JPS60211366A - 速度検出装置 - Google Patents
速度検出装置Info
- Publication number
- JPS60211366A JPS60211366A JP6875684A JP6875684A JPS60211366A JP S60211366 A JPS60211366 A JP S60211366A JP 6875684 A JP6875684 A JP 6875684A JP 6875684 A JP6875684 A JP 6875684A JP S60211366 A JPS60211366 A JP S60211366A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- speed
- rotating body
- sawtooth wave
- counter
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は回転体たとえばモータ等の速度を検出する速度
検出装置に関するものである。
検出装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、同転体の速度検出装置として1回転KN同パルス
を発生するパルス発生器(以下エンコーダと呼ぶ)を用
い、その出力を周波数−電圧変換等を用いて回転体の速
度を検出するものと、回転体の位置を常時検出してアナ
ログ検出器りを発生する検出器(以下レゾルバと呼ぶ)
を用い、その出力を微分回路等を用いて回転体の速度を
検出するものとがある。
を発生するパルス発生器(以下エンコーダと呼ぶ)を用
い、その出力を周波数−電圧変換等を用いて回転体の速
度を検出するものと、回転体の位置を常時検出してアナ
ログ検出器りを発生する検出器(以下レゾルバと呼ぶ)
を用い、その出力を微分回路等を用いて回転体の速度を
検出するものとがある。
以下に従来のエンコーダーを用いた速度検出装置につい
て説明する。第1図は従来のエンコーダーを用いた速度
検出装置のブロック図であり、1はエンコーダー、2は
周波数−電圧変換器である。
て説明する。第1図は従来のエンコーダーを用いた速度
検出装置のブロック図であり、1はエンコーダー、2は
周波数−電圧変換器である。
以上のように構成された速度検出装置について以下その
動作を説明する。回転体の回転数に応じて、エンコーダ
ー1はパルスを出力する。その出力は周波数−電圧変換
器2により周波数−電圧変換され、回転体の回転数に応
じた速度が検出される。
動作を説明する。回転体の回転数に応じて、エンコーダ
ー1はパルスを出力する。その出力は周波数−電圧変換
器2により周波数−電圧変換され、回転体の回転数に応
じた速度が検出される。
しかしながら上記速度検出装置では、回路構成が簡略化
される反面、周波数−電圧変換器2の性能により回転体
の低速時、リップルが発生し速度検出が困難であるとい
う問題点を有している。
される反面、周波数−電圧変換器2の性能により回転体
の低速時、リップルが発生し速度検出が困難であるとい
う問題点を有している。
次に従来のレゾルバを用いた速度検出装置について説明
する。
する。
第2図は従来のレゾルバを用いた速度検出装置のブロッ
ク図であり、第3図は第2図の各部波形のタイミングチ
ャートである。
ク図であり、第3図は第2図の各部波形のタイミングチ
ャートである。
図中3は回転体の位置を検出するレゾルバ、4は前記レ
ゾルバを励磁する励磁回路、6,6は前記レゾルバから
の出力をOvと比較して出力するコンパレータ、7.s
ii前記コンハL/−p5.eの出力を切り換える切り
換え回路、9.10は前記切り換え回路7,8への切り
換え信号を反転させるインバータ、11.12は前記切
り換木回路7.8の出力を反転させるインバータ、16
.17は前記切り換え回路7,8の出力S AN 1.
5AN2と前記切り換え回路7,8の反転出力5AN1
゜5AN2を切り換える切り換え回路、13.14は前
記切り換え回路16.17へ切り換え信号を発生する切
り換え信号発生装置、18.19は前記切り換え信号発
生装置13.14の出力を反転させるインバータ、20
.21は前記切り換え回M16,17の出力No1.N
o2を微分する微分回路、22は177記微分回路21
,20の出力B11.BI2を切り換える切り換え回路
、16は前記切り換え回路22へ切り換え信号を発生す
る切り換え信号発生装置、23は前記切り換え信号発生
装置16の出力を反転するインバータである。
ゾルバを励磁する励磁回路、6,6は前記レゾルバから
の出力をOvと比較して出力するコンパレータ、7.s
ii前記コンハL/−p5.eの出力を切り換える切り
換え回路、9.10は前記切り換え回路7,8への切り
換え信号を反転させるインバータ、11.12は前記切
り換木回路7.8の出力を反転させるインバータ、16
.17は前記切り換え回路7,8の出力S AN 1.
5AN2と前記切り換え回路7,8の反転出力5AN1
゜5AN2を切り換える切り換え回路、13.14は前
記切り換え回路16.17へ切り換え信号を発生する切
り換え信号発生装置、18.19は前記切り換え信号発
生装置13.14の出力を反転させるインバータ、20
.21は前記切り換え回M16,17の出力No1.N
o2を微分する微分回路、22は177記微分回路21
,20の出力B11.BI2を切り換える切り換え回路
、16は前記切り換え回路22へ切り換え信号を発生す
る切り換え信号発生装置、23は前記切り換え信号発生
装置16の出力を反転するインバータである。
以−I−のように構成された従来のレゾルバを用いた速
度検出装置について以下その動作を説明する。
度検出装置について以下その動作を説明する。
回転体の回転数に応じて、レゾルバ3は正弦波sin
(θ+α)を出力する。ここでαは回転数の速度に比例
してO≦αく2πまで常時変化している。
(θ+α)を出力する。ここでαは回転数の速度に比例
してO≦αく2πまで常時変化している。
またsinθは励磁回路4によるレゾルバの励磁信号で
ある。
ある。
前記正弦波出力は、コンパレータ6.6により位相差1
8o0の関係をもっだKUl、KU2の2つの信号に変
換される。この信号KU1.KU2は切り換え回路7,
8に入力され、レゾルノ(励磁回路4の励磁信号sin
およびcosθにより切り換えられ、切り換え回路7,
8の出力5AN1,5AN2は第3図に示すように位相
差90’をもった三角波となる。
8o0の関係をもっだKUl、KU2の2つの信号に変
換される。この信号KU1.KU2は切り換え回路7,
8に入力され、レゾルノ(励磁回路4の励磁信号sin
およびcosθにより切り換えられ、切り換え回路7,
8の出力5AN1,5AN2は第3図に示すように位相
差90’をもった三角波となる。
切り換え回路7の出力5AN1およびイン・(−タ11
による5AN1の反転信号5AN1は切り換え回路16
に入力され、切り換え回路16の切り換え信号NO1は
図3に示すように5AN2が負の時は5AN1を抜き取
り5AN2が正のときは5AN1を抜き取り、切り換え
回路16の出力NO1は鋸歯状波となる。同様に切り換
え回路17の出力NO2はNo1と90’の位相差をも
−た銅回路2oおよび21により微分されてB11およ
びBI2になりこのB11およびBI2は回転体の速度
信号となる。B11およびBI2は切り換え回路22に
入力され、切り換え信号発生装置15により切り換え回
路22の出力SOをB11およびBI2のDC成分のみ
を抜きとった信号となり、回転体の回転数に応じた速度
が検出できる。
による5AN1の反転信号5AN1は切り換え回路16
に入力され、切り換え回路16の切り換え信号NO1は
図3に示すように5AN2が負の時は5AN1を抜き取
り5AN2が正のときは5AN1を抜き取り、切り換え
回路16の出力NO1は鋸歯状波となる。同様に切り換
え回路17の出力NO2はNo1と90’の位相差をも
−た銅回路2oおよび21により微分されてB11およ
びBI2になりこのB11およびBI2は回転体の速度
信号となる。B11およびBI2は切り換え回路22に
入力され、切り換え信号発生装置15により切り換え回
路22の出力SOをB11およびBI2のDC成分のみ
を抜きとった信号となり、回転体の回転数に応じた速度
が検出できる。
しかしながら上記従来の速度検出装置では、回路構成が
複雑になり、かつ全てアナログによる構成であるため、
経年変化による電気的特性の劣化などの問題点を有して
いる。
複雑になり、かつ全てアナログによる構成であるため、
経年変化による電気的特性の劣化などの問題点を有して
いる。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので回路構成を
簡略化し、かつ低速から高速までの速度検出を精度良く
可能にする速度検出装置を提供することを目的とする。
簡略化し、かつ低速から高速までの速度検出を精度良く
可能にする速度検出装置を提供することを目的とする。
発明の構成
前記目的を達成するだめ本発明は回転体が1回転する毎
にN個のパルスを発生するパルス発生器(以下エンコー
ダと呼ぶ)と、前記パルス発生器の出力を計数するカウ
ンタと、前記カウンタの計数値に応じて鋸歯状波を発生
する第1の鋸歯状波発生装置と、前記鋸歯状波と180
°の位相差をもった鋸歯状波を発生する第2の鋸歯状波
発生装置と、前記第1および第2の鋸歯状波発生装置の
出力をそれぞれ微分する第1および第2の微分装置と、
前記第1および第2の微分装置の出力を交互に切り換え
る切り換え装置と、前記切り換え装置の切り換え信号を
発生する切り換え信号発生装置とを備えた速度検出装置
の構成としたものであり、エンコーダからの出力パルス
より鋸歯状波を発生させて回転体の位置信号をつくるた
め回路構成が簡略化ができ、しかも回転体の位置信号を
微分して速度を検出することにより低速から高速までの
速度検出の精度を大幅に高めることができるものである
。
にN個のパルスを発生するパルス発生器(以下エンコー
ダと呼ぶ)と、前記パルス発生器の出力を計数するカウ
ンタと、前記カウンタの計数値に応じて鋸歯状波を発生
する第1の鋸歯状波発生装置と、前記鋸歯状波と180
°の位相差をもった鋸歯状波を発生する第2の鋸歯状波
発生装置と、前記第1および第2の鋸歯状波発生装置の
出力をそれぞれ微分する第1および第2の微分装置と、
前記第1および第2の微分装置の出力を交互に切り換え
る切り換え装置と、前記切り換え装置の切り換え信号を
発生する切り換え信号発生装置とを備えた速度検出装置
の構成としたものであり、エンコーダからの出力パルス
より鋸歯状波を発生させて回転体の位置信号をつくるた
め回路構成が簡略化ができ、しかも回転体の位置信号を
微分して速度を検出することにより低速から高速までの
速度検出の精度を大幅に高めることができるものである
。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を説明する。第4図は本発明の一
実施例における速度検出装置のブロック図、第6図は第
4図の各部のタイミングチャートを示すものである。
実施例における速度検出装置のブロック図、第6図は第
4図の各部のタイミングチャートを示すものである。
第4図において、24けエンコーダ、25は前記エンコ
ーダからのパルスを計数するカウンタ、26.27は前
記カウンタの計数値に応じて各々D/A変換器28.2
9に鋸歯状波データを出力するメモリ28.29は8ピ
ツ)D、/A変換器、30.31は前記D / A変換
器の出力を微分する微分回路、32I′i前記30.3
1微分回路の出力を切り換える切り換え回路、33は前
記切り換え回路32の切り換え信号を構成してるインバ
ータである。
ーダからのパルスを計数するカウンタ、26.27は前
記カウンタの計数値に応じて各々D/A変換器28.2
9に鋸歯状波データを出力するメモリ28.29は8ピ
ツ)D、/A変換器、30.31は前記D / A変換
器の出力を微分する微分回路、32I′i前記30.3
1微分回路の出力を切り換える切り換え回路、33は前
記切り換え回路32の切り換え信号を構成してるインバ
ータである。
以上のように構成された本実施例の速度検出装置につい
て以下その動作を説明する。
て以下その動作を説明する。
まず回転体(たとえばモータ)の回転数に応じてエンコ
ーダ24はパルスを出力する。前記出力パルスはカウン
タ25により計数され、カウンタ26の1ビツトから8
ピツトまでの出力パルスによりメモリ26.27がアク
セスされる。メモリ26.27はあらかじめ互いに18
00の位相差をもった鋸歯状波を発生するデータが格納
されており、メモリ26.27は前記カウンタ26の計
数時間毎にD/A変換器28.29にそれぞれ鋸歯状波
データを出力する。D/A変換器28.29の出力DA
1.DA2は互いに1800の位相差をもった鋸歯状波
となりり回転体の位置信号か得られる。また微分回路3
0.31によりD/A変換器28.29の出力は微分さ
れ回転体の速度信号が得られる。前記微分回路30.3
1の出力微分波BIBUN1およびB I BUN2は
切り換え回路32に入力される。前記切り換え回1i!
!!+32は前記カウンタ25の最」−位ピノド出力で
ある0UT7およびOUT7により切り換えられるが、
第5図に示すように0UT7がハイレベルの期間はBI
BUNlを、0UT7がハイレベルの期間はBIBUN
2が抜き取られるため、安定した精度の良い速度信号5
OKUDoが検出される。
ーダ24はパルスを出力する。前記出力パルスはカウン
タ25により計数され、カウンタ26の1ビツトから8
ピツトまでの出力パルスによりメモリ26.27がアク
セスされる。メモリ26.27はあらかじめ互いに18
00の位相差をもった鋸歯状波を発生するデータが格納
されており、メモリ26.27は前記カウンタ26の計
数時間毎にD/A変換器28.29にそれぞれ鋸歯状波
データを出力する。D/A変換器28.29の出力DA
1.DA2は互いに1800の位相差をもった鋸歯状波
となりり回転体の位置信号か得られる。また微分回路3
0.31によりD/A変換器28.29の出力は微分さ
れ回転体の速度信号が得られる。前記微分回路30.3
1の出力微分波BIBUN1およびB I BUN2は
切り換え回路32に入力される。前記切り換え回1i!
!!+32は前記カウンタ25の最」−位ピノド出力で
ある0UT7およびOUT7により切り換えられるが、
第5図に示すように0UT7がハイレベルの期間はBI
BUNlを、0UT7がハイレベルの期間はBIBUN
2が抜き取られるため、安定した精度の良い速度信号5
OKUDoが検出される。
まだ切換え信号○UT7およびOUT7は、各々第5図
(a) 、 (b)に示すDAlおよびDA2に表した
鋸歯状波の半周期に亘り「ノ・イレベル」また、残りの
半周期が「ローレベル」となっている。
(a) 、 (b)に示すDAlおよびDA2に表した
鋸歯状波の半周期に亘り「ノ・イレベル」また、残りの
半周期が「ローレベル」となっている。
つ捷り、8ビツトのカウンタを用いた本実施例で(d1
2Bクロック毎VC[ハイレベルJと[ローレベルが繰
り返す。このことを利用し、DAlに示す鋸歯状波の1
−^周期間(矢印a区間)OUT7が「ハイレベル」と
なるようにjだ、DA2に示す鋸歯状波の一〜−周期間
(矢印m区間) OUT 7 4 が「ハイレベル」となるようにメモリ26およびメモリ
27に各々、鋸歯状波データを予めセットしておく。
2Bクロック毎VC[ハイレベルJと[ローレベルが繰
り返す。このことを利用し、DAlに示す鋸歯状波の1
−^周期間(矢印a区間)OUT7が「ハイレベル」と
なるようにjだ、DA2に示す鋸歯状波の一〜−周期間
(矢印m区間) OUT 7 4 が「ハイレベル」となるようにメモリ26およびメモリ
27に各々、鋸歯状波データを予めセットしておく。
以上のようにセットすることにより、切り換え回路32
よりの出力は第5図(cl 、 (dlに示すB I
BUNlおよび、BIBUN2の各々Q区間、m区間を
交互にサンプリンクしたもの、つ捷り、第6図if)の
ようにリニアな信りとなり、回転体の回転数に応じた電
圧値を示すものとなる。
よりの出力は第5図(cl 、 (dlに示すB I
BUNlおよび、BIBUN2の各々Q区間、m区間を
交互にサンプリンクしたもの、つ捷り、第6図if)の
ようにリニアな信りとなり、回転体の回転数に応じた電
圧値を示すものとなる。
以上のように本実施例によれは、鋸歯状波発生装置に、
メモリ26,2了を用いたことにより回路構成が簡略化
され、さらに切゛り換え装置の切り換え信号としてカウ
ンタ25の0UT7を有効に利用することにより切り換
え信号発生装置を不要にすることができ、しかも回転体
の位置信号を微分して速度を検出することにより低速か
ら高速までの速度検出の精度を大幅に高めることができ
る。
メモリ26,2了を用いたことにより回路構成が簡略化
され、さらに切゛り換え装置の切り換え信号としてカウ
ンタ25の0UT7を有効に利用することにより切り換
え信号発生装置を不要にすることができ、しかも回転体
の位置信号を微分して速度を検出することにより低速か
ら高速までの速度検出の精度を大幅に高めることができ
る。
またレゾルバを用いた全アナログ回路構成に比べ、調整
箇所も少なく経年変化による電気的特性の劣化などの問
題も少なくできる。
箇所も少なく経年変化による電気的特性の劣化などの問
題も少なくできる。
発明の効果
前記実施例の説明より明らかなように本発明は回転体が
1回転する毎にN個のパルスを発生するパルス発生器と
、前記パルス発生器の出力を計数するカウンタと、前記
カウンタの計数値に応じて鋸歯状波を発生する第1の鋸
歯状波発生装置と、前記鋸歯状波と180°の位相差を
もった鋸歯状波を発生する第2の鋸歯状波発生装置と、
前記第1および第2の鋸歯状波発生装置の出力をそれぞ
れ微分する第1および第2の微分装置と、前記第1およ
び第2の微分装置の出力を交互に切り換える切り換え装
置と、前記切り換え装置の切り換え信号を発生する切り
換え信号発生装置とを具備したことにより、回転体の低
速から高速捷での速度検出の精度が向上ししかも回路構
成が簡略化され、さらにアナログデジタル混在回路構成
であるため、レゾルバを用いた全アナログ回路構成に比
べ、経年変化等による電気的特性に強いという優れた速
度検出装置を実現できるものである。
1回転する毎にN個のパルスを発生するパルス発生器と
、前記パルス発生器の出力を計数するカウンタと、前記
カウンタの計数値に応じて鋸歯状波を発生する第1の鋸
歯状波発生装置と、前記鋸歯状波と180°の位相差を
もった鋸歯状波を発生する第2の鋸歯状波発生装置と、
前記第1および第2の鋸歯状波発生装置の出力をそれぞ
れ微分する第1および第2の微分装置と、前記第1およ
び第2の微分装置の出力を交互に切り換える切り換え装
置と、前記切り換え装置の切り換え信号を発生する切り
換え信号発生装置とを具備したことにより、回転体の低
速から高速捷での速度検出の精度が向上ししかも回路構
成が簡略化され、さらにアナログデジタル混在回路構成
であるため、レゾルバを用いた全アナログ回路構成に比
べ、経年変化等による電気的特性に強いという優れた速
度検出装置を実現できるものである。
第1図は従来の周波数−電圧変換器を用いた速度検出装
置のブロック図、第2図は従来のレゾルバを用いた速度
検出装置のブロック図、第3図は第2図の各部のタイミ
ングチャート、第4図は本発明の一実施例における速度
検出装置のブロック図、第5図は第4図の各部における
タイミングチャートである。 1.24・・・・・・エンコーダ、2・・・・・・周波
数−電圧変換器、3・・・・・・レゾルバ、4・・・・
・・レゾルバ励磁回路、6,6・・・・・・コンパレー
タ、7,8,15゜16.17,22.32・・・・・
・切り換え回路、9゜10.18,19,23.33・
・・・・・インバータ、11.12・・・・・・反転増
巾器、13.14・・・・・・切り換え信号発生装置、
20,21.30.31・・・・・・微分回路、25・
・・・・・カウンタ、26.27・・・・・・メモリ、
28.29・・・・・・D/A変換器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 −」 第3図 δθL−−−−−−−−−−−−−−−−−一一第4図 第5図
置のブロック図、第2図は従来のレゾルバを用いた速度
検出装置のブロック図、第3図は第2図の各部のタイミ
ングチャート、第4図は本発明の一実施例における速度
検出装置のブロック図、第5図は第4図の各部における
タイミングチャートである。 1.24・・・・・・エンコーダ、2・・・・・・周波
数−電圧変換器、3・・・・・・レゾルバ、4・・・・
・・レゾルバ励磁回路、6,6・・・・・・コンパレー
タ、7,8,15゜16.17,22.32・・・・・
・切り換え回路、9゜10.18,19,23.33・
・・・・・インバータ、11.12・・・・・・反転増
巾器、13.14・・・・・・切り換え信号発生装置、
20,21.30.31・・・・・・微分回路、25・
・・・・・カウンタ、26.27・・・・・・メモリ、
28.29・・・・・・D/A変換器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 −」 第3図 δθL−−−−−−−−−−−−−−−−−一一第4図 第5図
Claims (1)
- 回転体か1回転する毎KN個のパルスを発生するパルス
発生器(以下エンコーダと呼ぶ)と、前記パルス発生器
の出力を計数するカウンタと前記カウンタの計数値に応
じて鋸歯状波を発生する第1鋸歯状波発生装置と、前記
鋸歯状波と1800の位相差をもった鋸歯状波を発生す
る第2の鋸歯状波発生装置と、前記第1および第2の鋸
歯状波発生装置の出力を各々微分する第1および第2の
微分装置と、前記第1および第2の微分装置の出力を交
互に切り換える切り換え装置と、前記切り換え装置の切
り換え信号を発生する切り換え信号発生装置とを具備し
たことを特徴とする速度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6875684A JPS60211366A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6875684A JPS60211366A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 速度検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60211366A true JPS60211366A (ja) | 1985-10-23 |
Family
ID=13382914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6875684A Pending JPS60211366A (ja) | 1984-04-05 | 1984-04-05 | 速度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60211366A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7436172B2 (en) * | 2004-04-30 | 2008-10-14 | Denso Corporation | Angular speed detecting device using dual angular position signals to reduce noise |
-
1984
- 1984-04-05 JP JP6875684A patent/JPS60211366A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7436172B2 (en) * | 2004-04-30 | 2008-10-14 | Denso Corporation | Angular speed detecting device using dual angular position signals to reduce noise |
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