JPH0227219A - エンコーダの故障検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、エンコーダから送られる信号の異常を検出
してエンコーダの故障を検出するエンコーダ故障検出装
置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は従来例によるエンコーダを利用したモーター制
御装置のブロック図である。図において３は指令装置、
４はモーター制御装置、４１は制御部、４２はパワ一部
、５はモータ一部、５１はモーター、５２はエンコーダ
である。

エンコーダ５２はモーター５１の回転軸に連結された回
転部を有しており、モーター５１の回転方向９回転速度
２回転角位置を正確に示すように回転角度に対応した正
弦波及び余弦波の２相信号を発生するものである。この
２相信号はエンコーダ５２から制御部４１に送られる。

一方、指令装置３からモーター５１の回転方向９回転速
度１回転角位置等を指令する指令信号が制御部４１に送
られる。制御部４１では、エンコーダ５２からの上記２
相信号を指令装置３からの指令信号と比較し、エンコー
ダ５２からの２相信号が指令信号に合致するように、正
逆転、増減速等の信号を作成してパワ一部４２に送り、
パワ一部４２はこの信号によって電力を調整して駆動パ
ワーとしてモーター５１へ送る。モーター５１はこれに
より正逆転、増減速をする。モーター５１のその状態が
エンコーダ５２によって正弦波及び余弦波の２相信号と
して、制御部４１に送られ、制御部４１で指令信号と比
較され、差がなくなるように以上の過程を繰り返す。か
くして、モーター５】の回転方向２回転速度２回転角位
置等が指令信号に一致するように正確に制御される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のモーター制御装置では、エンコーダ５２からの正
弦波及び余弦波の２相信号が断線等によって正しく送ら
れず異常となると、制御部４１で指令信号と比較して正
しい制御信号を出力することが不可能となり、モーター
回転の不安定、過電流等が発生するなどの課題があった
。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、エンコーダからの正弦波及び余弦波の２相信号
が正しく送られないとき、その異常を直ちに検出して、
エンコーダの故障を検出することができるエンコーダ故
障検出装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段」 この発明に係るエンコーダ故障検出装置は、エンコーダ
からの正弦波及び余弦波の２相信号を所定の比較レベル
と比較することによりそれぞれ二値信号を出力する比較
手段を備え、この比較手段からの上記二値信号を論理演
算することにより異常を検出し、前記エンコーダの故障
を検出するようにしたものである。

［作用コ この発明におけるエンコーダ故障検出装置は、エンコー
ダから出力される正弦波及び余弦波の２相信号を入力し
、各相の入力を所定の比較レベルと比較し、その比較レ
ベルより高いか低いかにより二値信号を作成し、この二
値信号を論理演算にかけて異常を検出する。正弦波及び
余弦波の２相信号は互いに９０度ずれた信号であるので
、前記比較レベルを適当に設定すれば、正常時には両相
の二値信号が同時に同一値になることはない、しかし、
少なくとも一方の相に異常が発生すると、同時に同一値
になることが発生する。したがってこの両二値信号を論
理演算することによって、エンコーダからの正弦波及び
余弦波の２相信号に異常があることが検出され、エンコ
ーダの故障が検出される。

［実施Ｍｌ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、ＩＳ、ＬＣはエンコーダ５２から制御部４
１（第２図参照）へ送られた正弦波及び余弦波の２相信
号を増幅するバッファアンプである。２はこの発明の一
実施例による異常検出回路である。異常検出回路２は、
バッファアンプＩＳ、Ｉｃの出力側から分岐線をとり接
続して人力をとる絶対値アンプ２１Ｓ、２１Ｃと、絶対
値アンプ２１Ｓ、２１Ｃの出力を人力して所定の比較レ
ベルとして印加される直流バイアス１２゜１２と比較す
るコンパレータ２２Ｓ、２２Ｃと、コンパレータ２２Ｓ
、２２Ｃの出力のＮＯＲを出力する論理演算素子ＮＯＲ
ゲート２３とから構成され、ＮＯＲゲート２３の出力は
例えば適当な警報表示回路に接続される。

次に、動作について説明する。第３図は第１図の異常検
出回路２の各点における波形の例を示す図である。第３
図において、６，７はエンコーダ５２（第２図）から出
力される信号、または、バッファアンプＩｓ、ＩＣ（第
１図）の出力信号であり、モータ５１の回転角位置を示
す正弦波及び余弦波の２相アナログ信号である。横座標
は回転角である。この正弦波及び余弦波の２相信号６゜
７は絶対値アンプ２１Ｓ、２ｔＣ（第１図）に入力され
絶対値化されて、第３図８．９に示す波形に変換されて
出力される。この出力はコンパレータ２２Ｓ、２２Ｃ（
第１図）に入力され、所定の比較レベルとして印加され
る直流バイアス１２と比較され、比較レベルの直流バイ
アス１２より高いか低いかによって”１”又は”０”の
信号として出力される。これが第３図のコンパレータ２
２Ｓの出力１０及びコンパレータ２２Ｃの出力１１であ
る０図では、比較レベルの直流バイアス１２より高い場
合に”１ｎの信号、低い場合に”０”の信号を出力する
ようになっている。

比較レベルの直流バイアス１２の高さを、絶対値アンプ
２１の出力波形８．９の最高値の７０％以下（図の場合
は約３０％）とすれば、波形８と９は互いに９０度ずれ
た半正弦波アナログ波形であるので、コンパレータ２２
Ｓの出力の”０”信号の部分とコンパレータ２２Ｃの出
力のＯ”信号の部分とが重なることはない。したがって
、この正常な場合の両信号がＮＯＲゲート２３（第１図
）に入力されて論理演算された出力１３（第３図）は常
に”０”信号である。

しかし、例えば、第３ＦＡのＴで示す時または回転角度
以後にエンコーダ回路の断線等の不具合が発生しバッフ
ァアンプＩＳの正弦波信号６が無くなったとすれば、コ
ンパレータ２２Ｓの出力１０はそれ以後は“０”信号を
出力することになる。

一方、コンパレータ２２Ｃからの出力１１はエンコーダ
５２の回転角１８０度毎に”０”信号を出力する部分が
あるので、図示のｌｉｄの部分ではコンパレータ２２Ｓ
、２２Ｃの出力１０及び１１は両者共”０“信号となり
、ＮＯＲゲート２３の出力１３は”１”信号−】３１が
出力される。この“１”信号１３１は図示しない警報表
示回路等へ伝達され、エンコーダ回路の異常を知らせる
ようになっている。

なお、上記実施例において、コンパレータ２２の出力部
−号の“０”と”１”とを逆にしてもよく、ＮＯＲゲー
ト２３は池の論理演算ゲートでもよく、ゲート２３から
の出力信号”１”と”０”が逆であってもよいことは勿
論である。

また、上記実施例では絶対値アンプ２１Ｓ、２１Ｃ及び
コンパレータ２２Ｓ、２２Ｃを使用したが、これらの代
わりにコンパレータ２２Ｓ、２２Ｃをそれぞれ正負方向
のもの、合計４個のコンパレータを使用して”Ｏ”と”
１”の信号を出力させ、論理演算するように構成しても
よい。

また、異常検出回路２の出力で警報を表示させるととも
にモーター５１への給電をストップさせて、過電流やモ
ーターの誤走を防止するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、エンコーダからの正
弦波及び余弦波の２相部号は位相が互いに９０度ずれて
いることを利用して、二値化し論理演算することにより
２相部号の異常を検出しエンコーダの故障を検出するよ
うにしたので、エンコーダの故障を簡単に検出すること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるエンコーダ故障検出装置の異常
検出回路の回路図、第２図はモータ制御装置のブロック
図、第３図は異常検出回路の各点における波形図である
。 図において、２は異常検出回路、２１Ｓ、２１Ｃは絶対
値アンプ、２２Ｓ、２２Ｃはコンパレータ、２３はＮ　
ＯＲゲート、３は指令装置、４１は制御部、５１はモー
ター、５２はエンコーダ、１２は比較レベルの直流バイ
アスである。 なお５図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正弦波及び余弦波の２相信号を出力するエンコーダと、
   このエンコーダからの前記２相信号を所定の比較レベル
   と比較することによりそれぞれ二値信号を出力する比較
   手段とを備え、この比較手段からの前記二値信号を論理
   演算することにより異常を検出し前記エンコーダの故障
   を検出するようにしたことを特徴とするエンコーダの故
   障検出装置。