JPS6029882B2 - 変位量検出装置 - Google Patents
変位量検出装置Info
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- JPS6029882B2 JPS6029882B2 JP51116713A JP11671376A JPS6029882B2 JP S6029882 B2 JPS6029882 B2 JP S6029882B2 JP 51116713 A JP51116713 A JP 51116713A JP 11671376 A JP11671376 A JP 11671376A JP S6029882 B2 JPS6029882 B2 JP S6029882B2
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- Japan
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- signal
- modulation signal
- phase modulation
- gate
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
- G05B19/232—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は移動体の移動量を検出しその移動量に応じたパ
ルスを出力する変位量検出装置に関するもので、その目
的とすることろは、位相変調信号の半サイクル毎に移動
体の変位量を検出可能な応答性の高い変位量検出装置を
提供することにある。
ルスを出力する変位量検出装置に関するもので、その目
的とすることろは、位相変調信号の半サイクル毎に移動
体の変位量を検出可能な応答性の高い変位量検出装置を
提供することにある。
従来のかかる変位量検出装置としては、レゾルバ、磁気
スケール等の変位位相変換器によって移動体の変位量を
位相量に変換するとともに変換された位相量をその位相
量に応じた計のパルスに変換し、所定時間によって区切
られた互いに異なる区間内に変換されたパルスの数を順
次比較してそのパルス数の変化分を移動体の変位量とし
て出力する方式が知られている。
スケール等の変位位相変換器によって移動体の変位量を
位相量に変換するとともに変換された位相量をその位相
量に応じた計のパルスに変換し、所定時間によって区切
られた互いに異なる区間内に変換されたパルスの数を順
次比較してそのパルス数の変化分を移動体の変位量とし
て出力する方式が知られている。
しかしながら、かかる変位量検出装置においては前の区
間内に変換されたパルス数を記憶しておく記憶回路とか
、記憶されたパルス数と次の区間に変換されたパルス数
を比較してその差に応じた数のパルスを送出する演算回
路等が必要となるばかりでなく一定時間毎にこのような
動作を行わせるための制御回路が必要となり必然的に回
路が複雑で高価なものとなってしまう欠点を有していた
。
間内に変換されたパルス数を記憶しておく記憶回路とか
、記憶されたパルス数と次の区間に変換されたパルス数
を比較してその差に応じた数のパルスを送出する演算回
路等が必要となるばかりでなく一定時間毎にこのような
動作を行わせるための制御回路が必要となり必然的に回
路が複雑で高価なものとなってしまう欠点を有していた
。
本発明はかかる従釆の欠点をなくするためになされたも
ので、基準パルスを計数して搬送波を出力する第１の計
数手段と基準パルスを計数して疑似正弦波及び疑似余弦
波を出力する第２の計数手段とを設け、この第２の計数
手段より送出される疑似正弦波及び疑似余弦波としゾル
バ等の変位位相変換器から送出される位相変調信号との
位相を位相変調信号の半サイクル毎に比較してこれらの
位相を一致させるとともに、位相が一致するまでに送出
される基準パルスをそのまま移動体の変位量として出力
するようにしたことを特徴とするものである。
ので、基準パルスを計数して搬送波を出力する第１の計
数手段と基準パルスを計数して疑似正弦波及び疑似余弦
波を出力する第２の計数手段とを設け、この第２の計数
手段より送出される疑似正弦波及び疑似余弦波としゾル
バ等の変位位相変換器から送出される位相変調信号との
位相を位相変調信号の半サイクル毎に比較してこれらの
位相を一致させるとともに、位相が一致するまでに送出
される基準パルスをそのまま移動体の変位量として出力
するようにしたことを特徴とするものである。
以下本発明による変位量検出装置をフィードバックパル
ス発生装置として利用した実施例を説明する。
ス発生装置として利用した実施例を説明する。
第１図において１０‘ま数値制御装置で、数値制御デー
タに応じた分配パルスを偏差カウンター１に与える。こ
の偏差カウンタ１１は与えられた分配パルスと移動体１
２の変位量に応じて本発明の変位量検出装置１３から送
出されるフィードバックパルスとの偏差を演算するもの
で、この演算された偏差はＤＡ変換器１４によってアナ
ログ信号に変換されサーボモータ駆動装置１５に与えら
れる。これによりサーボモーター６は偏差に応じた速度
で回転し移動体１２を移動させる。そして、この移動体
１２の変位量が変位検出装置１３を構成するレゾルバ２
０によって検出される。このレゾルバ２川ま位相の９０
度異つた固定子巻線に正弦搬送波ｓｉｎｗｔと余弦搬送
波ｃｏｓのｔが与えられると、回転子の絶対回転角のこ
応じてｓｉｎ（山ｔ−０）なる位相の位相変調信号を出
力するもので、移動体１２が前進してレゾルバ２０が正
転されると、移動体１２の移動量に応じた位相の位相変
調信号を出力する。このレゾルバ２０とともに変位検出
装置１３を構成する回路は主に基準パルス発生回路２１
、第１カゥンタ２２、第２カゥンタ２３、デジタル位相
比較器２４第１および第２のゲートＧ，，Ｇ２Ｂから構
成されており、基準パルス発生回路２１から送出される
第２図ａに示すような基準パルスは第１、第２のゲート
Ｇ，，Ｇ２を介してそれぞれ第１カウンタ２２および第
２カゥンタ２３に与えられる。
タに応じた分配パルスを偏差カウンター１に与える。こ
の偏差カウンタ１１は与えられた分配パルスと移動体１
２の変位量に応じて本発明の変位量検出装置１３から送
出されるフィードバックパルスとの偏差を演算するもの
で、この演算された偏差はＤＡ変換器１４によってアナ
ログ信号に変換されサーボモータ駆動装置１５に与えら
れる。これによりサーボモーター６は偏差に応じた速度
で回転し移動体１２を移動させる。そして、この移動体
１２の変位量が変位検出装置１３を構成するレゾルバ２
０によって検出される。このレゾルバ２川ま位相の９０
度異つた固定子巻線に正弦搬送波ｓｉｎｗｔと余弦搬送
波ｃｏｓのｔが与えられると、回転子の絶対回転角のこ
応じてｓｉｎ（山ｔ−０）なる位相の位相変調信号を出
力するもので、移動体１２が前進してレゾルバ２０が正
転されると、移動体１２の移動量に応じた位相の位相変
調信号を出力する。このレゾルバ２０とともに変位検出
装置１３を構成する回路は主に基準パルス発生回路２１
、第１カゥンタ２２、第２カゥンタ２３、デジタル位相
比較器２４第１および第２のゲートＧ，，Ｇ２Ｂから構
成されており、基準パルス発生回路２１から送出される
第２図ａに示すような基準パルスは第１、第２のゲート
Ｇ，，Ｇ２を介してそれぞれ第１カウンタ２２および第
２カゥンタ２３に与えられる。
この第１カウンタ２２は移相器２５に与えられる。この
第１カウンタ２２は移相器２５とともに第１の計数手段
を構成するもので、第１のゲートＧ，を介してて与えら
れる基準パルスを計数して分周し第２図ｂに示すような
正弦搬送波ｓｆｎｗｔを出力する。この正弦搬送波ｓｉ
ｎｗｔの周期は、前記基準パルスの周波数をｆ、第１カ
ウンタ２２の最大計算値をＮとすると、Ｎｘ（１／ｆ）
すなわち、Ｎ／ｆで表される。また、この正弦搬送波ｓ
ｉｎのｔは移相器２５によって９０度進相され、移相器
２５からは余弦搬送波ｃｏｓのｔが出力される。そして
、これらの搬送波ｓｉｎのｔ，ｃｏｓのｔがそれぞれ波
形成形回路２６，２７によって通常の交流波形に変換さ
れてレゾルバ２０の固定子巻線に印加される。これによ
りレゾルバ２０からは前記正弦搬送波ｓｉｎのと周期が
同一で彰．動体１２の変位量に応じただけ位相がずれた
位相変調信号ｓｉｎ（のｔ−０）（これ以後はＳと呼ぶ
）が出力され、この位相変調信号Ｓが波形成形回路２９
によって方形波に成形され、デジタル位相比較器２４に
与えられる。第２カウンタ２３は移相器２８とともに第
２の計数手段を構成するもので、第１のカゥンタ２２と
同一容量のカウンタで構成されている。
第１カウンタ２２は移相器２５とともに第１の計数手段
を構成するもので、第１のゲートＧ，を介してて与えら
れる基準パルスを計数して分周し第２図ｂに示すような
正弦搬送波ｓｆｎｗｔを出力する。この正弦搬送波ｓｉ
ｎｗｔの周期は、前記基準パルスの周波数をｆ、第１カ
ウンタ２２の最大計算値をＮとすると、Ｎｘ（１／ｆ）
すなわち、Ｎ／ｆで表される。また、この正弦搬送波ｓ
ｉｎのｔは移相器２５によって９０度進相され、移相器
２５からは余弦搬送波ｃｏｓのｔが出力される。そして
、これらの搬送波ｓｉｎのｔ，ｃｏｓのｔがそれぞれ波
形成形回路２６，２７によって通常の交流波形に変換さ
れてレゾルバ２０の固定子巻線に印加される。これによ
りレゾルバ２０からは前記正弦搬送波ｓｉｎのと周期が
同一で彰．動体１２の変位量に応じただけ位相がずれた
位相変調信号ｓｉｎ（のｔ−０）（これ以後はＳと呼ぶ
）が出力され、この位相変調信号Ｓが波形成形回路２９
によって方形波に成形され、デジタル位相比較器２４に
与えられる。第２カウンタ２３は移相器２８とともに第
２の計数手段を構成するもので、第１のカゥンタ２２と
同一容量のカウンタで構成されている。
この第２カウンタ２３は第２のゲートＧ２を介して与え
られる基準クロックを計数して第２図ｄに示すような疑
似正弦波ＴＲｓｉｎのｔ（これ以後はＴＲＳと呼ぶ）を
出力する。また、この疑似正弦波ＴＲＳは移相器２８に
よって９０度進相され、この移相器２８から第２図ｅに
示すような疑似余弦波ＴＲｃｏｓのｔ（これ以後はＴＲ
Ｃと呼ぶ）が出力される。そして、これらの疑似波ＴＲ
Ｓ，ＴＲＣがデジタル位相比較器２４に与えられる。こ
のデジタル位相比較器２４は前記第２の計数手段より送
出される疑似正弦波ＴＲＳ、疑似余弦波ＴＲＣおよびレ
ゾルバ２０より送出される位相変調信号Ｓの論理積によ
って疑似正弦波ＴＲＳと位相変調信号Ｓとの位相を比較
し、位相変調信号Ｓの位相が疑似正弦波ＴＲＳよりも進
んでいる場合には進相信号ＡＤＶを出力し、遅れている
場合には遅相信号ＬＡＴＥを出力するもので、例えば位
相変調信号Ｓの立下りで位相比較をする場合には、Ｓ・
ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足された時に進相信号ＡＤＶ
が出力され、Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足された時
に遅相信号ＬＡＴＥが送出される。
られる基準クロックを計数して第２図ｄに示すような疑
似正弦波ＴＲｓｉｎのｔ（これ以後はＴＲＳと呼ぶ）を
出力する。また、この疑似正弦波ＴＲＳは移相器２８に
よって９０度進相され、この移相器２８から第２図ｅに
示すような疑似余弦波ＴＲｃｏｓのｔ（これ以後はＴＲ
Ｃと呼ぶ）が出力される。そして、これらの疑似波ＴＲ
Ｓ，ＴＲＣがデジタル位相比較器２４に与えられる。こ
のデジタル位相比較器２４は前記第２の計数手段より送
出される疑似正弦波ＴＲＳ、疑似余弦波ＴＲＣおよびレ
ゾルバ２０より送出される位相変調信号Ｓの論理積によ
って疑似正弦波ＴＲＳと位相変調信号Ｓとの位相を比較
し、位相変調信号Ｓの位相が疑似正弦波ＴＲＳよりも進
んでいる場合には進相信号ＡＤＶを出力し、遅れている
場合には遅相信号ＬＡＴＥを出力するもので、例えば位
相変調信号Ｓの立下りで位相比較をする場合には、Ｓ・
ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足された時に進相信号ＡＤＶ
が出力され、Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足された時
に遅相信号ＬＡＴＥが送出される。
なおこのような条件判定を行う回路は第３図に示すよう
な２進ＩＧ隼デコーダにて簡単に行うことができる。そ
して、このデジタル位相比較器２４より出力される進相
信号ＡＤＶはインバータｍＶを介して第１のゲートＧ，
に与えられるとともにゲートＧ，に与えられる。また、
遅相信号ＬＡＴＥはインバー夕川Ｖを介して第２のゲー
トＧ２に与えられるとともにゲート０２に余えられる。
したがって、レゾルバ２０が正転した場合には位相変調
信号Ｓの位相が進むため、この位相変調信号Ｓの方が疑
似正弦波ＴＲＳよりも先に立下り、その位相の進みが９
０度以内であればＳ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足され
進相信号ＡＤＶが出力される。
な２進ＩＧ隼デコーダにて簡単に行うことができる。そ
して、このデジタル位相比較器２４より出力される進相
信号ＡＤＶはインバータｍＶを介して第１のゲートＧ，
に与えられるとともにゲートＧ，に与えられる。また、
遅相信号ＬＡＴＥはインバー夕川Ｖを介して第２のゲー
トＧ２に与えられるとともにゲート０２に余えられる。
したがって、レゾルバ２０が正転した場合には位相変調
信号Ｓの位相が進むため、この位相変調信号Ｓの方が疑
似正弦波ＴＲＳよりも先に立下り、その位相の進みが９
０度以内であればＳ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足され
進相信号ＡＤＶが出力される。
これにより第１のゲート○，は閉じられるため第１カウ
ンタ２２は計数を停止して位相変調信号Ｓの位相を固定
する。そして、第１カウンタ２２が停止している間に第
２カゥンタ２３は更に基準パルスを計数しこの第２カゥ
ンタ２３がカウントアップして疑似正弦波ＴＲＳが立下
ると、位相が一致したことが検出され、位相信号ＡＤＶ
が送出されなくなる。この進相信号ＡＤＶは前記したよ
うにゲート○．に与えられるようになっているため、こ
のゲート○，は進相信号ＡＤＶが出力されている間開か
れ、、位相差すなわちレゾルバ２０の回転量に応じた数
の基準パルスが正のフィードバックパルスＦＢＰ十とし
て出力される。また、しゾルバ２０が逆転した場合には
、位相変調信号Ｓの位相が遅れるため、疑似正弦波ＴＲ
Ｓの方が先に立下りＳ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足さ
れ、遅相信号ＬＡＴＥが出力される。これにより、第２
カゥンタ２３に基準パルスが与えられなくなり、位相が
一致するまで第２カウンタ２３の計数は停止される。そ
して、この間に送出された基準パルスがゲート○２を介
して負のフィードバックパルスＦＢＰ−として出力され
る。次に以上の構成による変位量検出装置１３の動作を
第２図のタイムチャートに基づいて説明する。
ンタ２２は計数を停止して位相変調信号Ｓの位相を固定
する。そして、第１カウンタ２２が停止している間に第
２カゥンタ２３は更に基準パルスを計数しこの第２カゥ
ンタ２３がカウントアップして疑似正弦波ＴＲＳが立下
ると、位相が一致したことが検出され、位相信号ＡＤＶ
が送出されなくなる。この進相信号ＡＤＶは前記したよ
うにゲート○．に与えられるようになっているため、こ
のゲート○，は進相信号ＡＤＶが出力されている間開か
れ、、位相差すなわちレゾルバ２０の回転量に応じた数
の基準パルスが正のフィードバックパルスＦＢＰ十とし
て出力される。また、しゾルバ２０が逆転した場合には
、位相変調信号Ｓの位相が遅れるため、疑似正弦波ＴＲ
Ｓの方が先に立下りＳ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足さ
れ、遅相信号ＬＡＴＥが出力される。これにより、第２
カゥンタ２３に基準パルスが与えられなくなり、位相が
一致するまで第２カウンタ２３の計数は停止される。そ
して、この間に送出された基準パルスがゲート○２を介
して負のフィードバックパルスＦＢＰ−として出力され
る。次に以上の構成による変位量検出装置１３の動作を
第２図のタイムチャートに基づいて説明する。
今、第１カウンタ２２および第２カウンタ２３がリセッ
トされた後、時亥巾。から変位量の検出が開始されたと
すると、位相変調信号Ｓと疑似正弦波ＴＲＳの位相は一
致しているため、デタル位相比較器２４からは進相信号
ＡＤＶも遅相信号ＬＡＴＥも出力されず、第１カゥンタ
２２および第２カウンタ２３はそれぞれ第１のゲートＧ
，Ａ、第２ゲート○２を介して基準パルスの計数を同時
に開始する。これにより、第１カゥンタ２２からは正弦
搬送波ｓｉｎのｔが出力され、移相器２５によって進相
された余弦搬送波ｃｏｓのｔとともにレゾルバ２０１こ
印加される。また、第２カウソ夕２３からは疑似正正弦
波ＴＲＳが出力され、移相器２８によって進相された疑
似余弦波ＴＲＣとともにデジタル位相比較器２４に与え
られる。このとき、レゾルバ２０が原位置、、すなわち
絶対回転角８が零度の状態で停止しているものとすると
、位相変調信号Ｓの位相は正弦搬送波ｓｉｎｗｔの位相
と同じであるため、正弦搬送波ｓｉｎのｔ、位相変調信
号Ｓ、疑似正弦波ＴＲＳは時刻Ｔ，で同時に立下る。し
たがって、デジタル位相比較器２４からは進相信号ＡＤ
Ｖも遅相信号ＬＡＴＥも出力されず。第１のゲートＧ，
および第２のゲートＧ２は閉じられない。また、ゲート
Ｇ，，○２は閉じられたままであるので、フィードバッ
クパルスＦＢＰは送出されない。次に時亥巾，〜Ｔ，．
間にレゾルバ２０が△８，度だけ正転したとすると、位
相変調信号Ｓの位相も回転角△仇 に応じた量だけ進む
。
トされた後、時亥巾。から変位量の検出が開始されたと
すると、位相変調信号Ｓと疑似正弦波ＴＲＳの位相は一
致しているため、デタル位相比較器２４からは進相信号
ＡＤＶも遅相信号ＬＡＴＥも出力されず、第１カゥンタ
２２および第２カウンタ２３はそれぞれ第１のゲートＧ
，Ａ、第２ゲート○２を介して基準パルスの計数を同時
に開始する。これにより、第１カゥンタ２２からは正弦
搬送波ｓｉｎのｔが出力され、移相器２５によって進相
された余弦搬送波ｃｏｓのｔとともにレゾルバ２０１こ
印加される。また、第２カウソ夕２３からは疑似正正弦
波ＴＲＳが出力され、移相器２８によって進相された疑
似余弦波ＴＲＣとともにデジタル位相比較器２４に与え
られる。このとき、レゾルバ２０が原位置、、すなわち
絶対回転角８が零度の状態で停止しているものとすると
、位相変調信号Ｓの位相は正弦搬送波ｓｉｎｗｔの位相
と同じであるため、正弦搬送波ｓｉｎのｔ、位相変調信
号Ｓ、疑似正弦波ＴＲＳは時刻Ｔ，で同時に立下る。し
たがって、デジタル位相比較器２４からは進相信号ＡＤ
Ｖも遅相信号ＬＡＴＥも出力されず。第１のゲートＧ，
および第２のゲートＧ２は閉じられない。また、ゲート
Ｇ，，○２は閉じられたままであるので、フィードバッ
クパルスＦＢＰは送出されない。次に時亥巾，〜Ｔ，．
間にレゾルバ２０が△８，度だけ正転したとすると、位
相変調信号Ｓの位相も回転角△仇 に応じた量だけ進む
。
これにより、時刻Ｔ幻になると位相変調信号Ｓが疑似正
弦波ＴＲＳよりも先に立下るため、Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣ
の条件が満足される。これによりデジタル位相比較器２
４より第２図ｆに示すような進相信号ＡＤＶが出力され
、第１のゲート○，が閉じられる。また、これと同時に
ゲートＧ，が開かれ基準パルスが第２図ｈに示すような
正のフィードバックパルスＦＢＰ十として出力される。
第１のゲートＧ，が閉じられると第１カゥンタ２２は計
数を停止するため、第２カウンタ２３のみが歩進して行
く。そして、基準パルス発生回路２１より回転角△８，
に応じた数の基準パルスが送出されると第２カウンタ２
３はカウントアップし、疑似正弦波ＴＲＳも立下る。こ
れにより時刻Ｔ３で疑似正弦波ＴＲＳと位相変調信号Ｓ
との位相が一致してＳ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足さ
れなくなり、進相信号ＡＤＶの送出は停止される。
弦波ＴＲＳよりも先に立下るため、Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣ
の条件が満足される。これによりデジタル位相比較器２
４より第２図ｆに示すような進相信号ＡＤＶが出力され
、第１のゲート○，が閉じられる。また、これと同時に
ゲートＧ，が開かれ基準パルスが第２図ｈに示すような
正のフィードバックパルスＦＢＰ十として出力される。
第１のゲートＧ，が閉じられると第１カゥンタ２２は計
数を停止するため、第２カウンタ２３のみが歩進して行
く。そして、基準パルス発生回路２１より回転角△８，
に応じた数の基準パルスが送出されると第２カウンタ２
３はカウントアップし、疑似正弦波ＴＲＳも立下る。こ
れにより時刻Ｔ３で疑似正弦波ＴＲＳと位相変調信号Ｓ
との位相が一致してＳ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件が満足さ
れなくなり、進相信号ＡＤＶの送出は停止される。
これにより、ゲート○，は再び閉じられ正のフィードバ
ックパルスＦＢＰ＋の送出は停止される。また、これと
同時に第１のゲート○，は開かれ、第１カウンタ２２は
再び計数を開始する。このように、位相変調信号Ｓの位
相が疑似正弦波ＴＲＳよりも進んでいる場合には、両者
の位相が一致するまで第１カウンタ２２の計数が停止さ
れ、位相が一致するまでに送出された基準パルスが正の
フィードバックパルスＦＢＰ＋として出力される。した
がって、この正のフィードバックパルスＦＢＰ＋の数は
位相変調信号Ｓの１サイクルの間に生じた位相変調信号
Ｓと疑似正弦波ＴＲＳとの位相差、すなわちレゾルバ２
０が位相変調信号Ｓの１サイクルの間に回転した回転角
△ａ，に比例した数となる。次に時亥巾４〜公の間にレ
ゾルバ２０が回転角△０，だけ正転した状態から回転角
△ａ２だけ逆転したとすると、位相変調信号Ｓの位相は
前回のレゾルバ２０の回転角△８，に関係なく回転角△
０２ に対応した量だけ遅れる。このため時刻Ｔ５にて
疑似正弦波ＴＲＳが立下つても位相変調信号Ｓは立下ら
ない。したがって、時刻Ｔ５になるとＳ・ＴＲＳ・ＴＲ
Ｃの条件が満足され、デジタル位相比較器２４より遅相
信号ＬＡＴＥが出力される。これにより、ゲートＧ２が
開かれ、基準パルスが負のフィードバックパルスＦＢＰ
−として出力される。また、これと同時に第２のゲート
Ｇ２が閉じられ、位相変調信号Ｓと疑似正弦波ＴＲＳの
位相が一致するまで第２カウンタ２３の計数は停止され
る。そして、第１のカウントアップして位相変調信号Ｓ
が立下ると、遅相信号ＬＡＴＥが送出されなくなるため
、ゲートＧ２が再閉され負のフィードバックパルスＦＢ
Ｐ−の送出が停止される。また、第２のゲート○２は再
び開かれ、第２カウンタ２３の計数が再開される。この
ように、位相変調信号Ｓの位相が疑似正弦波ＴＲＳより
も遅れている場合には、両者の位相が一致するまで、前
者の場合とは反対に第２カウンタの計数が停止され、位
相が一致するまでに送出された基準パルス、すなわちレ
ゾルバ２０が位相変調信号Ｓの１サイクルの間に回転し
た回転角−△ａ２に応じた数のパルスが負のフィードバ
ックパルスとして出力される。本発明は上記構成におい
て位相比較器２４を、位相変調信号Ｓの立上がりと立下
がりの両方で位相比較を行えるようにしたものである。
ックパルスＦＢＰ＋の送出は停止される。また、これと
同時に第１のゲート○，は開かれ、第１カウンタ２２は
再び計数を開始する。このように、位相変調信号Ｓの位
相が疑似正弦波ＴＲＳよりも進んでいる場合には、両者
の位相が一致するまで第１カウンタ２２の計数が停止さ
れ、位相が一致するまでに送出された基準パルスが正の
フィードバックパルスＦＢＰ＋として出力される。した
がって、この正のフィードバックパルスＦＢＰ＋の数は
位相変調信号Ｓの１サイクルの間に生じた位相変調信号
Ｓと疑似正弦波ＴＲＳとの位相差、すなわちレゾルバ２
０が位相変調信号Ｓの１サイクルの間に回転した回転角
△ａ，に比例した数となる。次に時亥巾４〜公の間にレ
ゾルバ２０が回転角△０，だけ正転した状態から回転角
△ａ２だけ逆転したとすると、位相変調信号Ｓの位相は
前回のレゾルバ２０の回転角△８，に関係なく回転角△
０２ に対応した量だけ遅れる。このため時刻Ｔ５にて
疑似正弦波ＴＲＳが立下つても位相変調信号Ｓは立下ら
ない。したがって、時刻Ｔ５になるとＳ・ＴＲＳ・ＴＲ
Ｃの条件が満足され、デジタル位相比較器２４より遅相
信号ＬＡＴＥが出力される。これにより、ゲートＧ２が
開かれ、基準パルスが負のフィードバックパルスＦＢＰ
−として出力される。また、これと同時に第２のゲート
Ｇ２が閉じられ、位相変調信号Ｓと疑似正弦波ＴＲＳの
位相が一致するまで第２カウンタ２３の計数は停止され
る。そして、第１のカウントアップして位相変調信号Ｓ
が立下ると、遅相信号ＬＡＴＥが送出されなくなるため
、ゲートＧ２が再閉され負のフィードバックパルスＦＢ
Ｐ−の送出が停止される。また、第２のゲート○２は再
び開かれ、第２カウンタ２３の計数が再開される。この
ように、位相変調信号Ｓの位相が疑似正弦波ＴＲＳより
も遅れている場合には、両者の位相が一致するまで、前
者の場合とは反対に第２カウンタの計数が停止され、位
相が一致するまでに送出された基準パルス、すなわちレ
ゾルバ２０が位相変調信号Ｓの１サイクルの間に回転し
た回転角−△ａ２に応じた数のパルスが負のフィードバ
ックパルスとして出力される。本発明は上記構成におい
て位相比較器２４を、位相変調信号Ｓの立上がりと立下
がりの両方で位相比較を行えるようにしたものである。
すなわち、こ、の場合には、Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣ＋Ｓ・
ＴＲＳ・ＴＲＣの条件のときに進相信号ＡＡＤＶを、Ｓ
・ＴＲＳ・ＴＲＣ＋Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件のときに
遅相信号ＬＡＴＥを出力するようにすればよく、第４図
に示すようにデコーダの出力端子３，４から出力される
信号の論理和を取って進相信号ＡＤＶとし、出力端子１
，６から出力される信号の論理和を取って遅相信号ＬＡ
ＴＥとする。これにより位相変調信号Ｓの立がり時と立
下がり時の両方の時点で位相比較が行われ、移動体１２
の変位量が位相変調信号Ｓの半サイクルごとに検出され
ることになる。例えば、第２図において位相変調信号Ｓ
がローレベル状態にあるＴ，〜Ｔ，．の間に移動体１２
が前進方向へ移動した場合には、位草変調信号Ｓが疑似
正弦波ＴＲＳよりも早くハィレベルとなってＴ，．〜Ｌ
の間Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣの状態となり、位相比較器２４
から進相信号ＡＤＶが出力される。
ＴＲＳ・ＴＲＣの条件のときに進相信号ＡＡＤＶを、Ｓ
・ＴＲＳ・ＴＲＣ＋Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣの条件のときに
遅相信号ＬＡＴＥを出力するようにすればよく、第４図
に示すようにデコーダの出力端子３，４から出力される
信号の論理和を取って進相信号ＡＤＶとし、出力端子１
，６から出力される信号の論理和を取って遅相信号ＬＡ
ＴＥとする。これにより位相変調信号Ｓの立がり時と立
下がり時の両方の時点で位相比較が行われ、移動体１２
の変位量が位相変調信号Ｓの半サイクルごとに検出され
ることになる。例えば、第２図において位相変調信号Ｓ
がローレベル状態にあるＴ，〜Ｔ，．の間に移動体１２
が前進方向へ移動した場合には、位草変調信号Ｓが疑似
正弦波ＴＲＳよりも早くハィレベルとなってＴ，．〜Ｌ
の間Ｓ・ＴＲＳ・ＴＲＣの状態となり、位相比較器２４
から進相信号ＡＤＶが出力される。
そして、これによってゲートＧ，が開かれて正のフィー
ドバックパルスＦＢＰ十が偏差カウンタ１ １に送出さ
れる。また、位相変調信号Ｓがハィレベル状態にあるＴ
４〜Ｔ５の間に移動体１２が後退方向へ移動した場合に
は、位相変調信号Ｓよりも疑似正弦波ＴＲＳが早くロー
レベルとなってＴ５に続く一定期間の間Ｓ・ＴＲＳ・Ｔ
ＲＣの状態となり、位相比較器２４から遅相信号ＬＡＴ
Ｅが出力されてゲートＧ２が開かれ、負のフィードバッ
クパルスＦＢＰ−が偏差カウンタ１１に送出されること
にある。以上述べたように本発明の変位量検出装置にお
いては、基準パルスを計数して疑似正弦波と疑似余弦波
を出力する第２の計数手段とを設け、この第２の計数手
段から送出される一対の疑似波と、レゾルバ等の変位位
相変換器から送出される位相変調信号との位相を比較す
るようにしたので、位相変調信号の立上がり時と立下が
り時の両方の時点において位相変調信号の位相変化を検
出し、かつ両者の位相を一致させるようにすることがで
き、移動体の変位量を位相変調信号の半サイクル毎に検
出できて応答性が高い利点がある。図面の簡単な説明第
１図は変位量検出装置をフィードバックパルス発生装置
として利用した例を示す図、第２図は第１図における変
位量検出装置の動作を説明するためのタイムチャート、
第３図は第１図におけるデジタル位相比較器２４の具体
例、第４図は本発明にかかる変位量検出装置に用いられ
るデジタル位相比較器２４の実施例を示す図である。
ドバックパルスＦＢＰ十が偏差カウンタ１ １に送出さ
れる。また、位相変調信号Ｓがハィレベル状態にあるＴ
４〜Ｔ５の間に移動体１２が後退方向へ移動した場合に
は、位相変調信号Ｓよりも疑似正弦波ＴＲＳが早くロー
レベルとなってＴ５に続く一定期間の間Ｓ・ＴＲＳ・Ｔ
ＲＣの状態となり、位相比較器２４から遅相信号ＬＡＴ
Ｅが出力されてゲートＧ２が開かれ、負のフィードバッ
クパルスＦＢＰ−が偏差カウンタ１１に送出されること
にある。以上述べたように本発明の変位量検出装置にお
いては、基準パルスを計数して疑似正弦波と疑似余弦波
を出力する第２の計数手段とを設け、この第２の計数手
段から送出される一対の疑似波と、レゾルバ等の変位位
相変換器から送出される位相変調信号との位相を比較す
るようにしたので、位相変調信号の立上がり時と立下が
り時の両方の時点において位相変調信号の位相変化を検
出し、かつ両者の位相を一致させるようにすることがで
き、移動体の変位量を位相変調信号の半サイクル毎に検
出できて応答性が高い利点がある。図面の簡単な説明第
１図は変位量検出装置をフィードバックパルス発生装置
として利用した例を示す図、第２図は第１図における変
位量検出装置の動作を説明するためのタイムチャート、
第３図は第１図におけるデジタル位相比較器２４の具体
例、第４図は本発明にかかる変位量検出装置に用いられ
るデジタル位相比較器２４の実施例を示す図である。
１２・・・移動体、２０・・・レゾルバ（変換器）、２
１・・・基準パルス発生回路、２２・・・第１カウンタ
、２３…第２カウンタ、２４…デジタル位相比較器、２
５，２８…移相器、Ｇ，…第１のゲート、Ｑ…第２のゲ
ート。第１図 第３図 第４図 図 Ｎ 船
１・・・基準パルス発生回路、２２・・・第１カウンタ
、２３…第２カウンタ、２４…デジタル位相比較器、２
５，２８…移相器、Ｇ，…第１のゲート、Ｑ…第２のゲ
ート。第１図 第３図 第４図 図 Ｎ 船
Claims (1)
- １ 一定周波数ｆの基準パルスを発生する基準パルス発
生回路と、この基準パルス発生回路より送出される基準
パルスを第１のゲートを介して計数する最大計算値がＮ
の第１の計数手段と、変位を検出する移動体に連結され
るとともに、前記第１の計数手段より出力される周期が
Ｎ／ｆの搬送波を入力し前記搬送波に対して周期が同じ
で移動体の変位量に応じただけ位相のずれた位相変調信
号を出力する変換器と、前記基準パルス発生回路より送
出される基準パルスを第２のゲートを介して計数して前
記搬送波と周期が同一の疑似正弦波及びこの疑似正弦波
に対して周期が同じで位相の９０度異なる疑似余弦波を
出力する最大計数値が前記第１の計数手段と同一の第２
の計数手段と、この第２の計数手段より出力される疑似
正弦波と疑似余弦波及び前記位相変調信号を入力して位
相比較を行い、前記位相変調信号の立上がり時及び立下
がり時の両方の時点において前記位相変調信号が前記疑
似正弦波に対して進相しているときは進相信号を出力し
遅相しているときには遅相信号を出力する位相比較器と
、この位相比較器より進相信号が出力されている間は前
記第１のゲートを閉じて第１の計数手段の計数を停止さ
せ、遅相信号が出力されている間は前記第２のゲートを
閉じて第２の計数手段の計数を停止させることにより、
位相変調信号の半サイクル毎に前記疑似正弦波と位相変
調信号の位相を一致させる制御手段と、前記位相比較器
から進相信号および遅相信号が出力されている間に発生
される前記基準パルスを移動体の正および負の方向の変
位を表すパルスとして送出するゲート手段から構成され
ることを特徴とする変位量検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51116713A JPS6029882B2 (ja) | 1976-09-28 | 1976-09-28 | 変位量検出装置 |
| US05/823,023 US4131838A (en) | 1976-09-28 | 1977-08-09 | Displacement amount detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51116713A JPS6029882B2 (ja) | 1976-09-28 | 1976-09-28 | 変位量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5342066A JPS5342066A (en) | 1978-04-17 |
| JPS6029882B2 true JPS6029882B2 (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=14693960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51116713A Expired JPS6029882B2 (ja) | 1976-09-28 | 1976-09-28 | 変位量検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4131838A (ja) |
| JP (1) | JPS6029882B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5611515A (en) * | 1979-07-10 | 1981-02-04 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Aligning unit |
| US4272818A (en) * | 1979-07-19 | 1981-06-09 | The Bendix Corporation | Position feedback control system for a numerically controlled machine tool |
| JPS5629103A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | Limit switch device |
| JPS591676B2 (ja) * | 1979-08-24 | 1984-01-13 | 株式会社三井三池製作所 | 採鉱機械のウインチ制御方法 |
| EP0038391B1 (en) * | 1980-04-23 | 1984-07-25 | Fanuc Ltd. | Tracer control equipment |
| US4350941A (en) * | 1980-09-19 | 1982-09-21 | Ford Motor Company | Control for automatic machine tool drive |
| JPS6029813A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-15 | Canon Inc | 速度制御装置 |
| JPH0210796U (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-23 | ||
| JP3531375B2 (ja) * | 1996-09-03 | 2004-05-31 | ソニー・プレシジョン・テクノロジー株式会社 | 変位量検出装置 |
| JP4263340B2 (ja) * | 2000-07-07 | 2009-05-13 | ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ | 回転記憶装置およびその制御方法 |
| JP5972553B2 (ja) * | 2011-05-19 | 2016-08-17 | Dmg森精機株式会社 | 位置決め制御装置、これを備えた工作機械 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3562619A (en) * | 1967-12-22 | 1971-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | A control system for selectively positioning an output member |
| US4023085A (en) * | 1975-08-06 | 1977-05-10 | General Electric Company | Numerical control system having a digitized phase loop |
-
1976
- 1976-09-28 JP JP51116713A patent/JPS6029882B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-08-09 US US05/823,023 patent/US4131838A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4131838A (en) | 1978-12-26 |
| JPS5342066A (en) | 1978-04-17 |
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