JPS61107164A - Apparatus for detecting rotary speed - Google Patents

Apparatus for detecting rotary speed

Info

Publication number
JPS61107164A
JPS61107164A JP22958284A JP22958284A JPS61107164A JP S61107164 A JPS61107164 A JP S61107164A JP 22958284 A JP22958284 A JP 22958284A JP 22958284 A JP22958284 A JP 22958284A JP S61107164 A JPS61107164 A JP S61107164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
rotary
light
signal
sets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22958284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tooru Kaikou
開高 徹
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP22958284A priority Critical patent/JPS61107164A/en
Publication of JPS61107164A publication Critical patent/JPS61107164A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect a rotary speed with high accuracy, by arranging two sets of encoding signal detection units in opposed relation to a rotary disc in a state faced to an encoding signal generation part and applying averaging processing to the speed signal value calculated from two encoding signals. CONSTITUTION:One set of two optical sensors 13, 14 form an encoding signal detection unit and provided to the side opposite to a rotary shaft 1. A comparator 15 is provided in order to compare the outputs of the optical sensors 13, 14 and, when angular velocities omega1a, omega1, when the center of a rotary disc 2 is deviated from that of the rotary shaft 1, is calculated on the basis of the outputs of two comparators 9, 15 by averaging processing in an operator 6, a formula is formed and the ripple of a rotary speed becomes small extremely and, as a result, the detection accuracy of the rotary speed can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は七−夕等の回転体の速度を高精度に検出する
回転速度検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rotational speed detection device that detects the speed of a rotating body such as a Tanabata with high accuracy.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は例えば小野側器■、カタログCAT、N073
9−02、「ロータリエンコーダ」等に示された従来の
オプチカル式回転速度検出器の説明図であり、図におい
て、1は回転体の回転軸、2は回転軸1に固定した回転
ディスク、3は回転ディスク2に対して円周方向に等間
隔配置された複数のエンコード信号発生部としての透光
部、4はこの透光部3に臨んで回転ディスク2に対向設
置された遮光板、5はこの遮光板4上に透光部3に対向
するように設げられた透光部、6は回転ディスク2上に
配置したLED、ランプなどの光源、7.8は遮光板4
の下方に設置され、上記透光部3.5を通過する元パル
スを受光する2個1組のフォトダイオードなどの光セン
サで、これらがエンコード信号検出ユニットを構成する
。9は各党センナ出力を比較するコンパレータ、10は
コンパレータ9の出力、クロックパルス、その他の制御
信号にもとづいて回転体速度を演算する演算器である。
Figure 2 is, for example, Ono Soki■, Catalog CAT, N073.
9-02, is an explanatory diagram of a conventional optical rotational speed detector shown in "Rotary Encoder", etc. In the figure, 1 is a rotating shaft of a rotating body, 2 is a rotating disk fixed to the rotating shaft 1, and 3 Reference numeral 4 indicates a light-transmitting portion serving as a plurality of encode signal generating portions arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the rotating disk 2; 4 a light-shielding plate disposed opposite to the rotating disk 2 facing the light-transmitting portion 3; 5; is a light-transmitting part provided on the light-shielding plate 4 so as to face the light-transmitting part 3; 6 is a light source such as an LED or lamp arranged on the rotating disk 2; 7.8 is the light-shielding plate 4;
A set of two optical sensors such as photodiodes, which are installed below the light transmitting section 3.5 and receive the original pulses passing through the transparent section 3.5, constitute an encode signal detection unit. Reference numeral 9 is a comparator that compares the outputs of the respective sensor sensors, and 10 is an arithmetic unit that calculates the rotating body speed based on the output of the comparator 9, clock pulses, and other control signals.

次に動作について説明する。第3図はこの動作を説明す
る上記演算器内回路各部の信号波形図である。先ず、上
記元センサ7.8によって得た比較器9の出力たる出力
パルスaの立上り部分から微分パルスbを得るとともに
、この微分パルス5間のクロックパルスCの数をカウン
トし、これを積分して鋸歯状パルスdを得る。また、こ
のパルスdを時間平均して平均値パルスeを得る。かか
る各パルスの演算処理は演算器10にて実行され、回転
ディスク2の微小角回転を瞬時速度として検出すること
ができる。ところで、速度検出精度の向上のためには、
上記の透光部3の分解能を高くする必要があり、今日で
はガラスの回転ディスクに写真製法によって透光部5、
遮光部を設けたものが採用されている。なお、この透光
部5は第4図に示すように回転軸1の中心Oを中心とし
て等間隔に設けられ、個々の透光部5の位置誤差が高分
解能下ではそのまま速度検出誤差としてあられれるが、
適当なフィルタによる信号処理によって上記速度誤差を
補正している。
Next, the operation will be explained. FIG. 3 is a signal waveform diagram of each part of the circuit within the arithmetic unit to explain this operation. First, a differential pulse b is obtained from the rising edge of the output pulse a, which is the output of the comparator 9 obtained by the original sensor 7.8, and the number of clock pulses C between the differential pulses 5 is counted and integrated. to obtain a sawtooth pulse d. Further, this pulse d is averaged over time to obtain an average value pulse e. The arithmetic processing of each pulse is executed by the arithmetic unit 10, and the minute angular rotation of the rotating disk 2 can be detected as an instantaneous speed. By the way, in order to improve speed detection accuracy,
It is necessary to increase the resolution of the above-mentioned light-transmitting part 3, and today, the light-transmitting part 5,
A type with a light shielding part is used. Note that the transparent parts 5 are provided at equal intervals around the center O of the rotating shaft 1 as shown in FIG. However,
The speed error is corrected by signal processing using an appropriate filter.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来の回転速度検出装置は以上のように構成されている
ので、透光部5の数が多い高分解能下での回転速度検出
はほぼ十分に達せられるものの、回転ディスク2と回転
軸1との組付けに際して、これらの組付位置のずれ、回
転ディスク2と回転軸1の各回転中心のずれ(偏心)に
よる回転検出誤差の発生は免れ得ない。これを第5図に
ついて説明すると、先ず、回転ディスク2の中心を01
、実際の回転中心を02、この中心02と光通過点(光
通過軌跡上の点) C2までの距離を1’L、  01
゜02間のずれをr1回転ディスク20回転角速度なC
2tとすると、検出する回転速度は光通過点C2での透
光、遮光の繰返し回数に比例する。この透孔、遮光の繰
返し回数の違いは01を中心とする本来の光通過点C1
上で等間隔になっているため、中心01 と光通過点C
2を結ぶ線の角度θの変化つまり角速度ωlで表わされ
る。従って、C2を一定として角度θを求めると、 となる。ここで(1)式を微分してω、を求めると、と
なる。この(2)式より、C1(t)は」L−C2を最
−r 大値、jL−・、を最小値とする。
Since the conventional rotational speed detection device is configured as described above, the rotational speed can be detected almost satisfactorily under high resolution conditions with a large number of transparent parts 5. During assembly, rotation detection errors cannot be avoided due to deviations in these assembly positions and deviations (eccentricity) between the rotation centers of the rotating disk 2 and the rotating shaft 1. To explain this with reference to FIG. 5, first, the center of the rotating disk 2 is set at 01
, the actual rotation center is 02, the distance from this center 02 to the light passing point (point on the light passing trajectory) C2 is 1'L, 01
C
Assuming 2t, the rotational speed to be detected is proportional to the number of times of light transmission and light blocking at the light passing point C2. The difference in the number of repetitions of this transparent hole and light blocking is the original light passing point C1 centered at 01.
Since they are equally spaced on the top, the center 01 and the light passing point C
It is expressed by the change in the angle θ of the line connecting 2, that is, the angular velocity ωl. Therefore, when the angle θ is determined with C2 constant, the following is obtained. Here, by differentiating equation (1) and finding ω, we get the following. From this equation (2), C1(t) has a maximum value of L-C2 and a minimum value of jL-.

fl+f この結果、回転ディ12201回転中に角速度が最大お
よび最小となる部分が生じ、その変化は低周波リップル
として回転検出信号中に含まれることになる。しかし、
このような低周波リップルをフィルタで除去することは
難しく、この低周波リップルが回転速度に悪影響を及ば
ずことを避けられないという問題点があった。
fl+f As a result, portions where the angular velocity is maximum and minimum occur during the rotation of the rotation di 12201, and this change is included in the rotation detection signal as a low frequency ripple. but,
It is difficult to remove such low frequency ripples with a filter, and there is a problem that this low frequency ripple cannot be avoided without adversely affecting the rotational speed.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、エンコード信号発生部を持った回転ディスク
から2組のエンコード信号を得て、これらのエンコード
信号を平均化処理して、リップルの小さい速度検出値を
得ることにより、速度検出誤差を最小限に抑えることが
できる回転速度この発明にかかる回転速度検出装置は、
回転体の回転軸に回転ディスクを取り付け、この回転デ
ィスク、に複数のエンコード信号発生部を設け、このエ
ンコード信号発生部に臨んで2組のエンコード信号検出
ユニットを設け、この2組のエンコード信号検出ユニッ
トからの2組のエンコード信号から求めた速度信号値を
速度演算器により平均化処理するように構成したもので
ある。
This invention was made to solve the above-mentioned problems. Two sets of encoded signals are obtained from a rotating disk having an encoded signal generator, and these encoded signals are averaged to eliminate ripples. The rotation speed detection device according to the present invention has a rotation speed that can minimize speed detection errors by obtaining a small speed detection value.
A rotating disk is attached to the rotating shaft of the rotating body, a plurality of encode signal generating units are provided on the rotating disk, two sets of encode signal detection units are provided facing the encode signal generating unit, and the encode signal detection unit of the two sets is installed. The speed signal values obtained from two sets of encoded signals from the unit are averaged by a speed calculator.

〔作用〕[Effect]

この発明における回転速度検出装置は、回転ディスクに
設けたエンコード信号発生部忙対向設置した2組のエン
コード信号検出ユニットから2つのエンコード信号を取
り出し、そのエンコード信号から速度信号を検出し、こ
の速度信号を平均化処理することKよりリップルの小さ
い速度信号を得て、回転軸と回転ディスクの回転中心が
偏心している場合でも、回転ディスクの回転検出を高精
度に行う。
The rotational speed detection device according to the present invention extracts two encoded signals from two sets of encoded signal detection units installed opposite each other in an encoded signal generating section provided on a rotating disk, detects a speed signal from the encoded signals, and detects the speed signal. To obtain a speed signal with smaller ripples than K by averaging processing, and to detect the rotation of a rotating disk with high precision even when the rotation center of the rotating shaft and the rotating disk are eccentric.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、11は回転ディスク2上に配置した光源、
12は回転ディスク2の透光部3に臨んで配置された遮
光板で、上記遮光板4に設けたものと同様の透光部が設
けられている。13゜14は2個1組でエンコード信号
検出ユニットを構成する光センサで、回転軸1に対して
反対側に設けられている。なお、これらの光センサ13
゜14の間隔および回転ディスク2までの距離は、光セ
ンサ7.8における場合と同じである。15は各光セン
サ出力を比較する比較器、16は演算器であり、2つの
比較器9.15の出力にもとづいて後述の演算を行う。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, 11 is a light source placed on the rotating disk 2;
Reference numeral 12 denotes a light-shielding plate disposed facing the light-transmitting portion 3 of the rotating disk 2, and is provided with a light-transmitting portion similar to that provided on the light-shielding plate 4 described above. Reference numerals 13 and 14 designate optical sensors that together constitute an encode signal detection unit, and are provided on the opposite side of the rotating shaft 1. Note that these optical sensors 13
The spacing of .degree. 14 and the distance to the rotating disk 2 are the same as in the optical sensor 7.8. Reference numeral 15 represents a comparator for comparing the outputs of each optical sensor, and 16 represents an arithmetic unit, which performs the later-described calculation based on the outputs of the two comparators 9 and 15.

なお、第2図に示したものと同一の構成部分には同一符
号を付し、その重複説明を省略しである。
Components that are the same as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant explanation thereof will be omitted.

次に、動作について説明する。この実施例で第2図に付
加したもう1組のエンコード信号検出ユニットの動作が
、第3図の信号波形処理について説明した場合と同様で
あり、しかも回転ディスク2と回転軸1の中心が偏心し
た場合における角速となる。そこで、演算器16におい
てこの2つの角速度ω1.ωl、の平均化処理によって
求めると、ω(1)=(ω1(t)+ω1ノを丹 ×7
置に比較してそれぞれr/B倍となる。通常R)rであ
るため、回転速度のりツプルは極端に小さくなり、それ
だけ回転速度検出の精度を上げることができる。この結
果、2組のエンコード信号検出ユニット出力にもとづき
平均化処理した回転速度検出信号は七−夕等の回転体の
速度を高精度に制御する信号として利用できる。
Next, the operation will be explained. In this embodiment, the operation of the other encoded signal detection unit added to the one shown in FIG. 2 is the same as that described for the signal waveform processing shown in FIG. This is the angular velocity when Therefore, in the computing unit 16, these two angular velocities ω1. By averaging ωl, we find that ω(1)=(ω1(t)+ω1ノ)×7
They are respectively r/B times larger than those at the same position. Since it is normally R)r, the rotational speed ripple becomes extremely small, and the accuracy of rotational speed detection can be increased accordingly. As a result, the rotational speed detection signal averaged based on the outputs of the two sets of encoded signal detection units can be used as a signal for controlling the speed of a rotating body such as Tanabata with high precision.

なお、上記実施例では光学的に回転速度信号を検出する
ものについて説明したのであるが、回転速度信号を磁気
センサや近接センサにより検出し、これをディジタル的
に信号処理することによっても同様の効果を得ることが
できる。この場合にはエンコード信号発生部がマグネッ
トや誘電材料など罠より作られる。
In the above embodiment, the rotation speed signal is detected optically, but the same effect can be obtained by detecting the rotation speed signal with a magnetic sensor or proximity sensor and digitally processing the signal. can be obtained. In this case, the encode signal generator is made from a trap such as a magnet or dielectric material.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、回転ディスク忙設け
たエンコード信号発生部に対し、2組のエンコード信号
検出ユニットを対向設置するとともに、これら両ユニッ
トからのエンコード信号にもとづいて求めた2つの速度
信号を平均化処理するように構成したので、回転速度信
号に含まれるリップルを小さくして回転速度を高精度に
検出できる効果がある。かくして、この回転速度信号を
もとに回転体の回転速度制御を高精度に実行できる0
As described above, according to the present invention, two sets of encode signal detection units are installed opposite to the encode signal generating section provided with a rotary disk, and two sets of encode signal detection units are installed opposite to each other, and two sets of encode signal detection units are obtained based on the encode signals from both of these units. Since the speed signal is configured to be averaged, ripples included in the rotational speed signal can be reduced and the rotational speed can be detected with high accuracy. In this way, the rotational speed of the rotating body can be controlled with high precision based on this rotational speed signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による回転速度検出装置の
説明図、第2図は従来の回転速度検出装置の説明図、第
3図は速度検出方法を示す演算器内部の信号波形図、第
4図は回転ディスクの平面図、第5図は回転ディスクの
中心とその回転中心がずれた場合の速度変化を解析する
ための説明図である。 1は回転軸、2は回転ディスク、3はエンコード信号発
生部、6は光源、7.8は元センサ、11は光源、13
.14は光センサ、16は演算器。 特許出願人    三菱電機株式会社 第1図 1:回軸軸 2: ロ東入テ゛イス9 3: エシコードイ寵号発生壱P 6: 梵S豚 7.8:旭をンブ 11:光、源 13.14:先t〉プ 16:S実算者訓 第2図 第3図 第4図 ら 第5図 手続補正書(自発) 昭和 6霜5−I  日
FIG. 1 is an explanatory diagram of a rotational speed detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional rotational speed detection device, and FIG. 3 is a signal waveform diagram inside an arithmetic unit showing a speed detection method. FIG. 4 is a plan view of the rotating disk, and FIG. 5 is an explanatory diagram for analyzing speed changes when the center of the rotating disk and its center of rotation are deviated from each other. 1 is a rotating shaft, 2 is a rotating disk, 3 is an encode signal generator, 6 is a light source, 7.8 is an original sensor, 11 is a light source, 13
.. 14 is a light sensor, and 16 is a computing unit. Patent Applicant: Mitsubishi Electric Corporation Figure 1 1: Rotation axis 2: Rotary input device 9 3: Ethic code number generation 1 P 6: Sanskrit S pig 7.8: Asahi wo nbu 11: Hikari, source 13.14: 16: S Practical Calculator Training Figure 2 Figure 3 Figure 4 et al Figure 5 Procedural Amendment (Voluntary) Showa 6 Frost 5-I Day

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 回転体の回転軸に取り付けられた回転デイスクと、この
回転デイスク上に円周方向に等間隔配置された複数のエ
ンコード信号発生部と、これらのエンコード信号発生部
に臨んで上記回転デイスクに対向設置された2組のエン
コード信号検出ユニツトと、その2組のエンコード信号
検出ユニツトからの2つのエンコード信号から求めた速
度信号値を平均化処理する速度演算器とを備えた回転速
度検出装置。
A rotary disk attached to a rotating shaft of a rotary body, a plurality of encode signal generating sections arranged at equal intervals in the circumferential direction on the rotary disk, and a plurality of encode signal generating sections arranged opposite to the rotary disk facing these encode signal generating sections. A rotational speed detection device comprising two sets of encoded signal detection units, and a speed calculator for averaging speed signal values obtained from two encoded signals from the two sets of encoded signal detection units.
JP22958284A 1984-10-31 1984-10-31 Apparatus for detecting rotary speed Pending JPS61107164A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22958284A JPS61107164A (en) 1984-10-31 1984-10-31 Apparatus for detecting rotary speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22958284A JPS61107164A (en) 1984-10-31 1984-10-31 Apparatus for detecting rotary speed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61107164A true JPS61107164A (en) 1986-05-26

Family

ID=16894436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22958284A Pending JPS61107164A (en) 1984-10-31 1984-10-31 Apparatus for detecting rotary speed

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61107164A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01227021A (en) * 1988-03-08 1989-09-11 Tokyo Riyousuiki Kogyosho:Kk Method and apparatus for testing flowmeter and displacement meter
CN110308300A (en) * 2019-06-27 2019-10-08 厦门盈趣科技股份有限公司 A kind of rotating speed measurement method and device merging multifrequency nature data

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01227021A (en) * 1988-03-08 1989-09-11 Tokyo Riyousuiki Kogyosho:Kk Method and apparatus for testing flowmeter and displacement meter
CN110308300A (en) * 2019-06-27 2019-10-08 厦门盈趣科技股份有限公司 A kind of rotating speed measurement method and device merging multifrequency nature data
CN110308300B (en) * 2019-06-27 2021-09-21 厦门盈趣科技股份有限公司 Rotating speed measuring method and device fusing multiple characteristic data

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3725545B2 (en) Displacement sensor and torque sensor
US8466672B2 (en) Method of processing encoder signals
JPH04260983A (en) Method and device for detecting control information
GB2389422A (en) Method for initialsing position with an encoder
WO2018195053A1 (en) Methods and systems for measuring parameters of rotating shafts and couplings
JP2549280B2 (en) Rotary Encoder
US4559524A (en) Rotary encoder
JPS61107164A (en) Apparatus for detecting rotary speed
JPS61104220A (en) Trouble-shooting circuit of body movement detecting apparatus
JP6507347B2 (en) Capacitance type angle detector
US20060050285A1 (en) Position Encoder with Directional Output
JPH06347287A (en) Magnetic displacement/rotation detection sensor
JPS60102520A (en) Rotary encoder
JPS5845510A (en) Rotary encoder
JPH04259Y2 (en)
JP3485981B2 (en) Rotation angle detector
JPS63212817A (en) Displacement converter
JP3157949B2 (en) Optical rotation torque detector
JPS60203814A (en) Absolute encoder
JPS61202118A (en) Magnetic type rotation detector
JPH0439019B2 (en)
JPH08159811A (en) Movement detection device
JPS61178628A (en) Shaft horsepower meter
JPH02290510A (en) Position and speed detecting device
CN116235027A (en) Encoder apparatus