JP2000055606A - Position detector - Google Patents

Position detector

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JP2000055606A
JP2000055606A JP10219104A JP21910498A JP2000055606A JP 2000055606 A JP2000055606 A JP 2000055606A JP 10219104 A JP10219104 A JP 10219104A JP 21910498 A JP21910498 A JP 21910498A JP 2000055606 A JP2000055606 A JP 2000055606A
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JP
Japan
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position detecting
magnetic
detecting device
resolver
position information
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JP10219104A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Hara
憲二 原
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detector capable of maintaining high absolute precision with inexpensive detector constitution, and excellent in operatability in the construction of the detector. SOLUTION: In this position transducer, a primary side (rotor 111) of a magnetic detecting part 101 is excited by a drive part 122 in an operation part 102, an output voltage of a secondary part (stators 112, 113) of the detecting part 101 is converted into a digital value by an A/D converter 123 therein, a positional data is calculated based on a converted result therein in a CPU 121, and then the positional data is corrected therein in reference to a position correcting data stored in an EEPROM 124 to be transmitted to the outside with a prescribed period as a position-detected result via serial interface 125.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レゾルバ等の磁気
式位置検出手段の出力を用いて電動機等の位置を検出す
る位置検出装置に係り、特に、より低コストの装置構成
で高い絶対精度を維持し、しかも検出装置の構築面での
操作性に優れた位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device for detecting the position of an electric motor or the like by using the output of a magnetic position detecting means such as a resolver. The present invention relates to a position detecting device which maintains and is excellent in operability in terms of construction of the detecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、レゾルバ等の磁気式位置検出
手段の出力を用いて位置情報を検出する位置検出装置が
種々提案されている。このレゾルバには回転型やリニア
型のものがあり、例えば回転型レゾルバは2相シンクロ
ともいわれ、固定子に互いに直交する2相巻線を有する
制御変圧器である。回転子巻線には単相のものと2相の
ものがあり、回転子巻線を交流電圧で励磁すると、固定
子巻線にはそれぞれ位置θの正弦(sinθ)および余
弦(cosθ)に比例する電圧を生ずる。このように回
転子巻線に加えた電圧を振幅とし、軸に与えた角度θを
持つ二次元のベクトルを直交2成分に分解することがで
きるため、レゾルバと呼ばれているものである。このよ
うなレゾルバ等の磁気式位置検出手段の出力を用いた、
電動機等における回転角等を検出する位置検出装置とし
て、レゾルバを1相励磁して2次側の2相電圧を取り込
む「振幅サーボ型(トラッキング型)」や、レゾルバを
2相励磁して2次側の電圧を取り込む「位相サーボ型」
の検出装置がある。何れの型の検出装置を用いる場合に
も、レゾルバの信号をディジタル化するためにR/Dコ
ンバータ(レゾルバ−ディジタル変換器)等を使用し
て、パルス列やパラレルの読取りデータに変換してディ
ジタル信号を得ていた。
2. Description of the Related Art Hitherto, various position detecting devices for detecting position information using the output of a magnetic position detecting means such as a resolver have been proposed. This resolver is of a rotary type or a linear type. For example, the rotary resolver is also called a two-phase synchro, and is a control transformer having two-phase windings orthogonal to each other on a stator. When the rotor winding is excited by an AC voltage, the stator winding is proportional to the sine (sin θ) and cosine (cos θ) of the position θ, respectively. Voltage. Since the voltage applied to the rotor winding is used as the amplitude and the two-dimensional vector having the angle θ given to the axis can be decomposed into two orthogonal components, the resolver is called a resolver. Using the output of a magnetic position detecting means such as a resolver,
As a position detecting device for detecting a rotation angle or the like in an electric motor or the like, a "amplitude servo type (tracking type)" in which a resolver is excited in one phase to take in a secondary-side two-phase voltage, or a secondary in which a resolver is excited in two phases. "Phase servo type" that takes in the voltage on the side
There is a detection device. Regardless of the type of detection device used, an R / D converter (resolver-to-digital converter) or the like is used to convert the resolver signal into a digital signal by converting it into a pulse train or parallel read data. Was getting.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の位置検出装置にあっては、レゾルバの出力が
そのままディジタル化されるため、検出装置の精度が全
てレゾルバの精度に依存してしまうという問題があっ
た。また、従来の位置検出装置で使用されるR/Dコン
バータは高価であるため装置コストにも問題があった。
さらに、レゾルバから信号を取り込むためのケーブルに
ついて、ケーブル長が変わるとシステムの再調整が必要
になるという問題点もあった。本発明は、上記従来の事
情および問題点に鑑みてなされたものであって、レゾル
バ等の磁気式位置検出手段の出力を用いて電動機等の位
置を検出する位置検出装置において、より低コストの装
置構成で高い絶対精度を維持し、しかも検出装置の構築
面での操作性に優れた位置検出装置を提供することを目
的としている。
However, in such a conventional position detecting device, since the output of the resolver is directly digitized, the accuracy of the detecting device depends entirely on the accuracy of the resolver. There was a problem. Further, since the R / D converter used in the conventional position detecting device is expensive, there is also a problem in device cost.
Further, with respect to a cable for taking in a signal from a resolver, there is a problem that if the cable length changes, the system needs to be readjusted. The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances and problems, and has a lower cost in a position detecting device that detects the position of an electric motor or the like using the output of a magnetic position detecting means such as a resolver. It is an object of the present invention to provide a position detecting device which maintains a high absolute accuracy in the device configuration and is excellent in operability in terms of construction of the detecting device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に係る位置検出装置は、磁気式位
置検出手段を備えた位置検出装置において、前記磁気式
位置検出手段の1次側を励磁する駆動手段と、前記磁気
式位置検出手段の2次側出力電圧をディジタル値に変換
する変換手段と、前記変換手段の変換結果に基づき位置
情報を算出し、記憶手段内に保持されている位置補正デ
ータを参照して該位置情報を補正する算出手段と、前記
補正された位置情報を所定周期で伝送するシリアルイン
タフェースとを備えた演算手段を具備するものである。
また、請求項2に係る位置検出装置は、請求項1に記載
の位置検出装置において、前記磁気式位置検出手段と前
記演算手段は常に一体に結合され、前記記憶手段に保持
される位置補正データは前記磁気式位置検出手段に固有
のデータとしたものである。さらに、請求項3に係る位
置検出装置は、請求項1または2に記載の位置検出装置
において、前記磁気式位置検出手段と前記演算手段は一
定長の信号伝達手段を介して常に一体に結合され、前記
演算手段は良好な環境下に設置可能なものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a position detecting apparatus comprising a magnetic position detecting means, wherein the magnetic position detecting means comprises: Drive means for exciting the primary side, conversion means for converting the secondary output voltage of the magnetic position detection means into a digital value, position information is calculated based on the conversion result of the conversion means, and stored in the storage means The arithmetic unit includes a calculating unit that corrects the position information with reference to the stored position correction data, and a serial interface that transmits the corrected position information at a predetermined cycle.
A position detecting device according to a second aspect of the present invention is the position detecting device according to the first aspect, wherein the magnetic position detecting means and the arithmetic means are always integrally connected, and the position correction data held in the storage means is provided. Is data unique to the magnetic position detecting means. Further, in the position detecting device according to claim 3, in the position detecting device according to claim 1 or 2, the magnetic position detecting means and the arithmetic means are always integrally connected via a signal transmission means of a fixed length. The arithmetic means can be installed in a favorable environment.

【0005】本発明の請求項1に係る位置検出装置で
は、演算手段において、駆動手段により磁気式位置検出
手段の1次側を励磁し、磁気式位置検出手段の2次側出
力電圧を変換手段によりディジタル値に変換し、算出手
段では、変換手段の変換結果に基づいて位置情報を算出
した後、記憶手段内に保持されている位置補正データを
参照して該位置情報を補正し、これを位置検出結果とし
てシリアルインタフェースを介して所定周期で外部に伝
送するようにしている。従って、レゾルバ等の磁気式位
置検出手段の出力を用いて電動機等の位置を検出する位
置検出装置において、従来のように高価なR/Dコンバ
ータ等を使用することなくディジタル値として取り込む
ことができるので、より低コストの装置構成とすること
ができ、また、繰り返し精度を有する磁気式位置検出手
段を用いると共に算出結果である位置情報を補正するの
で、ディジタル化された高い絶対精度を維持した位置検
出装置を実現することができる。さらに、シリアルイン
タフェースを介して所定周期で外部機器(制御システム
としてより上位のコントローラ等)に伝送するようにす
れば、外部機器によって行われるサンプリング制御にお
けるサンプリング時間のあいだに演算手段による処理を
行えばよく、従来のR/Dコンバータのパルス払い出し
処理で要求された実時間性は不要である。また、請求項
2に係る位置検出装置では、磁気式位置検出手段と演算
手段は常に一体に結合され、記憶手段に保持される位置
補正データは磁気式位置検出手段に固有のデータとする
のが望ましい。さらに、請求項3に係る位置検出装置で
は、磁気式位置検出手段と演算手段は一定長の信号伝達
手段を介して常に一体に結合され、演算手段は良好な環
境下に設置可能なものとするのが望ましい。これによ
り、従来のようなケーブル長が変わる毎のシステム再調
整が不要となる。また、磁気式位置検出手段に固有のデ
ータによる補正処理によって、磁気式位置検出手段には
繰り返し精度が有れば足りることから、絶対精度が不要
となる。結果として、位置検出装置の構築面において優
れた操作性を実現できる。
In the position detecting device according to the first aspect of the present invention, in the calculating means, the primary side of the magnetic position detecting means is excited by the driving means, and the output voltage on the secondary side of the magnetic position detecting means is converted. The calculation means calculates the position information based on the conversion result of the conversion means, and then corrects the position information with reference to the position correction data held in the storage means. The position detection result is transmitted to the outside via the serial interface at a predetermined cycle. Therefore, in a position detecting device that detects the position of an electric motor or the like using the output of a magnetic position detecting means such as a resolver, the position can be captured as a digital value without using an expensive R / D converter or the like as in the related art. Therefore, it is possible to reduce the cost of the apparatus, and to use a magnetic type position detecting means having repetition accuracy and to correct the position information which is a calculation result. A detection device can be realized. Furthermore, if the data is transmitted to the external device (a higher-level controller or the like as a control system) at a predetermined cycle via the serial interface, the processing by the arithmetic means can be performed during the sampling time in the sampling control performed by the external device. The real-time property required in the pulse dispensing process of the conventional R / D converter is unnecessary. In the position detecting device according to the second aspect, the magnetic position detecting means and the arithmetic means are always integrally connected, and the position correction data held in the storage means is data unique to the magnetic position detecting means. desirable. Further, in the position detecting device according to the third aspect, the magnetic position detecting means and the calculating means are always integrally connected via a fixed length signal transmitting means, and the calculating means can be installed in a favorable environment. It is desirable. This eliminates the need for conventional system readjustment each time the cable length changes. In addition, the correction process based on the data unique to the magnetic position detection means requires that the magnetic position detection means have repetition accuracy, so that absolute accuracy is not required. As a result, excellent operability can be realized in terms of construction of the position detection device.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の位置検出装置の実
施の形態について、〔第1の実施形態〕、〔第2の実施
形態〕の順に図面を参照して詳細に説明する。 〔第1の実施形態〕図1は本発明の第1の実施形態に係
る位置検出装置の構成図である。同図において、本実施
形態の位置検出装置は、回転するロータ(1次側)11
1と、2相のステータ(2次側)112,113とを備
えた回転型レゾルバを用いた磁気検出部(磁気式位置検
出手段)101と、演算部(演算手段)102とを具備
して構成されている。本実施形態の位置検出装置は、磁
気検出部101のロータ111を1相励磁して2次側
(ステータ)112,113の2相電圧を取り込む「振
幅サーボ型(トラッキング型)」の位置検出装置であ
る。演算部102は、CPU121からの制御信号に基
づき磁気検出部101のロータ111を励磁する励磁信
号DRVを出力する駆動部(駆動手段)122と、磁気
検出部101のステータ112,113の出力151,
152をそれぞれディジタル値に変換するA/Dコンバ
ータ(変換手段)123と、位置補正データを保持する
EEPROM(記憶手段;電気的書換え可能な不揮発性
メモリ)124と、A/Dコンバータ123の変換結果
に基づき位置情報を算出し、EEPROM124内に保
持されている位置補正データを参照して該位置情報を補
正するCPU(算出手段)121と、補正された位置情
報を当該位置検出装置の検出結果として所定周期で伝送
するシリアルインタフェース(SIU)125とを備え
ている。ここで、EEPROM124に保持される位置
補正データは、当該位置検出装置が構成された時の調整
段階で、例えば、高い測定精度を備える他の位置検出装
置と当該位置検出装置とをパソコン等に接続して、両者
によって検出された位置情報の比較により当該位置検出
装置の誤差を測定し、該誤差データを位置補正データと
して、パソコンからシリアルインタフェース125を介
してEEPROM124に書き込まれるものである。し
たがって、位置補正データは当該位置検出装置(磁気検
出部101)に固有のデータであり、当該位置検出装置
の運用時には既に保持されているものである。このよう
に、磁気検出部101に固有のデータによる補正処理を
行うことによって、磁気検出部101には繰り返し精度
が有れば足りることとなり、絶対精度が不要となる。ま
た、演算部102内のCPU121,A/Dコンバータ
123,EEPROM124およびシリアルインタフェ
ース125はバス(BUS)150を介して互いに接続
されている。ここでバス150は、データバス、アドレ
スバスおよびその他の制御信号が含まれるシステムバス
である。また、シリアルインタフェース125からは、
伝送路105を介して、補正された位置情報が所定周期
のシリアルデータで外部機器(制御システムにおけるよ
り上位のサーボまたはコントローラ等)に伝送される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a position detecting device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings in the order of [first embodiment] and [second embodiment]. [First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of a position detecting device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, a position detecting device according to the present embodiment includes a rotating rotor (primary side) 11.
A magnetic detection unit (magnetic position detection unit) 101 using a rotary resolver including a 1 and two-phase stators (secondary sides) 112 and 113; and a calculation unit (calculation unit) 102 It is configured. The position detecting device of the present embodiment is an “amplitude servo type (tracking type) position detecting device that excites the rotor 111 of the magnetic detection unit 101 by one phase and takes in the two-phase voltages of the secondary sides (stators) 112 and 113. It is. The calculation unit 102 includes a drive unit (drive unit) 122 that outputs an excitation signal DRV for exciting the rotor 111 of the magnetic detection unit 101 based on a control signal from the CPU 121, and outputs 151 and 151 of the stators 112 and 113 of the magnetic detection unit 101.
A / D converter (conversion means) 123 for converting each of these 152 into digital values, EEPROM (storage means; electrically rewritable nonvolatile memory) 124 for holding position correction data, and conversion results of A / D converter 123 CPU (calculating means) 121 that calculates position information based on the position information and corrects the position information with reference to position correction data held in the EEPROM 124, and uses the corrected position information as a detection result of the position detection device. A serial interface (SIU) 125 for transmitting data at a predetermined cycle. Here, the position correction data held in the EEPROM 124 is, for example, connected to another position detecting device having high measurement accuracy and the position detecting device to a personal computer or the like in an adjustment stage when the position detecting device is configured. Then, an error of the position detecting device is measured by comparing the position information detected by the two, and the error data is written to the EEPROM 124 from the personal computer via the serial interface 125 as the position correction data. Therefore, the position correction data is data unique to the position detection device (magnetic detection unit 101), and is already held when the position detection device is operated. As described above, by performing the correction process using the data unique to the magnetic detection unit 101, it is sufficient that the magnetic detection unit 101 has the repetition accuracy, and the absolute accuracy is not required. The CPU 121, the A / D converter 123, the EEPROM 124, and the serial interface 125 in the arithmetic unit 102 are connected to each other via a bus (BUS) 150. Here, the bus 150 is a system bus including a data bus, an address bus, and other control signals. Also, from the serial interface 125,
Via the transmission path 105, the corrected position information is transmitted as serial data of a predetermined cycle to an external device (such as a higher-order servo or controller in the control system).

【0007】次に、本実施形態の位置検出装置の動作
を、図2に示す各信号の電圧波形図を参照しながら説明
する。まず、CPU121が駆動部122を介して磁気
検出部101に対して励磁信号DRVによる励磁パルス
(図2(a)参照)を出力してロータ111を励磁する
と、ステータ112,113からは、それぞれ検出部出
力151,152がA/Dコンバータ123に対して出
力される。すなわち、磁気検出部101は乗算型パルス
トランスであり、検出部出力151,152は、それぞ
れ図2(b),(c)に示すように、励磁信号DRV
(励磁パルス)の波高値Erに対してそれぞれ回転角θ
の正弦値(sinθ),余弦値(cosθ)を乗じた値
の波高値Es,Ecを持つパルスとなる。これら検出部
出力151,152はA/Dコンバータ123において
ディジタル値に変換され、バス150を介してCPU1
21に供給される。CPU121では、波高値Es,E
cのディジタル値の比(Es/Ec)、すなわち(si
nθ/cosθ=tanθ)を求め、さらに関数表等を
参照するなどしてarctanθを求め位置情報を得
る。そしてさらに、EEPROM124内に保持されて
いる位置補正データを参照して該位置情報を誤差補正を
行う。誤差補正により最終的に得られた位置情報は、シ
リアルインタフェース125および伝送路105を介し
て、所定周期のシリアルデータで外部機器(制御システ
ムにおけるより上位のサーボまたはコントローラ等)に
伝送される。
Next, the operation of the position detecting device of this embodiment will be described with reference to the voltage waveform chart of each signal shown in FIG. First, when the CPU 121 outputs an excitation pulse (see FIG. 2A) based on the excitation signal DRV to the magnetic detection unit 101 via the drive unit 122 to excite the rotor 111, the stators 112 and 113 detect detection pulses, respectively. The unit outputs 151 and 152 are output to the A / D converter 123. That is, the magnetism detection unit 101 is a multiplication type pulse transformer, and the detection unit outputs 151 and 152 output the excitation signal DRV as shown in FIGS. 2B and 2C, respectively.
Rotation angle θ with respect to the peak value Er of the (excitation pulse)
Are obtained by multiplying the sine value (sin θ) and the cosine value (cos θ) by the peak values Es and Ec. These detection unit outputs 151 and 152 are converted into digital values in the A / D converter 123 and are sent to the CPU 1 via the bus 150.
21. In the CPU 121, the peak values Es, E
c (Es / Ec), that is, (si
nθ / cos θ = tan θ), and further, arctan θ is obtained by referring to a function table or the like to obtain position information. Further, the position information is subjected to error correction with reference to the position correction data held in the EEPROM 124. The position information finally obtained by the error correction is transmitted to an external device (such as a higher-order servo or controller in the control system) as serial data of a predetermined cycle via the serial interface 125 and the transmission path 105.

【0008】以上説明したように、本実施形態の位置検
出装置では、レゾルバ等の磁気式位置検出部101の出
力を用いて電動機等の位置を検出する位置検出装置にお
いて、従来のように高価なR/Dコンバータ等を使用す
ることなくA/Dコンバータ123によってディジタル
値として取り込むことができるので、安価なR/S変換
手段(レゾルバ−シリアル変換手段)を実現できると共
に、より低コストの装置構成とすることができる。ま
た、繰り返し精度を有する磁気検出部101を用いると
共に、CPU121においてEEPROM124内に保
持されている位置補正データを参照して位置情報を誤差
補正するので、ディジタル化された高い絶対精度を維持
した位置検出装置を実現することができる。さらに、シ
リアルインタフェース125を介して所定周期で外部機
器(制御システムとしてより上位のサーボまたはコント
ローラ等)に伝送するので、外部機器によって行われる
サンプリング制御におけるサンプリング時間のあいだに
演算部102(CPU121)による処理を行えばよ
く、従来のR/Dコンバータのパルス払い出し処理で要
求されたような実時間性(数μ秒程度の処理性能)は不
要である。例えば、上位コントローラが行うサンプリン
グ制御の間隔は125μ秒程度であるならば、演算部1
02(CPU121)はこの時間以下で処理すれば充分
である。
As described above, in the position detecting device of the present embodiment, the position detecting device for detecting the position of the electric motor or the like using the output of the magnetic position detecting unit 101 such as a resolver is expensive as in the prior art. Since digital values can be captured by the A / D converter 123 without using an R / D converter or the like, an inexpensive R / S converter (resolver-serial converter) can be realized, and a lower-cost device configuration It can be. In addition, since the magnetic detection unit 101 having the repetition accuracy is used, and the CPU 121 refers to the position correction data held in the EEPROM 124 to correct the position information, an error is detected. The device can be realized. Further, since the data is transmitted to the external device (a higher-order servo or controller as a control system) at a predetermined cycle via the serial interface 125, the arithmetic unit 102 (CPU 121) performs the sampling time in the sampling control performed by the external device. The processing may be performed, and the real-time property (processing performance of about several microseconds) required in the pulse delivery processing of the conventional R / D converter is unnecessary. For example, if the interval of the sampling control performed by the host controller is about 125 μsec, the arithmetic unit 1
It is sufficient for the 02 (CPU 121) to perform processing within this time or less.

【0009】次に、本実施形態の位置検出装置は、図3
に示されるような外観構成で実現される。すなわち、磁
気検出部101と演算部102は1m程度の固定長のケ
ーブル(信号伝達手段)103を介して常に一体に結合
され、また、演算部102のシリアルインタフェース1
25に結合したコネクタ126に、伝送路105を形成
するケーブル等が接続されて、外部機器(上位のコント
ローラ等)に検出結果の位置情報を伝送する。また、光
学式エンコーダを使用せずに磁気検出部(レゾルバ)1
01を選択して用いるのは、磁気検出部(レゾルバ)1
01が耐熱性、耐振動性、耐衝撃性等々の頑強な耐環境
用の検出手段であり、これに対して光学式エンコーダが
その内部に光ディスクや電子部品を備えることからこれ
らの耐環境性を備えていないことによる。すなわち、磁
気検出部(レゾルバ)101はモータと製法がほぼ同一
なので耐環境性に優れているので、モータに設置して高
温の中でも振動の多いところでも使用できる。しかしな
がら、演算部102は電子回路で構成されているためモ
ータの後端等に設置したのではモータの発熱等で壊れて
しまう。また、磁気検出部(レゾルバ)101はケーブ
ル103の配線長が変わると、その度に再調整が必要で
ある。そこで、本実施形態では、磁気検出部101と演
算部102を常に固定長のケーブル103で一体結合
し、演算部102を良好な環境下に設置するようにして
いる。これにより、従来、ケーブル長が変わる度に行っ
ていた装置の再調整が不要となり、結果として、位置検
出装置の構築面において優れた操作性を実現できる。
Next, the position detecting device of the present embodiment is shown in FIG.
Is realized by the external configuration as shown in FIG. That is, the magnetic detection unit 101 and the arithmetic unit 102 are always integrally connected via a cable (signal transmission means) 103 having a fixed length of about 1 m.
A cable or the like forming the transmission path 105 is connected to the connector 126 coupled to the connector 25, and transmits the position information of the detection result to an external device (upper controller or the like). Also, without using an optical encoder, a magnetic detection unit (resolver) 1
01 is selected and used by the magnetic detection unit (resolver) 1
01 is a detection means for robust environment resistance such as heat resistance, vibration resistance, impact resistance, and the like. On the other hand, since the optical encoder has an optical disk and electronic components therein, the environment resistance is improved. Due to not having. That is, since the magnetism detecting unit (resolver) 101 has substantially the same manufacturing method as that of the motor and thus has excellent environmental resistance, it can be installed in the motor and used even in a high temperature or a place with a lot of vibration. However, since the arithmetic unit 102 is configured by an electronic circuit, if it is installed at the rear end of the motor or the like, the arithmetic unit 102 will be broken due to heat generation of the motor. Further, when the wiring length of the cable 103 changes, the magnetic detection unit (resolver) 101 needs to be readjusted each time. Therefore, in the present embodiment, the magnetic detection unit 101 and the calculation unit 102 are always integrally connected by a fixed-length cable 103, and the calculation unit 102 is installed in a favorable environment. This eliminates the need for readjustment of the device each time the cable length changes, thereby achieving excellent operability in terms of constructing the position detection device.

【0010】〔第2の実施形態〕図4は本発明の第2の
実施形態に係る位置検出装置の構成図である。同図にお
いて、本実施形態の位置検出装置は、回転するロータ
(2次側)211と、2相のステータ(1次側)21
2,213とを備えた回転型レゾルバを用いた磁気検出
部(磁気式位置検出手段)201と、演算部(演算手
段)202とを具備して構成されている。本実施形態の
位置検出装置は、磁気検出部201のステータ212,
213を2相励磁して2次側(ロータ)211の2相電
圧を取り込む「位相サーボ型」の位置検出装置である。
演算部202は、CPU221からの制御信号に基づき
磁気検出部201のステータ212,213を励磁する
励磁信号DRVC,DRVSを出力する駆動部(駆動手
段)222C,222Sと、磁気検出部201のロータ
211の出力251をディジタル値に変換するA/Dコ
ンバータ(変換手段)223と、位置補正データを保持
するEEPROM(記憶手段;電気的書換え可能な不揮
発性メモリ)224と、A/Dコンバータ223の変換
結果に基づき位置情報を算出し、EEPROM224内
に保持されている位置補正データを参照して該位置情報
を補正するCPU(算出手段)221と、補正された位
置情報を当該位置検出装置の検出結果として所定周期で
伝送するシリアルインタフェース(SIU)225とを
備えている。ここで、EEPROM224に保持される
位置補正データは、第1の実施形態と同様に、予め測定
された誤差データを位置補正データとして書き込まれた
位置検出装置(磁気検出部101)に固有のデータであ
り、当該位置検出装置の運用時には既に保持されている
ものである。また、演算部202内のCPU221,A
/Dコンバータ223,EEPROM224およびシリ
アルインタフェース225も、第1の実施形態と同様に
バス(BUS)250を介して互いに接続されている。
また、シリアルインタフェース225からは、伝送路2
05を介して、補正された位置情報が所定周期のシリア
ルデータで外部機器(制御システムにおけるより上位の
サーボまたはコントローラ等)に伝送される。以上のよ
うに、本実施形態の位置検出装置は本発明を「位相サー
ボ型」に適用したものであって。本発明を「振幅サーボ
型(トラッキング型)」に適用した第1の実施形態と比
較して具体的構成に差異はあるが、その動作は第1の実
施形態から容易に類推できるものであるので、動作につ
いての詳細な説明を省略する。当然ながら得られる効果
についても第1の実施形態と同等の効果を奏することと
なる。さらに、上記第1および第2の実施形態では、磁
気検出部(磁気式位置検出手段)として回転型レゾルバ
を用いて説明したが、リニア型レゾルバを用いてもこれ
ら実施形態と同等の効果を得ることができる。
[Second Embodiment] FIG. 4 is a block diagram of a position detecting device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, a position detecting device of the present embodiment includes a rotating rotor (secondary side) 211 and a two-phase stator (primary side) 21.
2 and 213, a magnetic detection unit (magnetic position detection unit) 201 using a rotary resolver and a calculation unit (calculation unit) 202. The position detection device of the present embodiment includes a stator 212 of the magnetic detection unit 201,
This is a “phase servo type” position detection device that excites the two-phase voltage of the secondary side (rotor) 211 by exciting the two-phase 213.
The arithmetic unit 202 includes drive units (drive units) 222C and 222S that output excitation signals DRVC and DRVS for exciting the stators 212 and 213 of the magnetic detection unit 201 based on a control signal from the CPU 221; A / D converter (conversion means) 223 for converting the output 251 into a digital value, an EEPROM (storage means; electrically rewritable nonvolatile memory) 224 for holding position correction data, and conversion of the A / D converter 223 A CPU (calculating means) 221 for calculating position information based on the result and referring to position correction data held in the EEPROM 224 to correct the position information; And a serial interface (SIU) 225 for transmitting at a predetermined period. Here, similarly to the first embodiment, the position correction data held in the EEPROM 224 is data unique to the position detection device (magnetic detection unit 101) in which error data measured in advance is written as position correction data. Yes, they are already stored when the position detecting device is operated. Further, the CPUs 221 and A in the arithmetic unit 202
The / D converter 223, the EEPROM 224, and the serial interface 225 are also connected to each other via a bus (BUS) 250 as in the first embodiment.
Also, from the serial interface 225, the transmission path 2
The corrected position information is transmitted to an external device (such as a higher-order servo or controller in the control system) as serial data of a predetermined cycle via the control unit 05. As described above, the position detection device of the present embodiment is an application of the present invention to a “phase servo type”. Although the specific configuration is different from the first embodiment in which the present invention is applied to the "amplitude servo type (tracking type)", the operation can be easily analogized from the first embodiment. The detailed description of the operation is omitted. As a matter of course, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, in the first and second embodiments, a rotary resolver has been described as the magnetic detection unit (magnetic position detecting means). However, even if a linear resolver is used, the same effects as those of the embodiments can be obtained. be able to.

【0011】[0011]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置検出
装置によれば、演算手段において、駆動手段により磁気
式位置検出手段の1次側を励磁し、磁気式位置検出手段
の2次側出力電圧を変換手段によりディジタル値に変換
し、算出手段では、変換手段の変換結果に基づいて位置
情報を算出した後、記憶手段内に保持されている位置補
正データを参照して該位置情報を補正し、これを位置検
出結果としてシリアルインタフェースを介して所定周期
で外部に伝送するので、より低コストの装置構成とする
ことができ、また、繰り返し精度を有する磁気式位置検
出手段を用いると共に算出結果である位置情報を補正す
るので、ディジタル化された高い絶対精度を維持した位
置検出装置を実現することができ、さらに、シリアルイ
ンタフェースを介して所定周期で外部機器(上位コント
ローラ等)に伝送するようにすれば、外部機器によって
行われるサンプリング制御におけるサンプリング時間の
あいだに演算手段による処理を行えばよく実時間性は不
要である。また、本発明の位置検出装置によれば、磁気
式位置検出手段と演算手段は一定長の信号伝達手段を介
して常に一体に結合され、記憶手段に保持される位置補
正データは磁気式位置検出手段に固有のデータとし、演
算手段を良好な環境下に設置可能とするので、システム
再調整が不要となり、また補正処理により磁気式位置検
出手段には繰り返し精度が有れば足りることから、絶対
精度が不要となり、結果として、位置検出装置の構築面
において優れた操作性を実現できる。
As described above, according to the position detecting device of the present invention, in the calculating means, the primary side of the magnetic position detecting means is excited by the driving means, and the secondary side of the magnetic position detecting means is excited. The output voltage is converted to a digital value by the conversion means, and the calculation means calculates the position information based on the conversion result of the conversion means, and then refers to the position correction data held in the storage means to calculate the position information. Since the correction is performed and transmitted as a position detection result to the outside at a predetermined cycle via the serial interface, the apparatus can be configured at a lower cost. Since the resulting position information is corrected, a digitized position detecting device that maintains high absolute accuracy can be realized. If to transmit to the external device (host controller or the like) at a predetermined period Te may real time by performing the processing by the arithmetic unit during the sampling period in the sampling control performed by the external device is not required. Further, according to the position detecting device of the present invention, the magnetic position detecting means and the arithmetic means are always integrally connected via a fixed length signal transmitting means, and the position correction data held in the storage means is a magnetic position detecting means. Since the data is unique to the means and the calculation means can be installed in a favorable environment, system readjustment is not required.Also, it is sufficient if the magnetic position detection means has repetition accuracy by correction processing. Accuracy becomes unnecessary, and as a result, excellent operability can be realized in terms of construction of the position detection device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る位置検出装置の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a position detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態の位置検出装置の動作を説明す
る各信号の電圧波形図である。
FIG. 2 is a voltage waveform diagram of each signal for explaining an operation of the position detection device of the first embodiment.

【図3】第1の実施形態の位置検出装置の外観構成図で
ある。
FIG. 3 is an external configuration diagram of the position detection device according to the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施形態に係る位置検出装置の
構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a position detection device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201 磁気検出部(磁気式位置検出手段) 102,202 演算部(演算手段)102 103 ケーブル(信号伝達手段) 105,205 伝送路 111,211 ロータ 112,113 ステータ 121,221 CPU(算出手段) 122,222C,222S 駆動部(駆動手段) 123.223 A/Dコンバータ(変換手段) 124,224 EEPROM(記憶手段) 125,225 シリアルインタフェース(SIU) 126 コネクタ DRV,DRVC,DRVS 励磁信号 150,250 バス(BUS) 151,152,251 検出部出力 101, 201 Magnetic detection unit (magnetic position detection unit) 102, 202 Operation unit (operation unit) 102 103 Cable (signal transmission unit) 105, 205 Transmission line 111, 211 Rotor 112, 113 Stator 121, 221 CPU (calculation unit) 122, 222C, 222S Driving unit (driving means) 123.223 A / D converter (conversion means) 124, 224 EEPROM (storage means) 125, 225 Serial interface (SIU) 126 Connector DRV, DRVC, DRVS excitation signal 150, 250 bus (BUS) 151, 152, 251 Detector output

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気式位置検出手段を備えた位置検出装
置において、 前記磁気式位置検出手段の1次側を励磁する駆動手段
と、 前記磁気式位置検出手段の2次側出力電圧をディジタル
値に変換する変換手段と、 前記変換手段の変換結果に基づき位置情報を算出し、記
憶手段内に保持されている位置補正データを参照して該
位置情報を補正する算出手段と、 前記補正された位置情報を所定周期で伝送するシリアル
インタフェースと、を備えた演算手段を有することを特
徴とする位置検出装置。
1. A position detecting device comprising magnetic position detecting means, wherein: a driving means for exciting a primary side of the magnetic position detecting means; and a digital output value of a secondary side output voltage of the magnetic position detecting means. Conversion means for calculating the position information based on the conversion result of the conversion means, and calculating means for correcting the position information by referring to the position correction data held in the storage means, A position detecting device, comprising: a calculating means having a serial interface for transmitting position information at a predetermined cycle.
【請求項2】 前記磁気式位置検出手段と前記演算手段
は常に一体に結合され、 前記記憶手段に保持される位置補正データは前記磁気式
位置検出手段に固有のデータ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。
2. The method according to claim 1, wherein the magnetic position detecting means and the calculating means are always integrally connected, and the position correction data held in the storage means is data unique to the magnetic position detecting means. The position detecting device according to claim 1.
【請求項3】 前記磁気式位置検出手段と前記演算手段
は一定長の信号伝達手段を介して常に一体に結合され、
前記演算手段は良好な環境下に設置可能であることを特
徴とする請求項1または2に記載の位置検出装置。
3. The magnetic position detecting means and the calculating means are always integrally coupled via a fixed length signal transmitting means.
The position detecting device according to claim 1, wherein the calculation unit can be installed in a favorable environment.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005176588A (en) * 2003-11-20 2005-06-30 Sumitomo Heavy Ind Ltd Roller with built-in motor
JP2009204317A (en) * 2008-02-26 2009-09-10 Nsk Ltd Resolver control device, rotational angle position detector and actuator control system

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