JPH0384463A - Speed detecting circuit - Google Patents

Speed detecting circuit

Info

Publication number
JPH0384463A
JPH0384463A JP22211089A JP22211089A JPH0384463A JP H0384463 A JPH0384463 A JP H0384463A JP 22211089 A JP22211089 A JP 22211089A JP 22211089 A JP22211089 A JP 22211089A JP H0384463 A JPH0384463 A JP H0384463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
counters
encoder
speed
value
adder
Prior art date
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
Application number
JP22211089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Kikukawa
要一 菊川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP22211089A priority Critical patent/JPH0384463A/en
Publication of JPH0384463A publication Critical patent/JPH0384463A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a conversion signal with high resolution by measuring the output period of an encoder by counters which are provided as many as phases of an out-of-phase multiphase clock and reading a detected speed value out of conversion data on a ROM by using the measured period as an address. CONSTITUTION:A control circuit 7 clears the counters 3 and 4 when the output of the encoder 2 rises, then the counters count the output of a two-phase clock generating circuit 5, and an adder 6 adds their counted values together. The control circuit 7 latches the summed value by the adder 6 when the output of the encoder 2 rises next and the counters 3 and 4 are cleared at the same time and start next counting operation. The latched summed value is processed by a dividing circuit 8 and converted into a detected speed. In this conversion, the latched summed value is supplied as an address to the ROM as the dividing circuit and the detected speed value is read out. This speed value is converted by a D/A converter 9 into an analog speed feedback signal.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、位相変調型のパルス信号となったエンコーダ
出力から、エンコーダの検出対象の移動速度を検出する
速度検出回路の改良に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to an improvement in a speed detection circuit that detects the moving speed of an object to be detected by an encoder from an encoder output that is a phase modulated pulse signal. .

〈従来の技術〉 モータの回転をフィードバック制御するシステムでは、
回転検出用のエンコーダとして、位相変r!!J型のエ
ンコーダがある0位相変調型のエンコーダは、位相がモ
ータの回転位置により変調されるパルス信号を出力する
ものである。このエンコーダでは、パルス信号の周波数
がモータの回転によって変調されるため、パルス信号の
周期を計測することによりモータの回転速度を検出でき
る。
<Conventional technology> In systems that feedback control motor rotation,
As an encoder for rotation detection, phase change r! ! A 0-phase modulation type encoder including a J-type encoder outputs a pulse signal whose phase is modulated by the rotational position of the motor. In this encoder, the frequency of the pulse signal is modulated by the rotation of the motor, so the rotation speed of the motor can be detected by measuring the period of the pulse signal.

位相変調型のエンコーダを用いてロボットアームの駆動
用モータの回転速度をフィードバック制御するシステム
では、エンコーダの検出信号の周波数を高分解能で測定
し、電圧に変換するF/V変換器が必要となる。
A system that uses a phase modulation encoder to feedback control the rotational speed of a robot arm's drive motor requires an F/V converter that measures the frequency of the encoder's detection signal with high resolution and converts it into voltage. .

従来、F/V変換器としては、積分器とサンプルホール
ド回路を組み合わせたアナログ回路によるF/V変換器
があった。
Conventionally, as an F/V converter, there has been an F/V converter using an analog circuit that combines an integrator and a sample-and-hold circuit.

しかし、このF/V変換器では、積分コンデンサなどの
アナログ部品を使っているため、満足な温度特性が得ら
れない、調整箇所が多くなるなどの欠点があった。
However, since this F/V converter uses analog components such as an integrating capacitor, it has drawbacks such as not being able to obtain satisfactory temperature characteristics and requiring a large number of adjustment points.

このような欠点を解決するためのものとして、エンコー
ダ出力の周期をカウンタで計測し、計測した周期をマイ
コンにより周波数に変換し、これをD/A変換器で電圧
に変換するデジタル式のF/V変換器があった。
To solve these drawbacks, a digital F/A converter measures the cycle of the encoder output using a counter, converts the measured cycle to a frequency using a microcomputer, and converts this into a voltage using a D/A converter. There was a V converter.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、このようなデジタル弐F/V変換器では、変換
信号の分解能は、F/V変換器を構成するゲートアレイ
内に形成できる周期計測用クロック発生器の周波数で制
約されてしまうため、十分な分解能が得られない、この
ため、再量子化ノイズによりモータから異音が発生した
り、演算時間が長くなって速度検出の遅れが増大し、速
度フィードバック制御ループの位相余裕を悪化させると
いう問題点があった。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in such a digital F/V converter, the resolution of the conversion signal is limited by the period measurement clock generator that can be formed within the gate array that constitutes the F/V converter. Because it is limited by frequency, it is not possible to obtain sufficient resolution.As a result, requantization noise may cause abnormal noise from the motor, and calculation time becomes longer, which increases the delay in speed detection and speed feedback control. There was a problem that the phase margin of the loop was deteriorated.

ここで、再量子化ノイズは、D/A変換器のデジタル入
力のLSBのゆらぎである。このゆらぎがD/A変換器
の出力段に接続されたパワーアンプで増幅されることに
よってモータから異音が出る。
Here, the requantization noise is the fluctuation of the LSB of the digital input of the D/A converter. When this fluctuation is amplified by a power amplifier connected to the output stage of the D/A converter, an abnormal noise is generated from the motor.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、クロック発生器自体のクロック周波数を高く
しなくても高分解能の変換信号が得られ、速度検出の遅
れ時間が低減された速度検出回路を実現することを目的
とする。
The present invention was made to solve these problems, and it is possible to obtain a high-resolution conversion signal without increasing the clock frequency of the clock generator itself, and to reduce the delay time in speed detection. The purpose is to realize a speed detection circuit.

本願では前述したようなF/V変換器としての機能を有
する回路を速度検出回路とする。
In this application, a circuit having a function as an F/V converter as described above is referred to as a speed detection circuit.

く課題を解決するための手段〉 本発明は、 位相変調型のパルス信号となったエンコーダ出力から、
エンコーダの検出対象の移動速度を検出する速度検出回
路において、 N個のカウンタと、 これらN個のカウンタにN相クロックを与えてそれぞれ
のカウンタに360”/Nずつ位相をずらしたタイミン
グでカウントを行なわせるN相クロック発生回路と、 前記N個のカウンタのカウントを加算する加算器と、 前記パルス信号の立上がりでN(l!lのカウンタをク
リアした後、N個のカウンタにパルス信号の周期をカウ
ントさせ、次のパルス信号の立上がりで前記加算器に加
算値をラッチさせる制御回路と、加算値とこの加算値か
ら算出した検出速度の値が対応して格納されていて、前
記ラッチした加算値をアドレスにして検出速度の値が読
み出されるメモリ、 を具備したことを特徴とする速度検出回路。
Means for Solving the Problems> The present invention provides the following advantages: From an encoder output that is a phase modulated pulse signal,
In the speed detection circuit that detects the moving speed of the object to be detected by the encoder, there are N counters, N-phase clocks are applied to these N counters, and each counter is counted at a timing with a phase shift of 360"/N. an N-phase clock generation circuit that adds up the counts of the N counters; and an adder that adds up the counts of the N counters; and after clearing the N(l!l counters) at the rising edge of the pulse signal, and a control circuit that causes the adder to latch the added value at the rising edge of the next pulse signal, and a control circuit that stores the added value and a detection speed value calculated from this added value in correspondence, and stores the added value and the detected speed value calculated from the added value, and A speed detection circuit comprising: a memory from which a detected speed value is read using the value as an address.

く作用〉 このような本発明では、位相のずれた多相タロツクと、
相数だけ設けたカウンタを用いてエンコーダ出力の周期
を計測し、計測周期をアドレスにしてROMに書き込ま
れた変換テーブルから検出速度の値を読み出すことによ
って速度を検出する。
In the present invention, a polyphase tarok whose phase is shifted,
The speed is detected by measuring the cycle of the encoder output using a counter provided for the number of phases, and reading the detected speed value from a conversion table written in the ROM using the measurement cycle as an address.

〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明を説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be explained using the drawings.

第1図は本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

図で、1は回転速度の検出対象であるモータ、2はモー
タ1の回転を検出し、検出信号を位相変調型のパルス信
号で出力するエンコーダ、3.4はカウンタである。
In the figure, 1 is a motor whose rotational speed is to be detected, 2 is an encoder that detects the rotation of the motor 1 and outputs a detection signal as a phase modulated pulse signal, and 3.4 is a counter.

5は2相クロツク発生回路であり、一定周波数のクロッ
クを発生するクロック発生器51と、このクロックを2
分周して2相クロツクにするフリップ・フロップ52か
らなる。
5 is a two-phase clock generation circuit, which includes a clock generator 51 that generates a clock of a constant frequency, and a clock generator 51 that generates a clock of a constant frequency;
It consists of a flip-flop 52 that divides the frequency to create a two-phase clock.

6は2台のカウンタ3と4のカウントを加算し加算結果
を保持する加算器である。
6 is an adder that adds the counts of two counters 3 and 4 and holds the addition result.

7はエンコーダ2の出力をもとにカウンタ3゜4のリセ
ット信号と加算器4のラッチ信号を発生する制御回路で
ある。
A control circuit 7 generates a reset signal for the counters 3 and 4 and a latch signal for the adder 4 based on the output of the encoder 2.

8は加算器6がラッチした加算値nから、VEL= (
a/n)−b          ■なる式により求め
た検出速度VELを出力する除算回路である。0式のa
とbは定数であり、モータの機種毎に異なる値をとる。
8 is from the addition value n latched by the adder 6, VEL= (
This is a division circuit that outputs the detected speed VEL obtained by the formula: a/n)-b (2). 0 type a
and b are constants and take different values depending on the motor model.

除算回路8としては、加算値nとこの加算値nから0式
を用いて求めた検出速度VBLの値を対応させた変換テ
ーブルを書き込んだROMを用いる。
As the division circuit 8, a ROM is used in which a conversion table is written that associates the added value n with the value of the detected speed VBL obtained from the added value n using the formula 0.

9は除算回路8から読み出された検出速度VELをデジ
タル・アナログ変換するD/A変換器である。変換され
た信号が速度フィードバック信号となる。
Reference numeral 9 denotes a D/A converter that converts the detected speed VEL read out from the divider circuit 8 from digital to analog. The converted signal becomes a speed feedback signal.

このように構成した速度検出回路の動作を説明する。The operation of the speed detection circuit configured in this way will be explained.

第2図は速度検出回路の各信号のタイムチャートである
FIG. 2 is a time chart of each signal of the speed detection circuit.

(a)図に示すエンコーダ出力が制御回路7に入力され
る。
(a) The encoder output shown in the figure is input to the control circuit 7.

制御回路7(よエンコーダ出力の立上がりで2つのカウ
ンタ3と4をクリアした後、計数を開始させる。
After the control circuit 7 clears the two counters 3 and 4 at the rising edge of the encoder output, it starts counting.

このとき、加算器6は2つのカウンタのカウントを加算
する。
At this time, the adder 6 adds the counts of the two counters.

やがて、エンコーダ出力の次の立上がりで、制御回路7
は加算器6に加算値をラッチさせる。これと同時に2つ
のカウンタをクリアし、次の計数を開始させる。
Eventually, at the next rising edge of the encoder output, the control circuit 7
causes the adder 6 to latch the added value. At the same time, the two counters are cleared and the next count is started.

ここで、加算器6がラッチした加算値nを除算回路8に
入力し、演算を行って検出速度VELに変換する。この
変換では、ラッチした加算値nをアドレスとして除算回
路であるROMに与えることにより検出速度VELが読
み出される。
Here, the addition value n latched by the adder 6 is input to the division circuit 8, which performs calculations and converts it into the detected speed VEL. In this conversion, the detected speed VEL is read by giving the latched addition value n as an address to the ROM, which is a division circuit.

除算回路8の入出力関係を第3図に示す0図では除算回
路は14ビツトのデータを扱う場合を例示していて、1
4ビツトの加算値のデータAg。
The input/output relationship of the division circuit 8 is shown in FIG. 3. In the diagram shown in FIG.
4-bit addition value data Ag.

A1・・・A13をアドレスとして14ビツトの検出速
度のデータD0.D、・・・D13が読み出される。
Using A1...A13 as addresses, 14-bit detection speed data D0. D, . . . D13 are read out.

読み出した検出遠度VELをD/A変換器9で変換する
ことにより検出速度のアナログ信号が得られる。この信
号が速度フィードバック信号になる。
By converting the read detection distance VEL with the D/A converter 9, an analog signal of the detection speed is obtained. This signal becomes the speed feedback signal.

なお、実施例では2個のカウンタと2相クロツクを用い
た場合について説明したが、N個のカウンタとN相クロ
ックを用いた構成(Nは3以上の整数)にしてもよい。
Although the embodiment has been described using two counters and a two-phase clock, a configuration using N counters and N-phase clocks (N is an integer of 3 or more) may also be used.

く効果〉 本発明によれば次の効果が得られる。Effect〉 According to the present invention, the following effects can be obtained.

■位相のずれた多相クロックと、相数だけ設けたカウン
タを用いてエンコーダ出力の周期を計測しているため、
クロック発生器の発生クロックの周波数よりも実質的に
高い周波数のクロックで周期を計測できる。これによっ
て、クロック発生器自体のクロック周波数を高くしなく
ても高分解能の変換信号が得られる。
■Since the cycle of the encoder output is measured using a multiphase clock with a phase shift and a counter provided for the number of phases,
The period can be measured using a clock whose frequency is substantially higher than the frequency of the clock generated by the clock generator. As a result, a high-resolution conversion signal can be obtained without increasing the clock frequency of the clock generator itself.

■エンコーダ出力の計測周期から検出速度を求める演算
は、ROMに書き込まれた変換テーブルを用いて行って
いるため、演算時間が短くなる。これによって、速度検
出の遅れが低減され、速度フィードバック制御ループの
位相余裕を改善できる。
(2) Since the calculation for determining the detection speed from the measurement period of the encoder output is performed using a conversion table written in the ROM, the calculation time is shortened. This reduces the delay in speed detection and improves the phase margin of the speed feedback control loop.

また、ソフトウェアの負担が軽減される。Additionally, the burden on software is reduced.

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

第1図は本発明の一実施例の楕戒図、第2図及び第3図
は第1図の回路の動作説明図である。 1・・・モータ、2・・・エンコーダ、3.4・・・カ
ウンタ、5・・・クロック発生回路、6・・・加算器、
7・・・制御回路、8・・・除算回路、9・・・D/A
変換器。
FIG. 1 is an elliptical diagram of one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams explaining the operation of the circuit of FIG. 1. 1...Motor, 2...Encoder, 3.4...Counter, 5...Clock generation circuit, 6...Adder,
7... Control circuit, 8... Division circuit, 9... D/A
converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 位相変調型のパルス信号となつたエンコーダ出力から、
エンコーダの検出対象の移動速度を検出する速度検出回
路において、 N個のカウンタと、 これらN個のカウンタにN相クロックを与えてそれぞれ
のカウンタに360゜/Nずつ位相をずらしたタイミン
グでカウントを行なわせるN相クロック発生回路と、 前記N個のカウンタのカウントを加算する加算器と、 前記パルス信号の立上がりでN個のカウンタをクリアし
た後、N個のカウンタにパルス信号の周期をカウントさ
せ、次のパルス信号の立上がりで前記加算器に加算値を
ラッチさせる制御回路と、加算値とこの加算値から算出
した検出速度の値が対応して格納されていて、前記ラッ
チした加算値をアドレスにして検出速度の値が読み出さ
れるメモリ、 を具備したことを特徴とする速度検出回路。
[Claims] From an encoder output that is a phase modulation type pulse signal,
In the speed detection circuit that detects the moving speed of the object to be detected by the encoder, there are N counters, N-phase clocks are applied to these N counters, and each counter is counted at a timing with a phase shift of 360°/N. an N-phase clock generation circuit that causes the N-phase clock generation circuit to perform this operation; an adder that adds the counts of the N counters; and an adder that causes the N counters to count the period of the pulse signal after clearing the N counters at the rising edge of the pulse signal. , a control circuit that causes the adder to latch the added value at the rising edge of the next pulse signal, and a control circuit that stores the added value and the detected speed value calculated from this added value in correspondence, and addresses the latched added value. A speed detection circuit comprising: a memory from which a detected speed value is read out.
JP22211089A 1989-08-29 1989-08-29 Speed detecting circuit Pending JPH0384463A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22211089A JPH0384463A (en) 1989-08-29 1989-08-29 Speed detecting circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22211089A JPH0384463A (en) 1989-08-29 1989-08-29 Speed detecting circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0384463A true JPH0384463A (en) 1991-04-10

Family

ID=16777303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22211089A Pending JPH0384463A (en) 1989-08-29 1989-08-29 Speed detecting circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0384463A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008113123A (en) * 2006-10-30 2008-05-15 Fujitsu Ten Ltd Sampling conversion device
JP2017049637A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 シャープ株式会社 Control device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008113123A (en) * 2006-10-30 2008-05-15 Fujitsu Ten Ltd Sampling conversion device
JP2017049637A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 シャープ株式会社 Control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4527120A (en) System for converting mechanical movement to a digital signal
GB2113932A (en) System for detecting mechanical movement
JPH0489507A (en) Displacement detector
JPH0384463A (en) Speed detecting circuit
JP3072938B2 (en) Position detection device
JP3365913B2 (en) Position detection device
JPH0725698Y2 (en) Rotating machine speed detector
JP3111798B2 (en) Variable speed drive
JP3017927B2 (en) Motor position detector
JP2002311040A (en) Speed detector
JPS601581B2 (en) Speed detection device in servo mechanism
JP3121854B2 (en) Absolute signal generation method
RU2015616C1 (en) Phase shifter error determination device
JP2865219B2 (en) Position detection device using resolver
JPS61182579A (en) Resolver speed detection system
JPS5923196B2 (en) Digital servo system
SU1615615A1 (en) Digital tachometer
JPS6227036Y2 (en)
JPH10281809A (en) Position sensor and motor controller
JPS63213485A (en) Controlling method for motor with pulse interval
SU752425A1 (en) Shaft angular position- to-code converter
JPS6041557B2 (en) Motor speed control device
RU1784836C (en) Displacement measuring device
JPH0222638B2 (en)
JPH0342325Y2 (en)