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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