JPH05133964A - レゾルバ速度検出回路 - Google Patents

レゾルバ速度検出回路

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JPH05133964A
JPH05133964A JP30062891A JP30062891A JPH05133964A JP H05133964 A JPH05133964 A JP H05133964A JP 30062891 A JP30062891 A JP 30062891A JP 30062891 A JP30062891 A JP 30062891A JP H05133964 A JPH05133964 A JP H05133964A
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JP
Japan
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circuit
signal
resolver
output
pulse
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JP30062891A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kuromaru
広志 黒丸
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性の高いレゾルバの出力を用いて安定に
かつ高精度に速度検出しうるレゾルバ速度検出回路を提
供すること。 【構成】 レゾルバ二次正弦波信号が入力され、矩形状
の整形信号を出力する波形整形回路1と、この整形信号
を分周しゲ−ト信号を出力する分周回路11、レゾルバ
の励磁周期を分周回路11の分周比倍した基準周期信号
を出力する基準周期設定回路8を設け、ラッチ回路7に
ラッチされるラッチ結果から基準周期設定回路8から出
力される基準周期信号を減算する減算回路9と、この減
算回路9の減算結果を第2のパルス信号にてラッチし、
レゾルバ速度信号をアナログ値として変換するD/A変
換回路10とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動サ−ボ装置における
電動機の回転速度をレゾルバの出力に基づいて検出する
ことができるレゾルバ速度検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、電動機の速度制御を行うため
には、電動機の回転速度を検出する必要がある。そし
て、電動機の回転速度を検出するために、タコジュネレ
ータ、光学式エンコーダ等が用いられて来ていた。例え
ば、タコジェネレータは一種の発電機であるからしてブ
ラシ等の摩耗部品を構成部品として持っている。従っ
て、タコジェネレータを長年使用すると経時変化すると
共に、火花等によってノイズが発生するという欠点があ
る。また、光学式エンコーダにおいてもフォトダイオー
ド等を使用している。フォトバイオードも経時変化する
ため、光学式エンコードの信頼性も充分ではなかった。
このため、経時変化に対しても充分な信頼性が得られ電
動機の回転速度を検出する方法が望まれていた。
【0003】次に、従来においてレゾルバの出力を用い
て電動機の回転速度を検出する方法について説明する。
まず、レゾルバについて説明する。レゾルバは図4に示
すように2相励磁1相出力のものが用いられる。図4に
おいて、レゾルバの励磁信号を固定位相ωtなる2相正
弦波信号V1 sin ωt、V1 cos ωtとすると、レゾル
バの出力Xは下式のようになる。 X=KV1 (sin ωt・cos θr+cos ωt・cos θr) =KV1 sin (ωt+θr) …(1) ただし、Kは巻線比 ところで、レゾルバの出力巻線の位置情報であるθrは
下式のように表される。 θr=ωr・t …(2) ただし、ωrはレゾルバ軸角速度 すなわち、レゾルバの出力Xは下式のように変形され
る。つまり、 X=KV1 sin {(ω+ωr)t} …(3)
【0004】次ぎに、図3を参照して従来のレゾルバ速
度検出回路について説明する。図3において、1はレゾ
ルバ二次正弦波信号が入力される波形整形回路である。
この波形整形回路1は入力される信号が正の状態では論
理“1”、負の状態では論理“0”のゲート信号200
を出力する。また、2は基準クロックパルス300を出
力する基準クロック回路である。上記波形整形回路1及
び基準クロック回路2の出力はそれぞれゲート回路3の
入力端子に接続される。さらに、このゲート回路3は上
記ゲート信号200の立下がりを検出し、立下がり微分
パルス信号500を第1のディレイ回路4及び第2のデ
ィレイ回路5に出力する。この第2のディレイ回路5の
遅延時間は第1のディレイ回路4の遅延時間より長く設
定されている。上記第1のディレイ回路4の出力はカウ
ンタ回路6のクリア端子に入力される。このカウンタ回
路6のカウント入力端子には上記ゲート回路3から出力
される被カウントパルス400が入力される。このカウ
ンタ回路6は上記被カウントパルス400を計数する。
【0005】上記カウンタ回路6の出力はラッチ回路7
に入力される。このラッチ回路7には上記ゲート回路3
から出力される立下がり微分パルス信号500がラッチ
タイミング信号として入力される。
【0006】また、8はレゾルバの励磁信号の周期T1
に相当する励磁周期信号を設定する励磁周期設定回路で
ある。上記ラッチ回路7の出力は減算器9の+端子に入
力され、励磁周期設定回路8から出力される励磁周期信
号は減算器9の−端子に入力される。この減算器9から
出力される減算結果はD/A(デジタル/アナログ)変
換回路10に出力される。このD/A変換回路10には
上記第2のディレイ回路5から出力される第2のパルス
信号700がタイミング信号として入力される。そし
て、このD/A変換回路10は上記第2のパルス信号7
00に同期してアナログのゾルバ速度信号を出力する。
【0007】次ぎに、動作について説明する。まず、レ
ゾルバ二次励磁信号100が波形整形回路1に入力され
ると、波形整形回路1は上記レゾルバ二次励磁信号10
0のレベルが正の時には論理“1”の信号を、上記レゾ
ルバ二次励磁信号100のレベルが負の時には論理
“0”の信号であるゲート信号200をゲート回路3に
出力する。従って、基準クロック回路2から出力される
クロックパルス300は上記ゲート信号200が論理
“1”の状態のときに、ゲート回路3を介してカウンタ
回路6のカウンタ入力端子に被カウントパルス400と
して出力される。このカウンタ回路6にはレゾルバ二次
励磁信号100が正の状態のときにのみ被カウントパル
ス400によりカウント動作が行われる。
【0008】また、ゲート回路3は上記ゲート信号20
0の立下がりを検出し、立下がり微分パルス信号500
を第1のディレイ回路4及び第2のディレイ回路5に出
力し、立下がり微分パルス信号500はラッチ回路7に
ラッチタイミング信号として出力する。従って、上記カ
ウンタ回路6は第1のディレイ回路4から出力される第
1のパルス信号600がクリア端子に入力されてから、
次の第1のパルス信号600が入力されるまでに入力さ
れた上記被カウントパルス400を計数する。その計数
値は立下がり微分パルス信号500のタイミングでラッ
チ回路7にラッチされる。従って、カウンタ回路6の計
数値はレゾルバ二次正弦波信号100の周期T2 に比例
する。
【0009】そして、減算器9において、上記ラッチ回
路7に保持されたレゾルバ二次正弦波信号100の周期
2 に比例する計数値からレゾルバの励磁信号の周期T
1 に相当する値が減算される。従って、減算器9は(レ
ゾルバ二次正弦波信号100の周期T2 )−(レゾルバ
の励磁信号の周期T1 )に相当し、かつ軸角速度ωrに
比例した減算結果を出力する。この減算器9から出力さ
れる減算結果は第2のパルス信号700のタイミングて
D/A(デジタル/アナログ)変換回路10に出力され
る。つまり、上記第2のパルス信号700に同期してア
ナログのゾルバ速度信号がD/A変換回路10から出力
される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のレゾルバ速度検
出回路では、レゾルバの二次正弦波信号の周期を正確に
計測することにより、レゾルバ速度信号を得ようとする
ものであった。このため、レゾルバ速度信号を精度良く
検出するためには、基準クロック回路のクロックパルス
周波数を高くする必要があった。しかし、クロックパル
ス周波数を高めることは、信号伝幡遅延や演算素子の処
理速度の点等から限界があった。
【0011】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は信頼性の高いレゾルバの出力を用いて安
定にかつ高精度に速度検出しうるレゾルバ速度検出回路
を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明はレゾルバ二次正
弦波信号が入力され、矩形状の整形信号を出力する波形
整形回路と、この整形信号を分周しゲ−ト信号を出力す
る分周回路と、クロックパルスを出力する基準クロック
回路と、上記クロックパルスと上記ゲート信号が入力さ
れ、上記ゲート信号が正論理の時のみ上記クロックパル
スを通過させて被カウントパルスとして出力すると共
に、上記ゲート信号の立下がり微分パルス信号を出力す
るゲート回路と、上記立下がり微分パルス信号を遅延さ
せて第1のパルス信号を出力する第1の遅延回路と、上
記立下がり微分パルス信号を遅延させて第2のパルス信
号を出力する第2の遅延回路と、上記被カウントパルス
を計数し、上記第1のパルス信号により計数結果がクリ
アされる計数回路と、上記計数回路の計数結果を上記立
下がり微分パルス信号にてラッチ記憶するラッチ回路
と、レゾルバの励磁周期を上記分周回路の分周比倍した
基準周期信号を出力する基準周期設定回路と、上記ラッ
チ回路にラッチされるラッチ結果から上記基準周期設定
回路から出力される基準周期信号を減算する減算回路
と、上記減算回路の減算結果を上記第2のパルス信号に
てラッチし、レゾルバ速度信号をアナログ値として変換
するD/A変換回路とを具備する。
【0013】
【作用】レゾルバ二次正弦波信号の周期を正確に計測す
るため、分周回路を用いてゲ−ト回路から出力されるゲ
−ト信号のパルス幅を拡張した。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例に係
わるレゾルバ速度検出回路について説明する。図1はレ
ゾルバ速度検出回路を示す構成図である。図1におい
て、1はレゾルバ二次正弦波信号が入力される波形整形
回路である。この波形整形回路1は入力される信号が正
の状態では論理“1”、負の状態では論理“0”の波形
整形信号150を分周回路11に出力する。この分周回
路11は入力される波形整形信号150を分周出力す
る。
【0015】また、2は基準クロックパルス300を出
力する基準クロック回路である。上記分周回路11及び
基準クロック回路2の出力はそれぞれゲート回路3の入
力端子に接続される。さらに、このゲート回路3は上記
ゲート信号200の立下がりを検出し、立下がり微分パ
ルス信号500を第1のディレイ回路4及び第2のディ
レイ回路5に出力する。この第2のディレイ回路5の遅
延時間は第1のディレイ回路4の遅延時間より長く設定
されている。上記第1のディレイ回路4の出力はカウン
タ回路6のクリア端子に入力される。このカウンタ回路
6のカウント入力端子には上記ゲート回路3から出力さ
れる被カウントパルス400が入力される。このカウン
タ回路6は上記被カウントパルス400を計数する。
【0016】上記カウンタ回路6の出力はラッチ回路7
に入力される。このラッチ回路7には上記ゲート回路3
から出力される立下がり微分パルス信号500がラッチ
タイミング信号として入力される。
【0017】また、8はレゾルバの励磁信号の周期T1
に分周回路11の分周比倍した基準周期信号を設定出力
する基準周期設定回路である。上記ラッチ回路7の出力
は減算器9の+端子に入力され、励磁周期設定回路8か
ら出力される励磁周期信号は減算器9の−端子に入力さ
れる。この減算器9から出力される減算結果はD/A
(デジタル/アナログ)変換回路10に出力される。こ
のD/A変換回路10には上記第2のディレイ回路5か
ら出力される第2のパルス信号700がタイミング信号
として入力される。そして、このD/A変換回路10は
上記第2のパルス信号700に同期してアナログのゾル
バ速度信号を出力する。次に、上記のように構成れた本
発明の一実施例の動作について説明する。
【0018】本発明はレゾルバの励磁信号角速度ωと二
次側出力巻線に発生する二次正弦波信号角速度(ω+ω
r)との差に注目し、これらの角速度の差を演算するこ
とにより、軸角速度ωrを求めている。 つまり、レゾ
ルバの励磁信号の周期をTとすると、 T1 =2π/ω(sec) …(4) となる。 一方、二次正弦波信号の観測された周期をT2 とすると T2 =2π/(ω+ωr)(sec) …(5) となる。 上記(4)式及び(5)式より ωr=2π/T2 −ω=2π/T2 −2π/T1 =2π(1/T2 −1/T1 ) …(6) となる。ここで、t=T2 −T1 とすると上記(8) 式は ωr=2π{1/(t+T1 )−1/T1 } …(7) となる。ここで、|t|《T1 の領域ではωrはtの関
数となり、tに比例した値となる。
【0019】以下、図2に示すタイミングチャートを参
照しながら図1の回路の動作について説明する。まず、
レゾルバ二次励磁信号100が波形整形回路1に入力さ
れると、波形整形回路1は上記レゾルバ二次励磁信号1
00のレベルが正の時には論理“1”の信号を、上記レ
ゾルバ二次励磁信号100のレベルが負の時には論理
“0”の信号である波形整形信号150を分周回路11
に出力する。この分周回路11は波形整形信号150を
分周してゲ−ト信号200として出力する。
【0020】従って、基準クロック回路2から出力され
るクロックパルス300は上記ゲート信号200が論理
“1”の状態のときに、ゲート回路3を介してカウンタ
回路6のカウンタ入力端子に被カウントパルス400と
して出力される。このカウンタ回路6にはレゾルバ二次
励磁信号100が正の状態のときにのみ被カウントパル
ス400によりカウント動作が行われる。
【0021】また、ゲート回路3は上記ゲート信号20
0の立下がりを検出し、立下がり微分パルス信号500
を第1のディレイ回路4及び第2のディレイ回路5に出
力し、立下がり微分パルス信号500はラッチ回路7に
ラッチタイミング信号として出力する。従って、上記カ
ウンタ回路6は第1のディレイ回路4から出力される第
1のパルス信号600がクリア端子に入力されてから、
次の第1のパルス信号600が入力されるまでに入力さ
れた上記被カウントパルス400を計数する。その計数
値は立下がり微分パルス信号500のタイミングでラッ
チ回路7にラッチされる。従って、カウンタ回路6の計
数値はレゾルバ二次正弦波信号100の周期T2 に比例
する。
【0022】そして、減算器9において、上記ラッチ回
路7に保持されたレゾルバ二次正弦波信号100の周期
2 に比例する計数値からレゾルバの励磁信号の周期T
1 にに分周回路11の分周比倍に相当する値が減算され
る。従って、減算器9は(レゾルバ二次正弦波信号10
0の周期T2 )−(レゾルバの励磁信号の周期T1 )に
相当し、かつ軸角速度ωrに比例した減算結果を出力す
る。この減算器9から出力される減算結果は第2のパル
ス信号700のタイミングてD/A(デジタル/アナロ
グ)変換回路10に出力される。つまり、上記第2のパ
ルス信号700に同期してアナログのゾルバ速度信号が
D/A変換回路10から出力される。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、レ
ゾルバ二次正弦波信号の周期を正確に計測するため分周
回路11を用いて計測対象となるゲ−ト信号のパルス幅
を拡張したので、従来と同様のクロックパルス信号を用
いても計測分解性能を高めることが可能なレゾルバ速度
検出回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わるレゾルバ速度検出回
路の構成を示す図。
【図2】動作を説明するためのタイミングチャート。
【図3】レゾルバの構成を示す図。
【図4】従来のレゾルバ速度検出回路の構成を示す図。
【符号の説明】
1…波形整形回路、2…基準クロック回路、3…ゲート
回路、4…第1のディレイ回路、5…第2のディレイ回
路、6…カウンタ回路、7…ラッチ回路、8…励磁周期
設定回路、9…減算回路、10…D/A変換回路、11
…分周回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レゾルバ二次正弦波信号が入力され、矩
    形状の整形信号を出力する波形整形回路と、この整形信
    号を分周しゲ−ト信号を出力する分周回路と、クロック
    パルスを出力する基準クロック回路と、上記クロックパ
    ルスと上記ゲート信号が入力され、上記ゲート信号が正
    論理の時のみ上記クロックパルスを通過させて被カウン
    トパルスとして出力すると共に、上記ゲート信号の立下
    がり微分パルス信号を出力するゲート回路と、上記立下
    がり微分パルス信号を遅延させて第1のパルス信号を出
    力する第1の遅延回路と、上記立下がり微分パルス信号
    を遅延させて第2のパルス信号を出力する第2の遅延回
    路と、上記被カウントパルスを計数し、上記第1のパル
    ス信号により計数結果がクリアされる計数回路と、上記
    計数回路の計数結果を上記立下がり微分パルス信号にて
    ラッチ記憶するラッチ回路と、レゾルバの励磁周期を上
    記分周回路の分周比倍した基準周期信号を出力する基準
    周期設定回路と、上記ラッチ回路にラッチされるラッチ
    結果から上記基準周期設定回路から出力される基準周期
    信号を減算する減算回路と、上記減算回路の減算結果を
    上記第2のパルス信号にてラッチし、レゾルバ速度信号
    をアナログ値として変換するD/A変換回路とを具備し
    たことを特徴とするレゾルバ速度検出回路。
JP30062891A 1991-11-15 1991-11-15 レゾルバ速度検出回路 Withdrawn JPH05133964A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114441176A (zh) * 2021-12-29 2022-05-06 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种可变齿数转速基准检测方法及检测电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114441176A (zh) * 2021-12-29 2022-05-06 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种可变齿数转速基准检测方法及检测电路
CN114441176B (zh) * 2021-12-29 2024-01-23 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种可变齿数转速基准检测方法及检测电路

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Effective date: 19990204