JP3414893B2 - 回転位置検出装置 - Google Patents
回転位置検出装置Info
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- JP3414893B2 JP3414893B2 JP17571995A JP17571995A JP3414893B2 JP 3414893 B2 JP3414893 B2 JP 3414893B2 JP 17571995 A JP17571995 A JP 17571995A JP 17571995 A JP17571995 A JP 17571995A JP 3414893 B2 JP3414893 B2 JP 3414893B2
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/38—Electric signal transmission systems using dynamo-electric devices
- G08C19/40—Electric signal transmission systems using dynamo-electric devices of which only the rotor or the stator carries a winding to which a signal is applied, e.g. using step motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K24/00—Machines adapted for the instantaneous transmission or reception of the angular displacement of rotating parts, e.g. synchro, selsyn
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レゾルバを用いた回転
位置検出装置に関する。
位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、レゾルバによる回転位置検出装
置の従来例を示すブロック図である。同図でレゾルバス
テータ１は硅素鋼板等の磁性体からできており、その内
周に４つの磁極を持ち、各磁極はそれぞれ一次巻線４、
５、６、７と二次巻線８、９、１０、１１が巻装されて
いる。一次巻線４、５、６、７の４つの巻線は直列に接
続され、正弦波励磁回路１２からの正弦波状の交流電圧
ＶＳによってレゾルバステータ１の隣接する磁極がステ
ータ中心に対して逆向きの交流磁界を発生するように巻
装されている。また、二次巻線８、１０と９、１１はそ
れぞれ一次巻線による交流磁界によって生ずる交流電圧
の位相が打ち消し合う方向に直列接続されている。レゾ
ルバロータ３は硅素鋼板等の磁性体からできており円筒
形状をし、回転中心に対して偏心して回転するように回
転軸２へ固定されている。レゾルバロータ３が回転する
と、レゾルバステータ１の４つの磁極とレゾルバロータ
３との間のギャップ変動により磁気抵抗が変化し、二次
巻線８、１０と９、１１からは、それぞれ励磁電圧ＶＳ
を回転角の余弦値と正弦値に振幅変調した電圧ＶａとＶ
ｂが出力される。ＡＤ変換器１４、１５はそれぞれ、直
列に接続された二次巻線８、１０と９、１１からの出力
電圧Ｖａ、Ｖｂをピーク検出回路１３からのＡＤ開始指
令信号ＰＤによって、励磁電圧ＶＳのピークに同期して
デジタル信号Ｄａ、ＤｂにＡＤ変換する。デジタル信号
Ｄａ、Ｄｂはそれぞれロータ回転角の余弦値と正弦値で
あることから、マイクロコンピュータ１６によって、サ
ンプル信号ＰＤのタイミングに同期して逆正接演算が行
なわれ、回転角信号θとして出力される。
置の従来例を示すブロック図である。同図でレゾルバス
テータ１は硅素鋼板等の磁性体からできており、その内
周に４つの磁極を持ち、各磁極はそれぞれ一次巻線４、
５、６、７と二次巻線８、９、１０、１１が巻装されて
いる。一次巻線４、５、６、７の４つの巻線は直列に接
続され、正弦波励磁回路１２からの正弦波状の交流電圧
ＶＳによってレゾルバステータ１の隣接する磁極がステ
ータ中心に対して逆向きの交流磁界を発生するように巻
装されている。また、二次巻線８、１０と９、１１はそ
れぞれ一次巻線による交流磁界によって生ずる交流電圧
の位相が打ち消し合う方向に直列接続されている。レゾ
ルバロータ３は硅素鋼板等の磁性体からできており円筒
形状をし、回転中心に対して偏心して回転するように回
転軸２へ固定されている。レゾルバロータ３が回転する
と、レゾルバステータ１の４つの磁極とレゾルバロータ
３との間のギャップ変動により磁気抵抗が変化し、二次
巻線８、１０と９、１１からは、それぞれ励磁電圧ＶＳ
を回転角の余弦値と正弦値に振幅変調した電圧ＶａとＶ
ｂが出力される。ＡＤ変換器１４、１５はそれぞれ、直
列に接続された二次巻線８、１０と９、１１からの出力
電圧Ｖａ、Ｖｂをピーク検出回路１３からのＡＤ開始指
令信号ＰＤによって、励磁電圧ＶＳのピークに同期して
デジタル信号Ｄａ、ＤｂにＡＤ変換する。デジタル信号
Ｄａ、Ｄｂはそれぞれロータ回転角の余弦値と正弦値で
あることから、マイクロコンピュータ１６によって、サ
ンプル信号ＰＤのタイミングに同期して逆正接演算が行
なわれ、回転角信号θとして出力される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、ステータ
の１つの歯に一次巻線と二次巻線の２つの巻線を巻く必
要があるため、巻線の製造が難しく、さらに巻線の数が
多いため、コストが高いという問題があった。また、位
置検出を正弦波状の励磁電圧のピークでしか行なうこと
ができないため、位置検出のタイミングが励磁回路の周
波数によって決定されることから、任意のタイミングに
位置検出を行なうことができないという問題があった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は任意のタイミングで位置検出を行なうこと
ができ、かつ巻線の製造が簡単なレゾルバを用いた回転
位置検出装置を提供することにある。
の１つの歯に一次巻線と二次巻線の２つの巻線を巻く必
要があるため、巻線の製造が難しく、さらに巻線の数が
多いため、コストが高いという問題があった。また、位
置検出を正弦波状の励磁電圧のピークでしか行なうこと
ができないため、位置検出のタイミングが励磁回路の周
波数によって決定されることから、任意のタイミングに
位置検出を行なうことができないという問題があった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は任意のタイミングで位置検出を行なうこと
ができ、かつ巻線の製造が簡単なレゾルバを用いた回転
位置検出装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる回転位置
検出装置は円周上に、互いに所定の間隔で固定配置さ
れ、巻線が設けられた複数の磁極を有するステータと、
回転軸の回転に応じて前記磁極とのギャップを変化せし
める形状を成すロータと、前記巻線に、回転軸の回転周
期に対して十分短いパルス幅で、間欠的に一定電圧のパ
ルス電圧を印加して前記磁極を励磁する励磁手段と、前
記パルス電圧印加中であって、電圧を印加してから所定
時間後の複数の磁極の前記巻線を流れる電流を各々検出
する電流検出手段と、前記検出された各々の巻線の、前
記パルス電圧のステップ入力に対する過渡応答としての
電流に基づき、前記ロータの回転位置を算出する回転位
置算出手段と、を有している。さらに、前記ロータの回
転に伴う当該ロータと前記磁極のギャップ変化によって
生じる前記巻線インダクタンスの変化の最小値をＬｍｉ
ｎ、最大値をＬｍａｘとし、巻線の直流抵抗をｒとした
ときに、前記巻線を流れる電流を検出する電圧印加後の
所定経過時間Ｔを、
検出装置は円周上に、互いに所定の間隔で固定配置さ
れ、巻線が設けられた複数の磁極を有するステータと、
回転軸の回転に応じて前記磁極とのギャップを変化せし
める形状を成すロータと、前記巻線に、回転軸の回転周
期に対して十分短いパルス幅で、間欠的に一定電圧のパ
ルス電圧を印加して前記磁極を励磁する励磁手段と、前
記パルス電圧印加中であって、電圧を印加してから所定
時間後の複数の磁極の前記巻線を流れる電流を各々検出
する電流検出手段と、前記検出された各々の巻線の、前
記パルス電圧のステップ入力に対する過渡応答としての
電流に基づき、前記ロータの回転位置を算出する回転位
置算出手段と、を有している。さらに、前記ロータの回
転に伴う当該ロータと前記磁極のギャップ変化によって
生じる前記巻線インダクタンスの変化の最小値をＬｍｉ
ｎ、最大値をＬｍａｘとし、巻線の直流抵抗をｒとした
ときに、前記巻線を流れる電流を検出する電圧印加後の
所定経過時間Ｔを、
【数３】Ｌｍｉｎ／ｒ≦Ｔ≦Ｌｍａｘ／ｒ
の範囲にあるものとすることもできる。さらに、前記巻
線インダクタンスの平均値をＬａｖとしたときに、前記
所定経過時間Ｔを、
線インダクタンスの平均値をＬａｖとしたときに、前記
所定経過時間Ｔを、
【数４】Ｔ＝Ｌａｖ／ｒ
の範囲にあるものとすることができる。
【０００５】
【作用】本発明は、以上のように構成され、ロータとひ
とつの磁極のギャップは、回転軸の回転周期で変動し、
このギャップを少なくとも２つの変化の位相が異なる磁
極において検出すれば、回転軸の回転位置が算出でき
る。また、前記のギャップ変化によって、ロータに巻か
れた巻線のインダクタンスも前記の回転周期で変動す
る。したがって、ギャップの検出に代えて、巻線インダ
クタンスの検出を行いこれに基づき回転軸の回転位置が
算出可能である。本発明においては、巻線のインダクタ
ンスを検出するために、パルス電圧を前記巻線に印加
し、電圧が開始されてから所定時間経過後に巻線に流れ
る電流を検出している。巻線に電圧が印加されると電流
が流れるが、この電流値は巻線のインダクタンスのため
に時間遅れを伴って増加する。インダクタンスが大きけ
れば比較的ゆっくりと増加し、小さければ比較的すみや
かに増加する。したがって、電圧を印加し始めてから所
定時間経過後の電流値は巻線のインダクタンスによって
異なる値になり、これをもって、巻線インダクタンスの
検出をすることができる。そして、前述したようにこの
インダクタンスに基づき回転軸の回転位置が算出でき
る。さらに、前記巻線を流れる電流を検出する電圧印加
後の所定経過時間Ｔを、
とつの磁極のギャップは、回転軸の回転周期で変動し、
このギャップを少なくとも２つの変化の位相が異なる磁
極において検出すれば、回転軸の回転位置が算出でき
る。また、前記のギャップ変化によって、ロータに巻か
れた巻線のインダクタンスも前記の回転周期で変動す
る。したがって、ギャップの検出に代えて、巻線インダ
クタンスの検出を行いこれに基づき回転軸の回転位置が
算出可能である。本発明においては、巻線のインダクタ
ンスを検出するために、パルス電圧を前記巻線に印加
し、電圧が開始されてから所定時間経過後に巻線に流れ
る電流を検出している。巻線に電圧が印加されると電流
が流れるが、この電流値は巻線のインダクタンスのため
に時間遅れを伴って増加する。インダクタンスが大きけ
れば比較的ゆっくりと増加し、小さければ比較的すみや
かに増加する。したがって、電圧を印加し始めてから所
定時間経過後の電流値は巻線のインダクタンスによって
異なる値になり、これをもって、巻線インダクタンスの
検出をすることができる。そして、前述したようにこの
インダクタンスに基づき回転軸の回転位置が算出でき
る。さらに、前記巻線を流れる電流を検出する電圧印加
後の所定経過時間Ｔを、
【数５】Ｌｍｉｎ／ｒ≦Ｔ≦Ｌｍａｘ／ｒ
とすることによって、巻線インダクタンスの変化に対す
る検出電流の変化が大きい、すなわち（ｄＩ／ｄＬ）の
大きい領域を利用することができるので、Ｓ／Ｎ比の良
好な計測を行うことができる。さらに、前記所定経過時
間Ｔを、
る検出電流の変化が大きい、すなわち（ｄＩ／ｄＬ）の
大きい領域を利用することができるので、Ｓ／Ｎ比の良
好な計測を行うことができる。さらに、前記所定経過時
間Ｔを、
【数６】Ｔ＝Ｌａｖ／ｒ
とすることによって、前記の範囲の中央値となるので、
ギャップの検出領域に全体にわたって、安定したＳ／Ｎ
比を得ることができる。
ギャップの検出領域に全体にわたって、安定したＳ／Ｎ
比を得ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の回転位置検出装置の一実施例を
示すブロック図である。図２は図１の回転位置検出装置
の動作を説明するタイミングチャート図である。図１に
おいて、図３と同一要素には同符号を付して説明を省略
する。
する。図１は、本発明の回転位置検出装置の一実施例を
示すブロック図である。図２は図１の回転位置検出装置
の動作を説明するタイミングチャート図である。図１に
おいて、図３と同一要素には同符号を付して説明を省略
する。
【０００７】マイクロコンピュータ１７は、位置検出の
必要な任意のタイミングでパルス励磁指令信号ＣＰをパ
ルス励磁回路２２へ出力する。パルス励磁回路２２はレ
ゾルバステータ１の９０度間隔で配置された４つの磁極
にそれぞれ同じ巻数で巻装された巻線２４、２５、２
６、２７の一方の端に時間幅Ｔの間、一定電圧Ｖを印加
する。これによって、各磁極が励磁される。したがっ
て、パルス励磁回路２２が励磁手段として作用する。こ
こで、従来例と同様にレゾルバロータ３が回転するとレ
ゾルバステータ１の４つの磁極とレゾルバロータ３との
間のギャップ変動により磁気抵抗が変化する。よって、
巻線２４、２６、２７、２５のインダクタンスＬａｐ、
Ｌａｎ、Ｌｂｐ、Ｌｂｎはロータ回転角θに対して、以
下のような関係で変化する。
必要な任意のタイミングでパルス励磁指令信号ＣＰをパ
ルス励磁回路２２へ出力する。パルス励磁回路２２はレ
ゾルバステータ１の９０度間隔で配置された４つの磁極
にそれぞれ同じ巻数で巻装された巻線２４、２５、２
６、２７の一方の端に時間幅Ｔの間、一定電圧Ｖを印加
する。これによって、各磁極が励磁される。したがっ
て、パルス励磁回路２２が励磁手段として作用する。こ
こで、従来例と同様にレゾルバロータ３が回転するとレ
ゾルバステータ１の４つの磁極とレゾルバロータ３との
間のギャップ変動により磁気抵抗が変化する。よって、
巻線２４、２６、２７、２５のインダクタンスＬａｐ、
Ｌａｎ、Ｌｂｐ、Ｌｂｎはロータ回転角θに対して、以
下のような関係で変化する。
【数７】Ｌａｐ＝Ｌａｖ＋Ｋ・ＳＩＮ（θ）
Ｌａｎ＝Ｌａｖ−Ｋ・ＳＩＮ（θ）
Ｌｂｐ＝Ｌａｖ＋Ｋ・ＣＯＳ（θ）
Ｌｂｎ＝Ｌａｖ−Ｋ・ＣＯＳ（θ）
ただしＬａｖは巻線の平均インダクタンス、Ｋは定数、
θはレゾルバロータ３の回転角である。なお、電流検出
抵抗器も含めた巻線の直流抵抗をｒとすると、パルスの
時間幅Ｔは、Ｔ＝Ｌａｖ／ｒに設定されている。
θはレゾルバロータ３の回転角である。なお、電流検出
抵抗器も含めた巻線の直流抵抗をｒとすると、パルスの
時間幅Ｔは、Ｔ＝Ｌａｖ／ｒに設定されている。
【０００８】巻線２４、２６、２７、２５の他方の端は
同じ抵抗値Ｒの電流検出抵抗器１８、１９、２０、２１
を通して接地され、各巻線に流れる電流を電圧Ｖａｐ，
Ｖａｎ、Ｖｂｐ、Ｖｂｎに変換する。さらにレゾルバロ
ータ３の回転に対するインダクタンスの変化が１８０度
位相の異なる２つの巻線電流を検出した信号ＶａｐとＶ
ａｎ、ＶｂｐとＶｂｎは差動増幅器２８、２９により、
巻線２４と２６、２７と２５の差電流Ｓａ、Ｓｂとして
検出される。よって、電流検出抵抗器１８、１９、２
０、２１と、差動増幅器２８、２９が電流検出手段及び
差電流検出手段として作用する。差電流Ｓａ、Ｓｂは、
ＡＤ変換器３０、３１とタイマ２３によってパルス励磁
開始Ｔ時間後に指令されるＡＤ開始指令信号ＣＳによ
り、デジタル信号Ｄａ、ＤｂにＡＤ変換される。巻線電
流は
同じ抵抗値Ｒの電流検出抵抗器１８、１９、２０、２１
を通して接地され、各巻線に流れる電流を電圧Ｖａｐ，
Ｖａｎ、Ｖｂｐ、Ｖｂｎに変換する。さらにレゾルバロ
ータ３の回転に対するインダクタンスの変化が１８０度
位相の異なる２つの巻線電流を検出した信号ＶａｐとＶ
ａｎ、ＶｂｐとＶｂｎは差動増幅器２８、２９により、
巻線２４と２６、２７と２５の差電流Ｓａ、Ｓｂとして
検出される。よって、電流検出抵抗器１８、１９、２
０、２１と、差動増幅器２８、２９が電流検出手段及び
差電流検出手段として作用する。差電流Ｓａ、Ｓｂは、
ＡＤ変換器３０、３１とタイマ２３によってパルス励磁
開始Ｔ時間後に指令されるＡＤ開始指令信号ＣＳによ
り、デジタル信号Ｄａ、ＤｂにＡＤ変換される。巻線電
流は
【数８】
で求まり、またＬａｖ＞＞Ｋであることから、パルス励
磁開始Ｔ時間後に各巻線に流れる電流Ｉａｐ、Ｉａｎ、
Ｉｂｐ、Ｉｂｎは、
磁開始Ｔ時間後に各巻線に流れる電流Ｉａｐ、Ｉａｎ、
Ｉｂｐ、Ｉｂｎは、
【数９】
となる。したがって、
【数１０】
となる。以上から、パルス励磁を開始してからＴ時間後
に２組の巻線の差電流をＡＤ変換した値Ｄａ、Ｄｂは、
ロータ回転角θの正弦値と余弦値に比例した値となるこ
とから、Ｄａ、Ｄｂはマイクロコンピュータ１７によっ
て、逆正接演算が行なわれ、回転角信号θとして出力さ
れる。
に２組の巻線の差電流をＡＤ変換した値Ｄａ、Ｄｂは、
ロータ回転角θの正弦値と余弦値に比例した値となるこ
とから、Ｄａ、Ｄｂはマイクロコンピュータ１７によっ
て、逆正接演算が行なわれ、回転角信号θとして出力さ
れる。
【０００９】以上の実施例においては、ステータの磁極
は９０°間隔で４つ配置され、かつそれぞれに巻かれた
巻線は単独にインダクタンスを検出するように接続され
ているが、磁極の数や配置および巻線の接続はこれに限
らず、少なくとも２つ以上のロータの回転に対する位相
が異なるインダクタンスの変化を検出することができる
のならば、磁極はどのような数や配置および巻線の接続
でもかまわない。また、前述の実施例においては、回転
軸を挟んで対向する位置にある磁極の巻線の電流の差を
演算する構成となっているが、一方のみで十分に線形性
のある出力を得られるのならば、対を形成しなくても良
い。このときは、磁極を２個とすることが可能となる。
は９０°間隔で４つ配置され、かつそれぞれに巻かれた
巻線は単独にインダクタンスを検出するように接続され
ているが、磁極の数や配置および巻線の接続はこれに限
らず、少なくとも２つ以上のロータの回転に対する位相
が異なるインダクタンスの変化を検出することができる
のならば、磁極はどのような数や配置および巻線の接続
でもかまわない。また、前述の実施例においては、回転
軸を挟んで対向する位置にある磁極の巻線の電流の差を
演算する構成となっているが、一方のみで十分に線形性
のある出力を得られるのならば、対を形成しなくても良
い。このときは、磁極を２個とすることが可能となる。
【００１０】なお、本実施例では、タイマ２３に設定す
る時間ＴをＬａｖ／ｒとしたが、その点について以下に
述べる。パルス励磁開始からの時間をｔ、巻線のインダ
クタンスをＬとした場合、巻線に流れる電流Ｉは
る時間ＴをＬａｖ／ｒとしたが、その点について以下に
述べる。パルス励磁開始からの時間をｔ、巻線のインダ
クタンスをＬとした場合、巻線に流れる電流Ｉは
【数１１】Ｉ＝Ｖ／ｒ・（１−ｅ-r ・ t/L）
となる。したがって、パルス励磁が開始された直後（ｔ
＝０）ではＩ＝０となり、また、ｔが大きくなるとＩは
巻線のインダクタンスに関係なくＶ／ｒに近づくことを
示している。これは、従来例のように励磁電圧の大きな
ところで必ずしも有効な信号を得ることができないこと
を意味している。このため、Ｌの変化を最も効果的に巻
線電流から検出できる時間ｔについて考えると、Ｌの変
化に対するＩの変化の最も大きくなるｔを求めればよ
い。そこでＩをＬについて微分すると
＝０）ではＩ＝０となり、また、ｔが大きくなるとＩは
巻線のインダクタンスに関係なくＶ／ｒに近づくことを
示している。これは、従来例のように励磁電圧の大きな
ところで必ずしも有効な信号を得ることができないこと
を意味している。このため、Ｌの変化を最も効果的に巻
線電流から検出できる時間ｔについて考えると、Ｌの変
化に対するＩの変化の最も大きくなるｔを求めればよ
い。そこでＩをＬについて微分すると
【数１２】ｄＩ／ｄＬ＝−（Ｖ・ｔ／Ｌ2）・ｅ-r ・ t/L
が得られる。一般に、上式の最大値では、右辺をｔにつ
いて微分した式が０となるので、
いて微分した式が０となるので、
【数１３】Ｖ／Ｌ 2 ・（ｒ・ｔ／Ｌ−１）・ｅ -r ・ t/L ＝０
となる。したがって、ｔ＝Ｌ／ｒのとき、Ｌの変化を最
も効果的に巻線電流Ｉから検出できることになる。以上
から、タイマに設定する時間Ｔは、ロータの回転によっ
て変化する巻線インダクタンスの最小値をＬｍｉｎ、最
大値をＬｍａｘとすると、すくなくともＬｍｉｎ／ｒ≦
Ｔ≦Ｌｍａｘ／ｒの間にすれば、巻線電流の変化からイ
ンダクタンス変化を有効に検出することが可能である。
特にＴ＝Ｌａｖ／ｒとした場合、中央値となることから
バランスのとれた巻線インダクタンス検出を行なうこと
ができる。
も効果的に巻線電流Ｉから検出できることになる。以上
から、タイマに設定する時間Ｔは、ロータの回転によっ
て変化する巻線インダクタンスの最小値をＬｍｉｎ、最
大値をＬｍａｘとすると、すくなくともＬｍｉｎ／ｒ≦
Ｔ≦Ｌｍａｘ／ｒの間にすれば、巻線電流の変化からイ
ンダクタンス変化を有効に検出することが可能である。
特にＴ＝Ｌａｖ／ｒとした場合、中央値となることから
バランスのとれた巻線インダクタンス検出を行なうこと
ができる。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、回
転軸の回転周期に対して十分短いパルス幅のパルス電圧
によって、レゾルバの励磁を位置検出の必要な任意のタ
イミングに行なうことが可能なため、レゾルバによる位
置検出を任意のタイミングで行なうことができる。ま
た、製造の簡単な巻線構造で、かつ信号対雑音比の高い
信号をもとに位置検出が可能となるため、ローコストか
つ信頼性の高い回転位置検出装置が可能となる。
転軸の回転周期に対して十分短いパルス幅のパルス電圧
によって、レゾルバの励磁を位置検出の必要な任意のタ
イミングに行なうことが可能なため、レゾルバによる位
置検出を任意のタイミングで行なうことができる。ま
た、製造の簡単な巻線構造で、かつ信号対雑音比の高い
信号をもとに位置検出が可能となるため、ローコストか
つ信頼性の高い回転位置検出装置が可能となる。
【図１】 本発明に係る回転位置検出装置の一実施例を
示したブロック図である。
示したブロック図である。
【図２】 本実施例の動作を示すタイミングチャート図
である。
である。
【図３】 従来の回転位置検出装置の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１ レゾルバステータ
２ 回転軸
３ レゾルバロータ
４、５、６、７ 一次巻線
８、９、１０、１１ 二次巻線
１２ 正弦波励磁回路
１３ ピーク検出回路
１４、１５、３０、３１ ＡＤ変換器
１６、１７ マイクロコンピュータ
１８、１９、２０、２１ 電流検出抵抗器
２２ パルス励磁回路
２３ タイマ
２４、２５、２６、２７ 巻線
２８、２９ 差動増幅器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−56819（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−122916（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−250019（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−32517（ＪＰ，Ｕ)
実開 平７−16104（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01D 5/00 - 5/62
G01B 7/00 - 7/34
Claims (4)
- 【請求項１】 円周上に、互いに所定の間隔で固定配置
され、巻線が設けられた複数の磁極を有するステータ
と、 回転軸の回転に応じて前記磁極とのギャップを変化せし
める形状を成すロータと、 前記巻線に、回転軸の回転周期に対して十分短いパルス
幅で、間欠的に一定電圧のパルス電圧を印加して前記磁
極を励磁する励磁手段と、 前記パルス電圧印加中であって、電圧を印加してから所
定時間経過後の複数の磁極の巻線を流れる電流を各々検
出する電流検出手段と、 前記検出された各々の巻線の、前記パルス電圧のステッ
プ入力に対する過渡応答としての電流に基づき、前記ロ
ータの回転位置を算出する回転位置算出手段と、 を有する回転位置検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の回転位置検出装置であっ
て、前記ロータの回転に伴う当該ロータと前記ステータ
のギャップ変化によって生じる前記巻線インダクタンス
の変化の最小値をＬｍｉｎ、最大値をＬｍａｘとし、巻
線の直流抵抗をｒとしたときに、前記巻線を流れる電流
を検出する電圧印加後の所定経過時間Ｔは、 【数１】Ｌｍｉｎ／ｒ≦Ｔ≦Ｌｍａｘ／ｒ の範囲にあることを特徴とする回転位置検出装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の回転位置検出装置であっ
て、前記巻線インダクタンスの平均値をＬａｖとしたと
きに、前記所定経過時間Ｔは、 【数２】Ｔ＝Ｌａｖ／ｒ であることを特徴とする回転位置検出装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の回転位置検出装置であっ
て、前記電流を検出する、電圧を印加してからの所定時
間は、前記巻線のインダクタンスの変化に対する、この
巻線を流れる電流の変化が最も大きくなる時間である、
回転位置検出装置。
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