JPS60165512A - デイジタル回転角検出器 - Google Patents

デイジタル回転角検出器

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JPS60165512A
JPS60165512A JP2099184A JP2099184A JPS60165512A JP S60165512 A JPS60165512 A JP S60165512A JP 2099184 A JP2099184 A JP 2099184A JP 2099184 A JP2099184 A JP 2099184A JP S60165512 A JPS60165512 A JP S60165512A
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JP
Japan
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output
counter
pulse
rotation angle
resolver
Prior art date
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Pending
Application number
JP2099184A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Noguchi
敏彦 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2099184A priority Critical patent/JPS60165512A/ja
Publication of JPS60165512A publication Critical patent/JPS60165512A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24404Interpolation using high frequency signals

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明はレゾルバを用いたディジタル回転角検出器に関
する。
[発明の技術的背景とその問題点] 従来ディジタル回転角検出器としては、例えば光学式ロ
ータリーエンコーダやレゾルバを用いたレゾルバ・ディ
ジタル変換器が知られている。しかし前者のロータリー
エンコーダは、構造上振動、雰囲気等の耐環境性におい
て制約を受けるという問題がある。また後者のレゾルバ
・ディジタル変換器は、本質的にはアナログ機器である
レゾルバを用いて回転角をディジタル信号として出力す
るもので、前者の問題を解決できる反面ディジタル信号
を得るための回路構成が非常に複雑で高価となるという
点で問題がある。
[発明の目的1 本発明は前記問題点を解決するためなされたもので、耐
環境性に帰れ、簡単な構成で、回転角をディジタル信号
で出力可能なディジタル回転角検出器を提供することを
目的とする。
[発明の概要] 本発明は前記目的を達成するために、機械的回転角が電
気的な位相差として出力きれるレゾルバからのアナログ
信号をディジタル信号に変換し、このパルス信号を積分
(計数)することにより、非常に簡単な回路構成で回転
角を並列2進数形式のディジタル信号として出力できる
回転角検出器を提供する。
[発明の実施例] 以下、本発明につい−C図面を参照して説明する。
第1図は本発明のディジタル回転角検出器の一実施例を
示すブロックダイアグラムである。まず無安定マルチバ
イブレータ1が12ビツトのカウンタ2に接続され、こ
のカウンタ2の出力の上位10ビツトを、sin及びa
OSの関数データを記憶したリードオンリーメモリ(以
下ROMと称す)3に入力する。ROM3には2組のD
/Aコンバータ4a及び4bが接続され、レゾルバ5の
2組の固定子巻線5a、5bにそれぞれのD/△コンバ
ータ4a及び4b(7)出力電圧V sinwt、 V
 coswtを印加する。次に、レゾルバ5の回転子巻
線5cにはローパスフィルタ、コンパレータ、微分回路
からなるパルス整形回路6が接続されており、このパル
ス整形回路6の出力端子を論理積ゲート7の一方の入力
端子に接続する。一方、前記無安定マルチバイブレータ
1の中力と前記カウンタ2の最下位ビット出力を排他的
論理和グー1−8に入力させ、この排他的論理和ゲート
8の出力を前記論理積ゲート7の他方の入力端子に入力
させる。論理積ゲート7の出力をクロック入力、前記カ
ウンタ2の下位から2ビツト目の出力をデータ入力とし
てDフリップ70ツブ9を論理積グー1へ7及びカウン
タ2に接続し、前記Dフリップフロップをカウンタ10
に接続する、 以下このように構成されたディジタル回転角検出器の作
用について第2図および第3図を参照して説明する。無
安定マルチバイブレータ1は、第2図に示すように系の
時間的基準となるクロックパルスを発生しており、この
クロックパルスを12ピッ]−のカウンタ2の入力とし
ている。カウンタ2ではoooooooooooo〜1
11111111111までのアップカウンタ及びクリ
ア動作を行なっており、前記並列2進信号を繰り返し出
力する。このカウンタ2の出力の上位10ビツトはRO
M3のアドレス入力となっている。ROM 3にはあら
かじめslnとCOSの関数データが交互に記憶してあ
り、前記カウンタ2からのアドレス入力に応じた8ピツ
]〜データを出力する。この関数データは第2図に2組
のD/Aコンバータ4a及び4bに入力されており、こ
こで前記ROM 3に記憶しであるsin及びCOSの
関数データをアナログ電圧波形に変換する。このように
して、クロックパルスと同期した2担止弦波電圧v s
ln ωt 、 v cos ωtが作られ、これらの
アナログ信号をレゾルバ5の2組の固定予巻115a 
、5bのそれぞれに印加する。その結果、回転子巻線5
Cには第2図に示すようにこれに印加される印加電圧を
基準にレゾルバ5の回転子の機械的回転角に比例した分
だけ電気的に移相された正弦波電圧Kvsln(ω【十
〇)を得ることができる。次にこのレゾルバ5の出力電
圧(第2図)をパルス整形回路6のコンパレータに入力
して第2図に示すような出力を得、この出力をパルス整
形回路6の微分回路に入力して第2図に示すような出力
つまり幅の非常にせまいサンプリングパルスが得られる
次に無安定マルチバイブレータ1の出力であるクロック
パルスとカウンタ2の最下位ピッi・出力と下位から2
ビツト目の出力との位相関係を第3図に示しており、ク
ロックパルスとカウンタ2の最下位ビット出力の排他的
論理和とレゾルバ回転子の機械的回転角がθとした場合
のサンプリングパルスの位相関係もあわせて示しておい
た。これらの信号の中でカウンタ2の下位から2ピツ]
・目の出力をDフリップフロップ9のデータ入力とし、
排他的論理和ゲート8の出力と前記サンプリングパルス
の論理積をとったものをDフリップフロップ9のクロッ
ク入力とする。Dフリップフロップはクロック入力の立
ち上りでデータ入力のレベルを伝達し、立ち下りで保持
するため、第3図に示した位置にサンプリングパルスが
ある時は論理積ゲート7の出力、すなわちDフリップ7
0ツブ9のクロック入力は同図最下段のようになり、こ
の場合のDフリップフロップの動作は論理積ゲート7の
出力の立ち上りでデータ入力(高レベル)を伝達し、立
ち下りで保持することになる。したがって、Dフリップ
フロップ9の出力は1となる。
更に機械的回転角が増して、論理積ゲート7の出力が常
にOlすなわちクロック入力が常に0となってもDフリ
ップフロップ9はクロック入力の立ち上りエツジを検出
しないかぎり、前の出力1を保持したままである。しか
し、更に回転角が増して、θが増えると、再びサンプリ
ングパルスが排他的論理和ゲート8の高レベル出力位置
に来るため論理積ゲート7はパルスを出力し、このパル
スの立ち上りで今度はデータ入力のレベルOを伝達、立
ち下りでその出力を保持する。したがってDフリップフ
ロップ9の出力は0となる。以後、回転角θが変化する
につれてDフリップフロップ9の出力は1とOの繰り返
しとなり、ロータリーエンコーダと同等のパルスを発生
することになる。したがって、レゾルバ5の回転子が1
回転した時に発生できるパルス数は、レゾルバ5の印加
電圧の1周期におけるカウンタ2の下位から2ビツト目
の出力パルス数と等しい。以上のように発生したパルス
を最後にカウンタ10で計数することにより、回転角を
並列2進数m1式のディジタル信号として出力する。
以上説明したようにこの実施例よれば、サンプリングパ
ルスを直接Dフリップフロップ9のクロック入力とせず
、一旦クロックパルスとカウンタ2の最下位出力ビット
との排他的論理和をとって、この出力とサンプリングパ
ルスとの論理積をとった上で前記Dフリップフロップ9
のクロック入力するため、もしサンプリングパルスがデ
ータ入力(カラン2の下位から2ビツト目の出力)のレ
ベルが変化するエツジ部分に来ても絶対にチャタリング
をおこすことはなく、回転角が進むにつれて安定にパル
スを発生することができる。
[発明の効果コ 本発明によればレゾルバを用いることにより耐環境性の
点で有利な回転角検出器を構成でき、レゾルバから出力
されるアナログ信号を簡単な回路構成でチャタリングの
ないパルス信号に変換し、このパルス信号を積分(計数
)することにより回転角を並列2進数形式のディジタル
信号で出力できるディジタル回転角検出器を提供できる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるディジタル回転角検出器の一実施
例を示すブロックダイアグラム、第2図は同実施例のレ
ゾルバの入出力電圧波形とパルス整形回路の出力を概念
的に示す波形図、第3図は同、実施例の作用を説明する
ための各部における波形を概念的に示す波形図である。 1・・・無安定マルチバイブレータ、2・・・カウンタ
、3・・・ROM、4a・・・D/Aコンバータ、4b
・・・D/Aコンバータ、5・・・レゾルバ、6・・・
パルス整形回路、7・・・論理積ゲート、8・・・排他
的論理和ゲート、9・・・Dフリップフロップ、10・
・・カウンタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. クロックパルスを発生する無安定マルチバイブレータと
    、この無安定マルチバイブレータの出力であるクロック
    パルスに同期した2相正弦波電圧を出力するカウンタ、
    リードオンメモリ、ディジタル−アナログコンバータか
    らなる関数発生器と、この関数発生器の出力である2相
    正弦波電圧を2組の固定子巻線に印加することにより回
    転子の機械的回転角を回転子巻線に前記印加電圧を基準
    として電気的に移相された正弦波としてアナログ信号で
    出力するレゾルバと、このレゾルバ出力を幅の狭いサン
    プリングパルスとするパルス整形回路と、前記クロック
    パルスと前記カウンタの最下位ビット出力の排他的論理
    和をとり、この排他的論理和と前記サンプリングパルス
    の論理積をとる論理ゲートと、この論理ゲートの出力を
    クロック入力として前記カウンタの下位から2ビツト目
    の出力をデータ入力とするフリップフロップとを具備し
    、このフリップフロップの出力をカウントすることによ
    り回転角を並列2進数形式のディジタル信号で出力でき
    ることを特徴とするディジタル回転角検出器。
JP2099184A 1984-02-08 1984-02-08 デイジタル回転角検出器 Pending JPS60165512A (ja)

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