JPH02145916A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
- Publication number
- JPH02145916A JPH02145916A JP25157889A JP25157889A JPH02145916A JP H02145916 A JPH02145916 A JP H02145916A JP 25157889 A JP25157889 A JP 25157889A JP 25157889 A JP25157889 A JP 25157889A JP H02145916 A JPH02145916 A JP H02145916A
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- Japan
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- signal
- resolver
- pulse
- timing
- position detection
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 235000012976 tarts Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、位置検出装置に係り、特に位置検出手段とし
てレゾルバを用いた位置検出装置に関する。
てレゾルバを用いた位置検出装置に関する。
（従来の技術）
従来、減速器と複数個のレゾルバとから成る位置検出装
置におけるレゾルバの使用方式としては−ａに位相変調
方式が用いられている。
置におけるレゾルバの使用方式としては−ａに位相変調
方式が用いられている。
第３図は位相変調方式の位置検出装置の一例を示すブロ
ック図であり、入力軸１はｆｉｂ倍角１ｘのレゾルバ２
０に僅結されており、さらに入力！Ｉ！ｌｈ１に対して
減速歯車機構６〜１１が設けられている。そして、歯車
９と軸倍角１ｘのレゾルバ２１に直結する出力軸２とが
一体に回転し、歯車１１と軸倍角ＩＸのレゾルバ２２に
直結する出力軸３とが一体に回転する。出力軸２は入力
軸１が２４回転すると１回転し、出力軸３は入力軸１が
２５回転すると１回転するようになっ、ている、２相励
磁信号発生器３０で各レゾルバ２０，２１．２２の２相
励磁用１次側巻線をタイミングコントローラ４１からの
タイミングイ言号Ｐ１をもとにＳＩＮωｔとＣＯ５ωｔ
の正弦波信号により励磁している。これにより各レゾル
バ２０，２１．２２からはそれぞれの軸１，２．３の回
転角に対応した位相変調信号ａ、ｂ、ｃが出力され、ア
ナログスイッチ３５に入力される。そして、タイミング
コントローラ４１からの制御信号ｔ、によりアナログス
イッチ３５から順次出力される位相変調信号ａ、ｂ、ｃ
はコンパレータ３８へ入力され、矩形波のカウントスト
ップ信号Ｐｓｔｏｐに波形整形される。また、２相励磁
信号発生器３０から出力される正弦波信号ＳＴＮωＬは
コンパレータ３７へも入力され、矩形波のカウントスタ
ート信号Ｐｓｔａｒｔに波形整形される。位相差カウン
タ４４で、タイミングコントローラ４１からのカウント
クロックＣＬにによりコンパレータ３７から出力される
カウントスタート信号Ｐ□ａｒｔの立ち上がりからコン
パレータ３８から出力されるカウントストップ信号Ｐｓ
ｔｏｐの立ち上がりまでをカウントし、位相変調信号ａ
、ｂ、ｃと正弦波４８号ＳＩＮωしとの位相差を順次数
値化して各レゾルバ１回転分の軸回転角をθ〜２５５の
データθとして出力する。
ック図であり、入力軸１はｆｉｂ倍角１ｘのレゾルバ２
０に僅結されており、さらに入力！Ｉ！ｌｈ１に対して
減速歯車機構６〜１１が設けられている。そして、歯車
９と軸倍角１ｘのレゾルバ２１に直結する出力軸２とが
一体に回転し、歯車１１と軸倍角ＩＸのレゾルバ２２に
直結する出力軸３とが一体に回転する。出力軸２は入力
軸１が２４回転すると１回転し、出力軸３は入力軸１が
２５回転すると１回転するようになっ、ている、２相励
磁信号発生器３０で各レゾルバ２０，２１．２２の２相
励磁用１次側巻線をタイミングコントローラ４１からの
タイミングイ言号Ｐ１をもとにＳＩＮωｔとＣＯ５ωｔ
の正弦波信号により励磁している。これにより各レゾル
バ２０，２１．２２からはそれぞれの軸１，２．３の回
転角に対応した位相変調信号ａ、ｂ、ｃが出力され、ア
ナログスイッチ３５に入力される。そして、タイミング
コントローラ４１からの制御信号ｔ、によりアナログス
イッチ３５から順次出力される位相変調信号ａ、ｂ、ｃ
はコンパレータ３８へ入力され、矩形波のカウントスト
ップ信号Ｐｓｔｏｐに波形整形される。また、２相励磁
信号発生器３０から出力される正弦波信号ＳＴＮωＬは
コンパレータ３７へも入力され、矩形波のカウントスタ
ート信号Ｐｓｔａｒｔに波形整形される。位相差カウン
タ４４で、タイミングコントローラ４１からのカウント
クロックＣＬにによりコンパレータ３７から出力される
カウントスタート信号Ｐ□ａｒｔの立ち上がりからコン
パレータ３８から出力されるカウントストップ信号Ｐｓ
ｔｏｐの立ち上がりまでをカウントし、位相変調信号ａ
、ｂ、ｃと正弦波４８号ＳＩＮωしとの位相差を順次数
値化して各レゾルバ１回転分の軸回転角をθ〜２５５の
データθとして出力する。
位相差カウンタ４４から出力される各レゾルバ２０゜２
１．２２の軸回転角に対応したデータθはマイクロコン
ピュータ５０へ入力され、タイミングコントローラ４１
からのタイミング信号ｔ２によりどのレゾルバのものか
が識別される。ここで各レゾルバ２０．２１．２２の軸
回転角に対応したデータを０２゜。
１．２２の軸回転角に対応したデータθはマイクロコン
ピュータ５０へ入力され、タイミングコントローラ４１
からのタイミング信号ｔ２によりどのレゾルバのものか
が識別される。ここで各レゾルバ２０．２１．２２の軸
回転角に対応したデータを０２゜。
θ７１．θ２２とすればマイクロコンピュータ５０では
ソフトＩＡ現により次式（１）を計算してθ°を求める
。
ソフトＩＡ現により次式（１）を計算してθ°を求める
。
θ° ＝θｚｏ ” ２５６Ｘ （（２４ｘθ２．−θ
２゜÷１２８） ／２ｓａ）・・・・・・（１） なお、上式（１）の演算はすべて整数で行なう。
２゜÷１２８） ／２ｓａ）・・・・・・（１） なお、上式（１）の演算はすべて整数で行なう。
求めたθ°は第４図に示すように入力軸１の回転角を２
４回転まで０〜６１４３の数値で表わすことができる。
４回転まで０〜６１４３の数値で表わすことができる。
次にマイクロ、コンピュータ５０ではソフト処理により
次式（２）を計算してθ”を求める。
次式（２）を計算してθ”を求める。
なお、上式（２）の演算はすべて整数で行なう。
上記計算により第５図に示すようにθ”は入力軸１の回
転角を６００００回転０〜＋５３５９９の数値で表わす
ことができる。
転角を６００００回転０〜＋５３５９９の数値で表わす
ことができる。
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来の位相変調方式の位置検出装置では、レゾ
ルバを２相励磁する為の正弦波信号であるＣＯＳωｔと
ＳＩＮωｔとの位相差精度、振幅差精度及び歪率により
検出精度が決定されるため、励磁信号を高精度化する必
要があり、これによって２相励磁信号発生器が非常に高
価になるという問題がある。また、レゾルバの電気特性
上の製品バラツキやレゾルバ出力信号を受ける回路の製
品バラツキ等により、レゾルバの軸回転角とは無関係に
レゾルバ出力信号に位相ズレが生じて検出回転角のオフ
セット誤差となり、このオフセット誤差のため複数個の
レゾルバからの回転角データの桁合わせがうまくいかず
、製品組み付は後にオフセット分を機械的にまたは電気
回路的に調整する必要があった。さらに、各レゾルバの
軸回転角を検出するタイミングが回転位置により変化す
るため、高速回転時に各レゾルバからの検出回転角デー
タの検出時間のズレが大きいと、桁合せかうまく行かな
かったり、任意の時間に位置を検出することができない
という問題があった。
ルバを２相励磁する為の正弦波信号であるＣＯＳωｔと
ＳＩＮωｔとの位相差精度、振幅差精度及び歪率により
検出精度が決定されるため、励磁信号を高精度化する必
要があり、これによって２相励磁信号発生器が非常に高
価になるという問題がある。また、レゾルバの電気特性
上の製品バラツキやレゾルバ出力信号を受ける回路の製
品バラツキ等により、レゾルバの軸回転角とは無関係に
レゾルバ出力信号に位相ズレが生じて検出回転角のオフ
セット誤差となり、このオフセット誤差のため複数個の
レゾルバからの回転角データの桁合わせがうまくいかず
、製品組み付は後にオフセット分を機械的にまたは電気
回路的に調整する必要があった。さらに、各レゾルバの
軸回転角を検出するタイミングが回転位置により変化す
るため、高速回転時に各レゾルバからの検出回転角デー
タの検出時間のズレが大きいと、桁合せかうまく行かな
かったり、任意の時間に位置を検出することができない
という問題があった。
本発明は上述のような事情からなされたものであり、本
発明の目的は、レゾルバによる位置検出を簡単かつ安価
な励磁回路で実現し、オフセット誤差が無く、任意の時
間に位置検出することができる位置検出装置を１足供す
ることにある。
発明の目的は、レゾルバによる位置検出を簡単かつ安価
な励磁回路で実現し、オフセット誤差が無く、任意の時
間に位置検出することができる位置検出装置を１足供す
ることにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、位置検出手段としてレゾルバを用いた位置検
出装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記
レゾルバの１次側巻線をパルス波により励磁する手段と
、振幅が検出位置の正弦値及び余弦値に比例しており、
前記励磁中に前記レゾルバの２次側巻線から出力される
２つのパルス信号を＾／Ｄ変換する手段と、前記＾１０
変換後の２つのデジタル値を位置データに変換する手段
とを具備することによって達成される。
出装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記
レゾルバの１次側巻線をパルス波により励磁する手段と
、振幅が検出位置の正弦値及び余弦値に比例しており、
前記励磁中に前記レゾルバの２次側巻線から出力される
２つのパルス信号を＾／Ｄ変換する手段と、前記＾１０
変換後の２つのデジタル値を位置データに変換する手段
とを具備することによって達成される。
（作用）
本発明の位置検出装置は、励磁波形をパルス波としてい
るので、励磁回路が簡単となり、かつ任意の時間に励磁
することができ、さらに励磁中のレゾルバの出力信号を
へ／Ｄ変換したデータにより位置データを求めているの
で、任意の時間に位置を検出することができる。また、
レゾルバを振幅変調方式により使用しているので、出力
信号に発生する位相ズレは原理的に位置のオフセット誤
差とはならない。
るので、励磁回路が簡単となり、かつ任意の時間に励磁
することができ、さらに励磁中のレゾルバの出力信号を
へ／Ｄ変換したデータにより位置データを求めているの
で、任意の時間に位置を検出することができる。また、
レゾルバを振幅変調方式により使用しているので、出力
信号に発生する位相ズレは原理的に位置のオフセット誤
差とはならない。
（実施例）
第１図は本発明の位置検出装置の一例を第３図に対応さ
せて示すブロック図であり、第２図はその動作例を示す
タイミングチャートであり、同一構成箇所は第３図と同
符号を付して説明を省略する６位置データの必要な任意
のタイミングでパルス励磁信号発生器３１は各レゾルバ
２０，２１．２２の１相励磁用１次側巻線をタイミング
コントローラ４２からのタイミング信号Ｐ２をもとに一
定幅のパルス電圧Ｐ。により励磁している。これにより
各レゾルバ２０．２１．２２の２つの２次側巻線（第３
図でＳＩＮωｔ 、 ｃｏｓωｔに励ｒ＋！１ｔ、た巻
線）からはそれぞれの軸１．２．３の回転角の正弦値、
余弦値に振幅変調されたパルス信号Ｓ２０とＣ２０＋
５２１と Ｃ２１＋”２２とＣ２２がアナログスイッチ
３６に入力される。そして、タイミングコントローラ４
２からの制御信号ｔ３によりアナログスイッチ３６から
出力される２種類の各パルス信号Ｓ２゜とＣ２゜＋Ｓ２
１とｈｌｊ２２とＣ２２のいずれか１つが選択され、レ
ゾルバ軸回転角の正弦値に振幅変調されたパルス信号は
Ａ／Ｄ変換器３９へ入力され、レゾルバ軸回転角の余弦
値に振幅変調されたパルス信号はＡ／Ｄ変換器４０へ入
力される。
せて示すブロック図であり、第２図はその動作例を示す
タイミングチャートであり、同一構成箇所は第３図と同
符号を付して説明を省略する６位置データの必要な任意
のタイミングでパルス励磁信号発生器３１は各レゾルバ
２０，２１．２２の１相励磁用１次側巻線をタイミング
コントローラ４２からのタイミング信号Ｐ２をもとに一
定幅のパルス電圧Ｐ。により励磁している。これにより
各レゾルバ２０．２１．２２の２つの２次側巻線（第３
図でＳＩＮωｔ 、 ｃｏｓωｔに励ｒ＋！１ｔ、た巻
線）からはそれぞれの軸１．２．３の回転角の正弦値、
余弦値に振幅変調されたパルス信号Ｓ２０とＣ２０＋
５２１と Ｃ２１＋”２２とＣ２２がアナログスイッチ
３６に入力される。そして、タイミングコントローラ４
２からの制御信号ｔ３によりアナログスイッチ３６から
出力される２種類の各パルス信号Ｓ２゜とＣ２゜＋Ｓ２
１とｈｌｊ２２とＣ２２のいずれか１つが選択され、レ
ゾルバ軸回転角の正弦値に振幅変調されたパルス信号は
Ａ／Ｄ変換器３９へ入力され、レゾルバ軸回転角の余弦
値に振幅変調されたパルス信号はＡ／Ｄ変換器４０へ入
力される。
＾／Ｄ変換器３９．４０で、タイミングコントローラ４
２からの変換スタート信号Ｃ＊ｔａｒｔによりパルス電
圧Ｐ、８のピークにほぼ同期して各レゾルバ２０，２１
．２２からの２種類のパルス信号Ｓ２ｏと０２０＋ Ｓ
２１とＣ２１ｒＳ２２とＣ２２を順次数値化し、正弦信
号Ｏ５及び余弦信号ＤＣとして出力する。各Ａ／Ｄ変換
器３９．４０から出力される正弦信号Ｄｓ及び余弦信号
ＤＣはマイクロコンピュータ５０へ入力され、タイミン
グコントローラ４２からのタイミング信号ｔ２によりど
のレゾルバのものかが識別される。そして、マイクロコ
ンピュータ５０ではソフト処理により次式（３）を計算
してθを求める。
２からの変換スタート信号Ｃ＊ｔａｒｔによりパルス電
圧Ｐ、８のピークにほぼ同期して各レゾルバ２０，２１
．２２からの２種類のパルス信号Ｓ２ｏと０２０＋ Ｓ
２１とＣ２１ｒＳ２２とＣ２２を順次数値化し、正弦信
号Ｏ５及び余弦信号ＤＣとして出力する。各Ａ／Ｄ変換
器３９．４０から出力される正弦信号Ｄｓ及び余弦信号
ＤＣはマイクロコンピュータ５０へ入力され、タイミン
グコントローラ４２からのタイミング信号ｔ２によりど
のレゾルバのものかが識別される。そして、マイクロコ
ンピュータ５０ではソフト処理により次式（３）を計算
してθを求める。
上記計算により各レゾルバ２０，２１．２２の軸回転角
に対応したデータθ２゜、θ２３．θ２□の１回転を０
〜２５５の数値で表わすことができる。以降は第３図で
説明した式（１）及び式（２）をマイクロコンピュータ
５０のソフト処理により計算することで入力１ｐＩＩ１
１の回転角を６００回転までＯ〜１５３５９９の数値で
表わすことができる。
に対応したデータθ２゜、θ２３．θ２□の１回転を０
〜２５５の数値で表わすことができる。以降は第３図で
説明した式（１）及び式（２）をマイクロコンピュータ
５０のソフト処理により計算することで入力１ｐＩＩ１
１の回転角を６００回転までＯ〜１５３５９９の数値で
表わすことができる。
（発明の効果）
以上のように本発明の位置検出装置によれば、レゾルバ
による位置検出を簡単かつ安価な励磁回路で実現し、オ
フセット誤差が無く、任意の時間に位置検出することが
できるので、経済性に優れかつ信頼性の高いものとする
ことができる。
による位置検出を簡単かつ安価な励磁回路で実現し、オ
フセット誤差が無く、任意の時間に位置検出することが
できるので、経済性に優れかつ信頼性の高いものとする
ことができる。
第１図は本発明の位置検出装置の一例を示すブロック図
、第２図はその動作例を示すタイミングチャート、第３
図は従来の位置検出装置の一例を示すブロック図、第４
図及び第５図はそれぞれ従来の位置検出装置における演
算プロセスを説明する図である。 １・・・入力軸、２．３・・・出力軸、６，７，８，９
，１０．１１・・・歯車、２０，２１．２２・・・レゾ
ルバ、３０・・・２相励磁信号発生器、３１・・・パル
ス励磁信号発生器、３５．３６・・・アナログスイッチ
、３７．３８・・・コンパレータ、 ３９．４０・・・
＾／ＤＩＲ換器、４１．４２・・・タイミングコントロ
ーラ、４４・・・位相差カウンタ、 ５０・・・マイク
ロコンピュータ。
、第２図はその動作例を示すタイミングチャート、第３
図は従来の位置検出装置の一例を示すブロック図、第４
図及び第５図はそれぞれ従来の位置検出装置における演
算プロセスを説明する図である。 １・・・入力軸、２．３・・・出力軸、６，７，８，９
，１０．１１・・・歯車、２０，２１．２２・・・レゾ
ルバ、３０・・・２相励磁信号発生器、３１・・・パル
ス励磁信号発生器、３５．３６・・・アナログスイッチ
、３７．３８・・・コンパレータ、 ３９．４０・・・
＾／ＤＩＲ換器、４１．４２・・・タイミングコントロ
ーラ、４４・・・位相差カウンタ、 ５０・・・マイク
ロコンピュータ。
Claims (1)
- １、位置検出手段としてレゾルバを用いた位置検出装置
において、前記レゾルバの１次側巻線をパルス波により
励磁する手段と、振幅が検出位置の正弦値及び余弦値に
比例しており、前記励磁中に前記レゾルバの２次側巻線
から出力される２つのパルス信号をＡ／Ｄ変換する手段
と、前記Ａ／Ｄ変換後の２つのデジタル値を位置データ
に変換する手段とを備えたことを特徴とする位置検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25157889A JPH02145916A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25157889A JPH02145916A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 位置検出装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16304988A Division JPH0621798B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | アブソリュート位置検出器及びその検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02145916A true JPH02145916A (ja) | 1990-06-05 |
Family
ID=17224900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25157889A Pending JPH02145916A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02145916A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729200A (en) * | 1980-06-16 | 1982-02-17 | Sperry Rand Corp | Synchro device |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP25157889A patent/JPH02145916A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729200A (en) * | 1980-06-16 | 1982-02-17 | Sperry Rand Corp | Synchro device |
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