
や固定子の歯型の形状によって、取出す正弦波に歪が発
生していた。このように歪がある正弦波を用いて角度検
出あるいは位置検出を行なうようにすると誤差が発生
し、その精度が制限される問題があった。
のレゾルバによれば、固定子と可動子との間のギャップ
や固定子の歯型の形状によって、取出す正弦波に歪が発
生していた。このように歪がある正弦波を用いて角度検
出あるいは位置検出を行なうようにすると誤差が発生
し、その精度が制限される問題があった。
【０００４】このような問題点に鑑みて、従来は図９に
示すように、ローパスフィルタ５、６を設け、これらの
フィルタ５、６によって差分器３、４で復調された正弦
波をフィルタ処理し、歪を小さくすることによって必要
な精度を得るようにしていた。しかしこのような方法に
よれば、それぞれのレゾルバに特有の異なる歪波形を補
正することが難しいという問題があった。このためにレ
ゾルバの製造時に固定子や可動子の歯の仕上げやギャッ
プの調整等を高精度に行なわなければならず、これによ
って工数を必要とするとともに、コストが増大する欠点
があった。
示すように、ローパスフィルタ５、６を設け、これらの
フィルタ５、６によって差分器３、４で復調された正弦
波をフィルタ処理し、歪を小さくすることによって必要
な精度を得るようにしていた。しかしこのような方法に
よれば、それぞれのレゾルバに特有の異なる歪波形を補
正することが難しいという問題があった。このためにレ
ゾルバの製造時に固定子や可動子の歯の仕上げやギャッ
プの調整等を高精度に行なわなければならず、これによ
って工数を必要とするとともに、コストが増大する欠点
があった。
【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、互いにずれた位置に配された２つのコ
イルから取出された正弦波の歪を電気的に低減し、これ
によって位置精度の向上を図るようにした位置検出装置
を提供することを目的とする。
たものであって、互いにずれた位置に配された２つのコ
イルから取出された正弦波の歪を電気的に低減し、これ
によって位置精度の向上を図るようにした位置検出装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いにずれた
位置に配された２つコイルによって９０°位相がずれた
正弦波を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうよ
うにした位置検出装置において、前記９０°位相がずれ
た２つの正弦波の位相を調整する手段を設けたことを特
徴とする位置検出装置に関するものである。ここで前記
位相を調整する手段が位相調整回路であってよい。
位置に配された２つコイルによって９０°位相がずれた
正弦波を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうよ
うにした位置検出装置において、前記９０°位相がずれ
た２つの正弦波の位相を調整する手段を設けたことを特
徴とする位置検出装置に関するものである。ここで前記
位相を調整する手段が位相調整回路であってよい。
【０００７】また別の発明は、互いにずれた位置に配さ
れた２つコイルによって９０°位相がずれた正弦波を取
出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにした位
置検出装置において、前記９０°位相がずれた２つの正
弦波の振幅を調整する手段を設けたことを特徴とする位
置検出装置に関するものである。ここで前記振幅を調整
する手段がゲイン調整回路であってよい。
れた２つコイルによって９０°位相がずれた正弦波を取
出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにした位
置検出装置において、前記９０°位相がずれた２つの正
弦波の振幅を調整する手段を設けたことを特徴とする位
置検出装置に関するものである。ここで前記振幅を調整
する手段がゲイン調整回路であってよい。
【０００８】さらに別の発明は、互いにずれた位置に配
された２つのコイルによって９０°位相がずれた正弦波
を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにし
た位置検出装置において、予め作成された補正データを
用いて位置データを補正するようにしたことを特徴とす
る位置検出装置に関するものである。
された２つのコイルによって９０°位相がずれた正弦波
を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにし
た位置検出装置において、予め作成された補正データを
用いて位置データを補正するようにしたことを特徴とす
る位置検出装置に関するものである。
【０００９】さらに別の発明は、固定側と可動側の内の
一方に互いに位相が９０°ずれるようにＡ相のコイルと
Ｂ相のコイルとを設け、所定の周波数の交流信号を前記
Ａ相のコイルと前記Ｂ相のコイルに加えるとともに、可
動子を固定子に対して移動したときに前記Ａ相のコイル
と前記Ｂ相のコイルに加えられている前記交流信号を振
幅変調し、振幅変調された前記Ａ相のコイルの出力波形
と前記Ｂ相のコイルの出力波形とをそれぞれ復調するこ
とにより９０°位相がずれた２つの正弦波を取出し、該
正弦波のレベルから位置検出を行なうようにした位置検
出装置において、前記９０°位相がずれた２つの正弦波
の位相を調整する手段と振幅を調整する手段とを設けた
ことを特徴とする位置検出装置に関するものである。
一方に互いに位相が９０°ずれるようにＡ相のコイルと
Ｂ相のコイルとを設け、所定の周波数の交流信号を前記
Ａ相のコイルと前記Ｂ相のコイルに加えるとともに、可
動子を固定子に対して移動したときに前記Ａ相のコイル
と前記Ｂ相のコイルに加えられている前記交流信号を振
幅変調し、振幅変調された前記Ａ相のコイルの出力波形
と前記Ｂ相のコイルの出力波形とをそれぞれ復調するこ
とにより９０°位相がずれた２つの正弦波を取出し、該
正弦波のレベルから位置検出を行なうようにした位置検
出装置において、前記９０°位相がずれた２つの正弦波
の位相を調整する手段と振幅を調整する手段とを設けた
ことを特徴とする位置検出装置に関するものである。
【００１０】本発明の好ましい態様は、レゾルバから成
る位置検出装置において、その出力の２相波を調整する
回路と、その２相波を位置に変換する電気回路と、これ
らを制御する制御手段とから構成される位置検出装置に
関するものである。ここでレゾルバから成る位置検出装
置の２つの正弦波の位相歪と振幅歪を調整する回路を有
しており、さらに２つの正弦波を用いて位置情報を取出
すデコーダから得られた出力をさらにソフトウエア制御
によって補正するようにしている。
る位置検出装置において、その出力の２相波を調整する
回路と、その２相波を位置に変換する電気回路と、これ
らを制御する制御手段とから構成される位置検出装置に
関するものである。ここでレゾルバから成る位置検出装
置の２つの正弦波の位相歪と振幅歪を調整する回路を有
しており、さらに２つの正弦波を用いて位置情報を取出
すデコーダから得られた出力をさらにソフトウエア制御
によって補正するようにしている。
【００１１】このような構成によれば、今までは物理特
性を改善することでしか対処できなかった固定子や可動
子の歯型やコイルのバラツキの影響を改善することが可
能になる。さらにソフトウエア制御による補正を併用す
ることによって、より精度を改善することが可能にな
る。
性を改善することでしか対処できなかった固定子や可動
子の歯型やコイルのバラツキの影響を改善することが可
能になる。さらにソフトウエア制御による補正を併用す
ることによって、より精度を改善することが可能にな
る。
【００１２】ＸＹテーブル、レーダアンテナ、スライド
機構等の位置検出に用いられるレゾルバから成る位置検
出装置において、９０°位相がずれた正弦波を利用して
位置や角度を検出する場合に、正弦波の振幅や位相歪が
あると精度が悪くなる。このために正弦波の歪を低減す
るための検出部の機構を工夫したり、波形をフィルタ処
理して歪を小さくしたりして精度を得ている。このため
に検出部のギャップや形状の精度を高精度にする必要が
あり、これによって製造コストが高くなる問題があっ
た。また直線型の場合には検出コイルに正弦波を発生さ
せる目的でレゾルバの固定子と可動子とに歯を切るよう
にしているが、加工精度や積層時の工作精度によって歯
の形状か微妙に変化するために、正弦波の再現性が悪
く、位置のフラツキが発生して精度を悪化させる原因に
なっていた。
機構等の位置検出に用いられるレゾルバから成る位置検
出装置において、９０°位相がずれた正弦波を利用して
位置や角度を検出する場合に、正弦波の振幅や位相歪が
あると精度が悪くなる。このために正弦波の歪を低減す
るための検出部の機構を工夫したり、波形をフィルタ処
理して歪を小さくしたりして精度を得ている。このため
に検出部のギャップや形状の精度を高精度にする必要が
あり、これによって製造コストが高くなる問題があっ
た。また直線型の場合には検出コイルに正弦波を発生さ
せる目的でレゾルバの固定子と可動子とに歯を切るよう
にしているが、加工精度や積層時の工作精度によって歯
の形状か微妙に変化するために、正弦波の再現性が悪
く、位置のフラツキが発生して精度を悪化させる原因に
なっていた。
【００１３】そこで本発明においては、上記の問題点を
解決するために、２つのコイルから出力される正弦波の
位相歪と振幅歪に着目し、これらの位相歪と振幅歪を低
減し、２相波の位相と振幅とを個々に可変するようにし
たものであって、これによって２相波の歪を低減する機
能をもった位置検出装置を提供するものである。
解決するために、２つのコイルから出力される正弦波の
位相歪と振幅歪に着目し、これらの位相歪と振幅歪を低
減し、２相波の位相と振幅とを個々に可変するようにし
たものであって、これによって２相波の歪を低減する機
能をもった位置検出装置を提供するものである。
【００１４】ここで上記２相のコイルには例えば１０Ｋ
Ｈｚの交流信号を交流信号源から供給している。固定子
１０と可動子１７の歯型の作用によってリアクタンスが
変化して交流の振幅が変化する。２相波コイルは位相が
９０°ずらして配されているために、これを差分器で取
出すことによって位相が９０°ずれた２相波が得られ
る。この２相波は歯型の誤差やコイルのバラツキのため
に、位相が必ずしも９０°に一致しておらず、また振幅
にもバラツキをもっている。
Ｈｚの交流信号を交流信号源から供給している。固定子
１０と可動子１７の歯型の作用によってリアクタンスが
変化して交流の振幅が変化する。２相波コイルは位相が
９０°ずらして配されているために、これを差分器で取
出すことによって位相が９０°ずれた２相波が得られ
る。この２相波は歯型の誤差やコイルのバラツキのため
に、位相が必ずしも９０°に一致しておらず、また振幅
にもバラツキをもっている。
【００１５】そこで位相調整回路によって２つの正弦波
の位相差を９０°に正しく調整するとともに、２つの正
弦波の振幅も同じくなるようにゲイン調整回路で調整す
る。このようにして得られた歪の小さい２相波をデコー
ダによって位置または角度に変換する。このようにして
得られた位置または角度のデータを、さらにソフトウエ
アによって誤差を補正することによって、高精度な位置
の検出を行なうことが可能になる。
の位相差を９０°に正しく調整するとともに、２つの正
弦波の振幅も同じくなるようにゲイン調整回路で調整す
る。このようにして得られた歪の小さい２相波をデコー
ダによって位置または角度に変換する。このようにして
得られた位置または角度のデータを、さらにソフトウエ
アによって誤差を補正することによって、高精度な位置
の検出を行なうことが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
る位置検出装置を原理的に示すものである。この検出装
置はいわゆるレゾルバと称される位置検出装置であっ
て、固定子１０を備えている。固定子１０には一対の突
極１１、１２がそれぞれ連設されており、これらの突極
１１、１２にＡ相のコイル１３とＢ相のコイル１４とが
それぞれ巻装されている。また突極１１の先端側の部分
には所定のピッチで歯１５、１６がそれぞれ形成されて
いる。
る位置検出装置を原理的に示すものである。この検出装
置はいわゆるレゾルバと称される位置検出装置であっ
て、固定子１０を備えている。固定子１０には一対の突
極１１、１２がそれぞれ連設されており、これらの突極
１１、１２にＡ相のコイル１３とＢ相のコイル１４とが
それぞれ巻装されている。また突極１１の先端側の部分
には所定のピッチで歯１５、１６がそれぞれ形成されて
いる。
【００１７】これに対して上記固定子１０と対向するよ
うに可動子１７が配されている。この可動子１７には上
記突極１１、１２の歯１５、１６と対向するように歯１
８が形成されている。ここで歯１８のピッチは上記突極
１１、１２の歯１５、１６と同じピッチになっている。
しかも可動子１７の歯１８は突極１１の歯１５と互いに
一致する場合に、突極１２の歯１６は可動子１７の歯１
８と１／４ピッチずれるようになっている。すなわち歯
のピッチを２πとすると、π／２だけ歯１６の位置がず
れるようになっている。
うに可動子１７が配されている。この可動子１７には上
記突極１１、１２の歯１５、１６と対向するように歯１
８が形成されている。ここで歯１８のピッチは上記突極
１１、１２の歯１５、１６と同じピッチになっている。
しかも可動子１７の歯１８は突極１１の歯１５と互いに
一致する場合に、突極１２の歯１６は可動子１７の歯１
８と１／４ピッチずれるようになっている。すなわち歯
のピッチを２πとすると、π／２だけ歯１６の位置がず
れるようになっている。
【００１８】このような固定子１０の２つの突極１１、
１２にそれぞれ巻装されたコイル１３、１４から互いに
９０°位相がずれた正弦波を取出すようにしている。す
なわち図２に示すように、Ａ相の出力とＢ相の出力とが
π／２ずれた状態で取出されることになる。従って歯１
５、１６、１８のピッチをπ／２に対応させるととも
に、Ｂ相の出力をＹとし、Ａ相の出力をＸとすると、可
動子１７の位置は図３に示す極座標において、（Ｘ、
Ｙ）で表わされる。
１２にそれぞれ巻装されたコイル１３、１４から互いに
９０°位相がずれた正弦波を取出すようにしている。す
なわち図２に示すように、Ａ相の出力とＢ相の出力とが
π／２ずれた状態で取出されることになる。従って歯１
５、１６、１８のピッチをπ／２に対応させるととも
に、Ｂ相の出力をＹとし、Ａ相の出力をＸとすると、可
動子１７の位置は図３に示す極座標において、（Ｘ、
Ｙ）で表わされる。
【００１９】ここで Ｙ＝ｓｉｎθ Ｘ＝ｃｏｓθ ｔａｎθ＝Ｙ／Ｘ θ＝ｔａｎ-1Ｙ／Ｘ 従って可動子１７が任意の位置まで移動したときのＡ相
の出力とＢ相の出力を検出することにより、上記の式か
ら可動子１７の位置を求めることが可能になる。
の出力とＢ相の出力を検出することにより、上記の式か
ら可動子１７の位置を求めることが可能になる。
【００２０】図４はこのような位置検出のための具体的
な回路構成を示しており、Ａ相のコイル１３とＢ相のコ
イル１４にはそれぞれ交流信号源２２が接続されてい
る。そしてＡ相のコイル１３とＢ相のコイル１４の出力
端はそれぞれ差分器２３、２４に接続されるとともに、
これらの差分器２３、２４がローパスフィルタ２５、２
６と接続されている。さらにローパスフィルタ２５、２
６は位置調整回路２７、２８と接続されるようになって
いる。そして位置調整回路２７、２８はさらにゲイン調
整回路２９、３０と接続されている。またゲイン調整回
路２９、３０の出力がデコーダ３１に入力されるように
なっている。デコーダ３１は２つの正弦波の出力から、
上記可動子１７の位置を演算によって求めるようにして
いる。
な回路構成を示しており、Ａ相のコイル１３とＢ相のコ
イル１４にはそれぞれ交流信号源２２が接続されてい
る。そしてＡ相のコイル１３とＢ相のコイル１４の出力
端はそれぞれ差分器２３、２４に接続されるとともに、
これらの差分器２３、２４がローパスフィルタ２５、２
６と接続されている。さらにローパスフィルタ２５、２
６は位置調整回路２７、２８と接続されるようになって
いる。そして位置調整回路２７、２８はさらにゲイン調
整回路２９、３０と接続されている。またゲイン調整回
路２９、３０の出力がデコーダ３１に入力されるように
なっている。デコーダ３１は２つの正弦波の出力から、
上記可動子１７の位置を演算によって求めるようにして
いる。
【００２１】次に図４に示す回路の動作を説明する。交
流信号源２２によって所定の周波数、例えば１０ＫＨｚ
の交流の基準信号がＡ相のコイル１３とＢ相のコイル１
４とにそれぞれ供給される。このときに図１に示すよう
に、例えばＡ相のコイル１３についてはその歯１５が可
動子１７の歯１８と完全に一致していたとする。すると
突極１１と可動子１７との間の磁気抵抗が最小になるた
めに、Ａ相のコイル１３の出力は図５Ａに示すように大
きな振幅の波形になる。これに対して突極１２の歯１６
が可動子１７の歯１８とπ／２ずれている場合には、Ｂ
相のコイル１４の出力は図５Ｂに示すように非常に小さ
な値になる。
流信号源２２によって所定の周波数、例えば１０ＫＨｚ
の交流の基準信号がＡ相のコイル１３とＢ相のコイル１
４とにそれぞれ供給される。このときに図１に示すよう
に、例えばＡ相のコイル１３についてはその歯１５が可
動子１７の歯１８と完全に一致していたとする。すると
突極１１と可動子１７との間の磁気抵抗が最小になるた
めに、Ａ相のコイル１３の出力は図５Ａに示すように大
きな振幅の波形になる。これに対して突極１２の歯１６
が可動子１７の歯１８とπ／２ずれている場合には、Ｂ
相のコイル１４の出力は図５Ｂに示すように非常に小さ
な値になる。
【００２２】従って可動子１７を固定子１０に対して図
１に示す矢印のように左右の何れかの方向に移動させる
と、Ａ相のコイル１３とＢ相のコイル１４にそれぞれ加
えられている交流信号は図５Ｃに示すように振幅変調さ
れる。すなわち突極１１、１２の歯１５、１６が可動子
１７の歯１８と一致したりずれたりするのに応じて、磁
気抵抗が変化するためにその出力が変化する。これによ
って図５Ｃに示すように外部から加えられた交流信号が
振幅変調される。
１に示す矢印のように左右の何れかの方向に移動させる
と、Ａ相のコイル１３とＢ相のコイル１４にそれぞれ加
えられている交流信号は図５Ｃに示すように振幅変調さ
れる。すなわち突極１１、１２の歯１５、１６が可動子
１７の歯１８と一致したりずれたりするのに応じて、磁
気抵抗が変化するためにその出力が変化する。これによ
って図５Ｃに示すように外部から加えられた交流信号が
振幅変調される。
【００２３】そこでＡ相のコイル１３の出力を差分器２
３によって復調することによってＡ相の正弦波が得ら
れ、Ｂ相のコイル１４の出力を差分器２４によって復調
することによってＢ相の正弦波が得られる。これらの正
弦波が図２に示す２つの正弦波である。
３によって復調することによってＡ相の正弦波が得ら
れ、Ｂ相のコイル１４の出力を差分器２４によって復調
することによってＢ相の正弦波が得られる。これらの正
弦波が図２に示す２つの正弦波である。
【００２４】これらの正弦波をそれぞれローパスフィル
タ２５、２６によってノイズを除去するとともに、位相
調整回路２７、２８によって位相調整を行ない、さらに
ゲイン調整回路２９、３０によってゲインの調整を行な
う。そして位相調整とゲイン調整が行なわれた２つの正
弦波をデコーダ３１に供給し、これによって位置検出情
報を得るようにしている。
タ２５、２６によってノイズを除去するとともに、位相
調整回路２７、２８によって位相調整を行ない、さらに
ゲイン調整回路２９、３０によってゲインの調整を行な
う。そして位相調整とゲイン調整が行なわれた２つの正
弦波をデコーダ３１に供給し、これによって位置検出情
報を得るようにしている。
【００２５】位相調整回路２７、２８を設ける理由は次
の通りである。すなわち突極１１、１２の歯１５、１６
の位置が完全にπ／２だけずれている場合には、位相調
整を行なう必要がない。ところが実際には歯１５、１６
は非常に細かく、このような細かい歯を互いにπ／２だ
けずらすとしても、必ずしも正確にπ／２ずれていると
は限らない。従ってこのような歯１５、１６の精度のバ
ラツキが生ずる。このようなバラツキが位相調整回路２
７、２８で補正される。
の通りである。すなわち突極１１、１２の歯１５、１６
の位置が完全にπ／２だけずれている場合には、位相調
整を行なう必要がない。ところが実際には歯１５、１６
は非常に細かく、このような細かい歯を互いにπ／２だ
けずらすとしても、必ずしも正確にπ／２ずれていると
は限らない。従ってこのような歯１５、１６の精度のバ
ラツキが生ずる。このようなバラツキが位相調整回路２
７、２８で補正される。
【００２６】次にゲイン調整回路２９、３０を設けるの
は次のような理由による。すなわちＡ相のコイル１３と
Ｂ相のコイル１４とにともに例えば１０ＫＨｚで３．５
Ｖの振幅の電圧を印加しても、出力は必ずしも一定の振
幅とは限らない。すなわちコイルの巻き方や突極１１、
１２のコアのバラツキ、あるいは回路のバラツキによっ
て、Ａ相のコイル１３とＢ相のコイル１４の出力の振幅
にバラツキを生ずる。このようなバラツキが位置データ
の誤差になる。そこでこのような誤差を吸収するために
ゲイン調整回路２９、３０が設けられるのである。
は次のような理由による。すなわちＡ相のコイル１３と
Ｂ相のコイル１４とにともに例えば１０ＫＨｚで３．５
Ｖの振幅の電圧を印加しても、出力は必ずしも一定の振
幅とは限らない。すなわちコイルの巻き方や突極１１、
１２のコアのバラツキ、あるいは回路のバラツキによっ
て、Ａ相のコイル１３とＢ相のコイル１４の出力の振幅
にバラツキを生ずる。このようなバラツキが位置データ
の誤差になる。そこでこのような誤差を吸収するために
ゲイン調整回路２９、３０が設けられるのである。
【００２７】このように本実施の形態の位置検出装置
は、図１に示すように直線移動する可動子１７と固定子
１０から成るレゾルバによって構成されており、可動子
１７の位置の検出を行なうためのものである。ここで位
置の検出にはレゾルバコイル１３、１４で発生する位相
がπ／２ずれた２相波を専用のデコーダ３１に入力し、
ここでデコードして位置検出データを得るようにしてい
る。レゾルバコイル１３、１４は硅素鋼板の突極１１、
１２に巻線を施したものであって、図２に示すような正
弦波状の出力が得られるように歯１５、１６を設けたも
のである。２相なので歯１５、１６を９０°位相がずれ
るように配置する。
は、図１に示すように直線移動する可動子１７と固定子
１０から成るレゾルバによって構成されており、可動子
１７の位置の検出を行なうためのものである。ここで位
置の検出にはレゾルバコイル１３、１４で発生する位相
がπ／２ずれた２相波を専用のデコーダ３１に入力し、
ここでデコードして位置検出データを得るようにしてい
る。レゾルバコイル１３、１４は硅素鋼板の突極１１、
１２に巻線を施したものであって、図２に示すような正
弦波状の出力が得られるように歯１５、１６を設けたも
のである。２相なので歯１５、１６を９０°位相がずれ
るように配置する。
【００２８】２つのコイル１３、１４の電気的な特性が
多少バラつく。これら２つのコイルを一定の周波数で励
磁し、可動子１７を移動させると出力波が図５Ｃに示す
ように振幅変調される。これを差分器２３、２４で復調
することによって図２に示すような２相波が得られるこ
とになる。
多少バラつく。これら２つのコイルを一定の周波数で励
磁し、可動子１７を移動させると出力波が図５Ｃに示す
ように振幅変調される。これを差分器２３、２４で復調
することによって図２に示すような２相波が得られるこ
とになる。
【００２９】ここで得られた２相波はコイル１３、１４
の特性の差や、歯１５、１６の誤差によって位相ずれや
振幅のバラツキをもっている。そこで位相調整回路２
７、２８とゲイン調整回路２９、３０とで位相のずれや
振幅のバラツキを小さくしてからデコーダ３１に入力
し、これによって位置情報を得るようにしており、精度
の高い位置情報出力が得られることになる。
の特性の差や、歯１５、１６の誤差によって位相ずれや
振幅のバラツキをもっている。そこで位相調整回路２
７、２８とゲイン調整回路２９、３０とで位相のずれや
振幅のバラツキを小さくしてからデコーダ３１に入力
し、これによって位置情報を得るようにしており、精度
の高い位置情報出力が得られることになる。
【００３０】さらにこの実施の形態においては、上記位
置情報をさらにソフトウエア処理することによってその
誤差の低減を図るようにしている。レゾルバの誤差で繰
返し性のある部分は補正が可能なので、ソフトウエアに
補正機能をもたせて改善することが可能になる。まずレ
ゾルバの位置データを補正するための基準測長器を設置
する。次にレゾルバの全長にわたり位置データを測定し
て比較し、補正データを作成する。これを歯毎の平均化
処理をして補正データを作る。これを位置のデータを読
出す毎に補正値として加えて位置の補正を行なうように
している。
置情報をさらにソフトウエア処理することによってその
誤差の低減を図るようにしている。レゾルバの誤差で繰
返し性のある部分は補正が可能なので、ソフトウエアに
補正機能をもたせて改善することが可能になる。まずレ
ゾルバの位置データを補正するための基準測長器を設置
する。次にレゾルバの全長にわたり位置データを測定し
て比較し、補正データを作成する。これを歯毎の平均化
処理をして補正データを作る。これを位置のデータを読
出す毎に補正値として加えて位置の補正を行なうように
している。
【００３１】図６はこのような誤差の低減のための制御
のプログラムを示している。まず位置補正のテーブルを
作成し、現在位置をデコーダ３１から読込む。そして位
置補正ルーチンによって位置補正を行ない、次いで制御
の計算を行なう。この計算は出力電流の計算である。そ
してこのときにサーボが作動しているかどうかの判断を
行なうとともに、サーボが作動している場合にはアンプ
へ出力する。これに対してサーボが作動していない場合
には現在位置の読込みのステップに戻ることになる。
のプログラムを示している。まず位置補正のテーブルを
作成し、現在位置をデコーダ３１から読込む。そして位
置補正ルーチンによって位置補正を行ない、次いで制御
の計算を行なう。この計算は出力電流の計算である。そ
してこのときにサーボが作動しているかどうかの判断を
行なうとともに、サーボが作動している場合にはアンプ
へ出力する。これに対してサーボが作動していない場合
には現在位置の読込みのステップに戻ることになる。
【００３２】図７は位置補正ルーチンを示しており、こ
こでは現在位置に対応する補正値の読込みを行なうとと
もに、補正値を図８に示すように補間して現在位置に対
応した補正値を求める。そして現在位置に補正値を加
え、これによって誤差を低減するようにしている。
こでは現在位置に対応する補正値の読込みを行なうとと
もに、補正値を図８に示すように補間して現在位置に対
応した補正値を求める。そして現在位置に補正値を加
え、これによって誤差を低減するようにしている。
【００３３】以上本発明を図示の一実施の形態につき述
べたが、本発明は上記実施の形態によって限定されるこ
となく、各種の変更が可能である。例えば上記実施の形
態は、可動子１７を直線運動させたときの位置の検出を
行なうようにしたものであるが、回転式の位置検出装置
であって、角度検出を行なうようにした位置検出装置に
も本発明は適用可能である。
べたが、本発明は上記実施の形態によって限定されるこ
となく、各種の変更が可能である。例えば上記実施の形
態は、可動子１７を直線運動させたときの位置の検出を
行なうようにしたものであるが、回転式の位置検出装置
であって、角度検出を行なうようにした位置検出装置に
も本発明は適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明は、互いにずれた位
置に配された２つコイルによって９０°位相がずれた正
弦波を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうよう
にした位置検出装置において、９０°位相がずれた２つ
の正弦波の位相を調整する手段を設けるようにしたもの
である。
置に配された２つコイルによって９０°位相がずれた正
弦波を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうよう
にした位置検出装置において、９０°位相がずれた２つ
の正弦波の位相を調整する手段を設けるようにしたもの
である。
【００３５】従って機械的な位相のずれに伴う２つの正
弦波のずれを矯正してそれらの位相差を９０°の値に正
しく調整することが可能になる。
弦波のずれを矯正してそれらの位相差を９０°の値に正
しく調整することが可能になる。
【００３６】位相を調整する手段が位相調整回路である
構成によれば、このような位相調整回路によって９０°
の位相差に保持される。
構成によれば、このような位相調整回路によって９０°
の位相差に保持される。
【００３７】別の発明は、互いにずれた位置に配された
２つコイルによって９０°位相がずれた正弦波を取出
し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにした位置
検出装置において、９０°位相がずれた２つの正弦波の
振幅を調整する手段を設けたものである。
２つコイルによって９０°位相がずれた正弦波を取出
し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにした位置
検出装置において、９０°位相がずれた２つの正弦波の
振幅を調整する手段を設けたものである。
【００３８】従ってこのような構成によれば、２つのコ
イルの出力の振幅のバラツキを吸収することが可能にな
る。
イルの出力の振幅のバラツキを吸収することが可能にな
る。
【００３９】振幅を調整する手段がゲイン調整回路であ
る構成によれば、このようなゲイン調整回路によって２
つの正弦波の振幅の調整が行なわれる。
る構成によれば、このようなゲイン調整回路によって２
つの正弦波の振幅の調整が行なわれる。
【００４０】さらに別の発明は、互いにずれた位置に配
された２つのコイルによって９０°位相がずれた正弦波
を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにし
た位置検出装置において、予め作成された補正データを
用いて位置データを補正するようにしたものである。
された２つのコイルによって９０°位相がずれた正弦波
を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにし
た位置検出装置において、予め作成された補正データを
用いて位置データを補正するようにしたものである。
【００４１】従ってこのような補正データに基く位置デ
ータの補正によって、より正確な位置検出を行なうこと
が可能になる。
ータの補正によって、より正確な位置検出を行なうこと
が可能になる。
【００４２】さらに別の発明は、固定側と可動側の内の
一方に互いに位相が９０°ずれるようにＡ相のコイルと
Ｂ相のコイルとを設け、所定の周波数の交流信号をＡ相
のコイルとＢ相のコイルに加えるとともに、可動子を固
定子に対して移動したときにＡ相のコイルとＢ相のコイ
ルに加えられている交流信号を振幅変調し、振幅変調さ
れたＡ相のコイルの出力波形とＢ相のコイルの出力波形
とをそれぞれ復調することにより９０°位相がずれた２
つの正弦波を取出し、該正弦波のレベルから位置検出を
行なうようにした位置検出装置において、９０°位相が
ずれた２つの正弦波の位相を調整する手段と振幅を調整
する手段とを設けたものである。
一方に互いに位相が９０°ずれるようにＡ相のコイルと
Ｂ相のコイルとを設け、所定の周波数の交流信号をＡ相
のコイルとＢ相のコイルに加えるとともに、可動子を固
定子に対して移動したときにＡ相のコイルとＢ相のコイ
ルに加えられている交流信号を振幅変調し、振幅変調さ
れたＡ相のコイルの出力波形とＢ相のコイルの出力波形
とをそれぞれ復調することにより９０°位相がずれた２
つの正弦波を取出し、該正弦波のレベルから位置検出を
行なうようにした位置検出装置において、９０°位相が
ずれた２つの正弦波の位相を調整する手段と振幅を調整
する手段とを設けたものである。
【００４３】従って本発明によれば、２つの正弦波の位
相のずれを正しく設定するとともに、これらの正弦波の
振幅のバラツキを吸収し、これによってより正確な位置
検出を行なうことが可能になる。
相のずれを正しく設定するとともに、これらの正弦波の
振幅のバラツキを吸収し、これによってより正確な位置
検出を行なうことが可能になる。
【図１】位置検出装置の平面図である。
【図２】２つのコイルの出力波形を示すグラフである。
【図３】２つのコイルの波形と極座標の角度との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】位置検出の回路を示すブロック図である。
【図５】同回路の動作を示す波形図である。
【図６】位置補正の制御動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図７】位置補正ルーチンを示すフローチャートであ
る。
る。
【図８】位置補正の動作を示すグラフである。
【図９】従来の位置検出回路のブロック図である。
１‥‥コイル（Ａ相）、２‥‥コイル（Ｂ相）、３、４
‥‥差分器、５、６‥‥ローパスフィルタ、７‥‥デコ
ーダ、１０‥‥固定子、１１、１２‥‥突極、１３‥‥
コイル（Ａ相）、１４‥‥コイル（Ｂ相）、１５、１６
‥‥歯、１７‥‥可動子、１８‥‥歯、２２‥‥交流信
号源、２３、２４‥‥差分器、２５、２６‥‥ローパス
フィルタ、２７、２８‥‥位相調整回路、２９、３０‥
‥ゲイン調整回路、３１‥‥デコーダ
‥‥差分器、５、６‥‥ローパスフィルタ、７‥‥デコ
ーダ、１０‥‥固定子、１１、１２‥‥突極、１３‥‥
コイル（Ａ相）、１４‥‥コイル（Ｂ相）、１５、１６
‥‥歯、１７‥‥可動子、１８‥‥歯、２２‥‥交流信
号源、２３、２４‥‥差分器、２５、２６‥‥ローパス
フィルタ、２７、２８‥‥位相調整回路、２９、３０‥
‥ゲイン調整回路、３１‥‥デコーダ
Claims (6)
- 【請求項１】互いにずれた位置に配された２つコイルに
よって９０°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波を
用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置におい
て、 前記９０°位相がずれた２つの正弦波の位相を調整する
手段を設けたことを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項２】前記位相を調整する手段が位相調整回路で
あることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。 - 【請求項３】互いにずれた位置に配された２つコイルに
よって９０°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波を
用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置におい
て、 前記９０°位相がずれた２つの正弦波の振幅を調整する
手段を設けたことを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項４】前記振幅を調整する手段がゲイン調整回路
であることを特徴とする請求項３に記載の位置検出装
置。 - 【請求項５】互いにずれた位置に配された２つのコイル
によって９０°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波
を用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置にお
いて、 予め作成された補正データを用いて位置データを補正す
るようにしたことを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項６】固定側と可動側の内の一方に互いに位相が
９０°ずれるようにＡ相のコイルとＢ相のコイルとを設
け、所定の周波数の交流信号を前記Ａ相のコイルと前記
Ｂ相のコイルに加えるとともに、可動子を固定子に対し
て移動したときに前記Ａ相のコイルと前記Ｂ相のコイル
に加えられている前記交流信号を振幅変調し、 振幅変調された前記Ａ相のコイルの出力波形と前記Ｂ相
のコイルの出力波形とをそれぞれ復調することにより９
０°位相がずれた２つの正弦波を取出し、該正弦波のレ
ベルから位置検出を行なうようにした位置検出装置にお
いて、 前記９０°位相がずれた２つの正弦波の位相を調整する
手段と振幅を調整する手段とを設けたことを特徴とする
位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10214399A JP2000046584A (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10214399A JP2000046584A (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000046584A true JP2000046584A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16655154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10214399A Pending JP2000046584A (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000046584A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039543A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Yokogawa Electric Corp | 平面位置決め装置 |
| JP2009192342A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | レゾルバの異常検出装置 |
| JP2010040945A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sinfonia Technology Co Ltd | 真空処理装置 |
| US8159173B2 (en) | 2009-08-06 | 2012-04-17 | Denso Corporation | Control device for controlling travel motor of vehicle |
| JP2015145786A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 位置センサ |
| JP2016201882A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 株式会社デンソー | 回転角度算出装置 |
| JP6876311B1 (ja) * | 2020-11-18 | 2021-05-26 | 有限会社ワイエスデイ | 変調波レゾルバ装置および回転角計測補間補正方法 |
-
1998
- 1998-07-29 JP JP10214399A patent/JP2000046584A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039543A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Yokogawa Electric Corp | 平面位置決め装置 |
| JP2009192342A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | レゾルバの異常検出装置 |
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| US8159173B2 (en) | 2009-08-06 | 2012-04-17 | Denso Corporation | Control device for controlling travel motor of vehicle |
| JP2015145786A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 位置センサ |
| JP2016201882A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 株式会社デンソー | 回転角度算出装置 |
| JP6876311B1 (ja) * | 2020-11-18 | 2021-05-26 | 有限会社ワイエスデイ | 変調波レゾルバ装置および回転角計測補間補正方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050314 |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070808 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071009 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071121 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080118 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080227 |