JP2551680B2 - Position detection device - Google Patents

Position detection device

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JP2551680B2
JP2551680B2 JP2142834A JP14283490A JP2551680B2 JP 2551680 B2 JP2551680 B2 JP 2551680B2 JP 2142834 A JP2142834 A JP 2142834A JP 14283490 A JP14283490 A JP 14283490A JP 2551680 B2 JP2551680 B2 JP 2551680B2
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伸二 柴田
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、位置や角度等の検出のために工作機械等に
用いられる位置検出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a position detection device used in a machine tool or the like for detecting a position, an angle, or the like.

(従来の技術) 第5図は、レゾルバを用いて位置検出を行なう従来の
位置検出装置のブロック図である。また、第6図(A)
〜(F)は、従来の位置検出装置の動作を表わすタイミ
ングチャートである。クロックジェネレータ7は第6図
(A)に示すように励磁タイミング信号及びホールド信
号としての同期信号CLK1を100us周期5us幅で発生し、そ
の同期信号CLK1は励磁回路2及びサンプルホールド回路
3へ送られる。励磁回路2は、同図(B)に示すよう
に、入力されている同期信号CLK1が“1"レベルの間正の
パルス電圧を発生し、同期信号CLK1が“0"レベルに下が
ったとき正のパルス電圧と同じ面積の負のパルス電圧を
発生し、軸倍角Xのレゾルバ1のロータ側のロータ側コ
イルを励磁する。レゾルバ1は、励磁により同図(C)
及び(D)に示すようにロータ回転角の正弦値及び余弦
値のそれぞれに比例した2つの回転角信号Sa,Sbを発生
する。サンプルホールド回路3は、同図(E)及び
(F)に示すように同期信号CLK1の立ち上がりのタイミ
ングで回転角信号Sa,Sbをホールドし、そのときのホー
ルドレベルSa1,Sb1をA/D(アナログ/デジタル)変換器
4に送る。A/D変換器4は、アナログ信号であるホール
ドレベルSa1,Sb1をその電圧レベルに比例したデジタル
値DA,DBに変換して内挿演算部5へ送る。内挿演算部5
は、デジタル値DA,DBの値に基づいて(1)式に示す演
算を行ない、レゾルバロータ1/X回転以内のアブソリュ
ート位置を0〜255の値で表現して下位データPsとす
る。
(Prior Art) FIG. 5 is a block diagram of a conventional position detection device that performs position detection using a resolver. FIG. 6 (A)
(F) is a timing chart showing the operation of the conventional position detecting device. As shown in FIG. 6 (A), the clock generator 7 generates a synchronization signal CLK 1 as an excitation timing signal and a hold signal with a 100us period of 5us width, and the synchronization signal CLK 1 is sent to the excitation circuit 2 and the sample hold circuit 3. Sent. The excitation circuit 2 generates a positive pulse voltage while the input synchronizing signal CLK 1 is at “1” level, and the synchronizing signal CLK 1 is lowered to “0” level, as shown in FIG. At this time, a negative pulse voltage having the same area as the positive pulse voltage is generated to excite the rotor side coil on the rotor side of the resolver 1 with the shaft angle multiplier X. The resolver 1 is excited to excite the same figure (C).
And (D), two rotation angle signals S a and S b are generated which are proportional to the sine value and the cosine value of the rotor rotation angle, respectively. The sample hold circuit 3 holds the rotation angle signals S a and S b at the rising timing of the synchronizing signal CLK 1 as shown in FIGS. 7E and 7F , and holds the hold levels S a1 and S b1 at that time. To the A / D (analog / digital) converter 4. The A / D converter 4 converts the hold levels S a1 and S b1 which are analog signals into digital values DA and DB proportional to the voltage level and sends the digital values DA and DB to the interpolation calculation unit 5. Interpolation calculation unit 5
Calculates the absolute position within the resolver rotor 1 / X rotation by a value of 0 to 255 by performing the calculation shown in the equation (1) based on the digital values DA and DB, and sets it as the lower data P s .

DA≧0かつDB≧0かつDA≦DBのとき θ=256×(tan-1(DA/DB)/2π) DA≧0かつDB≧0かつDA>DBのとき θ=64−256×(tan-1(DB/DA)/2π) DA≧0かつDB<0かつDA>−DBのとき θ=64+256×(tan-1(−DB/DA)/2π) DA≧0かつDB<0かつDA<−DBのとき θ=128−256×(tan-1(−DA/DB)/2π) DA<0かつDB<0かつ−DA≦−DBのとき θ=128+256×(tan-1(DA/DB)/2π) DA<0かつDB<0かつ−DA>−DBのとき θ=192−256×(tan-1(DB/DA)/2π) DA<0かつDB≧0かつ−DA≧−DBのとき θ=192+256×(tan-1(−DB/DA)/2π) DA<0かつDB≧0かつ−DA<DBのとき θ=256−256×(tan-1(−DA/DB)/2π) 多回転計数部6は、前回のアブソリュート位置,今回
のアブソリュート位置,前回の多回転位置及び今回の多
回転位置をそれぞれPs′,Ps,Cr′及びCrとしたときに
(2)式に示す演算を行ない、今回の多回転位置である
上位データCrを算出する。
When DA ≧ 0 and DB ≧ 0 and DA ≦ DB θ = 256 × (tan −1 (DA / DB) / 2π) When DA ≧ 0 and DB ≧ 0 and DA> DB θ = 64−256 × (tan -1 (DB / DA) / 2π) DA ≧ 0 and DB <0 and DA> −DB θ = 64 + 256 × (tan −1 (−DB / DA) / 2π) DA ≧ 0 and DB <0 and DA <−DB θ = 128−256 × (tan −1 (−DA / DB) / 2π) DA <0 and DB <0 and −DA ≦ −DB θ = 128 + 256 × (tan −1 (DA / DB) / 2π) When DA <0 and DB <0 and −DA> −DB θ = 192−256 × (tan −1 (DB / DA) / 2π) DA <0 and DB ≧ 0 and −DA ≧ − When DB is θ = 192 + 256 × (tan −1 (−DB / DA) / 2π) When DA <0 and DB ≧ 0 and −DA <DB θ = 256−256 × (tan −1 (−DA / DB) / 2π) The multi-rotation counter 6 determines the previous absolute position, the current absolute position, the previous multi-rotation position, and the current multi-rotation position as P s ′, P s , C r ′ and C r , respectively. Calculation shown in equation (2) Deeds, calculates the higher order data C r is a multi-revolution position of this.

Ps′−Ps≧128の場合Cr=Cr′+1 Ps′−Ps≦−128の場合Cr=Cr′−1 ……(2) 更に、多回転計数部6は、(3)式に示す演算を行な
うことにより高分解能で多回転にわたる位置データPo
出力する。
When P s ′ −P s ≧ 128, C r = C r ′ +1 P s ′ −P s ≦ −128, C r = C r ′ −1 (2) Further, the multi-rotation counter 6 is By performing the calculation shown in the equation (3), the position data P o over a large number of rotations with high resolution is output.

Po=256*Cr+Ps ……(3) 一方、上述の方法とは別の方法として、上記の多回転
計数部6の代わりにレゾルバ1の回転軸を減速機構によ
って減速させ、軸倍角1の第2のレゾルバの軸に入力す
ることによってレゾルバ1のロータの1/X回転を越える
範囲のアブソリュート位置を検出し、両方のレゾルバの
値を組み合せて高分解能で多回転にわたる位置データを
検出する方法がある。
P o = 256 * C r + P s (3) On the other hand, as a method different from the above method, the rotation shaft of the resolver 1 is decelerated by a speed reduction mechanism instead of the multi-rotation counter 6 and the shaft angle multiplier By inputting to the axis of the 1st and 2nd resolver, the absolute position of the rotor of the resolver 1 over the range of 1 / X rotation is detected, and the value of both resolvers is combined to detect the position data over multiple rotations with high resolution. There is a way to do it.

(発明が解決しようとする課題) ところが、上述した従来の前者の位置検出装置では、
多回転計数部6は、前回のレゾルバロータの1/X回転以
内のアブソリュート位置に基づいて演算を行なっている
ため、励磁タイミング信号でありホールド信号である同
期信号CLK1の1周期以内にレゾルバ1が1/(2X)回転以
上回転すると誤検出してしまう。ここで、同期信号CLK1
の周期である上位データ検出周期をT、レゾルバの軸倍
角をXとすると、最高応答回転数であるRMAXは(4)式
に示すようになる。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the former position detecting device of the related art described above,
Since the multi-revolution counter 6 calculates based on the absolute position within 1 / X rotation of the resolver rotor at the previous time, the resolver 1 within one cycle of the synchronization signal CLK 1 which is an excitation timing signal and a hold signal. Will be erroneously detected if is rotated more than 1 / (2X) rotations. Here, the synchronization signal CLK 1
Where T is the upper data detection period, which is the period of R, and X is the resolver shaft angle multiplier, the maximum response speed R MAX is as shown in equation (4).

この(4)式から導かれるように高分解能化するため
に軸倍角Xを大きくすると最高応答回転数RMAXは小さく
なる。また、A/D変換器4の分解能を大きくして高分解
能化すると、A/D変換器4でかかる変換時間が長くなる
ため検出周期Tが大きくなり、やはり最高応答回転数R
MAXは小さくなるとともに併せて高価な装置となる。こ
のように、一般の位置検出装置において高分解能化と高
速回転化は相対するものであり両立しないという問題点
があった。また、後者の複数のレゾルバを用いる方法で
は、高速回転には対応できるもののレゾルバを複数用い
ているため、内挿などの処理時間が長くなるのに伴ない
検出周期が長くなり、かつコストが高く、またサイズ及
び消費電力が共に大きくなるという問題点があった。
The maximum response speed R MAX becomes smaller when the shaft multiplication angle X is increased in order to achieve higher resolution as derived from the equation (4). Further, if the resolution of the A / D converter 4 is increased to increase the resolution, the conversion time taken by the A / D converter 4 becomes longer, so the detection cycle T becomes longer, and the maximum response speed R
The MAX becomes smaller and becomes an expensive device. As described above, in a general position detecting device, there has been a problem that high resolution and high speed rotation are opposed to each other and are not compatible with each other. Further, in the latter method using a plurality of resolvers, although a plurality of resolvers can be used although they can handle high-speed rotation, the detection cycle becomes longer as the processing time such as interpolation becomes longer, and the cost is higher. In addition, there is a problem that both size and power consumption increase.

本発明は上述のような事情から成されたものであり、
本発明の目的は、レゾルバにパルス状の励磁波形を加え
る位置検出装置において、高分解能でありながら位置検
出周期は従来のままを保ちつつ高速回転にも対応可能な
安価かつ小型でしかも低消費電力の位置検出装置を提供
することにある。
The present invention has been made under the circumstances as described above,
An object of the present invention is to provide a position detecting device for applying a pulsed excitation waveform to a resolver, which is inexpensive, small in size, and low in power consumption, which has a high resolution and can maintain high-speed rotation while maintaining a position detection cycle as it is. To provide a position detecting device.

(課題を解決するための手段) 本発明は、位置や角度等の検出のために工作機械等に
用いられている位置検出装置に関するものであり、本発
明の上記目的は、レゾルバにパルス状の励磁信号を加え
ることにより位置検出を行なう位置検出装置において、
前記励磁信号に同期した同期信号を発生する同期信号発
生手段と、前記同期信号に同期させて記憶した前記レゾ
ルバの出力の2値化した値に基づいて位置情報の演算を
行なう第1演算手段とを具備することによって達成され
る。また、レゾルバにパルス状の励磁信号を加えること
により位置検出を行なう位置検出装置において、第1同
期信号及び第2同期信号を発生する同期信号発生手段
と、前記第1同期信号に同期させて記憶した前記レゾル
バの出力の2値化した値に基づいて位置情報の演算を行
なう第1演算手段と、前記第2同期信号に同期させてサ
ンプルホールドした前記レゾルバの2つの出力値に基づ
いて位置情報の演算を行なう第2演算手段と、前記第1
演算手段及び前記第2演算手段により求められたそれぞ
れの位置情報の桁合せを行ない位置検出値を求める桁合
せ演算手段とを具備することによって達成される。
(Means for Solving the Problem) The present invention relates to a position detection device used in a machine tool or the like for detecting a position, an angle, etc., and the above-described object of the present invention is to provide a pulse signal to a resolver. In a position detection device that detects a position by applying an excitation signal,
Sync signal generating means for generating a sync signal in synchronization with the excitation signal; and first computing means for computing position information based on a binarized value of the output of the resolver stored in synchronization with the sync signal. It is achieved by having. Further, in a position detecting device for detecting a position by applying a pulsed excitation signal to a resolver, a synchronizing signal generating means for generating a first synchronizing signal and a second synchronizing signal, and storing in synchronization with the first synchronizing signal. First computing means for computing position information based on a binarized value of the output of the resolver, and position information based on two output values of the resolver sample-held in synchronization with the second synchronization signal. Second computing means for computing
This is achieved by including arithmetic means and digit alignment arithmetic means for performing digit alignment of the respective position information obtained by the second arithmetic means to obtain a position detection value.

(作用) 本発明にあっては、レゾルバの励磁信号とレゾルバの
2つの出力を2値化した値を記憶するタイミングとを同
期させ、記憶した値に基づいて計数条件を決定しその条
件に基づいて計数して上位データとしているので従来の
サンプルホールド手段やA/D(アナログ/デジタル)変
換手段や内挿手段による制限よりも短い周期で上位デー
タが検出できるので、より高速回転に対応できる。ま
た、レゾルバの励磁信号とレゾルバの2つの出力をサン
プルホールドするタイミングとを同期させ、サンプルホ
ールド手段の出力をA/D変換して内挿することにより下
位データを作り、その下位データと上位データを桁合せ
しているので、低速から高速まで高分解能で多回転にわ
たる位置検出が可能となる。さらに、計数手段に入力さ
れるアップまたはダウンのパルス間の第1同期信号の数
を計数し、その計数値によって同期信号の周期を変化さ
せており、またレゾルバの励磁時間がレゾルバの周波数
応答によって規定される最小の時間であるので、不必要
なレゾルバへの励磁が省かれて消費電力が小さくでき
る。
(Operation) In the present invention, the excitation signal of the resolver and the timing of storing the binarized value of the two outputs of the resolver are synchronized, the counting condition is determined based on the stored value, and the counting condition is determined based on the condition. Since the data is counted and used as upper data, the upper data can be detected in a cycle shorter than the limit of the conventional sample hold means, A / D (analog / digital) conversion means, and interpolation means, so that higher speed rotation can be supported. Further, the excitation signal of the resolver and the timing of sample-holding the two outputs of the resolver are synchronized, the output of the sample-hold means is A / D converted and interpolated to form lower data, and the lower data and the upper data Since the digits are aligned, it is possible to detect the position over multiple rotations with high resolution from low speed to high speed. Further, the number of the first synchronizing signals between the up or down pulses input to the counting means is counted, and the period of the synchronizing signal is changed according to the counted value, and the excitation time of the resolver depends on the frequency response of the resolver. Since it is the prescribed minimum time, unnecessary excitation to the resolver can be omitted and power consumption can be reduced.

(実施例) 以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に
説明する。
(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described in detail based on drawing.

第1図は本発明の位置検出装置の一実施例のブロック
図である。また、第2図(A)〜(M)及び第3図
(A)〜(L)は、それぞれ高速回転時及び低速回転時
のタイミングチャートである。第1図において、サンプ
ルホールド回路3,A/D変換器4及び内挿演算部5は、従
来と構成が同一であるので説明を省略する。そこで、先
ずクロックジェネレータ17は、第2図(A)及び(B)
に示すような第1同期信号CLK0と第2同期信号CLK0′を
発生させる。発生させる信号のオン時間はレゾルバ1の
周波数応答によって規定される最小の一定時間であり、
発振周期算出回路15の指令に基づいて周期が変化する。
クロックジェネレータ17から出力された第1の同期信号
CLK0は励磁回路2,第1記憶回路10及び第2記憶回路11に
入力され、一定周期の第2同期信号CLK0′はサンプルホ
ールド回路3及び第3記憶回路16に入力される。レゾル
バ1から出力される2つの回転角信号Sa,Sbはそれぞれ
コンパレータ8及びコンパレータ9により零検出され、
第2図(F)及び(G)に示すようなパルス信号SA,SB
として得られる。第1記憶回路10は、第1同期信号CLK0
のタイミングでパルス信号SA,SBを記憶すると共に同図
(H)及び(I)に示すようなパルス信号SA1,SB1とし
て第2記憶回路11及びデコーダ12に対して出力する。第
2記憶回路11は、第1同期信号CLK0のタイミングで第1
記憶回路10の値すなわち前回のパルス信号SA1,SB1を記
憶すると共に同図(J)及び(K)に示すようなパルス
信号SA2,SB2としてデコーダ12に対して出力する。デコ
ーダ12は第4図に示すような4つのインバータ1211,121
2,1213,1214,2つのナンド回路1221,1222,2つのアンド回
路1231,1232及び1つのノア回路124で構成される論理回
路で成り、第1記憶回路10及び第2記憶回路11から入力
されるパルス信号SA1,SB1,SA2,SB2の値に基づいて論理
演算を行ない、第2図(L)及び(M)に示すようなカ
ウントアップパルスSU及びカウントダウンパルスSD並び
に4倍カウントの第1ビットPa及び第2ビットPbを出力
する。アップ/ダウンカウンタ13は、デコーダ12から入
力されるカウントアップパルスSU及びカウントダウンパ
ルスSDに基づいて計数を行ない計数値Csとして出力す
る。第3記憶回路16は、第2同期信号CLK0′からデコー
ダ12のデコード時間だけ遅れたタイミングで第1ビット
Pa,第2ビットPb及び計数値Csを記憶すると共に記憶値
をそれぞれPa′,Pb′,Cs′として桁合せ演算回路14に対
して出力する。桁合せ演算回路14は、内挿演算部5より
入力されるレゾルバロータの1/X回転以内の2進化した
アブソリュート位置の最上位ビットPmと第3記憶回路16
より入力されるサンプルホールド回路3のホールドタイ
ミングと同期した4倍カウントの第1ビットPa′及び第
2ビットPb′を利用して上位データCs′の増減の変わり
目での修正値を(5)式に基づいて求める。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the position detecting device of the present invention. 2 (A) to (M) and FIGS. 3 (A) to (L) are timing charts during high speed rotation and low speed rotation, respectively. In FIG. 1, the sample and hold circuit 3, the A / D converter 4 and the interpolation calculation section 5 have the same constructions as the conventional ones, and therefore their explanations are omitted. Therefore, first, the clock generator 17 is shown in FIGS. 2 (A) and (B).
The first synchronizing signal CLK 0 and the second synchronizing signal CLK 0 ′ are generated as shown in FIG. The on-time of the generated signal is the minimum constant time defined by the frequency response of the resolver 1,
The cycle changes based on the command from the oscillation cycle calculation circuit 15.
First synchronization signal output from clock generator 17
CLK 0 is input to the excitation circuit 2, the first storage circuit 10 and the second storage circuit 11, and the second synchronization signal CLK 0 ′ having a constant cycle is input to the sample hold circuit 3 and the third storage circuit 16. The two rotation angle signals S a and S b output from the resolver 1 are zero-detected by the comparator 8 and the comparator 9, respectively,
Pulse signals SA and SB as shown in FIGS. 2 (F) and (G)
Obtained as. The first memory circuit 10 uses the first synchronization signal CLK 0
The pulse signals SA and SB are stored at the timing of 1 and are output to the second memory circuit 11 and the decoder 12 as pulse signals SA1 and SB1 as shown in FIGS. The second memory circuit 11 makes the first storage signal at the timing of the first synchronization signal CLK 0 .
The values of the storage circuit 10, that is, the previous pulse signals SA1 and SB1 are stored and are output to the decoder 12 as pulse signals SA2 and SB2 as shown in FIGS. The decoder 12 has four inverters 121 1 and 121 as shown in FIG.
2 , 121 3 , 122 4 , two NAND circuits 122 1 , 122 2 , two AND circuits 123 1 , 123 2 and a NOR circuit 124, and the first memory circuit 10 and the second memory circuit A logical operation is performed based on the values of the pulse signals SA1, SB1, SA2, SB2 input from the memory circuit 11, and the count-up pulse SU and the count-down pulse SD and 4 as shown in FIGS. The first bit P a and the second bit P b of the double count are output. The up / down counter 13 performs counting based on the count-up pulse SU and the count-down pulse SD input from the decoder 12, and outputs it as a count value C s . The third memory circuit 16 delays the first bit at the timing delayed by the decoding time of the decoder 12 from the second synchronization signal CLK 0 ′.
It stores P a , the second bit P b, and the count value C s, and outputs the stored values as P a ′, P b ′, and C s ′ to the digit matching arithmetic circuit 14. The digit matching arithmetic circuit 14 is configured to input the most significant bit P m of the absolute position, which is binarized within 1 / X rotation of the resolver rotor input from the interpolation arithmetic unit 5, and the third memory circuit 16
The correction value at the turn of the increase or decrease of the upper data C s' by using a more first bit P a of the inputted sample hold circuit 3 of the hold timing synchronized with 4x count 'and the second bit P b' ( 5) Based on the equation.

(▲▼′はPaを反転した値) 更に、桁合せ演算回路14は、(5)に基づいて求めた
Cs″と内挿演算部5の出力Psとを合せることにより位置
データPoを演算して出力する。尚、Pa′,Pb′を上位デ
ータCs′の下位ビットに使用することにより内挿演算を
行なうことなくレゾルバロータの1/X回転の1/4の分解能
で広範囲な位置データを得ることもできる。発振周期算
出回路15は、デコーダ12から入力されるカウントアップ
パルスSU又はカウントダウンパルスSDのパルス間の第1
同期信号CLK0を計算し、回転軸の回転数に応じて第1の
同期信号CLK0の発振周期を算出してクロックジェネレー
タ17に指令する。クロックジェネレータ17における第1
同期信号CLK0は、下位データを検出可能な最小周期100
μSと上位データを検出可能な最小周期10μSの2つの
周期で発振可能であり、第2周忌信号CLK0′は100μS
で固定周期である。
(▲ ▼ 'is a value obtained by inverting P a ) Furthermore, the digit matching arithmetic circuit 14 calculates it based on (5).
The position data P o is calculated and output by combining C s ″ and the output P s of the interpolation calculation unit 5. Note that P a ′ and P b ′ are used as the lower bits of the higher data C s ′. By doing so, it is possible to obtain a wide range of position data with a resolution of 1/4 of 1 / X rotation of the resolver rotor without performing an interpolation calculation. Or the first between the countdown pulse SD pulses
Calculate the synchronization signal CLK 0, calculates the oscillation period of the first synchronizing signal CLK 0 commands the clock generator 17 in accordance with the rotational speed of the rotary shaft. First in clock generator 17
The sync signal CLK 0 is 100
It is possible to oscillate in two cycles of μS and the minimum cycle for detecting upper data of 10 μS, and the second cycle signal CLK 0 ′ is 100 μS.
It has a fixed cycle.

第3図は、第1周期信号CLK0の周期が100μSである
低速時のタイミングチャートであり、上述した上位デー
タの場合と同様の処理手順により、下位データを算出す
ることが可能である。
FIG. 3 is a timing chart at a low speed in which the cycle of the first cycle signal CLK 0 is 100 μS, and the lower order data can be calculated by the same processing procedure as the case of the higher order data described above.

(発明の効果) 以上のように本発明の位置検出装置によれば、軸倍角
Xのレゾルバを用いた場合、上位データがレゾルバロー
タの1/X回転に4回の励磁パルスが必要なことより、第
1同期信号CLK0の周期である上位データ検出周期をT′
とすると最高回転数R′MAXは(6)式で表され、従来
の最高応答回転数RMAXと比較すると、従来の上位データ
検出周期TはA/D変換と内挿などにかかる時間のため100
μS程度であるのに対して、本発明の周期T′は10μS
であるので(4)式と(6)式より本発明の最高応答回
転数は5倍程度速くなる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the position detecting device of the present invention, when a resolver with a shaft angle multiplier of X is used, the upper data requires four excitation pulses for 1 / X rotation of the resolver rotor. , The upper data detection period, which is the period of the first synchronization signal CLK 0 , is T ′.
Then, the maximum rotation speed R'MAX is expressed by equation (6). Compared to the conventional maximum response rotation speed RMAX , the conventional upper data detection period T is the time required for A / D conversion and interpolation. 100
On the other hand, the period T'of the present invention is 10 μS.
Therefore, the maximum response speed of the present invention is about 5 times faster than the expressions (4) and (6).

また、1つのレゾルバのみで低速から高速まで高分解
能で多回転にわたり位置検出が可能となる。更に、レゾ
ルバへの励磁部分を1つとし、低速時は励磁回数を減ら
すと共に検出に必要な時間のみ励磁することで低消費電
力化が可能となる。また、1つのレゾルバと数個の電子
回路のみで構成されるので安価で小型になる。
Further, it is possible to detect the position over a large number of revolutions with high resolution from low speed to high speed with only one resolver. Further, the resolver is provided with only one excitation portion, the number of excitations is reduced at a low speed, and the resolver is excited only for a time required for detection, so that power consumption can be reduced. Further, since it is composed of only one resolver and several electronic circuits, it is inexpensive and compact.

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

第1図は本発明の位置検出装置における一実施例のブロ
ック図、第2図は高速時のタイミングチャート、第3図
は低速時のタイミングチャート、第4図はデコーダ12の
内部論理回路、第5図は従来の位置検出装置の構成を示
すブロック図、第6図は従来の位置検出装置におけるタ
イムチャートである。 1……レゾルバ、2……励磁回路、3……サンプルホー
ルド回路、4……A/D変換器、5……内挿演算部、6…
…多回転計数部、7,17……クロックジェネレータ、8,9
……コンパレータ、10,11,16……記憶回路、12……デコ
ーダ、13……アップ/ダウンカウンタ、14……桁合せ演
算回路、15……発振周期算出回路。
1 is a block diagram of an embodiment of the position detecting device of the present invention, FIG. 2 is a timing chart at high speed, FIG. 3 is a timing chart at low speed, FIG. 4 is an internal logic circuit of the decoder 12, FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional position detecting device, and FIG. 6 is a time chart in the conventional position detecting device. 1 ... Resolver, 2 ... Excitation circuit, 3 ... Sample hold circuit, 4 ... A / D converter, 5 ... Interpolation calculation unit, 6 ...
… Multi revolution counter, 7,17 …… Clock generator, 8, 9
…… Comparator, 10,11,16 …… Memory circuit, 12 …… Decoder, 13 …… Up / down counter, 14 …… Digit matching arithmetic circuit, 15 …… Oscillation cycle calculation circuit.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レゾルバにパルス状の励磁信号を加えるこ
とにより位置検出を行なう位置検出装置において、前記
励磁信号に同期した第1同期信号及び第2同期信号を発
生する同期信号発生手段と、前記第1同期信号に同期さ
せて記憶した前記レゾルバの出力の2値化した値に基づ
いて位置情報の演算を行なう第1演算手段とを具備した
ことを特徴とする位置検出装置。
1. A position detecting device for detecting a position by applying a pulsed excitation signal to a resolver, and a synchronization signal generating means for generating a first synchronization signal and a second synchronization signal in synchronization with the excitation signal; A position detecting device, comprising: first calculating means for calculating position information based on a binarized value of the output of the resolver stored in synchronization with a first synchronizing signal.
【請求項2】前記第1演算手段は、前期レゾルバから出
力されたロータ回転角の正弦値及び余弦値のそれぞれに
比例した2つの出力値を2値化するコンパレータと、前
期同期信号に同期して前記コンパレータの出力値を記憶
する第1記憶手段と、前記同期信号に同期して前記第1
記憶手段の記憶値を記憶する第2記憶手段と、前期第1
記憶手段及び第2記憶手段に記憶されたそれぞれの記憶
値のパターンに基づいてアップ又はダウンカウントする
計数手段とで構成される請求項1に記載の位置検出装
置。
2. The first arithmetic means is a comparator for binarizing two output values proportional to the sine value and cosine value of the rotor rotation angle output from the resolver in the previous term, and in synchronization with the sync signal in the previous term. First storage means for storing the output value of the comparator, and the first storage means in synchronization with the synchronization signal.
A second storage means for storing the storage value of the storage means;
The position detecting device according to claim 1, further comprising: a storage unit and a counting unit that counts up or down based on a pattern of each stored value stored in the second storage unit.
【請求項3】前記同期信号発生手段は、前記レゾルバの
運動速度に応答して前記同期信号を発生するようにした
請求項1に記載の位置検出装置。
3. The position detecting device according to claim 1, wherein said synchronizing signal generating means is adapted to generate said synchronizing signal in response to a moving speed of said resolver.
【請求項4】レゾルバにパルス状の励磁信号を加えるこ
とにより位置検出を行なう位置検出装置において、前記
励磁信号に同期した第1同期信号及び第2同期信号を発
生する同期信号発生手段と、前記第1同期信号に同期さ
せて記憶した前記レゾルバの出力の2値化した値に基づ
いて位置情報の演算を行なう第1演算手段と、前記第2
同期信号に同期させてサンプルホールドした前記レゾル
バの2つの出力値に基づいて位置情報の演算を行なう第
2演算手段と、前記第1演算手段及び前記第2演算手段
により求められたそれぞれの位置情報の桁合せを行ない
位置検出値を求める桁合せ演算手段とを具備したことを
特徴とする位置検出装置。
4. A position detecting device for detecting a position by applying a pulsed excitation signal to a resolver, and a synchronization signal generating means for generating a first synchronization signal and a second synchronization signal in synchronization with the excitation signal; First computing means for computing position information based on a binarized value of the output of the resolver stored in synchronization with a first synchronizing signal; and the second computing means.
Second computing means for computing the positional information based on the two output values of the resolver sample-held in synchronization with the synchronizing signal, and the respective positional information obtained by the first computing means and the second computing means. A position detecting device comprising a digit matching calculating means for carrying out digit matching for obtaining a position detection value.
【請求項5】前記第1演算手段は、前期レゾルバから出
力されたロータ回転角の正弦値及び余弦値のそれぞれに
比例した2つの出力値を2値化するコンパレータと、前
期第1同期信号に同期して前記コンパレータの出力値を
記憶する第1記憶手段と、前記第1同期信号に同期して
前記第1記憶手段の記憶値を記憶する第2記憶手段と、
前期第1記憶手段及び第2記憶手段に記憶されたそれぞ
れの記憶値のパターンに基づいてアップ又はダウンカウ
ントする計数手段とで構成される請求項4に記載の位置
検出装置。
5. The first computing means includes a comparator for binarizing two output values, which are proportional to the sine value and the cosine value of the rotor rotation angle output from the resolver in the previous term, and the first synchronizing signal in the previous term. First storage means for storing the output value of the comparator in synchronization, and second storage means for storing the storage value of the first storage means in synchronization with the first synchronization signal,
The position detecting device according to claim 4, further comprising: a counting unit that counts up or down based on a pattern of each stored value stored in the first storage unit and the second storage unit.
【請求項6】前記第2演算手段は、前記サンプルホール
ドを行なうサンプルホールド手段と、前記サンプルホー
ルド手段によりホールドされたアナログ値をデジタル値
に変換する変換手段と、前記変換手段からの2つの出力
値に基づいて前期レゾルバの回転位置情報を求める内挿
手段とで構成される請求項4に記載の位置検出装置。
6. The second computing means includes sample and hold means for performing the sample and hold, conversion means for converting an analog value held by the sample and hold means into a digital value, and two outputs from the conversion means. The position detecting device according to claim 4, comprising interpolation means for obtaining rotational position information of the resolver based on the value.
【請求項7】前記同期信号発生手段は、前記レゾルバの
運動速度に応答して前記第1同期信号を発生するように
した請求項4に記載の位置検出装置。
7. The position detecting device according to claim 4, wherein the synchronization signal generating means is configured to generate the first synchronization signal in response to a moving speed of the resolver.
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