JPH0131126B2 - - Google Patents

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JPH0131126B2
JPH0131126B2 JP55164665A JP16466580A JPH0131126B2 JP H0131126 B2 JPH0131126 B2 JP H0131126B2 JP 55164665 A JP55164665 A JP 55164665A JP 16466580 A JP16466580 A JP 16466580A JP H0131126 B2 JPH0131126 B2 JP H0131126B2
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JP
Japan
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rotor
rotation angle
stator
detection device
teeth
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JP55164665A
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Japanese (ja)
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JPS5788317A (en
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Wataru Shimizu
Hikari Yamashita
Juji Matsuki
Katsumi Teramoto
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Priority to US06/311,277 priority patent/US4612503A/en
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Priority to US06/661,199 priority patent/US4604575A/en
Priority to US06/661,197 priority patent/US4754220A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/70Position sensors comprising a moving target with particular shapes, e.g. of soft magnetic targets
    • G01D2205/77Specific profiles
    • G01D2205/775Tapered profiles

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高分解能の電磁誘導形回転角度検出
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high-resolution electromagnetic induction rotation angle detection device.

電磁誘導形の無接触式回転角度検出器としてマ
イクロシンが広く知られている。このマイクロシ
ンは、無接触式であることによつて、他の回転角
度検出器(例えばポテンシヨメータ、シンクロレ
ゾルバ等)に比べて大きな利点を有しているが、
回転角度対出力電圧の特性がリニアな領域は零点
付近に限定されるという欠点を有している。すな
わち、マイクロシンからは回転角度に対応して三
角関数状の周期関数信号が得られるが、その関数
の頂点近傍に相当する回転角度領域においては著
しく非リニアな特性を呈するので、その回転角度
領域において正確な回転角度を検出するのは困難
であつた。また、リニア領域において得られる検
出分解能にも限度があり、高分解能なものは得ら
れなかつた。
Microsin is widely known as an electromagnetic induction type non-contact rotation angle detector. This Microshin has a great advantage over other rotational angle detectors (e.g. potentiometers, synchronous resolvers, etc.) by being non-contact type.
This has the disadvantage that the region where the characteristic of rotation angle versus output voltage is linear is limited to the vicinity of the zero point. In other words, a periodic function signal in the form of a trigonometric function is obtained from Microsyn in response to the rotation angle, but it exhibits extremely non-linear characteristics in the rotation angle region corresponding to the apex of the function. It was difficult to detect the exact rotation angle. Furthermore, there is a limit to the detection resolution that can be obtained in the linear region, and high resolution has not been obtained.

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
全回転範囲にわたつてリニア度の良好な回転角度
検出を行なうことができると共に高分解能な回転
角度検出を行なうことができるような回転角度検
出装置を提供することを目的とする。この目的
は、差動出力を生じるよう巻線が施された1対の
磁極を複数対設けて成るステータと、適宜のギヤ
ツプを介して該ステータの各磁極に対向するロー
タとを具えるものにおいて、前記ロータと前記ス
テータの各磁極との対向面にスロツト歯を夫々設
けることによつて達成される。スロツト歯の設け
方としては、対を成す磁極の間では各々のスロツ
ト歯とロータのスロツト歯との対応関係が該ロー
タの回転に伴つて差動的に変化するように設ける
と共に、各磁極対の間では適宜の機械的位相ずれ
が生じるように設ける。これにより、差動出力を
生じる1対の磁極においては、スロツト歯の1ピ
ツチ毎に1サイクル分の差動変化が実現されるこ
とになり、スロツト歯のピツチに対応した高分解
能な角度検出を行なうことができる。また、各磁
極対間におけるスロツト歯の機械的位相ずれによ
つて、各磁極対におけるパーミアンス変化にずれ
が生じ、これにもとづきリニア度の良好な回転角
度検出を行なうことができるようになる。
This invention was made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide a rotation angle detection device that can detect rotation angles with good linearity over the entire rotation range and can also detect rotation angles with high resolution. This purpose is to provide a stator comprising a plurality of pairs of magnetic poles wound to produce a differential output, and a rotor facing each magnetic pole of the stator via a suitable gap. This is achieved by providing slot teeth on opposing surfaces of each magnetic pole of the rotor and stator. The slot teeth are provided so that the correspondence between each slot tooth and the slot tooth of the rotor changes differentially as the rotor rotates between the paired magnetic poles, and It is provided so that an appropriate mechanical phase shift occurs between the two. As a result, in a pair of magnetic poles that generate differential output, a differential change of one cycle is realized for each pitch of the slot teeth, and high-resolution angle detection corresponding to the pitch of the slot teeth is realized. can be done. Furthermore, the mechanical phase shift of the slot teeth between each pair of magnetic poles causes a shift in permeance change in each pair of magnetic poles, and based on this, rotation angle detection with good linearity can be performed.

以下添付図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明しよう。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図に示す回転角度検出装置22において、
ステータ1は4つの磁極1A,1B,1,1
を円周方向に略90度の間隔で配して成るもので、
半径方向で対向する2つの磁極1A及び1、あ
るいは1B及び1が夫々対を成しており、各対
から差動出力が得られるように1次巻線及び2次
巻線2A,2B,2,2,3A,3B,3
A,3が各極1A乃至1に夫々巻かれてい
る。各磁極1A乃至1によつて囲まれた空間内
にロータ(鉄心)4が配されており、各磁極1A
乃至1とロータ4との間でギヤツプを介して磁
気回路が形成される。このロータ4は軸5と一体
に回転する。軸5には検出対象である回転角度θ
が与えられる。
In the rotation angle detection device 22 shown in FIG.
Stator 1 has four magnetic poles 1A, 1B, 1, 1
are arranged at approximately 90 degree intervals in the circumferential direction,
Two magnetic poles 1A and 1 or 1B and 1 facing each other in the radial direction form a pair, and the primary winding and the secondary winding 2A, 2B, 2 are arranged so that a differential output can be obtained from each pair. ,2,3A,3B,3
A, 3 are wound around each pole 1A to 1, respectively. A rotor (iron core) 4 is arranged in a space surrounded by each magnetic pole 1A to 1.
A magnetic circuit is formed between the rotor 4 and the rotor 4 through a gap. This rotor 4 rotates together with the shaft 5. Axis 5 has a rotation angle θ to be detected.
is given.

検出装置22の2次巻線に生じる出力信号の電
圧レベル(1次側の交流成分を平滑化した直流電
圧レベル)にもとづいて回転角度θを検出する場
合は、巻線2A,2B,2,2を2次巻線と
し、巻線3A,3B,3,3を2次巻線とし
て第2図に示すように回路を構成する。すなわ
ち、各極1A乃至1の1次巻線2A,2B,2
A,2は、各極1A乃至1において或る瞬間
に矢印X,Y,,の方向に夫々磁束を生ずる
ように直列接続され、発振器6から励磁用交流信
号が印加される。対を成す磁極1Aと1に巻回
された2次巻線3A及び3は直列逆相接続され
ており、各々の巻線3A及び3に誘起された電
圧A及びの差A−が整流回路7を介して得ら
れる。もう一方の対を成す磁極1Bと1に巻回
された2次巻線3B及び3も直列逆相接続され
ており、各々の巻線3B及び3に誘起された電
圧B及びの差B−が整流回路8を介して得ら
れる。整流回路7及び8においては同期整流によ
つて励磁周波数成分を除去し、直流の差動出力A
−及びB−を夫々出力する。
When detecting the rotation angle θ based on the voltage level of the output signal generated in the secondary winding of the detection device 22 (DC voltage level obtained by smoothing the AC component on the primary side), the windings 2A, 2B, 2, A circuit is constructed as shown in FIG. 2 with 2 as a secondary winding and windings 3A, 3B, 3, and 3 as secondary windings. That is, each pole 1A to 1 primary winding 2A, 2B, 2
A, 2 are connected in series so as to generate magnetic flux in the directions of arrows X, Y, . . . at a certain moment in each pole 1A to 1, and an excitation alternating current signal is applied from an oscillator 6. The secondary windings 3A and 3 wound around the pair of magnetic poles 1A and 1 are connected in series with opposite phases, and the difference A- between the voltages A and 3 induced in the respective windings 3A and 3 is applied to the rectifier circuit 7. obtained through. The secondary windings 3B and 3 wound around the other pair of magnetic poles 1B and 1 are also connected in series with opposite phase, and the difference B- between the voltages B induced in the respective windings 3B and 3 is It is obtained via the rectifier circuit 8. In the rectifier circuits 7 and 8, the excitation frequency component is removed by synchronous rectification, and the DC differential output A is
- and B-, respectively.

第1図に示すように、ロータ4の円周側面には
等ピツチのスロツト歯が形成されている。このス
ロツト歯は溝部4aと突起部4bとから成る。ま
た、ステータ1の各磁極1A,1B,1,1
の端面(ロータ4と対向する面)にも、ロータ4
の歯のピツチにほぼ対応したピツチのスロツト歯
(溝部1aと突起部1b)が夫々形成されている。
ロータ4の歯4a,4bとステータ1の各磁極1
A乃至1の歯1a,1bとの対応関係は、対を
成す磁極同土(1Aと1または1Bと1)で
は1/2ピツチに相当する機械的位相ずれが生じる
ようになつている。これにより一方の磁極1Aま
たは1Bとロータ4との間のパーミアンスと他方
の磁極1(または1)とロータ4との間のパ
ーミアンスとが歯の1ピツチを1サイクルとして
差動的に変化する。また、各磁極対(1Aと1
と1B,1)の間では1/2ピツチに満たない機
械的位相ずれが生じるようになつている。この例
では磁極対が2対(1A,1と1B,1)で
あるため、1/2ピツチの半分である1/4ピツチの機
械的位相ずれが生じるように設計されている。こ
の磁極対間の機械的位相ずれ(例えば1/4ピツチ)
によつて各対の出力信号(A−,B−)に位
相ずれが生じる。ロータ4の歯4a,4bとステ
ータ1の各磁極1A乃至1の歯1a,1bとの
対応関係を第3図に展開して示す。尚、第3図で
はロータ4の歯のピツチ数は1回転につき9ピツ
チとなつているが、これはあくまでも一例にすぎ
ない。
As shown in FIG. 1, the circumferential side of the rotor 4 is provided with equally spaced slot teeth. This slot tooth consists of a groove 4a and a protrusion 4b. In addition, each magnetic pole 1A, 1B, 1, 1 of the stator 1
The end face of the rotor 4 (the face facing the rotor 4)
Slot teeth (grooves 1a and protrusions 1b) with pitches approximately corresponding to the pitch of the teeth are formed.
Teeth 4a, 4b of rotor 4 and each magnetic pole 1 of stator 1
The correspondence relationship between the teeth 1a and 1b of A to 1 is such that a mechanical phase shift equivalent to 1/2 pitch occurs between pairs of magnetic poles (1A and 1 or 1B and 1). As a result, the permeance between one magnetic pole 1A or 1B and the rotor 4 and the permeance between the other magnetic pole 1 (or 1) and the rotor 4 change differentially, with one tooth pitch being one cycle. Also, each magnetic pole pair (1A and 1
and 1B, 1), a mechanical phase shift of less than 1/2 pitch occurs. In this example, since there are two pairs of magnetic poles (1A, 1 and 1B, 1), the design is such that a mechanical phase shift of 1/4 pitch, which is half of 1/2 pitch, occurs. Mechanical phase shift between this pair of magnetic poles (e.g. 1/4 pitch)
This causes a phase shift in each pair of output signals (A-, B-). The correspondence relationship between the teeth 4a, 4b of the rotor 4 and the teeth 1a, 1b of each magnetic pole 1A to 1 of the stator 1 is expanded and shown in FIG. In addition, although the pitch number of the teeth of the rotor 4 is 9 pitches per rotation in FIG. 3, this is merely an example.

1対のステータ磁極1A,1について見る
と、各磁極1A,1における歯1a,1bとロ
ータ4の歯4a,4bとの対応関係は1/2ピツチ
(1/2歯)ずれているので、一方の極1Aの端部
(歯の部分)とロータ4(その歯の部分)とのギ
ヤツプのパーミアンスが最大のとき他方の極1
とロータ4のギヤツプのパーミアンスが最小とな
る。その角度から1/4ピツチずれた回転角度では
各極1A,1のパーミアンスは平衡し、1/2ピ
ツチずれた回転角度では一方の極1Aのパーミア
ンスが最小で他方の極1のパーミアンスが最大
となる。こうしてロータ歯4a,4bの1ピツチ
分の回転につき1サイクルの割合で各極1A,1
Aのパーミアンスが逆方向に(差動的に)変化す
る。同様のことはもう一方の磁極対1B,1に
ついてもいえる。但し、磁極計1B,1は磁極
対1A,1から90度ずれた位置(極1A,1
の間隔180度の半分の位置)に配されているので、
磁極対1A,1にみられるパーミアンス変化と
同じ変化がそれよりも1/4ピツチずれた回転角度
において顕われる。
Looking at the pair of stator magnetic poles 1A, 1, the correspondence between the teeth 1a, 1b of each magnetic pole 1A, 1 and the teeth 4a, 4b of the rotor 4 is shifted by 1/2 pitch (1/2 tooth), so When the permeance of the gap between the end (tooth part) of one pole 1A and the rotor 4 (tooth part) is maximum, the other pole 1A
and the permeance of the gap of the rotor 4 becomes minimum. At a rotation angle deviated by 1/4 pitch from that angle, the permeance of each pole 1A, 1 is balanced, and at a rotation angle deviated by 1/2 pitch, the permeance of one pole 1A is minimum and the permeance of the other pole 1 is maximum. Become. In this way, each pole 1A, 1
The permeance of A changes in opposite directions (differentially). The same thing can be said about the other magnetic pole pair 1B,1. However, the magnetic pole meter 1B, 1 is located at a position 90 degrees off from the magnetic pole pair 1A, 1 (pole 1A, 1).
(at half the interval of 180 degrees),
The same change in permeance as seen in the magnetic pole pair 1A, 1 appears at a rotation angle deviated by 1/4 pitch.

各磁極1A,1B,1,1におけるロータ
4とステータ1との間のパーミアンスPA,PB
P- A,P- Bを第4図に示す。第4図は、たて軸にパ
ーミアンス、横軸にロータ4の回転角度θを示し
た。角度2π/N(ラジアン)はロータ歯4a,4b の1ピツチ分の角度であり、Nはロータ4の1円
周に設けられている歯数(第1図の例では9)に
相当する。ロータ4の回転角度θに対応してステ
ータ磁極1A乃至1の2次巻線3A,3B,3
A,3に夫々誘起される電圧A,B,,の
レベルは、第4図に示すパーミアンスPA,PB
P- A,P- Bに対応するものとなる。従つて、第5図
に示すように、一方の磁極対1A,1の2次巻
線3A,3から得られる差動出力A−は回転
角度θを変数とする周期関数信号となり、これを
正弦波信号sinNθとすると、他方の磁極対1B,
1の2次巻線3B,3から得られる差動出力
B−は回転角度θを変数とする余弦関数の反転
信号−cosNθとなる。こうして、ロータ4及びス
テータ1に形成された歯の1/4ピツチ分に相当す
る角度(π/2Nラジアン)だけ位相のずれた周期関 数信号sinNθ及び−cosNθが得られる。
Permeance P A , P B between the rotor 4 and the stator 1 at each magnetic pole 1A, 1B, 1 , 1,
P - A and P - B are shown in Figure 4. FIG. 4 shows the permeance on the vertical axis and the rotation angle θ of the rotor 4 on the horizontal axis. The angle 2π/N (radian) is the angle corresponding to one pitch of the rotor teeth 4a, 4b, and N corresponds to the number of teeth provided on one circumference of the rotor 4 (9 in the example shown in FIG. 1). The secondary windings 3A, 3B, 3 of the stator magnetic poles 1A to 1 correspond to the rotation angle θ of the rotor 4.
The levels of the voltages A, B, , induced in A, 3, respectively, are determined by the permeances P A , P B ,
This corresponds to P - A and P - B. Therefore, as shown in FIG. 5, the differential output A- obtained from the secondary windings 3A, 3 of one magnetic pole pair 1A, 1 becomes a periodic function signal with the rotation angle θ as a variable, and this is expressed as a sine If the wave signal is sinNθ, the other magnetic pole pair 1B,
The differential output B- obtained from the secondary windings 3B and 3 of No. 1 becomes an inverted signal -cosNθ of a cosine function with the rotation angle θ as a variable. In this way, periodic function signals sinNθ and -cosNθ whose phases are shifted by an angle (π/2N radian) corresponding to 1/4 pitch of the teeth formed on the rotor 4 and stator 1 are obtained.

この位相のずれた2つの周期関数信号sinNθ及
び−cosNθにおいて回転角度(θ)対信号レベル
特性のリニア度の良好な部分を相補的に合成すれ
ば、全回転範囲にわたつてリニア度の良好な回転
角度検出信号を得ることができる。そのための信
号処理回路10の一例を第6図に示す。一方の磁
極対1A,1から得た差動出力A−=sinNθ
をA1とし、他方の磁極対1B,1から得た差
動出力B−=−cosNθをB1とする。
If the parts with good linearity of the rotation angle (θ) vs. signal level characteristics of these two phase-shifted periodic function signals sinNθ and -cosNθ are synthesized in a complementary manner, good linearity can be obtained over the entire rotation range. A rotation angle detection signal can be obtained. An example of a signal processing circuit 10 for this purpose is shown in FIG. Differential output A-=sinNθ obtained from one magnetic pole pair 1A, 1
is defined as A 1 , and the differential output B-=-cosNθ obtained from the other magnetic pole pair 1B, 1 is defined as B 1 .

第6図において、リニア領域検出回路20は、
回転角度θに応じて得られた2つの信号A1,B1
のレベルを監視して、回転角度対信号レベル特性
のリニア度の良好な領域に属するレベルを生じて
いる1つの信号(A1またはB1)を検出する。合
成回路21では、リニア領域検出回路20で検出
された信号(A1またはB1)を合成して、全回転
範囲にわたつてリニア度の良好な回転角度検出信
号S〓を得る。リニア領域検出回路20は、比較器
11及び12とゲート信号発生ロジツク13を含
んでいる。上述のようにして回転角度θに応じて
発生された信号A1は比較器11及び12に夫々
入力される。信号B1は比較器11に入力される
と共に、インバータ17で反転されて比較器12
に入力される。比較器11は信号A1とB1のレベ
ルの交点を検出するためのもので、A1≦B1のと
きその出力信号S1が“1”となる。比較器12
は信号A11とのレベルの交点を検出するため
のもので、A11のときその出力信号S2が“1”
となる。比較器11,12に入力される回転角度
θに対応する周期関数信号A1,B11の一例を
第7図aに示し、その出力信号S1,S2を同図b
に示す。ゲート信号発生ロジツク13は、各信号
S1,S2の立上り時及び立下り時(すなわち交点
検出タイミング)にもとづいてゲート信号TA1
TA2,TB1,TB2を第7図cに示すように発生す
る。具体的には、各ゲート信号TA1〜TB2は信号
S1及びS2のレベル状態に応じて次のロジツクが
成立したとき“1”となる。
In FIG. 6, the linear region detection circuit 20 is
Two signals A 1 and B 1 obtained according to the rotation angle θ
One signal (A 1 or B 1 ) producing a level belonging to a region with good linearity of the rotation angle vs. signal level characteristic is detected. The synthesis circuit 21 synthesizes the signals (A 1 or B 1 ) detected by the linear region detection circuit 20 to obtain a rotation angle detection signal S with good linearity over the entire rotation range. Linear region detection circuit 20 includes comparators 11 and 12 and gate signal generation logic 13. The signal A1 generated in accordance with the rotation angle θ as described above is input to comparators 11 and 12, respectively. The signal B1 is input to the comparator 11, and is inverted by the inverter 17 and sent to the comparator 12.
is input. The comparator 11 is for detecting the intersection of the levels of the signals A 1 and B 1 , and its output signal S1 becomes "1" when A 1 ≦B 1 . Comparator 12
is for detecting the intersection of the levels of signals A 1 and 1 , and when A 11 , the output signal S2 is “1”
becomes. An example of the periodic function signals A 1 , B 1 , 1 corresponding to the rotation angle θ input to the comparators 11 and 12 is shown in FIG. 7a, and the output signals S1 and S2 are shown in FIG. 7b.
Shown below. The gate signal generation logic 13 generates each signal.
Based on the rise and fall of S1 and S2 (that is, the intersection detection timing), the gate signal T A1 ,
T A2 , T B1 , and T B2 are generated as shown in FIG. 7c. Specifically, each gate signal T A1 ~ T B2 is a signal
It becomes "1" when the following logic is established according to the level states of S1 and S2.

TA1=S1・S2,TA2=1・2, TB1=1・S2,TB2=S1・2, ゲート信号TA1及びTA2は合成回路21におい
て信号A1を選択するために利用され、ゲート信
号TB1及びTB2は信号B1を選択するために利用さ
れる。従つて、第7図cのように発生するゲート
信号TA1,TA2,TB1,TB2にもとづいて第7図d
に示すように信号A1及びB1におけるリニア度の
良好な部分だけが選択合成されて、全回転範囲に
わたつてリニア度の良好な回転角度検出信号S〓が
得られる。
T A1 = S1・S2, T A2 = 1・2, T B1 = 1・S2, T B2 = S1・2, gate signals T A1 and T A2 are used in the synthesis circuit 21 to select signal A 1 . , gate signals T B1 and T B2 are used to select signal B1 . Therefore, based on the gate signals T A1 , T A2 , T B1 , T B2 generated as shown in Fig. 7 c, Fig. 7 d
As shown in FIG. 2, only the portions with good linearity in the signals A 1 and B 1 are selectively combined, and a rotation angle detection signal S〓 with good linearity over the entire rotation range is obtained.

信号処理回路10の別の実施例として第8図に
示すような構成を採用することができる。第8図
において、リニア領域検出回路20の構成は第6
図と全く同一であり、各信号A1,B1のリニア部
分に対応するゲート信号TA1,TA2,TB1,TB2
第9図bに示すようにゲート信号発生ロジツク1
3から得られる。合成回路21には回転角度θに
応じて得られた信号A1及びB1のほかにそれらの
反転信号1(=−sinNθ)及び1(=cosNθ)が
入力される。これらの信号A1,B111のレ
ベルと回転角度θとの関係を第9図aに示す。合
成回路21内の選択回路14では、ゲート信号
TA1によつて信号1を選択し、ゲート信号TB1
よつて信号B1を選択し、ゲート信号TA2によつて
信号A1を選択し、ゲート信号TB2によつて信号1
を選択する。こうして選択回路14で選択出力さ
れる信号S〓″は、第9図cに示すように、信号
A1,B111のリニア部分のうち同一方向の
傾きをもつ部分を合成したものとなる。合成回路
21内にはもう一つの選択回路15が設けられて
いる。この選択回路15にはレベルの異なる4つ
の基準電圧E1,E2,E3,E4が入力されており、
ゲート信号TB1によつて基準電圧E1が選択され、
ゲート信号TA1によつて基準電圧E2が選択され、
ゲート信号TB2によつて基準電圧E3が選択され、
ゲート信項TA2によつて基準電圧E4が選択され
る。選択回路15で選択された基準電圧E1乃至
E4は加算回路16に入力され、選択回路14で
選択合成された信号Sθ″に加算される。その結
果、ゲート信号TB1によつて選択された信号B1
リニア部分に対しては基準電圧E1が加算され、
ゲート信号TA1によつて選択された信号1のリニ
ア部分に対しては基準電圧E2が加算され、ゲー
ト信号TB2によつて選択された信号1のリニア部
分に対しては基準電圧E3が加算され、ゲート信
号TA2によつて選択された信号A1のリニア部分に
対しては基準電圧E4が加算される。基準電圧E1
は、信号A1とB1の交点における信号レベルに相
当し、E2はE1の3倍、E3はE1の5倍、E4はE1
の7倍のレベルである。従つて、加算回路16か
らは第9図dに示すように所定回転範囲(この例
では歯の1ピツチに相当する2π/N)にわたつて連 続的にリニアな回転角度検出信号S〓が得られる。
As another embodiment of the signal processing circuit 10, a configuration as shown in FIG. 8 can be adopted. In FIG. 8, the configuration of the linear region detection circuit 20 is as follows.
The gate signals T A1 , T A2 , T B1 , T B2 corresponding to the linear parts of each signal A 1 , B 1 are generated in the gate signal generation logic 1 as shown in FIG. 9b.
Obtained from 3. In addition to the signals A 1 and B 1 obtained according to the rotation angle θ, their inverted signals 1 (=−sinNθ) and 1 (=cosNθ) are input to the synthesis circuit 21. The relationship between the levels of these signals A 1 , B 1 , 1 , 1 and the rotation angle θ is shown in FIG. 9a. In the selection circuit 14 in the synthesis circuit 21, the gate signal
Select signal 1 by T A1 , select signal B 1 by gate signal T B1 , select signal A 1 by gate signal T A2 , and select signal 1 by gate signal T B2 .
Select. In this way, the signal S〓'' selectively outputted by the selection circuit 14 is as shown in FIG. 9c.
It is a composite of the linear parts of A 1 , B 1 , 1 , 1 that have inclinations in the same direction. Another selection circuit 15 is provided within the synthesis circuit 21. Four reference voltages E1, E2, E3, and E4 of different levels are input to this selection circuit 15.
Reference voltage E1 is selected by gate signal T B1 ,
Reference voltage E2 is selected by gate signal T A1 ,
Reference voltage E3 is selected by gate signal T B2 ,
Reference voltage E4 is selected by gate signal T A2 . The reference voltages E1 to 1 selected by the selection circuit 15
E4 is inputted to the adder circuit 16 and added to the signal Sθ'' selectively synthesized by the selection circuit 14. As a result, the linear portion of the signal B1 selected by the gate signal TB1 has a reference voltage E1 is added,
Reference voltage E2 is added to the linear part of signal 1 selected by gate signal T A1 , and reference voltage E3 is added to the linear part of signal 1 selected by gate signal T B2 . The reference voltage E4 is added to the linear portion of the signal A1 selected by the gate signal T A2 . Reference voltage E1
corresponds to the signal level at the intersection of signals A 1 and B 1 , E2 is 3 times E1, E3 is 5 times E1, E4 is E1
This is seven times the level. Therefore, as shown in FIG. 9d, the addition circuit 16 obtains a continuously linear rotation angle detection signal S over a predetermined rotation range (in this example, 2π/N corresponding to one tooth pitch). It will be done.

尚、第6図及び第8図のリニア領域検出回路2
0では信号A1とB1の交点及びA11の交点の検
出にもとづいてリニア領域を検出するようにして
いるが、これに限らず、信号A1及びB1のレベル
が所定の基準レベル(+E1,−E1)以内に入つて
いるか否かを比較検出することによりリニア領域
を検出するようにすることも可能である。すなわ
ち、信号A1とB1の交点のレベル(+E1,−E1)
は予測できるので、−E1≦A1≦+E1あるいは−
E1≦B1≦+E1を満足する領域を比較検出するこ
とにより信号A1あるいはB1のリニア領域を検出
することができる。
In addition, the linear area detection circuit 2 in FIGS. 6 and 8
0, the linear region is detected based on the detection of the intersection of the signals A 1 and B 1 and the intersection of A 1 and 1 , but the level of the signals A 1 and B 1 is not limited to this. It is also possible to detect the linear region by comparing and detecting whether it is within the level (+E1, -E1). In other words, the level of the intersection of signals A 1 and B 1 (+E1, −E1)
can be predicted, so −E1≦A 1 ≦+E1 or −
The linear region of the signal A 1 or B 1 can be detected by comparing and detecting the region satisfying E1≦B 1 ≦+E1.

ところで、上記実施例では歯の1ピツチ(2π/N ラジアン)内での相対的な回転角度しか検出する
ことができない。しかし、適宜の手段によりロー
タ4の各歯毎に粗い絶対的回転角度を別途検出
し、この各歯毎の粗い絶対的回転角度と上述のよ
うにして求めた1ピツチ内の密な相対的回転角度
との組合せによりロータ4の回転角度θの絶対値
を求めることができる。第10図はその一例を側
面図にて略示したもので、回転角度θが与えられ
る軸5に2つの検出装置22,23が設けられて
いる。一方の検出装置22は第1図に示すように
スロツト歯1a,1b,4a,4bを設けたステ
ータ1とロータ4から成るもので、前述のように
各歯毎に相対的回転角度を高分解能で検出するも
のである。もう一方の検出装置23は各歯毎の絶
対的回転角度を粗く検出するためのものである。
この粗い検出装置23の一例を第11図に示す。
第11図において、ステータ1′は90度の間隔で
配された4つの磁極1A′〜1′を有し、各磁極
1A′〜1′には第1図と同様に1次巻線と2次
巻線が夫々巻線され、対を成す磁極1A′と1
A′または1B′と1′が夫々差動変化するよう
になつているが、各磁極の端部にスロツト歯は設
けられていない。ロータ4′は軸5に偏心して取
付けられており、スロツト歯は設けられていな
い。このロータ4′の偏心によつて、各磁極1
A′〜1′とロータ4′との間のパーミアンスは
ロータ4′の1回転につき1サイクルの割合いで
変化する。尚、ロータ4′の形状は図示のような
偏心形状に限らず、要するに1回転につき1サイ
クルの割合いでパーミアンス変化を生ぜしめるも
のであればよい。第11図の検出装置23の検出
出力を第6図あるいは第8図に示すような信号処
理回路10によつて処理する。その結果、第12
図aに示すように1回転全域にわたつてリニアな
(しかし分解能は粗いが)角度検出信号S〓′が検出
装置23によつて得られる。他方、検出装置22
から得られる角度検出信号S〓は第12図bに示す
ように歯の1ピツチ毎に相対的回転角度を高分解
能で示すものである。従つて、両検出装置22及
び23の検出信号S〓,S〓′の組合せにより高分解
能で絶対的回転角度を検出することができる。
尚、検出装置23としては、各歯の位置に対応し
て第12図cに示すようにステツプ状の検出信号
S〓′を発生するもの(例えばスイツチ、各種セン
サ等と処理回路を組合せたもの)を用いてもよ
い。
By the way, in the above embodiment, only the relative rotation angle within one tooth pitch (2π/N radians) can be detected. However, by separately detecting the coarse absolute rotation angle for each tooth of the rotor 4 by an appropriate means, the coarse absolute rotation angle for each tooth and the fine relative rotation within one pitch determined as described above are calculated. In combination with the angle, the absolute value of the rotation angle θ of the rotor 4 can be determined. FIG. 10 schematically shows one example in a side view, in which two detection devices 22 and 23 are provided on the shaft 5 to which the rotation angle θ is applied. One of the detection devices 22 consists of a stator 1 and a rotor 4, each having slotted teeth 1a, 1b, 4a, 4b, as shown in FIG. It is detected by The other detection device 23 is for roughly detecting the absolute rotation angle of each tooth.
An example of this rough detection device 23 is shown in FIG.
In FIG. 11, a stator 1' has four magnetic poles 1A' to 1' arranged at 90 degree intervals, and each magnetic pole 1A' to 1' has a primary winding and two magnetic poles, as in FIG. The next windings are wound respectively, forming a pair of magnetic poles 1A' and 1.
Although A' or 1B' and 1' are adapted to vary differentially, no slot teeth are provided at the ends of each magnetic pole. The rotor 4' is mounted eccentrically on the shaft 5 and is not provided with slotted teeth. Due to the eccentricity of the rotor 4', each magnetic pole 1
The permeance between A'-1' and the rotor 4' changes at a rate of one cycle per revolution of the rotor 4'. Note that the shape of the rotor 4' is not limited to the eccentric shape shown in the drawings, but may be any shape that causes a change in permeance at a rate of one cycle per rotation. The detection output of the detection device 23 shown in FIG. 11 is processed by a signal processing circuit 10 as shown in FIG. 6 or 8. As a result, the 12th
As shown in Fig. a, a linear angle detection signal S〓' (although the resolution is coarse) is obtained by the detection device 23 over the entire range of one rotation. On the other hand, the detection device 22
As shown in FIG. 12b, the angle detection signal S〓 obtained from the angle detection signal S〓 indicates the relative rotation angle for each tooth pitch with high resolution. Therefore, by combining the detection signals S〓 and S〓' of both the detection devices 22 and 23, the absolute rotation angle can be detected with high resolution.
The detection device 23 outputs a step-shaped detection signal as shown in FIG. 12c corresponding to the position of each tooth.
A device that generates S〓′ (for example, a switch, a combination of various sensors, etc. and a processing circuit) may be used.

上記実施例では、検出信号の電圧レベルにもと
づいて回転角度を検出するようにしているが、2
次側に表われる励磁用交流信号成分の位相ずれに
もとづいて回転角度を検出することもできる。以
下その実施例を示す。
In the above embodiment, the rotation angle is detected based on the voltage level of the detection signal.
The rotation angle can also be detected based on the phase shift of the excitation AC signal component appearing on the next side. Examples are shown below.

第1図と全く同一構成の検出装置22を用い
て、その巻線の回路を第13図のように変更する
ことにより、この発明の回転角度検出装置を位相
検出型のものとすることができる。第2図では1
次巻線として交流信号を印加していた巻線2A,
2B,2,2を第13図では2次巻線として
使用する。また、第2図では2次巻線として夫々
差動出力を取り出すようにしていた巻線3A,3
Aあるいは3B,3を第13図では1次巻線と
して使用する。そして、差動変化を生じる磁極対
1A,1及び1B,1を位相のずれた別々の
交流信号で励磁する。尚、或る瞬間において各極
1A,1,1B,1に励磁される磁束の向き
は矢印X,Yのようになる。一方の磁極対1A,
1の1次巻線3A,3には適宜の発振手段2
4から正弦波信号Isinωtが印加され、他方の磁極
対1B,1の1次巻線3B,3には適宜の発
振手段25から余弦波信号Icosωtが印加される。
第1図に示すようにステータ1及びロータ4に1
ピツチ=2π/Nラジアンのスロツト歯が設けられて いるので、各磁極対1A乃至1とロータ4との
間のパーミアンス変化は前述の通り1ピツチにつ
き第4図のようになる。この図から明らかなよう
に、正弦波信号Isinωtによつて励磁される一方の
磁極対1A,1と余弦波信号Icosωtによつて
励磁される他方の磁極対1B,1とのパーミア
ンス変化には1/4ピツチのずれがあり、一方のパ
ーミアンス変化を余弦関数cosNθで表わすとする
と、他方のパーミアンス変化は正弦関数sinNθで
表わせる。そのため、各磁極対1A,1及び1
B,1の2次巻線2A,2,2B,2に誘
起された電圧の合成出力Eは次式のように略示で
きる。
By using the detection device 22 having exactly the same configuration as in FIG. 1 and changing the winding circuit as shown in FIG. 13, the rotation angle detection device of the present invention can be made into a phase detection type. . In Figure 2, 1
Winding 2A to which an AC signal was applied as the next winding,
2B, 2, 2 is used as a secondary winding in FIG. In addition, in Fig. 2, windings 3A and 3 are used as secondary windings to take out differential outputs, respectively.
A or 3B, 3 is used as the primary winding in FIG. Then, the magnetic pole pairs 1A, 1 and 1B, 1 that cause differential changes are excited with separate alternating current signals that are out of phase. Incidentally, the direction of the magnetic flux excited in each pole 1A, 1, 1B, 1 at a certain moment is as shown by arrows X and Y. One magnetic pole pair 1A,
Appropriate oscillation means 2 is connected to the primary winding 3A, 3 of 1.
A sine wave signal Isinωt is applied from a suitable oscillating means 25, and a cosine wave signal Icosωt is applied to the primary windings 3B, 3 of the other magnetic pole pair 1B, 1.
1 for the stator 1 and rotor 4 as shown in FIG.
Since slot teeth of pitch=2π/N radians are provided, the permeance change between each magnetic pole pair 1A to 1 and the rotor 4 is as shown in FIG. 4 for each pitch, as described above. As is clear from this figure, the permeance change between one magnetic pole pair 1A, 1 excited by the sine wave signal Isinωt and the other magnetic pole pair 1B, 1 excited by the cosine wave signal Icosωt is 1 If there is a /4 pitch shift and one permeance change is expressed by a cosine function cosNθ, the other permeance change can be expressed by a sine function sinNθ. Therefore, each magnetic pole pair 1A, 1 and 1
The combined output E of the voltages induced in the secondary windings 2A, 2, 2B, 2 of B, 1 can be roughly expressed as the following equation.

E=Ksin(ωt−Nθ) …(1) すなわち、励磁用交流信号sinωtに対してロー
タ4の回転角度θのN倍(Nは前述の通り1回転
当りのスロツト歯のピツチ数)の位相ずれNθが
生じた交流信号を出力信号Eとして得ることがで
きる。Kは定数である。
E=Ksin(ωt−Nθ) …(1) In other words, the phase shift is N times the rotation angle θ of the rotor 4 (N is the number of slot tooth pitches per rotation as described above) with respect to the excitation AC signal sinωt. An alternating current signal in which Nθ occurs can be obtained as an output signal E. K is a constant.

第13図の2次巻線2A〜2の出力信号Eか
ら位相ずれNθを検出する回路の一例を第14図
に示す。第14図において、検出装置22は第1
図に示すこの発明に係る検出装置であつて、巻線
2A〜2,3A〜3の回路が第13図のよう
に構成されたものである。
FIG. 14 shows an example of a circuit for detecting the phase shift Nθ from the output signals E of the secondary windings 2A to 2 in FIG. 13. In FIG. 14, the detection device 22 is
In the detection device according to the present invention shown in the figure, the circuit of windings 2A-2, 3A-3 is configured as shown in FIG.

発振器32は高速のクロツクパルスCPを発振
する。分周回路33はこのクロツクパルスCPを
1/M分周してデユーテイ50%のパルスPbと、この パルスPbの反転信号Paを出力する(但し、Mは
任意の整数)。詳しくは、2/M分周器34と1/2分 周用のフリツプフロツプ35とを含み、クロツク
パルスCPを2/M分周したパルスPcを分周器34 から得て、このパルスPcをフリツプフロツプ3
5で1/2分周する。その結果、フリツプフロツプ
35の出力(θ)からはクロツクパルスCPの1/M の周波数をもつデユーテイ50%の方形波パルス
Pbが出力され、その反転出力()からは該パ
ルスPbを反転した方形波パルスPaが出力される。
180度位相のずれたパルスPb及びPaは1/2分周用
のフリツプフロツプ36及び37に夫々入力さ
れ、これらのパルスPb及びPaを夫々1/2分周した
パルス1/2Pb及び1/2Paが得られる。各フリツプ
フロツプ36及び37から出力されるパルス1/2
Pb及び1/2Paは、クロツクパルスCPの1/2Mの周 波数をもち、かつ位相が90度ずれている。
Oscillator 32 generates a high speed clock pulse CP. The frequency dividing circuit 33 divides the frequency of this clock pulse CP by 1/M and outputs a pulse Pb with a duty of 50% and an inverted signal Pa of this pulse Pb (M is an arbitrary integer). Specifically, it includes a 2/M frequency divider 34 and a flip-flop 35 for 1/2 frequency division, and a pulse Pc obtained by dividing the clock pulse CP by 2/M is obtained from the frequency divider 34, and this pulse Pc is sent to the flip-flop 35.
Divide the frequency by 1/2 by 5. As a result, the output (θ) of the flip-flop 35 produces a 50% duty square wave pulse with a frequency of 1/M of the clock pulse CP.
Pb is output, and its inverted output ( ) outputs a square wave pulse Pa, which is the inverted pulse Pb.
Pulses Pb and Pa with a phase shift of 180 degrees are input to flip-flops 36 and 37 for 1/2 frequency division, respectively, and pulses 1/2Pb and 1/2Pa, which are obtained by dividing these pulses Pb and Pa by 1/2, are obtained. can get. Pulse 1/2 output from each flip-flop 36 and 37
Pb and 1/2Pa have a frequency of 1/2M of the clock pulse CP and are 90 degrees out of phase.

各パルス1/2Pb及び1/2Paはローパスフイルタ
38及び39に夫々入力され、その基本波成分が
取り出される。従つて、ローパスフイルタ38か
ら出力される信号が余弦波信号cosωtであるとす
ると、ローパスフイルタ39から出力される信号
は正弦波信号sinωtとなる。ローパスフイルタ3
8の出力cosωtは増幅器40で増幅され、その出
力Icosωtが一方の励磁極対1B及び1の1次
巻線3B及び3に印加される。ローパスフイル
タ39の出力sinωtは増幅器41で増幅され、そ
の出力Isinωtが他方の励磁極対1A及び1の1
次巻線3A及び3に印加される。
Each pulse 1/2Pb and 1/2Pa is input to low-pass filters 38 and 39, respectively, and their fundamental wave components are extracted. Therefore, if the signal output from the low-pass filter 38 is a cosine wave signal cosωt, the signal output from the low-pass filter 39 is a sine wave signal sinωt. low pass filter 3
The output cosωt of 8 is amplified by the amplifier 40, and the output Icosωt is applied to one excitation pole pair 1B and the primary windings 3B and 3 of 1. The output sinωt of the low-pass filter 39 is amplified by the amplifier 41, and the output Isinωt of the other excitation pole pair 1A and 1 is
Applied to the next windings 3A and 3.

前述のように、出力巻線2A〜2からは回転
角度θに対応する位相ずれNθの生じた交流信号
E=Ksin(ωt−Nθ)が得られる。この出力信号
Eは増幅器42を介して極性判別回路26に入力
される。もう1つの極性判別回路27には一方の
励磁用交流信号Isinωtが増幅器24から与えられ
る。極性判別回路26及び27は入力信号の振幅
が正極性のとき“1”を出力し、負極性のとき
“0”を出力する。各極性判別回路26及び27
の出力は立上り検出回路28及び29に夫々入力
される。立上り検出回路28及び29は単安定マ
ルチバイブレータであり、入力信号が“1”に立
上つたとき1発の短パルスを出力する。従つて、
第15図に示すように回転角度検出信号E=
Ksin(ωt−Nθ)の位相角(ωt−Nθ)が0度のと
き立上り検出回路28から立上り検出パルスTs
が出力され、励磁用交流信号Isinωtの位相角ωtが
0度のとき立上り検出回路29から立上り検出パ
ルスToが出力される。回転角度検出信号E=
Ksin(ωt−Nθ)は励磁用交流信号Isinωtよりも回
転角度θのN倍相当する位相角Nθだけ遅れてい
る。従つて、立上り検出パルスToの発生時から
位相ずれNθに相当する時間遅れの後立上り検出
パルスTsが発生される。
As described above, an alternating current signal E=Ksin(ωt−Nθ) with a phase shift Nθ corresponding to the rotation angle θ is obtained from the output windings 2A to 2. This output signal E is input to the polarity determination circuit 26 via the amplifier 42. The other polarity determining circuit 27 is supplied with one excitation AC signal Isinωt from the amplifier 24. The polarity determination circuits 26 and 27 output "1" when the amplitude of the input signal has positive polarity, and output "0" when the amplitude of the input signal has negative polarity. Each polarity discrimination circuit 26 and 27
The outputs of are input to rise detection circuits 28 and 29, respectively. The rise detection circuits 28 and 29 are monostable multivibrators, and output one short pulse when the input signal rises to "1". Therefore,
As shown in FIG. 15, the rotation angle detection signal E=
When the phase angle (ωt-Nθ) of Ksin (ωt-Nθ) is 0 degrees, a rising edge detection pulse Ts is sent from the rising edge detection circuit 28.
is output, and when the phase angle ωt of the excitation AC signal Isinωt is 0 degrees, the rise detection circuit 29 outputs a rise detection pulse To. Rotation angle detection signal E=
Ksin(ωt−Nθ) lags behind the excitation AC signal Isinωt by a phase angle Nθ corresponding to N times the rotation angle θ. Therefore, the rising edge detection pulse Ts is generated after a time delay corresponding to the phase shift Nθ from the generation of the rising edge detection pulse To.

カウンタ30を利用して、立上り検出パルス
ToとTsとの時間差をカウントすることにより位
相ずれNθに対応するデータを求めることができ
る。カウンタ30のカウント入力には発振器15
から発振されたクロツクパルスCPが与えられる。
励磁用の交流信号Isinωt,Icosωtは、このクロツ
クパルスCPの1/2Mの周波数をもつものである。
Using the counter 30, the rising edge detection pulse
Data corresponding to the phase shift Nθ can be obtained by counting the time difference between To and Ts. The oscillator 15 is connected to the count input of the counter 30.
A clock pulse CP oscillated from is given.
The excitation AC signals Isinωt and Icosωt have a frequency of 1/2M of this clock pulse CP.

カウンタ30のリセツト入力には励磁用交流信号
Isinωtの0位相を示すパルスToが与えられる。
従つて、カウンタ30は励磁用交流信号Isinωtの
0位相毎にリセツトされる。
The reset input of the counter 30 is an excitation AC signal.
A pulse To indicating the 0 phase of Isinωt is given.
Therefore, the counter 30 is reset every 0 phase of the excitation AC signal Isinωt.

カウンタ30の出力はバツフアレジスタ31に
入力される。バツフアレジスタ31のサンプリン
グクロツク入力には回転角度検出信号Ksin(ωt−
Nθ)の0位相(ωt−Nθ=0)を示すパルスTs
が与えられる。このパルスTsの発生時にカウン
タ30のカウント内容がバツフアレジスタ31に
取り込まれる。従つて、バツフアレジスタ31に
は、位相ずれNθに対応するカウント値が取り込
まれる。こうして、実際の回転角度θのN倍に拡
大された位相ずれNθを示すデータD〓がレジスタ
31から出力される。従つて、高分解能で回転角
度検出を行なうことができる。
The output of the counter 30 is input to a buffer register 31. The rotation angle detection signal Ksin(ωt−
Pulse Ts indicating 0 phase (ωt−Nθ=0) of Nθ)
is given. When this pulse Ts is generated, the count contents of the counter 30 are taken into the buffer register 31. Therefore, the buffer register 31 receives a count value corresponding to the phase shift Nθ. In this way, the register 31 outputs data D〓 indicating a phase shift Nθ that is expanded to N times the actual rotation angle θ. Therefore, rotation angle detection can be performed with high resolution.

ところで、前述と同様に、レジスタ31内のデ
ータD〓は歯の1ピツチ内での相対的回転角度を
高分解能で示すものであるため、第10図と同様
に各歯毎に粗い絶対的回転角度を検出するための
検出装置23を並設するのが好ましい。検出装置
23は第11図に示すものと同一構造のものを用
いることができるが、これを位相検出型とするた
めにステータ巻線の回路構成を第13図のように
する。その場合、検出装置23の出力信号E′は
Ksin(ωt−θ)となり、回転角度θに対応する位
相ずれが生じる。この検出装置23の出力信号
E′にもとづいて位相ずれθに対応するデータ
D〓′を求めるには第14図と同様の処理を行なえ
ばよい。このようにすると、高分解能の検出装置
22による相対的回転角度検出データD〓と低分
解能の検出装置23による絶対的回転角度検出デ
ータDθ′との関係は第12図b,aに示す信号S〓,
S〓′と同様のものとなり(但し同図のたて軸がレ
ベルであるのに対してこの場合は位相ずれとな
る)、両者の組合せにより絶対的回転角度を高分
解能で検出することができる。
By the way, as mentioned above, the data D〓 in the register 31 indicates the relative rotation angle within one pitch of the teeth with high resolution. Preferably, a detection device 23 for detecting the angle is provided in parallel. The detection device 23 can have the same structure as that shown in FIG. 11, but in order to make it a phase detection type, the circuit configuration of the stator winding is made as shown in FIG. 13. In that case, the output signal E' of the detection device 23 is
Ksin(ωt−θ), and a phase shift corresponding to the rotation angle θ occurs. The output signal of this detection device 23
Data corresponding to phase shift θ based on E′
To obtain D〓', the same processing as in FIG. 14 may be performed. In this way, the relationship between the relative rotation angle detection data D〓 by the high-resolution detection device 22 and the absolute rotation angle detection data Dθ' by the low-resolution detection device 23 is determined by the signal S shown in FIGS. 12b and 12a. 〓、
It is similar to S〓' (however, the vertical axis in the figure is a level, but in this case it is a phase shift), and by combining the two, the absolute rotation angle can be detected with high resolution. .

尚、ステータ1とロータ4の形状は第1図に示
したものに限らず、この発明の要旨を逸脱しない
範囲で任意に設計変更することができる。例え
ば、ステータ1とロータ4と間のギヤツプを通る
磁束の向きは第1図では径方向となつているが、
第16図に示すように軸方向となるように設計変
更することができる。第16図において、ロータ
43には第1図のロータ4と同様に一定ピツチの
スロツト歯が形成されている。ステータ44は、
円周上に4つの磁極44A,44B,44,4
4を有し、各磁極44A乃至44は軸方向に
突出しており、ロータ43のスロツト歯に対向す
る端面にスロツト歯が夫々形成されている。また
ステータ44の中心部には磁極44Cが軸方向に
突出している。検出信号のレベルにもとづいて回
転角度を検出する場合は、磁極44A乃至44
の巻線45A乃至45を2次巻線として、巻線
45Aと45の差動出力を取り出すと共に巻線
45Bと45の差動出力を取り出す。このとき
中心部の磁極44Cの巻線45Cを1次巻線とす
る。検出信号の位相ずれにもとづいて回転角度を
検出する場合は、上記とは逆に巻線45Aと45
Aを1対の1次巻線とし、45Bと45とをも
う1対の1次巻線とし、巻線45Cを2次巻線と
する。
Note that the shapes of the stator 1 and rotor 4 are not limited to those shown in FIG. 1, and can be modified as desired without departing from the gist of the invention. For example, the direction of magnetic flux passing through the gap between the stator 1 and rotor 4 is in the radial direction in FIG.
As shown in FIG. 16, the design can be changed so that it is in the axial direction. In FIG. 16, the rotor 43 is formed with slotted teeth of a constant pitch, similar to the rotor 4 in FIG. The stator 44 is
Four magnetic poles 44A, 44B, 44, 4 on the circumference
4, each of the magnetic poles 44A to 44 protrudes in the axial direction, and slot teeth are formed on the end face facing the slot teeth of the rotor 43, respectively. Furthermore, a magnetic pole 44C protrudes in the axial direction from the center of the stator 44. When detecting the rotation angle based on the level of the detection signal, the magnetic poles 44A to 44
The windings 45A to 45 are used as secondary windings, and the differential output between the windings 45A and 45 is taken out, as well as the differential output between the windings 45B and 45. At this time, the winding 45C of the central magnetic pole 44C is the primary winding. When detecting the rotation angle based on the phase shift of the detection signal, contrary to the above, windings 45A and 45
Let A be a pair of primary windings, 45B and 45 be another pair of primary windings, and winding 45C be a secondary winding.

また、第1図ではステータ1の各磁極1A及至
1は同一円周上に位置するが、第17図に示す
ように円周方向の配置角度はそのままにして各磁
極1A乃至1を軸方向に幾分ずらして配置し、
その分だけロータ4を長くすることも可能であ
る。第17図においてロータ46は第1図のロー
タ4の軸方向の長さを幾分長くしたものである。
ステータ47は差動変化する1対の磁極1A,1
Aのみを有しており、もう1つのステータ48は
差動変化するもう1対の磁極1B,1のみを有
している。これらのステータ47及び48が、磁
極対1A,1と1B,1が円周方向に90度ず
れるような関係を保つて軸方向に並んで配されて
いる。各磁極1A,1,1B,1に巻回され
た巻線2A〜2,3A〜3は第2図あるいは
第13図と全く同様に回路構成するものとする。
In addition, in FIG. 1, the magnetic poles 1A and 1 of the stator 1 are located on the same circumference, but as shown in FIG. Arranged slightly off-center,
It is also possible to lengthen the rotor 4 by that much. In FIG. 17, a rotor 46 is slightly longer than the rotor 4 in FIG. 1 in the axial direction.
The stator 47 has a pair of differentially changing magnetic poles 1A, 1
The other stator 48 has only another pair of differentially varying magnetic poles 1B, 1. These stators 47 and 48 are arranged side by side in the axial direction such that the magnetic pole pairs 1A, 1 and 1B, 1 are offset by 90 degrees in the circumferential direction. It is assumed that the windings 2A-2, 3A-3 wound around each magnetic pole 1A, 1, 1B, 1 have a circuit configuration exactly the same as that in FIG. 2 or FIG. 13.

また、差動変化する磁極対の数は2対に限ら
ず、更に増してもよい。また、上記実施例では、
対を成す2つの磁極は半径方向で対向するよう
(180度の間隔で)配置しているが、これに限らな
い。
Further, the number of differentially changing magnetic pole pairs is not limited to two pairs, and may be further increased. Furthermore, in the above embodiment,
Although the two magnetic poles forming a pair are arranged to face each other in the radial direction (at an interval of 180 degrees), the present invention is not limited thereto.

更に、第18図及び第19図に示すように、各
磁極対1A,1及び1B,1の円周方向上の
配置関係は同じとし、各々に対応するロータ4
A,4Bのスロツト歯に1/4ピツチ分の機械的位
相ずれが生じるようにしても上記各実施例と同様
の効果を得ることができる。第18図はE字型の
ステータ50,51を半径方向に向い合せに配し
たものであり、各磁極1A乃至1には巻線が
夫々1個だけ設けられ、中央の磁極50C,51
Cは第16図の磁極44Cと同様の役割を果す。
第19図は1対の磁極対1A,1及び1B,1
Bを夫々有する円形のステータ47,48を角度
をずらさずに配列したものであり、ロータ4Aと
4Bのスロツト歯に1/4ピツチ分の機械的位相ず
れが生じているので第17図と実質的に同様に動
作する。第18図及び第19図共、巻線の回路構
成は第2図(電圧レベル検出型)あるいは第13
図(位相ずれ検出型)のどちらでも適用すること
ができる。
Further, as shown in FIGS. 18 and 19, the circumferential arrangement relationship of each magnetic pole pair 1A, 1 and 1B, 1 is the same, and the rotor 4 corresponding to each
Even if a mechanical phase shift of 1/4 pitch is caused in the slot teeth A and 4B, the same effects as in each of the above embodiments can be obtained. FIG. 18 shows E-shaped stators 50, 51 arranged facing each other in the radial direction, each of the magnetic poles 1A to 1 having only one winding, and the central magnetic poles 50C, 51
C plays the same role as the magnetic pole 44C in FIG.
Figure 19 shows a pair of magnetic poles 1A, 1 and 1B, 1.
Circular stators 47 and 48, each having B, are arranged without shifting their angles, and since there is a mechanical phase shift of 1/4 pitch between the slot teeth of rotors 4A and 4B, it is substantially the same as in Fig. 17. works similarly. In both Figures 18 and 19, the winding circuit configuration is as shown in Figure 2 (voltage level detection type) or Figure 13.
Either of the types shown in the figure (phase shift detection type) can be applied.

尚、第2図、第13図の巻線2A乃至2、3
A乃至3は必らずしも図示のように直列接続さ
れている必要はなく、1次巻線にあつては夫々の
巻線に所定の交流信号を夫々単独で印加し、か
つ、2次巻線にあつては夫々の巻線出力を単独で
取り出した後、加算または引算するようにしても
よいことは勿論である。また、スロツト歯の溝部
1a,4aは必らずしもそこが凹空間となつてい
ることを条件とするのではなく、適宜の非磁性材
がそこに充填されていてもよい。
In addition, the windings 2A to 2, 3 in FIGS. 2 and 13
A to 3 do not necessarily have to be connected in series as shown in the figure; in the case of the primary winding, a predetermined AC signal is applied to each winding independently, and the secondary Of course, in the case of windings, the outputs of each winding may be extracted individually and then added or subtracted. Further, the grooves 1a and 4a of the slot teeth do not necessarily have to be concave spaces, but may be filled with an appropriate non-magnetic material.

以上説明したようにこの発明によれば、ステー
タとロータにスロツト歯を設けたことにより回転
角度検出分解能が飛躍的に向上するという優れた
効果を奏する。すなわち、電圧レベル検出型の場
合は、回転角度θに対応する検出信号がスロツト
歯の1ピツチに相当する角度(2π/N)を1サイク ルとする周期関数信号(sinNθ)として得られる
ため、1回転(2π)につき1サイクルの周期関
数信号(sinθ)として回転角度θを検出する場合
に比べて、検出分解能がN倍(Nはロータ1回転
分の歯のピツチ数)となる。また、位相ずれ検出
型の場合も、回転角度θに対応する位相ずれが
Nθとなるので分解能がN倍となる。しかも、各
磁極対間におけるスロツト歯の機械的位相ずれに
より、リニア度の良好な回転角度検出を行なうこ
とができるようになるという効果もある。すなわ
ち電圧レベル検出型においては、各々の磁極対か
ら位相のずれた周期関数信号(sinNθ,−cosNθ)
を同時に検出することができるので、両者のリニ
ア領域を相補的に合成することにより全回転範囲
にわたつてリニア度の良好な回転角度検出を行な
うことができる。また、位相ずれ検出型において
は、各磁極対を位相のずれた交流信号によつて励
磁することにより、この励磁信号の位相ずれとス
ロツト歯のずれによる磁極対間のパーミアンス変
化のずれとの相補作用によつて回転角度に対応す
る位相ずれが生じた交流信号(sin(ωt−Nθ))を
得るので、完全にリニアな回転角度検出を行なう
ことができる(交流信号の位相ずれと回転角度と
の関係は完全にリニアであるため)。
As explained above, according to the present invention, the provision of slot teeth in the stator and rotor provides an excellent effect in that the rotational angle detection resolution is dramatically improved. In other words, in the case of the voltage level detection type, the detection signal corresponding to the rotation angle θ is obtained as a periodic function signal (sinNθ) whose cycle is an angle (2π/N) corresponding to one pitch of the slot tooth. Compared to the case where the rotation angle θ is detected as a periodic function signal (sin θ) of one cycle per rotation (2π), the detection resolution is N times higher (N is the number of tooth pitches for one rotation of the rotor). Also, in the case of the phase shift detection type, the phase shift corresponding to the rotation angle θ is
Since it becomes Nθ, the resolution becomes N times. Moreover, the mechanical phase shift of the slot teeth between each pair of magnetic poles has the effect that rotation angle detection with good linearity can be performed. In other words, in the voltage level detection type, a periodic function signal (sinNθ, −cosNθ) whose phase is shifted from each magnetic pole pair
Since both linear regions can be detected simultaneously, rotation angle detection with good linearity can be performed over the entire rotation range by complementarily composing the linear regions of the two. In addition, in the phase shift detection type, by exciting each magnetic pole pair with an alternating current signal with a phase shift, the phase shift of this excitation signal is compensated for by the shift in permeance change between the magnetic pole pairs due to the shift of the slot teeth. Since the AC signal (sin(ωt−Nθ)) with a phase shift corresponding to the rotation angle is obtained by the action, completely linear rotation angle detection can be performed (the phase shift of the AC signal and the rotation angle are since the relationship is perfectly linear).

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

第1図aはこの発明の一実施例を示す径方向断
面図、同図bは同実施例の軸方向断面図、第2図
は同実施例のステータ磁極に巻回された巻線の回
路構成例を示す回路図、第3図は同実施例におけ
るロータに形成された歯と各ステータ磁極に形成
された歯との関係を説明する展開図、第4図は同
実施例におけるロータと各ステータ磁極との間の
パーミアンスを回転角度θを横軸にとつて示すグ
ラフ、第5図は同実施例の巻線回路構成を第2図
のようにした場合に2対のステータ磁極から夫々
得られる差動出力信号を夫々示すグラフ、第6図
は第5図に示す2つの出力信号のリニア領域を相
補的に合成して全回転範囲にわたつてリニアな回
転角度検出信号を得るための信号処理回路の一例
を示すブロツク図、第7図は第6図の回路動作を
説明するグラフ、第8図は第6図の信号処理回路
の別の例を示すブロツク図、第9図は第8図の回
路動作を説明するグラフ、第10図は第1図に示
す高分解能型の回転角度検出装置と同一回転軸上
にロータの各スロツト歯毎の絶対的回転角度を検
出するための検出装置を組合せた一例を略示する
側面図、第11図は第10図で用いる各スロツト
歯毎の絶対的回転角度を検出するための検出装置
の一例を示す正面断面図、第12図は第10図の
各検出装置による検出信号の一例を示すグラフ、
第13図は第1図の実施例におけるステータ磁極
の巻線の別の回路構成例を示す回路図、第14図
は第13図の巻線回路構成を採用した場合におけ
る信号処理回路の一例を示す回路図、第15図は
第14図における位相ずれ検出動作を説明するタ
イミングチヤート、第16図はこの発明の別の実
施例を示す分解斜視図、第17図aはこの発明の
更に別の実施例を示す軸方向断面図、同図bは同
図aのb−b断面図、第18図aはこの発明の他
の実施例を示す側面略図、同図bは同図aの正面
略図、第19図aはこの発明の更に他の実施例を
示す軸方向断面図、同図bは同図aのb−b断面
図、である。 1,1′,44,47,48,50,51……
ステータ(鉄心)、1A,1B,1,1,1
A′,1B′,1′,1′,44A〜44……
磁極、2A乃至2,3A乃至3,45A乃至
45……巻線、4,43,46,4A,4B…
…ロータ(鉄心)、5……回転軸、6……発振器、
7,8……整流回路、1a……ステータのスロツ
ト歯の溝部、1b……ステータのスロツト歯の突
起部、4a……ロータのスロツト歯の溝部、4b
……ロータのスロツト歯の突起部、22……この
発明に係る高分解能型の回転角度検出装置、23
……スロツト歯毎の絶対的回転角度を粗い分解能
で検出するための検出装置。
Figure 1a is a radial sectional view showing an embodiment of the present invention, Figure 1b is an axial sectional view of the same embodiment, and Figure 2 is a circuit of the windings wound around the stator poles of the same embodiment. A circuit diagram showing a configuration example, FIG. 3 is an exploded view illustrating the relationship between the teeth formed on the rotor and each stator magnetic pole in the same embodiment, and FIG. 4 shows the rotor and each stator in the same embodiment. FIG. 5 is a graph showing the permeance between the stator magnetic poles and the rotation angle θ on the horizontal axis. Figure 6 is a graph showing the differential output signals of the two output signals shown in Figure 5, and is a signal for complementary synthesis of the linear regions of the two output signals shown in Figure 5 to obtain a linear rotation angle detection signal over the entire rotation range. A block diagram showing an example of the processing circuit, FIG. 7 is a graph explaining the operation of the circuit shown in FIG. 6, FIG. 8 is a block diagram showing another example of the signal processing circuit shown in FIG. 6, and FIG. Figure 10 is a graph explaining the circuit operation shown in Figure 1, and a detection device for detecting the absolute rotation angle of each slot tooth of the rotor on the same rotation axis as the high-resolution rotation angle detection device shown in Figure 1. 11 is a front sectional view showing an example of a detection device for detecting the absolute rotation angle of each slot tooth used in FIG. 10, and FIG. 12 is a side view schematically showing an example of a combination of A graph showing an example of a detection signal by each detection device in the figure,
FIG. 13 is a circuit diagram showing another circuit configuration example of the stator magnetic pole winding in the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 14 is an example of a signal processing circuit when the winding circuit configuration shown in FIG. 13 is adopted. 15 is a timing chart explaining the phase shift detection operation in FIG. 14, FIG. 16 is an exploded perspective view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 17a is a diagram showing still another embodiment of the present invention. FIG. 18b is a sectional view taken along line bb in FIG. 18a, FIG. 18a is a schematic side view showing another embodiment of the present invention, and FIG. , FIG. 19a is an axial sectional view showing still another embodiment of the present invention, and FIG. 19b is a sectional view taken along line bb in FIG. 19a. 1, 1', 44, 47, 48, 50, 51...
Stator (iron core), 1A, 1B, 1, 1, 1
A', 1B', 1', 1', 44A~44...
Magnetic pole, 2A to 2,3A to 3,45A to 45...Winding, 4,43,46,4A,4B...
... Rotor (iron core), 5 ... Rotating shaft, 6 ... Oscillator,
7, 8... Rectifier circuit, 1a... Groove of stator slot tooth, 1b... Projection of stator slot tooth, 4a... Groove of rotor slot tooth, 4b
... Protrusion of rotor slot tooth, 22 ... High-resolution rotation angle detection device according to the present invention, 23
...A detection device for detecting the absolute rotation angle of each slot tooth with coarse resolution.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 差動的に巻線が施された1対の磁極を複数対
設けて成るステータと、適宜のギヤツプを介して
該ステータの各磁極に対向するロータとを具える
回転角度検出装置において、 前記ロータは1回転につきNピツチの歯を有
し、 前記ステータは、各磁極に巻かれた1次巻線手
段と、この1次巻線手段に磁気的に結合した2次
巻線手段とを有し、更に、各磁極の端部には前記
ロータの歯に対応する歯が設けてあり、 ロータ歯の1ピツチに対応して1サイクルのリ
ラクタンス変化を生ずるように且つ隣接する磁極
間では該リラクタンス変化のサイクルが1/nピ
ツチずれるように、各ロータ歯とステータ歯との
間の対応関係が、隣接する磁極間で1/nピツチ
づつずれており、 所定の周波数を持つ互いに位相のずれた複数の
基準交流信号を発生し、前記各磁極の各1次巻線
手段を隣接する磁極間で位相のずれた前記基準交
流信号により夫々励磁し、これにより、前記ロー
タの回転角度に対応する電気的位相ずれを持つ交
流信号が前記2次巻線手段から出力されるように
する励磁手段を具備すると共に、 前記2次巻線手段の出力交流信号と前記基準交
流信号の1つとの電気的位相ずれを測定し、該位
相ずれ測定データを前記ロータの1/N回転内の
絶対的回転位置データとして出力する位相ずれ測
定手段 を具備した回転角度検出装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の回転角度検出装
置において、対を成す磁極の間では各々の歯とロ
ータ歯との対応関係が1/2ピツチずれるように前
記歯を設けると共に磁極対の間では1/2ピツチに
満たない適宜のずれが生じるように該歯を設けた
回転角度検出装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の回転角度検出装
置において、前記ステータは円周方向に略90度の
間隔で設けた2対の磁極対を具えるものであり、
対を成す磁極の間では各々の歯と前記ロータ歯と
の対応関係が1/2ピツチずれるように前記歯を設
けると共に各磁極対間では1/4ピツチのずれが生
じるように該歯を設けた回転角度検出装置。 4 差動的に巻線が施された1対の磁極を複数対
設けて成るステータと、適宜のギヤツプを介して
該ステータの各磁極に対向するロータとを含み、
前記ロータと前記ステータの各磁極の対向面にス
ロツト歯を夫々設けて成る第1の検出装置と、 前記ロータにおける少なくとも各歯毎の絶対的
回転角度を検出する第2の検出装置とを具え、 前記第1の検出装置において、 前記ロータは1回転につきNピツチの歯を有
し、 前記ステータは、各磁極に巻かれた1次巻線手
段と、この1次巻線手段に磁気的に結合した2次
巻線手段とを有し、更に、各磁極の端部には前記
ロータの歯に対応する歯が設けてあり、 ロータ歯の1ピツチに対応して1サイクルのリ
ラクタンス変化を生ずるように且つ隣接する磁極
間では該リラクタンス変化のサイクルが1/nピ
ツチずれるように、各ロータ歯とステータ歯との
間の対応関係が、隣接する磁極間で1/nピツチ
づつずれており、 所定の周波数を持つ互いに位相のずれた複数の
基準交流信号を発生し、前記各磁極の各1次巻線
手段を隣接する磁極間で位相のずれた前記基準交
流信号により夫々励磁し、これにより、前記ロー
タの回転角度に対応する電気的位相ずれを持つ交
流信号が前記2次巻線手段から出力されるように
する励磁手段を具備すると共に、 前記2次巻線手段の出力交流信号と前記基準交
流信号の1つとの電気的位相ずれを測定し、該位
相ずれ測定データを前記ロータの1/N回転内の
絶対的回転位置データとして出力する位相ずれ測
定手段 を具備しており、 前記第1の検出装置と第2の検出装置の出力の
組み合わせにより絶対的回転角度を広範囲かつ高
分解能で検出するようにした回転角度検出装置。 5 前記第2の検出装置は、差動的に巻線が施さ
れた1対の磁極を複数対設けて成る第2のステー
タと、適宜のギヤツプを介して該第2のステータ
の各磁極に対向しかつ前記第1の検出装置のロー
タと1体に回転する第2のロータとを含み、この
第2のロータは1回転につき1サイクル分のパー
ミアンス変化を前記第2のステータの各磁極に生
ぜしめる形状を成したものである特許請求の範囲
第4項記載の回転角度検出装置。
[Claims] 1. A rotor comprising a stator having a plurality of pairs of differentially wound magnetic poles, and a rotor facing each magnetic pole of the stator through an appropriate gap. In the angle detection device, the rotor has N pitches of teeth per rotation, and the stator includes a primary winding means wound around each magnetic pole, and a secondary winding means magnetically coupled to the primary winding means. winding means, and further provided with teeth corresponding to the teeth of the rotor at the end of each magnetic pole, so as to produce one cycle of reluctance change corresponding to one pitch of the rotor teeth, The correspondence relationship between each rotor tooth and stator tooth is shifted by 1/n pitch between adjacent magnetic poles so that the cycle of reluctance change is shifted by 1/n pitch between adjacent magnetic poles, and generates a plurality of reference alternating current signals that are out of phase with each other, and excites each primary winding means of each of the magnetic poles with the reference alternating current signals that are out of phase between adjacent magnetic poles; an excitation means for outputting an AC signal having an electrical phase shift corresponding to a rotation angle from the secondary winding means, and a difference between the output AC signal of the secondary winding means and the reference AC signal A rotation angle detection device comprising a phase shift measuring means for measuring an electrical phase shift with respect to one rotor and outputting the phase shift measurement data as absolute rotational position data within 1/N rotation of the rotor. 2. In the rotation angle detection device according to claim 1, the teeth are provided so that the correspondence relationship between each tooth and the rotor tooth is shifted by 1/2 pitch between the pairs of magnetic poles, and Here, a rotation angle detection device is provided with the teeth so that an appropriate deviation of less than 1/2 pitch occurs. 3. In the rotation angle detection device according to claim 1, the stator includes two pairs of magnetic poles arranged at an interval of approximately 90 degrees in the circumferential direction,
The teeth are provided so that the correspondence relationship between each tooth and the rotor tooth is shifted by 1/2 pitch between a pair of magnetic poles, and the teeth are provided so that a shift of 1/4 pitch occurs between each pair of magnetic poles. Rotation angle detection device. 4. A stator comprising a plurality of pairs of differentially wound magnetic poles, and a rotor facing each magnetic pole of the stator via an appropriate gap,
A first detection device comprising slot teeth provided on opposing surfaces of each magnetic pole of the rotor and the stator, and a second detection device configured to detect an absolute rotation angle of at least each tooth in the rotor, In the first detection device, the rotor has N pitches of teeth per rotation, and the stator has a primary winding means wound around each magnetic pole, and the stator is magnetically coupled to the primary winding means. Further, teeth corresponding to the teeth of the rotor are provided at the end of each magnetic pole, so that a reluctance change of one cycle is produced corresponding to one pitch of the rotor teeth. In addition, the correspondence between each rotor tooth and the stator tooth is shifted by 1/n pitch between adjacent magnetic poles so that the cycle of reluctance change is shifted by 1/n pitch between adjacent magnetic poles. generating a plurality of reference alternating current signals having a frequency shifted from each other in phase, and respectively exciting each primary winding means of each of the magnetic poles with the reference alternating current signals having a phase shift between adjacent magnetic poles; and excitation means for outputting an AC signal having an electrical phase shift corresponding to the rotation angle of the rotor from the secondary winding means, and an output AC signal of the secondary winding means and the reference. comprising phase shift measuring means for measuring an electrical phase shift with one of the alternating current signals and outputting the phase shift measurement data as absolute rotational position data within 1/N rotation of the rotor; A rotation angle detection device that detects an absolute rotation angle over a wide range and with high resolution by combining the outputs of a second detection device and a second detection device. 5. The second detection device includes a second stator that includes a plurality of pairs of differentially wound magnetic poles, and a second stator that connects each magnetic pole of the second stator via an appropriate gap. It includes a second rotor that faces the rotor of the first detection device and rotates as one body, and the second rotor applies a permeance change of one cycle per rotation to each magnetic pole of the second stator. 5. The rotation angle detection device according to claim 4, wherein the rotation angle detection device has a shape that generates a rotation angle.
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