JPS6298265A - Speed detecting device - Google Patents

Speed detecting device

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Publication number
JPS6298265A
JPS6298265A JP23731485A JP23731485A JPS6298265A JP S6298265 A JPS6298265 A JP S6298265A JP 23731485 A JP23731485 A JP 23731485A JP 23731485 A JP23731485 A JP 23731485A JP S6298265 A JPS6298265 A JP S6298265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
interruption
program timer
speed
microcomputer
Prior art date
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Pending
Application number
JP23731485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keijiro Sakai
慶次郎 酒井
Nobuyoshi Muto
信義 武藤
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP23731485A priority Critical patent/JPS6298265A/en
Publication of JPS6298265A publication Critical patent/JPS6298265A/en
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  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect speeds from a low speed to a high speed by generating an interruption signal at every sampling period synchronized with an encoder signal and using and operating two program timer alternately at intervals of the interruption signal. CONSTITUTION:A program timer 7a inputs a signal GA which is the output of a frequency dividing circuit 5 and an interruption signal generating circuit 10a outputs an interruption signal IRQA and a status signal STSA indicating the occurrence of an interruption at the rise of the signal GA. Further, a counter 9a is reset when the signal GA falls and counts the cock signal of a microcomputer 14 in a low-level section. A counter 8a counts an encoder pulse S1 at low level section. A program timer 7b, on the other hand, has the same constitution with the timer A7a and inputs a signal GB which is the inverted signal of the signal GA to output an interruption signal IRQB and a status signal STSB. Then, the microcomputer 14 inputs the signals STSA and STSB to judge which program timer initiates an interruption and calculate the speed from a specific expression.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はインクリメンタルエンコーダを用いた電動機の
ディジタル式速度検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a digital speed detection device for an electric motor using an incremental encoder.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来の速度検出装置としては特開昭58−103666
号公報に記載のようにエンコーダパルスで同期されたサ
ンプル周期Tとその区間に入るパルス数Nとから正確に
速度を検出する方式がある。しかし、この方式は、特に
低速時など一般に市販されているプログラマブルタイマ
を用いて速度検出を行う場合、プログラムタイマでN、
Tを計数して、そのデータをマイコンで入力し、再びプ
ログラムタイマで計数を開始するのに多少時間がかかる
。こ夏 の結果、最低エンコーダ信号の2パルス周期でしか速度
が検出できないという問題がある。つまり、1パルス区
間でNとTを検出し、次の1パルス区間でそのデータを
マイコンで入力することが必要となり、パルス数Nが2
以上でしか検出できないと言う問題がある。なお、電動
機の速度制御においては、速度検出周期に対応したサン
プリング周期Tが長くなると制御特性が悪くなる。この
ため。
As a conventional speed detection device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-103666
As described in the above publication, there is a method of accurately detecting the speed from the sample period T synchronized with encoder pulses and the number N of pulses entering that period. However, in this method, when speed detection is performed using a programmable timer that is generally available on the market, especially at low speeds, N,
It takes some time to count T, input the data into the microcomputer, and start counting again with the program timer. As a result of this summer, there is a problem in that the speed can only be detected in the two-pulse cycle of the lowest encoder signal. In other words, it is necessary to detect N and T in one pulse section and input that data into the microcomputer in the next one pulse section, so that the number of pulses N is 2.
There is a problem in that it can only be detected in the above range. Note that in speed control of the electric motor, the longer the sampling period T corresponding to the speed detection period becomes, the worse the control characteristics become. For this reason.

1パルス周期(N=1)毎に速度検出する方式に比べて
従来の方式は2パルス必要となるので同じ速度検出周期
を得るには、1回転当り2倍のパルス数を出力する高周
波エンコーダが必要となる。
Compared to a method that detects speed every pulse period (N = 1), the conventional method requires two pulses, so to obtain the same speed detection period, a high-frequency encoder that outputs twice the number of pulses per rotation is required. It becomes necessary.

この結果高価な装置となる。また、高周波のエンコーダ
パルスとなるので信号伝送も麓かしくなると言う問題が
ある。
This results in an expensive device. Furthermore, since the encoder pulses are of high frequency, there is a problem in that signal transmission becomes difficult.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は上記した従来技術の欠点を除き、簡単な
制御回路で低速時エンコーダ信号の1パルス周期で速度
検出ができ、しかも、低速から高速まで連続的に高精度
に速度検出ができるディジタル式速度検出装置を提供す
ることにある。
The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and to provide a digital system that can detect speed in one pulse cycle of the encoder signal at low speeds with a simple control circuit, and that can continuously detect speeds from low speeds to high speeds with high accuracy. An object of the present invention is to provide a type speed detection device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この目的を達成するために本発明ではエンコーダ信号と
同期したサンプリング周期T毎に割込み信号を発生させ
ると共にプログラムタイマを2個用いて割込み信号間毎
に交互に動作させるようにしたものである。つまりプロ
グラムタイマAが動作している区間にプログラムタイマ
Bで計数したサンプリング周期TBとパルス数NBを入
力し、プログラムタイマBが動作している区間にプログ
ラムAで計数したサンプリング周期T^とパルス数N^
を入力して、このデータを基に速度検出するようにした
ものである。
To achieve this object, the present invention generates an interrupt signal at every sampling period T synchronized with the encoder signal, and uses two program timers to operate alternately between interrupt signals. In other words, input the sampling period TB and the number of pulses counted by program timer B in the period in which program timer A is operating, and input the sampling period T^ and the number of pulses counted in program A in the period in which program timer B is operating. N^
is input, and the speed is detected based on this data.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を第1図により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.

エンコーダパルスS1を入力とした論理積回路1の出力
82信号の立上りと同期してワンショットマルチ2が動
作する。ワンショットマルチ2では一定のパルス幅Ts
の信号S3を出力する。また遅延回路3により83信号
をおよそ、エンコーダパルス幅だけ遅らせS4信号とし
て出力する。なお、反転回路4により84信号が反転さ
れS5信号となり論理積回路1の入力としている。
The one-shot multi 2 operates in synchronization with the rise of the output 82 signal of the AND circuit 1 inputting the encoder pulse S1. In one shot multi 2, constant pulse width Ts
A signal S3 is output. Further, the delay circuit 3 delays the 83 signal by approximately the encoder pulse width and outputs it as the S4 signal. Note that the 84 signal is inverted by the inverting circuit 4 to become the S5 signal, which is input to the AND circuit 1.

また、分周回路5ではS2信号の1/2の周波数に分周
したGA倍信号出力し、反転回路6でOA信号反転後O
B信号として出力している。
In addition, the frequency dividing circuit 5 outputs a GA multiplied signal whose frequency is 1/2 of the S2 signal, and the inverting circuit 6 inverts the OA signal and outputs the GA signal.
It is output as a B signal.

次に、マイクロプロセッサの周辺素子として通常市販さ
れているプログラムタイマA7aの内部構成はカウンタ
8a、9aと割込み信号発生回路10a、論理積回路1
1a、12a、反転回路13aから構成されている。な
お、プログラムタイマA7aは分周回路5の出力である
GA倍信号基に動作するもので、割込み信号発生回路1
0aはOA倍信号入力とし、この信号の立上りで割込み
信号IRQAと割込みが発生したことを表わすステータ
ス信号5TSAを出力する。また、カウンタ9aはGA
倍信号立下りでリセット、OA倍信号低レベル区間マイ
コン14のクロック信号(通常、IMHz以上の周波数
)をカウントする。なお、カウンタ8aはGA倍信号立
下りでリセットし、GA倍信号低レベル区間エンコーダ
パルスS1をカウントする。
Next, the internal configuration of the program timer A7a, which is usually commercially available as a peripheral element of a microprocessor, includes counters 8a and 9a, an interrupt signal generation circuit 10a, and an AND circuit 1.
1a, 12a, and an inversion circuit 13a. Note that the program timer A7a operates based on the GA multiplied signal that is the output of the frequency dividing circuit 5, and
0a is an OA double signal input, and at the rising edge of this signal, an interrupt signal IRQA and a status signal 5TSA indicating that an interrupt has occurred are output. In addition, the counter 9a is GA
Reset at the falling edge of the double signal, and count the clock signal of the microcomputer 14 (usually at a frequency of IMHz or higher) in the OA double signal low level section. Note that the counter 8a is reset at the falling edge of the GA multiplied signal, and counts the GA multiplied signal low level section encoder pulse S1.

一方、プログラムタイマB7bはプログラムタイマA7
aとまったく、同一構成で同じ動作を行うものでカウン
タ8b、9bと割込み信号発生回路10b、論理積回路
11b、12b、反転回路13bから構成されている。
On the other hand, the program timer B7b is the program timer A7.
It has exactly the same structure and operates in the same way as a, and is composed of counters 8b and 9b, an interrupt signal generation circuit 10b, AND circuits 11b and 12b, and an inverting circuit 13b.

なお、プログラムタイマB7bはOA倍信号反転信号で
あるOB倍信号入力とし、この信号を基に動作するもの
である。また、プログラムタイマのデータ出力N^、T
^、 5TSA、 Na、 TB、 5TSBはマイコ
ン14のデータバスに接続され、割込み信号IRQA及
びIRQBはワイヤード論理和回路でマイコンの割込み
IRQ端子へ接続されている。
The program timer B7b receives an OB double signal, which is an inverted OA double signal, and operates based on this signal. Also, program timer data output N^, T
^, 5TSA, Na, TB, and 5TSB are connected to the data bus of the microcomputer 14, and the interrupt signals IRQA and IRQB are connected to the microcomputer's interrupt IRQ terminal by a wired OR circuit.

このように82信号間のサンプリング周期T毎にプログ
ラムタイマAとプログラムタイマBの割込み信号が交互
に発生する。
In this way, interrupt signals of program timer A and program timer B are generated alternately every sampling period T between 82 signals.

次に、サンプリング周期Tと、その区間に入る81信号
のパルス数Nの計数動作を説明する。まずGA倍信号低
レベル区間プログラムタイマAの論理積回路11aが動
作し、第2図のN^倍信号ように、GA倍信号立下りで
カウンタ8aが一度リセットし、その後、81信号を計
数後、GA倍信号高レベル区間、計数値N^がホールド
される。
Next, a description will be given of the sampling period T and the counting operation of the number N of pulses of the 81 signal that falls within that period. First, the AND circuit 11a of the program timer A operates during the GA times signal low level period, and the counter 8a is reset once at the falling edge of the GA times signal, as shown in FIG. , the GA double signal high level section, and the count value N^ are held.

同様に、サンプリング周期T^の計測もGA倍信号立下
りでカウンタ9aが一度リセットされ、GAffi号の
低レベル区間マイコンのクロック信号を計数し、GA倍
信号高レベル区間計数値T^がホールドされる。
Similarly, in measuring the sampling period T^, the counter 9a is reset once at the falling edge of the GA double signal, counts the clock signal of the microcomputer in the low level section of GAffi, and holds the count value T^ in the high level section of the GA double signal. Ru.

一方、プログラムタイマBによるパルス数NBとサンプ
リング周期Taの計測も、第2図に示すようGB倍信号
低レベル区間で動作する。このように、エンコーダパル
ス数Nとサンプリング周期Tの計測もS2信号毎にプロ
グラムタイマAとプログラムタイマBが交互に動作する
ことで行われる。次に、マイコン14で行う速度演算処
理を第3図に示す。まずプログラムタイマから割込みが
入力されると、割込み発生状態を示すステータスレジス
タ5TSA及び5TSBを入力し、どちらのタイマから
の割込みかを判断する。プログラムタイマAからの割込
みの場合、N^とT^データを入力し、N=N^、T=
T^とする。一方、プログラムタイマBからの割込みの
場合Na、Taデータを入力しN = Na、 T :
 Taとする。この後(1)式により速度ω、をマイコ
ンで計算し、求めるものである。
On the other hand, the measurement of the number of pulses NB and the sampling period Ta by the program timer B also operates in the GB multiple signal low level section as shown in FIG. In this way, the measurement of the encoder pulse number N and the sampling period T is also performed by alternately operating the program timer A and the program timer B for each S2 signal. Next, the speed calculation processing performed by the microcomputer 14 is shown in FIG. First, when an interrupt is input from the program timer, status registers 5TSA and 5TSB indicating the interrupt generation status are input, and it is determined which timer the interrupt is from. For interrupts from program timer A, enter N^ and T^ data, N=N^, T=
Let's say T^. On the other hand, in the case of an interrupt from program timer B, input Na and Ta data, N = Na, T:
Let it be Ta. Thereafter, the microcomputer calculates and obtains the speed ω using equation (1).

ωr ” K・ −・・・(1) ただし、Kは1回転当りのエンコーダパルス数により決
まる比例定数である。
ωr ” K· − (1) However, K is a proportionality constant determined by the number of encoder pulses per rotation.

以上述べた本考案の一実施例によれば速度検出サンプリ
ング周期T毎にプログラムタイマAとプログラムタイマ
Bを交互に動作させることで、パルス数Nとサンプリン
グ周期Tのデータ計測終了時点からマイコンでそのデー
タを入力するまでのむだ時間による影響を防止できる。
According to the embodiment of the present invention described above, program timer A and program timer B are operated alternately every speed detection sampling period T, so that the microcomputer can control It is possible to prevent the effects of dead time until data is input.

この結果、低速時、連続した1パルス(N=1)周期で
も速度検出ができると言う効果がある。
As a result, there is an effect that the speed can be detected even in one continuous pulse (N=1) period at low speed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば同一プログラムタイマを2個設け、サン
プリング周期T毎に交互に動作させるのみでN、T、’
−夕を取込む際の1パルス区間のむだ時間を防止するこ
とができる。この結果、エンコーダパルスの1周期(N
=1)でも速度検出ができ、しかも高速領域からパルス
数N=1となる低速領域まで、連続して高精度に速度検
出ができると言う効果がある。
According to the present invention, by simply providing two identical program timers and operating them alternately every sampling period T, N, T,'
- It is possible to prevent dead time in one pulse section when capturing evening light. As a result, one period (N
= 1), the speed can be detected, and the speed can be detected continuously with high accuracy from the high speed region to the low speed region where the number of pulses N=1.

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

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図の動作を示すタイムチャート図、第3図
は第1図に示すマイコンのソフト処理を示すフローチャ
ート図である。 1・・・論理積回路、2・・・ワンショットマルチ、3
・・・遅延回路、5・・・分周回路、4.6・・・反転
回路、第1(¥]
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a time chart showing the operation of FIG. 1, and FIG. 3 is a flow chart showing software processing of the microcomputer shown in FIG. 1...AND circuit, 2...One-shot multi, 3
... Delay circuit, 5... Frequency dividing circuit, 4.6... Inverting circuit, 1st (¥)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、エンコーダパルスで同期された任意のサンプリング
周期T毎に割込み信号を発生させ、その割込み周期Tと
、割込み信号区間に入るエンコーダパルス数Nを測定す
るプログラムタイマと、比例定数をKとしてK・N/T
の速度の演算を行うマイコンとから成る速度検出装置に
おいて、前記サンプリング周期Tと前記パルス数Nを測
定するプログラムタイマAと、更に同様な測定を行うプ
ログラムタイマBを設け、前記速度検出周期に対応した
割込み信号間毎に交互にプログラムタイマAとプログラ
ムタイマBを動作させて前記N及びTを計数し前記K・
N/T演算を行い速度を検出することを特徴とした速度
検出装置。
1. A program timer that generates an interrupt signal every arbitrary sampling period T synchronized with encoder pulses and measures the interrupt period T and the number N of encoder pulses that enter the interrupt signal period, and a N/T
In a speed detection device comprising a microcomputer that calculates the speed of The program timer A and the program timer B are operated alternately between each interrupt signal, and the above N and T are counted.
A speed detection device characterized by detecting speed by performing N/T calculation.
JP23731485A 1985-10-25 1985-10-25 Speed detecting device Pending JPS6298265A (en)

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JP23731485A JPS6298265A (en) 1985-10-25 1985-10-25 Speed detecting device

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JP (1) JPS6298265A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6457174A (en) * 1987-08-27 1989-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Speed signal detector
JP2010261775A (en) * 2009-05-01 2010-11-18 Mitsubishi Electric Corp Frequency measuring circuit

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