JPS6179165A - ロ−タリエンコ−ダを用いたアナログ速度検出方法 - Google Patents

ロ−タリエンコ−ダを用いたアナログ速度検出方法

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Publication number
JPS6179165A
JPS6179165A JP20042584A JP20042584A JPS6179165A JP S6179165 A JPS6179165 A JP S6179165A JP 20042584 A JP20042584 A JP 20042584A JP 20042584 A JP20042584 A JP 20042584A JP S6179165 A JPS6179165 A JP S6179165A
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JP
Japan
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speed
speed detection
rotary encoder
circuit
analog
Prior art date
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Pending
Application number
JP20042584A
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English (en)
Inventor
Shigefumi Kurita
栗田 茂文
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP20042584A priority Critical patent/JPS6179165A/ja
Publication of JPS6179165A publication Critical patent/JPS6179165A/ja
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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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、直流機または交流機の速度検出に係り、特
に位置決め制御を行うサーボシステムやスピンドルシス
テムに応用し得るロータリエンコーダを用いたアナログ
速度検出方法に関する。
(従来の技術) 従来のロータリエンコーダを用いた速度検出回路の基本
構成を第2図に示す。すなわち、・第2図から明らかな
ように、従来のアナログ速度検出方法は、電動111M
に直結したロータリエンコーダPGにより速度に比例し
たパルスを発生させ、この出力パルスを周波数−電圧変
換器F / V C0NV、により速度に対応した出力
値すなわち速度検出値N15tを得るものである。
しかしながら、従来の速度検出回路によれば、電動機M
の速度が低下するに従って、ロータリエンコーダPGで
検出されるパルスのパルス周期tIfi長くなるため、
周波数−電圧変換器1: / V C0NV、における
速度検出値N istに大きなりプルを生じ、電動!f
iMの安定な速度制御に対し悪影響を与える。特に、電
動機Mが超低速で運転されている場合、第3図に示すよ
うに、ロータリエンコーダPGで検出されるパルスのパ
ルス周期tがさらに長くなり、しかもこの間に電動機M
に対し電流すなわちトルクの急変指令が与えられた場合
、電動機Mの速度検出1i!(実線で示す)はその実際
の速度(破線で示す)に比べて著しいりプルを生じる。
なお、この場合、第3図からも明らかなように、単に速
度検出値に止まらず、速度検出の大幅な検出遅れを生じ
る難点もある。この検出遅れも電動機の安定な速度制御
に対し悪影響を与える。
[発明が解決しようとする問題点] そこで、本発明においては、前述した従来のロータリエ
ンコーダを用いた速度検出回路で生じる速度検出値のり
プルおよび適正な速度検出値が得られるまでの検出遅れ
を防止し、電動機の安定な速度制御を実現するためのア
ナログ速度検出方法を提供するにある。
c問題点を解決するための手段] 本発明においては、電動機速度の高速時と低速時とを判
別し、特に低速時に際しては出カバルス毎にその大きさ
を一定に保持するよう回路構成してリプルの発生を除去
するようにする。
すなわち、本発明においては、電動機にロータリエンコ
ーダを直結してこのロータリエンコーダの出力パルスを
周波数−電圧変換器を介して速度検出値を得るよう構成
したアナログ速度検出方法において、1前記周波数−電
圧変換器の出力信号に基づいて所定値以下の低速状態を
判別し、低速時にロータリエンコーダの出力パルスを整
形してパルス毎にその積分値をサンプルホールドして得
られる速度相当値を取出すことを特徴とする。
この場合、ロータリエンコーダの出力パルスは90”の
位相差を有する2種の方形波を使用すれば好適である。
また、低速時に出力パルスと出力パルスとの間に電動機
トルクの急変を生じた際そのトルクの極性と大きさとを
検出して電動機の速度変化を演算し、低速時の速度検出
値を補正すれば好適である。
さらに、電動機の高速時と低速時における速度検出値の
取出しをアナログスイッチにより選択的に行なうように
すれば好適である。
[作用] 本発明によれば、低速時における周期の長いパルスをパ
ルス毎に積分しその値をホールドして割算を行うことに
より速度検出値のりプルを低減し、しかも電動機トルク
の極性と大きさとを検出してその速度変化を予測し速度
検出値の補正を行うことができ、低速時における速度検
出を従来の速度発電機を使用した場合と略同様に円滑に
達成することができる。
〔実施例〕
次に、本発明に係るロータリエンコーダを用いたアナロ
グ速度検出方法につき添付図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
第1図は、本発明に係るアナログ速度検出方法を実施す
る速度検出回路を示すものである。すなわち、第1図に
おいて、参照符号10は電動機、12はロータリエンコ
ーダを示す。本実施例において、ロータリエンコーダ1
2の出力信号としては、90°の位相差を有するA相お
よびB相方形波パルスを使用する。そこで、このロータ
リエンコーダ12で得られるパルス信号は、逓倍回路1
4を介して周波数−電圧変換器16に供給するよう構成
する。また、前記ロータリエンコーダ12で得られるパ
ルス信号は、パルス整形回路18および位相判別回路2
0にそれぞれ供給するよう構成する。しかるに、前記パ
ルス整形回路18の出力は、積分回路22)サンプルホ
ールド回路24、割算器26、加算器28に順次供給さ
れ、この加算器28の出力はアナログスイッチ30を介
して極性選択回路32に供給される。一方、前記周波数
−電圧変換器16の出力も、アナログスイッチ34を介
して前記極性選択回路32に供給される。なお、前記一
対のアナログスイッチ30.34は、周波数−電圧変換
器16の出力をコンパレータ36により低速および高速
の判別を行って前記アナログスイッチ3o、34を選択
的に動作するよう構成する。さらに、本実施例において
は、電動機1oの電流からトルクの極性および大きさを
検出するためのトルク極性判別回路38および積分回路
40が設けられる。なお、参照符号42はゼロホールド
信号を前記各積分回路22および40へ供給するための
コンバータを示す。
次に、前記構成からなる速度検出回路の動作につき説明
する。
まず、本実施例回路において、ロータリエンコーダ12
の90°の位相差を有するA相パルスとB相パルスとか
らなる出力信号を逓倍回路14を介して周波数−電圧変
換器16に入力し、得られる出力信号は従来と同様の速
度検出値N15tが得られる。しかるに、本発明におい
ては、この周波数−電圧変換器16で得られる出力信号
は、コシパレータ36により低速および高速の判別を行
い、高速の場合のみアナログスイッチ34を開放し、極
性選択回路32を介して速度検出値N istとして取
出すことができる。
一方、前記ロータリエンコーダ12の出力信号を入力す
るパルス整形回路18は、90”の位相差を有するA相
およびB相の方形波パルスをワンショットパルスに整形
する。得られたワンショットパルスは積分回路22に入
力してパルス毎に積分し、その積分値を次のサンプルホ
ールド回路24に入力した後割算器26に入力すること
によって電動機10の速度相当値が得られる。この場合
、所定のパルス周期内に電動機10の電流(トルク)の
急変がなければ、この間は一定の速度検出波形となる。
ところで、前記トルク極性判別回路38および積分回路
40は、電動機1oの急変を検出し、これに応じた速度
の変化を予測演算する回路を構成する。従って、前記積
分回路40の出力は前記加算器26の出力に対し加%t
a28に入力されて加算される。従って、加算機28の
出力には、第4図に破線で示したと略同様の速度検出値
が得られる。しかる   (に、本実施例回路において
は、前記周波数−電圧変換器16より出力される速度検
出値がコンパレータ36により低速であることを判別し
た際には、アナログスイッチ3oを開放して前記加算器
28の速度検出値が極性選択回路32を介して取出され
る。
また、位相判別回路2oの出力は、トルク極性判別回路
38および極性選択回路32に供給されて、極性の選択
および判別操作を適正に行う。さらに、パルス整形回路
18のワンショットパルス出力は、積分回路4oヘリセ
ット信号として供給される。
[発明の効果] 前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
電動機速度につき低速および高速の判別を行ない、高速
時には従来と同様にロータリエンコーダの出力パルスを
逓倍回路を介して周波数−電圧変換器により得られる速
度検出1mN15tをそのまま取出し、一方低速時には
ロータリエンコーダの出力パルスをパルス整形回路で整
形した後各パルス毎に積分回路、サンプルホールド回路
および割算器を順次介してパルス間の速度検出値N i
stを一定にして低速時に発生するりプルを除去するこ
とができる。
また、本発明においては、低速時において、パルスとパ
ルスとの間に電動機トルクの急変を生じた場合でも、ト
ルク極性判別回路および積分回路を介してトルクの極性
および大きさを検出し、これによって電動機の速度変化
を演算し、前記低速時における速度検出値にさらに補正
を加えることによって適正な速度検出を達成することが
できる。
従って、本発明によれば、ロータリエンコーダと周波数
−電圧変換器を使用したアナログ速度検出方式において
、低速時の速度検出を従来の速度発電機を使用した速度
検出と略同様にして適正かつ円滑に達成することができ
る。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明方法は前記実施例に限定されることなく、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。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るロータリエンコーダを用いたアナ
ログ速度検出方法の一実施例を示す速度検出回路のブロ
ック結線図、第2図は従来の速度検出回路の概略図、第
3図は従来の速度検出方法による電動機低速時の速度検
出波形図、第4図は従来の速度検出方法による電動機低
速時におけるトルク急変に際しての速度検出波形図であ
る。 10・・・電動機  12・・・ロータリエンコーダ1
4・・・逓倍回路 16・・・周波数−電圧変換器18
・・・パルス整形回路 20・・・位相判別回路 22・・・積分回路 24・・・サンプルホールド回路 26・・・割算器   28・・・加算器30・・・ア
ナログスイッチ 32・・・極性選択回路 34・・・アナログスイッチ 36・・・コンパレータ 38・・・トルク極性判別回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電動機にロータリエンコーダを直結してこのロー
    タリエンコーダの出力パルスを周波数−電圧変換器を介
    して速度検出値を得るよう構成したアナログ速度検出方
    法において、前記周波数−電圧変換器の出力信号に基づ
    いて所定値以下の低速状態を判別し、低速時にロータリ
    エンコーダの出力パルスを整形してパルス毎にその積分
    値をサンプルホールドして得られる速度相当値を取出す
    ことを特徴とするロータリエンコーダを用いたアナログ
    速度検出方法。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載のアナログ速度検出方
    法において、ロータリエンコーダの出力パルスは90°
    の位相差を有する2種の方形波を使用してなるロータリ
    エンコーダを用いたアナログ速度検出方法。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載のアナログ速度検出方
    法において、低速時に出力パルスと出力パルスとの間に
    電動機トルクの急変を生じた際そのトルクの極性と大き
    さとを検出して電動機の速度変化を演算し、低速時の速
    度検出値を補正してなるロータリエンコーダを用いたア
    ナログ速度検出方法。
  4. (4)特許請求の範囲第1項または第3項記載のアナロ
    グ速度検出方法において、電動機の高速時と低速時にお
    ける速度検出値の取出しをアナログスイッチにより選択
    的に行うことからなるロータリエンコーダを用いたアナ
    ログ速度検出方法。
JP20042584A 1984-09-27 1984-09-27 ロ−タリエンコ−ダを用いたアナログ速度検出方法 Pending JPS6179165A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6418060A (en) * 1987-07-14 1989-01-20 Yokogawa Electric Corp Tachometer
JPH0336957U (ja) * 1989-08-22 1991-04-10

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6418060A (en) * 1987-07-14 1989-01-20 Yokogawa Electric Corp Tachometer
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