JP3302864B2 - モータ回転速度検出回路 - Google Patents
モータ回転速度検出回路Info
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- JP3302864B2 JP3302864B2 JP30851395A JP30851395A JP3302864B2 JP 3302864 B2 JP3302864 B2 JP 3302864B2 JP 30851395 A JP30851395 A JP 30851395A JP 30851395 A JP30851395 A JP 30851395A JP 3302864 B2 JP3302864 B2 JP 3302864B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの速度制御
等に使用する回転速度検出回路に関する。
等に使用する回転速度検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】モータの回転速度をエンコーダから出力
される２相の正弦波信号を微分して得る回路として、特
開昭６２−４６２６５号公報に開示された回路が従来よ
り知られている。
される２相の正弦波信号を微分して得る回路として、特
開昭６２−４６２６５号公報に開示された回路が従来よ
り知られている。
【０００３】この従来のモータ速度検出回路は、図４に
示すように、モータに連結されたエンコーダから出力さ
れる位相が９０度ずれた２相の正弦波信号Ａ、Ｂの極性
を反転する反転回路1A、1Bと、単一の微分回路４と、２
相の正弦波信号Ａ、Ｂおよびその反転された２相の正弦
波信号(−Ａ)、(−Ｂ)よりなる４つの正弦波信号から１
つの正弦波信号を選択して微分回路４へ導く切替回路３
と、４つの正弦波信号Ａ、Ｂ、(−Ａ)、(−Ｂ)に基づい
て、切替回路３における切替えのタイミングを制御する
論理選択回路２と、微分回路４から出力される微分信号
より微分誤差成分を除去して速度信号を出力する微分誤
差除去回路５とを備えている。
示すように、モータに連結されたエンコーダから出力さ
れる位相が９０度ずれた２相の正弦波信号Ａ、Ｂの極性
を反転する反転回路1A、1Bと、単一の微分回路４と、２
相の正弦波信号Ａ、Ｂおよびその反転された２相の正弦
波信号(−Ａ)、(−Ｂ)よりなる４つの正弦波信号から１
つの正弦波信号を選択して微分回路４へ導く切替回路３
と、４つの正弦波信号Ａ、Ｂ、(−Ａ)、(−Ｂ)に基づい
て、切替回路３における切替えのタイミングを制御する
論理選択回路２と、微分回路４から出力される微分信号
より微分誤差成分を除去して速度信号を出力する微分誤
差除去回路５とを備えている。
【０００４】このように、従来のモータ速度検出回路に
おいては、微分回路の特性上のばらつきによる影響を回
避するために、単一の微分回路４を使用している。
おいては、微分回路の特性上のばらつきによる影響を回
避するために、単一の微分回路４を使用している。
【０００５】次に、このように構成された従来のモータ
速度検出回路の動作を図５の波形図を参照して説明す
る。
速度検出回路の動作を図５の波形図を参照して説明す
る。
【０００６】図５(１)の波形図に示すように、エンコー
ダから出力される２相の正弦波信号Ａ、Ｂおよびその反
転された(−Ｂ)を用いて、正弦波信号Ａが反転入力端子
に、正弦波信号Ｂが非反転入力端子に印加される比較器
より矩形波信号SCを、反転された正弦波信号(−Ｂ)がが
反転入力端子に、正弦波信号Ａが非反転入力端子に印加
される比較器より矩形波信号SDを発生させ、さらに、こ
れら矩形波信号SC、SDの反転信号(−SC)、(−SD)よりな
る４つの信号SC、SD、(−SC)、(−SD)を用いて、信号SC
と信号SDの論理和の反転で信号S1を発生し、信号SCと信
号(−SD)の論理和の反転で信号S2を発生し、信号(−SC)
と信号(−SD)の論理和の反転で信号S3を発生させ、信号
(−SC)と信号SDの論理和の反転で信号S4を発生させる。
ダから出力される２相の正弦波信号Ａ、Ｂおよびその反
転された(−Ｂ)を用いて、正弦波信号Ａが反転入力端子
に、正弦波信号Ｂが非反転入力端子に印加される比較器
より矩形波信号SCを、反転された正弦波信号(−Ｂ)がが
反転入力端子に、正弦波信号Ａが非反転入力端子に印加
される比較器より矩形波信号SDを発生させ、さらに、こ
れら矩形波信号SC、SDの反転信号(−SC)、(−SD)よりな
る４つの信号SC、SD、(−SC)、(−SD)を用いて、信号SC
と信号SDの論理和の反転で信号S1を発生し、信号SCと信
号(−SD)の論理和の反転で信号S2を発生し、信号(−SC)
と信号(−SD)の論理和の反転で信号S3を発生させ、信号
(−SC)と信号SDの論理和の反転で信号S4を発生させる。
【０００７】切替回路３において、信号S1によって正弦
波信号Ａを、信号S2によって正弦波信号Ｂを、信号S3に
よって反転された正弦波信号(−Ａ)を、信号S4によって
反転された正弦波信号(−Ｂ)をそれぞれ通過させると、
４つの正弦波信号Ａ、Ｂ、(−Ａ)、(−Ｂ)のゼロクロス
付近の前後４５度の範囲の信号を取り出して、図５(２)
の波形図に示すような同じ方向に傾斜した信号31を得る
ことができる。
波信号Ａを、信号S2によって正弦波信号Ｂを、信号S3に
よって反転された正弦波信号(−Ａ)を、信号S4によって
反転された正弦波信号(−Ｂ)をそれぞれ通過させると、
４つの正弦波信号Ａ、Ｂ、(−Ａ)、(−Ｂ)のゼロクロス
付近の前後４５度の範囲の信号を取り出して、図５(２)
の波形図に示すような同じ方向に傾斜した信号31を得る
ことができる。
【０００８】この信号31には、切替点において不連続に
変化する部分を含んでいるので、微分回路４において微
分すると、図５(３)の波形図に示すように、パルス状の
微分誤差成分を含む信号41を発生する。微分誤差除去回
路５によって、微分信号41より微分誤差成分を除くと、
図５(４)の波形図に示す速度信号51を得ることができ
る。
変化する部分を含んでいるので、微分回路４において微
分すると、図５(３)の波形図に示すように、パルス状の
微分誤差成分を含む信号41を発生する。微分誤差除去回
路５によって、微分信号41より微分誤差成分を除くと、
図５(４)の波形図に示す速度信号51を得ることができ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のモータ
速度検出回路においては、このような微分誤差成分が瞬
間的なものであるから除去しなくても実用上差し支えな
い場合もあるが、モータ速度制御回路に対して微分誤差
成分を除去しない信号を入力した場合に、この微分誤差
成分によりモータに不要な電流が流れて、回転むらや騒
音の原因となる可能性がある。
速度検出回路においては、このような微分誤差成分が瞬
間的なものであるから除去しなくても実用上差し支えな
い場合もあるが、モータ速度制御回路に対して微分誤差
成分を除去しない信号を入力した場合に、この微分誤差
成分によりモータに不要な電流が流れて、回転むらや騒
音の原因となる可能性がある。
【００１０】エンコーダから出力される２相の正弦波信
号は、モータの回転速度に応じて振幅および周期が大幅
に変化するので、微分誤差成分を周期に依存することな
く除去することは困難であった。
号は、モータの回転速度に応じて振幅および周期が大幅
に変化するので、微分誤差成分を周期に依存することな
く除去することは困難であった。
【００１１】本発明は、このような従来のモータ速度検
出回路が有する問題を解決するために考えられたもので
あって、微分誤差成分を、モータの回転速度に依存せ
ず、確実に取り除くことができるモータ回転速度検出回
路を提供することを目的としている。
出回路が有する問題を解決するために考えられたもので
あって、微分誤差成分を、モータの回転速度に依存せ
ず、確実に取り除くことができるモータ回転速度検出回
路を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のモータ回転速度
検出回路は、前記目的を達成するために、モータに連結
されたエンコーダから出力される位相がずれた複数の正
弦波信号および該複数の正弦波信号を反転させた反転正
弦波信号を微分して速度信号を得るモータ回転速度検出
回路において、前記正弦波信号および前記反転正弦波信
号を切替えて同じ方向に傾斜した信号を得る切替器と、
該切替器の出力を微分する単一の微分回路と、前記正弦
波信号と前記反転正弦波信号を分圧した分圧反転正弦波
信号を比較し、前記反転正弦波信号と前記正弦波信号を
分圧した分圧正弦波信号を比較して前記切替器より出力
される信号の不連続点を含むゲート信号を発生するゲー
ト信号発生回路と、前記ゲート信号により前記微分回路
の出力信号を保持するサンプル・ホールド回路とを備え
ている。
検出回路は、前記目的を達成するために、モータに連結
されたエンコーダから出力される位相がずれた複数の正
弦波信号および該複数の正弦波信号を反転させた反転正
弦波信号を微分して速度信号を得るモータ回転速度検出
回路において、前記正弦波信号および前記反転正弦波信
号を切替えて同じ方向に傾斜した信号を得る切替器と、
該切替器の出力を微分する単一の微分回路と、前記正弦
波信号と前記反転正弦波信号を分圧した分圧反転正弦波
信号を比較し、前記反転正弦波信号と前記正弦波信号を
分圧した分圧正弦波信号を比較して前記切替器より出力
される信号の不連続点を含むゲート信号を発生するゲー
ト信号発生回路と、前記ゲート信号により前記微分回路
の出力信号を保持するサンプル・ホールド回路とを備え
ている。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明のモー
タ速度検出回路は、図４に示す従来の回路と同様に、反
転回路1A、1Bと、単一の微分回路４と、切替回路３と、
論理選択回路２とを備えており、さらに、微分誤差成分
を取り除くためのサンプル・ホールド回路６と、このサ
ンプル・ホールド回路６におけるサンプリングのタイミ
ングを制御するゲート信号発生回路７とを備えている。
タ速度検出回路は、図４に示す従来の回路と同様に、反
転回路1A、1Bと、単一の微分回路４と、切替回路３と、
論理選択回路２とを備えており、さらに、微分誤差成分
を取り除くためのサンプル・ホールド回路６と、このサ
ンプル・ホールド回路６におけるサンプリングのタイミ
ングを制御するゲート信号発生回路７とを備えている。
【００１４】図２に示すように、ゲート信号発生回路７
は、４つの比較器71〜74と、これら４つの比較器71〜74
の出力に基づいて論理演算を行う論理演算回路75とを備
えている。
は、４つの比較器71〜74と、これら４つの比較器71〜74
の出力に基づいて論理演算を行う論理演算回路75とを備
えている。
【００１５】入力された正弦波信号Ａは、比較器73の反
転入力端子に印加され、反転された正弦波信号(−Ａ)
は、比較器74の反転入力端子に印加され、入力された正
弦波信号Ｂは、比較器71および比較器72の非反転入力端
子に印加されている。
転入力端子に印加され、反転された正弦波信号(−Ａ)
は、比較器74の反転入力端子に印加され、入力された正
弦波信号Ｂは、比較器71および比較器72の非反転入力端
子に印加されている。
【００１６】さらに、２つの分圧抵抗で構成される３つ
の分圧器によって、各正弦波信号Ａ、Ｂ、(−Ａ)を分圧
して、図３の波形図に点線で示すように、一定の割合に
分圧された正弦波信号Ａ'、Ｂ'、(−Ａ')を得る。そし
て、分圧された正弦波信号Ａ'は、比較器71の反転入力
端子に印加され、分圧された正弦波信号(−Ａ')は、比
較器72の反転入力端子に印加され、分圧された正弦波信
号Ｂ'は、比較器73および比較器74の非反転入力端子に
それぞれ印加されている。
の分圧器によって、各正弦波信号Ａ、Ｂ、(−Ａ)を分圧
して、図３の波形図に点線で示すように、一定の割合に
分圧された正弦波信号Ａ'、Ｂ'、(−Ａ')を得る。そし
て、分圧された正弦波信号Ａ'は、比較器71の反転入力
端子に印加され、分圧された正弦波信号(−Ａ')は、比
較器72の反転入力端子に印加され、分圧された正弦波信
号Ｂ'は、比較器73および比較器74の非反転入力端子に
それぞれ印加されている。
【００１７】論理演算回路75は、図２の回路図に詳細を
示すように、４つの反転回路、４つの論理積回路、２つ
の排他的論理和回路、１つの論理和回路によって構成さ
れている。
示すように、４つの反転回路、４つの論理積回路、２つ
の排他的論理和回路、１つの論理和回路によって構成さ
れている。
【００１８】次に、このように構成された実施の形態の
動作について説明する。
動作について説明する。
【００１９】なお、入力された２相の正弦波信号Ａ、Ｂ
に基づいて微分回路４より速度信号を得るまでの処理
は、図４に示す従来の回路と同じである。
に基づいて微分回路４より速度信号を得るまでの処理
は、図４に示す従来の回路と同じである。
【００２０】ゲート信号回路７には、２相の正弦波信号
Ａ、Ｂおよびその反転信号(−Ａ)が印加されている。こ
こで、入力された正弦波信号Ａ、(−Ａ)、Ｂおよび分圧
された正弦波信号Ａ'、(−Ａ')、Ｂ'を、図２の回路図
に示す比較器71〜74において比較処理をすると、図３の
波形図に示すように、比較器71において、Ｂ＞Ａ'の期
間に、信号ａを発生し、比較器72において、Ｂ＞(−
Ａ')の期間に、信号ｂを発生し、比較器73において、
Ｂ'＞Ａの期間に、信号ｃを発生し、比較器74におい
て、Ｂ'＞(−Ａ)の期間に、信号ｄを発生する。
Ａ、Ｂおよびその反転信号(−Ａ)が印加されている。こ
こで、入力された正弦波信号Ａ、(−Ａ)、Ｂおよび分圧
された正弦波信号Ａ'、(−Ａ')、Ｂ'を、図２の回路図
に示す比較器71〜74において比較処理をすると、図３の
波形図に示すように、比較器71において、Ｂ＞Ａ'の期
間に、信号ａを発生し、比較器72において、Ｂ＞(−
Ａ')の期間に、信号ｂを発生し、比較器73において、
Ｂ'＞Ａの期間に、信号ｃを発生し、比較器74におい
て、Ｂ'＞(−Ａ)の期間に、信号ｄを発生する。
【００２１】これら比較器71〜74によって得た信号ａ〜
ｄに基づき、論理演算回路75において、信号ｃと信号ｄ
との論理積をとって信号ｅを得て、信号(−ｃ)と信号
(−ｄ)との論理積をとって信号ｆを得て、信号ａと信号
ｂとの論理積をとって信号ｇを得て、信号(−ａ)と信号
(−ｂ)との論理積をとって信号ｈを得る。
ｄに基づき、論理演算回路75において、信号ｃと信号ｄ
との論理積をとって信号ｅを得て、信号(−ｃ)と信号
(−ｄ)との論理積をとって信号ｆを得て、信号ａと信号
ｂとの論理積をとって信号ｇを得て、信号(−ａ)と信号
(−ｂ)との論理積をとって信号ｈを得る。
【００２２】そして、信号ｅと信号ｇとの排他的論理和
により信号ｉを得て、信号ｆと信号ｈとの排他的論理和
により信号ｊを得て、さらに、信号ｉと信号ｊの論理和
によりゲート信号となる信号ｋを得ることができる。
により信号ｉを得て、信号ｆと信号ｈとの排他的論理和
により信号ｊを得て、さらに、信号ｉと信号ｊの論理和
によりゲート信号となる信号ｋを得ることができる。
【００２３】このようにして、入力された正弦波信号
と、その正弦波信号に分圧抵抗で決まる係数を掛けて得
られる正弦波信号との比較結果を論理演算処理すること
によって、ゲート信号ｋを生成すると、この生成された
ゲート信号ｋは、その期間内に必ず図５(２)に示す切出
信号31の不連続点を含んでおり、かつ、モータの回転速
度が変化して、２相の正弦波信号Ａ、Ｂの周期および振
幅が変化しても、このゲート信号ｋの入力信号に対する
デュティー比は常に一定となる。
と、その正弦波信号に分圧抵抗で決まる係数を掛けて得
られる正弦波信号との比較結果を論理演算処理すること
によって、ゲート信号ｋを生成すると、この生成された
ゲート信号ｋは、その期間内に必ず図５(２)に示す切出
信号31の不連続点を含んでおり、かつ、モータの回転速
度が変化して、２相の正弦波信号Ａ、Ｂの周期および振
幅が変化しても、このゲート信号ｋの入力信号に対する
デュティー比は常に一定となる。
【００２４】サンプル・ホールド回路６において、この
パルス状のゲート信号ｋの立上がり時に、微分回路４か
ら出力される速度信号をサンプルし、ゲート信号ｋの持
続時間中保持すると、微分誤差を除去でき，かつ、平滑
化された速度信号51を得ることができる。
パルス状のゲート信号ｋの立上がり時に、微分回路４か
ら出力される速度信号をサンプルし、ゲート信号ｋの持
続時間中保持すると、微分誤差を除去でき，かつ、平滑
化された速度信号51を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の実施の形態に基づく説明から明ら
かなように、本発明のモータ速度検出回路によると、速
度検出のための微分回路が１個であるから、複数の微分
回路を使用する場合に発生する微分回路ごとの利得誤差
を排除でき、かつ、微分回路が１個であるのでコストを
低減することができる。
かなように、本発明のモータ速度検出回路によると、速
度検出のための微分回路が１個であるから、複数の微分
回路を使用する場合に発生する微分回路ごとの利得誤差
を排除でき、かつ、微分回路が１個であるのでコストを
低減することができる。
【００２６】さらに、微分回路にサンプル・ホールド回
路を接続して、モータ回転速度に依存しないゲート信号
によって、微分回路から出力される速度信号をサンプル
し保持することにより速度信号に含まれる微分誤差成分
をモータ回転速度に依存しないで確実に除去できる。
路を接続して、モータ回転速度に依存しないゲート信号
によって、微分回路から出力される速度信号をサンプル
し保持することにより速度信号に含まれる微分誤差成分
をモータ回転速度に依存しないで確実に除去できる。
【図１】本発明のモータ速度検出回路の実施の形態を示
すブロック図、
すブロック図、
【図２】図１に示す回路におけるゲート信号発生回路の
詳細を示す回路図、
詳細を示す回路図、
【図３】ゲート信号の生成過程を説明するための波形
図、
図、
【図４】従来のモータ速度検出回路の一例を示すブロッ
ク図、
ク図、
【図５】図４に示す回路の動作を説明するための波形図
である。
である。
1A、1B 反転回路 ２ 論理選択回路 ３ 切替回路 ４ 微分回路 ５ 微分誤差除去回路 ６ サンプル・ホールド回路 ７ ゲート信号発生回路 71、72、73、74 比較器 75 論理演算ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−191768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−21458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−26755（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 3/42 - 3/489
Claims (1)
- 【請求項１】 モータに連結されたエンコーダから出力
される位相がずれた複数の正弦波信号および該複数の正
弦波信号を反転させた反転正弦波信号を微分して速度信
号を得るモータ回転速度検出回路において、前記正弦波
信号および前記反転正弦波信号を切替えて同じ方向に傾
斜した信号を得る切替器と、該切替器の出力を微分する
単一の微分回路と、前記正弦波信号と前記反転正弦波信
号を分圧した分圧反転正弦波信号を比較し、前記反転正
弦波信号と前記正弦波信号を分圧した分圧正弦波信号を
比較して前記切替器より出力される信号の不連続点を含
むゲート信号を発生するゲート信号発生回路と、前記ゲ
ート信号により前記微分回路の出力信号を保持するサン
プル・ホールド回路とを備えたことを特徴とするモータ
回転速度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30851395A JP3302864B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | モータ回転速度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30851395A JP3302864B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | モータ回転速度検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127140A JPH09127140A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3302864B2 true JP3302864B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=17981936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30851395A Expired - Fee Related JP3302864B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | モータ回転速度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302864B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004048818A (ja) | 2002-07-08 | 2004-02-12 | Rohm Co Ltd | モータ駆動装置 |
-
1995
- 1995-11-02 JP JP30851395A patent/JP3302864B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09127140A (ja) | 1997-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |