JPS60263860A - 回転数検出装置 - Google Patents

回転数検出装置

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Publication number
JPS60263860A
JPS60263860A JP11986584A JP11986584A JPS60263860A JP S60263860 A JPS60263860 A JP S60263860A JP 11986584 A JP11986584 A JP 11986584A JP 11986584 A JP11986584 A JP 11986584A JP S60263860 A JPS60263860 A JP S60263860A
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JP
Japan
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frequency
sensors
pulse
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pulses
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Pending
Application number
JP11986584A
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English (en)
Inventor
Shiroji Yamamoto
城二 山本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489Digital circuits therefor

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は回転数検出装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、例えば可変電圧・可変周波数インバータ(以下V
VVFインバータと略す。)で速度制御する電気車の主
i動機として使用した線環電動機の回転数検出装置は、
パルスジェネレータが一般的であった。パルスジェネレ
ータは訴導電動機の回転子軸に等間隔にスリットを施し
た回転円板をカップリングし、この回転円板に対向して
、パルス検知を行なうセンサを配置したものである。
第11図に従来の回転数検知装置の一例を示す。
罷導電動機の回転子1に連結され、円周上に多数のスリ
ットを等間隔に設けた回転円板2が共に回り出すと、セ
ンサ3は回転円板2のスリットの有無を検知して、例え
ば、スリット有の時にロジック信号6H”を、スリット
無の時にロジック信号″L”を出力するものとすると、
第12図に示すような回転周波数に応じたパルスを発生
する。カウンタ4はこのパルスの立上りまたは立下シエ
ツジの数をカウントし、このカウント値よシ周波数演算
回路5によって回転周波数をめている。例へばV V 
V Fインバータ制御の電気車では、停止(周波数0H
z)から最高周波数(例えば150Hz )までの全範
囲にわたって数Hzのすベシ周波数を精密に制御しなけ
れはならないため、訪導電動機の回転周波数検知には高
い分解能と早い応答性が要求される。回転周波数は単位
時間当たりのパルス数からめるが、極低周波時において
は第13図に示すように単位時間内のパルス数が例えば
1個とか2個とかになり、極めて誤差の大きいものとな
ってしまう。これを解決するにはスリット数の多い回転
日板を用いれば良いことになるが、このようにすると今
度は逆に高周波領域で問題となる。すなわち、センサ出
力パルス信号はセンサ内回路の動作遅れにより矩形波と
はならず、第14図に示すようになま゛つた波形となり
、高い周波数においては、パルス数をカウントすること
ができなくなってしまう。従って、これによる制限のた
め、現在の回転円板のスリット数は60個程度に抑えら
れているのが実状である。
このように、従来の周波数検知装置では、極低周波時に
おける回転周波数の値は極めて不正確なものであり、f
lit度の高いv v v p’インバータ制御を行な
うことは枠めて困麩であった。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、極低周波
から高周波に至るまで、周波数の検知を高精度で行なう
ことのできる回転数検知装置を提供する。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するために、被回転数検出体に
取り伺けた外周に沿って等間隔に配列した多数のスリッ
トの有る1つの回転円板に対してセンサを複数個配置し
、この複数個の出力するパルス信号を入力し出力するパ
ルス数を単一センナのパルス数にセンサ数を倍数して逓
倍するパルス数逓倍回路を設け、被回転数検出体の回転
数が低いときは、このパルス数逓倍回路が出力するジく
ルス数によυ、被回転数検出体の回転数が高いときは単
一センサのパルス数により回転周波数を検出する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第2図は周波数精度を2倍高める場合の、パルスジェネ
レータの回転円板2とセンサ3との配置関係を示した図
で、1個の回転円板2に2個のセンサ3a及びセンサ3
bが、検出するスリットとの相互関係で互いに電気角で
90°+2nπ(n−0,1+2、)の関係で出力する
位置に配設しである。前進時におりるセンサ出力パルス
信号は、センサ3aの方がセンサ3b より90°進ん
でいる。その波形を第3図に示す。
第1図は本発明の回転数検知装置の一実施例を示したブ
ロック図で、極低周波の場合を除く通常の周波数の場合
には、被回転数検出体の回転周波数CFR)が、極低周
波数の場合と通常の周波数の場合との検知周波数のモー
ドを切替える周波数検知モード切替周波数(FRLOW
)以上となり、比較器8は周波数検知モードの切替えを
行なう周波数を設定する周波数設定器の出力と比較し、
FR≧FRLOWのときの信号を出力し、切替器13は
0″の方に接続されている。この状態では1個のセンサ
、例えばセンサ3aの出力信号9aのパルス数を周波数
検出器6Aのカウンタ4で測定し、それを周波数演算回
路5によシ、被回転数検出体の回転周波数(1)を演算
している。また、被回転数検出体の回転周波数(FR)
が小さく、FR< FRLOwの場合には、切替器13
は1”の方に切替わる。この場合には、センサ3a及び
センサ3bの出力パルス信号9a及び9bは、パルス数
逓倍回路11によって単一センサ3aまたは31)が出
力するパルス周波数の2倍の周波数のパルス列に逓倍さ
れ、逓倍周波数検出器6Bのカウンタ4によってパルス
数が測定され、この値は周波数演算回路によって演算さ
れ、切替器13を通して被回転数検出体の回転周波数(
FR)となる。向比較器8は今検知している周波数検知
モードを切替器13への出力と共に記憶保持している。
第4図にパルス数逓倍回路11の回路構成を示し、14
a及び14bは論理否定回路、15a及び15bは論理
積回路、16は論理和回路である。また第5図には第4
図に示したパルス数逓倍回路の入力及び出力パルスの関
係を示した動作説明図を示した。センサ3a及び3bか
らの2人力をそれぞれA及びBとし、出力をFとすると
、 p=(A口B)u(A口B) となる。ただし、記号60”は論理積を、60”は論理
和を、そして”A″はAの誤理召定を表わす。同、この
論理関係は、 F=(A口B)LJ(A口B)6るいはp=(AzB)
’:’1(AUB)などでも構成できる。
この例のように、回転円板1個当たシのセンサ数が2つ
の場合には、パルス数逓倍回路11の出力パルス数は単
一のセンナが出力するパルス数02倍となる。同、ここ
では90°位相差を例にあげているが、パルスのLOW
 、 HIGH幅の比率を問題にしなければ、0°と1
80°を除いたすべての位相差で倍周波数を得ることが
できる。
低速回転時における検出周波数の精度をさらに高めるた
めには、回転円板1個当たシのセンサ個数をさらに増す
ことによって達成することができる。センサ個数が3個
以上の場合、一般にはセンサ配列を次のようにすると、
パルス数逓倍回路11の出力パルス列が等間隔となる。
すなわち、センサ個数6p個とすると、センサ間隔τは
、P =5の場合 τ=72°、108゜のどれかとな
る。
第6図にセンサ個数が3個の場合のパルス数逓倍回路1
1の回路構成を示し、15c〜15 e if: 論理
積回路、16は論理和回路である。第7図は第6図に示
したパルス数逓倍回路11の動作説明図でセンサは互い
に120°の間隔で配設され、 F−(A口B)口(B口C)LJ(c口A)の論理回路
で3倍周波数の等間隔パルス信号を得ることができる。
センサを60°間隔で配置した場合には、 p−(A口B)IJ(B口C)ml(C”口A)となる
第8図はセンサ個数が4個の場合のパルス数逓倍回路1
1の回路構成を示し、14C〜14fは論理否定回路、
15f〜15iは飾」埋積回路、16は論理和回路であ
る。第9図は第8図に示したパルス数逓倍回路11の動
作説明図で、センサは互に45°の間隔で配設され、 F=(A口B)LJ(A口B)u(C口D)ml(C口
D)の論理式により、4倍周波数の等間隔パルス信号を
得ることができる。
尚、上記センサ個数が3個及び4個の場合には、第1図
に示したパルス数逓倍回路11の入力数は、それぞれ3
個及び4個となり、また周波数演算回路の換算比はそれ
ぞれセンサ個数が単一の場合の周波数演算回路5の換算
比の−及び1となる。
4 また、被回転検出体の回転方向をみるために2個のセン
サを互いに90°ずらして配置した例があるが、このよ
うな場合には本発明の一部を兼用させて構成することが
できる。また、第1図は2通りの周波数精度の切替を行
なった場合であるが、センサ個数が3個以上の場合には
2通シあるいけ個数によってはそれ以上の周波数n度の
種類の切替えを行なうことが可能である。たとえばセン
サ個数が3個の場合についてM2C図に示した。基本的
な動作については第1図の場合と全く同じであるO 〔発明の効果〕 以上説明した通り本発明によれば、被回転検出体の回転
周波数が低い間は、回転円板のスリット数を増すことな
く抜数個のパルスセンサを使用し、検出するパルスの周
波数を単一センサの場合のパルス周波数をセンサ個数倍
してパルス数を逓倍し単位時間当りのパルス数を多くし
て回転周波数を演算することができるので、検出する回
転周波数の誤差を低くおさえることができ、また被回転
検出体の回転周波数が高い場合は単一センサよりのパル
ス数により回転周波数を演算して切替え使用するので、
スリット数の増加による波形の乱れもないので、極低同
波から高周波に至るまで周゛波数の検知を高精度で行な
うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示したブロック図、第2図
及び第3図は本発明を説明するための図、第4図、第6
図及び第8図は本発明のパルス数逓倍回路の実施例を示
した図、第5図、第7図及び第9図はそれぞれ第4図、
第6図及び第8図の動作説明図、第10図は本発明の他
の実施例を示したブロック図、第11図は従来の回転数
検知装置を示したブロック図、第12図乃主第14図は
本発明の技術的背景と問題点を説明するための図である
。 1 ・被回転検出体 2・・回転円板 3a〜3Cセンサ 4 パルスカウンタ5 周波数演算
回路 6 周波数検出回路7・周波数設定器 8・比較
器 11 パルス数逓倍回路 13 切替器(7317) 
代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 ζに 第7図 1 ゛ 第8図 54f 第9図 第12図 第13図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)被回転数検出体に固着し外周に沿って等間隔に配
    列した多数のスリットを有する回転円板と、この回転内
    板に近接して設は前記スリットの有無によりパルス信号
    を発生するセンサと、このセンサのパルス信号をカウン
    トし前記被回転数検出体の回転周波数を演鎧する周波数
    演算回路とからなる回転数検出装置において、前記セン
    サを複数個配設し、これら像数個のセンサが出力するパ
    ルス信号を入力し出力するパルス数を単一のセンサが出
    力するパルス数にセンサ数を倍数して逓倍する少なくと
    も一以上のパルス数逓倍回路と、前記様数個のセンサの
    内単−のセンサのパルス信号から前記被回転数検出体の
    回転周波数を演泗、する周波数検出器と、前記パルス数
    逓倍回路が出力するパルス信号から前記被回転数検出体
    の回転周波数を演舞−する少なくとも一以上の逓倍周波
    数検出器と、周波数検知モードの切替を行なう周波数を
    設定する周波数設定器と、出力する周波数と前記周波数
    設定器に設定した周波数とを比較する比較器と、上記比
    較器の出力に応動し前記周波数検出器と逓倍周波数検出
    器との出力を選択して出力する切替器とを備えたことを
    特徴とする回転数検出装置。 (2)様数個のセンサの配設け、回転円板のスリット間
    隔を電気角で360°とし、センサ個数をPとして、1
    80°XI/P’t7tは180°x (P l)/P
     (D 間隔、!:し、p=5及びP−7では180°
    X”/p (N=2 、3 。 4.5)の間隔としたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の回転数検出装置。
JP11986584A 1984-06-13 1984-06-13 回転数検出装置 Pending JPS60263860A (ja)

Priority Applications (1)

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JP11986584A JPS60263860A (ja) 1984-06-13 1984-06-13 回転数検出装置

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JP11986584A JPS60263860A (ja) 1984-06-13 1984-06-13 回転数検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60263860A true JPS60263860A (ja) 1985-12-27

Family

ID=14772181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11986584A Pending JPS60263860A (ja) 1984-06-13 1984-06-13 回転数検出装置

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JP (1) JPS60263860A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016014538A (ja) * 2014-06-30 2016-01-28 日本信号株式会社 列車走行状況検出装置及び検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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