JPS61270662A - 回転数検出装置 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は、回転数検出装置に関し、特に電動機等の回転
数検出装置に関する。

背植技術 従来この種の装置として第３図に示すものがあった。図
において、直流電動機１０回転数に比例した周波数のパ
ルスを発生ずる周波数発生器（「Ｇ）２が設【ノられて
おり、この周波数発生器２からのパルス出力はＦ−Ｖコ
ンバータ３によりその周波数に化倒した直流電圧に変換
される。Ｆ−Ｖ］コンバータ３しては、一般的には、モ
ノマルチバイブレータ及びローパスフィルタの直結回路
が用いられる。「−Ｖ］コンバータ３よって生成された
電圧は、△／Ｄコンバータ４によりディジタルデータに
変換される。以上の過程を経て直流電動機１の回転数に
応じたディジタルデータが得られる。

このディジタルデータは演算回路５に入力され、目標値
入力端子６から入力されるデータと比較演算され、制御
データとして出力される。この出力制御データはＤ／Ａ
ｌｌンバータ７により電圧に変換され、この電圧はドラ
イバーアンプ８により駆動電圧又は駆動電流となって直
流電動機１に供給される。

以−１−の構成は、目標回転数がディジタルデータで与
えられる」；うな直流電動機１の回転制御ループであり
、周波数発生器２、Ｆ　−Ｖ　Ｘ１ンバータ３及びＡ／
ＤＴＩンバータ４を介して直流電動機１の回転数に応じ
たデータを１ｑ、演算回路５により目標回転数との差を
求め、適当な係数を乗じることによって制御データが導
出されるのである。この場合、系は比例制御を用いた帰
）？制御ループを構成している。

このように構成された従来の回転数検出装置では、目標
回転数が低速から高速まで広範囲に口る場合、特に低速
時においで回転数に比例した安定な直流電圧を得るため
には周波数発生器２０周波数（極数）を−」二げるか、
又は［−＝Ｖコンバータ３の時定数を大きくとることが
要求される。しかし、曲名においては、周波数発生器２
の極数は機構的に定められるものであるから、］ス１〜
等を考えると、おのずと制約が生じてくる。一方、後者
においては、目標回転数が連続して変化Ｊ−るどきの過
渡応答の面から、あまり大きな時定数がとれず、又電気
的なオフレッ１〜も大きく影響してくる等の欠点があっ
た。

発明の概翠 本発明は、上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたもので、周波数発生器の出力パルスを時間軸で
取り込んでディジタルデータとすることにより、広範囲
に臼る回転数を高精度で検出可能な回転数検出装置を提
供することを「１的とする。

本発明による回転数検出装置は、回転体の回転数に比例
した周波数のパルスを発生する周波数発生器の出力パル
スを第１のカウンタで一定期間力つン１〜し、該一定期
間より短い周期のパルスを第２のカウンタでカランＩ〜
し、この第２のカウンタの出力を前記周波数発生器の出
力パルスの発生タイミングで記憶手段に記憶し、第１０
カウンタのカウンタ出力が所定値よりも大なるどぎは前
記記憶手段の出力に基づいて、該所定値にりも小なると
きは前記第１のカウンタの出力に基づいて回転体の回転
数を算出する構成となっている。

実　　施　　例 以上、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図であって
、図中第３図と同等部分は同一符号により示されており
、直流電動機１、周波数発生器２Ｄ／Ａ−１ンバータ７
及びドライバーアンプ８は第２図で説明した従来回路例
と同一のものであるため、これらに関しての説明は重複
するのでここでは省略する。

図において、周波数発生器２の出力パルスは第１０カウ
ンタ９及び記憶手段としてのラッチ回路１０に供給され
る。第１０カウンタ９は、周波数発生器２の出力パルス
をクロック入力、発振器１１から出力されるパルス（周
期τ１）をクリア人力としており、その出力としては、
常に、発振器１１の出力パルスの周期で決定される一定
期間（τ１）内の周波数発生器２のパルス数が得られる
。

発振器１２から出力される」ニ記周明τ１よりも短い周
期τ２のパルスをクロック入力どするフリーランカウン
タ構成の第２のカウンタ１３が設りられており、このカ
ウンタ出力は周波数発生器２の出力パルスの立上り又は
立下りのタイミングでラッチ回路１０に貯えられる。第
１のカウンタ９及びラッチ回路１０の各出力は演算回路
１４の入力となる。演算回路１４は、第１のカウンタ９
のカウント値と所定値どを比較し、周波数発生器２の出
力として第１のカウンタ９及びラッチ回路１０の各出力
のどちらを用いるかを選択する機能をも備えており、選
択した出力に基づいて直流電動Ｒ１の回転数を算出する
動作をなす。

次に、本発明ににる回転数検出装置の回路動作について
説明する。

時刻Ｔｏに、周波数発生器２の出力パルスが発−６＝ 牛したとして、このときのラッチ回路１０の値をＤｏ　
（ｎピッ１へデータ）とする。次の周波数発生器２の出
力パルスが到来したどきの時刻を丁１とし、このときの
ラッチ回路１０の値をＤ＋　どづ−ると、直流電動機１
０回転数ｒＭ［ｒ、ｆｌ、Ｉｌｌ　１は、なる式で表わ
される。ここに、ｆｃＫ＋　は光振器１２の周波数、Ｋ
Ｔ・は周波数発生器２の極数である。また、検出可能最
低回転数ＦＭ旧Ｎ　　［ｒ、ｐ、ｍ　］は、 であり、検出時間はＴ＋　−Ｔｏである。

にって、低速回転を検出するためには、Ｄのピッ１〜数
を増ヤ）す必要があり、しかも検出時間がそれに伴って
増大するので、中速、高速時の検出精度は高いが低速検
出には不向きである。一方、第１のカウンタ９のノＪウ
ン１〜値は周波数発生器２の出力パルスの個数を示して
いるから、直流電動機１の回転数ＦＭ　［ｒ、Ｉ）、ｍ
　］は、なる式で表わされる。ここに、τ１は発振器１
１の出ノｊパルスの周期、ＤＫは第１のカウンタ９のカ
ウント値である。この場合、検出可能最低回転数「ド旧
Ｎ　　［ｒ、ｐ、ｍコは、 であり、検出時間はτ１一定である。よって、検出精度
は落ちるが低速回転を有限時間で検出することが可能と
なる。

そこで、演算回路１４においては、第２図の７０−ヂャ
−１−に示Ｊ−手順従って直流電動機１の回転数の演算
が行なわれる。すなわち、ステップ１に８５いて第１の
カウンタ９のカウント値が所定値ＤＲより人か否かを判
定し、大なるとぎはラッチ回路１０の出力を選択しくス
テップ２）、更にステップ３で上記（１）式を用いて直
流電動機１の回転数を算出する。一方、小なるどきには
第１のカウンタ９のカウント値を選択しくステップ４）
、更にステップ５で一ト記（２）式を用いて直流電動機
１の回転数を算出することにより、低速から高速までの
広範囲に亘って良好に回転数の検出が可能どなる。

なお、」７記実施例では、発振器１１と１２とは別個の
ものとしたが、第２のカウンタ１３がフリーランカウン
タであることから、第２のカウンタ１３のいずれかのピ
ッ１〜出力をもって発振器１１ど買換えても良く、」７
記実施例と同様の効果を奏する。このとき、τ１は最大
で２　×τ２どなる。

また、−１−記実施例では、カウンタ９，１３、ラッチ
回路１０、演算回路１４を分割したブロックで示してハ
ード的に説明したが、これらをタイマー内蔵のワンチッ
プマイクロコンビコータに隋換え、プログラムにより個
々の機能を実現すること−〇　− も可能であり、実用上コス１〜、汎用ｆ１の面で有利で
ある。

更に、」−記実施例では、直流電動機の回転数を検出す
る場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、あらゆる回転体の回転数の検出に適用し１４るも
のである。

発明の詳細 な説明したように、本発明による回転数検出袋間によれ
ば、回転体の回転数を周波数発生器の出力パルスの周期
と一定期間内の周波数発生器の出力パルスの個数（周波
数）との２面からとらえる構成としたので、低速回転検
出は有限時間内で、中高速回転検出は高精度で行なうこ
とができ、広範囲に回る回転数を高精度で検出可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の動作を説明するフローチャート、第３図は従来
例を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・直流電動機　　　　２・・・・・・周波
数発生器５．１４・・・・・・演算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転体の回転数に比例した周波数のパルスを発生する周
   波数発生器と、前記周波数発生器から出力されたパルス
   数を一定期間カウントする第１のカウンタと、該一定期
   間より短い周期のパルスをカウントする第２のカウンタ
   と、前記第２のカウンタの出力を前記周波数発生器の出
   力パルスの発生タイミングで記憶する記憶手段と、前記
   第１のカウンタのカウント値が所定値よりも大なるとき
   は前記記憶手段の出力に基づいて、該所定値よりも小な
   るときは前記第１のカウンタの出力に基づいて前記回転
   体の回転数を算出する演算手段とを備えたことを特徴と
   する回転数検出装置。