JPH084389B2 - 直流モータの回転数測定装置 - Google Patents
直流モータの回転数測定装置Info
- Publication number
- JPH084389B2 JPH084389B2 JP62220880A JP22088087A JPH084389B2 JP H084389 B2 JPH084389 B2 JP H084389B2 JP 62220880 A JP62220880 A JP 62220880A JP 22088087 A JP22088087 A JP 22088087A JP H084389 B2 JPH084389 B2 JP H084389B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- current
- rotation speed
- signal
- measuring device
- Prior art date
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は直流モータの回転数測定装置に関し、さら
に詳しく言えば、直流モータの消費電流からその回転数
を測定する直流モータの回転数測定装置に関するもので
ある。
に詳しく言えば、直流モータの消費電流からその回転数
を測定する直流モータの回転数測定装置に関するもので
ある。
［従来例］ モータの回転数測定装置には、大別して接触式と非接
触式とがある。接触式のものは、モータ駆動軸の端部に
押し当てられる回転検出軸を有し、その回転検出軸を介
してモータの回転数を測定するように構成されている。
これに対して、非接触式はモータの駆動軸に光反射体を
取付け、それに光を照射しその反射光を検出することに
より、モータの回転数が測定されるように構成されてい
る。
触式とがある。接触式のものは、モータ駆動軸の端部に
押し当てられる回転検出軸を有し、その回転検出軸を介
してモータの回転数を測定するように構成されている。
これに対して、非接触式はモータの駆動軸に光反射体を
取付け、それに光を照射しその反射光を検出することに
より、モータの回転数が測定されるように構成されてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］ 前者の接触式は、モータの回転を止めることなくその
まま回転数を測定し得るという点では便利であるが、そ
の操作には危険が伴う。この点、後者の非接触式は安全
ではあるが、光反射体を取付けるに際して、一旦モータ
の回転を止めなければならない。また、両者に共通して
言えることは、モータの駆動軸が外部に露出していない
場合にはその回転数を測定することができない。
まま回転数を測定し得るという点では便利であるが、そ
の操作には危険が伴う。この点、後者の非接触式は安全
ではあるが、光反射体を取付けるに際して、一旦モータ
の回転を止めなければならない。また、両者に共通して
言えることは、モータの駆動軸が外部に露出していない
場合にはその回転数を測定することができない。
ところで、例えば特開昭60−152278号公報には、モー
タの消費電流を高速フーリェ変換（FFT）することによ
り、そのモータの回転数を測定することが開示されてい
る。確かに、高速フーリェ変換によれば、モータのコイ
ル電流方向切り替え時に発生する電流変動成分の中心基
本周波数は求められるが、問題はFFTの演算処理時間と
演算分解能にあり、演算分解能を高めようとすると長時
間の演算時間が必要となり、時々刻々と変化する周波数
を精度よく測定することが困難になる。
タの消費電流を高速フーリェ変換（FFT）することによ
り、そのモータの回転数を測定することが開示されてい
る。確かに、高速フーリェ変換によれば、モータのコイ
ル電流方向切り替え時に発生する電流変動成分の中心基
本周波数は求められるが、問題はFFTの演算処理時間と
演算分解能にあり、演算分解能を高めようとすると長時
間の演算時間が必要となり、時々刻々と変化する周波数
を精度よく測定することが困難になる。
その一例として、測定すべきモータの回転数が０〜50
00rpm、極数が10であるとすると、０〜50000Hzのダイナ
ミックレンジが必要となる。これをFFT処理して例えば4
00ラインにてその最大振幅スペクトル成分を選択する
と、測定時の周波数分解能は50000Hz/400＝125Hzとな
り、測定精度は真値±124Hz＝真値±12.4rpmときわめて
回転数精度のラフなものとなってしまう。
00rpm、極数が10であるとすると、０〜50000Hzのダイナ
ミックレンジが必要となる。これをFFT処理して例えば4
00ラインにてその最大振幅スペクトル成分を選択する
と、測定時の周波数分解能は50000Hz/400＝125Hzとな
り、測定精度は真値±124Hz＝真値±12.4rpmときわめて
回転数精度のラフなものとなってしまう。
この発明は、直流モータにおいてはその消費電流中に
コイルの電流方向切り替えに伴って発生する電流変動成
分が含まれているが、その電流変動成分はロータが１回
転する際、その極数分現れることに着目してなされたも
ので、その目的は、モータの消費電流から同モータの回
転数をより高精度に測定し得るようにした直流モータの
回転数測定装置を提供することにある。
コイルの電流方向切り替えに伴って発生する電流変動成
分が含まれているが、その電流変動成分はロータが１回
転する際、その極数分現れることに着目してなされたも
ので、その目的は、モータの消費電流から同モータの回
転数をより高精度に測定し得るようにした直流モータの
回転数測定装置を提供することにある。
［課題を解決するため手段］ 上記目的を達成するため、この発明は、電流検出部に
て直流モータの消費電流を検出する電流検出部と、同電
流検出部の出力側に接続される信号通過帯域幅が可変と
されたバンドパスフィルタと、上記電流検出部から出力
される検出信号を高速フーリェ変換する高速フーリェ変
換部と、上記バンドパスフィルタを経た通過信号を所定
時間計数するカウンタと、同カウンタの計数値と上記直
流モータの極数とからその回転数を演算する演算部とを
備えてなる直流モータの回転数測定装置において、上記
高速フーリェ変換部にて上記検出信号に含まれている電
流変動成分信号中から上記直流モータのコイル電流方向
切り替え時に発生する電流変動成分の中心基本周波数を
求め、同中心基本周波数を中心帯域として上記バンドパ
スフィルタの信号通過帯域幅を設定するようにしたこと
を特徴としている。
て直流モータの消費電流を検出する電流検出部と、同電
流検出部の出力側に接続される信号通過帯域幅が可変と
されたバンドパスフィルタと、上記電流検出部から出力
される検出信号を高速フーリェ変換する高速フーリェ変
換部と、上記バンドパスフィルタを経た通過信号を所定
時間計数するカウンタと、同カウンタの計数値と上記直
流モータの極数とからその回転数を演算する演算部とを
備えてなる直流モータの回転数測定装置において、上記
高速フーリェ変換部にて上記検出信号に含まれている電
流変動成分信号中から上記直流モータのコイル電流方向
切り替え時に発生する電流変動成分の中心基本周波数を
求め、同中心基本周波数を中心帯域として上記バンドパ
スフィルタの信号通過帯域幅を設定するようにしたこと
を特徴としている。
［作用］ モータの回転数測定においては、その性質上その回転
数を予め予測することは困難である。例えば、上記従来
例で説明したのと同様に、測定すべきモータの回転数が
０〜5000rpm、極数が10であるとすると、０〜50000Hzの
ダイナミックレンジが必要となるが、上記の構成によれ
ば、上記高速フーリェ変換部にて上記検出信号に含まれ
ている電流変動成分信号中から上記直流モータのコイル
電流方向切り替え時に発生する電流変動成分の中心基本
周波数が求められるため、上記バンドパスフィルタの信
号通過帯域幅がその中心基本周波数を中心帯域として設
定される。すなわち、この発明においては、高速フーリ
ェ変換により、モータの回転数に応じてバンドパスフィ
ルタの信号通過帯域幅が予測されることになる。
数を予め予測することは困難である。例えば、上記従来
例で説明したのと同様に、測定すべきモータの回転数が
０〜5000rpm、極数が10であるとすると、０〜50000Hzの
ダイナミックレンジが必要となるが、上記の構成によれ
ば、上記高速フーリェ変換部にて上記検出信号に含まれ
ている電流変動成分信号中から上記直流モータのコイル
電流方向切り替え時に発生する電流変動成分の中心基本
周波数が求められるため、上記バンドパスフィルタの信
号通過帯域幅がその中心基本周波数を中心帯域として設
定される。すなわち、この発明においては、高速フーリ
ェ変換により、モータの回転数に応じてバンドパスフィ
ルタの信号通過帯域幅が予測されることになる。
また、この発明の場合、上記のように信号通過帯域幅
が設定されたバンドパスフィルタの通過信号を計数する
ことにより、周波数分解能は1Hzで、測定精度は真値±1
Hz＝真値±0.1rpmとなり、きわめて高精度の回転数測定
が可能となる。
が設定されたバンドパスフィルタの通過信号を計数する
ことにより、周波数分解能は1Hzで、測定精度は真値±1
Hz＝真値±0.1rpmとなり、きわめて高精度の回転数測定
が可能となる。
［実施例］ 以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図に示されているように、この回転数測定装置
は、直流モータ１の消費電流を検出する電流検出部２を
備えている。この実施例において、電流検出部２はモー
タ１の直流電源３を含む電源回路に挿入された抵抗４を
含み、モータ１の消費電流を該抵抗４の両端電圧として
検出する電流−電圧変換手段から構成されており、同変
換手段からは交流成分のみが出力されるようになってい
る。電流検出部２にて検出された電流変動成分の検出信
号は増幅器５を介してバンドパスフィルタ（好ましくは
プログラマブルなもの）６に与えられる。この場合、そ
の検出信号には第２図（ａ）に例示されているように、
コイルの電流方向切替えに伴って発生する電流変動成分
の他、種々のノイズが含まれている。そこで、この発明
においては、この検出信号中からコイルの電流方向切替
え時に発生する電流変動成分の中心基本周波数を求める
高速フーリェ変換部（FFT）７を備えており、このFFT7
の中心基本周波数情報にて上記バンドパスフィルタ６の
信号通過帯域幅を設定するようにしている。したがっ
て、バンドパスフィルタ６の出力側には、第２図（ｂ）
に例示されているようなコイルの電流方向切替えに伴っ
て発生する電流変動成分の波形信号が現れる。この波形
信号は後段のカウンタ８にて所定時間計数され、その計
数値は演算部９に与えられる。この演算部９は極数入力
部10からの当該直流モータ１の極数値にて上記計数値を
除算する。これにより、当該直流モータ１の回転数が求
められるのであるが、好ましくはその回転数は例えば毎
分毎に換算されて表示部11に表示される。
は、直流モータ１の消費電流を検出する電流検出部２を
備えている。この実施例において、電流検出部２はモー
タ１の直流電源３を含む電源回路に挿入された抵抗４を
含み、モータ１の消費電流を該抵抗４の両端電圧として
検出する電流−電圧変換手段から構成されており、同変
換手段からは交流成分のみが出力されるようになってい
る。電流検出部２にて検出された電流変動成分の検出信
号は増幅器５を介してバンドパスフィルタ（好ましくは
プログラマブルなもの）６に与えられる。この場合、そ
の検出信号には第２図（ａ）に例示されているように、
コイルの電流方向切替えに伴って発生する電流変動成分
の他、種々のノイズが含まれている。そこで、この発明
においては、この検出信号中からコイルの電流方向切替
え時に発生する電流変動成分の中心基本周波数を求める
高速フーリェ変換部（FFT）７を備えており、このFFT7
の中心基本周波数情報にて上記バンドパスフィルタ６の
信号通過帯域幅を設定するようにしている。したがっ
て、バンドパスフィルタ６の出力側には、第２図（ｂ）
に例示されているようなコイルの電流方向切替えに伴っ
て発生する電流変動成分の波形信号が現れる。この波形
信号は後段のカウンタ８にて所定時間計数され、その計
数値は演算部９に与えられる。この演算部９は極数入力
部10からの当該直流モータ１の極数値にて上記計数値を
除算する。これにより、当該直流モータ１の回転数が求
められるのであるが、好ましくはその回転数は例えば毎
分毎に換算されて表示部11に表示される。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、高速フーリ
ェ変換により、モータの消費電流中に含まれるコイル電
流切替え時の電流変動成分の中心基本周波数を求め、そ
の中心基本周波数を中心帯域としてバンドパスフィルタ
の信号通過帯域幅を設定するとともに、その通過信号を
カウンタにて計数するようにしたことにより、時々刻々
と変化する周波数を高分解能にて検出することができ、
しががって、より高精度の回転数測定が実現される。
ェ変換により、モータの消費電流中に含まれるコイル電
流切替え時の電流変動成分の中心基本周波数を求め、そ
の中心基本周波数を中心帯域としてバンドパスフィルタ
の信号通過帯域幅を設定するとともに、その通過信号を
カウンタにて計数するようにしたことにより、時々刻々
と変化する周波数を高分解能にて検出することができ、
しががって、より高精度の回転数測定が実現される。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図、第２
図（ａ）はモータの消費電流に含まれる電流変動成分信
号を例示した波形図、第２図（ｂ）はバンドパスフィル
タの出力側に現れるコイルの電流方向切替えに伴って発
生する電流変動成分の波形図である。 図中、１は電流モータ、２は消費電流検出部、６はバン
ドパスフィルタ、７は高速フーリェ変換部、８はカウン
タである。
図（ａ）はモータの消費電流に含まれる電流変動成分信
号を例示した波形図、第２図（ｂ）はバンドパスフィル
タの出力側に現れるコイルの電流方向切替えに伴って発
生する電流変動成分の波形図である。 図中、１は電流モータ、２は消費電流検出部、６はバン
ドパスフィルタ、７は高速フーリェ変換部、８はカウン
タである。
Claims (1)
- 【請求項１】電流検出部にて直流モータの消費電流を検
出する電流検出部と、同電流検出部の出力側に接続され
る信号通過帯域幅が可変とされたバンドパスフィルタ
と、上記電流検出部から出力される検出信号を高速フー
リェ変換する高速フーリェ変換部と、上記バンドパスフ
ィルタを経た通過信号を所定時間計数するカウンタと、
同カウンタの計数値と上記直流モータの極数とからその
回転数を演算する演算部とを備えてなる直流モータの回
転数測定装置において、 上記高速フーリェ変換部にて上記検出信号に含まれてい
る電流変動成分信号中から上記直流モータのコイル電流
方向切り替え時に発生する電流変動成分の中心基本周波
数を求め、同中心基本周波数を中心帯域として上記バン
ドパスフィルタの信号通過帯域幅を設定するようにした
ことを特徴とする直流モータの回転数測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62220880A JPH084389B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 直流モータの回転数測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62220880A JPH084389B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 直流モータの回転数測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6464581A JPS6464581A (en) | 1989-03-10 |
| JPH084389B2 true JPH084389B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16757985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62220880A Expired - Fee Related JPH084389B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 直流モータの回転数測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084389B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136499U (ja) * | 1989-04-14 | 1990-11-14 | ||
| KR20030042856A (ko) * | 2001-11-26 | 2003-06-02 | 백정복 | 직류모터의 회전속도측정방법 및 그 장치 |
| GB0306390D0 (en) * | 2003-03-20 | 2003-04-23 | Gunton Bruce S | Control and monitoring arrangements |
| JP5354270B2 (ja) * | 2009-02-19 | 2013-11-27 | アイシン精機株式会社 | モータ制御装置 |
| CN102064530A (zh) * | 2010-11-26 | 2011-05-18 | 周厚春 | 一种通过检测电动机电流值变化进行计数的方法及其使用的计数传感器 |
| JP5773932B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-09-02 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | 電動モータの回転情報検出方法、電動モータの回転情報検出装置、電動モータ制御装置 |
| GB2580962A (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-05 | Digipulse Ltd | Motor waveform filtering to determine commutation timing |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4844714A (ja) * | 1971-10-12 | 1973-06-27 | ||
| JPS53131422A (en) * | 1977-04-21 | 1978-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Synchronization, frequency indicator for variable shape pulse |
| US4527101A (en) * | 1983-11-23 | 1985-07-02 | Black & Decker Inc. | Universal electric motor speed sensing by using Fourier transform method |
| JPS6093500U (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-26 | パイオニア株式会社 | モ−タ駆動装置 |
-
1987
- 1987-09-03 JP JP62220880A patent/JPH084389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6464581A (en) | 1989-03-10 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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