JP2637729B2 - 電磁駆動装置の速度信号検出回路 - Google Patents
電磁駆動装置の速度信号検出回路Info
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- JP2637729B2 JP2637729B2 JP62082664A JP8266487A JP2637729B2 JP 2637729 B2 JP2637729 B2 JP 2637729B2 JP 62082664 A JP62082664 A JP 62082664A JP 8266487 A JP8266487 A JP 8266487A JP 2637729 B2 JP2637729 B2 JP 2637729B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 32
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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- Control Of Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はボイスコイル型モーター、ブリッジ制御モー
ター等の電磁駆動装置の速度信号検出回路に関する。
ター等の電磁駆動装置の速度信号検出回路に関する。
（従来の技術） 従来、電磁駆動装置の速度信号検出回路としては速度
検出コイルを用いない第２図に示すようなものがある。
図中Ｌは１コイルタイプのボイスコイル型モーター、円
筒サーボモーター等の電磁駆動装置における駆動コイ
ル、Ｒは駆動電流検出抵抗、R1は駆動出力検出抵抗、C1
は駆動出力検出コンデンサー、VR1,VR2は半固定抵抗、1
1は駆動コイルＬを駆動させて移動させる出力回路、12
は演算回路である。
検出コイルを用いない第２図に示すようなものがある。
図中Ｌは１コイルタイプのボイスコイル型モーター、円
筒サーボモーター等の電磁駆動装置における駆動コイ
ル、Ｒは駆動電流検出抵抗、R1は駆動出力検出抵抗、C1
は駆動出力検出コンデンサー、VR1,VR2は半固定抵抗、1
1は駆動コイルＬを駆動させて移動させる出力回路、12
は演算回路である。
ここで複素変数をＳ、駆動コイルＬの抵抗成分の伝達
関数をＧ（ｓ）１、抵抗R1およびコンデンサ−C1の直列
回路におけるコンデンサ−C1の伝達関数をＧ（ｓ）２と
してL/R＝C1R1＝Ｔなる条件を満足するように設定すれ
ば となり、Ｇ（ｓ）１＝Ｇ（ｓ）２となって駆動電流と逆
起電圧をコンデンサ−C1と抵抗R1によって分離すること
ができ、電磁駆動装置の静止状態では駆動電流検出抵抗
Ｒは両端電圧をeR、インダクタンスＬによる逆起電圧を
eL、駆動出力検出抵抗R1の両端電圧をeR1、駆動出力検
出コンデンサーの両端電圧をeC1とすると、 eL＝eR1,eR＝eC1 になる。一方速度信号は電磁駆動装置の磁気回路内の導
体、すなわち駆動コイルに発生していることになる。い
ま電磁駆動装置（駆動コイル）の速度に比例した速度信
号電圧e1を抵抗Ｒに生じさせる速度比例電流をIR、駆動
出力回路11の出力インピーダンスおよび出力電圧をriお
よびei、駆動コイルの直流抵抗をrl、電磁駆動装置の磁
気回路の磁束密度をＢ、駆動コイルの有効長をｌ、駆動
コイルの速度をｖとすると、e1＝Blvとなり、電磁駆動
装置の駆動状態ではインピーダンスriが極めて小さいと
すれば駆動電流検出抵抗Ｒの両端電圧はe1が加算されて
eR＋e1＝ｅ′Ｒになる。従って演算回路12によってｅ′
Ｒ−eC1の演算をすればe1が得られる。
関数をＧ（ｓ）１、抵抗R1およびコンデンサ−C1の直列
回路におけるコンデンサ−C1の伝達関数をＧ（ｓ）２と
してL/R＝C1R1＝Ｔなる条件を満足するように設定すれ
ば となり、Ｇ（ｓ）１＝Ｇ（ｓ）２となって駆動電流と逆
起電圧をコンデンサ−C1と抵抗R1によって分離すること
ができ、電磁駆動装置の静止状態では駆動電流検出抵抗
Ｒは両端電圧をeR、インダクタンスＬによる逆起電圧を
eL、駆動出力検出抵抗R1の両端電圧をeR1、駆動出力検
出コンデンサーの両端電圧をeC1とすると、 eL＝eR1,eR＝eC1 になる。一方速度信号は電磁駆動装置の磁気回路内の導
体、すなわち駆動コイルに発生していることになる。い
ま電磁駆動装置（駆動コイル）の速度に比例した速度信
号電圧e1を抵抗Ｒに生じさせる速度比例電流をIR、駆動
出力回路11の出力インピーダンスおよび出力電圧をriお
よびei、駆動コイルの直流抵抗をrl、電磁駆動装置の磁
気回路の磁束密度をＢ、駆動コイルの有効長をｌ、駆動
コイルの速度をｖとすると、e1＝Blvとなり、電磁駆動
装置の駆動状態ではインピーダンスriが極めて小さいと
すれば駆動電流検出抵抗Ｒの両端電圧はe1が加算されて
eR＋e1＝ｅ′Ｒになる。従って演算回路12によってｅ′
Ｒ−eC1の演算をすればe1が得られる。
（発明が解決しようとする問題点） この電磁駆動装置の速度信号検出回路では駆動出力回
路11で駆動コイルＬの速度に応じた速度起電力EVは駆動
コイルＬと駆動電流検出抵抗Ｒに電流を流す結果とな
り、最終的に駆動電流検出抵抗Ｒの両端に現われた電圧
を用いて上述の如く速度信号を検出することになる。し
かし実際には駆動コイルＬの抵抗分RLはRL＞＞Ｒである
ので、駆動電流検出抵抗Ｒの電圧検出効率（速度起電力
検出効率）が非常に悪くて駆動コイルＬの速度信号が大
きく減衰してしまう。
路11で駆動コイルＬの速度に応じた速度起電力EVは駆動
コイルＬと駆動電流検出抵抗Ｒに電流を流す結果とな
り、最終的に駆動電流検出抵抗Ｒの両端に現われた電圧
を用いて上述の如く速度信号を検出することになる。し
かし実際には駆動コイルＬの抵抗分RLはRL＞＞Ｒである
ので、駆動電流検出抵抗Ｒの電圧検出効率（速度起電力
検出効率）が非常に悪くて駆動コイルＬの速度信号が大
きく減衰してしまう。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、電流駆動回路に電磁駆動装置の駆動コイル
を接続し、該駆動コイルに流れる電流を該駆動コイルと
直列に接続された駆動電流検出抵抗により検出し、上記
駆動コイルの端子電圧を高入力インピーダンス増幅器を
用いて検出し、該検出電圧を上記駆動コイルのインダク
タンスおよび、上記駆動コイルにインピーダンスとして
含まれる直流抵抗分と該直流抵抗分よりも極めて抵抗値
が小さい上記駆動電流検出抵抗との和からなる直流抵抗
による電圧伝達特性とほぼ同一の伝達特性を有するRCロ
ーパスフィルターを通して検出した検出電圧と上記電流
駆動回路の入力電圧とを比較演算して上記駆動コイル速
度信号を検出するようにしたものである。
を接続し、該駆動コイルに流れる電流を該駆動コイルと
直列に接続された駆動電流検出抵抗により検出し、上記
駆動コイルの端子電圧を高入力インピーダンス増幅器を
用いて検出し、該検出電圧を上記駆動コイルのインダク
タンスおよび、上記駆動コイルにインピーダンスとして
含まれる直流抵抗分と該直流抵抗分よりも極めて抵抗値
が小さい上記駆動電流検出抵抗との和からなる直流抵抗
による電圧伝達特性とほぼ同一の伝達特性を有するRCロ
ーパスフィルターを通して検出した検出電圧と上記電流
駆動回路の入力電圧とを比較演算して上記駆動コイル速
度信号を検出するようにしたものである。
（作用） 本発明は、駆動コイルに流れる電流を駆動電流検出抵
抗により検出し、上記駆動コイルの端子電圧を高入力イ
ンピーダンス増幅器を用いて検出し、該検出電圧を上記
駆動コイルのインダクタンスおよび、上記駆動コイルに
インピーダンスとして含まれる直流抵抗分と該直流抵抗
分よりも極めて抵抗値が小さい上記駆動電流検出抵抗と
の和からなる直流抵抗による電圧伝達特性とほぼ同一の
伝達特性を有するRCローパスフィルターを通して検出し
た検出電圧と上記電流駆動回路の入力電圧とを比較演算
して上記駆動コイル速度信号を検出する。
抗により検出し、上記駆動コイルの端子電圧を高入力イ
ンピーダンス増幅器を用いて検出し、該検出電圧を上記
駆動コイルのインダクタンスおよび、上記駆動コイルに
インピーダンスとして含まれる直流抵抗分と該直流抵抗
分よりも極めて抵抗値が小さい上記駆動電流検出抵抗と
の和からなる直流抵抗による電圧伝達特性とほぼ同一の
伝達特性を有するRCローパスフィルターを通して検出し
た検出電圧と上記電流駆動回路の入力電圧とを比較演算
して上記駆動コイル速度信号を検出する。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す。
この実施例は駆動出力回路を電流駆動回路として高効
率で速度起電力を検出するものであり、その電流駆動回
路13は演算増幅器A1および駆動電流検出抵抗R2、抵抗
R3,R4により構成されていて電磁駆動装置の駆動コイル
Ｌに入力電圧Viに比例した電流を供給する。RCロ−パス
フィルター14は駆動コイルＬのインダクタンスおよび、
駆動コイルＬにインピーダンスとして含まれる直流抵抗
分と駆動電流検出抵抗R2との和からなる直流抵抗による
電圧伝達特性とほぼ同一の伝達特性を有するものであ
り、抵抗R5〜R7とコンデンサーC2〜C4により構成され
る。駆動コイルＬを電流駆動回路13で駆動した場合、電
流駆動回路13の等価出力インピーダンスが無限大である
ので、駆動コイルＬに発生する速度起電圧EVは周辺回路
の負荷の影響を受けないためそのままP1点に現われる。
率で速度起電力を検出するものであり、その電流駆動回
路13は演算増幅器A1および駆動電流検出抵抗R2、抵抗
R3,R4により構成されていて電磁駆動装置の駆動コイル
Ｌに入力電圧Viに比例した電流を供給する。RCロ−パス
フィルター14は駆動コイルＬのインダクタンスおよび、
駆動コイルＬにインピーダンスとして含まれる直流抵抗
分と駆動電流検出抵抗R2との和からなる直流抵抗による
電圧伝達特性とほぼ同一の伝達特性を有するものであ
り、抵抗R5〜R7とコンデンサーC2〜C4により構成され
る。駆動コイルＬを電流駆動回路13で駆動した場合、電
流駆動回路13の等価出力インピーダンスが無限大である
ので、駆動コイルＬに発生する速度起電圧EVは周辺回路
の負荷の影響を受けないためそのままP1点に現われる。
上記駆動方式によってP1点で検出される電圧VP1は、
電流駆動回路13の出力電流をId、駆動コイルＬにインピ
ーダンスとして含まれる直流抵抗分をRL、この駆動コイ
ルＬの直流抵抗分をRLと駆動電流検出抵抗R2との和から
なる直流抵抗をＲとすれば以下のようになる。
電流駆動回路13の出力電流をId、駆動コイルＬにインピ
ーダンスとして含まれる直流抵抗分をRL、この駆動コイ
ルＬの直流抵抗分をRLと駆動電流検出抵抗R2との和から
なる直流抵抗をＲとすれば以下のようになる。
VP1＝EV＋（ｊωＬ＋Ｒ）×Id このうち右辺第２項の電圧成分（ｊωＬ＋Ｒ）×I
dは、駆動コイルＬのインピーダンスに駆動電流Idを乗
じたものであるため、駆動コイルＬと駆動電流検出抵抗
R2との直列回路の伝達特性を模擬したRCローパスフィル
ター14、つまり、駆動コイルＬのインダクタンスおよ
び、駆動コイルＬにインピーダンスとして含まれる直流
抵抗分と駆動電流検出抵抗R2との和からなる直流抵抗に
よる電圧伝達特性とほぼ同一の伝達特性を有するRCロー
パスフィルター14で補正する。
dは、駆動コイルＬのインピーダンスに駆動電流Idを乗
じたものであるため、駆動コイルＬと駆動電流検出抵抗
R2との直列回路の伝達特性を模擬したRCローパスフィル
ター14、つまり、駆動コイルＬのインダクタンスおよ
び、駆動コイルＬにインピーダンスとして含まれる直流
抵抗分と駆動電流検出抵抗R2との和からなる直流抵抗に
よる電圧伝達特性とほぼ同一の伝達特性を有するRCロー
パスフィルター14で補正する。
この結果、P1点で検出した電圧VP1から上記右辺第２
項の入力電圧Viに比例した電圧成分（ｊωＬ＋Ｒ）×Id
をRCローパスフィルター14で検出し、演算増幅器A3にて
入力電圧Viと逆相で加算して駆動電圧成分を打ち消すこ
とでVP1から速度に比例した電圧成分EVのみを効率よく
検出する。なお、第１図に示す実施例では、電流駆動回
路13の出力が入力に対して反転極性となるため、演算増
幅器A3は入力電圧ViがRCローパスフィルター14の出力に
加算されるような極性で入力されることでRCローパスフ
ィルター14の出力に対する入力電圧Viの減算を行ってい
る。また、前述したように実際には駆動電流検出抵抗R2
は駆動コイルＬの直流抵抗分RLよりも極めて抵抗値が小
さくてRL＞＞R2であるので、P1点で検出される電圧VP1
は駆動コイルＬの端子電圧に限りなく近い値となり、高
入力インピーダンス増幅器A2にてP1点の電圧を検出する
ことができる。
項の入力電圧Viに比例した電圧成分（ｊωＬ＋Ｒ）×Id
をRCローパスフィルター14で検出し、演算増幅器A3にて
入力電圧Viと逆相で加算して駆動電圧成分を打ち消すこ
とでVP1から速度に比例した電圧成分EVのみを効率よく
検出する。なお、第１図に示す実施例では、電流駆動回
路13の出力が入力に対して反転極性となるため、演算増
幅器A3は入力電圧ViがRCローパスフィルター14の出力に
加算されるような極性で入力されることでRCローパスフ
ィルター14の出力に対する入力電圧Viの減算を行ってい
る。また、前述したように実際には駆動電流検出抵抗R2
は駆動コイルＬの直流抵抗分RLよりも極めて抵抗値が小
さくてRL＞＞R2であるので、P1点で検出される電圧VP1
は駆動コイルＬの端子電圧に限りなく近い値となり、高
入力インピーダンス増幅器A2にてP1点の電圧を検出する
ことができる。
この実施例では従来のような速度信号の減衰が無く、
駆動コイルＬに現われた速度起電力EVによる信号電圧を
をそのまま後段に伝えることができ、S/Nや増幅器のド
リフト等の面で有利となる。
駆動コイルＬに現われた速度起電力EVによる信号電圧を
をそのまま後段に伝えることができ、S/Nや増幅器のド
リフト等の面で有利となる。
なお本発明はボイスコイル型モーターに限らずブリッ
ジ制御モーター等の電磁駆動装置においてもその速度信
号検出回路に上記実施例と同様に実施することができ
る。
ジ制御モーター等の電磁駆動装置においてもその速度信
号検出回路に上記実施例と同様に実施することができ
る。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、電流駆動回路に電磁駆
動装置の駆動コイルを接続し、該駆動コイルに流れる電
流を該駆動コイルと直列に接続された駆動電流検出抵抗
により検出し、上記駆動コイルの端子電圧を高入力イン
ピーダンス増幅器を用いて検出し、該検出電圧を上記駆
動コイルのインダクタンスおよび、上記駆動コイルにイ
ンピーダンスとして含まれる直流抵抗分と該直流抵抗分
よりも極めて抵抗値が小さい上記駆動電流検出抵抗との
和からなる直流抵抗による電圧伝達特性とほぼ同一の伝
達特性を有するRCローパスフィルターを通して検出した
検出電圧と上記電流駆動回路の入力電圧とを比較演算し
て上記駆動コイル速度信号を検出するようにしたので、
駆動コイルの速度信号を高い効率で検出することができ
る。
動装置の駆動コイルを接続し、該駆動コイルに流れる電
流を該駆動コイルと直列に接続された駆動電流検出抵抗
により検出し、上記駆動コイルの端子電圧を高入力イン
ピーダンス増幅器を用いて検出し、該検出電圧を上記駆
動コイルのインダクタンスおよび、上記駆動コイルにイ
ンピーダンスとして含まれる直流抵抗分と該直流抵抗分
よりも極めて抵抗値が小さい上記駆動電流検出抵抗との
和からなる直流抵抗による電圧伝達特性とほぼ同一の伝
達特性を有するRCローパスフィルターを通して検出した
検出電圧と上記電流駆動回路の入力電圧とを比較演算し
て上記駆動コイル速度信号を検出するようにしたので、
駆動コイルの速度信号を高い効率で検出することができ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従来
の電磁駆動装置の速度信号検出回路を示す回路図であ
る。 Ｌ……駆動コイル、13……電流駆動回路、14……RCロー
パスフィルター、A2……高入力インピーダンス増幅器。
の電磁駆動装置の速度信号検出回路を示す回路図であ
る。 Ｌ……駆動コイル、13……電流駆動回路、14……RCロー
パスフィルター、A2……高入力インピーダンス増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】電流駆動回路に電磁駆動装置の駆動コイル
を接続し、該駆動コイルに流れる電流を該駆動コイルと
直列に接続された駆動電流検出抵抗により検出し、上記
駆動コイルの端子電圧を高入力インピーダンス増幅器を
用いて検出し、該検出電圧を上記駆動コイルのインダク
タンスおよび、上記駆動コイルにインピーダンスとして
含まれる直流抵抗分と該直流抵抗分よりも極めて抵抗値
が小さい上記駆動電流検出抵抗との和からなる直流抵抗
による電圧伝達特性とほぼ同一の伝達特性を有するRCロ
ーパスフィルターを通して検出した検出電圧と上記電流
駆動回路の入力電圧とを比較演算して上記駆動コイル速
度信号を検出するようにした電磁駆動装置の速度信号検
出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62082664A JP2637729B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 電磁駆動装置の速度信号検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62082664A JP2637729B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 電磁駆動装置の速度信号検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63249485A JPS63249485A (ja) | 1988-10-17 |
| JP2637729B2 true JP2637729B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=13780701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62082664A Expired - Lifetime JP2637729B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 電磁駆動装置の速度信号検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637729B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5036175B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2012-09-26 | 日本信号株式会社 | 電磁アクチュエータの同期タイミング検出装置 |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP62082664A patent/JP2637729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63249485A (ja) | 1988-10-17 |
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