JP2776972B2 - 回転角度信号処理装置 - Google Patents
回転角度信号処理装置Info
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- JP2776972B2 JP2776972B2 JP2250202A JP25020290A JP2776972B2 JP 2776972 B2 JP2776972 B2 JP 2776972B2 JP 2250202 A JP2250202 A JP 2250202A JP 25020290 A JP25020290 A JP 25020290A JP 2776972 B2 JP2776972 B2 JP 2776972B2
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- Japan
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- signal
- encoder
- sine wave
- signals
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回転位置検出装置に係り、特にACサーボモ
ータの回転位置信号得るに好適な回転位置検出装置に関
する。
ータの回転位置信号得るに好適な回転位置検出装置に関
する。
［従来の技術］ 従来のACサーボモータで回転位置検出装置として用い
られているエンコーダでは、モータの磁極位置を検出す
るＵ、Ｖ、Ｗ相信号、モータ軸の回転角および回転方向
を検出するＡ、Ｂ相信号、モータ軸の１回転を検出する
Ｚ相信号を出力するパルスエンコーダが一般に知られて
いる。
られているエンコーダでは、モータの磁極位置を検出す
るＵ、Ｖ、Ｗ相信号、モータ軸の回転角および回転方向
を検出するＡ、Ｂ相信号、モータ軸の１回転を検出する
Ｚ相信号を出力するパルスエンコーダが一般に知られて
いる。
またＵ、Ｖ、Ａ、Ｂ相の各信号が正弦波状の出力であ
る正弦波エンコーダも使用されている。
る正弦波エンコーダも使用されている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術ではＵ、Ｖ、Ｗ、Ａ、Ｂ、Ｚ相の各信号
それぞれに検出センサを持ち、更にそれぞれの信号用ア
ンプを使っているので構造が複雑であった。本発明の目
的は、エンコーダの実装部品の点数をできる限り少なく
し安価、堅固にすることにある。またエンコーダからサ
ーボコントローラへの配線引き回し本数を減らすことに
ある。
それぞれに検出センサを持ち、更にそれぞれの信号用ア
ンプを使っているので構造が複雑であった。本発明の目
的は、エンコーダの実装部品の点数をできる限り少なく
し安価、堅固にすることにある。またエンコーダからサ
ーボコントローラへの配線引き回し本数を減らすことに
ある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的は、サーボコントローラと、サーボモータ
と、前記サーボモータに取り付けられたエンコーダとを
備え、前記エンコーダは前記サーボモータの磁極位置を
位相の異なる少なくとも２つの正弦波信号として検出し
て前記サーボコントローラに出力し、前記エンコーダか
ら入力された前記正弦波信号に基づいて前記正弦波信号
より繰り返し周期の短い互いに90度位相の２つの信号を
前記サーボコントローラ内部において作成するようにし
た回転角度信号処理装置とすることにより達成される。
と、前記サーボモータに取り付けられたエンコーダとを
備え、前記エンコーダは前記サーボモータの磁極位置を
位相の異なる少なくとも２つの正弦波信号として検出し
て前記サーボコントローラに出力し、前記エンコーダか
ら入力された前記正弦波信号に基づいて前記正弦波信号
より繰り返し周期の短い互いに90度位相の２つの信号を
前記サーボコントローラ内部において作成するようにし
た回転角度信号処理装置とすることにより達成される。
［作用］ エンコーダから出力されたサーボモータの磁極位置を
示す少なくとも２つの正弦波信号がサーボコントローラ
に出力されると、サーボコントローラ内ではこの正弦波
信号に基づいて、この正弦波信号より細分された90度位
相のA,B相に相当する信号が作成される。これによりエ
ンコーダから出力すべき信号の数が減り、エンコーダ内
の信号検出回路が簡単になり、エンコーダから伝送され
る信号本数を減らすことができる。
示す少なくとも２つの正弦波信号がサーボコントローラ
に出力されると、サーボコントローラ内ではこの正弦波
信号に基づいて、この正弦波信号より細分された90度位
相のA,B相に相当する信号が作成される。これによりエ
ンコーダから出力すべき信号の数が減り、エンコーダ内
の信号検出回路が簡単になり、エンコーダから伝送され
る信号本数を減らすことができる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を説明する。
第２図は本発明の概略構成図を示したものである。AC
サーボモータ11の回転軸と共に回転するエンコーダ12か
ら磁極位置を検出するS1、S2信号（Ｕ、Ｖ相信号に相当
する正弦波信号）とＺ相信号が出力され、サーボコント
ローラのディジタル処理部に入力される。
サーボモータ11の回転軸と共に回転するエンコーダ12か
ら磁極位置を検出するS1、S2信号（Ｕ、Ｖ相信号に相当
する正弦波信号）とＺ相信号が出力され、サーボコント
ローラのディジタル処理部に入力される。
ディジタル処理部ではS1、S2信号をもとに第３図に示
すように、原信号を細分し互いに90゜位相差のあるＡ、
Ｂ相信号を出力する。
すように、原信号を細分し互いに90゜位相差のあるＡ、
Ｂ相信号を出力する。
第１図はディジタル処理部の詳細を示したものであ
る。
る。
磁極位置信号S1（＝E1sinθ）、S2（＝E2sin（θ＋12
0゜））を位相シフタ１により90゜位相とする。
0゜））を位相シフタ１により90゜位相とする。
この位相シフトは第４図に示すようにS2信号をS2′信
号（点線で示す）の様に移動する。ただしS1、S2信号の
位相関係が90゜の場合はこの位相シフタ１は不要であ
る。
号（点線で示す）の様に移動する。ただしS1、S2信号の
位相関係が90゜の場合はこの位相シフタ１は不要であ
る。
またS1、S2信号の位相が120゜でない場合でも位相シ
フタでそれ相当分位相シフトし、90゜位相とすることが
できる。
フタでそれ相当分位相シフトし、90゜位相とすることが
できる。
S1、S2′信号はA/D変換器（アナログ／ディジタル変
換器）２、３によりディジタル量に変換されS1′、S3と
なる。
換器）２、３によりディジタル量に変換されS1′、S3と
なる。
次に割算器４で Ｘ＝S1′/S3 ＝（E1・sinθ）／（E2・cosθ） ＝（E1/E2）・tanθ を計算する。
ROMテーブル５には、第５図の斜線部に示す関数（tan
-1関数）が記憶されており、割算器４の信号Ｘを入力し
て θ＝tan-1（E2・X/E1） を出力する。
-1関数）が記憶されており、割算器４の信号Ｘを入力し
て θ＝tan-1（E2・X/E1） を出力する。
ここでS1、S2信号が両方共同様に温度ドリフトするな
らばθは一定値になる。すなわちE2・X/E1が割算の形を
しているので温度ドリフトの影響がキャンセルされる。
らばθは一定値になる。すなわちE2・X/E1が割算の形を
しているので温度ドリフトの影響がキャンセルされる。
このθは第５図の斜線部のみの領域Ｄ、Ａしか記憶し
ていないので、信号S1′、S3から弁別回路６を通して領
域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの区分を行う（第６図参照）。すなわ
ち信号のS1′、S3の値が正か負かによって領域が90゜毎
に区分される。
ていないので、信号S1′、S3から弁別回路６を通して領
域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの区分を行う（第６図参照）。すなわ
ち信号のS1′、S3の値が正か負かによって領域が90゜毎
に区分される。
このように領域の区分を行えばS1′、S3信号の１周期
についてθの絶対値信号を得ることができる。領域の区
分を行わない場合にはS1′、S3信号の半周期についてし
かθの絶対値信号を得ることができないが、弁別回路を
省略できる。
についてθの絶対値信号を得ることができる。領域の区
分を行わない場合にはS1′、S3信号の半周期についてし
かθの絶対値信号を得ることができないが、弁別回路を
省略できる。
こうしてθを決め、最後にパルス化ROM（ROM3、ROM
4）を通す。パルス化ROMにはアドレス入力θに対して第
７図に示すようなデータを出力する。ROM3、ROM4の出力
は図に示すように90゜位相のずれたデータになるように
１、０のデータが記憶されている。
4）を通す。パルス化ROMにはアドレス入力θに対して第
７図に示すようなデータを出力する。ROM3、ROM4の出力
は図に示すように90゜位相のずれたデータになるように
１、０のデータが記憶されている。
ここでROM3、ROM4の記憶内容を変えればA,B相の分解
能を変えることができる。
能を変えることができる。
θはディジタル量なので、サーボコントローラがディ
ジタル方式の場合は、このままで位置信号として使うこ
とができる。
ジタル方式の場合は、このままで位置信号として使うこ
とができる。
以上の演算過程の入出力信号の流れに関して纏めたの
が第８図である。
が第８図である。
すなわち、E1・sinθとE2・cosθを入力し割算器４に
よりＸ＝（E1/E2）tanθを得る。
よりＸ＝（E1/E2）tanθを得る。
ROMテーブル５は、割算器４の信号Ｘを入力して θ＝tan-1（E2・X/E1） を出力する。
このθをパルス化ROM3（Ａ相の場合）に入力するとＡ
相データが出力される。
相データが出力される。
このようにエンコーダのS1、S2信号およびＺ信号から
ACサーボモータの制御に必要な信号すべてが得られる。
ACサーボモータの制御に必要な信号すべてが得られる。
次に120゜位相の正弦波から位相シフタを使用しない
でA,B相データを求める方法を説明する。S1、S2信号の
位相を便宜上90゜進めると下式のように変形できる。
でA,B相データを求める方法を説明する。S1、S2信号の
位相を便宜上90゜進めると下式のように変形できる。
S1信号でS2信号を割算すると、 したがって Ｘ′とθの関係（第９図）をROMテーブルに記憶してお
くことにより同様にA,B相を求めることができる。第６
図に相当する弁別回路の領域区分は第10図のようにすれ
ばよい。
くことにより同様にA,B相を求めることができる。第６
図に相当する弁別回路の領域区分は第10図のようにすれ
ばよい。
この実施例で判るように２つの正弦波からθを逆算す
るには計算手法に関し、種々の方法が考えられる。本発
明のこの部分は、ようは２つの正弦波の比を求めてθを
逆算できればよい。
るには計算手法に関し、種々の方法が考えられる。本発
明のこの部分は、ようは２つの正弦波の比を求めてθを
逆算できればよい。
なおＺ相に相当する信号はS1信号またはS2信号から得
ることもできる。すなわち先に述べた絶対値信号を利用
すればS1信号またはS2信号の一周期がわかるので、ある
回転角度をもってＺ相の位置であると指定することがで
きる。このようにすればさらにエンコーダからの信号配
線を少なくすることができる。
ることもできる。すなわち先に述べた絶対値信号を利用
すればS1信号またはS2信号の一周期がわかるので、ある
回転角度をもってＺ相の位置であると指定することがで
きる。このようにすればさらにエンコーダからの信号配
線を少なくすることができる。
［発明の効果］ 以上本発明によれば、エンコーダから出力されたサー
ボモータの磁極位置を示す少なくとも２つの正弦波信号
がサーボコントローラに出力されると、サーボコントロ
ーラ内ではこの正弦波信号に基づいて、この正弦波信号
より細分された90度位相のA,B相に相当する信号が作成
されるので、エンコーダから出力すべき信号の数が減
り、エンコーダ内の信号検出回路が簡単になり、エンコ
ーダから伝送される信号配線本数を減らすことができる
効果がある。エンコーダはA,B送信号を出力しなくても
よいので、構成が簡単、小形でこのため安価なエンコー
ダとすることができる。またエンコーダの原信号はモー
タの磁極位置信号で、モータ１回転に対し１〜12サイク
ル程度なので、フィライト磁石とホール素子などで構成
でき、堅固な構造がとれる（A,B相は分解能の関係で一
般に微細構造となるので堅固な構造がとれない）。
ボモータの磁極位置を示す少なくとも２つの正弦波信号
がサーボコントローラに出力されると、サーボコントロ
ーラ内ではこの正弦波信号に基づいて、この正弦波信号
より細分された90度位相のA,B相に相当する信号が作成
されるので、エンコーダから出力すべき信号の数が減
り、エンコーダ内の信号検出回路が簡単になり、エンコ
ーダから伝送される信号配線本数を減らすことができる
効果がある。エンコーダはA,B送信号を出力しなくても
よいので、構成が簡単、小形でこのため安価なエンコー
ダとすることができる。またエンコーダの原信号はモー
タの磁極位置信号で、モータ１回転に対し１〜12サイク
ル程度なので、フィライト磁石とホール素子などで構成
でき、堅固な構造がとれる（A,B相は分解能の関係で一
般に微細構造となるので堅固な構造がとれない）。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
一実施例を示す概略構成図、第３図は本発明のディジタ
ル処理部の入出力関係を説明する図、第４図は本発明の
位相シフタの説明図、第５図は本発明のROMテーブル５
の記憶内容説明図、第６図は本発明の弁別回路６の説明
図、第７図は本発明のROMテーブル７、８の記憶内容説
明図、第８図は本発明のディジタル処理部の信号の流れ
を説明する図、第９図、第10図は本発明の他の実施例を
説明する図、 １……位相シフタ、２、３……A/D変換器、４……割算
器、５……ROMテーブル、６……弁別回路、７、８……
パルス化ROMテーブル、９、10……バッファ、11……AC
サーボモータ、12……エンコーダ、13……サーボコント
ローラ
一実施例を示す概略構成図、第３図は本発明のディジタ
ル処理部の入出力関係を説明する図、第４図は本発明の
位相シフタの説明図、第５図は本発明のROMテーブル５
の記憶内容説明図、第６図は本発明の弁別回路６の説明
図、第７図は本発明のROMテーブル７、８の記憶内容説
明図、第８図は本発明のディジタル処理部の信号の流れ
を説明する図、第９図、第10図は本発明の他の実施例を
説明する図、 １……位相シフタ、２、３……A/D変換器、４……割算
器、５……ROMテーブル、６……弁別回路、７、８……
パルス化ROMテーブル、９、10……バッファ、11……AC
サーボモータ、12……エンコーダ、13……サーボコント
ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−216209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−229323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−50719（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−12013（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−105264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−140846（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01D 5/245
Claims (3)
- 【請求項１】サーボコントローラと、 サーボモータと、 前記サーボモータに取り付けられたエンコーダとを備
え、 前記エンコーダは前記サーボモータの磁極位置を位相の
異なる少なくとも２つの正弦波信号として検出して前記
サーボコントローラに出力し、 前記エンコーダから入力された前記正弦波信号に基づい
て前記正弦波信号より繰り返し周期の短い互いに90度位
相の２つの信号を前記サーボコントローラ内部において
作成するようにした回転角度信号処理装置。 - 【請求項２】サーボコントローラと、サーボモータと、
前記サーボモータに取り付けられたエンコーダとを備
え、 前記エンコーダは、前記サーボモータが回転することに
より位相の異なる少なくとも２つの正弦波信号として検
出される前記サーボモータの磁極位置信号と、前記サー
ボモータの軸が１回転する毎に１パルス出力される信号
とを検出して前記サーボコントローラに出力し、 前記エンコーダから入力された前記正弦波信号に基づい
て前記正弦波信号より繰り返し周期の短い互いに90度位
相の２つの信号を前記サーボコントローラ内部において
作成するようにした回転角度信号処理装置。 - 【請求項３】サーボコントローラと、サーボモータと、
前記サーボモータに取り付けられたエンコーダとを備
え、 前記エンコーダは前記サーボモータが回転することによ
り位相の異なる少なくとも２つの正弦波信号として検出
される前記サーボモータの磁極位置信号を検出して前記
サーボコントローラに出力し、 前記エンコーダから入力された前記正弦波信号に基づい
て前記正弦波信号より繰り返し周期の短い互いに90度位
相の２つの信号と、前記サーボモータの軸が１回転する
毎に１パルス出力される信号とを前記サーボコントロー
ラ内部において作成するようにした回転角度信号処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2250202A JP2776972B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 回転角度信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2250202A JP2776972B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 回転角度信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04130217A JPH04130217A (ja) | 1992-05-01 |
| JP2776972B2 true JP2776972B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=17204343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2250202A Expired - Lifetime JP2776972B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 回転角度信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776972B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005037302A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Yazaki Corp | 相対舵角センサ |
| JP4600748B2 (ja) * | 2004-12-21 | 2010-12-15 | 株式会社安川電機 | サーボモータの制御方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350719A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Shicoh Eng Co Ltd | 電子アブソリユ−トエンコ−ダ |
| JPS63229323A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-26 | Fanuc Ltd | 三相式ロ−タリエンコ−ダの内挿方式 |
| JPH01216209A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Fanuc Ltd | エンコーダ |
| JPH0212013A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Fanuc Ltd | 位置検出装置 |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2250202A patent/JP2776972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04130217A (ja) | 1992-05-01 |
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Legal Events
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