JPS6035271A - 回転速度測定装置 - Google Patents
回転速度測定装置Info
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- JPS6035271A JPS6035271A JP10657884A JP10657884A JPS6035271A JP S6035271 A JPS6035271 A JP S6035271A JP 10657884 A JP10657884 A JP 10657884A JP 10657884 A JP10657884 A JP 10657884A JP S6035271 A JPS6035271 A JP S6035271A
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- Japan
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- signals
- rotational speed
- circuit
- phi
- output
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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
- G01P3/46—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring amplitude of generated current or voltage
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Control Of Electric Motors In General (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、互いに９０’の位相差を有し且つ測定すべき
回転速度に比例した周波数を有する２つの信号を発する
検出手段を備え、測定すべき回転速度に比例した大きさ
と回転方向に応じた極性を有するアナログの測定出力を
得る回転速度測定装置に関する。
回転速度に比例した周波数を有する２つの信号を発する
検出手段を備え、測定すべき回転速度に比例した大きさ
と回転方向に応じた極性を有するアナログの測定出力を
得る回転速度測定装置に関する。
従来、この種の回転速度測定装置においては、検出手段
からの互いに９０°の位相差を有し且つ測定すべき回転
速度に比例した周波数を有する２つの信号がそれぞれ波
形整形回路に導かれ、一方ではこれらの波形整形回路の
出力が論理回路により合成されて原信号の周波数の整数
倍、例えば４倍の周波数のパルス列に変換された後に周
波数−電圧変換器に導かれることにより測定すべき回転
速度に比例した大きさの出力電圧が取り出され、他方で
はそれらの波形整形回路の出力が別の論理回路に導かれ
て再出力間の位相関係により回転方向判別信号が取り出
され、この回転方向判別信号に応じて、周波数−電圧変
換器の出力電圧に極性を与えることによって、所望の測
定出力が取り出されるようになっている。
からの互いに９０°の位相差を有し且つ測定すべき回転
速度に比例した周波数を有する２つの信号がそれぞれ波
形整形回路に導かれ、一方ではこれらの波形整形回路の
出力が論理回路により合成されて原信号の周波数の整数
倍、例えば４倍の周波数のパルス列に変換された後に周
波数−電圧変換器に導かれることにより測定すべき回転
速度に比例した大きさの出力電圧が取り出され、他方で
はそれらの波形整形回路の出力が別の論理回路に導かれ
て再出力間の位相関係により回転方向判別信号が取り出
され、この回転方向判別信号に応じて、周波数−電圧変
換器の出力電圧に極性を与えることによって、所望の測
定出力が取り出されるようになっている。
この従来の回転速度測定装置は、高速範囲においては十
分な測定精度を有する反面、周波数−電圧変換器を使用
しているために、安価で手頃な周波数−電圧変換器によ
っては低速範囲において、満足な測定精度が得られない
と云う欠点がある。
分な測定精度を有する反面、周波数−電圧変換器を使用
しているために、安価で手頃な周波数−電圧変換器によ
っては低速範囲において、満足な測定精度が得られない
と云う欠点がある。
本発明の目的は、上記に鑑み、低速範囲において満足な
測定精度が得られるような、特に低速範囲の回転速度を
測定するに適した回転速度測定装置を提供することにあ
る。
測定精度が得られるような、特に低速範囲の回転速度を
測定するに適した回転速度測定装置を提供することにあ
る。
この目的は、本発明によれば、互いに９０゜の位相差を
有し且つ測定すべき回転速度に比例した周波数を有する
２つの信号を発する検出手段を備え、測定すべき回転速
度に比例した大きさと回転方向に応じた極性を有するア
ナログの測定出力を得る回転速度測定装置において、前
記検出手段からの２つの信号をそれぞれ微分する微分回
路と、該微分回路の出力を判定する反転回路と、前記検
出手段からの信号の位相を基準として前記微分回路およ
び反転回路からの４つの信号を同期整流して合成するこ
とにより所望の測定出力を発する同期整流回路とを具備
させることによって達成される。
有し且つ測定すべき回転速度に比例した周波数を有する
２つの信号を発する検出手段を備え、測定すべき回転速
度に比例した大きさと回転方向に応じた極性を有するア
ナログの測定出力を得る回転速度測定装置において、前
記検出手段からの２つの信号をそれぞれ微分する微分回
路と、該微分回路の出力を判定する反転回路と、前記検
出手段からの信号の位相を基準として前記微分回路およ
び反転回路からの４つの信号を同期整流して合成するこ
とにより所望の測定出力を発する同期整流回路とを具備
させることによって達成される。
第１図は本発明による回転速度測定装置の実施例を示す
。
。
まず、互いに９０’の位相差を有し且つ測定すべき回転
速度に比例した周波数を有する２つの信号φ１．φλ
を発する検出手段として、主として、出力信号ψ１．φ
工を取り出ずだめの２つのフォトカブラＰＣ，、Ｉ）Ｃ
，と、回転円板１２と、温度補償のための補助信号りを
取り出すためのフォトカプラＰＣ２とからなる光電式パ
ルス発振器が使用されている。
速度に比例した周波数を有する２つの信号φ１．φλ
を発する検出手段として、主として、出力信号ψ１．φ
工を取り出ずだめの２つのフォトカブラＰＣ，、Ｉ）Ｃ
，と、回転円板１２と、温度補償のための補助信号りを
取り出すためのフォトカプラＰＣ２とからなる光電式パ
ルス発振器が使用されている。
この光電式パルス発振器は、第２図に示すように、被測
定回転軸１０にスリット１４を所定の等間隔で円周に形
成した円板１２を味着し、円板１２のスリット１４を介
し対向関係で発光素子、例えば発光ダイオード１６ａ
、 １７ａ及び感光素子、例えば感光トランジスタ１６
ｂ 、 １７ｂを含むフォトカブラＰ ＣＩ、Ｐ Ｃ＞
を配置する。
定回転軸１０にスリット１４を所定の等間隔で円周に形
成した円板１２を味着し、円板１２のスリット１４を介
し対向関係で発光素子、例えば発光ダイオード１６ａ
、 １７ａ及び感光素子、例えば感光トランジスタ１６
ｂ 、 １７ｂを含むフォトカブラＰ ＣＩ、Ｐ Ｃ＞
を配置する。
間しく、円板１２の円周外側に一対の発光素子、例えば
発光ダイオード１８ａおよび受光素子、例えば感光トラ
ンジスタ１８ｂを含むＰｃｔ。
発光ダイオード１８ａおよび受光素子、例えば感光トラ
ンジスタ１８ｂを含むＰｃｔ。
ＰＣλ と同じフォトカプラＰＣ，？ を配置する。
発光ダイオード１６ａ、 １７ａ、 １８ａを図示の極
性で直列に接続し、受光トランジスタ１６ｂ、 Ｌ７ｂ
、 １８ｂのコレクタを互いに接続すると共に所定電圧
源Ｐに接続する。トランジスタ１６ｂのエミッタは負荷
抵抗２０．２１に接続する。トランジスタ１８ｂのエミ
ッタば負荷抵抗２２に接続すると共に調節増幅器３０の
負端子に接続し、関節増幅器３０の正端子は定電圧源Ｅ
に接続し、調節増幅器３０の出力端子はダイオード１８
ａのアノードに接続する。この場合、フォトカプラＰＣ
／、負荷抵抗２２．関節増幅器３０は温度補償回路を構
成する。
性で直列に接続し、受光トランジスタ１６ｂ、 Ｌ７ｂ
、 １８ｂのコレクタを互いに接続すると共に所定電圧
源Ｐに接続する。トランジスタ１６ｂのエミッタは負荷
抵抗２０．２１に接続する。トランジスタ１８ｂのエミ
ッタば負荷抵抗２２に接続すると共に調節増幅器３０の
負端子に接続し、関節増幅器３０の正端子は定電圧源Ｅ
に接続し、調節増幅器３０の出力端子はダイオード１８
ａのアノードに接続する。この場合、フォトカプラＰＣ
／、負荷抵抗２２．関節増幅器３０は温度補償回路を構
成する。
回転軸重０の回転に際し、スリソトエ４を介する通光量
の変化に応じて負荷抵抗２０．２１に現われる出力電圧
φ９．φムの値が、第３図に示すように円板１２の回転
角により変化する。
の変化に応じて負荷抵抗２０．２１に現われる出力電圧
φ９．φムの値が、第３図に示すように円板１２の回転
角により変化する。
この出力電圧φＩ 、φムの波形は正弦波、台形波、三
角波管種々の波形が考えられるが、後述の微分回路によ
りφ１．φ上を微分して得られるφ丁 、φ１が台形波
の方が実用的であることから、φ、の波形は三角波に近
づＬ）るのが望ましい。出力電圧φ２．φ上の波形はス
リットの形状及び発光、受光素子のフード及びレンズの
形状で決められる。また、モワレじまを利用すれば略正
弦波が得られる。
角波管種々の波形が考えられるが、後述の微分回路によ
りφ１．φ上を微分して得られるφ丁 、φ１が台形波
の方が実用的であることから、φ、の波形は三角波に近
づＬ）るのが望ましい。出力電圧φ２．φ上の波形はス
リットの形状及び発光、受光素子のフード及びレンズの
形状で決められる。また、モワレじまを利用すれば略正
弦波が得られる。
この場合に、第２図に示すように、両フォトカプラｐｃ
、、ｐｃ上を互いに９０°の電気角の間隔で配置するこ
とにより、負荷抵抗２０゜２１の端子から第３図に示す
如き互いに９０°の位相差を有する２つの信号φ５．φ
１を取り出すことができる。両信号Φノ 、Φユの周波
数は測定すべき回転速度に比例する。
、、ｐｃ上を互いに９０°の電気角の間隔で配置するこ
とにより、負荷抵抗２０゜２１の端子から第３図に示す
如き互いに９０°の位相差を有する２つの信号φ５．φ
１を取り出すことができる。両信号Φノ 、Φユの周波
数は測定すべき回転速度に比例する。
一方、温度補償回路においては、フォトカプラＰＣ＋
、ＰＣ＾と同じでかつ円板１２の回転とは無関係のフォ
トカプラＰＣｊによって負荷抵抗２２に生ずる出力電圧
φＪを、定電圧Ｅを正端子に供給した調整増幅器３０の
負端子に印加することにより、フォトカプラＰＣＪから
の出力電圧φＪ を常に定電圧Ｅと等しくするように作
動するので、フォトカブラＰＣＩＰＣ上の出力電圧φ３
．ψユ の最大値（スリット１４の通光量最大に対応）
が一定に維持される。
、ＰＣ＾と同じでかつ円板１２の回転とは無関係のフォ
トカプラＰＣｊによって負荷抵抗２２に生ずる出力電圧
φＪを、定電圧Ｅを正端子に供給した調整増幅器３０の
負端子に印加することにより、フォトカプラＰＣＪから
の出力電圧φＪ を常に定電圧Ｅと等しくするように作
動するので、フォトカブラＰＣＩＰＣ上の出力電圧φ３
．ψユ の最大値（スリット１４の通光量最大に対応）
が一定に維持される。
このようにして得られた２つの信号φ、。
ψ２ はそれぞれ微分回路に導かれる。両微分回路はそ
れぞれ演算増幅器２９．コンデンサ２４゜抵抗２５から
構成されている。これらの微分回路は反転増幅回路構成
であり、それぞれの出力端には微分出力−φ、′、−φ
よ′が生じる。
れぞれ演算増幅器２９．コンデンサ２４゜抵抗２５から
構成されている。これらの微分回路は反転増幅回路構成
であり、それぞれの出力端には微分出力−φ、′、−φ
よ′が生じる。
これらの微分出力はそれぞれ演算増幅器２８お回路に導
かれ、これによりφ、′、φ□′が取り出される。第２
図には、これらの４つの微分出力φ、′、φユ′、−φ
、′、−φ工′のうぢφ、′。
かれ、これによりφ、′、φ□′が取り出される。第２
図には、これらの４つの微分出力φ、′、φユ′、−φ
、′、−φ工′のうぢφ、′。
φよ′のみが示されている。
これら４つの微分出力は同期整流回路に導かれて合成さ
れる。同期整流回路は、上述の４つの演算増幅器２８，
２８，２９．２９の出力端と所望の測定出力を受けるた
めの出力端子５Ｂとの間にそれぞれ接続されたアナログ
スイッチの形のゲート５０，５６，５４．５２と前述の
信号φ１ 。
れる。同期整流回路は、上述の４つの演算増幅器２８，
２８，２９．２９の出力端と所望の測定出力を受けるた
めの出力端子５Ｂとの間にそれぞれ接続されたアナログ
スイッチの形のゲート５０，５６，５４．５２と前述の
信号φ１ 。
φよの位相に応じて個々のゲートをオンオフ制御する位
相判定回路とから構成されている。
相判定回路とから構成されている。
この位相判定回路はそれぞれゲー） ５０，５２，５４
゜５６に附属したコンパレータ４０，４２，４４．４６
と、互いに直列接続されて定電圧源に接続された分圧抵
抗３２，３４．３６から構成されている。分圧抵抗３２
．３４間からは電圧Ｅ、が取り出され、分圧抵抗３４．
３６間からは電圧Ｅ、が取り出される。
゜５６に附属したコンパレータ４０，４２，４４．４６
と、互いに直列接続されて定電圧源に接続された分圧抵
抗３２，３４．３６から構成されている。分圧抵抗３２
．３４間からは電圧Ｅ、が取り出され、分圧抵抗３４．
３６間からは電圧Ｅ、が取り出される。
コンパレータ４０，４２は、それぞれ信号φ。
φよ と電圧Ｅ７ とのレベル比較を行ない、それぞれ
φ、＞Ｅ、、φよ ＞ Ｅ。
の条件下で、それぞれゲー）５０．５２をオンする出力
信号ＩＩＩ、２Ｈを発生する。これに対してコンパレー
タ４４，４６はそれぞれ信号φ７．−と電圧Ｅ２のレベ
ル比較を行ない、それぞれ ψ、≦Ｅユ、ら≦Ｅ。
信号ＩＩＩ、２Ｈを発生する。これに対してコンパレー
タ４４，４６はそれぞれ信号φ７．−と電圧Ｅ２のレベ
ル比較を行ない、それぞれ ψ、≦Ｅユ、ら≦Ｅ。
の条件下で、それぞれゲー）５４．５６をオンする出力
信号ＩＬ、 ２Ｌを発生する。この場合に、レベルＥ、
、Ｅｌは第３図からも分るように、ゲー） ５０，５
２，５４．５６が順次９０°の角度幅でオンされていく
ように、しかもその９０°の角度幅が信号φ７．φ工の
山もしくは谷の中心に対称にまたがって位置するように
オンされるように設定されている。このようにして、出
力端子５８には順次、微分出力φ工′、−φ、′。
信号ＩＬ、 ２Ｌを発生する。この場合に、レベルＥ、
、Ｅｌは第３図からも分るように、ゲー） ５０，５
２，５４．５６が順次９０°の角度幅でオンされていく
ように、しかもその９０°の角度幅が信号φ７．φ工の
山もしくは谷の中心に対称にまたがって位置するように
オンされるように設定されている。このようにして、出
力端子５８には順次、微分出力φ工′、−φ、′。
−φ工′、φ／というようにそれらの平坦部が選択され
て現われ、極めてリップルの少ない測定出力を得ること
ができる。したがって、フィルタは省略することができ
、あるいは極めて小さな時定数のフィルタで済むので応
答性を犠牲にすることなく、十分な精度の測定出力を得
ることができる。４つの微分出力の信号φ７ 、φユに
同期した整流は、回転方向が逆の場合には負の極性の測
定出力をもたらす。これは、回転方向が逆の場合、信号
φノφユ との間の相順が逆になることから容易に理解
することができる。
て現われ、極めてリップルの少ない測定出力を得ること
ができる。したがって、フィルタは省略することができ
、あるいは極めて小さな時定数のフィルタで済むので応
答性を犠牲にすることなく、十分な精度の測定出力を得
ることができる。４つの微分出力の信号φ７ 、φユに
同期した整流は、回転方向が逆の場合には負の極性の測
定出力をもたらす。これは、回転方向が逆の場合、信号
φノφユ との間の相順が逆になることから容易に理解
することができる。
本発明によれば、互いに９０°の位相差を有する２つの
信号φ１．φユから４相の微分出力を得て、これらを信
号φ１．φ工の位相を基準として同期整流することによ
り、測定すべき回転速度に比例した大きさと回転方向に
応じた極性を持ち、低速範囲においてもフィルタがなく
ても連続したアナログ測定出力が得られ、要求される低
速範囲の測定精度を満足させることができ、しかも安価
な回路部品の組み合せで簡単に製作することができる。
信号φ１．φユから４相の微分出力を得て、これらを信
号φ１．φ工の位相を基準として同期整流することによ
り、測定すべき回転速度に比例した大きさと回転方向に
応じた極性を持ち、低速範囲においてもフィルタがなく
ても連続したアナログ測定出力が得られ、要求される低
速範囲の測定精度を満足させることができ、しかも安価
な回路部品の組み合せで簡単に製作することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、これ
らの実施例に限定されることなく本発明の精神を逸脱し
ない範囲内において種々の設計変更をなし得ることは勿
論である。
らの実施例に限定されることなく本発明の精神を逸脱し
ない範囲内において種々の設計変更をなし得ることは勿
論である。
第１図は本発明装置の一実施例を示す回路図、第２図は
本発明の回転速度測定装置におけるフォトカプラと回転
円板のスリットとの相対配置関係を示す回転円板の要部
側面図、第３図は第１図に示す回路の作動説明図である
。 １０・・被測定回転軸 １２・・円 板１４・・スリッ
ト １６ａ ・発光ダイオード１６ｂ ・感光トランジ
スタ １８ａ ・発光ダイオード１８ｂ・感光トランジ
スタ ２２・・負荷抵抗２４・・コンデンサ ２５，２
６．２７・・抵 抗２８．２９・・演算増幅器 ３０・
・調節増幅器３２．３４．３６・抵抗 ４０．４２，４４．４６ ・・コンパレータ５０．５２
．５４．５６ ・・ゲート ５８・・出力端子
本発明の回転速度測定装置におけるフォトカプラと回転
円板のスリットとの相対配置関係を示す回転円板の要部
側面図、第３図は第１図に示す回路の作動説明図である
。 １０・・被測定回転軸 １２・・円 板１４・・スリッ
ト １６ａ ・発光ダイオード１６ｂ ・感光トランジ
スタ １８ａ ・発光ダイオード１８ｂ・感光トランジ
スタ ２２・・負荷抵抗２４・・コンデンサ ２５，２
６．２７・・抵 抗２８．２９・・演算増幅器 ３０・
・調節増幅器３２．３４．３６・抵抗 ４０．４２，４４．４６ ・・コンパレータ５０．５２
．５４．５６ ・・ゲート ５８・・出力端子
Claims (1)
- （１）互いに９０°の位相差を有し且つ測定すべき回転
速度に比例した周波数を有する２つの信号を発する検出
手段を備え、測定すべき回転速度に比例した大きさと回
転方向に応じた極性を有するアナログの測定出力を得る
回転速度測定装置において、前記検出手段からの２つの
信号をそれぞれ微分する微分回路と、該微分回路の出力
を反転する反転回路と、前記検出手段からの信号の位相
を基準として前記微分回路および反転回路からの４つの
信号を同期整流して合成することにより所望の測定出力
を発する同期整流回路とを具備することを特徴とする回
転速度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10657884A JPS6035271A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 回転速度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10657884A JPS6035271A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 回転速度測定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7450777A Division JPS6022299B2 (ja) | 1977-06-24 | 1977-06-24 | 回転速度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035271A true JPS6035271A (ja) | 1985-02-23 |
Family
ID=14437103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10657884A Pending JPS6035271A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 回転速度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035271A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0323905A2 (en) * | 1988-01-07 | 1989-07-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | A speed detecting device |
-
1984
- 1984-05-28 JP JP10657884A patent/JPS6035271A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0323905A2 (en) * | 1988-01-07 | 1989-07-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | A speed detecting device |
| EP0323905A3 (en) * | 1988-01-07 | 1991-03-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | A speed detecting device |
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