JPH0558489B2 - - Google Patents
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- JPH0558489B2 JPH0558489B2 JP5279387A JP5279387A JPH0558489B2 JP H0558489 B2 JPH0558489 B2 JP H0558489B2 JP 5279387 A JP5279387 A JP 5279387A JP 5279387 A JP5279387 A JP 5279387A JP H0558489 B2 JPH0558489 B2 JP H0558489B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 25
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 13
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レゾルバによつて回転角を検出する
レゾルバ式回転角検出装置に関する。
レゾルバ式回転角検出装置に関する。
近年、レゾルバは回転角および回転速度を同時
に検出する装置として、特にサーボモータ用とし
て広く用いられつつあり、従来のロータリエンコ
ーダ（パルスピツクアツプ）等に比べ安価にして
堅牢であるという利点を有する。
に検出する装置として、特にサーボモータ用とし
て広く用いられつつあり、従来のロータリエンコ
ーダ（パルスピツクアツプ）等に比べ安価にして
堅牢であるという利点を有する。
かかるレゾルバの原理を簡単に説明する。すな
わちレゾルバはステータとロータとを有してお
り、このステータの２相巻線にそれぞれ90゜位相
差の２相交流電流を流すと、ロータ巻線には位相
変調された〓（θ＋θr）なる誘起電圧が発生す
る。ここで、θrはロータ回転角である。
わちレゾルバはステータとロータとを有してお
り、このステータの２相巻線にそれぞれ90゜位相
差の２相交流電流を流すと、ロータ巻線には位相
変調された〓（θ＋θr）なる誘起電圧が発生す
る。ここで、θrはロータ回転角である。
そして、この電圧信号〓（θ＋θr）より位相信
号θrを抽出すれば、ロータ回転角θrを検出するこ
とができ、更にこれを時間微分すれば、dθr/dtと
なりロータ回転速度を検出することができる 第２図にレゾルバの２相励振回路の構成例を示
す。この第２図において、１はデジタルで〓θと
〓θの２相信号を出力する回路、２，３はデジタ
ル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、
４，５はD/A変換器２，３の出力を増幅する増
幅器、６は２相励振タイプのレゾルバ、７はレゾ
ルバロータ（回転トランスを含む）、８は回転
角／回転速度検出回路である。
号θrを抽出すれば、ロータ回転角θrを検出するこ
とができ、更にこれを時間微分すれば、dθr/dtと
なりロータ回転速度を検出することができる 第２図にレゾルバの２相励振回路の構成例を示
す。この第２図において、１はデジタルで〓θと
〓θの２相信号を出力する回路、２，３はデジタ
ル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、
４，５はD/A変換器２，３の出力を増幅する増
幅器、６は２相励振タイプのレゾルバ、７はレゾ
ルバロータ（回転トランスを含む）、８は回転
角／回転速度検出回路である。
この第２図に示すものでは、D/A変換器２，
３から増幅器４，５を介してレゾルバ６における
ステータの２相巻線に90゜位相差の２相交流電流
が供給され、これによりレゾルバロータ７の巻線
に位相変調された〓（θ＋θr）なる誘起電圧が発
生し、この電圧から回転角／回転速度検出回路８
が回転角θrと回転速度dθr/dtとを検出するように
なつている。
３から増幅器４，５を介してレゾルバ６における
ステータの２相巻線に90゜位相差の２相交流電流
が供給され、これによりレゾルバロータ７の巻線
に位相変調された〓（θ＋θr）なる誘起電圧が発
生し、この電圧から回転角／回転速度検出回路８
が回転角θrと回転速度dθr/dtとを検出するように
なつている。
また、第３図は２相励振回路をトランジスタ等
から成るスイツチ回路で構成した例であるが、こ
の第３図において、９はトランジスタのスイツチ
ングパターンを生成し出力する回路、１０，１１
はそれぞれ単相ブリツジ接続されたトランドジス
タ等から成りスイツチングパターン生成回路９か
らの〓θ，〓θ相当のスイツチングパターンを受
けてレゾルバ６のステータ２相巻線に90゜位相差
の励振用交流電流を供給するスイツチング回路で
ある。なお、第３図中、第２図と同じ符号はほぼ
同様の部分を示す。また、上記スイツチングパタ
ーンとしては120゜矩形波が用いられる場合が多
い。
から成るスイツチ回路で構成した例であるが、こ
の第３図において、９はトランジスタのスイツチ
ングパターンを生成し出力する回路、１０，１１
はそれぞれ単相ブリツジ接続されたトランドジス
タ等から成りスイツチングパターン生成回路９か
らの〓θ，〓θ相当のスイツチングパターンを受
けてレゾルバ６のステータ２相巻線に90゜位相差
の励振用交流電流を供給するスイツチング回路で
ある。なお、第３図中、第２図と同じ符号はほぼ
同様の部分を示す。また、上記スイツチングパタ
ーンとしては120゜矩形波が用いられる場合が多
い。
そして、この第３図に示すものでも、スイツチ
回路１０，１１からのレゾルバ６におけるステー
タの２相巻線に90゜位相差の２相交流電流が供給
され、これによりレゾルバロータ７の巻線に位相
変調された〓（θ＋θr）なる誘起電圧が発生し、
この電圧か回転角／回転速度検出回路８が回転角
θrと回転速度dθr/dtとを検出するようになつてい
る。
回路１０，１１からのレゾルバ６におけるステー
タの２相巻線に90゜位相差の２相交流電流が供給
され、これによりレゾルバロータ７の巻線に位相
変調された〓（θ＋θr）なる誘起電圧が発生し、
この電圧か回転角／回転速度検出回路８が回転角
θrと回転速度dθr/dtとを検出するようになつてい
る。
しかしながら、このような従来のレゾルバ式回
転角検出装置では、例えば第２図に示すものの場
合、高価なD/A変換器が必要であり、更には各
Ｄ／Ａ変換器出力側のOPアンプのオフセツトやゲ
インの違いにより厳密に90゜位相差を有する２相
出力を得るためには調整が必要であるほか、レゾ
ルバロータの位置変化による１次リアクタンスの
変動によつてレゾルバ回転速度に対応する波形歪
がOPアンプ出力に生じ、これによりレゾルバス
テータの回転界磁ベクトルの真円度が崩れ、レゾ
ルバロータの位置検出誤差が増大する。
転角検出装置では、例えば第２図に示すものの場
合、高価なD/A変換器が必要であり、更には各
Ｄ／Ａ変換器出力側のOPアンプのオフセツトやゲ
インの違いにより厳密に90゜位相差を有する２相
出力を得るためには調整が必要であるほか、レゾ
ルバロータの位置変化による１次リアクタンスの
変動によつてレゾルバ回転速度に対応する波形歪
がOPアンプ出力に生じ、これによりレゾルバス
テータの回転界磁ベクトルの真円度が崩れ、レゾ
ルバロータの位置検出誤差が増大する。
また、第３図に示すものの場合、通常用いられ
る120゜矩形波では6n±１の高調波を含むので、ス
テータの回転界磁ベクトルの真円度が悪くなり、
これにより角度検出誤差が大きくなる。
る120゜矩形波では6n±１の高調波を含むので、ス
テータの回転界磁ベクトルの真円度が悪くなり、
これにより角度検出誤差が大きくなる。
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、安価で簡単な手段を用いて正確な
２相交流が得られるようにした、レゾルバ式回転
角検出装置を提供することを目的とする。
されたもので、安価で簡単な手段を用いて正確な
２相交流が得られるようにした、レゾルバ式回転
角検出装置を提供することを目的とする。
このため、本発明のレゾルバ式回転角検出装置
は、その２相励振回路が、基本波に比べ十分高い
キヤリヤ周波数成分を有するパルス幅変調波形か
ら成る２相交流を出力する回路として構成される
とともに、上記信号検出ラインに少なくとも上記
キヤリヤ周波数成分以上の周波数成分を除去しう
るローパスフイルタが介装されたことを特徴とし
ている。
は、その２相励振回路が、基本波に比べ十分高い
キヤリヤ周波数成分を有するパルス幅変調波形か
ら成る２相交流を出力する回路として構成される
とともに、上記信号検出ラインに少なくとも上記
キヤリヤ周波数成分以上の周波数成分を除去しう
るローパスフイルタが介装されたことを特徴とし
ている。
上述の本発明のレゾルバ式回転角検出装置で
は、２相励振回路から、基本波に比べ十分高いキ
ヤリヤ周波数成分を有するパルス幅変調波形から
成る２相交流がレゾルバのステータに供給され、
これによりレゾルバロータの誘起電圧信号検出ラ
インにロータ回転角情報をもつた誘起電圧が出力
されるが、この電圧信号はキヤリヤ周波数成分
（高調波成分）を含んでいるので、これがローパ
スフイルタによつて除去される。その結果位相変
調され基本波成分がろ波されて検出される。
は、２相励振回路から、基本波に比べ十分高いキ
ヤリヤ周波数成分を有するパルス幅変調波形から
成る２相交流がレゾルバのステータに供給され、
これによりレゾルバロータの誘起電圧信号検出ラ
インにロータ回転角情報をもつた誘起電圧が出力
されるが、この電圧信号はキヤリヤ周波数成分
（高調波成分）を含んでいるので、これがローパ
スフイルタによつて除去される。その結果位相変
調され基本波成分がろ波されて検出される。
以下、図示する実施例につき本発明を具体的に
説明する。第１図は本発明の一実施例としてのレ
ゾルバ式回転角検出装置を示すブロツク図であ
り、この第１図において、１２は例えば24MHzの
高速クロツク信号を出力する発振器、１３は発振
器１２からのクロツク信号を計数するカウンタ、
１４はカウンタ１３からのデジタル信号に相応す
るスイツチングパターンを２相のパルス幅変調
（PWM）正弦波信号の形で予め記録されている
デコーダ、１５，１６はそれぞれ〓θ，〓θ相当
のPWM信号により高速で動作するスイツチ回路
で、これらのスイツチ回路１５，１６はそれぞれ
単相ブリツジ接続されたトランジスタやこのトラ
ンジスタに逆並列接続されたダイオード等から成
り、基本波に比べ十分高い（数10倍）のキヤリヤ
周波数成分を有するPWM波形から成る90゜位相差
の２相交流電流を出力できるようになつている。
すなわち、発振器１２、カウンタ１３、デコーダ
１４、スイツチ回路１５，１６はレゾルバ６を励
振するため相互に90゜の位相差を有する２相交流
電流を生成する２相励振回路を構成する。
説明する。第１図は本発明の一実施例としてのレ
ゾルバ式回転角検出装置を示すブロツク図であ
り、この第１図において、１２は例えば24MHzの
高速クロツク信号を出力する発振器、１３は発振
器１２からのクロツク信号を計数するカウンタ、
１４はカウンタ１３からのデジタル信号に相応す
るスイツチングパターンを２相のパルス幅変調
（PWM）正弦波信号の形で予め記録されている
デコーダ、１５，１６はそれぞれ〓θ，〓θ相当
のPWM信号により高速で動作するスイツチ回路
で、これらのスイツチ回路１５，１６はそれぞれ
単相ブリツジ接続されたトランジスタやこのトラ
ンジスタに逆並列接続されたダイオード等から成
り、基本波に比べ十分高い（数10倍）のキヤリヤ
周波数成分を有するPWM波形から成る90゜位相差
の２相交流電流を出力できるようになつている。
すなわち、発振器１２、カウンタ１３、デコーダ
１４、スイツチ回路１５，１６はレゾルバ６を励
振するため相互に90゜の位相差を有する２相交流
電流を生成する２相励振回路を構成する。
また、第１図において、１７はレゾルバロータ
７に誘起された電圧を検出する誘起電圧信号検出
ライン１７にはPWMによるキヤリヤ周波数成分
（高調波成分）を除去するローパスフイルタ１８
が介装されている。
７に誘起された電圧を検出する誘起電圧信号検出
ライン１７にはPWMによるキヤリヤ周波数成分
（高調波成分）を除去するローパスフイルタ１８
が介装されている。
また、１９はローパスフイルタ１８からの位相
変調された基本波成分（正弦波）〓（θ＋θr）を
矩形波に整形する波形整形回路、２０は波形整形
回路１９の出力信号の360゜毎のエツジでカウンタ
１３の出力デジタル値をラツチして回転角θr情報
を検出する回転角検出器としてのラツチ回路であ
る。
変調された基本波成分（正弦波）〓（θ＋θr）を
矩形波に整形する波形整形回路、２０は波形整形
回路１９の出力信号の360゜毎のエツジでカウンタ
１３の出力デジタル値をラツチして回転角θr情報
を検出する回転角検出器としてのラツチ回路であ
る。
上述の構成により、発振器１２から24MHzとい
う高速クロツク信号が出力され、これを受けたカ
ウンタ１３からの信号によつてデコーダ１４が動
作しPWM信号を出力する。そしてこのPWM信
号はそのキヤリヤ周波数を基本波よりも十分に高
い数10KHz以上の高速キヤリヤとしているので、
スイツチ回路１５，１６からは正確な２相交流が
得られる。これによりD/A変換器等の高価な部
品が不要となり、更にはオフセツト、ゲインの調
整も不要となるほか、励振回路の内部インピーダ
ンスも低く、負荷変動による基本波波形歪を小さ
くすることができるので、真円度の高いステータ
回転磁界が得られるのである。
う高速クロツク信号が出力され、これを受けたカ
ウンタ１３からの信号によつてデコーダ１４が動
作しPWM信号を出力する。そしてこのPWM信
号はそのキヤリヤ周波数を基本波よりも十分に高
い数10KHz以上の高速キヤリヤとしているので、
スイツチ回路１５，１６からは正確な２相交流が
得られる。これによりD/A変換器等の高価な部
品が不要となり、更にはオフセツト、ゲインの調
整も不要となるほか、励振回路の内部インピーダ
ンスも低く、負荷変動による基本波波形歪を小さ
くすることができるので、真円度の高いステータ
回転磁界が得られるのである。
ところで、このようにPWM励振であるため、
レゾルバロータの誘起電圧信号検出ライン１７側
には、キヤリヤ周波数成分の高調波がのる。しか
しこの高調波成分はローパスフイルタ１８で簡単
に除去される。これはこの周波数成分が基本波に
対し数10倍も高い周波数であるから、その除去が
容易なのである。その結果波形歪の小さい良好な
正弦波の２次電圧帰還波形が得られ、これにより
励振電圧との位相差θrが精密にデジタル的に計数
できるので、回転角検出精度が大いに向上するの
である。
レゾルバロータの誘起電圧信号検出ライン１７側
には、キヤリヤ周波数成分の高調波がのる。しか
しこの高調波成分はローパスフイルタ１８で簡単
に除去される。これはこの周波数成分が基本波に
対し数10倍も高い周波数であるから、その除去が
容易なのである。その結果波形歪の小さい良好な
正弦波の２次電圧帰還波形が得られ、これにより
励振電圧との位相差θrが精密にデジタル的に計数
できるので、回転角検出精度が大いに向上するの
である。
以上詳述したように、本発明のレゾルバ式回転
角検出装置によれば、レゾルバの２相励振交流
を、少なくとも基本波の数10倍の高速キヤリヤの
パルス幅変調波形とし、２次側の誘起電圧信号検
出ラインにローパスフイルタを受け、キマリヤ周
波数近傍のスペクトルの高調波成分を除去できる
ようにしたので、安価で簡単な手段で、正確な２
相交流を供給することができ、これにより正確な
回転角を検出できる利点がある。
角検出装置によれば、レゾルバの２相励振交流
を、少なくとも基本波の数10倍の高速キヤリヤの
パルス幅変調波形とし、２次側の誘起電圧信号検
出ラインにローパスフイルタを受け、キマリヤ周
波数近傍のスペクトルの高調波成分を除去できる
ようにしたので、安価で簡単な手段で、正確な２
相交流を供給することができ、これにより正確な
回転角を検出できる利点がある。
第１図は本発明の一実施例としてのレゾルバ式
回転角検出装置を示すブロツク図、第２，３図は
いずれも従来のレゾルバ式回転角検出装置を示す
ブロツク図である。 図において、６…レゾルバ、７…レゾルバロー
タ、１２…発振器、１３…カウンタ、１４…デコ
ーダ、１５，１６…スイツチ回路、１７…誘起電
圧信号検出ライン、１８…ローパスフイルタ、１
９…波形整形回路、２０…ラツチ回路、なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
回転角検出装置を示すブロツク図、第２，３図は
いずれも従来のレゾルバ式回転角検出装置を示す
ブロツク図である。 図において、６…レゾルバ、７…レゾルバロー
タ、１２…発振器、１３…カウンタ、１４…デコ
ーダ、１５，１６…スイツチ回路、１７…誘起電
圧信号検出ライン、１８…ローパスフイルタ、１
９…波形整形回路、２０…ラツチ回路、なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ レゾルバにより回転角を検出するレゾルバ式
回転角検出装置において、上記レゾルバを励振す
るため相互に90゜の位相差を有する２相交流を生
成する２相励振回路と、レゾルバロータの誘起電
圧を検出する信号検出ラインとをそなえ、上記２
相励振回路が、基本波に比べ十分高いキヤリヤ周
波数成分を有するパルス幅変調波形から成る２相
流を出力する回路として構成されるとともに、上
記信号検出ラインに少なくとも上記キヤリヤ周波
数成分以上の周波数成分を除去しうるローパスフ
イルタが介装されたことを特徴とする、レゾルバ
式回転角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5279387A JPS63218819A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | レゾルバ式回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5279387A JPS63218819A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | レゾルバ式回転角検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63218819A JPS63218819A (ja) | 1988-09-12 |
| JPH0558489B2 true JPH0558489B2 (ja) | 1993-08-26 |
Family
ID=12924714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5279387A Granted JPS63218819A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | レゾルバ式回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63218819A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3047231B1 (ja) * | 1999-04-02 | 2000-05-29 | 士郎 嶋原 | レゾルバ |
| GB0126014D0 (en) | 2001-10-30 | 2001-12-19 | Sensopad Technologies Ltd | Modulated field position sensor |
| US7196604B2 (en) | 2001-05-30 | 2007-03-27 | Tt Electronics Technology Limited | Sensing apparatus and method |
| GB2394293A (en) | 2002-10-16 | 2004-04-21 | Gentech Invest Group Ag | Inductive sensing apparatus and method |
| US7298137B2 (en) | 2002-10-16 | 2007-11-20 | Tt Electronics Technology Limited | Position sensing apparatus and method |
| GB0303627D0 (en) | 2003-02-17 | 2003-03-19 | Sensopad Technologies Ltd | Sensing method and apparatus |
| JP4838022B2 (ja) | 2006-03-15 | 2011-12-14 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | レゾルバ信号処理装置 |
| JP5737123B2 (ja) * | 2011-10-12 | 2015-06-17 | 株式会社デンソー | 回転機の制御装置及び回転角算出装置 |
| JP6589106B2 (ja) * | 2016-08-25 | 2019-10-16 | 有限会社ワイエスデイ | 変調波レゾルバ装置 |
| JP7126212B2 (ja) * | 2020-02-19 | 2022-08-26 | 有限会社ワイエスデイ | 駆動装置、変調波レゾルバ装置、及び変調波レゾルバ装置の駆動方法 |
| JP6811369B1 (ja) * | 2020-05-26 | 2021-01-13 | 有限会社ワイエスデイ | 駆動装置、変調波レゾルバ装置、及び回転角の検出方法 |
-
1987
- 1987-03-06 JP JP5279387A patent/JPS63218819A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63218819A (ja) | 1988-09-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |