JPH07159426A - Rotating speed detector - Google Patents

Rotating speed detector

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JPH07159426A
JPH07159426A JP30416793A JP30416793A JPH07159426A JP H07159426 A JPH07159426 A JP H07159426A JP 30416793 A JP30416793 A JP 30416793A JP 30416793 A JP30416793 A JP 30416793A JP H07159426 A JPH07159426 A JP H07159426A
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JP
Japan
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output
rotor
detection
amplifier
comparator
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JP30416793A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Teramae
勝広 寺前
Hideki Fukusono
秀樹 福園
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce detection errors of rotating speed by controlling fluctuation amplitude and swell of an output signal caused by rotor eccentricity. CONSTITUTION:Output of a detection part 2 is rectified by a rectifier 3. Direct current drift is removed from the output of the rectifier 3 by a next stage low area shutdown filter 4. The amplitude fluctuation of the output of the detection part 2 can be controlled by logarithmically compressing the output of the low area shutdown filter 4 by means of a logarithmic amplifier 5. The output of the logarithmic amplifier 5 is compared with reference voltage Vf input from a reference voltage generation part 15 in a comparator 6. When the output of the logarithmic amplifier 5 exceeds a reference voltage Vf, the comparator 6 outputs a signal, the output signal becomes detection output in accordance with a recess and a projection of a rotor and rotating speed detection of small detection errors caused by rotor eccentricity is made possible.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車輪やトラン
スミッション等に取り付けて車輪軸や駆動軸等の回転速
度を検出する回転速度検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation speed detecting device which is attached to a wheel of an automobile, a transmission or the like to detect the rotation speed of a wheel shaft or a drive shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車にはアンチロックブレーキ
システム、オートマチックトランスミッション或いはナ
ビゲーションシステム等が搭載され、これらの装置は自
動車の走行速度を検出して種々の制御を行なうものであ
り、そのために自動車の走行速度の検出が重要性を増し
てきている。
2. Description of the Related Art In recent years, automobiles have been equipped with an anti-lock brake system, an automatic transmission, a navigation system, etc., and these devices detect the traveling speed of the automobile and perform various controls. Driving speed detection is becoming more important.

【0003】ところで、上記のように自動車の走行速度
を検出するためには、耐熱性、耐環境性等を考慮して、
一般的には光学式や接触式の検出装置よりも磁気による
検出装置が使用されている。例えば、略中心に挿通され
た回転軸(車軸)に固定されてこの回転軸と一体に回転
するロータを磁界中に設置し、ロータの回転による磁界
の変化で回転軸の回転速度(すなわち走行速度)を検出
する回転速度検出装置が用いられている。
By the way, in order to detect the traveling speed of an automobile as described above, heat resistance, environment resistance, etc. are taken into consideration.
Generally, a magnetic detection device is used rather than an optical or contact detection device. For example, a rotor that is fixed to a rotating shaft (axle) that is inserted substantially in the center and rotates integrally with this rotating shaft is installed in a magnetic field, and the rotation speed of the rotating shaft (that is, running speed ) Is used to detect the rotational speed.

【0004】上記のような回転速度検出装置としては、
図17に示すようないわゆるマグネットピックアップ方
式(以下、MPU方式と略す)の回転速度検出装置があ
る。このMPU方式の回転速度検出装置は、略円筒状の
金属製のロータ1の円周方向に沿った表面に凹凸部1a
を設けてギヤ状に形成し、このロータ1を回転軸に固定
するとともに、その近傍に永久磁石16を配置した検出
部2を設け、この永久磁石16により生じる磁界中での
ロータ1の回転運動により、円周方向に沿ってロータ1
表面に設けた凹凸部1aが上記磁界を変化させることに
よって、検出部2の磁気検出コイル17に生じる誘導起
電力を出力信号として取り出すものである。この出力信
号は、凹凸部1aが等間隔に設けられているため、図1
8に示すように、ロータ1の回転速度に比例した波高値
及び周期の正弦波信号となる。すなわち、ロータ1の回
転数nに対して、回転数がそれぞれ2n,0.5nであ
ると、波高値及び周期は、回転数nの場合よりもそれぞ
れ大きく或いは小さくなる。そして、上記出力信号は、
図示しないコンパレータにより基準電圧と比較されて”
0”,”1”のパルス信号に変換された後パルスカウン
トされることによって回転軸の回転速度が検出されるの
である。ところが、上記のMPU方式の回転速度検出装
置では、図19に示すように検出部2の出力信号がロー
タ1の回転速度(回転数n)に比例するため、低速では
充分なレベルの出力信号が得られず、回転速度の検出感
度が速度に比例して低下してしまい、ロータ1の回転が
停止する寸前まで検出することができないという問題が
ある。
As the rotation speed detecting device as described above,
There is a so-called magnet pickup type (hereinafter abbreviated as MPU type) rotation speed detecting device as shown in FIG. This MPU type rotation speed detecting device is configured such that a concavo-convex portion 1a is formed on a surface of a substantially cylindrical metal rotor 1 in a circumferential direction.
Is provided to fix the rotor 1 to the rotating shaft, and a detecting portion 2 having a permanent magnet 16 disposed in the vicinity thereof is provided to rotate the rotor 1 in a magnetic field generated by the permanent magnet 16. Allows the rotor 1 to run along the circumferential direction.
The uneven portion 1a provided on the surface extracts the induced electromotive force generated in the magnetic detection coil 17 of the detection unit 2 as an output signal by changing the magnetic field. This output signal is shown in FIG. 1 because the uneven portions 1a are provided at equal intervals.
As shown in FIG. 8, the sine wave signal has a peak value and a period proportional to the rotation speed of the rotor 1. That is, when the number of revolutions is 2n and 0.5n with respect to the number of revolutions n of the rotor 1, the crest value and the cycle are respectively larger or smaller than in the case of the number of revolutions n. And the output signal is
Compared with the reference voltage by a comparator (not shown)
The rotation speed of the rotary shaft is detected by converting the pulse signal into 0 "and" 1 "and then counting the pulse. However, in the above-mentioned MPU system rotation speed detecting device, as shown in FIG. In addition, since the output signal of the detection unit 2 is proportional to the rotation speed (rotation speed n) of the rotor 1, an output signal of a sufficient level cannot be obtained at a low speed, and the detection sensitivity of the rotation speed decreases in proportion to the speed. Therefore, there is a problem that it cannot be detected just before the rotation of the rotor 1 is stopped.

【0005】そこで、このような問題を生じずに低速域
まで検出可能とするために、ホール素子や磁気抵抗素子
によって上記磁界の変化を検出したり、あるいは、コイ
ルに高周波電流を流すことにより高周波磁界を発生さ
せ、この高周波磁界中にロータ1を配置し、高周波磁界
によってロータ1の表面に生じる渦電流がロータ1の回
転により変化し、それによって生じる上記コイルのイン
ピーダンスやQファクタの変化を検出する方法が採られ
ている。
Therefore, in order to be able to detect even a low speed range without causing such a problem, a change in the magnetic field is detected by a Hall element or a magnetoresistive element, or a high frequency current is passed through a coil to generate a high frequency wave. A magnetic field is generated, the rotor 1 is arranged in this high frequency magnetic field, and the eddy current generated on the surface of the rotor 1 by the high frequency magnetic field is changed by the rotation of the rotor 1, and the change in the impedance or Q factor of the coil caused thereby is detected. The method of doing is adopted.

【0006】上記高周波磁界による検出方式(以下、高
周波磁界方式と略す)の具体例を図20及び図21によ
り簡単に説明する。図20に示す回転速度検出装置にお
いては、高周波発振器18によりコイル19を駆動して
発生させた高周波磁界中でロータ1を回転させることに
より、コイル19と対向するロータ1の円周方向に沿っ
た面を高周波磁界の磁束が貫き、それによってロータ1
の円周方向に沿った面に渦電流を生じさせている。一
方、この渦電流により生じる磁界によって逆に高周波磁
界が影響を受けてコイル19のインピーダンスやQファ
クタが変化し、高周波発振器18によるコイル19の発
振振幅が変化することになる。
A specific example of the above-mentioned detection method using the high-frequency magnetic field (hereinafter, abbreviated as high-frequency magnetic field method) will be briefly described with reference to FIGS. 20 and 21. In the rotation speed detecting device shown in FIG. 20, the rotor 1 is rotated in a high-frequency magnetic field generated by driving the coil 19 with the high-frequency oscillator 18, so that the rotor 1 faces the coil 19 in the circumferential direction. The magnetic flux of the high-frequency magnetic field penetrates the surface, which causes the rotor 1
Eddy currents are generated on the surface along the circumferential direction of. On the other hand, the magnetic field generated by the eddy current adversely affects the high-frequency magnetic field, and the impedance and Q factor of the coil 19 change, and the oscillation amplitude of the coil 19 by the high-frequency oscillator 18 changes.

【0007】しかるに、ロータ1の円周方向に沿った面
には凹凸部1aが設けられているため、ロータ1の回転
に伴ってロータ1の凹凸部1aとコイル19との距離が
変化し、ロータ1の円周方向に沿った面を貫く磁束がロ
ータ1の回転に応じて変化する。その結果、ロータ1の
上記面に生じる渦電流の大きさが変化するので、高周波
発振器18の発振出力にロータ1の回転速度に応じた変
化が生じ、その変化を検出することによってロータ1の
回転速度を検出することができるのである。つまり、検
出部2に設けられた信号検出用抵抗Rにより得られる高
周波信号は、ロータ1の回転速度に応じた周期で発振振
幅が変化する(図21(a)及び図22参照)。そし
て、その出力を整流器20で整流し(図21(b)及び
図22参照)、さらにその出力を低域通過フィルタ21
で濾過して検出出力を得ている(図21(c)及び図2
2参照)。したがって、従来のMPU方式とは異なり、
検出出力の出力レベルがロータ1の回転数により変化し
ないので(図19参照)、停止寸前の低速から高速まで
の広い範囲の回転速度を検出できるのである。なお、整
流器20の出力をその波高値でホールドしたり、原発振
の2倍の周波数成分をその出力からフィルタによって除
去してロータ1の回転速度に応じた検出出力を得ること
もできる。また、上記高周波磁界方式としては、図23
及び図24に示すような構成のものも提案されている。
すなわち、検出部2の出力を整流器20にて整流し、さ
らに整流器20の出力を増幅器25で増幅して、増幅器
25の出力を比較器24により基準電圧と比較してロー
タ1の凹凸部1aに応じた検出出力を得るものである。
However, since the uneven portion 1a is provided on the surface of the rotor 1 along the circumferential direction, the distance between the uneven portion 1a of the rotor 1 and the coil 19 changes as the rotor 1 rotates, The magnetic flux passing through the surface of the rotor 1 along the circumferential direction changes according to the rotation of the rotor 1. As a result, the magnitude of the eddy current generated on the surface of the rotor 1 changes, so that the oscillation output of the high-frequency oscillator 18 changes according to the rotation speed of the rotor 1, and the rotation of the rotor 1 is detected by detecting the change. The speed can be detected. That is, the oscillation amplitude of the high frequency signal obtained by the signal detecting resistor R provided in the detection unit 2 changes in a cycle according to the rotation speed of the rotor 1 (see FIGS. 21A and 22). The output is rectified by the rectifier 20 (see FIGS. 21B and 22), and the output is further passed through the low-pass filter 21.
The detection output is obtained by filtering with (FIG. 21 (c) and FIG. 2).
2). Therefore, unlike the conventional MPU method,
Since the output level of the detection output does not change depending on the rotation speed of the rotor 1 (see FIG. 19), it is possible to detect a wide range of rotation speeds from low speed just before stop to high speed. It should be noted that the output of the rectifier 20 can be held at its peak value, or a frequency component twice as high as the original oscillation can be removed from the output by a filter to obtain a detection output corresponding to the rotation speed of the rotor 1. Further, as the high frequency magnetic field method, FIG.
Also, a configuration as shown in FIG. 24 has been proposed.
That is, the output of the detection unit 2 is rectified by the rectifier 20, the output of the rectifier 20 is further amplified by the amplifier 25, the output of the amplifier 25 is compared with the reference voltage by the comparator 24, and the uneven portion 1a of the rotor 1 is obtained. According to this, the corresponding detection output is obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
より低速域での検出感度を向上させることによって、ロ
ータ1の偏心による検出出力の振幅変動やうねりの発生
が顕著になり、回転速度の検出誤差等が生じるという問
題が起きている。上記のMPU方式においては、図25
(a)に示すようにロータ1の偏心によって出力電圧の
振幅が変動し、しかもロータ1が金属で形成されている
ためにロータ1の凹凸部1a以外の部分からの影響を受
けて出力電圧にうねりが生じる。その結果、波高値のレ
ベルが基準電圧を越えているにも関わらず検出出力が出
ず、検出誤差が生じてしまう(図25(b)参照)。
However, by improving the detection sensitivity in the low speed range by the above-mentioned structure, the fluctuation of the amplitude of the detection output and the undulation due to the eccentricity of the rotor 1 become remarkable, and the detection error of the rotation speed is increased. There is a problem that such things occur. In the above MPU method, FIG.
As shown in (a), the amplitude of the output voltage fluctuates due to the eccentricity of the rotor 1, and since the rotor 1 is made of metal, the output voltage is affected by the parts other than the uneven portion 1a of the rotor 1. Swell occurs. As a result, the detection output does not occur even though the peak value level exceeds the reference voltage, and a detection error occurs (see FIG. 25 (b)).

【0009】また、上記高周波磁界方式においてはロー
タ1の偏心による影響の出方がMPU方式のものとは若
干異なる。すなわち、磁界変化を検出するためのホール
素子や磁気抵抗素子あるいはコイル19とロータ1の凹
凸部1aとのギャップがロータ1の偏心によって一定で
なくなるため、図26(a)に示すように、ギャップ長
が長いときには出力電圧の振幅は小さくなり、ギャップ
長が短いときには逆に振幅が大きくなる。さらに、ロー
タ1の凹凸部1a以外の部分からの影響を受けて出力電
圧にうねりが生じ、出力電圧にうねりによる直流ドリフ
トが生じるために、波高値のレベルが基準電圧を越えて
いるにも関わらず検出出力が出力されず、検出誤差が生
じてしまう(図26(b)参照)。
In the high frequency magnetic field method, the influence of the eccentricity of the rotor 1 is slightly different from that of the MPU method. That is, since the gap between the Hall element or the magnetoresistive element or coil 19 for detecting the change in the magnetic field and the uneven portion 1a of the rotor 1 is not constant due to the eccentricity of the rotor 1, as shown in FIG. When the length is long, the amplitude of the output voltage is small, and when the gap length is short, the amplitude is large. Furthermore, since the output voltage is undulated due to the influence of the portion other than the uneven portion 1a of the rotor 1 and the output voltage has a DC drift due to the undulation, the peak value level exceeds the reference voltage. Without the detection output, a detection error occurs (see FIG. 26B).

【0010】一方、高周波磁界方式の上記問題に対し
て、図27に示すように、2つの磁気検出素子26,2
6とそれにそれぞれ接続された検出器22,22とから
検出部2を構成し、検出部2の検出器22,22から得
られる各出力を差動増幅器23に入力し、差動増幅され
た出力を比較器24において基準電圧と比較して回転速
度に応じた検出出力を得ることによって、図28に示す
ようにうねりの発生を抑えることができる、いわゆる差
動方式の回転速度検出装置が提案されている。しかし、
上記差動方式のものでは、2つの磁気検出素子26,2
6とロータ1とのギャップを全く等しくすることは困難
であるので、僅かにうねりが生じてしまう。また、ギャ
ップ長の変化による出力電圧の振幅変動を抑えることは
できない。さらに、ホール素子や磁気抵抗素子等から成
る2つの磁気検出素子26,26の特性が揃っている必
要があり、2つの磁気検出素子26,26の特性を揃え
たり、あるいは2つの検出器22,22の駆動条件を調
節しなければならず、上述したようなうねりや出力の振
幅変動とは別の課題を解決する必要が生じ、余計なコス
ト上昇を招くという問題がある。
On the other hand, with respect to the above problem of the high frequency magnetic field method, as shown in FIG.
6 and the detectors 22 and 22 respectively connected to the detector 6, and the detector 2 is configured, and the outputs obtained from the detectors 22 and 22 of the detector 2 are input to the differential amplifier 23, and the differentially amplified output is provided. A so-called differential type rotation speed detection device capable of suppressing the occurrence of undulations as shown in FIG. 28 is proposed by comparing with the reference voltage in the comparator 24 to obtain a detection output according to the rotation speed. ing. But,
In the differential type, the two magnetic detection elements 26, 2
Since it is difficult to make the gap between 6 and the rotor 1 completely equal, a slight undulation occurs. Further, it is impossible to suppress the amplitude fluctuation of the output voltage due to the change of the gap length. Furthermore, it is necessary that the characteristics of the two magnetic detection elements 26, 26, which are Hall elements, magnetoresistive elements, etc., be the same, and the characteristics of the two magnetic detection elements 26, 26 are the same, or the two detectors 22, The driving conditions of No. 22 must be adjusted, and it is necessary to solve the problems other than the above-mentioned undulations and output amplitude fluctuations, which causes an extra cost increase.

【0011】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、ロータの偏心による出力信号の振幅変動並びにう
ねりを抑えて回転速度の検出誤差を低減した回転速度検
出装置の提供を目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotation speed detecting device in which fluctuations in output signal amplitude and undulation due to eccentricity of a rotor are suppressed to reduce rotation speed detection errors. Is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、磁界中にて回転軸と一体に回転
し回転方向に一定の間隔で多数の凹凸が形成されたロー
タと、ロータの回転により生じる磁界の変化を検出する
磁気検出素子を具備する検出部と、検出部の出力を整流
する整流器と、整流器の出力から直流分を除去する低域
遮断フィルタと、この低域遮断フィルタの出力を対数圧
縮する対数増幅器と、この対数増幅器の出力を基準値と
比較して対数増幅器の出力が基準値を越える場合にのみ
信号を出力する比較器とを備え、回転するロータの凹凸
に対応した検出出力を上記比較器の出力から得ることを
特徴とする。
In order to achieve the above object, the rotor of the present invention rotates integrally with a rotating shaft in a magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotating direction. A detection unit including a magnetic detection element that detects a change in magnetic field caused by rotation of the rotor; a rectifier that rectifies the output of the detection unit; a low-frequency cutoff filter that removes a direct current component from the output of the rectifier; A rotating rotor provided with a logarithmic amplifier for logarithmically compressing the output of the band cutoff filter, and a comparator for comparing the output of the logarithmic amplifier with a reference value and outputting a signal only when the output of the logarithmic amplifier exceeds the reference value. It is characterized in that a detection output corresponding to the unevenness of is obtained from the output of the comparator.

【0013】請求項2の発明は、上記目的を達成するた
めに、磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方向に一定
の間隔で多数の凹凸が形成されたロータと、ロータの回
転により生じる磁界の変化を検出する磁気検出素子を具
備する検出部と、検出部の出力を整流する整流器と、整
流器の出力から直流分を除去する結合コンデンサと、こ
の結合コンデンサを通過する整流器の出力を増幅する増
幅器と、増幅器に入力される整流器の出力を断続するス
イッチ回路と、増幅器の出力の変化する方向に応じて増
幅器の出力と2つの相異なる基準値とを比較する比較部
と、上記スイッチ回路のオンオフを周期的に制御する発
振器とを備え、回転するロータの凹凸に対応した検出出
力を上記比較部の出力から得ることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a second aspect of the present invention provides a rotor that rotates integrally with a rotary shaft in a magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction. A detection unit including a magnetic detection element that detects a change in the generated magnetic field, a rectifier that rectifies the output of the detection unit, a coupling capacitor that removes a direct current component from the output of the rectifier, and an output of the rectifier that passes through this coupling capacitor. An amplifier for amplifying, a switch circuit for connecting and disconnecting the output of the rectifier input to the amplifier, a comparing section for comparing the output of the amplifier with two different reference values according to the changing direction of the output of the amplifier, and the switch. An oscillator for periodically controlling ON / OFF of the circuit is provided, and a detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained from the output of the comparison unit.

【0014】請求項3の発明は、上記目的を達成するた
めに、磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方向に一定
の間隔で多数の凹凸が形成されたロータと、ロータの回
転により生じる磁界の変化を検出する磁気検出素子を具
備する検出部と、検出部の出力から直流分を除去する結
合コンデンサを介して検出部の出力を整流平滑する一対
の整流平滑部と、これら一対の整流平滑部に入力される
検出部の出力を断続する一対のスイッチ回路と、一対の
整流平滑部の出力を差動増幅する差動増幅器と、差動増
幅器の出力の変化する方向に応じて増幅器の出力と2つ
の相異なる基準値とを比較する比較部と、上記一対のス
イッチ回路を周期的に交互にオンオフするように制御す
る発振器とを備え、回転するロータの凹凸に対応した検
出出力を上記比較部の出力から得ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention provides a rotor that rotates integrally with a rotating shaft in a magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction. A detection unit including a magnetic detection element that detects a change in the generated magnetic field, a pair of rectifying and smoothing units that rectifies and smoothes the output of the detection unit through a coupling capacitor that removes a direct current component from the output of the detection unit, and a pair of these A pair of switch circuits for connecting / disconnecting the output of the detection unit input to the rectifying / smoothing unit, a differential amplifier for differentially amplifying the output of the pair of rectifying / smoothing unit, and an amplifier according to the direction in which the output of the differential amplifier changes. And a comparator for comparing two different reference values with each other, and an oscillator for controlling the pair of switch circuits to be turned on and off periodically and alternately. Comparison above And wherein the obtaining the output.

【0015】[0015]

【作用】請求項1の発明の構成では、磁界中にて回転軸
と一体に回転し回転方向に一定の間隔で多数の凹凸が形
成されたロータと、ロータの回転により生じる磁界の変
化を検出する磁気検出素子を具備する検出部と、検出部
の出力を整流する整流器と、整流器の出力から直流分を
除去する低域遮断フィルタと、この低域遮断フィルタの
出力を対数圧縮する対数増幅器と、この対数増幅器の出
力を基準値と比較して対数増幅器の出力が基準値を越え
る場合にのみ信号を出力する比較器とを備え、回転する
ロータの凹凸に対応した検出出力を上記比較器の出力か
ら得るようにしたので、低域遮断フィルタによって検出
部の出力に含まれるうねりを除去することができ、さら
に、この低域遮断フィルタの出力を対数増幅器にて対数
圧縮することによって、回転するロータの偏心による検
出部の出力の振幅変動を抑えることができる。
According to the first aspect of the invention, the rotor is rotated integrally with the rotating shaft in the magnetic field and a large number of irregularities are formed at regular intervals in the rotational direction, and a change in the magnetic field caused by the rotation of the rotor is detected. And a rectifier that rectifies the output of the detector, a low-pass filter that removes a direct current component from the output of the rectifier, and a logarithmic amplifier that logarithmically compresses the output of the low-pass filter. , A comparator for comparing the output of this logarithmic amplifier with a reference value and outputting a signal only when the output of the logarithmic amplifier exceeds the reference value, and the detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is Since it is obtained from the output, the swell contained in the output of the detection unit can be removed by the low-pass filter, and the output of the low-pass filter is logarithmically compressed by the logarithmic amplifier. Te, it is possible to suppress amplitude fluctuations in the output of the detecting unit due to the eccentricity of the rotating rotor.

【0016】請求項2の発明の構成では、磁界中にて回
転軸と一体に回転し回転方向に一定の間隔で多数の凹凸
が形成されたロータと、ロータの回転により生じる磁界
の変化を検出する磁気検出素子を具備する検出部と、検
出部の出力を整流する整流器と、整流器の出力から直流
分を除去する結合コンデンサと、この結合コンデンサを
通過する整流器の出力を増幅する増幅器と、増幅器に入
力される整流器の出力を断続するスイッチ回路と、増幅
器の出力の変化する方向に応じて増幅器の出力と2つの
相異なる基準値とを比較する比較部と、上記スイッチ回
路のオンオフを周期的に制御する発振器とを備え、回転
するロータの凹凸に対応した検出出力を上記比較部の出
力から得るようにしたので、結合コンデンサによって検
出部の出力に含まれるうねりを除去することができ、さ
らに、発振器により周期的にオンオフ制御されるスイッ
チ回路によって増幅器への入力が断続されるため、回転
するロータの偏心による検出部の出力の振幅変動を抑え
ることができる。
According to the second aspect of the invention, the rotor that rotates together with the rotating shaft in the magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction, and the change in the magnetic field caused by the rotation of the rotor are detected. And a rectifier that rectifies the output of the detector, a coupling capacitor that removes a direct current component from the output of the rectifier, an amplifier that amplifies the output of the rectifier that passes through the coupling capacitor, and an amplifier. Switch circuit for connecting and disconnecting the output of the rectifier input to the circuit, a comparing section for comparing the output of the amplifier with two different reference values according to the changing direction of the output of the amplifier, and a switching circuit for periodically turning on and off the switch circuit. Since the detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained from the output of the comparison unit, it is included in the output of the detection unit by the coupling capacitor. Ripple can be eliminated, and the input to the amplifier is interrupted by the switch circuit that is periodically turned on and off by the oscillator, so amplitude fluctuations in the output of the detector due to eccentricity of the rotating rotor can be suppressed. it can.

【0017】請求項3の発明の構成では、磁界中にて回
転軸と一体に回転し回転方向に一定の間隔で多数の凹凸
が形成されたロータと、ロータの回転により生じる磁界
の変化を検出する磁気検出素子を具備する検出部と、検
出部の出力から直流分を除去する結合コンデンサを介し
て検出部の出力を整流平滑する一対の整流平滑部と、こ
れら一対の整流平滑部に入力される検出部の出力を断続
する一対のスイッチ回路と、一対の整流平滑部の出力を
差動増幅する差動増幅器と、差動増幅器の出力の変化す
る方向に応じて増幅器の出力と2つの相異なる基準値と
を比較する比較部と、上記一対のスイッチ回路を周期的
に交互にオンオフするように制御する発振器とを備え、
回転するロータの凹凸に対応した検出出力を上記比較部
の出力から得るようにしたので、結合コンデンサによっ
て検出部の出力に含まれるうねりを除去することがで
き、さらに、一対の整流平滑部は発振器によって周期的
に交互にオンオフ制御されているため、そのオンオフの
タイミングにより各整流平滑部からは整流平滑された信
号が交互に出力され、一方の整流平滑部が動作している
間は他方の整流平滑部が動作せず、動作中の整流平滑部
の出力が常に動作していない方の整流平滑部の出力より
も絶対値レベルにおいて高くなり、2つの整流平滑部の
出力を差動増幅器において差動増幅すれば、回転するロ
ータの凹凸に対応して交互に正負が反転する検出出力を
得ることができ、ロータの偏心による検出部の出力の振
幅変動を抑えることができる。
According to the third aspect of the invention, the rotor that rotates integrally with the rotating shaft in the magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction, and the change in the magnetic field caused by the rotation of the rotor are detected. A pair of rectifying and smoothing sections for rectifying and smoothing the output of the detecting section through a coupling capacitor that removes a direct current component from the output of the detecting section; A pair of switch circuits that intermittently output the output of the detection unit, a differential amplifier that differentially amplifies the outputs of the pair of rectifying and smoothing units, and an output of the amplifier and two phases depending on the direction in which the output of the differential amplifier changes. A comparison unit that compares different reference values, and an oscillator that controls the pair of switch circuits to be alternately turned on and off periodically,
Since the detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained from the output of the comparison unit, the undulation included in the output of the detection unit can be removed by the coupling capacitor. The rectifying and smoothing signals are alternately output from each rectifying and smoothing section depending on the on / off timing, and while one of the rectifying and smoothing sections is operating, the other rectification is performed. The smoothing section does not operate, and the output of the rectifying and smoothing section that is operating is higher than the output of the rectifying and smoothing section that is not always operating in absolute value level. With dynamic amplification, it is possible to obtain a detection output in which the positive and negative are alternately inverted corresponding to the unevenness of the rotating rotor, and to suppress the amplitude fluctuation of the output of the detection unit due to the eccentricity of the rotor. It can be.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。本実施例の回路ブロック図を図1に、具体概略
回路図を図2に示す。図1に示すように、本実施例にお
ける回転速度検出装置は、ロータ1(図示せず)の回転
によりロータ1の凹凸部1aに応じてその出力が変化す
る検出部2と、検出部2の出力を整流する整流器3と、
整流器3の出力から直流ドリフトを除去する低域遮断フ
ィルタ4と、この低域遮断フィルタ4の出力を対数圧縮
する対数増幅器5と、対数増幅器5の出力と基準電圧発
生部15より入力される基準電圧Vfとを比較して、対
数増幅器5の出力が基準電圧Vfを越える場合に信号を
出力する比較器6とを備えている。なお、検出部2には
外部電源(図示せず)より入力保護回路27を介して電
源が供給され、この入力保護回路27は外部電源からの
サージ入力より検出部2を保護するためのものである。
ここで、検出部2は、従来例において説明したMPU方
式、ホール素子や磁気抵抗素子やコイルを用いた高周波
磁界方式、及び差動増幅器を用いた差動方式の何れの方
式のものであっても本発明の技術思想を適用することが
できる。また、ロータ1については金属製以外にも、金
属と樹脂とで形成されるもの等、上記各方式に使用でき
るものであればよく、ロータ1の材質は本発明の要旨で
はない。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit block diagram of this embodiment, and FIG. 2 shows a specific schematic circuit diagram. As shown in FIG. 1, the rotation speed detection device according to the present embodiment includes a detection unit 2 whose output changes according to the uneven portion 1 a of the rotor 1 due to the rotation of a rotor 1 (not shown), and a detection unit 2. A rectifier 3 for rectifying the output,
A low-frequency cutoff filter 4 for removing DC drift from the output of the rectifier 3, a logarithmic amplifier 5 for logarithmically compressing the output of the low-frequency cutoff filter 4, a reference input from the output of the logarithmic amplifier 5 and a reference voltage generator 15. And a comparator 6 which compares the voltage Vf and outputs a signal when the output of the logarithmic amplifier 5 exceeds the reference voltage Vf. Power is supplied to the detection unit 2 from an external power supply (not shown) via an input protection circuit 27. The input protection circuit 27 is for protecting the detection unit 2 from a surge input from the external power supply. is there.
Here, the detection unit 2 is of any of the MPU method described in the conventional example, the high frequency magnetic field method using a Hall element, a magnetoresistive element, and a coil, and the differential method using a differential amplifier. Also, the technical idea of the present invention can be applied. Further, the rotor 1 may be made of metal and resin other than metal as long as it can be used in each of the above methods, and the material of the rotor 1 is not the subject matter of the present invention.

【0019】図2に示すように、本実施例における対数
増幅器5はオペアンプIC1 によって構成されており、
オペアンプIC1 の反転入力端子に低域遮断フィルタ4
の出力が入力されるとともに、基準電圧発生部15にお
いて作成される基準電圧Vfが非反転入力端子に入力さ
れ、オペアンプIC1 の出力端子と反転入力端子との間
にはコンデンサC1 、帰還抵抗R1 及び2つのダイオー
ドD1 ,D2 が互いに逆向きに並列接続されている。
As shown in FIG. 2, the logarithmic amplifier 5 in this embodiment is composed of an operational amplifier IC 1 .
The low-frequency cutoff filter 4 is provided at the inverting input terminal of the operational amplifier IC 1.
Is input, the reference voltage Vf created in the reference voltage generator 15 is input to the non-inverting input terminal, and a capacitor C 1 and a feedback resistor are provided between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier IC 1. R 1 and two diodes D 1 and D 2 are connected in parallel in opposite directions.

【0020】上記構成では、低域遮断フィルタ4は、検
出部2にて検出可能なロータ1回転速度の最下限におけ
る検出部2の出力の周波数以下の周波数成分を検出部2
の出力から除去するものであり、この低域遮断フィルタ
4によって、直流ドリフトを含む検出部2の出力のうね
りを除去することができる。さらに、低域遮断フィルタ
4の出力は対数増幅器5において対数圧縮され、この対
数圧縮された出力と基準電圧Vfとが比較器6において
比較されて対数増幅器5の出力が基準電圧Vfを越える
ときに比較器6の出力がHレベルになり、図3(b)に
示すように、ロータ1の凹凸部1aに対応したパルス状
の検出出力を得ることができるのである。したがって、
対数増幅器5においてロータ1の偏心による検出部2の
出力の振幅変動をロータ1の凹凸部1aに対応した本来
の検出部2の出力と同時に対数圧縮することにより、検
出部2の出力の振幅変動を抑えることができるととも
に、検出部2の出力に対する比較器6のダイナミックレ
ンジを広げることができる。その結果、ロータ1の偏心
等による検出誤差を低減することができるものであり、
また、ロータ1の偏心による検出出力への影響が現れる
ロータ1の回転速度を、検出部2における検出可能なロ
ータ1の回転速度の上限値を充分越える値まで抑え込む
ことができる。
In the above configuration, the low-frequency cutoff filter 4 detects the frequency component below the frequency of the output of the detection unit 2 at the lowest limit of the rotation speed of the rotor 1 which can be detected by the detection unit 2.
Is removed from the output of the detection unit 2, and the low-frequency cutoff filter 4 can remove the swell of the output of the detection unit 2 including the DC drift. Further, the output of the low-frequency cutoff filter 4 is logarithmically compressed by the logarithmic amplifier 5, and the logarithmically compressed output and the reference voltage Vf are compared by the comparator 6, and when the output of the logarithmic amplifier 5 exceeds the reference voltage Vf. The output of the comparator 6 becomes H level, and as shown in FIG. 3B, a pulsed detection output corresponding to the uneven portion 1a of the rotor 1 can be obtained. Therefore,
In the logarithmic amplifier 5, the amplitude variation of the output of the detection unit 2 due to the eccentricity of the rotor 1 is logarithmically compressed at the same time as the original output of the detection unit 2 corresponding to the uneven portion 1a of the rotor 1, thereby the amplitude variation of the output of the detection unit 2. Can be suppressed, and the dynamic range of the comparator 6 with respect to the output of the detection unit 2 can be widened. As a result, the detection error due to the eccentricity of the rotor 1 can be reduced,
Further, the rotational speed of the rotor 1 which is affected by the eccentricity of the rotor 1 on the detection output can be suppressed to a value that sufficiently exceeds the upper limit of the rotational speed of the rotor 1 that can be detected by the detection unit 2.

【0021】なお、検出部2にMPU方式のものを用い
た場合には、MPU方式の検出部2自体に相対的に直流
ドリフトを除去する機能があるので、直流遮断フィルタ
4を省略することができ、検出部2の出力を直接に対数
増幅器5で対数増幅することによって、極端な振幅変動
やうねりを低減することができる。また、本実施例にお
いては低域遮断フィルタ4を対数増幅器5の前段に接続
しているが、対数増幅器5の後段に接続するようにして
もよい。
When the detection unit 2 of the MPU type is used, the DC cutoff filter 4 can be omitted because the MPU type detection unit 2 itself has a function of relatively removing the DC drift. Therefore, by directly logarithmically amplifying the output of the detection unit 2 by the logarithmic amplifier 5, it is possible to reduce extreme amplitude fluctuations and undulations. Further, although the low-frequency cutoff filter 4 is connected to the front stage of the logarithmic amplifier 5 in this embodiment, it may be connected to the rear stage of the logarithmic amplifier 5.

【0022】(実施例2)本実施例の回路ブロック図を
図4に、具体概略回路図を図5(a)及び(b)に示
す。図4に示すように、本実施例における回転速度検出
装置は、検出部2と、検出部2の出力を整流する整流器
3と、直流分カット用の結合コンデンサC0を介して整
流器3の出力端に接続される増幅器7と、増幅器7の出
力と基準電圧発生部15より入力される基準電圧Vfを
分圧した互いに異なる2つの比較電圧V1 ,V2 とを比
較する2つの比較器6a,6bと、これら2つの比較器
6a,6bの出力信号がそれぞれセット端子及びリセッ
ト端子に入力されるRSフリップフロップFFとを備
え、結合コンデンサC0 と増幅器7との接続点をスイッ
チ回路8を介して基準電圧発生部15に接続し、さら
に、このスイッチ回路8には無安定マルチバイブレータ
から成る発振器9が接続されている。なお、本実施例に
おいても実施例1と同様に、検出部2はMPU方式、ホ
ール素子や磁気抵抗素子やコイルを用いた高周波磁界方
式、及び差動増幅器を用いた差動増幅方式の何れの方式
のものであってもよい。
(Embodiment 2) A circuit block diagram of this embodiment is shown in FIG. 4, and a concrete schematic circuit diagram is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). As shown in FIG. 4, the rotation speed detection device according to the present exemplary embodiment includes a detection unit 2, a rectifier 3 that rectifies the output of the detection unit 2, and an output of the rectifier 3 via a coupling capacitor C 0 for cutting a DC component. Two comparators 6a for comparing the amplifier 7 connected to the end and two different comparison voltages V 1 and V 2 obtained by dividing the output of the amplifier 7 and the reference voltage Vf input from the reference voltage generator 15 from each other. , 6b, and RS flip-flops FF to which the output signals of these two comparators 6a, 6b are input to the set terminal and the reset terminal, respectively, and the connection point between the coupling capacitor C 0 and the amplifier 7 is connected to the switch circuit 8. The switch circuit 8 is connected to the reference voltage generator 15 via an oscillator 9 which is an astable multivibrator. In the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the detection unit 2 is either an MPU method, a high frequency magnetic field method using a Hall element, a magnetoresistive element or a coil, or a differential amplification method using a differential amplifier. It may be of a system.

【0023】図5(a)に示すように、本実施例におい
ては、増幅器7はオペアンプIC2で構成されており、
反転入力端子に整流器3の出力が入力され、非反転端子
には基準電圧Vfが入力されている。また、2つの比較
器6a,6bはそれぞれオペアンプIC3 ,IC4 によ
って構成されており、一方の比較器6aのオペアンプI
3 の反転入力端子には基準電圧Vfより分圧される比
較電圧V1 が入力され、他方の比較器6bのオペアンプ
IC4 の反転入力端子には基準電圧Vfより分圧される
比較電圧V2 が入力される。さらに、増幅器7の出力端
子は一方の比較器6aの非反転入力端子と、他方の比較
器6bの反転入力端子とに接続されていている。この一
方の比較器6aの出力端子はRSフリップフロップFF
のセット端子Sに、他方の比較器6bの出力端子は同リ
セット端子Rにそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 5A, in this embodiment, the amplifier 7 is composed of an operational amplifier IC 2 .
The output of the rectifier 3 is input to the inverting input terminal, and the reference voltage Vf is input to the non-inverting terminal. Also, two comparators 6a, 6b is constituted by an operational amplifier IC 3, IC 4, respectively, an operational amplifier I of one of the comparators 6a
The comparison voltage V 1 divided by the reference voltage Vf is inputted to the inverting input terminal of C 3, and the comparison voltage V divided by the reference voltage Vf is inputted to the inverting input terminal of the operational amplifier IC 4 of the other comparator 6b. 2 is entered. Further, the output terminal of the amplifier 7 is connected to the non-inverting input terminal of the one comparator 6a and the inverting input terminal of the other comparator 6b. The output terminal of the one comparator 6a is an RS flip-flop FF.
Of the comparator 6b, and the output terminal of the other comparator 6b is connected to the reset terminal R.

【0024】また、スイッチ回路8は、発振器9の出力
に応じて接点をオンオフするアナログスイッチSWを備
えている。ただし、図5(b)に示すように、結合コン
デンサC0 と直列に接続されたアナログスイッチSWに
インバータIC5 を介して発振器9の出力を入力するよ
うに構成することも可能である。次に、上記構成におけ
る回路動作について図6(a)〜(d)を参照して説明
する。いま、説明のためにロータ1は一定の速度で回転
しているものとし、ロータ1の凹凸部1aのうちの一対
の凹凸による検出部2の出力の周期Tが1ミリ秒(以
下、msと略す)であるとする。また、ロータ1の偏心
によるうねりは、図6(b)に示すようにロータ1の回
転周期の半周期毎に大きく波打っており、このうねりの
谷の部分(負のうねり)と山の部分(正のうねり)との
期間t1 ,t 2 をそれぞれ50msとし、発振器9の出
力の周期を100マイクロ秒(以下、μsと略す)とす
る。この場合には、スイッチ回路8のアナログスイッチ
SWは、発振器9の出力の半周期(50μs)において
オンとなり、次の半周期でオフとなって50μs毎にオ
ンオフを繰り返す。
The switch circuit 8 outputs the output of the oscillator 9.
Equipped with an analog switch SW that turns contacts on and off according to
I am. However, as shown in FIG.
Densa C0To the analog switch SW connected in series with
Inverter ICFiveInput the output of the oscillator 9 via
It is also possible to configure it. Next, in the above configuration
The circuit operation according to FIG. 6 will be described with reference to FIGS.
To do. Now, for the sake of explanation, the rotor 1 rotates at a constant speed.
It is assumed that a pair of the uneven portions 1a of the rotor 1
The cycle T of the output of the detection unit 2 due to the unevenness of 1
Below, abbreviated as ms). Also, the eccentricity of the rotor 1
The swell due to the rotation of the rotor 1 is generated as shown in Fig. 6 (b).
Each half cycle of the rolling cycle is greatly undulating, and this swell
Between the valley part (negative swell) and the mountain part (positive swell)
Period t1, T 2Are set to 50 ms, and the oscillator 9 output
Force cycle is 100 microseconds (hereinafter abbreviated as μs)
It In this case, the analog switch of the switch circuit 8
SW is the half cycle (50 μs) of the output of the oscillator 9.
It turns on, turns off in the next half cycle, and turns off every 50 μs.
Turn off and on repeatedly.

【0025】ここで、図6(b)に示すように、検出部
2の出力が絶えず上昇しているとき(検出部2にロータ
1の凸部が接近しているとき)は、その期間は上記検出
出力の周期Tの半周期(500μs)となるので、その
期間(500μs)を発振器9の出力の周期(100μ
s)で割った値(いまの場合は500÷100=5)に
等しい数の正のパルスが増幅器7から出力される。この
パルスのパルス幅は検出部2の検出出力に比例するが、
発振器9の出力の半周期(50μs)を越えることはな
い。
Here, as shown in FIG. 6 (b), when the output of the detector 2 is constantly increasing (when the convex portion of the rotor 1 is close to the detector 2), the period is Since it becomes a half cycle (500 μs) of the cycle T of the detection output, the period (500 μs) is set to the cycle (100 μs) of the output of the oscillator 9.
The number of positive pulses equal to the value divided by s) (500/100 = 5 in this case) is output from the amplifier 7. The pulse width of this pulse is proportional to the detection output of the detection unit 2,
It does not exceed the half cycle (50 μs) of the output of the oscillator 9.

【0026】逆に、検出部2にロータ1の凹部が接近し
ているときには、検出部2の出力は絶えず下降すること
となり、その期間には上記正のパルスと同じ数の負のパ
ルスが増幅器7から出力される。したがって、発振器9
の発振周波数が一定であれば、上述のことから一定の期
間において増幅器7から出力される正負のパルスの個数
はロータ1の回転速度に応じたものとなる。ただし、上
記正負の符号は基準電圧Vfに対する符号を表すもので
ある。
On the contrary, when the concave portion of the rotor 1 is close to the detecting portion 2, the output of the detecting portion 2 constantly decreases, and during that period, the same number of negative pulses as the positive pulse is amplified. It is output from 7. Therefore, the oscillator 9
If the oscillation frequency is constant, the number of positive and negative pulses output from the amplifier 7 during the constant period depends on the rotation speed of the rotor 1. However, the positive and negative signs represent the sign for the reference voltage Vf.

【0027】そして、一方の比較器6aはその非反転入
力に増幅器7の出力パルスが入力されるので、増幅器7
の出力パルスが負のパルスのときのみ信号を出力し、他
方の比較器6bは逆に増幅器7の出力パルスが正のパル
スのときのみ信号を出力する。したがって、増幅器7の
出力パルスが正負反転するときにRSフリップフロップ
FFの出力Qが反転するから、この出力Qはロータ1の
回転速度に応じた出力となる。すなわち、2つの相異な
る比較電圧V1 ,V2 と増幅器7の出力とを比較する一
対の比較器6a,6bにより比較部が構成され、この一
対の比較器6a,6bから成る比較部の出力からロータ
1の凹凸部1aに対応した検出出力を得ることができる
ものである。
Since the output pulse of the amplifier 7 is input to the non-inverting input of the one comparator 6a, the amplifier 7
The output pulse of 1 is a negative pulse, and the other comparator 6b outputs a signal only when the output pulse of the amplifier 7 is a positive pulse. Therefore, since the output Q of the RS flip-flop FF is inverted when the output pulse of the amplifier 7 is inverted, the output Q becomes an output according to the rotation speed of the rotor 1. That is, the pair of comparators 6a for comparing the output of two different comparison voltages V 1, V 2 and amplifier 7, the comparison unit is constituted by 6b, the pair of comparators 6a, the comparator unit consisting 6b output It is possible to obtain a detection output corresponding to the uneven portion 1a of the rotor 1.

【0028】上述のように、上記構成によれば検出部2
の出力に生じるうねりや直流ドリフトは結合コンデンサ
0 によって除去され、さらに、発振器9によりオンオ
フ制御されるスイッチ回路8の動作によって、増幅器7
の入力側には常に基準電圧Vfをゼロレベルとする変化
分が入力されるため、ロータ1の偏心による検出出力の
振幅変動が低減されるのである。
As described above, according to the above configuration, the detection unit 2
The swell and DC drift that occur in the output of the amplifier 7 are removed by the coupling capacitor C 0 , and the operation of the switch circuit 8 that is on / off controlled by the oscillator 9 causes the amplifier 7 to operate.
Since the variation that makes the reference voltage Vf zero level is always input to the input side of, the amplitude variation of the detection output due to the eccentricity of the rotor 1 is reduced.

【0029】(実施例3)本実施例の回路ブロック図を
図7に、具体概略回路図を図8に示す。本実施例の基本
構成は実施例2と共通であり、共通する部分には同一の
符号を付して説明を省略し、相違する点のみを説明す
る。本実施例における回転速度検出装置が実施例2のも
のと異なる点は、比較器が1つである点とRSフリップ
フロップFFを具備していない点である。本実施例にお
ける比較器6cは、オペアンプIC6 の非反転入力端子
に基準電圧Vfを入力するとともに帰還抵抗Rfを介し
てその出力を非反転入力端子に帰還している。
(Embodiment 3) A circuit block diagram of this embodiment is shown in FIG. 7, and a concrete schematic circuit diagram is shown in FIG. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the second embodiment, the common parts are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only different points will be described. The rotational speed detection device in this embodiment is different from that of the second embodiment in that it has only one comparator and does not have an RS flip-flop FF. Comparator 6c in this embodiment is fed back the output to the non-inverting input terminal via a feedback resistor Rf inputs the reference voltage Vf to a non-inverting input terminal of the operational amplifier IC 6.

【0030】上記構成では、比較器6cの非反転入力端
子に入力される電圧、すなわち比較電圧は比較器6cの
出力状態によって変化し、比較器6cの出力レベルがL
レベルのときには基準電圧Vfよりも低い比較電圧V1
となり、反対に比較器6cの出力レベルがHレベルのと
きには基準電圧Vfよりも高い比較電圧V2 となる。つ
まり、1つの比較器6cが2つの相異なる比較電圧
1 ,V2 を有し、実施例2で説明した2つの比較器6
a,6bの動作を1つの比較器6cで行うことができる
ものである。したがって、増幅器7からはロータ1の回
転速度に応じて基準電圧Vfをゼロレベルとする正負そ
れぞれ一定個数のパルスが出力され、増幅器7の出力パ
ルスが比較器6cの比較電圧V2 を正の方向に越えると
きに比較器6cの出力はLレベルになり、逆に増幅器7
の出力パルスが比較器6cの比較電圧V1 を負の方向に
越えるときに出力がHレベルとなる。すなわち、増幅器
7の出力パルスが反転するときにのみ比較器6cの出力
が反転し、ロータ1の回転速度に応じた出力パルスが比
較器6cより出力されることとなる。よって、実施例2
の場合と同様に検出出力のうねりや振幅変動を除去する
ことができるのである。
In the above configuration, the voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 6c, that is, the comparison voltage changes depending on the output state of the comparator 6c, and the output level of the comparator 6c is L.
At the level, the comparison voltage V 1 lower than the reference voltage Vf
On the contrary, when the output level of the comparator 6c is H level, the comparison voltage V 2 is higher than the reference voltage Vf. That is, one comparator 6c has two different comparison voltages V 1 and V 2 , and the two comparators 6 described in the second embodiment are different.
The operations of a and 6b can be performed by one comparator 6c. Therefore, the amplifier 7 outputs a fixed number of positive and negative pulses having the reference voltage Vf at the zero level according to the rotation speed of the rotor 1, and the output pulse of the amplifier 7 changes the comparison voltage V 2 of the comparator 6c in the positive direction. The output of the comparator 6c becomes L level when the voltage exceeds the value
When the output pulse of 1 exceeds the comparison voltage V 1 of the comparator 6c in the negative direction, the output becomes H level. That is, the output of the comparator 6c is inverted only when the output pulse of the amplifier 7 is inverted, and the output pulse corresponding to the rotation speed of the rotor 1 is output from the comparator 6c. Therefore, Example 2
Similar to the case of (3), it is possible to remove the undulation of the detection output and the amplitude fluctuation.

【0031】(実施例4)本実施例の回路ブロック図を
図9に、具体概略回路図を図10に示す。本実施例の基
本構成は実施例3と共通であり、共通する部分には同一
の符号を付して説明を省略し、相違する点のみを説明す
る。本実施例における回転速度検出装置が実施例3のも
のと異なる点は、発振器9を単安定マルチバイブレータ
とした点と、この単安定マルチバイブレータのトリガ信
号を作成するために、遅延回路10と論理回路11とを
比較器6cの出力端に接続した点である。
(Embodiment 4) A circuit block diagram of this embodiment is shown in FIG. 9, and a concrete schematic circuit diagram is shown in FIG. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the third embodiment, the common portions are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only different points will be described. The rotation speed detecting device in this embodiment is different from that of the third embodiment in that the oscillator 9 is a monostable multivibrator, and in order to generate a trigger signal of this monostable multivibrator, a delay circuit 10 and a logic circuit are used. This is the point where the circuit 11 is connected to the output terminal of the comparator 6c.

【0032】上記構成では、増幅器7の出力が比較器6
cにおける上記正の比較電圧V2 を正の方向に越えると
(図11(f)参照)、比較器6cの出力が反転してH
レベルとなり(同図(b)参照)、それによって論理回
路11の出力もHレベルに立ち上がる。一方、比較器6
cの出力は遅延回路10で一定時間遅延された後に論理
回路11に入力され、この遅延回路10からの出力がH
レベルに立ち上がると論理回路11の出力はLレベルに
反転するから、結局遅延回路11における一定の遅延時
間に等しいパルス幅のパルス信号(トリガ信号)が論理
回路11から発振器9に出力されることになる(同図
(d)参照)。
In the above configuration, the output of the amplifier 7 is the comparator 6
When the positive comparison voltage V 2 at c is exceeded in the positive direction (see FIG. 11 (f)), the output of the comparator 6c is inverted and H
The output level of the logic circuit 11 rises to the H level (see (b) in the figure). On the other hand, the comparator 6
The output of c is delayed by the delay circuit 10 for a certain time and then input to the logic circuit 11, and the output from the delay circuit 10 is H level.
Since the output of the logic circuit 11 is inverted to the L level when rising to the level, a pulse signal (trigger signal) having a pulse width equal to a constant delay time in the delay circuit 11 is eventually output from the logic circuit 11 to the oscillator 9. (See (d) in the figure).

【0033】そして、上記トリガ信号が入力される毎
に、単安定マルチバイブレータから成る発振器9からは
一定のパルス幅のパルス信号が出力され(同図(e)参
照)、このパルス信号によってスイッチ回路8のアナロ
グスイッチSWがオンとなって増幅器7には基準電圧V
fが入力される。さらに、発振器9の出力がオフになる
とスイッチ回路8のアナログスイッチSWがオフとなっ
て、増幅器7からは検出部2の出力に応じた信号が出力
される(同図(f)参照)。そして、増幅器7の出力が
比較器6cにおける上記負の比較電圧V1 を負の方向に
越えるときに比較器6cの出力が反転してLレベルとな
るから、検出部2の出力(同図(a)参照)に対応した
出力パルスが比較器6cから出力されるのである(同図
(g)参照)。よって、実施例2及び実施例3の場合と
同様に、比較器6cの出力は検出部2の出力に含まれて
いるうねりや変動分に影響を受けず、言い換えれば、検
出部2の出力からうねりや振幅変動を除去することがで
きるのである。なお、結合コンデンサC0 の両端電圧
は、アナログスイッチSWがオンされる毎に基準電圧V
fにリセットされるため、結合コンデンサC0 における
直流ドリフトはその度毎にキャンセルされる。
Each time the trigger signal is input, a pulse signal having a constant pulse width is output from the oscillator 9 composed of a monostable multivibrator (see (e) in the same figure), and the switch circuit is activated by this pulse signal. The analog switch SW 8 is turned on and the amplifier 7 receives the reference voltage V
f is input. Further, when the output of the oscillator 9 is turned off, the analog switch SW of the switch circuit 8 is turned off, and the signal corresponding to the output of the detection unit 2 is output from the amplifier 7 (see (f) in the figure). When the output of the amplifier 7 exceeds the negative comparison voltage V 1 in the comparator 6c in the negative direction, the output of the comparator 6c is inverted and becomes the L level. The output pulse corresponding to (a) is output from the comparator 6c (see (g) in the figure). Therefore, as in the case of the second and third embodiments, the output of the comparator 6c is not affected by the swell or fluctuation included in the output of the detection unit 2, in other words, from the output of the detection unit 2. It is possible to remove undulations and amplitude fluctuations. The voltage across the coupling capacitor C 0 is the reference voltage V every time the analog switch SW is turned on.
Since it is reset to f, the DC drift in the coupling capacitor C 0 is canceled each time.

【0034】(実施例5)本実施例の回路ブロック図を
図12に、具体概略回路図を図13に示す。本実施例に
おける回転速度検出装置は、検出部2と、検出部2の出
力端に並列に接続され検出部2の出力から直流分を除去
する結合コンデンサC0 ,C0 と、これら結合コンデン
サC0 ,C0 をそれぞれ介して検出部2の出力を整流平
滑する整流平滑部12,13と、各整流平滑部12,1
3の入力端に接続されて検出部2の出力を断続するスイ
ッチ回路8a,8bと、これら2つの整流平滑部12,
13の出力を差動増幅する差動増幅器14と、差動増幅
器14の出力を2つの相異なる比較電圧V1 ,V2 と比
較する比較器6cと、比較器6cの出力端に接続される
DフリップフロップDFFと、このDフリップフロップ
DFFにクロック信号を与える発振器9とを備えて成る
ものである。なお、整流平滑部12,13は、ピークホ
ールドや同期整流するものであってもよい。
(Embodiment 5) A circuit block diagram of this embodiment is shown in FIG. 12, and a concrete schematic circuit diagram is shown in FIG. The rotational speed detection device in this embodiment includes a detection unit 2, coupling capacitors C 0 and C 0 that are connected in parallel to the output terminal of the detection unit 2 and remove a DC component from the output of the detection unit 2, and these coupling capacitors C. Rectifying and smoothing units 12 and 13 for rectifying and smoothing the output of the detecting unit 2 via 0 and C 0, and the respective rectifying and smoothing units 12 and 1.
Switch circuits 8a and 8b which are connected to the input terminal of 3 and connect and disconnect the output of the detection unit 2, and these two rectification smoothing units 12 and
It is connected to a differential amplifier 14 that differentially amplifies the output of 13, a comparator 6c that compares the output of the differential amplifier 14 with two different comparison voltages V 1 and V 2, and an output terminal of the comparator 6c. The D flip-flop DFF and the oscillator 9 for supplying a clock signal to the D flip-flop DFF are provided. The rectifying / smoothing units 12 and 13 may be those that perform peak hold or synchronous rectification.

【0035】上記スイッチ回路8a,8bはそれぞれス
イッチング素子Q1 ,Q2 を具備し、各スイッチング素
子Q1 ,Q2 の制御端子には発振器9の出力端が接続さ
れている。ただし、整流平滑部12のスイッチング素子
1 の制御端子は、インバータIC10を介して発振器9
の出力端に接続されている。すなわち、2つのスイッチ
ング素子Q1 ,Q2 は発振器9の出力に対して互いに交
互にオンオフされるので、整流平滑部12,13は、発
振器9の出力に同期して交互に検出部2の検出出力を整
流平滑する動作を行うのである。
[0035] The switch circuit 8a, 8b respectively provided with switching elements Q 1, Q 2, the control terminals of the switching elements Q 1, Q 2 are connected to the output terminal of the oscillator 9. However, the control terminal of the switching element Q 1 of the rectifying / smoothing unit 12 is connected to the oscillator 9 via the inverter IC 10.
Is connected to the output end of. That is, since the two switching elements Q 1 and Q 2 are alternately turned on and off with respect to the output of the oscillator 9, the rectifying and smoothing units 12 and 13 alternately detect the detection unit 2 in synchronization with the output of the oscillator 9. The operation of rectifying and smoothing the output is performed.

【0036】次に、本実施例の動作を図14を参照して
説明する。図14(a)及び(b)に示すように、検出
部2の出力はロータ1の凹凸部1aに応じて変化する信
号であり、いまこの出力信号にはロータ1の偏心による
うねりが含まれているものとする。上記出力信号はそれ
ぞれ結合コンデンサC0 ,C0 を介して2つの整流平滑
部12,13に入力される。一方、整流平滑部12,1
3の入力端にはスイッチング素子Q1 ,Q2 を備えるス
イッチ回路8a,8bが接続されており、これらスイッ
チング素子Q1 ,Q2 は発振器9によってオンオフ制御
されている。したがって、発振器9の発振周期によって
決まるスイッチング素子Q1 ,Q2 のオンオフのタイミ
ングにより、同図(c)及び(d)に示すように、2つ
の整流平滑部12,13からは整流平滑された信号が交
互に出力されるのである。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 14A and 14B, the output of the detection unit 2 is a signal that changes according to the uneven portion 1 a of the rotor 1, and this output signal now includes undulation due to eccentricity of the rotor 1. It is assumed that The output signal is inputted through the coupling capacitor C 0, C 0 into two rectifying and smoothing portion 12, 13. On the other hand, the rectifying / smoothing unit 12, 1
The switching element Q 1 is the input end of the 3, Q 2 switch circuit 8a comprising, 8b are connected, the switching elements Q 1, Q 2 are controlled to be turned on and off by oscillator 9. Therefore, according to the on / off timings of the switching elements Q 1 and Q 2 determined by the oscillation cycle of the oscillator 9, the two rectifying / smoothing sections 12 and 13 are rectified and smoothed as shown in FIGS. The signals are output alternately.

【0037】また、スイッチング素子Q1 ,Q2 がオフ
のときには整流平滑部12,13の入力側が短絡される
から、一方の整流平滑部12(または整流平滑部13)
が動作している間は他方の整流平滑部13(または整流
平滑部12)が動作せず、動作中の整流平滑部12(ま
たは整流平滑部13)の出力が常に動作していない方の
整流平滑部13(または整流平滑部12)の出力よりも
絶対値レベルにおいて高くなる。したがって、2つの整
流平滑部12,13の出力を差動増幅器14において差
動増幅すると、差動増幅器14からは交互に正負が反転
する出力を得ることができる。
When the switching elements Q 1 and Q 2 are off, the input sides of the rectifying / smoothing sections 12 and 13 are short-circuited, so that one rectifying / smoothing section 12 (or the rectifying / smoothing section 13).
Of the other rectifying / smoothing unit 13 (or the rectifying / smoothing unit 12) does not operate, and the output of the rectifying / smoothing unit 12 (or the rectifying / smoothing unit 13) in operation does not always operate. The absolute value level is higher than the output of the smoothing unit 13 (or the rectifying / smoothing unit 12). Therefore, when the outputs of the two rectifying / smoothing sections 12 and 13 are differentially amplified by the differential amplifier 14, it is possible to obtain an output in which the positive and negative are alternately inverted from the differential amplifier 14.

【0038】そして、差動増幅器14の出力を比較器6
cに入力すると、実施例3及び実施例4で説明したよう
に、差動増幅器14の出力が比較器6cの正負の比較電
圧V 1 ,V2 をそれぞれ越える方向によって比較器6c
の出力が反転する。そこで、この比較器6cの出力をD
フリップフロップDFFに入力し、発振器9の発振周期
に同期して比較器6cの出力をラッチすることによっ
て、同図(f)及び(g)に示すように、もとの検出信
号に応じた出力をDフリップフロップDFFの出力Qと
して得ることができるのである。なお、差動増幅器14
の出力が充分大きい場合には、差動増幅器14の出力を
直接DフリップフロップDFFに入力することも可能で
あり、その場合には比較器6cは省略することができ
る。
The output of the differential amplifier 14 is compared with the comparator 6
Input to c, as described in Example 3 and Example 4.
The output of the differential amplifier 14 is the positive / negative comparison voltage of the comparator 6c.
Pressure V 1, V2Comparator 6c depending on the direction over
The output of is inverted. Therefore, the output of this comparator 6c is D
Input to flip-flop DFF, oscillation cycle of oscillator 9
By latching the output of the comparator 6c in synchronization with
Then, as shown in (f) and (g) of FIG.
The output according to the signal is the output Q of the D flip-flop DFF.
You can get it. The differential amplifier 14
When the output of is large enough, the output of the differential amplifier 14
It is also possible to input directly to the D flip-flop DFF.
Yes, in that case, the comparator 6c can be omitted.
It

【0039】上記構成では、発振器9の発振周期に同期
した時間間隔で2つの整流平滑部12,13の出力を差
動増幅することによって、検出出力に含まれるうねりや
変動分を除去することができる。なお、図15及び図1
6に示すように、上記発振器9を検出部2に用いられる
高周波磁界発生用の発振器で兼用したり、あるいは、発
振器9の出力を分周して周波数変換を行い、2つの整流
平滑部12,13の動作タイミング用に使用してもよ
い。なお、本実施例における比較器6cを、実施例2に
おいて説明したような2つの比較器6a,6bより構成
される比較部に置き換えてもよい。
In the above structure, the undulations and fluctuations contained in the detected output can be removed by differentially amplifying the outputs of the two rectifying / smoothing sections 12 and 13 at time intervals synchronized with the oscillation cycle of the oscillator 9. it can. Note that FIG. 15 and FIG.
6, the oscillator 9 is also used as an oscillator for high-frequency magnetic field generation used in the detection unit 2, or the output of the oscillator 9 is frequency-divided to perform frequency conversion, and two rectifying / smoothing units 12, 13 may be used for the operation timing. The comparator 6c in the present embodiment may be replaced with a comparison section composed of two comparators 6a and 6b as described in the second embodiment.

【0040】ところで、上記実施例1乃至実施例5にお
いては、検出部2には磁気によるロータ1の回転を検出
する方式のものを用いているが、例えば検出部2に光セ
ンサ等を用いてロータ1との距離を検出するような方式
のものにも、本発明の技術思想を適用することは可能で
ある。
By the way, in the first to fifth embodiments described above, the detection unit 2 is of the type that detects the rotation of the rotor 1 by magnetism, but for example, an optical sensor or the like is used for the detection unit 2. The technical idea of the present invention can also be applied to a system that detects the distance from the rotor 1.

【0041】[0041]

【発明の効果】請求項1の発明は、磁界中にて回転軸と
一体に回転し回転方向に一定の間隔で多数の凹凸が形成
されたロータと、ロータの回転により生じる磁界の変化
を検出する磁気検出素子を具備する検出部と、検出部の
出力を整流する整流器と、整流器の出力から直流分を除
去する低域遮断フィルタと、この低域遮断フィルタの出
力を対数圧縮する対数増幅器と、この対数増幅器の出力
を基準値と比較して対数増幅器の出力が基準値を越える
場合にのみ信号を出力する比較器とを備え、回転するロ
ータの凹凸に対応した検出出力を上記比較器の出力から
得るようにしたので、ロータの偏心や軸ずれによって生
じる検出部の出力のうねりや直流ドリフトを低域遮断フ
ィルタによって除去することができ、さらに、この低域
遮断フィルタの出力を対数増幅器にて対数圧縮すること
によって、回転するロータの偏心による検出部の出力の
振幅変動を抑えることができる。その結果、ロータの偏
心による回転速度の検出誤差を低減することができ、回
転速度の検出精度を向上させることができるという効果
がある。また、ロータの軸ずれや偏心の影響を減少させ
ることができるから、磁気検出素子の取り付けに精度が
要求されず、回転速度検出装置の用途を拡大することが
できるという効果がある。さらに、検出部としていわゆ
る差動方式のものを用いた場合に、2つの磁気検出素子
の特性を揃えたり、調整する必要がなくなり、コストダ
ウンが図れるという効果がある。
According to the first aspect of the present invention, a rotor that rotates integrally with a rotating shaft in a magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction, and a change in the magnetic field caused by the rotation of the rotor are detected. And a rectifier that rectifies the output of the detector, a low-pass filter that removes a direct current component from the output of the rectifier, and a logarithmic amplifier that logarithmically compresses the output of the low-pass filter. , A comparator for comparing the output of this logarithmic amplifier with a reference value and outputting a signal only when the output of the logarithmic amplifier exceeds the reference value, and the detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is Since it is obtained from the output, the swell and DC drift of the output of the detector caused by the eccentricity of the rotor and the axis deviation can be removed by the low cutoff filter. The by logarithmically compressed by the logarithmic amplifier, it is possible to suppress amplitude fluctuations in the output of the detecting unit due to the eccentricity of the rotating rotor. As a result, it is possible to reduce the detection error of the rotation speed due to the eccentricity of the rotor, and it is possible to improve the detection accuracy of the rotation speed. Further, since the influence of the rotor axis deviation and the eccentricity can be reduced, there is an effect that precision is not required for mounting the magnetic detection element and the application of the rotation speed detection device can be expanded. Furthermore, when a so-called differential type is used as the detection unit, there is no need to align or adjust the characteristics of the two magnetic detection elements, which has the effect of reducing the cost.

【0042】請求項2の発明は、磁界中にて回転軸と一
体に回転し回転方向に一定の間隔で多数の凹凸が形成さ
れたロータと、ロータの回転により生じる磁界の変化を
検出する磁気検出素子を具備する検出部と、検出部の出
力を整流する整流器と、整流器の出力から直流分を除去
する結合コンデンサと、この結合コンデンサを通過する
整流器の出力を増幅する増幅器と、増幅器に入力される
整流器の出力を断続するスイッチ回路と、増幅器の出力
の変化する方向に応じて増幅器の出力と2つの相異なる
基準値とを比較する比較部と、上記スイッチ回路のオン
オフを周期的に制御する発振器とを備え、回転するロー
タの凹凸に対応した検出出力を上記比較部の出力から得
るようにしたので、結合コンデンサによって検出部の出
力に含まれるうねりを除去することができ、さらに、発
振器により周期的にオンオフ制御されるスイッチ回路に
よって増幅器への入力が断続されるため、回転するロー
タの偏心による検出部の出力の変動を抑えることができ
る。その結果、ロータの偏心による回転速度の検出誤差
を低減することができ、回転速度の検出精度を向上させ
ることができるという効果がある。また、ロータの軸ず
れや偏心の影響を減少させることができるから、磁気検
出素子の取り付けに精度が要求されず、回転速度検出装
置の用途を拡大することができるという効果がある。さ
らに、検出部としていわゆる差動方式のものを用いた場
合に、2つの磁気検出素子の特性を揃えたり、調整する
必要がなくなり、コストダウンが図れるという効果があ
る。請求項3の発明は、磁界中にて回転軸と一体に回転
し回転方向に一定の間隔で多数の凹凸が形成されたロー
タと、ロータの回転により生じる磁界の変化を検出する
磁気検出素子を具備する検出部と、検出部の出力から直
流分を除去する結合コンデンサを介して検出部の出力を
整流平滑する一対の整流平滑部と、これら一対の整流平
滑部に入力される検出部の出力を断続する一対のスイッ
チ回路と、一対の整流平滑部の出力を差動増幅する差動
増幅器と、差動増幅器の出力の変化する方向に応じて増
幅器の出力と2つの相異なる基準値とを比較する比較部
と、上記一対のスイッチ回路を周期的に交互にオンオフ
するように制御する発振器とを備え、回転するロータの
凹凸に対応した検出出力を上記比較部の出力から得るよ
うにしたので、結合コンデンサによって検出部の出力に
含まれるうねりを除去することができ、さらに、一対の
整流平滑部は発振器によって周期的に交互にオンオフ制
御されているため、そのオンオフのタイミングにより各
整流平滑部からは整流平滑された信号が交互に出力さ
れ、一方の整流平滑部が動作している間は他方の整流平
滑部が動作せず、動作中の整流平滑部の出力が常に動作
していない方の整流平滑部の出力よりも絶対値レベルに
おいて高くなり、2つの整流平滑部の出力を差動増幅器
において差動増幅すれば、回転するロータの凹凸に対応
して交互に正負が反転する検出出力を得ることができ、
ロータの偏心による検出部の出力の変動を抑えることが
できる。その結果、ロータの偏心による回転速度の検出
誤差を低減することができ、回転速度の検出精度を向上
させることができるという効果がある。また、ロータの
軸ずれや偏心の影響を減少させることができるから、磁
気検出素子の取り付けに精度が要求されず、回転速度検
出装置の用途を拡大することができるという効果があ
る。さらに、検出部としていわゆる差動方式のものを用
いた場合に、2つの磁気検出素子の特性を揃えたり、調
整する必要がなくなり、コストダウンが図れるという効
果がある。
According to a second aspect of the present invention, a rotor that rotates integrally with a rotating shaft in a magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction, and a magnetic field that detects changes in the magnetic field caused by the rotation of the rotor. A detection unit including a detection element, a rectifier that rectifies the output of the detection unit, a coupling capacitor that removes a direct current component from the output of the rectifier, an amplifier that amplifies the output of the rectifier that passes through this coupling capacitor, and an input to the amplifier. Switch circuit for connecting and disconnecting the output of the rectifier, a comparing section for comparing the output of the amplifier and two different reference values according to the changing direction of the output of the amplifier, and the on / off control of the switch circuit periodically. It is equipped with an oscillator, and the detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained from the output of the comparison unit, so the ridges included in the output of the detection unit by the coupling capacitor. Can be removed, further, since the input of the switch circuit is periodically turned on and off controlled by the oscillator to the amplifier is interrupted, it is possible to suppress variation in output of the detector due to the eccentricity of the rotating rotor. As a result, it is possible to reduce the detection error of the rotation speed due to the eccentricity of the rotor, and it is possible to improve the detection accuracy of the rotation speed. Further, since the influence of the rotor axis deviation and the eccentricity can be reduced, there is an effect that precision is not required for mounting the magnetic detection element and the application of the rotation speed detection device can be expanded. Furthermore, when a so-called differential type is used as the detection unit, there is no need to align or adjust the characteristics of the two magnetic detection elements, which has the effect of reducing the cost. According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotor that rotates integrally with a rotating shaft in a magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction, and a magnetic detection element that detects a change in the magnetic field caused by the rotation of the rotor. A detection section provided, a pair of rectification smoothing sections for rectifying and smoothing the output of the detection section through a coupling capacitor that removes a direct current component from the output of the detection section, and an output of the detection section input to these pair of rectification smoothing sections. A pair of switch circuits, a differential amplifier that differentially amplifies the output of the pair of rectifying and smoothing units, and an output of the differential amplifier and two different reference values according to the changing direction of the output of the differential amplifier. Since a comparison section for comparison and an oscillator for controlling the pair of switch circuits to be alternately turned on and off periodically are provided, the detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained from the output of the comparison section. , Combined The swell included in the output of the detection unit can be removed by the capacitor, and the pair of rectifying / smoothing units are periodically on / off controlled by the oscillator. The rectified and smoothed signals are output alternately.While one rectifying and smoothing section is operating, the other rectifying and smoothing section does not operate, and the output of the operating rectifying and smoothing section is not always operating. The absolute value level becomes higher than the output of the smoothing unit, and if the outputs of the two rectifying and smoothing units are differentially amplified by the differential amplifier, the detection output in which the positive and negative are alternately inverted corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained. It is possible,
It is possible to suppress the fluctuation of the output of the detection unit due to the eccentricity of the rotor. As a result, it is possible to reduce the detection error of the rotation speed due to the eccentricity of the rotor, and it is possible to improve the detection accuracy of the rotation speed. Further, since the influence of the rotor axis deviation and the eccentricity can be reduced, there is an effect that precision is not required for mounting the magnetic detection element and the application of the rotation speed detection device can be expanded. Furthermore, when a so-called differential type is used as the detection unit, there is no need to align or adjust the characteristics of the two magnetic detection elements, which has the effect of reducing the cost.

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

【図1】実施例1を示す回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment.

【図2】同上の具体概略回路図である。FIG. 2 is a specific schematic circuit diagram of the above.

【図3】同上の動作を説明するための図であり、(a)
は検出部の出力電圧波形図、(b)は回転速度の検出出
力波形図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the above, FIG.
Is a waveform diagram of the output voltage of the detection unit, and (b) is a waveform diagram of the detected output of the rotation speed.

【図4】実施例2を示す回路ブロック図である。FIG. 4 is a circuit block diagram showing a second embodiment.

【図5】(a)及び(b)は同上の具体概略回路図であ
る。
5A and 5B are specific schematic circuit diagrams of the above.

【図6】(a)〜(d)は同上の動作を説明するための
波形図である。
6A to 6D are waveform diagrams for explaining the operation of the same.

【図7】実施例3を示す回路ブロック図である。FIG. 7 is a circuit block diagram showing a third embodiment.

【図8】同上の具体概略回路図である。FIG. 8 is a specific schematic circuit diagram of the above.

【図9】実施例4を示す回路ブロック図である。FIG. 9 is a circuit block diagram showing a fourth embodiment.

【図10】同上の具体概略回路図である。FIG. 10 is a specific schematic circuit diagram of the above.

【図11】(a)〜(g)は同上の動作を説明するため
の波形図である。
11A to 11G are waveform charts for explaining the operation of the same.

【図12】実施例5を示す回路ブロック図である。FIG. 12 is a circuit block diagram showing a fifth embodiment.

【図13】同上の具体概略回路図である。FIG. 13 is a specific schematic circuit diagram of the above.

【図14】(a)〜(g)は同上の動作を説明するため
の波形図である。
14A to 14G are waveform charts for explaining the operation of the same.

【図15】同上の別の例を示す回路ブロック図である。FIG. 15 is a circuit block diagram showing another example of the above.

【図16】図15に示すものの具体概略回路図である。16 is a specific schematic circuit diagram of what is shown in FIG.

【図17】従来例を示すものであり、いわゆるMPU方
式の回転速度検出装置の概略構成図である。
FIG. 17 shows a conventional example, and is a schematic configuration diagram of a so-called MPU type rotation speed detection device.

【図18】同上の出力波形を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an output waveform of the above.

【図19】同上におけるロータの回転数と出力電圧との
関係を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the rotor and the output voltage in the above.

【図20】他の従来例を示すものであり、いわゆる高周
波磁界方式の回転速度検出装置の概略構成図である。
FIG. 20 illustrates another conventional example and is a schematic configuration diagram of a so-called high-frequency magnetic field type rotation speed detection device.

【図21】(a)〜(c)は同上の各部の出力を示す波
形図である。
21 (a) to 21 (c) are waveform charts showing the output of each part of the above.

【図22】同上の各部の出力を示す波形図である。FIG. 22 is a waveform chart showing the output of each unit of the above.

【図23】いわゆる高周波方式の回転速度検出装置の他
の例を示す概略構成図である。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram showing another example of a so-called high-frequency type rotation speed detection device.

【図24】図23に示すものの具体概略回路図である。FIG. 24 is a specific schematic circuit diagram of what is shown in FIG. 23.

【図25】図17に示すMPU方式の(a)は検出部の
出力電圧波形図、(b)は回転速度の検出出力波形図で
ある。
FIG. 25A is an output voltage waveform diagram of the detection unit and FIG. 25B is a rotational speed detection output waveform diagram of the MPU method shown in FIG.

【図26】図20に示すMPU方式の(a)は検出部の
出力電圧波形図、(b)は回転速度の検出出力波形図で
ある。
FIG. 26A is an output voltage waveform diagram of the detection unit of the MPU system shown in FIG. 20, and FIG. 26B is a rotational speed detection output waveform diagram.

【図27】さらに別の従来例を示すものであり、いわゆ
る差動方式の回転速度検出装置を示す概略構成図であ
る。
FIG. 27 shows still another conventional example, and is a schematic configuration diagram showing a so-called differential type rotation speed detection device.

【図28】同上の動作を説明するための図であり、
(a)は検出部の出力電圧波形図、(b)は回転速度の
検出出力波形図である。
FIG. 28 is a diagram for explaining the above operation,
(A) is an output voltage waveform diagram of a detection part, (b) is a detection output waveform diagram of a rotation speed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 検出部 3 整流器 4 低域遮断フィルタ 5 対数増幅器 6 比較器 Vf 基準電圧 2 Detector 3 Rectifier 4 Low-frequency cutoff filter 5 Logarithmic amplifier 6 Comparator Vf Reference voltage

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方
向に一定の間隔で多数の凹凸が形成されたロータと、ロ
ータの回転により生じる磁界の変化を検出する磁気検出
素子を具備する検出部と、検出部の出力を整流する整流
器と、整流器の出力から直流分を除去する低域遮断フィ
ルタと、この低域遮断フィルタの出力を対数圧縮する対
数増幅器と、この対数増幅器の出力を基準値と比較して
対数増幅器の出力が基準値を越える場合にのみ信号を出
力する比較器とを備え、回転するロータの凹凸に対応し
た検出出力を上記比較器の出力から得ることを特徴とす
る回転速度検出装置。
1. A rotor provided with a rotating shaft that rotates together with a rotating shaft in a magnetic field and in which a large number of irregularities are formed at regular intervals in the rotating direction, and a magnetic detecting element for detecting a change in the magnetic field caused by the rotation of the rotor. The detection unit, a rectifier that rectifies the output of the detection unit, a low-frequency cutoff filter that removes DC components from the output of the rectifier, a logarithmic amplifier that logarithmically compresses the output of this low-frequency cutoff filter, and the output of this logarithmic amplifier. A comparator that outputs a signal only when the output of the logarithmic amplifier exceeds a reference value compared with the reference value, and a detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained from the output of the comparator. Rotation speed detection device.
【請求項2】 磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方
向に一定の間隔で多数の凹凸が形成されたロータと、ロ
ータの回転により生じる磁界の変化を検出する磁気検出
素子を具備する検出部と、検出部の出力を整流する整流
器と、整流器の出力から直流分を除去する結合コンデン
サと、この結合コンデンサを通過する整流器の出力を増
幅する増幅器と、増幅器に入力される整流器の出力を断
続するスイッチ回路と、増幅器の出力の変化する方向に
応じて増幅器の出力と2つの相異なる基準値とを比較す
る比較部と、上記スイッチ回路のオンオフを周期的に制
御する発振器とを備え、回転するロータの凹凸に対応し
た検出出力を上記比較部の出力から得ることを特徴とす
る回転速度検出装置。
2. A rotor, which is integrally rotated with a rotating shaft in a magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction, and a magnetic detection element for detecting a change in the magnetic field caused by the rotation of the rotor. A detector, a rectifier that rectifies the output of the detector, a coupling capacitor that removes DC components from the output of the rectifier, an amplifier that amplifies the output of the rectifier that passes through this coupling capacitor, and an output of the rectifier that is input to the amplifier. A switch circuit that connects and disconnects the amplifier, a comparator that compares the output of the amplifier with two different reference values according to the changing direction of the output of the amplifier, and an oscillator that periodically controls ON / OFF of the switch circuit. A rotation speed detection device, wherein a detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained from the output of the comparison unit.
【請求項3】 磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方
向に一定の間隔で多数の凹凸が形成されたロータと、ロ
ータの回転により生じる磁界の変化を検出する磁気検出
素子を具備する検出部と、検出部の出力から直流分を除
去する結合コンデンサを介して検出部の出力を整流平滑
する一対の整流平滑部と、これら一対の整流平滑部に入
力される検出部の出力を断続する一対のスイッチ回路
と、一対の整流平滑部の出力を差動増幅する差動増幅器
と、差動増幅器の出力の変化する方向に応じて増幅器の
出力と2つの相異なる基準値とを比較する比較部と、上
記一対のスイッチ回路を周期的に交互にオンオフするよ
うに制御する発振器とを備え、回転するロータの凹凸に
対応した検出出力を上記比較部の出力から得ることを特
徴とする回転速度検出装置。
3. A rotor, which is integrally rotated with a rotating shaft in a magnetic field and has a large number of irregularities formed at regular intervals in the rotational direction, and a magnetic detection element for detecting a change in the magnetic field caused by the rotation of the rotor. The detection unit, a pair of rectification smoothing units that rectify and smooth the output of the detection unit via a coupling capacitor that removes DC components from the output of the detection unit, and the output of the detection unit that is input to the pair of rectification smoothing units is intermittently connected. A pair of switch circuits, a differential amplifier that differentially amplifies the outputs of the pair of rectifying and smoothing units, and compares the output of the amplifier and two different reference values according to the changing direction of the output of the differential amplifier. A rotation comprising a comparator and an oscillator for controlling the pair of switch circuits to be alternately turned on and off periodically, and a detection output corresponding to the unevenness of the rotating rotor is obtained from the output of the comparator. Speed detection apparatus.
JP30416793A 1993-12-03 1993-12-03 Rotating speed detector Withdrawn JPH07159426A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109839511A (en) * 2017-11-27 2019-06-04 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 A kind of tach signal Acquisition Circuit
US10803932B1 (en) 2019-03-20 2020-10-13 Toshiba Memory Corporation Storage device
US11615840B2 (en) 2019-09-19 2023-03-28 Kioxia Corporation Memory device

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CN109839511B (en) * 2017-11-27 2021-10-15 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 Rotating speed signal acquisition circuit
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