JP2013127409A - Waveform measuring instrument - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waveform measuring instrument capable of directly measuring a waveform of an angle of rotation on the basis of a measurement result of a resolver.SOLUTION: The waveform measuring instrument includes a zero-cross detection unit which detects a rising zero crossing of an excitation signal input to the resolver, a holding unit which holds an angle detection signal varying in amplitude with an angle of rotation output by the resolver after Δt, which is a quarter as large as a period of the excitation signal, after the zero crossing is detected, and an angle arithmetic unit which calculates the angle of rotation on the basis of the held angle detection signal.

Description

本発明は、測定器に係り、特に、レゾルバが出力する検出信号に基づいて回転角度波形を測定する波形測定器に関する。   The present invention relates to a measuring instrument, and more particularly, to a waveform measuring instrument that measures a rotational angle waveform based on a detection signal output from a resolver.

ハイブリッド型自動車や電気自動車に代表されるように、駆動源としてモータが広く採用されるようになっている。モータの制御には、回転角度を検知する必要があるため、従来から回転角度センサーが用いられている。   As represented by hybrid vehicles and electric vehicles, motors are widely used as drive sources. Since it is necessary to detect the rotation angle for controlling the motor, a rotation angle sensor has been conventionally used.

回転角度センサーの種類としては、光学式や磁気式のロータリエンコーダ、電磁誘導を利用したレゾルバ等があるが、粉塵やオイルミスト等の悪い環境下や環境変化の大きい設置場所では、耐環境性に優れ、安定した高い信頼性を特長とするレゾルバが従来から多く用いられている。特に、近年では、温度・湿度・振動・衝撃などにおいて厳しい環境下の車載用回転角度センサーとしてレゾルバが採用されている。   The types of rotation angle sensors include optical and magnetic rotary encoders, resolvers that use electromagnetic induction, etc., but they are environmentally resistant in environments where dust or oil mist is bad or where the environment changes greatly. Conventionally, many resolvers characterized by excellent and stable high reliability have been used. In particular, in recent years, resolvers have been adopted as in-vehicle rotation angle sensors under severe environments such as temperature, humidity, vibration, and impact.

図5は、レゾルバの原理を説明する図である。本図に示すようにレゾルバ200は、回転する励磁コイル(回転子)211と固定された2組検出コイル(第1検出コイル230、第2検出コイル240)とを備えて構成され、第1検出コイル230と第2検出コイル240とは、励磁コイル211に対する向きが90度異なるように配置される。   FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of the resolver. As shown in the figure, the resolver 200 includes a rotating excitation coil (rotor) 211 and two fixed detection coils (a first detection coil 230 and a second detection coil 240). The coil 230 and the second detection coil 240 are arranged so that the directions with respect to the excitation coil 211 are different by 90 degrees.

この構成で、図7に示すように、励磁コイル211に正弦波形の励磁電圧信号Vを印加すると、回転子(励磁コイル)211の回転角がθのとき、第1検出コイル230の振幅はsinθで変化し、第2検出コイル240の振幅は90度ずれたcosθで変化することになる。したがって、第1検出信号から得られるsinθの値と第2検出信号から得られるcosθの値とのアークタンジェントを計算することで回転子(励磁コイル)211の回転角θを得ることができる。 With this configuration, as shown in FIG. 7, when a sinusoidal excitation voltage signal VE is applied to the excitation coil 211, when the rotation angle of the rotor (excitation coil) 211 is θ, the amplitude of the first detection coil 230 is It changes with sin θ, and the amplitude of the second detection coil 240 changes with cos θ shifted by 90 degrees. Therefore, the rotation angle θ of the rotor (excitation coil) 211 can be obtained by calculating the arc tangent of the value of sin θ obtained from the first detection signal and the value of cos θ obtained from the second detection signal.

この計算を行なう装置は、「レゾルバ−デジタルコンバータ」「角度変換器」等種々の名称で呼ばれているが、以下では「レゾルバ角度検出信号変換器」と称するものとする。レゾルバ角度検出信号変換器は、励磁信号をレゾルバ200に印加し、第1検出信号と第2検出信号をレゾルバ200から入力して回転角θを算出し、回転角度信号として出力する。   An apparatus for performing this calculation is called by various names such as “resolver-digital converter” and “angle converter”, but is hereinafter referred to as “resolver angle detection signal converter”. The resolver angle detection signal converter applies an excitation signal to the resolver 200, inputs the first detection signal and the second detection signal from the resolver 200, calculates the rotation angle θ, and outputs the rotation angle signal.

レゾルバ角度検出信号変換器は、励磁信号を出力することによりレゾルバ200をドライブしており、この励磁信号を用いて第1検出信号と第2検出信号とを同期検波することにより、第1検出信号および第2検出信号からsinθ波形およびcosθ波形を精度よく抽出することができる。   The resolver angle detection signal converter drives the resolver 200 by outputting an excitation signal. The first detection signal is detected by synchronously detecting the first detection signal and the second detection signal using the excitation signal. In addition, the sin θ waveform and the cos θ waveform can be accurately extracted from the second detection signal.

特開2007−315856号公報JP 2007-315856 A

モータ制御関連の検査や試験を行なう際等に、レゾルバ200が測定し、レゾルバ角度検出信号変換器が算出した回転角θの波形表示を行ないたい場合がある。回転角θの波形表示を行なうためには、波形測定器に、レゾルバ角度検出信号変換器が生成する回転角度信号を入力すればよい。   When performing inspections or tests related to motor control, there are cases where it is desired to display the waveform of the rotation angle θ measured by the resolver 200 and calculated by the resolver angle detection signal converter. In order to display the waveform of the rotation angle θ, the rotation angle signal generated by the resolver angle detection signal converter may be input to the waveform measuring device.

しかしながら、近年、車載用のレゾルバ角度検出信号変換器310は、図6に示すように、モータコントローラ320とともにECU(Engine Control Unit)300に組み込まれている場合が多く、回転角度信号を単独で外部に取り出すことが困難になっている。また、車載用以外においても、レゾルバ角度検出信号変換器310は、CPU等のチップに内蔵されることが多くなっており、回転角度信号を単独で外部に取り出すことが困難になっている。   However, in recent years, an in-vehicle resolver angle detection signal converter 310 is often incorporated in an ECU (Engine Control Unit) 300 together with a motor controller 320 as shown in FIG. It has become difficult to take out. Moreover, the resolver angle detection signal converter 310 is often built in a chip such as a CPU other than the vehicle-mounted one, and it is difficult to take out the rotation angle signal alone.

このため、波形測定器でレゾルバ200の測定結果に基づいて回転角の波形測定を直接行なえるようにすることが望まれる。しかし、レゾルバ200の測定結果である第1検出信号および第2検出信号は、搬送波である励磁信号成分が含まれているため、単にアークタンジェントを算出するだけでは、精度よい回転角θの波形データを得ることではできない。   For this reason, it is desirable that the waveform measuring device can directly measure the waveform of the rotation angle based on the measurement result of the resolver 200. However, since the first detection signal and the second detection signal, which are measurement results of the resolver 200, include the excitation signal component that is a carrier wave, the waveform data of the rotation angle θ with high accuracy can be obtained simply by calculating the arc tangent. You can't get it.

そこで、本発明は、レゾルバの測定結果に基づいて回転角の波形測定を直接行なえる波形測定器を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a waveform measuring instrument that can directly measure a rotational angle waveform based on a measurement result of a resolver.

上記課題を解決するため、本発明の波形測定器は、レゾルバに入力される励磁信号のゼロクロスを検出するゼロクロス検出部と、前記ゼロクロスが検出されてからΔt後に、前記レゾルバが出力する回転角に応じて振幅が変化する角度検出信号を保持するホールド部と、保持した前記角度検出信号に基づいて前記回転角を算出する角度演算部と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the waveform measuring instrument of the present invention includes a zero-cross detection unit that detects a zero-cross of an excitation signal input to a resolver, and a rotation angle output by the resolver after Δt after the zero-cross is detected. And a holding unit that holds an angle detection signal whose amplitude changes in response, and an angle calculation unit that calculates the rotation angle based on the held angle detection signal.

ここで、前記角度検出信号は、振幅の変化の位相が90度ずれた2つの信号とすることができる。このとき、前記角度演算部は、保持された2つの信号の逆正接により前記回転角を算出することができる。   Here, the angle detection signal can be two signals whose amplitude changes by 90 degrees. At this time, the angle calculation unit can calculate the rotation angle by the arc tangent of the two held signals.

また、前記ゼロクロス検出部は前記励磁信号の立ち上がりゼロクロスを検出し、前記Δtは、前記励磁信号の周期の1/4とすることができる。   The zero cross detector may detect a rising zero cross of the excitation signal, and the Δt may be 1/4 of the period of the excitation signal.

このとき、検出されたゼロクロスに基づいて前記励磁信号の周期を算出し、前記Δtを設定するタイミング発生部をさらに備えるようにしてもよい。また、前記Δtに、前記励磁信号と前記角度検出信号との位相ずれ量をオフセットとして含めるようにしてもよい。   At this time, a timing generation unit that calculates the period of the excitation signal based on the detected zero cross and sets the Δt may be further provided. The Δt may include an amount of phase shift between the excitation signal and the angle detection signal as an offset.

また、前記角度演算部によって得られた回転角の時間的変化を平滑化する平滑化部をさらに備えるようにしてもよい。   Moreover, you may make it further provide the smoothing part which smoothes the time change of the rotation angle obtained by the said angle calculating part.

本発明によれば、レゾルバの測定結果に基づいて回転角の波形測定を直接行なえる波形測定器が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the waveform measuring device which can perform the waveform measurement of a rotation angle directly based on the measurement result of a resolver is provided.

本実施形態に係る波形測定器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the waveform measuring device which concerns on this embodiment. 波形測定器の動作について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of a waveform measuring device. 励磁波形の立ち上がりゼロクロスを検出し、Δt時間後にディレイタイミングパルスが出力されたときの波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows a waveform when the rising zero cross of an excitation waveform is detected and a delay timing pulse is output after Δt time. 励磁信号波形と各信号波形との関係を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the relationship between an excitation signal waveform and each signal waveform. レゾルバの原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of a resolver. レゾルバと近年のレゾルバ角度検出信号変換器を説明する図である。It is a figure explaining a resolver and a recent resolver angle detection signal converter. レゾルバの原理を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the principle of a resolver.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る波形測定器の構成を示すブロック図である。波形測定器100は、レゾルバ角度検出信号変換器310を内蔵するECU等のICチップ320がレゾルバ200に出力する励磁信号と、レゾルバ200がICチップ320に出力する第1検出信号および第2検出信号とを入力し、レゾルバ200が測定した回転角θの波形を測定する装置である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the waveform measuring instrument according to this embodiment. The waveform measuring instrument 100 includes an excitation signal output to the resolver 200 by an IC chip 320 such as an ECU incorporating the resolver angle detection signal converter 310, and a first detection signal and a second detection signal output from the resolver 200 to the IC chip 320. And the waveform of the rotation angle θ measured by the resolver 200 is measured.

本図に示すように、波形測定器100は、ゼロクロス検出部110、ディレイタイミング発生部120、A/D変換部130、ホールド部140、角度演算部150、平滑化部160、メモリコントローラ170、波形メモリ180、タイミング部190を備えている。   As shown in the figure, the waveform measuring instrument 100 includes a zero cross detection unit 110, a delay timing generation unit 120, an A / D conversion unit 130, a hold unit 140, an angle calculation unit 150, a smoothing unit 160, a memory controller 170, a waveform. A memory 180 and a timing unit 190 are provided.

ゼロクロス検出部110は、レゾルバ200に入力される励磁信号を入力し、励磁信号の立ち上がりゼロクロスを検出し、ディレイタイミング発生部120にゼロクロス検出信号を出力する。   The zero cross detection unit 110 receives an excitation signal input to the resolver 200, detects a rising zero cross of the excitation signal, and outputs a zero cross detection signal to the delay timing generation unit 120.

ディレイタイミング発生部120は、ゼロクロス検出部110からゼロクロス検出信号が入力されると、所定のΔt時間後のタイミングでディレイタイミングパルスをホールド部140に出力する。ここでは、Δtは、励磁信号の周期がTの場合、T/4とする。一般に、レゾルバ角度検出信号変換器310がレゾルバ200をドライブする励磁信号の周期Tは既知であるため、ユーザは、Δtとして、あらかじめT/4を設定しておくようにする。   When the zero cross detection signal is input from the zero cross detection unit 110, the delay timing generation unit 120 outputs a delay timing pulse to the hold unit 140 at a timing after a predetermined Δt time. Here, Δt is T / 4 when the period of the excitation signal is T. In general, since the period T of the excitation signal in which the resolver angle detection signal converter 310 drives the resolver 200 is known, the user sets T / 4 in advance as Δt.

ただし、ディレイタイミング発生部120が、連続して入力されるゼロクロス検出信号に基づいて励磁信号の周期Tを測定し、測定された周期Tに基づいて、ΔtとしてT/4を設定するようにしてもよい。   However, the delay timing generator 120 measures the period T of the excitation signal based on the continuously input zero-cross detection signal, and sets T / 4 as Δt based on the measured period T. Also good.

A/D変換部130は、レゾルバ200から出力される第1検出信号、第2検出信号を入力してディジタルデータに変換する。それぞれのディジタルデータはホールド部140に出力する。A/D変換部130のサンプリング周波数は、励磁信号の周波数(1/T)よりも十分高いものとする。例えば、励磁信号の周波数が10kHzであった場合、A/D変換部130のサンプリング周波数は、10MHz程度とすることが望ましい。   The A / D converter 130 receives the first detection signal and the second detection signal output from the resolver 200 and converts them into digital data. Each digital data is output to the hold unit 140. The sampling frequency of the A / D conversion unit 130 is assumed to be sufficiently higher than the frequency (1 / T) of the excitation signal. For example, when the frequency of the excitation signal is 10 kHz, the sampling frequency of the A / D conversion unit 130 is desirably about 10 MHz.

ホールド部140は、ディレイタイミング発生部120からディレイタイミングパルスが入力されると、第1検出信号のディジタルデータと第2検出信号のディジタルデータとをラッチし、次のラッチタイミングまでホールドする。第1検出信号ホールドデータと第2検出信号ホールドデータとは、角度演算部150に入力される。   When the delay timing pulse is input from the delay timing generator 120, the hold unit 140 latches the digital data of the first detection signal and the digital data of the second detection signal, and holds them until the next latch timing. The first detection signal hold data and the second detection signal hold data are input to the angle calculation unit 150.

角度演算部150は、入力された第1検出信号ホールドデータと第2検出信号ホールドデータとのアークタンジェント演算を行なって回転角θを算出する。回転角θは、ホールドデータによって算出されるため、階段状の波形データとなる。階段状に変化する回転角θ波形データは。平滑化部160に入力される。   The angle calculation unit 150 calculates the rotation angle θ by performing an arctangent calculation of the input first detection signal hold data and second detection signal hold data. Since the rotation angle θ is calculated from the hold data, it becomes stepped waveform data. The rotation angle θ waveform data that changes in a staircase pattern. The data is input to the smoothing unit 160.

平滑化部160は、階段状に算出された回転角θ波形データを時間方向に平滑化する。これにより、回転角θ波形データの分解能を高めることができる。平滑化部160は、例えば、トラッキングループ回路を用いて構成することができる。トラッキングループ回路は、積分器、ローパスフィルタ等を備えており、ディジタル信号処理により平滑化を行なう回路である。   The smoothing unit 160 smoothes the rotation angle θ waveform data calculated stepwise in the time direction. Thereby, the resolution of the rotation angle θ waveform data can be increased. The smoothing unit 160 can be configured using a tracking loop circuit, for example. The tracking loop circuit includes an integrator, a low-pass filter, and the like, and is a circuit that performs smoothing by digital signal processing.

メモリコントローラ170は、平滑化部160で平滑化された回転角θ波形データを波形メモリ180に格納する。波形メモリ180に格納された回転角θ波形データは、測定データとして測定器外部に出力したり、波形測定器100内部あるいは外部に設けられた表示装置(不図示)で波形表示することができる。   The memory controller 170 stores the rotation angle θ waveform data smoothed by the smoothing unit 160 in the waveform memory 180. The rotation angle θ waveform data stored in the waveform memory 180 can be output as measurement data to the outside of the measuring instrument or displayed on a display device (not shown) provided inside or outside the waveform measuring instrument 100.

タイミング部190は、A/D変換部130、ホールド部140、角度演算部150、平滑化部160、メモリコントローラ170の動作タイミングを制御する。   The timing unit 190 controls operation timings of the A / D conversion unit 130, the hold unit 140, the angle calculation unit 150, the smoothing unit 160, and the memory controller 170.

次に、上記構成の波形測定器100の動作について、図2のフローチャートを参照して説明する。波形測定器100は、回転角θの波形測定を開始すると、ゼロクロス検出部110が、レゾルバ200に入力される励磁信号を入力し(S101)、A/D変換部130が、レゾルバ200から出力される第1検出信号、第2検出信号を入力する(S102)。A/D変換部130は、入力された第1検出信号、第2検出信号をディジタルデータに変換する。   Next, the operation of the waveform measuring instrument 100 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. When the waveform measuring instrument 100 starts measuring the waveform of the rotation angle θ, the zero cross detector 110 inputs the excitation signal input to the resolver 200 (S101), and the A / D converter 130 is output from the resolver 200. The first detection signal and the second detection signal are input (S102). The A / D converter 130 converts the input first detection signal and second detection signal into digital data.

ゼロクロス検出部110が、励磁波形の立ち上がりゼロクロスを検出すると(S103:Yes)、ゼロクロス検出信号をディレイタイミング発生部120に出力し、ディレイタイミング発生部120が所定のΔt時間後のタイミングでディレイタイミングパルスをホールド部140に出力する(S104)。   When the zero cross detection unit 110 detects the rising zero cross of the excitation waveform (S103: Yes), the zero cross detection signal is output to the delay timing generation unit 120, and the delay timing generation unit 120 delays a delay timing pulse at a timing after a predetermined Δt time. Is output to the hold unit 140 (S104).

図3は、励磁波形の立ち上がりゼロクロスを検出し、Δt時間後にディレイタイミングパルスが出力されたときの各波形を示す波形図である。本図に示すように、時刻t0において、励磁波形の立ち上がりゼロクロスが検出されると、Δt時間後の時刻t1においてディレイタイミングパルスが出力される。   FIG. 3 is a waveform diagram showing waveforms when a rising zero cross of the excitation waveform is detected and a delay timing pulse is output after Δt time. As shown in this figure, when a rising zero cross of the excitation waveform is detected at time t0, a delay timing pulse is output at time t1 after Δt time.

Δtは、励磁波形の周期Tの1/4に設定されているため、立ち上がりゼロクロスからΔt時間後の時刻t1において、励磁波形はピーク値となる。このため、時刻t1において、第1検出信号の値、第2検出信号の値とも極大値となる。すなわち、sinθ、cosθに対応した値となる。   Since Δt is set to ¼ of the period T of the excitation waveform, the excitation waveform has a peak value at time t1 after Δt time from the rising zero cross. For this reason, at the time t1, both the value of the first detection signal and the value of the second detection signal become maximum values. That is, the values correspond to sin θ and cos θ.

時刻t1に出力されたディレイタイミングパルスに基づいて、sinθ、cosθに対応した第1検出信号の値、第2検出信号の値が、ホールド部140によってラッチされ、ホールドされる(図2:S105)。そして、角度演算部150によって、sinθ、cosθに対応した第1検出信号の値、第2検出信号の値に基づいた回転角θが算出される(S106)。   Based on the delay timing pulse output at time t1, the values of the first detection signal and the second detection signal corresponding to sin θ and cos θ are latched and held by the hold unit 140 (FIG. 2: S105). . Then, the angle calculator 150 calculates the rotation angle θ based on the values of the first detection signal and the second detection signal corresponding to sin θ and cos θ (S106).

算出された回転角θは、時間Tごとにホールドされた階段状の波形となるため、平滑化部160によって平滑化され(S107)、波形メモリ180に格納される(S108)。波形メモリ180に格納された回転角θの波形データは、必要に応じて読み出され、波形表示等される。   Since the calculated rotation angle θ becomes a stepped waveform held every time T, it is smoothed by the smoothing unit 160 (S107) and stored in the waveform memory 180 (S108). The waveform data of the rotation angle θ stored in the waveform memory 180 is read as necessary and displayed as a waveform.

励磁波形の立ち上がりゼロクロスの検出処理(S103)および検出された後の各処理(S104〜S108)は、波形測定が終了するまで(S109:Yes)、繰り返えされる。この結果、励磁波形の周期ごとにsinθ、cosθに対応した第1検出信号の値、第2検出信号の値がホールドされ、この値に基づいて回転角θの波形データが算出されることになる。   The process of detecting the rising zero cross of the excitation waveform (S103) and each process after detection (S104 to S108) are repeated until the waveform measurement is completed (S109: Yes). As a result, the values of the first detection signal and the second detection signal corresponding to sin θ and cos θ are held for each period of the excitation waveform, and the waveform data of the rotation angle θ is calculated based on these values. .

図4は、レゾルバ200に入力される励磁信号、レゾルバ200から出力される第1検出信号および第2検出信号、ラッチされホールドされた第1検出信号および第2検出信号、階段状の回転角θ波形、円滑化された回転角θ波形の関係を示す波形図である。   FIG. 4 shows an excitation signal input to the resolver 200, a first detection signal and a second detection signal output from the resolver 200, a latched and held first detection signal and a second detection signal, and a stepwise rotation angle θ. It is a wave form diagram which shows the relationship between a waveform and the smoothed rotation angle (theta) waveform.

本図に示すように、励磁波形のピークにおいて第1検出信号と第2検出信号がラッチされるため、ホールド波形は、回転角θに対応したsinθ波形、cosθ波形を表わすことになる。このホールド波形に基づいて回転角θを算出し、円滑化することで、回転角θの波形データを精度よく得ることができるようになる。   As shown in the figure, since the first detection signal and the second detection signal are latched at the peak of the excitation waveform, the hold waveform represents a sin θ waveform and a cos θ waveform corresponding to the rotation angle θ. By calculating and smoothing the rotation angle θ based on the hold waveform, waveform data of the rotation angle θ can be obtained with high accuracy.

なお、ゼロクロス検出部110は、励磁波形の立ち下がりゼロクロスを検出してゼロクロス検出信号を出力するようにしてもよい。あるいは、立ち上がりゼロクロスおよび立ち下がりゼロクロスの双方を検出してゼロクロス検出信号を出力するようにしてもよい。この場合、回転角θの演算レートを2倍とすることができ、平滑化部160として用いたトラッキングループ回路のローパスフィルタのカットオフを高周波側に設定できるため、追従性を高めることができる。   Note that the zero-cross detection unit 110 may detect a falling zero-cross of the excitation waveform and output a zero-cross detection signal. Alternatively, both the rising zero cross and the falling zero cross may be detected and a zero cross detection signal may be output. In this case, the calculation rate of the rotation angle θ can be doubled, and the cutoff of the low-pass filter of the tracking loop circuit used as the smoothing unit 160 can be set on the high frequency side, so that the followability can be improved.

また、ディレイタイミング発生部120が、ゼロクロス検出信号が入力されてからディレイタイミングパルスを出力するまでの時間であるΔtは、厳密に励磁信号の周期Tの1/4でなくてもよい。   In addition, Δt, which is the time from when the zero timing detection signal is input to when the delay timing generation unit 120 outputs the delay timing pulse, may not be exactly ¼ of the period T of the excitation signal.

また、励磁波形に対して、第1検出信号、第2検出信号に位相ずれが生じる場合には、ずれ量を考慮してΔtを設定する用にすることが望ましい。この場合、ずれ量の補正値をオフセットとして周期Tの1/4をΔtに設定すればよい。   Further, when a phase shift occurs between the first detection signal and the second detection signal with respect to the excitation waveform, it is desirable to set Δt in consideration of the shift amount. In this case, the correction value for the deviation amount may be set as an offset, and ¼ of the period T may be set to Δt.

100…波形測定器、110…ゼロクロス検出部、120…ディレイタイミング発生部、130…A/D変換部、140…ホールド部、150…角度演算部、160…平滑化部、170…メモリコントローラ、180…波形メモリ、190…タイミング部、200…レゾルバ、211…励磁コイル(回転子)、230…第1検出コイル、240…第2検出コイル、300…ECU、310…レゾルバ角度検出信号変換器、320…ICチップ、320…モータコントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Waveform measuring device, 110 ... Zero cross detection part, 120 ... Delay timing generation part, 130 ... A / D conversion part, 140 ... Hold part, 150 ... Angle calculation part, 160 ... Smoothing part, 170 ... Memory controller, 180 ... Waveform memory, 190 ... Timing unit, 200 ... Resolver, 211 ... Excitation coil (rotor), 230 ... First detection coil, 240 ... Second detection coil, 300 ... ECU, 310 ... Resolver angle detection signal converter, 320 ... IC chip, 320 ... Motor controller

Claims (7)

レゾルバに入力される励磁信号のゼロクロスを検出するゼロクロス検出部と、
前記ゼロクロスが検出されてからΔt後に、前記レゾルバが出力する回転角に応じて振幅が変化する角度検出信号を保持するホールド部と、
保持した前記角度検出信号に基づいて前記回転角を算出する角度演算部と、
を備えたことを特徴とする波形測定器。
A zero-cross detector that detects the zero-cross of the excitation signal input to the resolver;
A holding unit that holds an angle detection signal whose amplitude changes according to a rotation angle output by the resolver after Δt from the detection of the zero cross;
An angle calculator that calculates the rotation angle based on the held angle detection signal;
A waveform measuring instrument comprising:
前記角度検出信号は、振幅の変化の位相が90度ずれた2つの信号であることを特徴とする請求項1に記載の波形測定器。   The waveform measuring device according to claim 1, wherein the angle detection signal is two signals whose phases of amplitude change are shifted by 90 degrees. 前記角度演算部は、保持された2つの信号の逆正接により前記回転角を算出することを特徴とする請求項2に記載の波形測定器。   The waveform measuring device according to claim 2, wherein the angle calculation unit calculates the rotation angle based on an arctangent of two held signals. 前記ゼロクロス検出部は前記励磁信号の立ち上がりゼロクロスを検出し、
前記Δtは、前記励磁信号の周期の1/4であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の波形測定器。
The zero cross detector detects a rising zero cross of the excitation signal,
The waveform measuring instrument according to claim 1, wherein Δt is ¼ of the period of the excitation signal.
検出されたゼロクロスに基づいて前記励磁信号の周期を算出し、前記Δtを設定するタイミング発生部をさらに備えたことを特徴とする請求項4に記載の波形測定器   5. The waveform measuring instrument according to claim 4, further comprising a timing generator that calculates a period of the excitation signal based on the detected zero cross and sets the Δt. 前記Δtに、前記励磁信号と前記角度検出信号との位相ずれ量をオフセットとして含めることを特徴とする請求項4または5に記載の波形測定器。   6. The waveform measuring device according to claim 4, wherein the Δt includes an amount of phase shift between the excitation signal and the angle detection signal as an offset. 前記角度演算部によって得られた回転角の時間的変化を平滑化する平滑化部をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の波形測定器。   The waveform measuring device according to claim 1, further comprising a smoothing unit that smoothes a temporal change in the rotation angle obtained by the angle calculation unit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107764289A (en) * 2016-08-18 2018-03-06 德克萨斯仪器股份有限公司 For the method and apparatus for the degree of accuracy for improving digital converter of rotary transformer
EP3937366A4 (en) * 2020-05-28 2022-06-15 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Sampling triggering method, microprocessor, motor controller, and electric vehicle
JP7408200B1 (en) 2023-05-21 2024-01-05 アトセンス株式会社 Resolver signal detection circuit and its detection method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0771981A (en) * 1993-09-02 1995-03-17 Tamagawa Seiki Co Ltd Method for automatically compensatring phase between analog detection signal and reference signal
JP2000039337A (en) * 1998-07-21 2000-02-08 Toyota Motor Corp Abnormality detection device detecting abnormality of rotation angle detection device
JP2005098735A (en) * 2003-09-22 2005-04-14 Canon Inc Position-detecting means and position control means using the same
JP2010100286A (en) * 2004-01-28 2010-05-06 Hitachi Automotive Systems Ltd Resolver/digital converter and control system using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0771981A (en) * 1993-09-02 1995-03-17 Tamagawa Seiki Co Ltd Method for automatically compensatring phase between analog detection signal and reference signal
JP2000039337A (en) * 1998-07-21 2000-02-08 Toyota Motor Corp Abnormality detection device detecting abnormality of rotation angle detection device
JP2005098735A (en) * 2003-09-22 2005-04-14 Canon Inc Position-detecting means and position control means using the same
JP2010100286A (en) * 2004-01-28 2010-05-06 Hitachi Automotive Systems Ltd Resolver/digital converter and control system using the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107764289A (en) * 2016-08-18 2018-03-06 德克萨斯仪器股份有限公司 For the method and apparatus for the degree of accuracy for improving digital converter of rotary transformer
CN107764289B (en) * 2016-08-18 2021-10-08 德克萨斯仪器股份有限公司 Method and apparatus for improving accuracy of resolver digitizer
EP3937366A4 (en) * 2020-05-28 2022-06-15 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Sampling triggering method, microprocessor, motor controller, and electric vehicle
US11804795B2 (en) 2020-05-28 2023-10-31 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Sampling trigger method, microprocessor, motor controller, and electric vehicle
JP7408200B1 (en) 2023-05-21 2024-01-05 アトセンス株式会社 Resolver signal detection circuit and its detection method

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