JPS5828242Y2 - Servo mechanism - Google Patents

Servo mechanism

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JPS5828242Y2
JPS5828242Y2 JP1978056589U JP5658978U JPS5828242Y2 JP S5828242 Y2 JPS5828242 Y2 JP S5828242Y2 JP 1978056589 U JP1978056589 U JP 1978056589U JP 5658978 U JP5658978 U JP 5658978U JP S5828242 Y2 JPS5828242 Y2 JP S5828242Y2
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pulse
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pulse motor
output
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JPS53152088U (en
Inventor
進 太田
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横河電機株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動平衡形の記録計等に用いるパルスモータ
を用いたサーボ機構に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a servo mechanism using a pulse motor used in a self-balancing recorder or the like.

一般にパルスモータを用いたサーボ機構にかいては、入
力信号電圧と帰還電圧との偏差の大きさに関係なく偏差
が不感帯を越えると、パルスモータはその最大自起動周
波数に近い一定周波数のパルスで駆動されている。
In general, in a servo mechanism using a pulse motor, regardless of the magnitude of the deviation between the input signal voltage and the feedback voltage, if the deviation exceeds the dead band, the pulse motor will generate pulses with a constant frequency close to its maximum self-starting frequency. being driven.

したがって入力がゆっくり変化するときパルスモータは
フルスピード回転と停止を数ステップづつ繰り返すため
、記録計の指針や記録結果に第2図イに示すようなビリ
っきやケバ立ちを生ずる欠点がある。
Therefore, when the input changes slowly, the pulse motor repeats full-speed rotation and stopping several steps at a time, which has the disadvantage that the pointer of the recorder and the recorded results are shaky or fluffy, as shown in FIG. 2A.

またノイズ電圧が不感帯を越えるとパルスモータがフル
スピードで回転するため、パルスモータの軸がノイズで
ビリつきやすい欠点がある。
Furthermore, since the pulse motor rotates at full speed when the noise voltage exceeds the dead zone, there is a drawback that the shaft of the pulse motor tends to become jittery due to the noise.

渣たこのような欠点を除去するために従来、1個の電圧
制御可変周波発振器を用い偏差電圧の絶対値に比例した
周波数のパルス出力を得ζこのパルス出力を偏差の極性
に応じて制御されるゲートを介してパルスモータ駆動回
路に加えるようにしたものがある。
In order to eliminate such defects, conventionally, one voltage-controlled variable frequency oscillator is used to obtain a pulse output with a frequency proportional to the absolute value of the deviation voltage.This pulse output is controlled according to the polarity of the deviation. There is a device in which the pulse motor is applied to the pulse motor drive circuit through a gate.

ところが、電圧制御可変周波発振器は回路構成が複雑で
、可変周波数範囲を広くとれず特に超低周波数を安定に
出力させることが困難であるため、入力信号がゆっくり
変化するときの動作が不安定になる場合があり、捷た偏
差の絶対値を取り出すための絶対値検出回路や偏差の極
性を判別するための2(VAの比較器およびその出力で
制御される2s1のゲート回路等が必要となり全体構成
が複雑になる欠点がある。
However, voltage-controlled variable frequency oscillators have complex circuit configurations and cannot have a wide variable frequency range, making it difficult to stably output ultra-low frequencies in particular, resulting in unstable operation when the input signal changes slowly. In some cases, an absolute value detection circuit to extract the absolute value of the deflected deviation, a 2(VA) comparator and a 2s1 gate circuit controlled by its output, etc. to determine the polarity of the deviation are required, and the overall The disadvantage is that the configuration is complicated.

本考案の目的は、入力がゆっくり変化するときでも動作
が安定で、しかも全体構成の簡単なパルスモータを用い
たサーボ機構を実現するにある。
The purpose of the present invention is to realize a servo mechanism using a pulse motor that has stable operation even when the input changes slowly and has a simple overall configuration.

第1図は本考案サーボ機構の一実施例を示すブロック線
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the servo mechanism of the present invention.

図に訃いて、1は入力信号電圧Eiが加わる端子、2は
帰還電圧Efを発生する回路、3は入力信号電圧Eiと
帰還電圧Efを比較しその偏差を増幅する比較増幅器、
4(ri比較増幅器出力Eaをその極性釦よび大きさに
対応した定電流特性を持った2つの電流i 1 >i2
に変換する2個のベース接地トランジスタを用いた電圧
電流変換器、5,6は各々電圧電流変換器4の出力電流
11)i2の大きさに対応した周波数f1.f2のパル
ス出力を生ずるユニジャンクショントランジスタを用い
たパルス発振器、7はパルスモータ駆動回路で、パルス
発振器5または6からのパルス出力に応じてパルスモー
タ8を正転または逆転させるものである。
In the figure, 1 is a terminal to which an input signal voltage Ei is applied, 2 is a circuit that generates a feedback voltage Ef, 3 is a comparison amplifier that compares the input signal voltage Ei and the feedback voltage Ef and amplifies the deviation;
4 (ri Comparison amplifier output Ea is divided into two currents with constant current characteristics corresponding to their polarity and size i 1 > i2
A voltage-current converter using two common-base transistors, 5 and 6 each having a frequency f1. A pulse oscillator using a unijunction transistor generates a pulse output of f2, and 7 is a pulse motor drive circuit that rotates the pulse motor 8 forward or reverse depending on the pulse output from the pulse oscillator 5 or 6.

パルスモータ8の回転量は帰還電圧発生回路2に加えら
れ、その回転量に応じた帰還電圧Efを発生させる。
The amount of rotation of the pulse motor 8 is applied to the feedback voltage generation circuit 2, which generates a feedback voltage Ef corresponding to the amount of rotation.

このように構成した本考案サーボ機構において、入力信
号電圧Eiが帰還電圧Efより小さく、偏差εが負で比
較増幅器出力Eaが負になると、電圧電流変換器4が定
電流特性の電流11を生じ、パルス発振器5が発振を開
始し、偏差εに対応した周波数f1なるパルスをパルス
モータ駆動回路7に加えパルスモータ8を逆転させる。
In the servo mechanism of the present invention configured as described above, when the input signal voltage Ei is smaller than the feedback voltage Ef, the deviation ε is negative, and the comparison amplifier output Ea becomes negative, the voltage-current converter 4 generates a current 11 with constant current characteristics. , the pulse oscillator 5 starts oscillating, and a pulse having a frequency f1 corresponding to the deviation ε is applied to the pulse motor drive circuit 7 to reverse the pulse motor 8.

その結果帰還電圧Efが小さくなり入力信号電圧Eiと
平衡すると、パルス発振器5が発振を停止し、パルスモ
ータ8は回転を止める。
As a result, when the feedback voltage Ef becomes smaller and becomes balanced with the input signal voltage Ei, the pulse oscillator 5 stops oscillating, and the pulse motor 8 stops rotating.

次に入力信号電圧Eiが帰還電圧Efより大きく比較増
幅器出力Eaが正になり、電圧電流変換器4が定電流特
性の電流12を生じパルス発振器6が発振を始め、偏差
εに対応した周波数f2なるパルスをパルスモータ駆動
回路7に加えると、パルスモータ8が正転する。
Next, the input signal voltage Ei becomes larger than the feedback voltage Ef and the comparison amplifier output Ea becomes positive, the voltage-current converter 4 generates a current 12 with constant current characteristics, the pulse oscillator 6 starts oscillating, and the frequency f2 corresponding to the deviation ε When a pulse is applied to the pulse motor drive circuit 7, the pulse motor 8 rotates normally.

それにともない帰還電圧Efが増大して入力信号電圧E
iと平衡すると、パルス発振器6が発振を停止し、パル
スモータ8は回転を止める。
Accordingly, the feedback voltage Ef increases and the input signal voltage E
When balanced with i, the pulse oscillator 6 stops oscillating and the pulse motor 8 stops rotating.

このようにパルスモータ8の駆動周波数を偏差に対応さ
せているので、入力がゆっくり変化する場合でも第2図
口に示すように記録計の指針や記録結果のビリつきやケ
バ立ちを除くことができる。
In this way, the drive frequency of the pulse motor 8 is made to correspond to the deviation, so even if the input changes slowly, it is possible to eliminate jitter and fuzz in the recorder pointer and the recorded results, as shown in Figure 2. can.

またノイズ電圧が不感帯を越えてもその大きさが大きく
なければパルスモータの駆動周波数が低いので、パルス
モータ8の軸のビリつきが少なくなり、ノイズに対して
強くなる。
Further, even if the noise voltage exceeds the dead zone, if the magnitude is not large, the drive frequency of the pulse motor is low, so the shaft of the pulse motor 8 is less likely to wobble, and is resistant to noise.

そのうえ比例帯があるのでループゲインを高くすること
ができ、最小検出感度を高くすることができる。
Furthermore, since there is a proportional band, the loop gain can be increased and the minimum detection sensitivity can be increased.

また偏差電圧をその極性および大きさに対応した定電流
特性の2つの電流に変換する2個のベース接地トランジ
スタを用いた電圧電流変換器と、回路構成が簡単で、可
変周波数範囲が広く超低周波数でも安定に出力するユニ
ジャンクショントランジスタを用いた2個の発振器とを
組合せているので、入力信号がゆっくり変化するときで
も動作が安定で、しかも全体構成を簡単にできる。
In addition, the voltage-current converter uses two common-base transistors to convert the deviation voltage into two currents with constant current characteristics corresponding to the polarity and magnitude, and the circuit configuration is simple, the variable frequency range is wide, and the ultra-low Since it is combined with two oscillators using unijunction transistors that output stably regardless of the frequency, the operation is stable even when the input signal changes slowly, and the overall configuration can be simplified.

その具体的な構成が第3図に示されている。Its specific configuration is shown in FIG.

第3図は本考案サーボ機構の具体的な一実施例を示す接
続図である。
FIG. 3 is a connection diagram showing a specific embodiment of the servo mechanism of the present invention.

図において、R8は例えば24Vの直流電源で、このサ
ーボ機構にむける唯一の電源である。
In the figure, R8 is a 24V DC power supply, for example, and is the only power supply for this servo mechanism.

Q 1tri )ランジスタで、ツェナーダイオードD
21と共にコモンラインlに例えば12Vの安定な電圧
E8を与えるレギュレータ回路を構成している。
Q 1tri) transistor, Zener diode D
21 constitutes a regulator circuit that provides a stable voltage E8 of, for example, 12V to the common line l.

帰還電圧Efを発生する回路2//′i磁気平衡式の変
位電気変換器からなるものが例示されている。
A circuit 2//'i for generating the feedback voltage Ef is illustrated as consisting of a magnetically balanced displacement electric transducer.

すなわち、励磁コイルwbと検出コイルWdおよび帰還
コイルWfが各々巻回された例えば第4図に示す如き形
状の可飽和鉄心Tの中央空隙内に変位可能なように配置
された可動永久磁石Mを有しており、可動永久磁石Mの
回転軸はパルスモータ8の回転軸に連結されている。
That is, a movable permanent magnet M is disposed so as to be displaceable within the central gap of a saturable iron core T having a shape as shown in FIG. The rotating shaft of the movable permanent magnet M is connected to the rotating shaft of the pulse motor 8.

可動永久磁石Mによる磁束φmと帰還コイルWfに流れ
る電流により生ずる磁束φfとの間に差Aφがあると、
検出コイルWdに交流電圧が誘起する。
If there is a difference Aφ between the magnetic flux φm caused by the movable permanent magnet M and the magnetic flux φf caused by the current flowing through the feedback coil Wf,
An alternating current voltage is induced in the detection coil Wd.

この電圧はトランジスタQ2.Q3で増幅され、その半
波交流の出力電流ieが励磁コイルwbに正帰還される
ので、検出コイルWdとコンデンサC1の同調回路の定
数で決渣る周波数(約2 KHz )で自励発振し、発
振増幅回路を構成する。
This voltage is applied to transistor Q2. Since the half-wave AC output current ie is amplified by Q3 and is positively fed back to the exciting coil wb, it self-oscillates at a frequency (approximately 2 KHz) determined by the constant of the tuning circuit of the detection coil Wd and capacitor C1. , constitutes an oscillation amplifier circuit.

この発振増幅回路出力は整流平滑された後トランジスタ
Q4 、Q5で増幅付勢され直流出力電流Ioとなる。
The output of this oscillation amplifier circuit is rectified and smoothed, and then amplified and energized by transistors Q4 and Q5 to become a DC output current Io.

出力電流■o/l′i前記磁束の差Aφが小さくなるよ
うに帰還コイルWfに供給される。
Output current (i) o/l'i is supplied to the feedback coil Wf so that the magnetic flux difference Aφ becomes small.

この発振増幅回路の利得は充分に大きいので、磁束の差
lφは実質的に零となり磁束φmとφfとが平、衡する
Since the gain of this oscillation amplifier circuit is sufficiently large, the difference lφ in magnetic flux becomes substantially zero, and the magnetic fluxes φm and φf are balanced.

したがって出力電流Ioは可動永久磁石Mの変位量に正
確に対応したものとなる。
Therefore, the output current Io corresponds accurately to the amount of displacement of the movable permanent magnet M.

この出力電流IOが負荷抵抗RLに流れコモンラインl
を基準とした帰還電圧Efを発生する。
This output current IO flows to the load resistance RL and the common line l
A feedback voltage Ef is generated based on .

このように帰還電圧発生回路2を磁気平衡式の変位電気
変換器を用いて構成した場合には、可動部に永久磁石を
用いることができ、変換器全体を非接触化できるととも
に極めて安定にできるので、信頼性の高い帰還電圧発生
回路が得られる。
When the feedback voltage generation circuit 2 is configured using a magnetically balanced displacement electric converter in this way, a permanent magnet can be used in the movable part, and the entire converter can be made contactless and extremely stable. Therefore, a highly reliable feedback voltage generation circuit can be obtained.

また上述の如く自励発振増幅回路を用いて変位電気変換
器を構成する場合には、別個に交流電源あるいは発振器
等を必要とせず全体構成が極めて簡単にできる利点があ
り、サーボ機構を単一の直流電源で動作させる場合に好
適である。
Furthermore, when constructing a displacement electric converter using a self-oscillating amplifier circuit as described above, there is an advantage that the entire configuration can be extremely simple without requiring a separate AC power supply or oscillator, and the servo mechanism can be integrated into a single unit. This is suitable for operation with a DC power source.

比較増幅器3は、差動入力の演算増幅器OPと、抵抗R
3〜R6と、入力フィルタFを構成する抵抗R1,R2
とコンデンサC2および分圧抵抗R7,R8からなって
いる。
The comparison amplifier 3 includes a differential input operational amplifier OP and a resistor R.
3 to R6, and resistors R1 and R2 that constitute the input filter F.
, a capacitor C2, and voltage dividing resistors R7 and R8.

演算増幅器OPは入力信号電圧Eiを入力フィルタFお
よび抵抗R3、R4を介して差動回路で受けている。
Operational amplifier OP receives input signal voltage Ei via input filter F and resistors R3 and R4 in a differential circuit.

lた演算増幅器OPの一方の入力端子(ト)には抵抗R
6を介してコモンラインlを基準とした帰還電圧Efが
与えられ、他方の入力端子(ハ)にはコモンラインlを
基準とした出力電圧Eaを分圧抵抗R7,R8で分圧し
た電圧が抵抗R5を介して負帰還されて、演算増幅器0
PIl−iコモンラインlの電位EBを基準レベルとし
て動作するようになっている。
A resistor R is connected to one input terminal (G) of the operational amplifier OP.
A feedback voltage Ef based on the common line l is applied to the other input terminal (c) through the input terminal 6, and a voltage obtained by dividing the output voltage Ea based on the common line l by voltage dividing resistors R7 and R8 is applied to the other input terminal (c). Negative feedback is provided via resistor R5 to operational amplifier 0.
It operates using the potential EB of the PIl-i common line 1 as a reference level.

したがってその電源端子に加わる直流電源E8の24V
とO■の点が基準レベルEBに対して正と負の電位とな
り、演算増幅器OPを動作させるに必要な正、負の電源
を直流電源E より得ている。
Therefore, the 24V of DC power supply E8 applied to the power supply terminal
The points O and O have positive and negative potentials with respect to the reference level EB, and the positive and negative power supplies necessary to operate the operational amplifier OP are obtained from the DC power supply E.

このようにして本実施例では、一般に正と負の二重源を
必要とする演算増幅器を単一の直流電源E8だけで駆動
できるようにして、電源回路の構成を簡単化している。
In this way, in this embodiment, the operational amplifier, which generally requires dual positive and negative sources, can be driven with only a single DC power source E8, thereby simplifying the configuration of the power supply circuit.

この演算増幅器OPの出力端には次式に示す如きコモン
ラインlを基準とした出力電圧Eaが得られる。
At the output terminal of the operational amplifier OP, an output voltage Ea based on the common line l is obtained as shown in the following equation.

a K((Ei+ECM)−Ef−EOM) K(Ei−Ef) ・・・・・・(1
)但し% E CM :入力信号電圧Eiの(→側とア
ース間のコモンモードノイズ、 R1+R3=R2+R4二R5=R6=RR6)RL (1)式においては、EcMO項を含んでいないのでコ
モンモードノイズの影響が除去でき、しかも入力信号電
圧EiがO■から浮いていてもその影響があられれない
ため、演算増幅器OPは任意のレベルの入力信号電圧E
iを受けることができる。
a K((Ei+ECM)-Ef-EOM) K(Ei-Ef) ・・・・・・(1
) However, % E CM : Common mode noise between input signal voltage Ei (→ side and ground, R1 + R3 = R2 + R4, R5 = R6 = RR6) RL In equation (1), the EcMO term is not included, so it is common mode noise. The operational amplifier OP can eliminate the influence of input signal voltage Ei at any level.
i can receive it.

この比較増幅器出力Eaが電圧電流変換回路4に加えら
れる。
This comparison amplifier output Ea is applied to the voltage-current conversion circuit 4.

電圧電流変換回路4は、電圧電流変換抵抗R0、ベース
接地トランジスタQ6.Q7、レベルシフト用トランジ
スタQ8それに抵抗R10、R1□からなっている。
The voltage-current conversion circuit 4 includes a voltage-current conversion resistor R0, a common base transistor Q6. Q7, a level shift transistor Q8, and resistors R10 and R1□.

トランジスタQ6′*たはQ7のエミッタには比較増幅
器出力Eaを電圧電流変換抵抗R0で割った値の電流が
溝れる。
A current equal to the comparator amplifier output Ea divided by the voltage-current conversion resistor R0 flows through the emitter of the transistor Q6'* or Q7.

トランジスタQ6.Ql;jベース接地回路を構成して
いるので、そのコレクタ電流はほぼエミッタ電流に等し
い定電流特性となる。
Transistor Q6. Ql;j Since it constitutes a common base circuit, its collector current has a constant current characteristic that is approximately equal to the emitter current.

ところでトランジスタQ6゜Q7のエミッタベース間に
は電圧VBE□tVBE2が存在するので、比較増幅器
出力Eaがこれらの値を越えないとコレクタに出力電流
を生じない。
By the way, since a voltage VBE□tVBE2 exists between the emitter and base of the transistors Q6 and Q7, no output current is generated at the collector unless the comparison amplifier output Ea exceeds these values.

このベース・エミッタ間電圧がサーボ機構の不感帯を与
える。
This base-emitter voltage provides a dead zone for the servo mechanism.

い1比較増幅器出力Eaがコモンラインlに対して正で
VRWIを越えるとトランジスタQ6のエミッタには なる電流ia が流れ、 これにほぼ等しい コレクタ 電流12が生 ずる。
When the comparator output Ea is positive with respect to the common line l and exceeds VRWI, a current ia flows through the emitter of the transistor Q6, and a collector current 12 approximately equal to this is generated.

一方比較増幅器出力Eaがコモンラインlに対して負で
VBE2を越えると、トランジスタQ7のエミッタに なる電流iaが流 れ、これにほぼ等しいコレクタ電流が抵抗R1oに流れ
る。
On the other hand, when the comparator output Ea is negative with respect to the common line l and exceeds VBE2, a current ia flows through the emitter of the transistor Q7, and a collector current substantially equal to this flows through the resistor R1o.

トランジスタQ7とレベルシフト用のトランジスタQB
のhfe が非常に大きく、それぞれのベース電流を零
と考えれば、トランジスタQ8のコレクタ電流11は次
式の如くなる。
Transistor Q7 and level shift transistor QB
hfe is very large and assuming that each base current is zero, the collector current 11 of the transistor Q8 becomes as shown in the following equation.

但し、 BE3 :トランジスタQ8のベース・エ ミッタ間電圧、 したがって、抵抗R1(MRI□O比を調整することに
より、比較増幅器出力Egの正の飽和値における電流1
2と負の飽和値における電流11を等しくすることがで
きる。
However, BE3: Base-emitter voltage of transistor Q8, Therefore, by adjusting the resistor R1 (MRI□O ratio, the current 1 at the positive saturation value of the comparison amplifier output Eg
2 and the current 11 at the negative saturation value can be made equal.

電圧電流変換器4は比較増幅器出力Eaの極性および大
きさに比例した定電流特性の2つの電流j1)i2を得
ることができる。
The voltage-current converter 4 can obtain two currents j1)i2 having constant current characteristics proportional to the polarity and magnitude of the comparison amplifier output Ea.

そして電流11t12の値は抵抗R0の値により調整す
ることができる。
The value of the current 11t12 can be adjusted by the value of the resistor R0.

この2つの定電流特性の電流jl)12はそれぞれパル
ス発振器5または6に加えられる。
These two currents jl) 12 with constant current characteristics are applied to the pulse oscillator 5 or 6, respectively.

パルス発振器5.6F′iユニジャンクショントランジ
スタ(以下UJTという)を用いた同じ構成のものであ
る。
The pulse oscillator has the same configuration using a 5.6F'i unijunction transistor (hereinafter referred to as UJT).

パルス発振器5(6)はUJTQ9(Q10)の工□ツ
タに接続されたコンデンサC3(C4)が電流11(i
2)で充電され、その端子電圧がUJTのピーク点電圧
■P1(vP2)に達すると、UJTがオンとなりコン
デンサに貯えられていた電荷が抵抗R12(R13)を
介して放電し、抵抗R1゜(R13)に第3図に示す如
き正のパルス電圧を生ずる。
The pulse oscillator 5 (6) generates a current 11 (i
2), and when the terminal voltage reaches the peak point voltage ■P1 (vP2) of the UJT, the UJT turns on and the charge stored in the capacitor is discharged via the resistor R12 (R13), and the resistor R1° A positive pulse voltage as shown in FIG. 3 is generated at (R13).

コンデンサが放電するとUJTが再びオフとなり、コン
デンサが再び充電され上述の動作を繰り返し、電流11
(i2)の大きさに比例した繰り返し周波数f1(f2
)なる弛張発振を行う。
When the capacitor is discharged, the UJT is turned off again, the capacitor is charged again and the above operation is repeated, and the current 11
The repetition frequency f1 (f2) is proportional to the magnitude of (i2)
) produces a relaxation oscillation.

そして電流i□、12は定電流特性であるので、コンデ
ンサの充放電による大幅な電圧の変化に対しても電流1
1j12は変化しない。
Since the current i□, 12 has a constant current characteristic, the current 1
1j12 remains unchanged.

したがってパルス発振器5,6の発振周波数fl、f2
G’i比較増幅器出力Eaの大きさにほぼ比例し、次式
の如くなる。
Therefore, the oscillation frequencies fl and f2 of the pulse oscillators 5 and 6
G'i is approximately proportional to the magnitude of the comparison amplifier output Ea, and is expressed by the following equation.

但し、■D4.■D5:UJTの工□ツタ・ベース間ダ
イオードの接触電位 このパルス発振器5,6の周波数f1.f2なるパルス
出力がパルスモータ駆動回路7に加えられる。
However, ■D4. ■D5: Contact potential of diode between vine and base of UJT Frequency f1 of this pulse oscillator 5, 6. A pulse output f2 is applied to the pulse motor drive circuit 7.

このようにユニジャンクショントランジスタを用いた2
個の発振器を電圧電流変換器の2つの電流出力で駆動し
ているので、3個のトランジスタと2(固のユニジャン
クショントランジスタ訃よび若干数の抵抗、コンデンサ
を用いるだけの非常に簡単な構成で可変周波数のパルス
出力を得ることができる。
In this way, two
Since the oscillator is driven by the two current outputs of the voltage-current converter, it has a very simple configuration using only three transistors, two solid unijunction transistors, a few resistors, and a capacitor. Variable frequency pulse output can be obtained.

パルスモータ駆動回路′7は、パルス発振器50周波数
f1なるパルス出力を受けるとそのパルス数に同期して
4相2励磁方式のパルスモータ8を逆回転させ、パルス
発振器6の周波数f2に対しては正回転させる。
When the pulse motor drive circuit '7 receives the pulse output of the pulse oscillator 50 with a frequency f1, it reversely rotates the four-phase two-excitation type pulse motor 8 in synchronization with the number of pulses, and with respect to the frequency f2 of the pulse oscillator 6, Rotate it forward.

パルスモータ8の4相を励磁するのには4組のモードを
必要とする。
Four sets of modes are required to excite the four phases of the pulse motor 8.

その真理値表を示すと次の通りである。The truth table is shown below.

これら4相を励磁する4組のモードに2ビツトのレベル
信号ql、q2を対応させると、その論理式は次式の如
くなる。
When 2-bit level signals ql and q2 are made to correspond to the four sets of modes for exciting these four phases, the logical equation becomes as follows.

a=q1q2+qlq2=c b=q”(12+q”(12=d ・・・・・
・(4)C:q1q2+qlq2:a d=qlq2+q1q2=b パルスモータ正転の励磁モードはI→■→■→■→■の
順に変化する。
a=q1q2+qlq2=c b=q"(12+q"(12=d...)
・(4) C: q1q2+qlq2:ad=qlq2+q1q2=b The excitation mode for normal rotation of the pulse motor changes in the order of I→■→■→■→■.

よってレベル信号q2の桁上げをレベル信号q1のレベ
ルが1から0(1→0)の状態へ変化するときに行う。
Therefore, the carry of the level signal q2 is performed when the level of the level signal q1 changes from 1 to 0 (1→0).

また逆転の励磁モードはI→■→■→■→Iの順に変化
するから、レベル信号q2の桁げをレベル信号q1のレ
ベルがOから1(0→1)の状態へ変化するときに行う
Also, since the reversal excitation mode changes in the order of I→■→■→■→I, the shift of level signal q2 is performed when the level of level signal q1 changes from O to 1 (0→1). .

これらの論理回路を本実施例では、2パツケージの2人
力4ナンドゲー)A2゜A4と、各1パツケージのオー
プンコレクタ出力2入カナンドゲートA5とJKフリッ
プ70ツブA3で構成したものが例示されている。
In this embodiment, these logic circuits are constructed by a two-package two-man powered four-Nando game A2°A4, an open collector output 2-input canand gate A5 and a JK flip 70 tube A3 each in one package.

これら各回路のタイミングチャートを第5図に示しであ
る。
A timing chart of each of these circuits is shown in FIG.

なおパルスモータ駆動回路7の論理回路の構成は、必要
に応じてその他の種々の構成のものを用いることができ
る。
Note that various other configurations of the logic circuit of the pulse motor drive circuit 7 can be used as necessary.

そしてパルス発振器5,6がUJTを用いて構成され正
のパルス出力を生ずるため、論理回路を駆動するのに好
都合である。
Since the pulse oscillators 5 and 6 are constructed using UJTs and produce positive pulse outputs, they are convenient for driving logic circuits.

以上説明したように本考案では、パルスモータの駆動周
波数を偏差に対応させるのに、偏差電圧をその極性およ
び大きさに対応した定電流特性の2つの電流に変換する
2個のベース接地トランジスタを用いた電圧電流変換器
と、ユニジャンクショントランジスタを用いた2個のパ
ルス発振器との組合せで得ているので、人力信号がゆっ
くり変化するときでも動作が安定で、また不感帯が2個
のベース接地トランジスタのペース・エミッタ間電圧で
決筐り安定で、しかも全体構成の簡単なパルスモータを
用いたサーボ機構を実現することかで・きる。
As explained above, in this invention, in order to adjust the drive frequency of the pulse motor to the deviation, two common-base transistors are used to convert the deviation voltage into two currents with constant current characteristics corresponding to the polarity and magnitude of the deviation voltage. This is achieved by combining the voltage-current converter used and two pulse oscillators using unijunction transistors, so operation is stable even when the human input signal changes slowly, and the dead zone is made up of two common-base transistors. It is possible to realize a servo mechanism using a pulse motor that is completely stable with a pace-emitter voltage of 1, and has a simple overall configuration.

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

第1図は本考案サーボ機構の一実施例を示すブロック線
図、第2図はその動作説明図、第3図は本考案サーボ機
構の具体的な構成め一実施例を示す接続図、第4図は本
考案サーボ機構に用いる変位電気変換器の一例を示す構
成説明図、第5図は第3図実施例サーボ機構のタイミン
グチャートである。 1・・・・・・入力信号電圧Eiが加わる端子、2・・
・・・・帰還電圧Efを発生する回路、3・・・・・・
比較増幅器、4・・・・・・電圧電流変換器、5,6・
・・・・・パルス発振器、7・・・・・・パルスモータ
駆動回路、8・・・・・・ノζルスモータ。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the servo mechanism of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of its operation, Fig. 3 is a connection diagram showing a concrete configuration of the servo mechanism of the present invention, and Fig. FIG. 4 is a configuration explanatory diagram showing an example of a displacement electric converter used in the servo mechanism of the present invention, and FIG. 5 is a timing chart of the servo mechanism of the embodiment shown in FIG. 1...Terminal to which input signal voltage Ei is applied, 2...
...Circuit that generates feedback voltage Ef, 3...
Comparison amplifier, 4... Voltage-current converter, 5, 6.
...Pulse oscillator, 7...Pulse motor drive circuit, 8...Normal motor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 入力信号電圧と帰還電圧とを比較増幅する増幅器と、こ
の比較増幅器出力電圧が抵抗を介して共通にエミッタに
加えられる2個のベース接地トランジスタを有し、比較
増幅器出力電圧の極性および大きさに対応した2つの定
電流特性の電流に変換する電圧電流変換器と、この電圧
電流変換器の2つの電流出力に各々対応した周波数のパ
ルス出力を生ずるユニジャンクショントランジスタラ用
いた2個の発振器と、これら2個の発振器からのパルス
出力に応じてパルスモータを正転筐たは逆転させるパル
スモータ駆動回路と、前記パルスモータの回転に応じて
帰還電圧を発生する回路とを有してなるサーボ機構。
It has an amplifier that compares and amplifies the input signal voltage and the feedback voltage, and two common-base transistors to which the output voltage of the comparison amplifier is commonly applied to the emitter through a resistor, and the polarity and magnitude of the output voltage of the comparison amplifier are a voltage-current converter that converts into two currents with corresponding constant current characteristics; two oscillators using unijunction transistors that generate pulse outputs of frequencies corresponding to the two current outputs of the voltage-current converter; A servo mechanism comprising a pulse motor drive circuit that rotates the pulse motor in the forward or reverse direction according to pulse outputs from these two oscillators, and a circuit that generates a feedback voltage according to the rotation of the pulse motor. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS42652Y1 (en) * 1966-09-06 1967-01-17

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JPS42652Y1 (en) * 1966-09-06 1967-01-17

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