JPS5827746B2 - Motor rotation detection device - Google Patents

Motor rotation detection device

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JPS5827746B2
JPS5827746B2 JP52062862A JP6286277A JPS5827746B2 JP S5827746 B2 JPS5827746 B2 JP S5827746B2 JP 52062862 A JP52062862 A JP 52062862A JP 6286277 A JP6286277 A JP 6286277A JP S5827746 B2 JPS5827746 B2 JP S5827746B2
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JP
Japan
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motor
coil
detection device
rotation detection
signal
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JP52062862A
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哲夫 関谷
浩幸 山内
裕之 内田
謙吉 梅田
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Sony Corp
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Sony Corp
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  • Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータの回転検出装置に係り、特にモータの固
定子側には開放端を有する1次コイルを、回転子側には
両端が短絡された2次コイルを配し、各コイルの形成パ
ターンを同一ピッチで且つ互いに対向する如く設け、上
記回転子の回転の変化に伴う上記コイルパメーンの位置
の偏位に依り生じた鎖交磁束の変化を電気信号として捉
えて、モータの回転速匿あるいは回転位相を簡単かつ確
実に制御せんとするものに利用して有益な回転検出装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a motor rotation detection device, and in particular, a primary coil having an open end is disposed on the stator side of the motor, and a secondary coil with both ends short-circuited is disposed on the rotor side. The formation patterns of the respective coils are arranged at the same pitch and facing each other, and the change in the interlinkage magnetic flux caused by the deviation of the position of the coil parameters due to the change in the rotation of the rotor is captured as an electric signal, The present invention relates to a rotation detection device that is useful for use in applications where the rotational speed or rotational phase of a motor is simply and reliably controlled.

一般に、テープレコーダやビデオテープレコーダに於い
ては、記録または再生の良好な電気的緒特性を得るため
に、磁気テープの定速性が要求される。
Generally, in tape recorders and video tape recorders, a constant speed of magnetic tape is required in order to obtain good electrical characteristics for recording or reproduction.

このため、列えはモータ負荷に変動が生じても、磁気テ
ープを走行せしめるキャプスタン駆動用モータが定速回
転する様に、モータの回転数を基準回転数と比較して、
その誤差信号によりモータ、駆動制御回路を作動せしめ
、モータを常時定速回転ぜしめる如くするものが知られ
ている。
Therefore, even if the motor load fluctuates, the motor rotation speed is compared with the reference rotation speed so that the capstan drive motor that runs the magnetic tape rotates at a constant speed.
It is known that the error signal is used to operate a motor and a drive control circuit so that the motor always rotates at a constant speed.

斯る従来のモータの回転検出装置として、例えはバリア
ブルレラクタンス方式と呼ばれるものが知られている。
As such a conventional motor rotation detection device, for example, one called a variable reluctance method is known.

これはモータの回転軸に関連せしめたマグネットの近傍
にコイルを臨ませて、マグネットの回転に依って、コイ
ルに対する磁束の流れを変えることに依り、上記コイル
に刻々変化する誘起電圧を発生させ、これを上記モータ
の回転速変に対応する信号として取り出して、この信号
を上記モードの回転制御用として用いる如くなっている
This involves placing a coil near a magnet connected to the rotating shaft of the motor, and changing the flow of magnetic flux to the coil as the magnet rotates, thereby generating an induced voltage that changes momentarily in the coil. This signal is extracted as a signal corresponding to the change in the rotational speed of the motor, and this signal is used for rotation control in the above mode.

しかし、斯る方式に依れば、上記磁束の流れを変えるた
めの構造が複雑となり、しかも専用のマグネットが別途
必要となるため、構造が大きくなり且つ高価となるを避
けられない。
However, according to such a system, the structure for changing the flow of the magnetic flux becomes complicated, and furthermore, a dedicated magnet is required separately, which inevitably increases the size and cost of the structure.

また、従来のモータの回転検出装置として、容量式と呼
はれるもののも提案されている。
Furthermore, as a conventional motor rotation detection device, a so-called capacitive type has also been proposed.

これはモータの回転子側および固定子側に、同一ピッチ
で設けた歯を有する導電性の歯車が、これらの歯が互い
に対向する如く設けられ、上記歯相互の相対位置の相違
に依る容量の変化を取り出す様に構成したものであり、
この容量の変化を上記モータの回転制御−路に供給して
、モータの定速変制御を図らんとするものである。
This is because conductive gears with teeth arranged at the same pitch are provided on the rotor and stator sides of the motor so that these teeth face each other, and the capacitance is determined by the difference in the relative position of the teeth. It is structured to take out changes,
This change in capacity is supplied to the rotation control path of the motor to achieve constant speed change control of the motor.

しかし、斯る方式1こ依れば、歯車が金属体でありこれ
が回転軸に対し電気的に接続されていると、軸受に於け
る上記回転軸の接触むらに依って、上記回転に依って得
られる容量の変化に対応して検出される信号に、ノイズ
が発生する。
However, according to method 1, if the gear is a metal body and is electrically connected to the rotating shaft, the rotation will be affected by the uneven contact of the rotating shaft in the bearing. Noise occurs in the signal detected in response to the resulting change in capacitance.

尤も、斯るノイズを防止するため、出力軸と回転する歯
車間を絶縁することが考えられ、これに依り上記ノイズ
の検出信号への妨害が防止されるが、軸受としての問題
を新たに考慮する必要に迫られ、かえって構造を複雑に
する結果となる。
However, in order to prevent such noise, it is possible to insulate between the output shaft and the rotating gear, which will prevent the above noise from interfering with the detection signal, but it is necessary to newly consider the problem of bearings. This ends up making the structure more complicated.

本発明は斯る従来の欠点に鑑みてなしたものであり、特
に、モータの固定子側には開放端に周波数信号発生器が
接続された1次コイルを、回転子側には両端が短絡され
た2次コイルを配し、各コイルの形成パターンを同一ピ
ッチで且つ互いに対向する如く設け、上記回転子の回転
の変化に依る鎖交磁束の変化を捉えて、モータの回転速
度あるいは回転位相を簡単且つ確実に得んとする、新規
なモータの回転検出装置を提供することを目的とする。
The present invention was made in view of such conventional drawbacks, and in particular, a primary coil with a frequency signal generator connected to the open end on the stator side of the motor, and a primary coil with both ends short-circuited on the rotor side. The secondary coils are arranged so that the formation pattern of each coil is at the same pitch and facing each other, and the rotational speed or rotational phase of the motor is determined by capturing changes in the interlinkage magnetic flux due to changes in the rotation of the rotor. It is an object of the present invention to provide a novel motor rotation detection device that easily and reliably obtains the following.

以下に、本発明の実施伊11を図面について具体的に説
明する。
Embodiment 11 of the present invention will be specifically explained below with reference to the drawings.

第1図は本発明の原理図を示すもので、固定子側には開
放端を有する1次コイルC0を配し、その解放端には検
出抵抗Rを介して高周波信号発生器Gを接続するととも
に、その抵抗Hの一端に接続した端子Pから後述するF
M変調信号を得る如くなっている。
Fig. 1 shows a diagram of the principle of the present invention, in which a primary coil C0 having an open end is arranged on the stator side, and a high frequency signal generator G is connected to the open end via a detection resistor R. At the same time, a terminal P connected to one end of the resistor H is connected to a terminal F, which will be described later.
It is designed to obtain an M modulation signal.

また、上記1次コイルC1の近傍には、回転子側の両端
が短絡された2次コイルC2が臨む如くなっている。
Further, a secondary coil C2 whose both ends on the rotor side are short-circuited faces near the primary coil C1.

モしてLoを上記1次コイルC1のインダクタンス、L
2を2次コイルC2のインダクタンス、Mを上記両コイ
ルC1,C2間の相互インダクタンスとすると、1次側
からみた総合インダクタンスLは、L=Lよ+L2−2
Mとなり、2次コイルC2の有無に依り、総合したイン
ダクタンスLが変化することが分かる。
Let Lo be the inductance of the primary coil C1, L
If 2 is the inductance of the secondary coil C2, and M is the mutual inductance between the two coils C1 and C2, the total inductance L seen from the primary side is L=L, so +L2-2
M, and it can be seen that the total inductance L changes depending on the presence or absence of the secondary coil C2.

本発明は斯るインダクタンスLの変化を回転速度等の変
化に対応する信号として利用し、例えばモータの回転速
度の制御を図らんとするものである。
The present invention utilizes such a change in inductance L as a signal corresponding to a change in rotational speed, etc., and aims to control, for example, the rotational speed of a motor.

第2図aは上記の如きモータの国定子側に取り付けられ
るコイル板1の平面図であり、コイル板1上には歯形の
1次コイルC4がプリン1へ等に依り円状に敷設され、
そのコイルC1の開放端は弓き出しり一ドP、、P2と
してコイル板1の周辺部に及ぶ如くなっている。
FIG. 2a is a plan view of the coil plate 1 attached to the national regulator side of the motor as described above. On the coil plate 1, a tooth-shaped primary coil C4 is laid in a circular shape by the pudding 1, etc.
The open end of the coil C1 extends to the periphery of the coil plate 1 as bows P, , P2.

また、第2図すはモータの回転子側に取り付けられるコ
イル板2の平面図であり、その中心にはモータの回転軸
3が挿通され、これにこのコイル板2が囲者されている
FIG. 2 is a plan view of the coil plate 2 attached to the rotor side of the motor, and the rotary shaft 3 of the motor is inserted through the center of the coil plate 2, and the coil plate 2 is surrounded by this.

このコイル板2上には、両端が短絡された2次コイルC
2が上記1次コイルC1と同一ピッチ且つ同一歯形で、
プリント等の方法に依り設けられている。
On this coil plate 2 is a secondary coil C whose both ends are short-circuited.
2 has the same pitch and tooth profile as the primary coil C1,
It is provided by a method such as printing.

そしてこれらの両コイル板1,2はそのコイルC1゜C
2の各プリン1〜パターンが互いに対向する様に、第3
図に示す如く、モータ(図示しない)に配設されている
And these two coil plates 1 and 2 have their coils C1°C
Place the third pudding so that the patterns 1 to 2 of 2 are facing each other.
As shown in the figure, it is arranged on a motor (not shown).

そこで、上記コイル板2をコイル板1に対し、モータの
回転軸3を駆動することに依って回転すると、第4図a
に示すある状態では、1次コイルC0より2次コイルC
2の力が幾分進んで、2次コイルC2に得られるインダ
クタンスL2の変化が大きく正の方向に働いて、全体の
インダクタンスLが大きくなり、また、第4図すに示す
ある状態では、1次コイルC1と2次コイルC2とが歯
形が互いに逆方向に向い合う如くなり、コイルC2に得
られるインダクタンスL2の変化が負の方向に働いて、
全体のインダクタンスか小さくなる。
Therefore, when the coil plate 2 is rotated with respect to the coil plate 1 by driving the rotating shaft 3 of the motor, as shown in FIG.
In a certain state shown in FIG.
As the force of 2 advances somewhat, the change in inductance L2 obtained in the secondary coil C2 acts largely in the positive direction, and the overall inductance L increases. The tooth profiles of the secondary coil C1 and the secondary coil C2 face in opposite directions, and the change in inductance L2 obtained in the coil C2 acts in the negative direction.
The overall inductance becomes smaller.

この様にこれらのコイルC1,C2の結合度の強弱を利
用することにより、モータの回転速低を容易に検出する
ことができる。
In this way, by utilizing the degree of coupling between these coils C1 and C2, low rotational speed of the motor can be easily detected.

なお、このインダクタンスLの変化を取り出す方法とし
て、コルピッツ発振回路を用い、上記1次コイルC1を
この発振回路内のコイルに代えて接続することに依って
、発振した高周波信号をこのインダクタンスLの変化に
対応する信号でFM変調した、FM変調信号を引き出し
り−ドP1.P2端間に得ることができる。
In addition, as a method for extracting this change in inductance L, a Colpitts oscillation circuit is used and the primary coil C1 is connected in place of the coil in this oscillation circuit. The FM modulated signal which is FM modulated with the signal corresponding to P1. It can be obtained between the P2 ends.

第5図は上記のコイル板2をモータ1の回転軸3に取り
付け、且つこのコイル板2を第3図に示す如くコイル板
1の近傍に配設して、モータ1の回転検出装置を構成し
、この回転検出装置を構成し、この回転検出装置を用い
て、上記モータ1の回転速度を制御する回路を構成した
ものを示す。
FIG. 5 shows a configuration in which the above-mentioned coil plate 2 is attached to the rotating shaft 3 of the motor 1, and this coil plate 2 is arranged near the coil plate 1 as shown in FIG. 3, thereby constructing a rotation detection device for the motor 1. This rotation detection device is constructed, and a circuit for controlling the rotation speed of the motor 1 using this rotation detection device is shown.

ここで4はコルピッツ発振回路で、その回路4内のイン
ダクタンスとして、上記1次コイルであるコイル板1−
ヒのコイルC0の開放端P、 、 P2が接続されてお
り、列えは2.5 Ml(zの発振周波数の搬送波を、
上記インダクタンスLの変化に相応する信号でFM変調
して、このFM変調信号を次段の復調回路に供給する如
くなっている。
Here, 4 is a Colpitts oscillation circuit, and the inductance in the circuit 4 is the coil plate 1- which is the primary coil.
The open ends P, , P2 of the coil C0 of
FM modulation is performed with a signal corresponding to the change in the inductance L, and this FM modulated signal is supplied to the next stage demodulation circuit.

この復調回路5では、上記インダクタンスLの変動に伴
う信号周波数の変化に対応する電圧振巾を得るとともに
、この様な変動する信号をFM復調回路6に供給して、
その出力側にモータの回転速度に対応する回転速度信号
を得る如くなっている。
This demodulation circuit 5 obtains a voltage amplitude corresponding to the change in signal frequency due to the fluctuation of the inductance L, and supplies such a fluctuating signal to the FM demodulation circuit 6.
A rotational speed signal corresponding to the rotational speed of the motor is obtained on the output side.

また、この回転速度信号は続いて次段の比較回路7に供
給され、ここで基準信号発生器8からの屑準回転速度信
号と比較されて、その比較差信号がモータ1の1駆動回
路9に供給され、この駆動回路9の制御作用に依り、上
記モータ1を遅い力または早い力の一力へ回転付勢して
、このモータ1の定速回転を図りつる如くなっている。
Further, this rotational speed signal is subsequently supplied to the next-stage comparison circuit 7, where it is compared with the waste reference rotational speed signal from the reference signal generator 8, and the comparison difference signal is sent to the first drive circuit 9 of the motor 1. By the control action of the drive circuit 9, the motor 1 is urged to rotate to either a slow force or a fast force, thereby allowing the motor 1 to rotate at a constant speed.

なお、上記復調回路5の出力側には数ミリボルトという
比較的低いレベルの信号しか得られないため、必要な信
号レベル増巾手段を以って、SN比を良好に保ちつつ、
高レベルの信号を得ることが好ましい。
Note that since only a relatively low level signal of several millivolts can be obtained on the output side of the demodulation circuit 5, necessary signal level amplification means are used to maintain a good S/N ratio.
It is preferable to obtain a high level signal.

一力、第6図は本発明の原理の他の応用1列を示し、第
2図では上記各コイルC1,C2がプリン1−のパター
ンとして形成されているのに対し、等ピッチの歯を有す
る2つの歯車に、上記コイルC1゜C2を巻装したもの
から構成されている。
FIG. 6 shows another application of the principle of the invention, in which in FIG. The coil C1 and C2 are wound around two gears.

ずなわち、10はモータ1の固定子側に取り付けられた
環状の歯車で、この歯車10の内周面側には所定数の歯
11が等しいピッチで形成され、この歯11には開放端
P1.P2を有する1次コイルC1が波状に巻装されて
いる。
That is, 10 is an annular gear attached to the stator side of the motor 1. A predetermined number of teeth 11 are formed at equal pitches on the inner peripheral surface of the gear 10, and each of the teeth 11 has an open end. P1. A primary coil C1 having P2 is wound in a wave shape.

−力、12は上記モータ1の回転軸3に取り付けられた
歯車であり、その外周向には、上記歯車10の歯並ひと
等しい形状およびピッチで、歯13が連設され、この歯
13には両端が短絡された2次コイルC2が図示の如く
波状に巻装されている。
- Force 12 is a gear attached to the rotating shaft 3 of the motor 1, and teeth 13 are connected to the outer periphery of the gear with the same shape and pitch as the tooth row of the gear 10. A secondary coil C2 whose both ends are short-circuited is wound in a wavy manner as shown in the figure.

従って、斯る構成になる歯車10.12にコイルC1,
C2を巻装したものに於いても、上記歯車12を回転す
ることに依り、その回転速度の変化に対応したインダク
タンスLの変化を得て、この変化を既述の如く電気信号
の変化として取り出し、第5図に示す如き回路に供給し
て、所期のモータの回転速度制御を6易に行えることが
できる。
Therefore, the gear 10.12 having such a configuration has the coil C1,
Even in the case where C2 is wound, by rotating the gear 12, a change in the inductance L corresponding to the change in the rotation speed is obtained, and this change is extracted as a change in the electric signal as described above. , and can be supplied to a circuit as shown in FIG. 5 to easily control the rotational speed of the motor as desired.

また、上記2つの実施列はモータの回転移相を検出する
場合にも同様に利用できる。
Furthermore, the above two implementations can be similarly utilized when detecting the rotational phase of a motor.

以上述べた如く、本発明に依ればモータの固定子側に設
けられ開放端に周波数信号発生器が接続された1次コイ
ルと、回転子側に設けられ両端が短絡された2次コイル
とを備え、上記両コイルを同一ピッチの歯形あるいは波
形状に形成し互いに対向するように同芯状に配設して成
り、上記両コイルの相対的位置の変化に依り生ずる鎖交
磁束の変化を電気信号として捉え、上記モータの回転の
変化状態を検出しうる如くしたことに依って、バイアス
マグネットを用いることなく、インダクタンス可変型の
モータ回転検出装置を小型、かつ安価に構成でき、且つ
その構成も簡単であるため、回転信号として積置の高い
ものを6易に得ることができる。
As described above, according to the present invention, the primary coil is provided on the stator side of the motor and the frequency signal generator is connected to the open end, and the secondary coil is provided on the rotor side and has both ends short-circuited. The above-mentioned coils are formed into a tooth shape or a wave shape with the same pitch and are arranged concentrically so as to face each other, and the change in the interlinkage magnetic flux caused by the change in the relative position of the above-mentioned both coils is suppressed. By detecting changes in the rotation of the motor as electrical signals, it is possible to construct a variable inductance type motor rotation detection device in a small size and at low cost without using a bias magnet. Since it is also simple, it is possible to easily obtain a rotation signal with a high degree of overlap.

特に、上記の第1実施91Jで示す如く、上記コイルC
1,C2をプリント等に依る回路パターンにて形成し、
上記それぞれの歯を小さくすることに リ、高い周波数
の回転情報を難なく得られるので、回転検出の高精匿化
を図ることができる。
In particular, as shown in the first embodiment 91J above, the coil C
1. Form C2 with a circuit pattern by printing etc.
By making each of the above-mentioned teeth small, high-frequency rotation information can be easily obtained, so rotation detection can be highly precise.

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

図面は本発明の一実施列を示し、第1図は本発明に係る
モータの回転検出装置の原理図、第2図a1第2図1)
は回転検出装置に於けるコイル板の構成を示す平面図、
第3図は2つのコイル板を組み合せた状態に於ける要部
の正向断面図、第4図a1第4図すは上記各コイル板上
の歯形コイルの対応関係を示す説明図、第5図は本発明
の回転検出装置を用いて形成したモータの回転制御装置
の回路図、第6図は2つの歯車にそれぞれコイルを巻装
して形成した回転検出装置の要部の斜視図である。 1・・・・・・モータ、2.3・・・・・・コイル板、
4.G・・・・・・周波数信号発生器、C1・・・・・
・1次コイル、C2・・・・・・2次コイル。
The drawings show one embodiment of the present invention; FIG. 1 is a principle diagram of a motor rotation detection device according to the present invention; FIG. 2 a1)
is a plan view showing the configuration of the coil plate in the rotation detection device,
Fig. 3 is a front sectional view of the main parts in a state where two coil plates are combined; The figure is a circuit diagram of a motor rotation control device formed using the rotation detection device of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of the main parts of the rotation detection device formed by winding coils around two gears. . 1... Motor, 2.3... Coil plate,
4. G... Frequency signal generator, C1...
・Primary coil, C2...Secondary coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 モータの国定子側に設けられた開放端に周波数信号
発生器が接続された1次コイルと、[1−21転子側に
設けられ両端が短絡された2次コイルとを備え、上記両
コイルを同一 ピッチの歯形あるいは波形状に形成し互
いに対向するように同芯状に配設して収り、上記両コイ
ルの相対的位置の変化に依り生ずる鎖交磁束の変化を電
気信号として捉え、上記モータの回転の変化状態を検出
するようにしたことを羽徴とするモータの回転検出装置
1 A primary coil with a frequency signal generator connected to the open end provided on the national constantor side of the motor, and a secondary coil provided on the trochanter side with both ends short-circuited, The coils are formed into tooth or wave shapes with the same pitch and arranged concentrically so as to face each other, and changes in the interlinkage magnetic flux caused by changes in the relative positions of the two coils are captured as electrical signals. . A motor rotation detection device characterized by detecting a changing state of the rotation of the motor.
JP52062862A 1977-05-31 1977-05-31 Motor rotation detection device Expired JPS5827746B2 (en)

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JPS53147908A JPS53147908A (en) 1978-12-23
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JP (1) JPS5827746B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517633Y2 (en) * 1984-01-25 1993-05-12

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517633Y2 (en) * 1984-01-25 1993-05-12

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JPS53147908A (en) 1978-12-23

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