JPH02310424A - ロータリーエンコーダ信号処理装置 - Google Patents
ロータリーエンコーダ信号処理装置Info
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- JPH02310424A JPH02310424A JP13177289A JP13177289A JPH02310424A JP H02310424 A JPH02310424 A JP H02310424A JP 13177289 A JP13177289 A JP 13177289A JP 13177289 A JP13177289 A JP 13177289A JP H02310424 A JPH02310424 A JP H02310424A
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- output
- winding
- rotation
- pulse motor
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (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、パルスモータを発電機として用いたロータリ
ーエンコーダの信号処理装置に関し、更に詳しくは、出
力信号検出時の誤動作の改善に関する。
ーエンコーダの信号処理装置に関し、更に詳しくは、出
力信号検出時の誤動作の改善に関する。
〈従来の技術〉
パルスモータを発電機として用いたロータリーエンコー
ダの信号処理回路として、特開昭５８−１５０８４８号
公報には、パルスモータの出力を増幅してＲ−Ｓフリッ
プフロップに加えることにより波形整形を行う構成が示
されている。
ダの信号処理回路として、特開昭５８−１５０８４８号
公報には、パルスモータの出力を増幅してＲ−Ｓフリッ
プフロップに加えることにより波形整形を行う構成が示
されている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、このような従来の信号処理回路構成では、パル
スモータの出力信号は回転角度の時間微分信号であるた
めに低速回転の場合には十分な信号振幅が得られず、誤
動作しやすいという問題がある。
スモータの出力信号は回転角度の時間微分信号であるた
めに低速回転の場合には十分な信号振幅が得られず、誤
動作しやすいという問題がある。
また、増幅器′の増幅度を大きくして信号振幅を増大さ
せると、わずかな振動でカウンタが動作して誤動作を生
じることになってしまう。
せると、わずかな振動でカウンタが動作して誤動作を生
じることになってしまう。
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的は、広い回転速度にわたって振幅が安定した角
度信号を得ることができるロータリーエンコーダ信号処
理装置を提供することにある。
その目的は、広い回転速度にわたって振幅が安定した角
度信号を得ることができるロータリーエンコーダ信号処
理装置を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉
上記課題を解決する本発明は、
パルスモータを発電機として用いたロータリーエンコー
ダの信号処理装置であって、 前記パルスモータの巻線から得られる出力を時間積分す
る手段を設けたことを特徴とするものである。
ダの信号処理装置であって、 前記パルスモータの巻線から得られる出力を時間積分す
る手段を設けたことを特徴とするものである。
く作用〉
パルスモータの出力は時間積分されるので、低速回転か
ら高速回転まで広い回転速度にわたって振幅の安定した
角度信号が得られる。
ら高速回転まで広い回転速度にわたって振幅の安定した
角度信号が得られる。
〈実施例〉
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図
に示すように、パルスモータ１はＡ相（７）巻線ＡＩ、
Ａ２とＢ相の巻線Ｂｌ、Ｂ２を持っている。Ａ相の巻線
Ａ１の一端には抵抗ＲとコンデンサＣよりなる積分回路
２が接続され、他端はアースされると共に巻線Ａ２の一
端に接続されている。巻線Ａ２の他端は開放されている
。Ｂ相の巻線Ｂ１の一端には抵抗ＲとコンデンサＣより
なる積分回路３が接続され、他端はアースされると共に
巻線Ｂ２の一端に接続されている。巻線Ｂ２の他端は開
放されている。なお、各積分回路２．４を構成するコン
デンサＣにはそれぞれ互いに逆極性になるように接続さ
れた２個のダイオードの並列回路４，５が並列接続され
ている。
に示すように、パルスモータ１はＡ相（７）巻線ＡＩ、
Ａ２とＢ相の巻線Ｂｌ、Ｂ２を持っている。Ａ相の巻線
Ａ１の一端には抵抗ＲとコンデンサＣよりなる積分回路
２が接続され、他端はアースされると共に巻線Ａ２の一
端に接続されている。巻線Ａ２の他端は開放されている
。Ｂ相の巻線Ｂ１の一端には抵抗ＲとコンデンサＣより
なる積分回路３が接続され、他端はアースされると共に
巻線Ｂ２の一端に接続されている。巻線Ｂ２の他端は開
放されている。なお、各積分回路２．４を構成するコン
デンサＣにはそれぞれ互いに逆極性になるように接続さ
れた２個のダイオードの並列回路４，５が並列接続され
ている。
このような構成において、パルスモータを発電機として
使用したときの巻線Ａ１またはＢ１に発生する電圧ＶＬ
は、 ＶＬ −ｎ （ｄφ／ｄｔ） になる。ここで、ｎは巻線の巻数、ｄφ／ｄｔは巻線に
鎖交する磁束の時間微分である。第２図は回転速度が小
さいときの各巻線Ａｌ、Ｂｌの出力電圧波形を示し、第
３図は回転速度が大きいときの各巻線ＡＩ、Ｂｌの出力
電圧波形を示している。
使用したときの巻線Ａ１またはＢ１に発生する電圧ＶＬ
は、 ＶＬ −ｎ （ｄφ／ｄｔ） になる。ここで、ｎは巻線の巻数、ｄφ／ｄｔは巻線に
鎖交する磁束の時間微分である。第２図は回転速度が小
さいときの各巻線Ａｌ、Ｂｌの出力電圧波形を示し、第
３図は回転速度が大きいときの各巻線ＡＩ、Ｂｌの出力
電圧波形を示している。
これを積分回路に入力するとＣＲの時定数より速い変化
に対しておおむね積分動作をし、出力電圧Ｖは、 Ｖ−（１／ＣＲ）丁ＶＬｄｔ −（１／ＣＲ） ｆ ｎ ・（ｄφ／ｄｔ）ｄｔ−ｎφ
／ＣＲ になる。つまり、その時点において巻線に鎖交している
磁束に比例した出力電圧が得られる。この出力電圧はパ
ルスモータの巻線と磁石の位置により定まり、回転速度
には関係しない。すなわち、低速回転から高速回転まで
広い範囲に渡って振幅が安定した角度信号が得られる。
に対しておおむね積分動作をし、出力電圧Ｖは、 Ｖ−（１／ＣＲ）丁ＶＬｄｔ −（１／ＣＲ） ｆ ｎ ・（ｄφ／ｄｔ）ｄｔ−ｎφ
／ＣＲ になる。つまり、その時点において巻線に鎖交している
磁束に比例した出力電圧が得られる。この出力電圧はパ
ルスモータの巻線と磁石の位置により定まり、回転速度
には関係しない。すなわち、低速回転から高速回転まで
広い範囲に渡って振幅が安定した角度信号が得られる。
これを直交した２個の巻線に対して適用することにより
、回転角度に対してほぼ正弦波状に変化する９０°位相
のずれた信号が得られる。これらの信号を波形整形して
カウンタに入力することにより、回転に比例した計数値
を得ることができる。第４図は回転速度が小さいときの
各積分回路２．３の出力電圧波形を示し、第５図は回転
速度が大きいときの各積分回路２．３の出力電圧波形を
示している。
、回転角度に対してほぼ正弦波状に変化する９０°位相
のずれた信号が得られる。これらの信号を波形整形して
カウンタに入力することにより、回転に比例した計数値
を得ることができる。第４図は回転速度が小さいときの
各積分回路２．３の出力電圧波形を示し、第５図は回転
速度が大きいときの各積分回路２．３の出力電圧波形を
示している。
一方、静止した状態を考えると、積分コンデンサの端子
電圧はＯｖになっている。これは積分回路が理想積分器
でないために生じる。この状態は理想積分器に誤差電圧
が加わっているものと見なせる。このとき回転を始めれ
ば（ｎφ／ＣＲ）で表される出力に前述の誤差電圧が加
わった電圧が出力されることになる。
電圧はＯｖになっている。これは積分回路が理想積分器
でないために生じる。この状態は理想積分器に誤差電圧
が加わっているものと見なせる。このとき回転を始めれ
ば（ｎφ／ＣＲ）で表される出力に前述の誤差電圧が加
わった電圧が出力されることになる。
この誤差電圧はダイオードが接続されていない場合には
第６図に示すようにＣＲの時定数で減衰するが、実用上
問題となる誤動作を生じることがある。ここで、誤差電
圧がないときの出力電圧は（ｎφ／ＣＲ）であるから、
その最大値及び最小値は±（ｎφ□、／ＣＲ）である。
第６図に示すようにＣＲの時定数で減衰するが、実用上
問題となる誤動作を生じることがある。ここで、誤差電
圧がないときの出力電圧は（ｎφ／ＣＲ）であるから、
その最大値及び最小値は±（ｎφ□、／ＣＲ）である。
この範囲を超えた出力は前記誤差電圧を含んだ値である
から、これを超える出力となるときには積分コンデンサ
の電圧が士（ｎφ□、／ＣＲ）になるように放電させる
。この目的のために、積分コンデンサと並列にダイオー
ドの並列回路４，５を接続して（ｎφ、、、、／ＣＲ）
をダイオードの順方向電圧と等しくする。第７図にダイ
オードを接続した場合の積分回路の出力波形を示す。こ
れにより、静止状態から回転し始めたときの積分回路２
，３の出力電圧を短時間で定常回転状態に移行させるこ
とができる。
から、これを超える出力となるときには積分コンデンサ
の電圧が士（ｎφ□、／ＣＲ）になるように放電させる
。この目的のために、積分コンデンサと並列にダイオー
ドの並列回路４，５を接続して（ｎφ、、、、／ＣＲ）
をダイオードの順方向電圧と等しくする。第７図にダイ
オードを接続した場合の積分回路の出力波形を示す。こ
れにより、静止状態から回転し始めたときの積分回路２
，３の出力電圧を短時間で定常回転状態に移行させるこ
とができる。
第８図は本発明の他の実施例を示すブロック図であり、
第１図と同一の部分には同一の符号を付けてその再説明
を省略する。図に示すように、Ａ相の巻線Ａ１の一端に
は演算増幅器を用いた積分回路６が接続され、他端はア
ースされると共に巻線Ａ２の一端に接続されている。巻
線Ａ２の他端には励磁電源７が接続されている。積分回
路６の出力端子はコンパレータ８の非反転入力端子に接
続されている。コンパレータ８の反転入力端子には比較
電圧源ＥＲのカソードが接続され、比較電圧源ＥＲのア
ノードはアースに接続されている。
第１図と同一の部分には同一の符号を付けてその再説明
を省略する。図に示すように、Ａ相の巻線Ａ１の一端に
は演算増幅器を用いた積分回路６が接続され、他端はア
ースされると共に巻線Ａ２の一端に接続されている。巻
線Ａ２の他端には励磁電源７が接続されている。積分回
路６の出力端子はコンパレータ８の非反転入力端子に接
続されている。コンパレータ８の反転入力端子には比較
電圧源ＥＲのカソードが接続され、比較電圧源ＥＲのア
ノードはアースに接続されている。
Ｂ相の巻線Ｂ１の一端には演算増幅器を用いた積分回路
９が接続され、他端はアースされると共に巻線Ｂ２の一
端に接続されている。積分回路９の出力端子はコンパレ
ータ１０の非反転入力端子に接続され、コンパレータ１
０の反転入力端子はアースに接続されている。
９が接続され、他端はアースされると共に巻線Ｂ２の一
端に接続されている。積分回路９の出力端子はコンパレ
ータ１０の非反転入力端子に接続され、コンパレータ１
０の反転入力端子はアースに接続されている。
第８図の動作を第９図の波形図を用いて説明する。（ホ
）の動作モードにおける回転区間はパルスモータ１の軸
に外部から回転力を加えている状態であり、停止区間は
回転力を加えるのを止めて回転を止めた自然状態である
。回転区間におけるパルスモータ１の回転検出は巻線Ａ
１及びＢ１を用いて行われる。回転検出に使用しない巻
線Ａ２゜Ｂ２の一方（本実施例ではＡ２）に励磁電源７
から電流を流して電磁力を発生させることにより、（へ
）に示すようにパルスモータ１を回転させた時のクリッ
ク感が与えられる。（イ）、（ロ）は各積分回路６．９
の出力を示したものであり、回転区間では巻線ＡＩ、Ｂ
ｌと鎖交する磁束に比例した電圧になり、回転を止めた
自然状態ではＡ相側の積分回路６の出力電圧は最大にな
ってＢ粗側の積分回路９の出力電圧はほぼ０になる。（
ハ）はＡ相側のコンパレータ８の出力を示し、（ニ）は
Ｂ粗側のコンパレータ１０の出力を示している。
）の動作モードにおける回転区間はパルスモータ１の軸
に外部から回転力を加えている状態であり、停止区間は
回転力を加えるのを止めて回転を止めた自然状態である
。回転区間におけるパルスモータ１の回転検出は巻線Ａ
１及びＢ１を用いて行われる。回転検出に使用しない巻
線Ａ２゜Ｂ２の一方（本実施例ではＡ２）に励磁電源７
から電流を流して電磁力を発生させることにより、（へ
）に示すようにパルスモータ１を回転させた時のクリッ
ク感が与えられる。（イ）、（ロ）は各積分回路６．９
の出力を示したものであり、回転区間では巻線ＡＩ、Ｂ
ｌと鎖交する磁束に比例した電圧になり、回転を止めた
自然状態ではＡ相側の積分回路６の出力電圧は最大にな
ってＢ粗側の積分回路９の出力電圧はほぼ０になる。（
ハ）はＡ相側のコンパレータ８の出力を示し、（ニ）は
Ｂ粗側のコンパレータ１０の出力を示している。
コンパレータ８の出力は積分回路６の出力電圧が比較電
圧ＥＲよりも大きくなることによりＨレベルになり、比
較電圧ＥＲよりも小さくなることによりＬレベルになる
。コンパレータ１０の出力は積分回路９の出力電圧がＯ
Ｖよりも大きくなるとＨレベルになってＯｖよりも小さ
くなるとＬレベルになり、積分回路９からの出力電圧が
ない状態では不定になる。回転を止めてから時間がたつ
とＡ相側の積分回路６の出力電圧はＯＶになるが、コン
パレータ８の出力はコンパレータ８の比較電圧ＥＲがシ
フトされているので回転を停止した直後と同様の状態に
維持される。回転の検出にあたっては、Ａ相側のコンパ
レータ８の出力が静止状態と逆論理のときにおいて、Ｂ
粗側の変化がＬ −Ｈで計数値が増加（減少）し、Ｈ−
Ｌで計数値が減少（増加）するようにカウンタにパルス
を与えるようにする。
圧ＥＲよりも大きくなることによりＨレベルになり、比
較電圧ＥＲよりも小さくなることによりＬレベルになる
。コンパレータ１０の出力は積分回路９の出力電圧がＯ
Ｖよりも大きくなるとＨレベルになってＯｖよりも小さ
くなるとＬレベルになり、積分回路９からの出力電圧が
ない状態では不定になる。回転を止めてから時間がたつ
とＡ相側の積分回路６の出力電圧はＯＶになるが、コン
パレータ８の出力はコンパレータ８の比較電圧ＥＲがシ
フトされているので回転を停止した直後と同様の状態に
維持される。回転の検出にあたっては、Ａ相側のコンパ
レータ８の出力が静止状態と逆論理のときにおいて、Ｂ
粗側の変化がＬ −Ｈで計数値が増加（減少）し、Ｈ−
Ｌで計数値が減少（増加）するようにカウンタにパルス
を与えるようにする。
このような構成によれば、１クリツク目の回転から誤動
作なく回転量を計数できる。
作なく回転量を計数できる。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、本発明によれば、パルスモ
ータの出力は積分回路で時間積分されることから広い回
転速度にわたって振幅が安定した角度信号が得られるロ
ータリーエンコーダ信号処理装置を提供することができ
る。
ータの出力は積分回路で時間積分されることから広い回
転速度にわたって振幅が安定した角度信号が得られるロ
ータリーエンコーダ信号処理装置を提供することができ
る。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図乃至第
７図は第１図の各部の動作波形図、第８図は本発明の他
の実施例のブロック図、第９図は第８図の動作を説明す
る波形図である。 １・・・パルスモータ ２．３． ６．９・・・積分
回路４．５・・・ダイオード並列回路 ７・・・励磁電源 ８．１０・・・コンパレータ
第２図 第３図 旦耘還りの六きいとさ 第４図 回転遠度の小さいとき 回転速度の大きいとき 第６図 第７図
７図は第１図の各部の動作波形図、第８図は本発明の他
の実施例のブロック図、第９図は第８図の動作を説明す
る波形図である。 １・・・パルスモータ ２．３． ６．９・・・積分
回路４．５・・・ダイオード並列回路 ７・・・励磁電源 ８．１０・・・コンパレータ
第２図 第３図 旦耘還りの六きいとさ 第４図 回転遠度の小さいとき 回転速度の大きいとき 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 パルスモータを発電機として用いたロータリーエンコー
ダの信号処理装置であって、 前記パルスモータの巻線から得られる出力を時間積分す
る手段を設けたことを特徴とするロータリーエンコーダ
信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131772A JP2586645B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | ロータリーエンコーダ信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131772A JP2586645B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | ロータリーエンコーダ信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02310424A true JPH02310424A (ja) | 1990-12-26 |
| JP2586645B2 JP2586645B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15065797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1131772A Expired - Lifetime JP2586645B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | ロータリーエンコーダ信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586645B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487549A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotating angle detector |
| JPS5489657A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotating angle detector |
| JPS63302303A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-12-09 | エスジェエ−トムソン マイクロエレクトロニクエスエー | 角位置測定方法及び装置 |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1131772A patent/JP2586645B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487549A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotating angle detector |
| JPS5489657A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotating angle detector |
| JPS63302303A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-12-09 | エスジェエ−トムソン マイクロエレクトロニクエスエー | 角位置測定方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2586645B2 (ja) | 1997-03-05 |
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