JP3451851B2 - Rotation speed detector - Google Patents

Rotation speed detector

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JP3451851B2
JP3451851B2 JP26826196A JP26826196A JP3451851B2 JP 3451851 B2 JP3451851 B2 JP 3451851B2 JP 26826196 A JP26826196 A JP 26826196A JP 26826196 A JP26826196 A JP 26826196A JP 3451851 B2 JP3451851 B2 JP 3451851B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転速度検出装置
に係り、特に、モータの速度制御装置に適用され、正弦
波エンコーダを速度検出器として用いて低速度領域の速
度を検出するに好適な回転速度検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation speed detecting device, and more particularly to a motor speed control device, which is suitable for detecting a speed in a low speed region by using a sine wave encoder as a speed detector. The present invention relates to a rotation speed detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、正弦波エンコーダを用いて回転速
度を求める方法として、一定周期内の正弦波エンコーダ
が出力するパルスをカウントすると共に、パルス間の位
置を正弦波エンコーダの出力である正弦波,余弦波から
角度を求めることで速度を検出する方法が知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of obtaining a rotation speed using a sine wave encoder, the number of pulses output by the sine wave encoder within a fixed period is counted and the position between the pulses is determined by the sine wave encoder output. A method is known in which the velocity is detected by finding the angle from the cosine wave.

【0003】また、回転角度を求める方法としては、正
弦波エンコーダの出力である正弦波と余弦波を同一時点
で検出し、正弦波を余弦波で除算し、その商からその時
点の角度を求める方法が平3−46530号公報等をはじめ数
多く知られている。
As a method of obtaining the rotation angle, the sine wave and the cosine wave output from the sine wave encoder are detected at the same time point, the sine wave is divided by the cosine wave, and the angle at that time point is obtained from the quotient. Many methods are known, including Japanese Patent Publication No. 3-46530.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、正弦波エンコーダから出力される正弦波と余弦波、
および正弦波と余弦波の各々に同相な2つのパルスを用
いるもので、2つのパルスにより正弦波と余弦波の象限
を判別している。しかしながら、2つのパルスは、それ
ぞれの正弦波,余弦波に対して位相遅れがあり、位相遅
れの発生している間に象限の判定が行われると判定ミス
が生じてしまい、精度良く位置を求めることができなく
なり、速度の検出に誤差が発生してしまう。
In the above-mentioned prior art, the sine wave and the cosine wave output from the sine wave encoder,
And two pulses having the same phase for each of the sine wave and the cosine wave are used, and the quadrants of the sine wave and the cosine wave are discriminated by the two pulses. However, the two pulses have a phase delay with respect to the respective sine wave and cosine wave, and if the quadrant is determined while the phase delay is occurring, a determination error will occur and the position can be accurately determined. It becomes impossible to do so, and an error occurs in speed detection.

【0005】本発明の目的は、低速度領域における回転
速度を精度良く検出できる回転速度検出装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a rotation speed detecting device capable of accurately detecting the rotation speed in a low speed region.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第1
の発明の特徴は、回転体の回転によって、プラス及びマ
イナスの両電圧極性を有しかつ互いに90度の位相差を
有する正弦波及び余弦波の2相信号を出力する正弦波エ
ンコーダと、前記正弦波信号及び前記余弦波信号のそれ
ぞれを中性点電位と比較することによって、90度の位
相差を持つ2相パルス信号を出力するパルス作成手段
と、前記正弦波信号を、絶対値化してプラス側電圧のみ
の絶対値信号として出力する絶対値変換手段と、回転速
度演算装置とを具備し、前記回転速度演算装置は、前記
2相パルス信号の出力レベルに基づき前記正弦波信号あ
るいは余弦波信号の象限を判別すると共に、前記絶対値
信号に基づいて、判別された前記象限内での角度を求
め、この角度を用いて得られた回転位置、及び前記2相
パルス信号の計数値に基づいて、回転速度を算出するよ
うに構成されたことにある。
[Means for Solving the Problems] First to achieve the above object
A feature of the invention is a sine wave encoder that outputs two-phase signals of a sine wave and a cosine wave that have both positive and negative voltage polarities and a phase difference of 90 degrees with each other by rotation of a rotating body, and the sine wave encoder. Pulse signal generating means for outputting a two-phase pulse signal having a phase difference of 90 degrees by comparing each of the wave signal and the cosine wave signal with a neutral point potential, and the sine wave signal as an absolute value and plus. An absolute value conversion means for outputting as an absolute value signal of only the side voltage and a rotation speed calculation device are provided, and the rotation speed calculation device is based on the output level of the two-phase pulse signal, and the sine wave signal or cosine wave signal. The quadrant is discriminated, the angle in the discriminated quadrant is obtained based on the absolute value signal, and the rotational position obtained by using this angle and the count value of the two-phase pulse signal are obtained. Zui and lies in that is configured to calculate the rotational speed.

【0007】上記目的を達成する第2の発明の特徴は、
前記回転速度演算装置が、入力した前記絶対値信号をデ
ィジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換器を
有し、ディジタル信号に変換された前記絶対値信号を演
算に用いることにある。
The features of the second invention for achieving the above object are as follows:
The rotation speed calculation device has an analog / digital converter for converting the input absolute value signal into a digital signal, and uses the absolute value signal converted into a digital signal for calculation.

【0008】上記目的を達成する第3の発明の特徴は、
回転体の回転によって、プラス及びマイナスの両電圧極
性を有しかつ互いに90度の位相差を有する正弦波及び
余弦波の2相信号と、90度の位相差を持つ第1の2相
パルス信号を出力する正弦波エンコーダと、前記正弦波
信号及び前記余弦波信号のそれぞれを中性点電位と比較
することによって、90度の位相差を持つ第2の2相パ
ルス信号を出力するパルス作成手段と、前記回転体の高
速度領域では前記第1の2相パルス信号を、前記回転体
の低速度領域では前記第2の2相パルス信号を出力する
パルス切り換え手段と、前記パルス切り換え手段から出
力される2相パルス信号を計数するパルス計数手段と、
回転速度演算装置とを具備し、前記回転速度演算装置
は、前記高速度領域では、前記第1の2相パルス信号の
計数値に基づいて回転速度を算出し、前記低速度領域で
は、前記第2の2相パルス信号の計数値に基づいて、回
転速度を算出するように構成されたことにある。
The features of the third invention for achieving the above object are as follows:
Due to the rotation of the rotating body, a two-phase signal of a sine wave and a cosine wave having both positive and negative voltage polarities and a phase difference of 90 degrees, and a first two-phase pulse signal having a phase difference of 90 degrees. And a pulse creating means for outputting a second two-phase pulse signal having a phase difference of 90 degrees by comparing each of the sine wave signal and the cosine wave signal with a neutral point potential. And a pulse switching means for outputting the first two-phase pulse signal in the high speed region of the rotating body and the second two-phase pulse signal in the low speed region of the rotating body, and output from the pulse switching means. Pulse counting means for counting the generated two-phase pulse signal,
A rotation speed calculation device, wherein the rotation speed calculation device calculates a rotation speed based on a count value of the first two-phase pulse signal in the high speed region, and the rotation speed calculation device in the low speed region. The rotation speed is calculated based on the count value of the two-phase pulse signal of No. 2.

【0009】上記目的を達成する第4の発明の特徴は、
回転体の回転によって、プラス及びマイナスの両電圧極
性を有しかつ互いに90度の位相差を有する正弦波及び
余弦波の2相信号と、90度の位相差を持つ第1の2相
パルス信号を出力する正弦波エンコーダと、前記正弦波
信号及び前記余弦波信号のそれぞれを中性点電位と比較
することによって、90度の位相差を持つ第2の2相パ
ルス信号を出力するパルス作成手段と、前記正弦波信号
を、絶対値化してプラス側電圧のみの絶対値信号として
出力する絶対値変換手段と、前記回転体の高速度領域で
は前記第1の2相パルス信号を、前記回転体の低速度領
域では前記第2の2相パルス信号を出力するパルス切り
換え手段と、前記パルス切り換え手段から出力される2
相パルス信号を計数するパルス計数手段と、回転速度演
算装置とを具備し、前記回転速度演算装置は、前記高速
度領域では、前記第1の2相パルス信号の計数値に基づ
いて回転速度を算出し、前記低速度領域では、前記第2
の2相パルス信号の出力レベルに基づき前記正弦波信号
の象限を判別すると共に、前記絶対値信号に基づいて、
判別された前記象限内での角度を求め、この角度を用い
て得られた回転位置、及び前記第2の2相パルス信号の
計数値に基づいて、回転速度を算出するように構成され
たことにある。
The features of the fourth invention for achieving the above object are as follows:
Due to the rotation of the rotating body, a two-phase signal of a sine wave and a cosine wave having both positive and negative voltage polarities and a phase difference of 90 degrees, and a first two-phase pulse signal having a phase difference of 90 degrees. And a pulse creating means for outputting a second two-phase pulse signal having a phase difference of 90 degrees by comparing each of the sine wave signal and the cosine wave signal with a neutral point potential. An absolute value converting means for converting the sine wave signal into an absolute value and outputting it as an absolute value signal of only a plus side voltage; and in the high speed region of the rotating body, the first two-phase pulse signal, In the low speed region of, the pulse switching means for outputting the second two-phase pulse signal and the pulse switching means for outputting 2
The rotation speed calculation device includes pulse counting means for counting phase pulse signals, and a rotation speed calculation device. The rotation speed calculation device determines the rotation speed in the high speed region based on the count value of the first two-phase pulse signal. In the low speed region, the second
The quadrant of the sine wave signal is determined based on the output level of the two-phase pulse signal of, and based on the absolute value signal,
The rotation angle is calculated based on the determined angle in the quadrant and the rotation position obtained using this angle and the count value of the second two-phase pulse signal. It is in.

【0010】上記目的を達成する第5の発明の特徴は、
前記絶対値変換手段から出力される前記絶対値信号のピ
ーク値を検出する手段を備え、前記回転速度演算装置
は、前記正弦波エンコーダが出力する前記正弦波の規定
ピーク値、及び前記絶対値信号のピーク値に基づいて、
補正係数を算出し、前記絶対値信号に基づいて判別され
た前記象限内での角度の算出を、前記補正係数にて補正
された前記絶対値信号に基づいて前記判別された象限内
での角度の算出として実行することにある。
The features of the fifth invention for achieving the above object are as follows:
The absolute value signal output from the absolute value conversion means is provided with a means for detecting a peak value, the rotation speed calculation device, the sine wave specified peak value output by the sine wave encoder, and the absolute value signal Based on the peak value of
The correction coefficient is calculated, and the angle in the quadrant determined based on the absolute value signal is calculated as the angle in the quadrant determined based on the absolute value signal corrected by the correction coefficient. Is to be executed as the calculation of

【0011】上記目的を達成する第6の発明の特徴は、
前記回転速度演算装置は、前記絶対値信号がこの絶対値
信号に対して設定されたデッドバンド外にあるとき、前
記2相パルス信号の出力レベルに基づく前記正弦波信号
の象限判別を実行することにある。
The features of the sixth invention for achieving the above object are as follows:
When the absolute value signal is outside the dead band set for the absolute value signal, the rotation speed computing device performs quadrant discrimination of the sine wave signal based on the output level of the two-phase pulse signal. It is in.

【0012】上記目的を達成する第7の発明の特徴は、
前記回転速度演算装置は、前記デッドバンドを、前記第
2の2相パルス信号が前記正弦波信号及び前記余弦波信
号に対して位相遅れが生じる部分に設定することにあ
る。
The features of the seventh invention for achieving the above object are as follows:
The rotation speed calculation device is to set the dead band to a portion where the second two-phase pulse signal causes a phase delay with respect to the sine wave signal and the cosine wave signal.

【0013】上記目的を達成する第8の発明の特徴は、
前記角度は前記絶対値信号値のSin-1 演算により算出す
ることにある。
The features of the eighth invention for achieving the above object are as follows:
The angle is to be calculated by Sin -1 calculation of the absolute value signal value.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の回転速度検出装置
の一実施例を説明する。図2は本実施例の回転速度検出
装置を適用したシステムであるモータ制御装置の全体構
成を示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the rotation speed detecting device of the present invention will be described below. FIG. 2 shows the overall configuration of a motor control device that is a system to which the rotation speed detection device of this embodiment is applied.

【0015】制御装置6は、演算装置7,PWM信号発
生装置8,9、及び回転速度検出装置10を備える。演
算装置7は、マイクロコンピュータなどの演算機能を有
する手段により構成され、所定のサンプリング周期毎に
回転速度検出装置10で検出された回転速度検出値を入
力する。回転速度検出装置10は、アナログ/ディジタ
ル変換器(A/D変換器)を備えた1チップのマイコン
などで構成される。回転速度検出装置10は、モータ1
のシャフトに取付けられた正弦波エンコーダ2から出力
される正弦波と余弦波、及び正弦波と余弦波と同相なパ
ルスとを入力し、後述する処理を実行してモータ1の回
転速度を検出する。演算装置7は、速度指令値、及び回
転速度検出装置10が出力する速度検出値を用いて回転
速度制御演算を実行し、電圧指令値をPWM信号発生装
置9に出力する。PWM信号発生装置9は、電圧指令に
応じたPWM信号を変換器5へ出力する。変換器5は、
直流電力を交流電力に変換してモータ1に所定の交流電
力を供給することによって、速度指令値に従った回転速
度でモータ1を回転させる。変換器4は、交流電源3か
ら出力される交流電力を所定の直流電力に変換する。こ
の変換器4における変換は、PWM信号発生装置8が演
算装置7から受けた電圧指令値に応じたPWM信号を変換
器4に出力することによって行われる。
The control device 6 comprises a computing device 7, PWM signal generators 8 and 9, and a rotation speed detecting device 10. The arithmetic unit 7 is composed of a unit having an arithmetic function such as a microcomputer, and inputs the rotational speed detection value detected by the rotational speed detection unit 10 at every predetermined sampling cycle. The rotation speed detection device 10 is composed of a one-chip microcomputer equipped with an analog / digital converter (A / D converter). The rotation speed detection device 10 includes a motor 1
The sine wave and the cosine wave output from the sine wave encoder 2 attached to the shaft of the above are input, and the pulse having the same phase as the sine wave and the cosine wave is input, and the rotation speed of the motor 1 is detected by executing the processing described later. . The arithmetic device 7 executes the rotational speed control calculation using the speed command value and the speed detection value output by the rotational speed detection device 10, and outputs the voltage command value to the PWM signal generation device 9. The PWM signal generator 9 outputs a PWM signal according to the voltage command to the converter 5. The converter 5 is
By converting DC power into AC power and supplying a predetermined AC power to the motor 1, the motor 1 is rotated at a rotation speed according to the speed command value. The converter 4 converts the AC power output from the AC power supply 3 into a predetermined DC power. The conversion in the converter 4 is performed by the PWM signal generator 8 outputting to the converter 4 a PWM signal corresponding to the voltage command value received from the arithmetic unit 7.

【0016】回転速度検出装置10の詳細構成を図1を
用いて説明する。回転速度検出装置10は、回転速度の
演算を実行する1チップのマイコンで構成される回転速
度演算装置18を備える。回転速度演算装置18は、プ
ラス電圧のみに対して変換能力があるA/D変換器1
9,回転速度計算手段20,ピーク値補正係数算出手段
21,微小位置算出手段22及び所定の周期で回転速度
検出タイミングを発生するタイマ23を有する。回転速
度検出装置10は、更に、プラス/マイナスの両電圧極
性の正弦波を絶対値化しプラス電圧に変換する絶対値変
換手段11,回転速度検出タイミングで絶対値化された
正弦波の波形値を保持する位相値ホールド手段12,正
弦波,余弦波と中性点電位とを比較してパルスを作成す
るパルス作成手段13,正弦波エンコーダ2から入力さ
れるパルスPsin,Pcos、及びパルス作成手段13で作成
したパルスCPsin,CPcosの2種類のパルスを切り換えて
出力するパルス切り換え手段15,正弦波のピーク検出
タイミングをピーク値補正係数算出手段21及びピーク
値ホールド手段24に出力するエッジ抽出手段14,パ
ルス切り換え手段15から出力される2つのパルス(例
えば、パルスCPsin,CPcos)の各出力レベルを保持する
象限保持手段16,パルス切り換え手段15から出力さ
れた2つのパルスの出力レベルの関係に基づきパルスの
カウントと時間を測定するパルス・時間カウント手段1
7,絶対値化された正弦波のピークの波形値を保持する
ピーク値ホールド手段24を備える。
The detailed structure of the rotation speed detecting device 10 will be described with reference to FIG. The rotation speed detection device 10 includes a rotation speed calculation device 18 including a one-chip microcomputer that executes calculation of rotation speed. The rotation speed calculation device 18 is an A / D converter 1 that has a conversion capability only for positive voltage.
9, a rotation speed calculation means 20, a peak value correction coefficient calculation means 21, a minute position calculation means 22, and a timer 23 for generating rotation speed detection timing in a predetermined cycle. The rotation speed detection device 10 further includes an absolute value conversion means 11 for converting a sine wave having both positive and negative voltage polarities into an absolute value and converting the absolute value to a positive voltage, and a waveform value of the sine wave absolute valued at the rotation speed detection timing. Phase value holding means 12 for holding, pulse creating means 13 for creating a pulse by comparing sine wave, cosine wave and neutral point potential, pulses Psin, Pcos input from the sine wave encoder 2, and pulse creating means 13 Pulse switching means 15 for switching and outputting the two types of pulses CPsin and CPcos created in 1., edge extracting means 14 for outputting the peak detection timing of the sine wave to the peak value correction coefficient calculating means 21 and the peak value holding means 24, Quadrant holding means 16 for holding each output level of two pulses (for example, pulses CPsin, CPcos) output from the pulse switching means 15, a pulse Pulse time counting means for measuring the count and time of the pulse based on the output level of the relationship between the two pulses output from the switching means 15 1
7. A peak value holding means 24 for holding the waveform value of the peak of the sine wave that has been made into an absolute value is provided.

【0017】正弦波エンコーダ2は、一定量回転する毎
にモータの回転速度に比例した周波数で、かつ90度の
位相差とプラス/マイナスの両電圧極性を有する正弦波
Vsin、及び余弦波Vcos、並びに正弦波Vsinと同相なパル
スPsin、及び余弦波Vcosと同相なパルスPcosを出力す
る。絶対値変換手段11は、正弦波Vsinのマイナス電圧
をプラス電圧に変換した絶対値正弦波Vabsを出力する。
この絶対値正弦波Vabsがプラス電圧のみ変換可能である
A/D変換器19に入力されることは、プラス/マイナ
スの両電圧極性を有する正弦波エンコーダ2の出力であ
る正弦波Vsinが実質的にA/D変換器19に入力される
ことに相当する。位相値ホールド手段12は、タイマ2
3から出力される回転速度検出タイミングで、位置の算
出に必要な絶対値正弦波Vabsを保持した信号として検出
位相値Viを出力する。正弦波エンコーダ2から出力され
る正弦波Vsinには、モータの回転位置により振幅の変動
が生じるため、検出精度の低下を招いてしまう。そこ
で、振幅の変動を補正する必要があり、ピーク値ホール
ド手段24は、後述のエッジ抽出手段14から出力され
るピーク検出タイミングで絶対値正弦波Vabsのピーク値
Vpeak をホールドする。正弦波エンコーダ2から出力さ
れるパルスPsin及びPcosは、それぞれ同相な正弦波Vsi
n,余弦波Vcosに対して位相遅れが存在する。この位相
遅れを低減するために、パルス作成手段13は、正弦波
Vsin及び余弦波Vcosと中性点電位とを比較することによ
ってパルスCPsin及びCPcosを作成する。従って、パルス
CPsin 及びCPcos は、パルスPsin及びPcosより立ち上が
り/立ち下がりの早いパルスとなる。パルス切り換え手
段15は、回転速度演算装置18の回転速度計算手段2
0が出力する切り換え信号SWに応じて、正弦波エンコ
ーダ2から出力されたパルスPsin及びPcos、及びパルス
作成手段13で作成されたパルスCPsin及びCPcosの2種
類のパルスうち、いずれかをパルスSPsin及びSPcosとし
て出力する。すなわち、パルス切り換え手段15は、後
述する高速度領域を示す切り換え信号SWに対してはパ
ルスPsin及びPcosをパルスSPsin及びSPcosとして出力す
る。パルス切り換え手段15は、後述する低速度領域を
示す切り換え信号SWに対してはパルスCPsin及びCPcos
をパルスSPsin及びSPcosとして出力する。このパルスの
切り換えのタイミングは、パルスPsinの立ち下がりに連
動する。
The sine wave encoder 2 is a sine wave having a frequency proportional to the rotation speed of the motor each time it rotates a certain amount, and having a phase difference of 90 degrees and both positive and negative voltage polarities.
Vsin, cosine wave Vcos, pulse Psin in-phase with sine wave Vsin, and pulse Pcos in-phase with cosine wave Vcos are output. The absolute value conversion means 11 outputs an absolute value sine wave Vabs obtained by converting a negative voltage of the sine wave Vsin into a positive voltage.
This absolute value sine wave Vabs is input to the A / D converter 19 capable of converting only the positive voltage, so that the sine wave Vsin output from the sine wave encoder 2 having both positive and negative voltage polarities is substantially Corresponds to being input to the A / D converter 19. The phase value holding means 12 is a timer 2
At the rotational speed detection timing output from 3, the detection phase value Vi is output as a signal holding the absolute value sine wave Vabs required for position calculation. Since the amplitude of the sine wave Vsin output from the sine wave encoder 2 varies depending on the rotation position of the motor, the detection accuracy is degraded. Therefore, it is necessary to correct the fluctuation of the amplitude, and the peak value hold means 24 causes the peak value of the absolute value sine wave Vabs at the peak detection timing output from the edge extraction means 14 described later.
Hold Vpeak. The pulses Psin and Pcos output from the sine wave encoder 2 are in-phase sine waves Vsi
There is a phase delay with respect to n and the cosine wave Vcos. In order to reduce this phase delay, the pulse creating means 13 uses a sine wave.
The pulses CPsin and CPcos are created by comparing Vsin and the cosine wave Vcos with the neutral point potential. Therefore, the pulse
CPsin and CPcos are pulses that rise / fall earlier than the pulses Psin and Pcos. The pulse switching means 15 is the rotation speed calculation means 2 of the rotation speed calculation device 18.
In accordance with the switching signal SW output by 0, one of the two types of pulse Psin and Pcos output from the sine wave encoder 2 and the pulses CPsin and CPcos created by the pulse creating means 13 is used as the pulse SPsin and Output as SPcos. That is, the pulse switching means 15 outputs the pulses Psin and Pcos as the pulses SPsin and SPcos in response to the switching signal SW indicating the high speed region described later. The pulse switching means 15 applies pulses CPsin and CPcos to a switching signal SW indicating a low speed region described later.
Are output as pulses SPsin and SPcos. The switching timing of this pulse is interlocked with the fall of the pulse Psin.

【0018】エッジ抽出手段14は、絶対値正弦波Vabs
のピークのタイミングがパルスSPcosの立ち上がり、及
び立ち下がりと一致することから、パルスSPcosの立ち
上がり、及び立ち下がりのエッジを抽出し、ピークの検
出タイミングとして出力する。パルス・時間カウント手
段17は、パルスカウンタ17A及び時間カウンタ17
Bを有する。パルスカウンタ17Aは、入力となるパル
スSPsin の立ち上がり、及び立ち下がりで回転方向に従
いカウントアップ、又はダウンカウントする。また、時
間カウンタ17Bは、常に一定周期の基準クロックをカ
ウントしており、パルスカウンタ17Aがカウントした
時点に同期して測定する。このため、パルスをカウント
するのに要した時間を正確に求めることができる。ただ
し、パルスカウンタ17Aのアップ/ダウンは、パルス
SPsin及びSPcosの出力レベルの関係から決まる。例え
ば、モータの回転方向が正転であればアップカウント、
逆転であればダウンカウントとなる。象限保持手段16
は、正弦波における90度毎に区切られた4つの象限
(図7参照)の判定に必要なパルスSPsin及びSPcosの出
力レベルを、タイマ23から出力される回転速度検出タ
イミングで保持する。回転速度演算装置18内のA/D
変換器19,ピーク値補正係数算出手段21及び微小位
置算出手段22は、低速度領域における回転速度を補正
する補正値(後述の位置ΔM)を求める補正値算出手段
である。
The edge extracting means 14 is an absolute value sine wave Vabs.
Since the peak timing of the pulse SPcos matches the rising edge and the falling edge of the pulse SPcos, the rising edge and the falling edge of the pulse SPcos are extracted and output as the peak detection timing. The pulse / time counting means 17 includes a pulse counter 17A and a time counter 17
Have B. The pulse counter 17A counts up or down according to the rotation direction at the rising and falling edges of the input pulse SPsin. Further, the time counter 17B always counts the reference clock having a constant cycle, and measures in synchronization with the time when the pulse counter 17A counts. Therefore, it is possible to accurately obtain the time required to count the pulses. However, up / down of the pulse counter 17A is
Determined from the relationship between the output levels of SPsin and SPcos. For example, if the rotation direction of the motor is forward rotation, up count,
If it is reversed, it will be counted down. Quadrant holding means 16
Holds the output levels of the pulses SPsin and SPcos necessary for the determination of four quadrants (see FIG. 7) that are separated by 90 degrees in the sine wave at the rotation speed detection timing output from the timer 23. A / D in the rotation speed calculation device 18
The converter 19, the peak value correction coefficient calculation means 21, and the minute position calculation means 22 are correction value calculation means for obtaining a correction value (position ΔM described later) for correcting the rotation speed in the low speed region.

【0019】ピーク値補正係数算出手段21は、エッジ
抽出手段14から出力されるピーク検出タイミングで実
行されるプログラムに基づいて演算処理を行う。ピーク
値補正係数算出手段21は、ピーク検出タイミング時の
パルスSPsin のレベルと絶対値正弦波Vabsのピーク値Vp
eakとを取り込み、ピーク値Vpeakを正弦波Vsinの規定ピ
ーク値Voに補正する補正係数(αp,αn)の算出を行
う。
The peak value correction coefficient calculation means 21 performs arithmetic processing based on the program executed at the peak detection timing output from the edge extraction means 14. The peak value correction coefficient calculation means 21 determines the level of the pulse SPsin at the peak detection timing and the peak value Vp of the absolute value sine wave Vabs.
The correction coefficient (αp, αn) for correcting the peak value Vpeak to the specified peak value Vo of the sine wave Vsin is calculated by taking eak and.

【0020】微小位置算出手段22は、タイマ24から
所定の回転速度検出周期で出力される回転速度検出タイ
ミングで実行されるプログラムに基づいて演算処理を行
う。微小位置算出手段22は、回転速度検出タイミング
で、検出位相値Vi,象限保持手段16で保持されている
パルスSPsin及びSPcosの出力レベル、及びピーク値補正
係数算出手段21で得られた補正係数αpまたはαnを
入力し、検出位相値Viに対して後述のピーク補正及びデ
ッドバンド処理を行って補正位相値Vadjを求める。更
に、微小位置算出手段22は、位置ΔMを算出する。す
なわち、微小位置算出手段22は、パルスSPsin及びSPc
osの出力レベルに基づいて補正位相値Vadjの象限を判定
し、この象限内の角度θを、補正位相値Vadjを用いSin
-1 演算にて算出する。位置ΔMはこの角度θに基づい
て算出される。回転速度計算手段20は、パルス・時間
カウント手段17から出力されたパルス数(パルスカウ
ンタ17Aの出力)、これに要した時間(時間カウンタ
17Bの出力)、及び微小位置算出手段22の出力であ
る位置ΔMに基づいて回転速度を演算し出力する。回転
速度計算手段20における回転速度の演算については、
後で詳細に説明する。
The minute position calculating means 22 performs arithmetic processing based on a program executed at the rotation speed detection timing output from the timer 24 at a predetermined rotation speed detection cycle. The minute position calculation means 22 detects the detection phase value Vi, the output levels of the pulses SPsin and SPcos held in the quadrant holding means 16, and the correction coefficient αp obtained by the peak value correction coefficient calculation means 21 at the rotation speed detection timing. Alternatively, αn is input, and the detected phase value Vi is subjected to peak correction and dead band processing described later to obtain a corrected phase value Vadj. Further, the minute position calculating means 22 calculates the position ΔM. That is, the minute position calculating means 22 uses the pulses SPsin and SPc.
The quadrant of the correction phase value Vadj is determined based on the output level of os, and the angle θ in this quadrant is calculated by using the correction phase value Vadj.
-Calculate by -1 calculation. The position ΔM is calculated based on this angle θ. The rotation speed calculation means 20 is the number of pulses output from the pulse / time counting means 17 (output of the pulse counter 17A), the time required for this (output of the time counter 17B), and the output of the minute position calculation means 22. The rotation speed is calculated and output based on the position ΔM. Regarding the calculation of the rotation speed in the rotation speed calculation means 20,
It will be described in detail later.

【0021】上述した個々の処理について詳細に説明す
る。ピーク値補正係数算出手段21における補正方法
を、図3を用いて説明する。正弦波エンコーダ2から出
力される正弦波Vsinは、モータの回転位置などによっ
て、正弦波Vsinの振幅に変動を生じる。位置ΔMは、速
度検出タイミング時点に検出した位相値Viの角度θから
算出される。正弦波Vsinにピーク値変動が生じると、正
確な角度θを算出できないので、ピーク値変動を補正す
る必要がある。この補正方法は、正弦波Vsinのピーク値
Vpeakを検出し、ピーク値Vpeakを正弦波Vsinの規定ピー
ク値Voに補正する補正係数αを次式から計算し、この補
正係数αを位相値Viに乗算して補正を加えるものであ
る。なお、正弦波Vsinのピーク値は、プラス/マイナス
電圧の極性によって大きさが異なることから、各極性毎
にそれぞれ補正係数αp,αnを(1)式及び(2)式
により算出する。但し、ピーク値Vpeak は絶対値である
ため、その極性は正弦波Vsinと同相なパルスCPsinの出
力レベルにて判定する。
The individual processes described above will be described in detail. A correction method in the peak value correction coefficient calculation means 21 will be described with reference to FIG. The sine wave Vsin output from the sine wave encoder 2 causes a change in the amplitude of the sine wave Vsin depending on the rotational position of the motor and the like. The position ΔM is calculated from the angle θ of the phase value Vi detected at the speed detection timing. When the peak value fluctuation occurs in the sine wave Vsin, the accurate angle θ cannot be calculated, so it is necessary to correct the peak value fluctuation. This correction method is the peak value of sine wave Vsin
Vpeak is detected, a correction coefficient α for correcting the peak value Vpeak to the specified peak value Vo of the sine wave Vsin is calculated from the following formula, and the correction coefficient α is multiplied by the phase value Vi to add the correction. Since the magnitude of the peak value of the sine wave Vsin differs depending on the polarity of the plus / minus voltage, the correction coefficients αp and αn are calculated by the equations (1) and (2) for each polarity. However, since the peak value Vpeak is an absolute value, its polarity is determined by the output level of the pulse CPsin that is in phase with the sine wave Vsin.

【0022】 補正係数αp=規定ピーク値Vo/プラス極性の検出ピーク値Vpeak …(1) 補正係数αn=規定ピーク値Vo/マイナス極性の検出ピーク値Vpeak …(2) 例えば、図3のc周期内で回転速度検出のタイミングが
発生した場合の検出位相値Viに対する補正は、同極性の
前周期となるa周期内で検出した検出ピーク値Vpp(i)
にて算出された補正係数αp(i)を用いて行われる(補正
係数αp(i)との乗算)。この補正の結果として、補正正
弦波Vadjが求められる。
Correction coefficient αp = specified peak value Vo / positive polarity detection peak value Vpeak (1) Correction coefficient αn = specified peak value Vo / negative polarity detection peak value Vpeak (2) For example, c cycle of FIG. The correction of the detected phase value Vi when the rotation speed detection timing occurs within is detected peak value Vpp (i) detected within the cycle a which is the previous cycle of the same polarity.
Is performed using the correction coefficient αp (i) calculated in (multiplication with the correction coefficient αp (i)). As a result of this correction, a corrected sine wave Vadj is obtained.

【0023】実際には、ピーク値補正係数算出手段21
は補正係数αp及びαnの算出を行い、微小位置算出手
段22は補正係数αp及びαnを用いて検出位相値Viに
補正を加える。
Actually, the peak value correction coefficient calculating means 21
Calculates the correction coefficients αp and αn, and the minute position calculating means 22 corrects the detected phase value Vi using the correction coefficients αp and αn.

【0024】ピーク値補正係数算出手段21が、エッジ
抽出手段14から供給されるピーク検出タイミングにて
実行する補正係数算出処理を、図4に基づいて説明す
る。まず、ピーク値ホールド手段24から出力された検
出ピーク値Vpeak をA/D変換器108を介して入力す
る(ステップ31)。ステップ32で正弦波Vsinと同相
なパルスCPsinを取り込む。ステップ33では検出ピー
ク値Vpeakの極性をパルスCPsin の出力レベルにて判定
する。プラス極性の場合はステップ34で(1)式によ
り補正係数αpを算出する。マイナス極性の場合はステ
ップ35で(2)式により補正係数αnを算出する。
The correction coefficient calculation processing executed by the peak value correction coefficient calculation means 21 at the peak detection timing supplied from the edge extraction means 14 will be described with reference to FIG. First, the detected peak value Vpeak output from the peak value holding means 24 is input via the A / D converter 108 (step 31). In step 32, a pulse CPsin having the same phase as the sine wave Vsin is fetched. In step 33, the polarity of the detected peak value Vpeak is judged by the output level of the pulse CPsin. If the polarity is positive, the correction coefficient αp is calculated in step 34 by the equation (1). If the polarity is negative, the correction coefficient αn is calculated in step 35 by the equation (2).

【0025】微小位置算出手段22におけるデッドバン
ド処理を、図5及び図6を用いて説明する。デッドバン
ド処理は、パルスの位相遅れ幅分をデッドバンドとし、
デッドバンド内での象限判定と角度θの算出を行わない
ことで、位相遅れに起因する誤差を防ぐものである。パ
ルス作成手段13にて作成されたパルスCPsin 及びCPco
s は、正弦波Vsin,余弦波Vcosに対して立ち上がり、又
は立ち下がりで若干の位相遅れTdがある。この位相遅れ
Tdによって、パルス・時間カウント手段17のパルスカ
ウンタ17Aに位相遅れTd分のカウント遅れCdが発生す
る。更に、位相遅れTdが発生している間に微小位置算出
手段22において象限の判定が行われると、象限判定ミ
スが発生する。つまり、微小位置算出手段22でのデッ
ドバンド処理は、このカウント遅れCd、及び象限判定ミ
スを防止するために、図6に示すように絶対値正弦波Va
bsにデッドバンドDl及びDhを設定する。デッドバンドD
l及びDhは、パルスCPsin,CPcosの位相遅れTdが発生
する零クロス付近、及びピーク値付近に設定される。デ
ッドバンドDl及びDhの幅は、位相遅れTdの時間における
絶対値正弦波Vabsの出力値としている。デッドバンド内
か否かの判定は、検出位相値Viにピーク補正を加えた補
正正弦波Vadjに対して行う。デッドバンド内であると判
定された場合には象限の判定が行われず、デッドバンド
外であると判定された場合に象限の判定が行われる。
The dead band processing in the minute position calculating means 22 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The dead band processing uses the phase delay width of the pulse as the dead band,
The error due to the phase delay is prevented by not performing the quadrant determination and the angle θ calculation within the dead band. Pulses CPsin and CPco created by the pulse creating means 13
s has a slight phase delay Td at the rising or falling of the sine wave Vsin and the cosine wave Vcos. This phase delay
Due to Td, a count delay Cd corresponding to the phase delay Td is generated in the pulse counter 17A of the pulse / time counting means 17. Further, if the minute position calculation means 22 determines the quadrant while the phase delay Td is occurring, a quadrant determination error occurs. That is, in order to prevent the count delay Cd and the quadrant determination error, the dead band processing in the minute position calculating means 22 is performed by the absolute value sine wave Va as shown in FIG.
Set dead bands Dl and Dh to bs. Dead band d
l and Dh are set near the zero cross where the phase delay Td of the pulses CPsin and CPcos occurs and near the peak value. The widths of the dead bands Dl and Dh are the output values of the absolute value sine wave Vabs at the time of the phase delay Td. The judgment as to whether or not it is within the dead band is performed on the corrected sine wave Vadj obtained by adding the peak correction to the detected phase value Vi. If it is determined to be within the dead band, the quadrant is not determined, and if it is determined to be outside the dead band, the quadrant is determined.

【0026】微小位置算出手段22における位置ΔMの
算出について説明する。モータ1の回転速度は、速度検
出周期内でのパルス数から求める。このパルス数はパル
スカウンタ17Aでカウントしている。パルスカウンタ
17Aは、入力されるパルスSPsin の立ち上がり及び立
ち下がりで回転方向に応じてアップカウント又はダウン
カウントする。位置ΔMは、パルスSPsin 内の微小位置
を示している。つまり、位置ΔMは、パルスカウンタ1
7Aのカウントから次のカウントまでを表した量(0≦
ΔM<1)である。そして、位置ΔMは、カウントに用
いるパルスSPsinと同相な絶対値正弦波Vabsを用いて算
出する。図7は、位置ΔM,絶対値正弦波Vabs、及びパ
ルスカウンタの関係を示す。絶対値正弦波Vabsは、90
度毎に区切られた4つの象限(I〜IV)を有する。パルス
CPsinの出力レベルとパルスCPcosの出力レベルの関係
は、図7のようになる。位置ΔMは、モータ1が正回転
しているならば0≦ΔM<1の値であり、パルスカウン
タ17Aのカウントと同期して0〜1を繰り返す。同様
に、モータ1が逆転回転する場合においても、位置ΔM
は常に0≦ΔM<1の値をとり、パルスカウンタの減少
に同期して1〜0を繰り返す。つまり、逆回転時の位置
ΔMの値は0≦ΔM<1の範囲となる。しかしながら、
パルスカウンタ17Aの値が正のときにおけるパルスカ
ウンタ値、及び加算後の位置ΔM相当分は1〜0と減少
し、逆にパルスカウンタの値が負のときは、パルスカウ
ンタ値と加算後の位置ΔM相当分は0〜−1の値を繰り
返すこととなる。なお、逆回転時の位置ΔMの値のとり
方は、正回転時の各象限における位置ΔMとの関係を、
逆回転時の象限に置き換えたものである。
The calculation of the position ΔM in the minute position calculating means 22 will be described. The rotation speed of the motor 1 is obtained from the number of pulses in the speed detection cycle. The number of pulses is counted by the pulse counter 17A. The pulse counter 17A counts up or down according to the rotation direction at the rising and falling edges of the input pulse SPsin. The position ΔM indicates a minute position within the pulse SPsin. That is, the position ΔM is the pulse counter 1
Amount from 0A count to the next count (0≤
ΔM <1). Then, the position ΔM is calculated using the absolute value sine wave Vabs in phase with the pulse SPsin used for counting. FIG. 7 shows the relationship between the position ΔM, the absolute value sine wave Vabs, and the pulse counter. Absolute sine wave Vabs is 90
It has four quadrants (I-IV) separated by degrees. pulse
The relationship between the output level of CPsin and the output level of pulse CPcos is as shown in FIG. The position ΔM has a value of 0 ≦ ΔM <1 if the motor 1 is rotating normally, and 0 to 1 are repeated in synchronization with the count of the pulse counter 17A. Similarly, even when the motor 1 rotates in the reverse direction, the position ΔM
Always takes a value of 0 ≦ ΔM <1 and repeats 1 to 0 in synchronization with the decrease of the pulse counter. That is, the value of the position ΔM during reverse rotation is in the range of 0 ≦ ΔM <1. However,
The pulse counter value when the value of the pulse counter 17A is positive, and the position ΔM equivalent after addition decreases by 1 to 0. Conversely, when the value of the pulse counter is negative, the pulse counter value and the position after addition The value of 0 to -1 is repeated for the amount corresponding to ΔM. Note that the method of obtaining the value of the position ΔM at the time of reverse rotation has the relationship with the position ΔM in each quadrant at the time of forward rotation,
It is replaced with the quadrant during reverse rotation.

【0027】次に、補正正弦波Vadjを用いた位置ΔMの
算出方法を説明する。微小位置算出手段22は、A/D
変換器19を介して回転速度検出タイミングで検出位相
値Viを入力し、検出位相値Viに対してピーク値補正処理
及びデッドバンド処理を行い補正正弦波Vadjを算出す
る。また、パルスCPsin及びCPcosの出力レベルから象限
を判定すると共に、この象限を基に補正正弦波Vadjから
Sin-1 演算にて角度θを求める。次に、求めた角度θを
パルスのカウント点である180°で除算することで位
置ΔMを算出できる。微小位置算出手段22における位
置ΔMの算出を図8のフローチャートを用いて説明す
る。ステップ41〜43にて、パルスCPsin及びCPcos
の出力レベルから象限を判定する。次に、ステップ44
〜47にて各象限における角度θを、補正正弦波Vadjを
用いてSin-1 演算により算出する。但し、Sin-1 演算で
算出される角度は0°≦θ<90°であるから、各象限
での角度θは次のようになる。I象限,III 象限におけ
る角度θは(3)式より求められる。
Next, a method of calculating the position ΔM using the corrected sine wave Vadj will be described. The minute position calculating means 22 is an A / D
The detected phase value Vi is input at the rotational speed detection timing via the converter 19, and the detected phase value Vi is subjected to peak value correction processing and dead band processing to calculate a corrected sine wave Vadj. In addition, the quadrant is determined from the output levels of the pulses CPsin and CPcos, and based on this quadrant, the corrected sine wave Vadj
The angle θ is calculated by Sin -1 calculation. Next, the position ΔM can be calculated by dividing the obtained angle θ by 180 ° which is the pulse count point. The calculation of the position ΔM in the minute position calculation means 22 will be described with reference to the flowchart of FIG. In steps 41 to 43, pulse CPsin and CPcos
Determine the quadrant from the output level of. Next, step 44.
At 47, the angle θ in each quadrant is calculated by Sin −1 calculation using the corrected sine wave Vadj. However, since the angle calculated by the Sin −1 calculation is 0 ° ≦ θ <90 °, the angle θ in each quadrant is as follows. The angle θ in the I quadrant and the III quadrant can be obtained from the equation (3).

【0028】 θ=Sin-1Vadj …(3) II象限,IV象限では(4)式によって角度θを算出す
る。
Θ = Sin −1 Vadj (3) In the quadrants II and IV, the angle θ is calculated by the equation (4).

【0029】 θ=180°−Sin-1Vadj …(4) ステップ48で、求めた角度θを180°で除算するこ
とで位置ΔMを算出する。
Θ = 180 ° −Sin −1 Vadj (4) In step 48, the position ΔM is calculated by dividing the obtained angle θ by 180 °.

【0030】 ΔM=θ/180 …(5) 回転速度計算手段20にて実行される回転速度の演算に
ついて説明する。モータ1の回転速度は、正弦波エンコ
ーダ2からモータ1の回転速度に比例した周波数で出力
されるパルスPsinおよびPcos,正弦波Vsin、及びパルス
作成手段13で作成されたパルスCPsin,CPcosを用いて
演算される。モータ1の回転速度は、一般的な速度を求
める式(距離/時間)と同様にして求められる。すなわ
ち、距離はパルスのカウント数Mであり、時間は距離と
なるパルス数のカウントに要した時間Tである。パルス
のカウント数及びこのカウントに要した時間は、パルス
・時間カウント手段17で得られる。
ΔM = θ / 180 (5) The calculation of the rotation speed executed by the rotation speed calculation means 20 will be described. The rotation speed of the motor 1 uses the pulses Psin and Pcos output from the sine wave encoder 2 at a frequency proportional to the rotation speed of the motor 1, the sine wave Vsin, and the pulses CPsin and CPcos created by the pulse creating means 13. Is calculated. The rotation speed of the motor 1 is obtained in the same manner as the formula (distance / time) for obtaining a general speed. That is, the distance is the pulse count number M, and the time is the time T required to count the pulse number that is the distance. The number of pulses counted and the time required for this counting are obtained by the pulse / time counting means 17.

【0031】モータ1の回転速度が低くなると、正弦波
エンコーダ2から出力されるパルスPsin及びPcosの周期
が長くなり、所定の回転速度検出周期内でカウントでき
るパルス数も減少する。このため、パルス数の減少を補
うことが必要となる。そこで、前述した位置ΔMを用い
ることで、パルス数の減少を補うことができる。ここ
で、回転速度検出周期毎にカウントできるパルス数が多
く、パルス数の減少の補正をする必要がなくカウントさ
れたパルス数を用いた演算で十分に精度がでる回転速度
領域を高速度領域とし、パルス数の減少から正弦波Vsin
によりパルス数の減少を補う必要のある回転速度領域を
低速度領域と定義する。高速度領域と低速度領域との切
り換えは、任意に設定可能である。
When the rotation speed of the motor 1 becomes low, the cycles of the pulses Psin and Pcos output from the sine wave encoder 2 become long, and the number of pulses that can be counted within a predetermined rotation speed detection cycle also decreases. Therefore, it is necessary to compensate for the decrease in the number of pulses. Therefore, it is possible to compensate for the decrease in the number of pulses by using the position ΔM described above. Here, the number of pulses that can be counted for each rotation speed detection cycle is large, and there is no need to correct the decrease in the number of pulses, and the rotation speed region that is sufficiently accurate by calculation using the counted number of pulses is defined as the high speed region. , The sinusoidal wave Vsin from the decrease of the pulse number
The rotational speed region that needs to compensate for the decrease in the pulse number is defined as the low speed region. Switching between the high speed region and the low speed region can be arbitrarily set.

【0032】回転速度計算手段20は、高速度領域及び
低速度領域における回転速度を算出する。まず、高速度
領域における回転速度の算出方法を、図9を用いて説明
する。高速度領域においては、パルス数の減少の補正を
する必要がなくカウントされたパルス数を用いて回転速
度を算出する。このため、回転速度の算出に用いるパル
スは、正弦波エンコーダ2から出力されるパルスPsin及
びPcosを用いる。パルス切り換え手段15は、高速度領
域において、後述の高速度領域を示す信号SWに基づい
て、入力したパルスPsin及びPcos、及びパルスCsin及び
Ccosのうち、パルスPsin及びPcosをパルスSPsin及びSPc
osとしてパルス・時間カウント手段17に出力する。パ
ルス・時間カウント手段17のパルスカウンタ17A
は、入力したパルスSPsin の立ち上がり及び立ち下がり
でアップカウント(モータ1は正回転)し、パルス数M
を出力する。時間カウンタ17Bは、基準クロックをカ
ウントしてパルスカウンタ17Aのカウントに同期して
カウントに要する時間Tを測定する。回転速度計算手段
20は、回転速度検出タイミング(i)でパルスカウンタ
17Aからパルス数M(i)を、また、時間カウンタ17
Bから時間T(i)を入力する。回転速度計算手段20
は、前回の回転速度検出タイミング(i-1)で入力したパ
ルス数M(i-1)及び時間T(i-1)を用いて、(6)式によ
り高速度領域における回転速度を算出する。
The rotation speed calculation means 20 calculates the rotation speed in the high speed region and the low speed region. First, a method of calculating the rotation speed in the high speed region will be described with reference to FIG. In the high speed region, it is not necessary to correct the decrease in the number of pulses, and the rotational speed is calculated using the counted number of pulses. Therefore, the pulses used for calculating the rotation speed are the pulses Psin and Pcos output from the sine wave encoder 2. In the high speed region, the pulse switching means 15 receives the input pulses Psin and Pcos, and the pulse Csin and Psin based on a signal SW indicating a high speed region described later.
Of Ccos, pulse Psin and Pcos are pulse SPsin and SPc
It is output to the pulse / time counting means 17 as os. Pulse counter 17A of the pulse / time counting means 17
Is up-counted at the rising and falling edges of the input pulse SPsin (motor 1 rotates forward) and the pulse number M
Is output. The time counter 17B counts the reference clock and measures the time T required for counting in synchronization with the count of the pulse counter 17A. The rotation speed calculation means 20 determines the pulse number M (i) from the pulse counter 17A at the rotation speed detection timing (i), and the time counter 17 as well.
Input time T (i) from B. Rotational speed calculation means 20
Uses the number of pulses M (i-1) and the time T (i-1) input at the previous rotation speed detection timing (i-1) to calculate the rotation speed in the high speed region by the equation (6). .

【0033】 高速度領域での回転速度=移動距離L/移動距離Lに要した時間 =(M(i)−M(i-1))/(T(i)−T(i-1)) …(6) なお、高速度領域では、エンコーダ2から多数のパルス
Psin及びPcosが出力されパルスの位相遅れの影響は小さ
くなるので、パルスPsin及びPcosのパルス数M(i)を用
いて得られた高速度領域での回転速度の精度は、高い状
態にある。
Rotational speed in high speed region = moving distance L / time required for moving distance L = (M (i) -M (i-1)) / (T (i) -T (i-1)) (6) In the high speed region, a large number of pulses from the encoder 2
Since Psin and Pcos are output and the influence of the pulse phase delay is reduced, the accuracy of the rotation speed in the high speed region obtained using the pulse number M (i) of the pulses Psin and Pcos is in a high state.

【0034】回転速度計算手段20で実行される低速度
領域における回転速度の算出方法を、図10を用いて説
明する。パルス数が減少する低速度領域においては、パ
ルス数の減少を補正するために、正弦波Vsinからパルス
間の位置ΔM(0≦ΔM<1)を用いて回転速度を算出す
る。位置ΔMは、微小位置算出手段22から出力され
る。低速度領域においては、正弦波を用いて回転速度を
算出することから、正弦波Vsin,余弦波Vcosに対するパ
ルスPsin及びPcosの位相遅れが問題となる。そこで、低
速度領域における回転速度の算出に用いるパルスは、位
相遅れの少ないパルスCPsin及びCPcosである。パルス切
り換え手段15は、低高速度領域において、後述の低速
度領域を示す信号SWに基づいて、入力したパルスPsin
及びPcos、及びパルスCsin及びCcosのうち、パルスCPsi
n及びCPcosをパルスSPsin及びSPcosとしてパルス・時間
カウント手段17に出力する。パルス切り換え手段15
から出力されるパルスSPsin及びSPcosであるパルスCPsi
n及びCPcosは、エッジ抽出手段14及び象限保持手段1
6にも入力される。高速度領域での回転速度の算出と同
様に、回転速度検出タイミング(i)で、パルスカウンタ
17Aからパルス数M(i)が、また、時間カウンタ17
Bから時間T(i)が入力される。低速度領域における回
転速度の算出においては、タイミング(i)で、微小位置
検出手段22から位置ΔM(i)が入力される。前回の回
転速度検出のタイミング(i-1)で入力したパルス数M
(i-1),時間T(i-1)及び位置ΔM(i-1)を用いて、
(7)式により低速度領域における回転速度を算出す
る。
A method of calculating the rotation speed in the low speed region executed by the rotation speed calculation means 20 will be described with reference to FIG. In the low speed region where the number of pulses decreases, the rotational speed is calculated from the sine wave Vsin using the position ΔM (0 ≦ ΔM <1) between the pulses in order to correct the decrease in the number of pulses. The position ΔM is output from the minute position calculating means 22. In the low speed region, since the rotation speed is calculated using a sine wave, the phase delay of the pulses Psin and Pcos with respect to the sine wave Vsin and the cosine wave Vcos becomes a problem. Therefore, the pulses used for calculating the rotation speed in the low speed region are the pulses CPsin and CPcos with a small phase delay. The pulse switching means 15 receives the input pulse Psin on the basis of a signal SW indicating a low speed region described later in the low high speed region.
And Pcos, and the pulse CPsin of the pulses Csin and Ccos
It outputs n and CPcos to the pulse / time counting means 17 as pulses SPsin and SPcos. Pulse switching means 15
Pulse CPsi which is the pulse SPsin and SPcos output from
n and CPcos are edge extraction means 14 and quadrant holding means 1
It is also input to 6. Similar to the calculation of the rotation speed in the high speed region, the pulse number M (i) is changed from the pulse counter 17A to the time counter 17 at the rotation speed detection timing (i).
The time T (i) is input from B. In the calculation of the rotation speed in the low speed region, the position ΔM (i) is input from the minute position detection means 22 at the timing (i). Number of pulses M input at the previous rotation speed detection timing (i-1)
(i-1), time T (i-1) and position ΔM (i-1),
The rotational speed in the low speed region is calculated by the equation (7).

【0035】 低速度領域での回転速度=移動距離L/移動距離Lに要した時間 =M(i)+ΔM(i)−{M(i-1)+ΔM(i-1)}/(T(i)−T(i-1))…(7) 但し、移動距離Lに要した時間は高速度時のパルスカウ
ンタ17Aがカウントしたときの時間ではなく、速度検
出タイミング時点での時間カウンタ17Bの測定値であ
る。
Rotational speed in low speed region = moving distance L / time required for moving distance L = M (i) + ΔM (i) − {M (i-1) + ΔM (i-1)} / (T ( i) -T (i-1)) (7) However, the time required for the moving distance L is not the time when the pulse counter 17A counts at high speed, but the time counter 17B at the speed detection timing. It is a measured value.

【0036】回転速度計算手段20で実行される上記し
た回転速度算出の処理の内容を、図11に基づいて説明
する。回転速度を求める演算は、タイマ23から所定の
回転速度検出周期で出力される回転速度検出タイミング
に同期して実行される。まず、ステップ51で、パルス
カウンタ17Aからパルス数M(i)を、時間カウンタ1
7Bから時間T(i)を入力する。回転速度検出周期内で
の移動距離L(=M(i)−M(i-1))を算出する(ステップ
52)。移動距離Lに基づいて、高速度領域か、低速度
領域かが判定される(ステップ53)。ステップ52で算
出された移動距離Lが設定移動距離L0 よりも大きい場
合は、高速度領域と判定される。逆に、この移動距離L
が設定移動距離L0 以下の場合は、低速度領域と判定さ
れる。回転速度計算手段20は、ステップ53の判定結
果に基づいて、高速度領域を示す信号SW、及び低速度
領域を示す信号SWのいずれかを出力する。高速度領域
を示す信号SWが出力された場合に、パルス切り換え手
段15はパルスPsin及びPcosをパルスSPsin及びSPcosと
して出力する。低速度領域を示す信号SWが出力された
場合に、パルス切り換え手段15はパルスCPsin及びCPc
osをパルスSPsin 及びSPcosとして出力する。ステップ
53の判定結果が高速度領域であるとき、(6)式によ
る演算が実行される(ステップ63)。ステップ61で、
微小位置算出手段22において算出された位置ΔMを入
力する。ステップ53の判定結果が低速度領域であると
き、(7)式による演算が実行される(ステップ62)。
最後に、ステップ62または63にて得られた回転速度
が演算装置7に出力される(ステップ64)。ステップ
64においては、回転速度検出タイミング(i)での回転
速度演算に用いたパルス数M(i),時間T(i),位置ΔM
の各値を前回値として更新し、次回の回転速度検出タイ
ミング時での回転速度演算に用いるデータとしてメモリ
(図示せず)に格納する。
The contents of the above-described rotational speed calculation processing executed by the rotational speed calculation means 20 will be described with reference to FIG. The calculation for obtaining the rotation speed is executed in synchronization with the rotation speed detection timing output from the timer 23 in a predetermined rotation speed detection cycle. First, in step 51, the number of pulses M (i) from the pulse counter 17A is set to the time counter 1
Input time T (i) from 7B. The moving distance L (= M (i) -M (i-1)) within the rotation speed detection period is calculated (step 52). Based on the moving distance L, it is determined whether it is a high speed region or a low speed region (step 53). When the moving distance L calculated in step 52 is larger than the set moving distance L 0 , it is determined to be in the high speed region. On the contrary, this moving distance L
Is less than the set movement distance L 0 , it is determined to be a low speed region. The rotation speed calculation means 20 outputs either the signal SW indicating the high speed region or the signal SW indicating the low speed region based on the determination result of step 53. When the signal SW indicating the high speed region is output, the pulse switching means 15 outputs the pulses Psin and Pcos as the pulses SPsin and SPcos. When the signal SW indicating the low speed region is output, the pulse switching means 15 outputs the pulses CPsin and CPc.
Output os as pulses SPsin and SPcos. When the determination result of step 53 is in the high speed region, the calculation by the equation (6) is executed (step 63). In step 61,
The position ΔM calculated by the minute position calculating means 22 is input. When the determination result of step 53 is in the low speed region, the calculation by the equation (7) is executed (step 62).
Finally, the rotation speed obtained in step 62 or 63 is output to the arithmetic unit 7 (step 64). In step 64, the number of pulses M (i), time T (i), and position ΔM used in the rotation speed calculation at the rotation speed detection timing (i).
Each value of is updated as the previous value and stored as data to be used for the rotation speed calculation at the next rotation speed detection timing.
(Not shown).

【0037】本実施例によれば、回転体の回転速度に応
じて、すなわち高速度領域と低速度領域で回転速度の算
出方法を切り換えるため、特に、高速度領域ではパルス
数M及び時間Tを用いて行うため、回転速度を求める処
理時間が減少できる。また、低速度領域では、正弦波,
余弦波に基づいて作成された位相遅れの少ないパルスCP
sin及びCPcosを用いて、回転速度を算出するので、パル
スの位相遅れに起因する誤差が減少し、得られた低速度
領域での回転速度の精度が向上する。位置ΔMを用いて
補正するので、求められた回転速度の精度が更に向上す
る。
According to this embodiment, since the method of calculating the rotation speed is switched according to the rotation speed of the rotating body, that is, in the high speed region and the low speed region, the number of pulses M and the time T are set particularly in the high speed region. Since it is performed by using the method, the processing time for obtaining the rotation speed can be reduced. In the low velocity region, the sine wave,
Pulse CP with little phase delay created based on cosine wave
Since the rotation speed is calculated using sin and CPcos, the error due to the pulse phase delay is reduced, and the accuracy of the rotation speed in the obtained low speed region is improved. Since the correction is performed using the position ΔM, the accuracy of the obtained rotation speed is further improved.

【0038】本実施例によれば、パルスCPsin及びCPcos
を用いて象限を判定するので、象限の判定ミスを防止で
き象限を適切に判定できる。また、デッドバンドを設け
て象限の判定を行うことによって象限のずれを無くすこ
とができる。これらは、それぞれ得られた回転速度の精
度を向上させる。また、プラス/マイナスの両極性を持
つ正弦波を絶対値化することで、パルス間の位置を求め
る際に用いる正弦波を、1チップマイコンで作られた回
転速度演算装置18にこれに内蔵されるA/D変換器1
9を用いて入力することができるため、回転速度演算装
置18を小型化できる。これは、回転速度検出装置10
の小型化にもつながる。
According to this embodiment, the pulses CPsin and CPcos are
Since the quadrant is determined by using, it is possible to prevent a quadrant determination error and appropriately determine the quadrant. Further, by providing a dead band and determining the quadrant, it is possible to eliminate the quadrant shift. These improve the accuracy of the rotational speed respectively obtained. In addition, by converting the sine wave having both positive and negative polarities into absolute values, the sine wave used to obtain the position between the pulses is built into the rotation speed calculation device 18 made of a one-chip microcomputer. A / D converter 1
Since the input can be made using 9, the rotation speed calculation device 18 can be downsized. This is the rotation speed detection device 10
It also leads to downsizing.

【0039】回転速度演算装置18で実行される前述の
回転速度算出の処理の内容を、図12に基づいて説明す
る。ステップ51〜53、及び62〜64は、図11で
説明した処理と同じである。ステップ53で高速度領域
と判定された場合は、ステップ63の演算が実行され
る。
The contents of the above-described rotation speed calculation processing executed by the rotation speed calculation device 18 will be described with reference to FIG. Steps 51 to 53 and 62 to 64 are the same as the processing described in FIG. When it is determined in step 53 that it is in the high speed region, the calculation of step 63 is executed.

【0040】ステップ53で低速度領域と判定された場
合を、以下に説明する。低速度領域と判定された場合に
は、ステップ54〜62の低速度領域の回転速度算出処
理が実行される。まず、位相値ホールド手段12にてホ
ールドされている位相値Vi(i)をA/D変換器19を介
して入力する。更に、象限保持手段16が保持している
パルスSPsin及びSPcosの各出力レベルを入力する(ステ
ップ55)。ステップ56で、パルスSPsin及びSPcosの
各出力レベルの関係から位相値Viの象限を判定する。
The case where it is determined in step 53 that the speed is in the low speed region will be described below. If it is determined to be in the low speed region, the low speed region rotational speed calculation processing in steps 54 to 62 is executed. First, the phase value Vi (i) held by the phase value holding means 12 is input via the A / D converter 19. Further, the output levels of the pulses SPsin and SPcos held by the quadrant holding means 16 are input (step 55). In step 56, the quadrant of the phase value Vi is determined from the relationship between the output levels of the pulses SPsin and SPcos.

【0041】次に、位相値Vi(i)をピーク値補正係数算
出手段21で算出したピーク値補正係数αpまたはαn
を用いて補正する。まず、パルスSPsin の出力レベルか
ら、位相値Vi(i)の極性を判断する(ステップ57)。位
相値Vi(i)の極性がプラスであると判定された場合に
は、補正正弦波Vadjが位相値Vi(i)と補正係数αp(i-1)
との乗算により求められる(ステップ58)。位相値Vi
(i)の極性がマイナスであると判定された場合には、補
正正弦波Vadjが位相値Vi(i)と補正係数αn(i-1)との乗
算により求められる(ステップ59)。その後、補正正弦
波Vadjが、デッドバンド内か否かのチェックを行う(ス
テップ60)。デッドバンド内であれば、ステップ51
からの処理を再度行う。これは、ステップ56で象限の
判定がデッドバンド内で行われており、判定ミスが生じ
ている象限の判定結果に基づいた位置ΔMの算出を避け
るためである。ステップ60の判定がNoであれば、ス
テップ61Aでの算出、すなわち、求めた象限をもと
に、補正サインVadjからの角度θの算出、及び角度θか
らの位置ΔMの算出を行う。ステップ56の処理は、前
述のステップ55とステップ57との間ではなく、ステ
ップ60とステップ61との間で行ってもよい。ステッ
プ61Aの処理後に、ステップ62及び64の処理が実
行される。
Next, the peak value correction coefficient αp or αn obtained by calculating the phase value Vi (i) by the peak value correction coefficient calculation means 21.
Correct using. First, the polarity of the phase value Vi (i) is determined from the output level of the pulse SPsin (step 57). When it is determined that the polarity of the phase value Vi (i) is positive, the correction sine wave Vadj is calculated as the phase value Vi (i) and the correction coefficient αp (i-1).
It is determined by multiplication with and (step 58). Phase value Vi
If it is determined that the polarity of (i) is negative, the corrected sine wave Vadj is obtained by multiplying the phase value Vi (i) by the correction coefficient αn (i-1) (step 59). Then, it is checked whether the corrected sine wave Vadj is in the dead band (step 60). If it is in the dead band, step 51
The process from is repeated. This is for avoiding the calculation of the position ΔM based on the determination result of the quadrant in which the determination error occurs because the determination of the quadrant is performed in the dead band in step 56. If the determination in step 60 is No, the calculation in step 61A, that is, the angle θ from the correction sine Vadj and the position ΔM from the angle θ are calculated based on the obtained quadrant. The process of step 56 may be performed between step 60 and step 61 instead of between step 55 and step 57 described above. After the processing of step 61A, the processing of steps 62 and 64 is executed.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、正弦波エンコーダから
出力される正弦波,余弦波を用いて位相遅れの少ないパ
ルスを作成すると共に、正弦波にデッドバンドを設けて
象限判別することにより象限のずれを無くすことができ
るため、精度の良い速度検出を実現できるという効果が
ある。また、プラス/マイナスの両極性を持つ正弦波を
絶対値化することで、パルス間の位置を求める際に用い
る正弦波を1チップマイコンが内蔵するA/D変換器を
用いて入力することができるため、検出回路を小型化で
きるという効果もある。
According to the present invention, a sine wave and a cosine wave output from a sine wave encoder are used to generate a pulse with a small phase delay, and a sine wave is provided with a dead band for quadrant discrimination. Since it is possible to eliminate the deviation of, there is an effect that accurate speed detection can be realized. In addition, by converting the sine wave having both positive and negative polarities into an absolute value, the sine wave used when obtaining the position between the pulses can be input using the A / D converter incorporated in the one-chip microcomputer. Therefore, there is also an effect that the detection circuit can be downsized.

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

【図1】本発明の好適な一実施例である回転速度検出装
置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a rotation speed detection device that is a preferred embodiment of the present invention.

【図2】図1の回転速度検出装置を適用したモータ制御
装置の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a motor control device to which the rotation speed detection device of FIG. 1 is applied.

【図3】ピーク値補正係数算出手段で行われるピーク値
の変動補正方法の概要を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an outline of a peak value variation correction method performed by a peak value correction coefficient calculation means.

【図4】ピーク値補正係数算出手段で行われるピーク値
変動補正処理のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a peak value fluctuation correction process performed by a peak value correction coefficient calculation means.

【図5】パルス位相遅れの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of pulse phase delay.

【図6】デッドバンドの設置に関する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram regarding installation of a dead band.

【図7】正転時(a)及び逆転時(b)における位置ΔMの
変化を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing changes in the position ΔM during normal rotation (a) and reverse rotation (b).

【図8】微小位置算出手段にて実行される位置ΔMの算
出のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of the calculation of the position ΔM executed by the minute position calculation means.

【図9】高速度領域における回転速度の算出の概要を示
す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an outline of calculation of a rotation speed in a high speed region.

【図10】低速度領域における回転速度の算出の概要を
示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an outline of calculation of a rotation speed in a low speed region.

【図11】回転速度計算手段で実行される回転速度算出
の全体のフローチャートである。
FIG. 11 is an overall flowchart of rotation speed calculation executed by rotation speed calculation means.

【図12】回転速度演算装置で実行される回転速度算出
の処理の全体を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing the entire processing of rotation speed calculation executed by the rotation speed calculation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…正弦波エンコーダ、10…回転速度検出装置、11
…絶対値変換手段、12…位相値ホールド手段、13…
パルス作成手段、15…パルス切り換え手段、17…パ
ルス・時間カウント手段、18…回転速度演算装置、1
9…A/D変換器、20…回転速度計算手段、21…ピ
ーク値補正係数算出手段、22…微小位置算出手段、2
4…ピーク値ホールド手段。
2 ... Sine wave encoder, 10 ... Rotational speed detection device, 11
... Absolute value conversion means, 12 ... Phase value holding means, 13 ...
Pulse creating means, 15 ... Pulse switching means, 17 ... Pulse / time counting means, 18 ... Rotation speed calculation device, 1
9 ... A / D converter, 20 ... Rotational speed calculation means, 21 ... Peak value correction coefficient calculation means, 22 ... Minute position calculation means, 2
4 ... Peak value holding means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 潤一 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 松田 敏彦 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 川原吹 和男 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (56)参考文献 特開 平2−173523(JP,A) 特開 平2−140616(JP,A) 特開 昭62−162968(JP,A) 特開 昭62−162917(JP,A) 特開 昭62−266468(JP,A) 特開 昭62−228955(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 3/489 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junichi Takahashi 5-2-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Omika factory (72) Inventor Toshihiko Matsuda 5-chome, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Inside the Omika Factory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Kazuo Kawahara, 5-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Hitachi City, Ibaraki Prefecture (56) Inside the Omika Factory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-2-173523 (JP, A) JP-A-2-140616 (JP, A) JP-A-62-162968 (JP, A) JP-A-62-162917 (JP, A) JP-A-62-266468 (JP, A) JP-A-62 -228955 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01P 3/489

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転体の回転によって、プラス及びマイナ
スの両電圧極性を有しかつ互いに90度の位相差を有す
る正弦波及び余弦波の2相信号と、90度の位相差を持
つ第1の2相パルス信号を出力する正弦波エンコーダ
と、前記正弦波信号及び前記余弦波信号のそれぞれを中
性点電位と比較することによって、90度の位相差を持
つ第2の2相パルス信号を出力するパルス作成手段と、
前記回転体の高速度領域では前記第1の2相パルス信号
を、前記回転体の低速度領域では前記第2の2相パルス
信号を出力するパルス切り換え手段と、前記パルス切り
換え手段から出力される2相パルス信号を計数するパル
ス計数手段と、回転速度演算装置とを具備し、 前記回転速度演算装置は、前記高速度領域では、前記第
1の2相パルス信号の計数値に基づいて回転速度を算出
し、前記低速度領域では、前記第2の2相パルス信号の
計数値に基づいて、回転速度を算出するように構成され
たことを特徴とする回転速度検出装置。
1. A two-phase signal of a sine wave and a cosine wave having both positive and negative voltage polarities and a phase difference of 90 degrees with each other and a first phase having a phase difference of 90 degrees due to rotation of a rotating body. By comparing each of the sine wave signal and the cosine wave signal with the neutral point potential, a sine wave encoder that outputs a two-phase pulse signal of Pulse generation means to output,
In the high speed region of the rotating body, the first two-phase pulse signal is output, and in the low speed region of the rotating body, the second two-phase pulse signal is output, and the pulse switching unit outputs the pulse signals. The rotation speed calculation device comprises a pulse counting means for counting two-phase pulse signals and a rotation speed calculation device, wherein the rotation speed calculation device is based on the count value of the first two-phase pulse signal in the high speed region. The rotation speed detecting device is configured to calculate the rotation speed in the low speed region based on the count value of the second two-phase pulse signal.
【請求項2】回転体の回転によって、プラス及びマイナ
スの両電圧極性を有しかつ互いに90度の位相差を有す
る正弦波及び余弦波の2相信号と、90度の位相差を持
つ第1の2相パルス信号を出力する正弦波エンコーダ
と、前記正弦波信号及び前記余弦波信号のそれぞれを中
性点電位と比較することによって、90度の位相差を持
つ第2の2相パルス信号を出力するパルス作成手段と、
前記正弦波信号を、絶対値化してプラス側電圧のみの絶
対値信号として出力する絶対値変換手段と、前記回転体
の高速度領域では前記第1の2相パルス信号を、前記回
転体の低速度領域では前記第2の2相パルス信号を出力
するパルス切り換え手段と、前記パルス切り換え手段か
ら出力される2相パルス信号を計数するパルス計数手段
と、回転速度演算装置とを具備し、 前記回転速度演算装置は、前記高速度領域では、前記第
1の2相パルス信号の計数値に基づいて回転速度を算出
し、前記低速度領域では、前記第2の2相パルス信号の
出力レベルに基づき前記正弦波信号の象限を判別すると
共に、前記絶対値信号に基づいて、判別された前記象限
内での角度を求め、この角度を用いて得られた回転位
置、及び前記第2の2相パルス信号の計数値に基づい
て、回転速度を算出するように構成されたことを特徴と
する回転速度検出装置。
2. A two-phase signal of a sine wave and a cosine wave having both positive and negative voltage polarities and having a phase difference of 90 degrees with each other and a first phase having a phase difference of 90 degrees due to rotation of a rotating body. By comparing each of the sine wave signal and the cosine wave signal with the neutral point potential, a sine wave encoder that outputs a two-phase pulse signal of Pulse generation means to output,
Absolute value conversion means for converting the sine wave signal into an absolute value and outputting it as an absolute value signal of only the positive side voltage; and in the high speed region of the rotating body, the first two-phase pulse signal is supplied to the rotating body of the rotating body. In the speed range, there are provided pulse switching means for outputting the second two-phase pulse signal, pulse counting means for counting the two-phase pulse signals output from the pulse switching means, and a rotation speed computing device, In the high speed region, the speed calculation device calculates the rotation speed based on the count value of the first two-phase pulse signal, and in the low speed region, based on the output level of the second two-phase pulse signal. The quadrant of the sine wave signal is determined, the angle in the determined quadrant is determined based on the absolute value signal, the rotational position obtained using this angle, and the second two-phase pulse Signal meter A rotation speed detection device configured to calculate a rotation speed based on a numerical value.
【請求項3】前記絶対値変換手段から出力される前記絶
対値信号のピーク値を検出する手段を備え、前記回転速
度演算装置は、前記正弦波エンコーダが出力する前記正
弦波の規定ピーク値、及び前記絶対値信号のピーク値に
基づいて、補正係数を算出し、前記絶対値信号に基づい
て判別された前記象限内での角度の算出を、前記補正係
数にて補正された前記絶対値信号に基づいて前記判別さ
れた象限内での角度の算出として実行する請求項2の回
転速度検出装置。
3. A rotation speed computing device, comprising: a means for detecting a peak value of the absolute value signal output from the absolute value converting means, wherein the rotation speed calculation device has a specified peak value of the sine wave output by the sine wave encoder. And a correction coefficient is calculated based on the peak value of the absolute value signal, and the calculation of the angle within the quadrant determined based on the absolute value signal is performed by the absolute value signal corrected by the correction coefficient. The rotation speed detection device according to claim 2 , which is executed as a calculation of an angle within the quadrant determined based on the above.
【請求項4】回転体の回転によって、プラス及びマイナ
スの両電圧極性を有しかつ互いに90度の位相差を有す
る正弦波及び余弦波の2相信号を出力する正弦波エンコ
ーダと、前記正弦波信号及び前記余弦波信号のそれぞれ
を中性点電位と比較することによって、90度の位相差
を持つ2相パルス信号を出力するパルス作成手段と、前
記正弦波信号を、絶対値化してプラス側電圧のみの絶対
値信号として出力する絶対値変換手段と、回転速度演算
装置とを具備し、 前記回転速度演算装置は、前記2相パルス信号の出力レ
ベルに基づき前記正弦波信号あるいは余弦波信号の象限
を判別すると共に、前記絶対値信号に基づいて、判別さ
れた前記象限内での角度を求め、この角度を用いて得ら
れた回転位置、及び前記2相パルス信号の計数値に基づ
いて、回転速度を算出するように構成され、 かつ 前記回転速度演算装置は、前記絶対値信号がこの絶
対値信号に対して設定されたデッドバンド外にあると
き、前記2相パルス信号の出力レベルに基づく前記正弦
波信号の象限判別を実行する回転速度検出装置。
4. A plus and a minor depending on the rotation of the rotating body.
Have both voltage polarities and have a phase difference of 90 degrees from each other.
Sine wave encoder that outputs a two-phase signal of a sine wave and a cosine wave
And each of the sine wave signal and the cosine wave signal
Is compared with the neutral point potential, the phase difference of 90 degrees
Pulse generating means for outputting a two-phase pulse signal having
The sine wave signal is converted into an absolute value, and only the positive voltage
Absolute value conversion means that outputs as a value signal and rotation speed calculation
And a rotation speed calculation device , wherein the rotation speed calculation device outputs an output level of the two-phase pulse signal.
Quadrant of the sine or cosine signal based on Bell
Is determined based on the absolute value signal.
The angle in the quadrant
Based on the rotational position and the count value of the two-phase pulse signal.
There it is configured to calculate the rotational speed and the rotational speed calculating unit, when said absolute value signal is outside the deadband set for the absolute value signal, the output level of the two-phase pulse signal speed detecting apparatus for performing the quadrant determination of the sine wave signal based on.
【請求項5】前記回転速度演算装置は、前記絶対値信号
がこの絶対値信号に対して設定されたデッドバンド外に
あるとき、前記第2の2相パルス信号の出力レベルに基
づく前記正弦波信号の象限判別を実行する請求項の回
転速度検出装置。
5. The sine wave calculating device based on the output level of the second two-phase pulse signal, when the absolute value signal is outside a dead band set for the absolute value signal. The rotation speed detecting device according to claim 2 , which executes quadrant discrimination of a signal.
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