JP2001235483A - Rotation sensor unit - Google Patents

Rotation sensor unit

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JP2001235483A
JP2001235483A JP2000048053A JP2000048053A JP2001235483A JP 2001235483 A JP2001235483 A JP 2001235483A JP 2000048053 A JP2000048053 A JP 2000048053A JP 2000048053 A JP2000048053 A JP 2000048053A JP 2001235483 A JP2001235483 A JP 2001235483A
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JP
Japan
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square wave
pulse width
wave signal
voltage
signal
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Application number
JP2000048053A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Murakami
享 村上
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Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
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Publication date
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation sensor unit whose reliability can be enhanced, in which the number of components can be reduced and whose costs can be reduced by a method wherein any toublesome operation and any troublesome adjustment are not required and the duty ratio of a square-wave spignal can be set automatically to an always ideal state. SOLUTION: The rotation sensor unit is provided with a rotation sensor 4 which outputs a pair of sine-wave voltage signals Va1, Va2 (and Nb1, Vb2) whose phases become opposite to each other according to the rotation of a motor 1. The unit is provided with reference-voltage circuits 31 (and 41) which output a reference voltage Vs at a level corresponding to the middle-point potential of both voltage signals. The unit is provided with square-wave generation circuits 32 (and 42) which synthesize both voltage signals and which generate square-wave signals Pa (and Pb) in a shape in which voltages of their synthesized signals Va (and Vb) are sliced by the reference voltage Vs.

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】この発明は、検知対象物たと
えばモータなどの回転を検知する回転センサユニットに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation sensor unit for detecting rotation of an object to be detected, such as a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえばサーボモータによってロボット
アーム等の位置決めを行う装置では、モータの回転数を
検知することで位置決め対象物の位置を捕らえるように
しており、その検知用として回転センサユニットが使用
される。一例を図8および図9に示している。
2. Description of the Related Art For example, in a device for positioning a robot arm or the like by a servomotor, the position of an object to be positioned is detected by detecting the number of rotations of the motor, and a rotation sensor unit is used for the detection. You. One example is shown in FIGS.

【0003】1はモータで、回転動力を位置決め対象物
に伝達するためのシャフト2を有する。このモータ1の
シャフト2に金属製の円盤3が取り付けられ、その円盤
3の近傍に回転センサ4が配設されている。
[0003] A motor 1 has a shaft 2 for transmitting rotational power to a positioning object. A metal disk 3 is attached to a shaft 2 of the motor 1, and a rotation sensor 4 is disposed near the disk 3.

【0004】回転センサ4は、センサ回路11およびセ
ンサ回路21を有する。センサ回路11は、円盤3の回
転に基づく磁気の変化に応じて抵抗値が変化する4つの
磁気抵抗素子をブリッジ回路接続したもので、検知対象
物である円盤3の回転に応じてブリッジ回路の抵抗値バ
ランスが変化することにより、互いに逆位相となる正弦
波状の一対の電圧信号Va1,Va2を出力する。
[0004] The rotation sensor 4 has a sensor circuit 11 and a sensor circuit 21. The sensor circuit 11 is a circuit in which four magnetoresistive elements whose resistance values change in accordance with a change in magnetism based on the rotation of the disk 3 are connected in a bridge circuit, and the bridge circuit is connected in accordance with the rotation of the disk 3 to be detected. When the resistance value balance changes, a pair of sinusoidal voltage signals Va1 and Va2 having phases opposite to each other are output.

【0005】センサ回路21は、円盤3の回転に応じて
ブリッジ回路の抵抗値バランスが変化することにより、
互いに逆位相となるとともに第1回路11から出力され
る電圧信号Va1,Va2に対し所定の位相差たとえば
90度を持つ正弦波状の一対の電圧信号Vb1,Vb2
を出力する。
The sensor circuit 21 changes the resistance balance of the bridge circuit according to the rotation of the disk 3,
A pair of sinusoidal voltage signals Vb1 and Vb2 having opposite phases to each other and having a predetermined phase difference, for example, 90 degrees with respect to voltage signals Va1 and Va2 output from first circuit 11.
Is output.

【0006】図10に各部の信号波形を示している。セ
ンサ回路11から出力される電圧信号Va1,Va2は
合成回路12に供給される。合成回路12は、いわゆる
波形増幅回路であり、センサ回路11から出力される電
圧信号Va1,Va2を合成しかつ増幅し、合成信号V
aを出力する。ここでの波形合成により、電圧信号Va
1,Va2に重畳するノイズ(モータ1の回転などによ
って生じるノイズ)が互いに打ち消し合って除去され、
ノイズの無い合成信号Vaを得ることができる。
FIG. 10 shows the signal waveform of each part. The voltage signals Va1 and Va2 output from the sensor circuit 11 are supplied to the synthesis circuit 12. The synthesizing circuit 12 is a so-called waveform amplifying circuit, which synthesizes and amplifies the voltage signals Va1 and Va2 output from the sensor circuit 11, and
a is output. By the waveform synthesis here, the voltage signal Va
The noise (noise generated by the rotation of the motor 1, etc.) superimposed on Va1 and Va2 cancels each other and is removed.
A synthesized signal Va without noise can be obtained.

【0007】合成信号Vaは方形波生成回路13に供給
される。方形波生成回路13は、いわゆる電圧比較回路
であり、合成信号Vaと可変抵抗器14の操作に基づく
基準電圧Vsとを比較することにより、合成信号Vaの
電圧を基準電圧Vsでスライスした形の方形波信号Pa
を生成する。
[0007] The composite signal Va is supplied to a square wave generating circuit 13. The square wave generation circuit 13 is a so-called voltage comparison circuit, and compares the synthesized signal Va with a reference voltage Vs based on the operation of the variable resistor 14 to slice the voltage of the synthesized signal Va by the reference voltage Vs. Square wave signal Pa
Generate

【0008】センサ回路21から出力される電圧信号V
b1,Vb2は合成回路22に供給される。合成回路2
2は、いわゆる波形増幅回路であり、センサ回路21か
ら出力される電圧信号Vb1,Vb2を合成しかつ増幅
し、合成信号Vbを出力する。ここでの波形合成によ
り、電圧信号Vb1,Vb2に重畳するノイズ(モータ
1の回転などによって生じるノイズ)が互いに打ち消し
合って除去され、ノイズの無い合成信号Vbを得ること
ができる。
The voltage signal V output from the sensor circuit 21
b1 and Vb2 are supplied to the synthesis circuit 22. Synthesis circuit 2
Reference numeral 2 denotes a so-called waveform amplifying circuit that combines and amplifies the voltage signals Vb1 and Vb2 output from the sensor circuit 21, and outputs a combined signal Vb. By the waveform synthesis here, noise superimposed on the voltage signals Vb1 and Vb2 (noise generated by the rotation of the motor 1 and the like) is canceled out by each other, and the synthesized signal Vb without noise can be obtained.

【0009】合成信号Vbは方形波生成回路23に供給
される。方形波生成回路23は、いわゆる電圧比較回路
であり、合成信号Vbと可変抵抗器24の操作に基づく
基準電圧Vsとを比較することにより、合成信号Vbの
電圧を基準電圧Vsでスライスした形の方形波信号Pb
を生成する。
The composite signal Vb is supplied to a square wave generating circuit 23. The square wave generation circuit 23 is a so-called voltage comparison circuit, which compares the composite signal Vb with a reference voltage Vs based on the operation of the variable resistor 24, thereby slicing the voltage of the composite signal Vb with the reference voltage Vs. Square wave signal Pb
Generate

【0010】このようにして得られた方形波信号Pa,
Pbのどちらか一方が後段の制御部でカウントされるこ
とにより、モータ1の回転数が捕らえられて、位置決め
対象物の移動位置が検出される。また、方形波信号P
a,Pbの位相ずれ方向が後段の制御部で判別されるこ
とにより、モータ1の回転方向が捕らえられて、位置決
め対象物の移動方向が検出される。
The square wave signals Pa,
When one of Pb is counted by the subsequent control unit, the number of rotations of the motor 1 is captured, and the moving position of the positioning target is detected. Also, the square wave signal P
The direction of the phase shift between a and Pb is determined by the control unit at the subsequent stage, whereby the rotational direction of the motor 1 is captured, and the moving direction of the positioning target is detected.

【0011】上記可変抵抗器14,24を操作して基準
電圧Vsのレベルを変化させると、方形波信号Pa,P
bのデューティ比(一周期内のオン期間の割合)が変化
する。後段の制御部における回転方向検出に関する良好
な制御性を確保するためには、このデューティ比を50
%に設定するのが理想的である。
When the level of the reference voltage Vs is changed by operating the variable resistors 14 and 24, the square wave signals Pa and P
The duty ratio of b (the ratio of the ON period within one cycle) changes. In order to ensure good controllability with respect to the detection of the rotation direction in the control unit at the subsequent stage, the duty ratio is set to 50.
Ideally it should be set to%.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ただし、環境温度変化
などの影響を受けて、図11に示すように基準電圧Vs
が一点鎖線の状態に変動することがあり、その場合はデ
ューティ比50%を維持できなくなる。このため、可変
抵抗器14,24の操作による調整作業が頻繁に必要と
なってしまう。
However, due to the influence of environmental temperature change and the like, the reference voltage Vs shown in FIG.
May fluctuate to the state indicated by the chain line, in which case the duty ratio cannot be maintained at 50%. For this reason, adjustment work by operating the variable resistors 14 and 24 is frequently required.

【0013】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、面倒な操作や調整を何ら要す
ることなく、方形波信号のデューティ比を常に理想的な
状態に自動設定することができ、これにより信頼性の向
上が図れるとともに、部品点数を削減できてコスト低減
も図れる回転センサユニットを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances.
The purpose is to always automatically set the duty ratio of the square wave signal to the ideal state without any troublesome operation or adjustment, thereby improving reliability and reducing the number of parts. It is an object of the present invention to provide a rotation sensor unit capable of reducing the cost and reducing the cost.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の回
転センサユニットは、検知対象物の回転に応じて互いに
逆位相の正弦波状の一対の電圧信号を出力する回転セン
サと、上記両電圧信号の中点電位に対応するレベルの基
準電圧を出力する基準電圧回路と、上記両電圧信号を合
成しその合成信号を上記基準電圧で波形整形した形の方
形波信号を生成する方形波生成回路と、を備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation sensor unit for outputting a pair of sinusoidal voltage signals having phases opposite to each other in accordance with the rotation of a detection object; A reference voltage circuit that outputs a reference voltage having a level corresponding to the midpoint potential of the signal; and a square wave generation circuit that combines the two voltage signals and generates a square wave signal in which the combined signal is shaped by the reference voltage. And.

【0015】請求項2に係る発明の回転センサユニット
は、検知対象物の回転に応じて方形波信号を出力するも
のであって、方形波信号のパルス幅が規定値またはその
近傍であれば同方形波信号をそのまま出力し、方形波信
号のパルス幅が規定値またはその近傍から外れている場
合には規定値またはその近傍のパルス幅を持つ新たな方
形波信号を生成して出力するパルス幅制御手段、を備え
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotation sensor unit for outputting a square wave signal in accordance with the rotation of an object to be detected. The pulse width to output the square wave signal as it is, and to generate and output a new square wave signal having the pulse width of the specified value or the vicinity when the pulse width of the square wave signal is out of the specified value or its vicinity. Control means.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】[1]以下、この発明の第1の実
施形態について図面を参照して説明する。なお、図面に
おいて図8および図9と同一部分には同一符号を付し、
その詳細な説明は省略する。
[1] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same parts as those in FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals.
Detailed description is omitted.

【0017】図1に示すように、回転センサ4のセンサ
回路11から出力される電圧信号Va1,Va2が基準
電圧回路31および方形波生成回路32に供給される。
As shown in FIG. 1, voltage signals Va1 and Va2 output from the sensor circuit 11 of the rotation sensor 4 are supplied to a reference voltage circuit 31 and a square wave generation circuit 32.

【0018】基準電圧回路31は、電圧信号Va1の信
号入力ラインと電圧信号Va2の信号入力ラインとの間
に互いに同じ抵抗値の抵抗器15,16の直列回路を接
続し、その抵抗器15,16の相互接続点に利得“1”
のボルテージフォロワ17を接続したものであり、電圧
信号Va1,Va2の中点電位を抵抗器15,16の相
互接続点を介して検出し、検出した中点電位に対応する
レベルの基準電圧Vsをボルテージフォロワ17を介し
て出力する構成となっている。この出力が方形波生成回
路32に供給される。
The reference voltage circuit 31 connects a series circuit of resistors 15 and 16 having the same resistance value between a signal input line of the voltage signal Va1 and a signal input line of the voltage signal Va2. Gain "1" at 16 interconnection points
The voltage followers 17 are connected to each other, and the midpoint potential of the voltage signals Va1 and Va2 is detected through the interconnection point of the resistors 15 and 16, and the reference voltage Vs of the level corresponding to the detected midpoint potential is detected. The output is provided via the voltage follower 17. This output is supplied to the square wave generation circuit 32.

【0019】方形波生成回路32は、電圧信号Va1,
Va2を合成し、その合成信号Vaの電圧を基準電圧V
sのレベルを中心にして増幅する構成の波形増幅回路で
あり、合成信号Vaを基準電圧Vsに基づいて波形整形
(スライス)した形の方形波信号Paを生成する。な
お、電圧信号Va1,Va2の合成により、電圧信号V
a1,Va2に重畳するノイズ(モータ1の回転などに
よって生じるノイズ)が互いに打ち消し合って除去さ
れ、ノイズの無い合成信号Vaが得られるようになって
いる。
The square wave generating circuit 32 generates voltage signals Va1,
Va2 is synthesized, and the voltage of the synthesized signal Va is set to the reference voltage V
This is a waveform amplifying circuit configured to amplify around the level of s, and generates a square wave signal Pa having a shape obtained by shaping (slicing) the waveform of the synthesized signal Va based on the reference voltage Vs. Note that the voltage signal V1 is obtained by combining the voltage signals Va1 and Va2.
Noise superimposed on a1 and Va2 (noise caused by the rotation of the motor 1 and the like) is canceled by each other and removed, so that a synthesized signal Va without noise can be obtained.

【0020】一方、回転センサ4のセンサ回路21から
出力される電圧信号Vb1,Vb2が基準電圧回路41
および方形波生成回路42に供給される。
On the other hand, the voltage signals Vb 1 and Vb 2 output from the sensor circuit 21 of the rotation sensor 4 are
And supplied to the square wave generation circuit 42.

【0021】基準電圧回路41は、電圧信号Vb1の信
号入力ラインと電圧信号Vb2の信号入力ラインとの間
に互いに同じ抵抗値の抵抗器25,26の直列回路を接
続し、その抵抗器25,26の相互接続点に利得“1”
のボルテージフォロワ27を接続したものであり、電圧
信号Vb1,Vb2の中点電位を抵抗器25,26の相
互接続点を介して検出し、検出した中点電位に対応する
レベルの基準電圧Vsをボルテージフォロワ27を介し
て出力する構成となっている。この出力が方形波生成回
路42に供給される。
The reference voltage circuit 41 connects a series circuit of resistors 25 and 26 having the same resistance value between the signal input line of the voltage signal Vb1 and the signal input line of the voltage signal Vb2. Gain "1" at 26 interconnects
The voltage followers 27 are connected to each other, and a midpoint potential of the voltage signals Vb1 and Vb2 is detected via an interconnection point of the resistors 25 and 26, and a reference voltage Vs of a level corresponding to the detected midpoint potential is detected. The output is made via the voltage follower 27. This output is supplied to the square wave generation circuit 42.

【0022】方形波生成回路42は、電圧信号Vb1,
Vb2を合成し、その合成信号Vbを基準電圧Vsのレ
ベルを中心にして増幅する構成の波形増幅回路であり、
合成信号Vbの電圧を基準電圧Vsに基づいて波形整形
(スライス)した形の方形波信号Pbを生成する。な
お、電圧信号Vb1,Vb2の合成により、電圧信号V
b1,Vb2に重畳するノイズ(モータ1の回転などに
よって生じるノイズ)が互いに打ち消し合って除去さ
れ、ノイズの無い合成信号Vbが得られるようになって
いる。
The square wave generating circuit 42 generates the voltage signals Vb1,
Vb2 is a waveform amplifying circuit configured to combine Vb2 and amplify the combined signal Vb around the level of the reference voltage Vs.
A square wave signal Pb is generated by shaping (slicing) the voltage of the synthesized signal Vb based on the reference voltage Vs. The voltage signal Vb1 and Vb2 are combined to form the voltage signal Vb.
Noise superimposed on b1 and Vb2 (noise caused by rotation of the motor 1 and the like) is canceled out by each other and removed, and a synthesized signal Vb without noise is obtained.

【0023】このような構成により、図2に示すような
波形の合成信号Va、基準電圧Vs、方形波信号Pa、
合成信号Vb、基準電圧Vs、および方形波信号Pbを
得ることができる。
With such a configuration, the composite signal Va, the reference voltage Vs, and the square wave signal Pa having the waveforms shown in FIG.
The composite signal Vb, the reference voltage Vs, and the square wave signal Pb can be obtained.

【0024】すなわち、環境温度変化などの影響で合成
信号Vaの振幅が変動した場合でも、その変動に基準電
圧Vsのレベルが追従し、常に合成信号Vaの振幅の1
/2の位置に基準電圧Vsのレベルが対応する。これに
より、方形波信号Paのデューティ比が常に理想的な5
0%となる。
That is, even when the amplitude of the synthesized signal Va fluctuates due to the influence of environmental temperature change or the like, the level of the reference voltage Vs follows the fluctuation, and the amplitude of the synthesized signal Va is always 1%.
The level of the reference voltage Vs corresponds to the position of / 2. Thereby, the duty ratio of the square wave signal Pa is always the ideal 5
0%.

【0025】同様に、環境温度変化などの影響で合成信
号Vbの振幅が変動した場合でも、その変動に基準電圧
Vsのレベルが追従し、常に合成信号Vbの振幅の1/
2の位置に基準電圧Vsのレベルが対応する。これによ
り、方形波信号Pbのデューティ比が常に理想的な50
%となる。
Similarly, even when the amplitude of the composite signal Vb fluctuates due to the influence of environmental temperature change or the like, the level of the reference voltage Vs follows the fluctuation, and the level of the amplitude of the composite signal Vb is always 1 /.
The level of the reference voltage Vs corresponds to the position 2. Thereby, the duty ratio of the square wave signal Pb is always 50
%.

【0026】これら、方形波信号Pa,Pbのどちらか
一方が後段の制御部でカウントされることにより、モー
タ1の回転数が捕らえられて、位置決め対象物の移動位
置が検出される。また、方形波信号Pa,Pbの位相ず
れ方向が後段の制御部で判別されることにより、モータ
1の回転方向が捕らえられて、位置決め対象物の移動方
向が検出される。
When one of these square wave signals Pa and Pb is counted by the control unit at the subsequent stage, the rotation speed of the motor 1 is captured, and the moving position of the positioning object is detected. Further, the direction of the phase shift of the square wave signals Pa and Pb is determined by the subsequent control unit, so that the rotation direction of the motor 1 is captured, and the moving direction of the positioning target is detected.

【0027】上記のように、方形波信号Pa,Pbのデ
ューティ比が常に理想的な50%に自動設定されるの
で、方形波信号Pa,Pbの位相差を常に最適な90度
に維持することができる。よって、後段の制御部におけ
る回転方向検出を間違いなく的確に行うことが可能にな
るなど、回転検出に関する高い信頼性を確保することが
できる。
As described above, the duty ratio of the square wave signals Pa and Pb is always automatically set to the ideal 50%, so that the phase difference between the square wave signals Pa and Pb is always maintained at the optimum 90 degrees. Can be. Therefore, high reliability regarding rotation detection can be ensured, for example, it is possible to accurately and accurately detect the rotation direction in the subsequent control unit.

【0028】しかも、従来のような可変抵抗器を用いた
面倒な操作や調整がまったく不要なので、係員等にかか
る負担が軽減されることはもちろん、可変抵抗器および
その周辺回路などの部品点数を削減できることになり、
コスト低減が図れる。この部品点数の削減については、
回転センサ4の相数(センサ回路の個数)が多いほど顕
著な効果が得られる。
In addition, since troublesome operations and adjustments using a conventional variable resistor are not required at all, the burden on personnel and the like can be reduced, and the number of components such as the variable resistor and its peripheral circuits can be reduced. Can be reduced,
Cost reduction can be achieved. Regarding this reduction in the number of parts,
The greater the number of phases of the rotation sensor 4 (the number of sensor circuits), the more remarkable effects can be obtained.

【0029】[2]第2の実施形態について説明する。
なお、図面において図8および図9と同一部分には同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。
[2] A second embodiment will be described.
In the drawings, the same parts as those in FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0030】図3に示すように、方形波生成回路13の
出力端にパルス幅制御手段が接続される。このパルス幅
制御手段は、方形波生成回路13から出力される方形波
信号Paのパルス幅が規定値(またはその近傍)であれ
ば同方形波信号Paをそのまま出力し、方形波信号Va
のパルス幅が規定値(またはその近傍)から外れている
場合には規定値(またはその近傍)と同じ適正なパルス
幅を持つ新たな方形波信号を生成して出力するもので、
第1のパルス幅制御部18および第2のパルス幅制御部
19から成る。
As shown in FIG. 3, a pulse width control means is connected to the output terminal of the square wave generating circuit 13. If the pulse width of the square wave signal Pa output from the square wave generation circuit 13 is a specified value (or in the vicinity thereof), the pulse width control means outputs the same square wave signal Pa as it is, and outputs the square wave signal Va.
If the pulse width deviates from the specified value (or its vicinity), a new square wave signal having the same appropriate pulse width as the specified value (or its vicinity) is generated and output.
It comprises a first pulse width controller 18 and a second pulse width controller 19.

【0031】すなわち、パルス幅制御部18は、方形波
信号Paのパルス幅と規定値(またはその近傍)とを比
較し、方形波信号Paのパルス幅が規定値(またはその
近傍)であれば、また方形波信号Paのパルス幅が規定
値(またはその近傍)より小さい場合にも、同方形波信
号Paをそのまま反転した状態の方形波信号Qaとして
出力するとともに、方形波信号Paのパルス幅が規定値
(またはその近傍)より大きい場合には、同方形波信号
Paの立下りエッジを基準に、規定値(またはその近
傍)と同じパルス幅Dを持つ新たな方形波信号Qaを生
成して出力する。この出力はパルス幅制御部19に供給
される。
That is, the pulse width control unit 18 compares the pulse width of the square wave signal Pa with a specified value (or its vicinity), and if the pulse width of the square wave signal Pa is a specified value (or its vicinity). Also, when the pulse width of the square wave signal Pa is smaller than a specified value (or in the vicinity thereof), the square wave signal Pa is output as it is as an inverted square wave signal Qa, and the pulse width of the square wave signal Pa is changed. Is larger than the specified value (or its vicinity), a new square wave signal Qa having the same pulse width D as the specified value (or its vicinity) is generated based on the falling edge of the square wave signal Pa. Output. This output is supplied to the pulse width control unit 19.

【0032】パルス幅制御部19は、パルス幅制御部1
8から供給される方形波信号Qaのパルス幅と規定値
(またはその近傍)とを比較し、方形波信号Qaのパル
ス幅が規定値(またはその近傍)であれば、同方形波信
号Qaをそのまま反転した状態の方形波信号Raとして
出力するとともに、方形波信号Qaのパルス幅が規定値
(またはその近傍)より大きい場合には、つまり元の方
形波信号Paのパルス幅が規定値(またはその近傍)よ
り小さい場合には、方形波信号Qaの立下りエッジを基
準に、規定値(またはその近傍)と同じパルス幅Dを持
つ新たな方形波信号Raを生成して出力する。
The pulse width control unit 19 includes the pulse width control unit 1
The pulse width of the square wave signal Qa supplied from 8 is compared with a specified value (or its vicinity). If the pulse width of the square wave signal Qa is a specified value (or its vicinity), the square wave signal Qa is The inverted square wave signal Ra is output as it is as it is, and when the pulse width of the square wave signal Qa is larger than a specified value (or in the vicinity thereof), that is, the pulse width of the original square wave signal Pa is specified value (or If it is smaller than (near), a new square wave signal Ra having the same pulse width D as the specified value (or its vicinity) is generated and output with reference to the falling edge of the square wave signal Qa.

【0033】また、方形波生成回路23の出力端にもパ
ルス幅制御手段が接続される。このパルス幅制御手段
は、方形波生成回路23から出力される方形波信号Vb
のパルス幅が規定値(またはその近傍)であれば同方形
波信号Vbをそのまま出力するとともに、方形波信号V
bのパルス幅が規定値(またはその近傍)から外れてい
る場合には規定値(またはその近傍)と同じ適正なパル
ス幅を持つ新たな方形波信号を生成して出力するもの
で、第1のパルス幅制御部28および第2のパルス幅制
御部29から成る。
Further, pulse width control means is connected to the output terminal of the square wave generation circuit 23. This pulse width control means generates a square wave signal Vb output from the square wave generation circuit 23.
If the pulse width of the square wave signal Vb is a specified value (or in the vicinity thereof), the square wave signal Vb is output as it is, and the square wave signal Vb is output.
If the pulse width of b is outside the specified value (or its vicinity), a new square wave signal having the same appropriate pulse width as the specified value (or its vicinity) is generated and output. , And a second pulse width control unit 29.

【0034】すなわち、パルス幅制御部28は、方形波
信号Pbのパルス幅と規定値(またはその近傍)とを比
較し、方形波信号Pbのパルス幅が規定値(またはその
近傍)であれば、また方形波信号Pbのパルス幅が規定
値(またはその近傍)より小さい場合にも、同方形波信
号Pbをそのまま反転した状態の方形波信号Qbとして
出力するとともに、方形波信号Pbのパルス幅が規定値
(またはその近傍)より大きい場合には、同方形波信号
Pbの立下りエッジを基準に、規定値(またはその近
傍)と同じパルス幅Dを持つ新たな方形波信号Qbを生
成して出力する。この出力はパルス幅制御部29に供給
される。
That is, the pulse width control unit 28 compares the pulse width of the square wave signal Pb with a specified value (or its vicinity), and if the pulse width of the square wave signal Pb is a specified value (or its vicinity). Also, when the pulse width of the square wave signal Pb is smaller than a specified value (or in the vicinity thereof), the same square wave signal Pb is output as the inverted square wave signal Qb as it is, and the pulse width of the square wave signal Pb is changed. Is larger than the specified value (or its vicinity), a new square wave signal Qb having the same pulse width D as the specified value (or its vicinity) is generated based on the falling edge of the square wave signal Pb. Output. This output is supplied to the pulse width control unit 29.

【0035】パルス幅制御部29は、パルス幅制御部2
8からの方形波信号Qbのパルス幅と規定値(またはそ
の近傍)とを比較し、方形波信号Qbのパルス幅が規定
値(またはその近傍)であれば、同方形波信号Qbをそ
のまま反転した状態の方形波信号Rbとして出力すると
ともに、方形波信号Qbのパルス幅が規定値(またはそ
の近傍)より大きい場合には、つまり元の方形波信号P
bのパルス幅が規定値(またはその近傍)より小さい場
合には、方形波信号Qbの立下りエッジを基準に、規定
値(またはその近傍)と同じパルス幅Dを持つ新たな方
形波信号Rbを生成して出力する。
The pulse width control unit 29 includes the pulse width control unit 2
The pulse width of the square wave signal Qb from FIG. 8 is compared with a specified value (or its vicinity). If the pulse width of the square wave signal Qb is a specified value (or its vicinity), the square wave signal Qb is inverted as it is. Is output as a square wave signal Rb in a state where the square wave signal Qb has a pulse width larger than a specified value (or in the vicinity thereof).
If the pulse width of b is smaller than the specified value (or its vicinity), a new square wave signal Rb having the same pulse width D as the specified value (or its vicinity) is based on the falling edge of the square wave signal Qb. Is generated and output.

【0036】パルス幅制御部18,19,28,29に
定められている規定値は、方形波信号Pa,Pbの本来
のパルス幅に相当する。また、パルス幅制御部18,1
9,28,29のいずれも、時定数可変のタイマ機能を
持つIC回路で構成されている。
The specified values defined in the pulse width control units 18, 19, 28 and 29 correspond to the original pulse widths of the square wave signals Pa and Pb. Further, the pulse width control units 18, 1
Each of 9, 28, and 29 is constituted by an IC circuit having a timer function with a variable time constant.

【0037】つぎに、上記の構成の作用を説明する。後
段の制御部における回転方向検出に関する良好な制御性
を確保する上で、方形波信号Pa,Pbの位相差を図4
に示すように常に最適値たとえば90度に維持すること
が重要であるが、モータ1が高速回転駆動される場合
や、環境温度変化の影響、あるいはノイズの重畳などに
より、方形波信号Pa,Pbのパルス幅が図5に示すよ
うに本来の値(図示破線)より拡がったり、あるいは図
6に示すように本来の値(図示破線)より狭くなること
がある。
Next, the operation of the above configuration will be described. In order to ensure good controllability with respect to rotation direction detection in the control unit at the subsequent stage, the phase difference between the square wave signals Pa and Pb is determined by using FIG.
It is important to always maintain the optimum value, for example, 90 degrees, as shown in FIG. 5, but the square wave signals Pa and Pb may be generated due to the case where the motor 1 is driven at high speed, the influence of environmental temperature change, or the superposition of noise. May be wider than the original value (shown by broken lines) as shown in FIG. 5, or may be narrower than the original value (shown by broken lines) as shown in FIG.

【0038】この場合、方形波信号Pa,Pbの位相差
を最適値に維持することが不可能となる。位相差が無く
なってしまうこともある(位相差0度)。
In this case, it is impossible to maintain the phase difference between the square wave signals Pa and Pb at an optimum value. The phase difference may be lost (phase difference is 0 degree).

【0039】図5のように方形波信号Pa,Pbのパル
ス幅が規定値より大きい場合には、パルス幅制御部1
8,28において規定値と同じ適正なパルス幅Dを持つ
方形波信号Qa,Qbが生成され、それがパルス幅制御
部19,29をスルーして方形波信号Ra,Rbとなっ
て出力される。
When the pulse widths of the square wave signals Pa and Pb are larger than a specified value as shown in FIG.
In steps 8 and 28, square wave signals Qa and Qb having the same appropriate pulse width D as the specified value are generated, and are output as square wave signals Ra and Rb through the pulse width control units 19 and 29. .

【0040】図6のように、方形波信号Pa,Pbのパ
ルス幅が規定値より小さい場合には、その方形波信号P
a,Pbがパルス幅制御部18,28をスルーして方形
波信号Qa,Qbとしてパルス幅制御部19,29に流
入し、そのパルス幅制御部19,29において規定値と
同じ適正なパルス幅Dを持つ方形波信号Ra,Rbが生
成され、出力される。
As shown in FIG. 6, when the pulse widths of the square wave signals Pa and Pb are smaller than a specified value, the square wave signals P
a and Pb pass through the pulse width controllers 18 and 28 and flow into the pulse width controllers 19 and 29 as square wave signals Qa and Qb, and the pulse width controllers 19 and 29 have the same appropriate pulse width as the specified value. Square wave signals Ra and Rb having D are generated and output.

【0041】したがって、モータ1が高速回転駆動され
る状況であっても、あるいは環境温度が変化したり、ノ
イズが重畳する状況でも、常に適正なパルス幅と位相差
を持つ方形波信号Ra,Rbを得ることができる。
Therefore, even when the motor 1 is driven at a high speed, or when the ambient temperature changes or noise is superimposed, the square wave signals Ra and Rb having appropriate pulse widths and phase differences always appear. Can be obtained.

【0042】この方形波信号Ra,Rbのどちらか一方
が後段の制御部でカウントされることにより、モータ1
の回転数が捕らえられて、位置決め対象物の移動位置が
検出される。また、方形波信号Ra,Rbの位相ずれ方
向が後段の制御部で判別されることにより、モータ1の
回転方向が捕らえられて、位置決め対位置決め対象物の
移動方向が検出される。
When either one of the square wave signals Ra and Rb is counted by the control unit at the subsequent stage, the motor 1
Is detected, and the moving position of the positioning target is detected. Further, the direction of the phase shift of the square wave signals Ra and Rb is determined by the control unit at the subsequent stage, so that the rotation direction of the motor 1 is captured, and the moving direction of the positioning object relative to the positioning object is detected.

【0043】なお、この第2の実施形態の応用として、
当該回転センサユニットをモータ1に対する回転数リミ
ッターとして使用することが可能である。
As an application of the second embodiment,
The rotation sensor unit can be used as a rotation speed limiter for the motor 1.

【0044】たとえば、モータ1の上限回転数として3
000回転が定められている場合、その3000回転で
モータ1が動作するときに得られる方形波信号Pa,P
bのパルス幅を規定値としてパルス幅制御部18,1
9,28,29に設定しておく。モータ1の異常や周辺
機器の誤動作によってモータ1が暴走し、その回転数が
上限回転数を超えて3500回転まで上昇すると、方形
波信号Pa,Pbのパルス幅は規定値より小さくなる。
For example, the upper limit rotation speed of the motor 1 is 3
000 rotations are determined, the square wave signals Pa and P obtained when the motor 1 operates at the 3000 rotations
The pulse width control unit 18, 1 uses the pulse width of b as a specified value.
9, 28 and 29 are set. When the motor 1 runs away due to an abnormality of the motor 1 or a malfunction of a peripheral device, and its rotation speed exceeds the upper limit rotation speed and rises to 3500 rotations, the pulse widths of the square wave signals Pa and Pb become smaller than a specified value.

【0045】しかしながら、パルス幅制御部19,29
からは規定値と同じ適正なパルス幅Dを持つ方形波信号
Ra,Rbが出力される。この方形波信号Ra,Rbを
モータ1の駆動制御系にフィードバックすることによ
り、モータ1の回転数を上限回転数の3000回転に抑
制することが可能である。
However, the pulse width control units 19 and 29
Output square wave signals Ra and Rb having the same appropriate pulse width D as the specified value. By feeding back the square wave signals Ra and Rb to the drive control system of the motor 1, the rotation speed of the motor 1 can be suppressed to the upper limit rotation speed of 3000.

【0046】[3]第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態は、第1の実施形態と第2の実施形態と
を組み合わせた構成となっている。すなわち、図7に示
すように、第1の実施形態における方形波生成回路31
で生成される方形波信号Raが第2の実施形態における
パルス幅制御部18に入力されるとともに、第1の実施
形態における方形波生成回路41で生成される方形波信
号Rbが第2の実施形態におけるパルス幅制御部28に
入力される。このような構成によれば、第1の実施形態
で説明した作用効果が得られるとともに、第2の実施形
態で説明した作用効果が得られる。なお、この発明は上
記各実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えな
い範囲で種々変形実施可能である。
[3] A third embodiment will be described.
The third embodiment has a configuration in which the first embodiment and the second embodiment are combined. That is, as shown in FIG. 7, the square wave generation circuit 31 in the first embodiment
The square wave signal Ra generated in the second embodiment is input to the pulse width control unit 18 in the second embodiment, and the square wave signal Rb generated in the square wave generation circuit 41 in the first embodiment is changed in the second embodiment. Input to the pulse width control unit 28 in the embodiment. According to such a configuration, the operation and effect described in the first embodiment can be obtained, and the operation and effect described in the second embodiment can be obtained. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、面
倒な操作や調整を何ら要することなく、方形波信号のデ
ューティ比を常に理想的な状態に自動設定することがで
き、これにより信頼性の向上が図れるとともに、部品点
数を削減できてコスト低減も図れる回転センサユニット
を提供できる。
As described above, according to the present invention, the duty ratio of a square wave signal can always be automatically set to an ideal state without any troublesome operation or adjustment. It is possible to provide a rotation sensor unit that can improve the performance and can reduce the number of parts and cost.

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

【図1】第1の実施形態の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment.

【図2】第1の実施形態における各部の信号波形を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms of respective units according to the first embodiment.

【図3】第2の実施形態の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment.

【図4】第2の実施形態における適正な位相差を持つ方
形波信号の波形を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a waveform of a square wave signal having an appropriate phase difference in the second embodiment.

【図5】第2の実施形態におけるパルス幅拡大時の各部
の信号波形を示す図。
FIG. 5 is a diagram illustrating signal waveforms of respective units when a pulse width is expanded in the second embodiment.

【図6】第2の実施形態におけるパルス幅縮小時の各部
の信号波形を示す図。
FIG. 6 is a diagram illustrating signal waveforms of respective units when a pulse width is reduced in the second embodiment.

【図7】第3の実施形態の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a third embodiment.

【図8】各実施形態および従来におけるモータとその周
辺部の構成を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of each embodiment and a conventional motor and its peripheral portion.

【図9】従来の回転センサユニットの構成を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional rotation sensor unit.

【図10】従来の回転センサユニットにおける各部の信
号波形を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing signal waveforms at various parts in a conventional rotation sensor unit.

【図11】従来の回転センサユニットにおける方形波信
号のデューティ比変化の例を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a change in the duty ratio of a square wave signal in a conventional rotation sensor unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…モータ、3…円盤、4…回転センサ、11…センサ
回路、21…センサ回路、31…基準電圧回路、41…
基準電圧回路、32…方形波生成回路、42…方形波生
成回路、18…パルス幅制御部、19…パルス幅制御
部、28…パルス幅制御部、29…パルス幅制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 3 ... Disk, 4 ... Rotation sensor, 11 ... Sensor circuit, 21 ... Sensor circuit, 31 ... Reference voltage circuit, 41 ...
Reference voltage circuit, 32: square wave generation circuit, 42: square wave generation circuit, 18: pulse width control unit, 19: pulse width control unit, 28: pulse width control unit, 29: pulse width control unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検知対象物の回転に応じて互いに逆位相
の正弦波状の一対の電圧信号を出力する回転センサと、 前記両電圧信号の中点電位に対応するレベルの基準電圧
を出力する基準電圧回路と、 前記両電圧信号を合成しその合成信号を前記基準電圧に
基づいて波形整形した形の方形波信号を生成する方形波
生成回路と、 を具備したことを特徴とする回転センサユニット。
1. A rotation sensor for outputting a pair of sinusoidal voltage signals having phases opposite to each other in accordance with the rotation of a detection target, and a reference for outputting a reference voltage having a level corresponding to a midpoint potential of the two voltage signals. A rotation sensor unit, comprising: a voltage circuit; and a square wave generation circuit that combines the two voltage signals and generates a square wave signal in which the combined signal is shaped based on the reference voltage.
【請求項2】 検知対象物の回転に応じて方形波信号を
出力する回転センサユニットにおいて、 前記方形波信号のパルス幅が規定値またはその近傍であ
れば同方形波信号をそのまま出力し、前記方形波信号の
パルス幅が規定値またはその近傍から外れている場合に
は規定値またはその近傍のパルス幅を持つ新たな方形波
信号を生成して出力するパルス幅制御手段、を具備した
ことを特徴とする回転センサユニット。
2. A rotation sensor unit for outputting a square wave signal in accordance with the rotation of an object to be detected, wherein if the pulse width of the square wave signal is at or near a specified value, the square wave signal is output as it is. Pulse width control means for generating and outputting a new square wave signal having a pulse width of a specified value or a vicinity thereof when the pulse width of the square wave signal deviates from a specified value or a vicinity thereof. Characteristic rotation sensor unit.
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