JP2003315181A - 測定値検出装置及びトルク検出装置 - Google Patents

測定値検出装置及びトルク検出装置

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JP2003315181A JP2002124512A JP2002124512A JP2003315181A JP 2003315181 A JP2003315181 A JP 2003315181A JP 2002124512 A JP2002124512 A JP 2002124512A JP 2002124512 A JP2002124512 A JP 2002124512A JP 2003315181 A JP2003315181 A JP 2003315181A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】矩形波やサイン波のように直流成分に依存しな
い出力信号をもとに測定値を検出する測定値検出装置に
おいて、出力信号を伝達する出力伝達ラインと基準電位
へ繋がる基準電位ラインとの短絡及び出力信号間の短絡
を確実に検出する。 【解決手段】各出力信号US、UC、LS、LCの出力
伝達ラインに第1抵抗素子R11、R12、R13、R
14を設けることで、出力信号の中央値を基準電位と異
なるようにする。さらに、第1抵抗素子R11、R1
2、R13、R14の各抵抗値を異ならせることによ
り、出力伝達ラインでの各出力信号の中央値が異なるよ
うにする。各出力信号の中央値を監視することで、出力
伝達ラインに発生した異常を確実に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、出力信号を発生す
る測定部と、前記出力信号より測定値を検出する検出部
よりなり、矩形波の周期や、サイン波の振幅のように直
流成分に依存しない出力信号より測定値を検出する測定
値検出装置に関するものであり、詳しくは前記出力信号
を測定部から検出部に伝達する出力伝達ラインの異常検
出に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来利用されている、直流成分に依存し
ない出力信号により測定値を検出する測定値検出装置の
一例として、図6のブロック図に示すような構成のレゾ
ルバを利用した角度検出装置9が知られている。
【0003】この角度検出装置9は測定部10、検出部
20よりなり、励磁ライン51、出力伝達ライン52、
53及び基準電位ライン54により連結されている。測
定部10には巻線としての2つの二次コイル18、19
及び励磁コイル17を1組とする一相励磁二相出力のレ
ゾルバが用いられている。また、励磁コイル17は2つ
の二次コイル18、19に対して相対回転する回転子
(図示しない)に固定されている。
【0004】励磁コイル17の一端は、基準電位ライン
54を介して検出部内のグランド(以下、GNDと示
す。)へ接続され、他端は励磁ライン51を介して検出
部20に設けられた励磁信号発生回路21に接続されて
いる。この励磁信号発生回路21は同じく検出部20に
設けられたCPU22に接続され、このCPU22から
指令を受け取る。一方、巻線である各二次コイル18、
19のそれぞれの一端は、基準電位ライン54を介して
GNDへ接続され、出力用基準電位を0Vとしている。
他端は、それぞれの出力信号を独立して検出器20へ伝
達するよう出力伝達ライン52、53に接続され、検出
部20へ導かれている。
【0005】検出部内に設けられた中央演算装置(以
下、CPUと表す。)22からの指令により、励磁信号
発生回路21から励磁コイル17へ励磁信号EXが伝達
される。励磁コイル17が励磁信号EXにより磁界を発
生すると、2つの二次コイル18、19にそれぞれ出力
信号SS、SCが誘起される。
【0006】出力信号SS、SCは回転子の回転角θに
対応するSINθ、COSθを振幅係数にもつ0Vを中
央値とするサイン波であり、それぞれ、「D・SINθ
・SINωt」、「D・COSθ・SINωt」と表す
ことができる。Dは温度や励磁信号EXの振幅により決
まる定数である。
【0007】出力信号SSは、出力伝達ライン52を介
して検出器20に導かれ、抵抗R91、R92及び検出
用基準電位V1によりサイン波の中央値を変化され(例
えば抵抗R91を5kΩ、抵抗R92を20kΩ、検出
用基準電位V1を2.5Vとする変化後の中央値は0.
5V)、抵抗R93、R94及び演算増幅器93よりな
る非反転増幅器にて増幅される。(非反転増幅器の増幅
率を5とすると、増幅後の中央値は2.5V) 出力信号SCは、出力伝達ライン53を介して検出部2
0に導かれ、抵抗R95、R96及び検出用基準電位V
1によりサイン波の中央値を変化され(例えば抵抗R9
5を5kΩ、抵抗R96を20kΩ、検出用基準電位V
1を2.5Vとする変化後の中央値は0.5V)、抵抗
R97、R98及び演算増幅器94よりなる非反転増幅
器にて増幅される。(非反転増幅器の増幅率を5とする
と、増幅後の中央値は2.5V) 増幅された出力信号SS、SCは、受信部としての周知
の変換器、例えばアナログデジタル変換器29にて受信
されるとともにデジタル値に変換され、このデジタル値
をもとにCPU22で演算を行うなどの方法により、回
転子の回転角θに変換される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のような
角度検出装置では、例えば、回転子の回転角θが0de
gの時、SINθ=0であるため、出力信号SSの振幅
D・SINθは0、すなわち出力信号SSが0Vとな
る。このような状態において、出力信号SSを伝達する
出力伝達ライン52が基準電位ライン54と短絡した場
合、短絡の検出が不可能となっていた。
【0009】また、回転子の回転角θによっては、出力
信号SSの値とSCの値とが同じ値になるような状態が
あるため、出力信号伝達ライン間に短絡が生じた場合の
検出も不可能であった。さらに、励磁コイルと二次コイ
ルを2組以上使用するような場合は、出力伝達ラインに
おいて、出力信号が複数の出力伝達ラインで同じ値にな
る確率が高くなり、短絡を検出できない危険が大きくな
っていた。
【0010】本発明の課題は、回転子の回転角θによる
影響を受けることなく、確実に出力伝達ラインと基準電
位ラインとの短絡及び出力伝達ライン間の短絡を検出す
ることができる角度検出装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の測定値
検出装置は、測定値に応じた直流成分に依存しない出力
信号を発生する巻線を有する測定部と、前記出力信号を
受け取る受信部を有し、この受信部で受け取った出力信
号をもとに前記測定値を求める検出部と、前記測定部か
ら前記検出部へ前記出力信号を伝達する出力伝達ライン
よりなる測定値検出装置において、前記出力伝達ライン
における前記出力信号の直流成分電位を変化させる電位
オフセット手段を設け、前期出力信号の直流成分電位に
基づいて前記出力伝達ラインに発生した異常を検出する
異常検出手段を備えたことを特徴とする。
【0012】請求項2に記載の測定値検出装置は、請求
項1に記載の測定値検出装置において、前記巻線の一端
は前記出力伝達ラインへ接続され、他端は前記検出部内
に設けられた出力用基準電位へ繋がる基準電位ラインに
接続されることを特徴とする。
【0013】請求項3に記載の測定値検出装置は、請求
項2に記載の測定値検出装置において、前記巻線は複数
設置され、この複数の巻線の一端はそれぞれの巻線に対
応する出力伝達ラインへ接続され、他端は共通の又はそ
れぞれの巻線に対応する基準電位ラインに接続されるこ
とを特徴とする。
【0014】請求項4に記載の測定値検出装置は、請求
項3に記載の測定値検出装置において、前記複数の巻線
と前記複数の出力伝達ラインとの間にそれぞれ第1抵抗
素子を介在させ、前記複数の出力伝達ラインと受信部と
の間にそれぞれ検出用基準電位を接続することで、前記
電位オフセット手段を構成することを特徴とする。
【0015】請求項5に記載の測定値検出装置は、請求
項4に記載の測定値検出装置において、前記複数の出力
伝達ラインと前記受信部の間にそれぞれ第2抵抗素子を
介在させ、前記第1抵抗素子の抵抗値を出力伝達ライン
ごとに異ならせ、前記検出用基準電位は前記第2抵抗素
子と受信部との間に接続され、前記複数の出力伝達ライ
ンに対応する前期第1抵抗素子と前記第2抵抗素子との
抵抗値の和は、各出力伝達ライン間で等しくし、前記複
数の出力伝達ラインに接続される基準電位の値を等しく
することで、前記電位オフセット手段を構成することを
特徴とする。
【0016】請求項6に記載の測定値検出装置は、請求
項3に記載の測定値検出装置において、前記複数の巻線
と前記複数の出力伝達ラインとの間にそれぞれ第1抵抗
素子を介在させ、前記出力伝達ラインと受信部との間に
演算増幅器をそれぞれ介在させ、前記演算増幅器のマイ
ナス端子には出力信号を入力し、プラス端子には増幅用
基準電位を入力し、前記演算増幅器と並列に第3抵抗素
子を接続することで前記電位オフセット手段として働く
非反転増幅回路を構成することを特徴とする。
【0017】請求項7に記載の測定値検出装置は、請求
項6に記載の測定値検出装置において、前記演算増幅器
のプラス端子に入力される前記増幅用基準電位を各出力
信号ごとにそれぞれ異なる値とし、前記電位オフセット
手段として働く非反転増幅回路を構成することを特徴と
する。請求項8に記載の測定値検出装置は、請求項2乃
至7のいずれか1項に記載の測定値検出装置において、
前記測定部は励磁コイル及び二次コイルからなるレゾル
バにより構成され、前記巻線はレゾルバの二次コイルで
あることを特徴とする。請求項9に記載のトルク検出装
置は、トーションバーを介して捩れ可能に連結された入
力軸及び出力軸よりなるシャフトと、このシャフトを回
転可能に支持するハウジングよりなり、前記入力軸と前
記ハウジングとの回転方向の位置を請求項1乃至8のい
ずれか1項に記載の測定値検出装置にて検出するととも
に、前記出力軸と前記ハウジングとの回転方向の位置を
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の測定値検出装置
にて検出し、これら入力軸と出力軸のハウジングに対す
る回転方向の位置の差から、トーションバーの捩れ量を
測定し、このトーションバーの捩れ量から前記シャフト
に加えられるトルク値を求めることを特徴とする。
【0018】これら請求項1乃至3に記載の測定値検出
装置によれば、出力信号を伝達する出力伝達ラインにお
ける出力信号の直流成分電位をオフセットさせ、前記出
力信号の直流成分を監視することで、この直流成分の変
化に基づき出力伝達ラインに発生した異常を確実に検出
することができる。
【0019】請求項4に記載の測定値検出装置によれ
ば、第1抵抗素子及び検出用基準電位を設置し、出力伝
達ラインにおける出力信号の直流成分をオフセットさせ
ることにより、出力伝達ラインに異常、特に基準電位ラ
インとの短絡による異常が発生した際、受信部にて受信
される出力信号の直流成分に変化が生じる。このため、
出力信号の直流成分に基づき異常を検出することができ
る。
【0020】請求項5に記載の測定値検出装置によれ
ば、第1抵抗素子の抵抗値を複数の出力伝達ラインごと
に異なる抵抗値とすることで、出力伝達ラインに基準電
位ラインとの短絡による異常のみでなく、出力伝達ライ
ン間の短絡異常についても検出することができる。
【0021】請求項6に記載の測定値検出装置によれ
ば、第1抵抗素子、演算増幅器及び第3抵抗素子により
構成される反転増幅回路において、演算増幅器のプラス
端子に増幅用基準電位を入力し、出力伝達ラインにおけ
る出力信号の直流成分をオフセットさせることにより、
出力伝達ラインに異常、特に基準電位ラインとの短絡に
よる異常が発生した際、受信部にて受信される出力信号
の直流成分に変化が生じる。このため、出力信号の直流
成分に基づき異常を検出することができる。
【0022】請求項7に記載の測定値検出装置によれ
ば、演算増幅器のプラス端子に入力する増幅用基準電位
をそれぞれ異なる値とすることで、出力伝達ラインと基
準電位ラインとの短絡による異常のみでなく、出力伝達
ライン間の短絡異常についても検出することができる。
【0023】請求項8に記載の測定値検出装置によれ
ば、前記測定部をレゾルバにより構成し、前記巻線をレ
ゾルバの二次コイルとすることで、測定値検出装置にお
いて出力伝達ラインに発生した異常を確実に検出するこ
とができる。
【0024】請求項9に記載のトルク検出装置によれ
ば、トーションバーの捩れ量を請求項1乃至8に記載の
測定値検出装置により検出することで、トルク検出装置
において出力伝達ラインに発生した異常を確実に検出す
ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の一
例を図1乃至図5を参照して説明する。
【0026】図1は本発明にかかる測定値検出装置の第
1の実施の形態である角度検出装置1の構成を示すブロ
ック図である。
【0027】角度検出装置1は測定部10及び検出部2
0よりなり、測定部10と検出部20は励磁ライン6
1、出力伝達ライン62、63、64、65及び基準電
位ライン66により連結されている。
【0028】測定部10には、巻線としての2つの二次
コイル13、14及び励磁コイル11を1組とする一相
励磁二相出力の第1レゾルバ及び、巻線としての2つの
二次コイル15、16及び励磁コイル12を1組とする
一相励磁二相出力の第2レゾルバが設けられている。
【0029】また、励磁コイル11は2つの二次コイル
13、14に対して相対回転する回転子(図示しない)
に固定されている。同様に励磁コイル12は2つの二次
コイル15、16に対して相対回転する回転子(図示し
ない)に固定されている。
【0030】2つの励磁コイル11、12のそれぞれの
一端は基準電位ライン66を介して検出部内のGNDへ
接続されている。また、それぞれの他端は測定部10内
にて結線され、励磁ライン61を介して検出部20に設
けられた励磁信号発生回路21に接続されている。この
励磁信号発生回路21は同じく検出部20に設けられた
CPU22に接続され、このCPU22から指令を受け
取る。
【0031】一方、各二次コイル13、14、15、1
6それぞれの一端は基準電位ライン66を介してGND
へ接続されている。すなわち、本実施の形態では、基準
電位ライン66をGNDへ接続することで出力用基準電
位を0Vとしている。また、各二次コイル13、14、
15、16の他端は、それぞれの発生する出力信号を独
立して検出部20へ伝達するよう出力伝達ライン62、
63、64、65へ接続され、検出部20へ導かれてい
る。
【0032】これらの構成により、CPU22からの指
令によって励磁信号発生回路21にて発生された交流の
励磁信号EXが第1レゾルバ、第2レゾルバそれぞれの
励磁コイル11、12へ送られる。励磁信号EXはサイ
ン波であり、この励磁信号EXにより第1レゾルバの励
磁コイル11が励磁され第1レゾルバの二次コイル1
3、14を誘起することで、出力信号US、UCが出力
される。また、励磁信号EXにより第2レゾルバの励磁
コイル12が第2レゾルバの二次コイル15、16を誘
起することで、出力信号LS、LCが出力される。
【0033】出力信号US、UCは第1レゾルバの回転
子の回転角θ1に対応するSINθ1、COSθ1を振
幅係数にもつ0Vを中央値とするサイン波であり、それ
ぞれ「A・SINθ1・SINωt」、「A・COSθ
1・SINωt」と表すことができる。また、出力信号
LS、LCは第2レゾルバの回転子の回転角θ2を振幅
係数にもつ0Vを中央値とするサイン波であり、「B・
SINθ2・SINωt」、「B・COSθ2・SIN
ωt」と表すことができる。
【0034】出力信号USは、測定部10内の第1抵抗
素子R11、出力伝達ライン62、検出部20内の第2
抵抗素子R21、連結点A及び演算増幅器23を経由し
増幅される。連結点Aには抵抗R22及び検出用基準電
位V1が連結されている。また、演算増幅器23は抵抗
素子R23、R24とともに非反転増幅回路を構成して
いる。
【0035】出力信号UCは、測定部10内の第1抵抗
素子R12、出力伝達ライン63、検出部20内の第2
抵抗素子R25、連結点B及び演算増幅器24を経由し
増幅される。連結点Bには抵抗R26及び検出用基準電
位V1が連結されている。また、演算増幅器24は抵抗
素子R27、R28とともに非反転増幅回路を構成して
いる。
【0036】出力信号LSは、測定部10内の第1抵抗
素子R13、出力伝達ライン64、検出部20内の第2
抵抗素子R29、連結部C及び演算増幅器25を経由し
増幅される。連結点Cには抵抗R30及び検出用基準電
位V1が連結されている。また、演算増幅器25は抵抗
素子R31、R32とともに非反転増幅回路を構成して
いる。
【0037】出力信号LCは、測定部10内の第1抵抗
素子R14、出力伝達ライン65、検出部20内の第2
抵抗素子R33、連結部D及び演算増幅器26を経由し
増幅される。連結点Dには抵抗R34及び検出用基準電
位V1が連結されている。また、演算増幅器26は抵抗
素子R35、R36とともに非反転増幅回路を構成して
いる。
【0038】上述のようにして増幅された出力信号U
S、UC、LS、LCは受信部としてのアナログデジタ
ル変換器29にて受信されるとともにデジタル値に変換
される。このデジタル値をもとにCPU22で演算を行
い、第1レゾルバの回転子の回転角θ1、第2レゾルバ
の回転子の回転角θ2に変換される。また、CPU22
はサイン波である各出力信号について一定時間における
和を求めることにより、各出力信号の中央値を演算し、
この値の変化を監視している。
【0039】また、前記抵抗R11〜R14、R21〜
R36の抵抗値及び検出用基準電位V1の値は図2に示
すとおりである。
【0040】以上のような構成で、まず、出力伝達ライ
ンに短絡が生じていない正常時の信号伝達について説明
する。
【0041】励磁信号発生回路21は、CPU22から
の指令により励磁コイル11、12へ励磁信号EXを送
信する。第1レゾルバでは、励磁コイル11により二次
コイル13、14が励磁されると、二次コイル13、1
4には回転子の回転角θ1に応じたUS、UCが誘起さ
れる。一方、第2レゾルバでは、励磁コイル12により
二次コイル15、16が励磁されると、二次コイル1
5、16にはそれぞれ回転子の回転角θ2に応じたL
S、LCが誘起される。
【0042】抵抗R11、R21、R22及び検出用基
準電位V1により、サイン波である出力信号USの中央
値はその出力伝達ライン62において、二次コイル13
−第1抵抗素子R11間では0V、出力伝達ライン62
では0.4V、第2抵抗素子R21−演算増幅器23間
では0.5Vとなる。また、非反転増幅回路として働く
演算増幅器23により、出力信号USの中央値は2.5
Vに増幅される。
【0043】抵抗R12、R25、R26及び検出用基
準電位V1により、サイン波である出力信号UCの中央
値はその出力伝達ライン63において、二次コイル13
−第1抵抗素子R12間では0V、出力伝達ライン63
では0.3V、第2抵抗素子R25−演算増幅器24間
では0.5Vとなる。また、非反転増幅回路として働く
演算増幅器24により、出力信号UCの中央値は2.5
Vに増幅される。
【0044】抵抗R13、R29、R30及び検出用基
準電位V1により、サイン波である出力信号LSの中央
値はその出力伝達ライン64において、二次コイル15
−第1抵抗素子R13間では0V、出力伝達ライン64
では0.2V、第2抵抗素子R29−演算増幅器25間
では0.5Vとなる。また、非反転増幅回路として働く
演算増幅器25により、出力信号LSの中央値は2.5
Vに増幅される。
【0045】抵抗R14、R33、R34及び検出用基
準電位V1により、サイン波である出力信号LCの中央
値はその出力伝達ライン65において、二次コイル16
−第1抵抗素子R14間では0V、出力伝達ライン65
では0.1V、第2抵抗素子R33−演算増幅器26間
では0.5Vとなる。また、非反転増幅回路として働く
演算増幅器26により、出力信号LCの中央値は2.5
Vに増幅される。
【0046】すなわち、短絡が発生していない状態で
は、増幅後の各出力信号US、UC、LS、LCは2.
5Vを中央値とするサイン波となる。
【0047】次に各信号を伝達する出力伝達ラインに短
絡が生じた場合について説明する。
【0048】まず、出力信号USを伝達する出力伝達ラ
イン62と出力信号UCを伝達する出力伝達ライン63
が短絡した場合、短絡部位の電位は0.344Vとな
る。出力信号USは、連結点Aでの中央値が0.447
Vとなり演算増幅器23により増幅され、中央値2.2
4Vとなる。一方、出力信号UCは、連結点Bでの中央
値が0.540Vとなり演算増幅器24により増幅さ
れ、中央値2.70Vとなる。
【0049】また、出力信号USを伝達する出力伝達ラ
イン62が基準電位ライン66と短絡した場合、短絡部
位の電位は0Vとなる。出力信号USは、連結点Aでの
中央値が0.119Vとなり、演算増幅器23により増
幅され、中央値0.600Vとなる。
【0050】同様に、US、UC、LS、LC、Gの全
ての組み合わせについて、短絡時における増幅後の中央
値を示すと、図3のようになる。
【0051】CPU22は、常時監視している各出力信
号の中央値が変化した場合、これを異常と判断する。
【0052】上述のように、各出力伝達ライン間に短絡
が生じた場合、どのような組み合わせで短絡しても増幅
後の出力信号の中央値が変化する。このため、出力信号
の中央値をCPU22にて常時監視することで、どのよ
うな組み合わせの出力伝達ライン間の短絡及び基準電位
ラインと出力伝達ラインの短絡であっても、測定値であ
る回転子の回転角θ1、θ2の値にかかわらず確実に短
絡を検出することができる。
【0053】第1の実施の形態では、それぞれの出力伝
達ライン間の電位を異ならせている。これは、出力伝達
ライン間の短絡を検出するためであり、出力伝達ライン
と基準電位ラインの短絡検出のみを必要とする場合は、
第1抵抗素子R11、R12、R13、R14の抵抗値
を等しくし、第2抵抗素子R21、R25、R29、R
33を取り除けばよい。
【0054】次に、本発明にかかる測定値検出装置の第
2の実施の形態である角度検出装置について説明する。
図4は本発明にかかる角度検出装置の第2の実施の形態
である角度検出装置2の構成を示すブロック図である。
図1と同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を
省略する。
【0055】2つの励磁コイル11、12は第1の実施
の形態と同様に、それぞれの一端は接地ライン77を介
して検出部内へ導かれGNDに接続されている。また、
それぞれの他端は測定部10内にて結線され、励磁ライ
ン71を介して検出部20に設けられた励磁信号発生回
路21に接続されている。
【0056】一方、各二次コイル13、14、15、1
6それぞれの一端は基準電位ライン76を介して出力用
基準電位V0へと繋がれている。また、各二次コイル1
3、14、15、16の他端はそれぞれの出力信号を独
立して検出部20へ伝達するよう出力伝達ライン72、
73、74、75へ接続されている。
【0057】第1レゾルバ回転子の回転角θ1のサイン
値を振幅係数にもつ出力信号USは、二次コイル13が
励磁されることで出力され、測定部10内の第1抵抗素
子R15、出力伝達ライン72、検出部20内の演算増
幅器33を介してアナログデジタル変換器29へと伝達
される。演算増幅器33は、第1抵抗素子R15及び第
3抵抗素子R45とともに反転増幅回路を構成し、演算
増幅器33のプラス端子は増幅用基準電位V2へ繋がれ
ている。
【0058】第1レゾルバ回転子の回転角θ1のコサイ
ン値を振幅係数にもつ出力信号UCは、二次コイル14
が励磁されることで出力され、測定部10内の第1抵抗
素子R16、出力伝達ライン73、検出部20内の演算
増幅器34を介してアナログデジタル変換器29へと伝
達される。演算増幅器34は、第1抵抗素子R16及び
第3抵抗素子R46とともに反転増幅回路を構成し、演
算増幅器34のプラス端子は増幅用基準電位V3へ繋い
る。
【0059】第2レゾルバ回転子の回転角θ2のサイン
値を振幅係数にもつ出力信号LSは、二次コイル15が
励磁されることで出力され、測定部10内の第1抵抗素
子R17、出力伝達ライン74、検出部20内の演算増
幅器35を介してアナログデジタル変換器29へと伝達
される。演算増幅器35は、第1抵抗素子R17及び第
3抵抗素子R47とともに反転増幅回路を構成し、演算
増幅器35のプラス端子は増幅用基準電位V4へ繋がれ
ている。
【0060】第2レゾルバ回転子の回転角θ2のコサイ
ン値を振幅係数にもつ出力信号LCは、二次コイル16
が励磁されることで出力され、測定部10内の抵抗素子
R18、出力伝達ライン75、検出部20内の演算増幅
器36を介してアナログデジタル変換器29へと伝達さ
れる。演算増幅器36は、第1抵抗素子R18及び第3
抵抗素子R48とともに反転増幅回路を構成し、演算増
幅器36のプラス端子は増幅用基準電位V5へ繋がれて
いる。
【0061】また、前記抵抗R15〜R18、R45〜
R48の抵抗値、出力用基準電位V0の値、及び増幅用
基準電位V2〜V5の値は図5に示すとおりである。
【0062】以上のような構成で、まず、短絡が生じて
いない正常時の信号伝達について説明する。
【0063】励磁信号発生回路21は、CPU22から
の指令により励磁コイル11、12へ励磁信号EXを送
信する。第1レゾルバでは、励磁コイル11により二次
コイル13、14が励磁されると、二次コイル13、1
4には回転子の回転角θ1に応じたUS、UCが誘起さ
れる。一方、第2レゾルバでは、励磁コイル12により
二次コイル15、16が励磁されると、二次コイル1
5、16にはそれぞれ回転子の回転角θ2に応じたL
S、LCが誘起される。
【0064】第1抵抗素子R15、第2抵抗素子R45
及び演算増幅器33により構成される反転増幅回路を通
過することで、サイン波である出力信号USの中央値は
3.1Vに増幅される。また、出力伝達ライン72での
出力信号USの中央値は増幅用基準電位V2及び演算増
幅器33の働きにより2.6Vとなる。
【0065】第1抵抗素子R16、第2抵抗素子R46
及び演算増幅器34により構成される反転増幅回路を通
過することで、サイン波である出力信号UCの中央値は
2.8Vに増幅される。また、出力伝達ライン73での
出力信号UCの中央値は増幅用基準電位V3及び演算増
幅器34の働きにより2.55Vとなる。
【0066】第1抵抗素子R17、第2抵抗素子R47
及び演算増幅器35により構成される反転増幅回路を通
過することで、サイン波である出力信号LSの中央値は
2.2Vに増幅される。また、出力伝達ライン74での
出力信号LSの中央値は増幅用基準電位V3及び演算増
幅器35の働きにより2.45Vとなる。
【0067】第1抵抗素子R18、第2抵抗素子R48
及び演算増幅器36により構成される反転増幅回路を通
過することで、サイン波である出力信号LCの中央値は
1.9Vに増幅される。また、出力伝達ライン75での
出力信号LCの中央値は増幅用基準電位V4及び演算増
幅器36の働きにより2.4Vとなる。
【0068】すなわち、短絡が発生していない状態で
は、増幅後の各出力信号US、UC、LS、LCはぞれ
ぞれ、3.1V、2.8V、2.2V、1.9Vを中央
値とするサイン波となる。
【0069】ここで、本実施の形態の角度検出装置2で
は、反転増幅回路を測定部10及び検出部20に渡って
構成しているため、出力伝達ライン間に短絡が生じた場
合及び出力伝達ラインと基準電位ラインとの間に短絡が
生じた場合、演算増幅器のプラス端子とマイナス端子と
の電位の平衡が崩れる。(プラス端子とマイナス端子の
電位が等しくなくなる。)これにより、増幅後の出力
は、演算増幅器の出力可能範囲の上限である5Vとな
る、演算増幅器の出力可能範囲の下限である0Vとな
る、0Vから5Vの幅で発振する、といった3通りの出
力信号のいずれかとなる。すなわち、正常時の出力信号
の中央値とは異なった値となるため、出力信号の中央値
をCPUにて監視することにより、どのような組み合わ
せの出力伝達ライン間の短絡及び出力伝達ラインと基準
電位ラインの短絡であっても、回転子の回転角θ1、θ
2の値にかかわらず確実に短絡を検出することができ
る。
【0070】第2の実施の形態では、それぞれの出力伝
達ライン間の電位を異ならせている。これは、出力伝達
ライン間の短絡を検出するためであり、出力伝達ライン
と基準電位ラインの短絡検出のみを必要とする場合は、
増幅用基準電位V2、V3、V4、V5の電圧値を等し
くすればよい。
【0071】以上に示したように、本実施の形態は、測
定部における励磁コイルと二次コイルとを2組使用した
角度検出装置に関して説明したものであるが、励磁コイ
ルと二次コイルとを1組使用した角度検出装置において
も、出力伝達ラインと基準電位ラインとの短絡を確実に
検出する効果を得ることができる。また、励磁コイルと
二次コイルとを3組以上使用した角度検出装置において
も、本実施の形態と同じように各出力伝達ライン間の短
絡及び出力伝達ラインと基準電位ラインとの短絡を確実
に検出ることができる。
【0072】本実施の形態中の抵抗値、電位の値は一例
にすぎず、短絡した際の増幅された出力信号の中央値が
異なるような組み合わせであればよく、本実施の形態中
の値に限られるものではない。
【0073】また、周知の技術を利用し、本発明にかか
る角度検出装置をトルク検出装置に応用することも可能
である。
【0074】本実施の形態では、二相励磁一相出力のレ
ゾルバを例に説明を行ったが、一相励磁二相出力レゾル
バを用いても同様の効果を得ることができる。また、本
発明の実施はレゾルバに限られるものではなく、巻線が
発生する出力信号が、矩形波を発生するものであり、検
出部はその周期をもとに測定値を演算する測定値検出装
置においても、各出力信号をオフセットさせることで適
用することが可能である。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の測定値検
出装置によると、確実に出力伝達ラインと基準電位ライ
ンとの短絡及び出力伝達ライン間の短絡を検出すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態である角度検出装
置を示すブロック図。
【図2】 図1に示すブロック図中の抵抗値及び電位値
【図3】 第1の実施の形態における短絡発生時、短絡
相手による各出力信号の増幅後の出力信号値
【図4】 本発明の第2の実施の形態である角度検出装
置を示すブロック図。
【図5】 図4に示すブロック図中の抵抗値及び電位値
【図6】 従来の角度検出装置を示すブロック図。
【符号の説明】
10 測定部 20 検出部 11、12 励磁コイル 13、14、15、16 二次コイル(巻線) R11、R12、R13、R14 第1抵抗素子 R21、R22、R23、R24 第2抵抗素子 23、24、25、26 演算増幅器 22 CPU(中央演算装置) 29 アナログデジタル変換器(受信部) 61 励磁ライン 65 出力伝達ライン 66 基準電位ライン EX 励磁信号 US、UC、LS、LC 出力信号 V1 検出用基準電位

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定値に応じた直流成分に依存しない出力
    信号を発生する巻線を有する測定部と、前記出力信号を
    受け取る受信部を有し、この受信部で受け取った出力信
    号をもとに前記測定値を求める検出部と、前記測定部か
    ら前記検出部へ前記出力信号を伝達する出力伝達ライン
    よりなる測定値検出装置において、前記出力伝達ライン
    における前記出力信号の直流成分電位を変化させる電位
    オフセット手段を設け、前期出力信号の直流成分電位に
    基づいて前記出力伝達ラインに発生した異常を検出する
    異常検出手段を備えたことを特徴とする測定値検出装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の測定値検出装置におい
    て、前記巻線の一端は前記出力伝達ラインへ接続され、
    他端は前記検出部内に設けられた出力用基準電位へ繋が
    る基準電位ラインに接続されることを特徴とする測定値
    検出装置。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の測定値検出装置におい
    て、前記巻線は複数設置され、この複数の巻線の一端は
    それぞれの巻線に対応する出力伝達ラインへ接続され、
    他端は共通の又はそれぞれの巻線に対応する基準電位ラ
    インに接続されることを特徴とする測定値検出装置。
  4. 【請求項4】請求項3に記載の測定値検出装置におい
    て、前記複数の巻線と前記複数の出力伝達ラインとの間
    にそれぞれ第1抵抗素子を介在させ、前記複数の出力伝
    達ラインと受信部との間にそれぞれ検出用基準電位を接
    続することで、前記電位オフセット手段を構成すること
    を特徴とする測定値検出装置。
  5. 【請求項5】請求項4に記載の測定値検出装置におい
    て、前記複数の出力伝達ラインと前記受信部の間にそれ
    ぞれ第2抵抗素子を介在させ、前記第1抵抗素子の抵抗
    値を出力伝達ラインごとに異ならせ、前記検出用基準電
    位は前記第2抵抗素子と受信部との間に接続され、前記
    複数の出力伝達ラインに対応する前期第1抵抗素子と前
    記第2抵抗素子との抵抗値の和は、各出力伝達ライン間
    で等しくし、前記複数の出力伝達ラインに接続される基
    準電位の値を等しくすることで、前記電位オフセット手
    段を構成することを特徴とする測定値検出装置。
  6. 【請求項6】請求項3に記載の測定値検出装置におい
    て、前記複数の巻線と前記複数の出力伝達ラインとの間
    にそれぞれ第1抵抗素子を介在させ、前記出力伝達ライ
    ンと受信部との間に演算増幅器をそれぞれ介在させ、前
    記演算増幅器のマイナス端子には出力信号を入力し、プ
    ラス端子には増幅用基準電位を入力し、前記演算増幅器
    と並列に第3抵抗素子を接続することで前記電位オフセ
    ット手段として働く非反転増幅回路を構成することを特
    徴とする測定値検出装置。
  7. 【請求項7】請求項6に記載の測定値検出装置におい
    て、前記演算増幅器のプラス端子に入力される前記増幅
    用基準電位を各出力信号ごとにそれぞれ異なる値とし、
    前記電位オフセット手段として働く非反転増幅回路を構
    成することを特徴とする測定値検出装置。
  8. 【請求項8】請求項2乃至7のいずれか1項に記載の測
    定値検出装置において、前記測定部は励磁コイル及び二
    次コイルからなるレゾルバにより構成され、前記巻線は
    レゾルバの二次コイルであることを特徴とする測定値検
    出装置。
  9. 【請求項9】トーションバーを介して捩れ可能に連結さ
    れた入力軸及び出力軸よりなるシャフトと、このシャフ
    トを回転可能に支持するハウジングよりなり、前記入力
    軸と前記ハウジングとの回転方向の位置を請求項1乃至
    8のいずれか1項に記載の測定値検出装置にて検出する
    とともに、前記出力軸と前記ハウジングとの回転方向の
    位置を請求項1乃至8のいずれか1項に記載の測定値検
    出装置にて検出し、これら入力軸と出力軸のハウジング
    に対する回転方向の位置の差から、トーションバーの捩
    れ量を測定し、このトーションバーの捩れ量から前記シ
    ャフトに加えられるトルク値を求めることを特徴とする
    トルク検出装置。
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