JPS63214617A - Detector for absolute position of multiple rotation - Google Patents

Detector for absolute position of multiple rotation

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JPS63214617A
JPS63214617A JP4843687A JP4843687A JPS63214617A JP S63214617 A JPS63214617 A JP S63214617A JP 4843687 A JP4843687 A JP 4843687A JP 4843687 A JP4843687 A JP 4843687A JP S63214617 A JPS63214617 A JP S63214617A
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JP
Japan
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detection
rotation
resolver
input shaft
rotor
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JP4843687A
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Japanese (ja)
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Yoshihiro Hayakawa
早川 義裕
Teruya Nishina
仁科 照也
Masaru Kubo
大 久保
Takayuki Hoshitani
孝幸 星谷
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37478Excitation of resolver by pulses instead of continuous wave, to save energy
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
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    • G05B2219/50077Keep position by switching over to auxiliary power supply for resolver, encoder

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To securely detect the absolute position of an input shaft by supplying detection pulses to respective stator coils of a resolver and inputting response signals from the rotator coil of the resolver when a main power source is off. CONSTITUTION:A 1st detection part 2 operates when the main power source is on. Sine wave generators 6A and 6B and drivers 7A and 7B supply the stator coils 5A and 5B with sine wave voltages which have a 90 deg. phase difference. An angle detector 8 detects the absolute angle of the input shaft by receiving the voltage of the rotor winding 4. A 2nd detection part 3 operates by a backup battery 12 when the main power source is off, and consists of a CPU 11, pulse generators 9A and 9B, and a comparator 10; and the CPU 11 finds the position of the rotor of the resolver 1 when the power source is off and further detects the direction and quantity of its rotation.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、レゾルバを用いた入力軸の回転位置検出装
置に関連し、殊にこの発明は、多回転にわたって入力軸
の絶対位置を検出するための多回転絶対位置検出装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a rotational position detection device of an input shaft using a resolver, and in particular, the present invention relates to a device for detecting the absolute position of an input shaft over multiple rotations. This invention relates to a multi-rotation absolute position detection device.

〈従来の技術〉 一般に多回転絶対位置検出装置は、入力軸に対し絶対回
転角度検出部と絶対回転数検出部とが設けられた構造の
ものであって、従来この種検出装置として前記絶対回転
数検出部に減速機を用いた方式のものが提案されている
。この方式は、人力軸の回転を機械的に減速して出力軸
に伝え、この出力軸に取り付けた回転ディスクのパター
ンを読み取って、入力軸の絶対回転数を検出するもので
ある。
<Prior art> In general, a multi-rotation absolute position detection device has a structure in which an absolute rotation angle detection section and an absolute rotation speed detection section are provided for the input shaft. A method using a speed reducer in the number detection section has been proposed. In this method, the rotation of the human-powered shaft is mechanically decelerated and transmitted to the output shaft, and the absolute rotational speed of the input shaft is detected by reading the pattern of a rotating disk attached to the output shaft.

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが上記の多回転絶対位置検出装置の場合、減速機
が用いであるため、全体形状およびその重量が著しく嵩
み、また製作コストが高価につくという問題がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the case of the above-mentioned multi-rotation absolute position detection device, since a reduction gear is used, there are problems in that the overall shape and weight are significantly large, and the manufacturing cost is high. be.

この発明は、上記問題点に着目してなされたもので、入
力軸の絶対位置をレゾルバを用いた電気的方法で検出す
ることによって、小型かつ軽量で、しかも安価な多回転
絶対位置検出装置を提供することを目的とする。
This invention was made in view of the above problems, and by detecting the absolute position of the input shaft using an electrical method using a resolver, a small, lightweight, and inexpensive multi-rotation absolute position detection device is provided. The purpose is to provide.

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明では、レゾルバを入
力軸の位置検出主体とすると共に、主電源オン時に入力
軸の多回転にわたる(包封位置を検出するための第1検
出部と、主電源オフ時に入力軸の回転方向および回転量
を検出するための第2検出部と、この第2検出部の電源
をバックアップするためのバックアップ電池とで多回転
絶対位置検出装置を構成している。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention uses a resolver as the main body for detecting the position of the input shaft, and also detects the enclosing position over multiple rotations of the input shaft when the main power is turned on. A first detection section for detecting rotation direction and amount of rotation of the input shaft when the main power is turned off, and a backup battery for backing up the power supply of this second detection section. It constitutes a position detection device.

またこの装置における第2検出部は、 レゾルバの各固定子巻線に対し所定の時間タイミングで
回転子位置検知用の検知パルスを継続供給するパルス供
給手段と、 前記固定子巻線へのパルスの供給によりレゾルバの回転
子巻線に誘起される電圧を応答信号として取り込むため
の信号取込手段と、前記検知パルスの時間タイミングと
前記応答信号の時間タイミングとからレゾルバの回転子
の回転方向および回転量を検出する回転検出手段と、 前記第1検出部による検出結果と前記回転検出手段によ
る検出結果とから人力軸の多回転にわたる絶対位置を算
出する位置算出手段とを具備させている。
Further, the second detection unit in this device includes a pulse supply means for continuously supplying detection pulses for rotor position detection to each stator winding of the resolver at a predetermined time timing, and a pulse supply means for continuously supplying a detection pulse for detecting the rotor position to each stator winding of the resolver; A signal acquisition means for acquiring the voltage induced in the rotor winding of the resolver by the supply as a response signal, and determining the rotational direction and rotation of the resolver rotor from the time timing of the detection pulse and the time timing of the response signal. and a position calculation means that calculates an absolute position over multiple rotations of the human power shaft from the detection result by the first detection unit and the detection result by the rotation detection unit.

〈作用〉 主電源がオン状態にあるときは、第1検出部による通常
の検出動作が実行されて、入力軸の絶対位置が多回転に
わたって検出される。
<Operation> When the main power source is on, the first detection section performs a normal detection operation, and the absolute position of the input shaft is detected over multiple rotations.

主電源がオフされると、バックアップ電池で電源バック
アップされている第2検出部が動作状態となり、主電源
オフ時における入力軸の回転量が回転方向とともに検出
される。
When the main power is turned off, the second detection section whose power is backed up by a backup battery becomes operational, and the amount of rotation of the input shaft when the main power is turned off is detected together with the direction of rotation.

この主電源オフ時の検出動作は、レゾルバの各固定子巻
線へ検知パルスを供給しかつレゾルバの回転子巻線から
応答信号を取り込むことにより行われるもので、回転検
出手段が検知パルスの時間タイミングと応答信号の時間
タイミングとからレゾルバの回転子の回転方向および回
転量を検出し、さらに位置算出手段が第1検出部による
検出結果と回転検出手段による検出結果とから入力軸の
多回転にわたる絶対位置を算出する。
This detection operation when the main power is turned off is performed by supplying a detection pulse to each stator winding of the resolver and taking in a response signal from the rotor winding of the resolver. The rotation direction and amount of rotation of the resolver rotor are detected from the timing and the time timing of the response signal, and the position calculation means detects the rotation direction and amount of rotation of the rotor of the resolver based on the detection result by the first detection section and the detection result by the rotation detection means. Calculate absolute position.

従って主電源オフ時に入力軸が正逆回転しても、その入
力軸の絶対位置が確実に検出されて保持される。
Therefore, even if the input shaft rotates forward or reverse when the main power is turned off, the absolute position of the input shaft is reliably detected and maintained.

この発明の多回転絶対位置検出装置の場合、機械的な減
速機を用いていないから、小型かつ軽量であり、しかも
安価に製作できる。
Since the multi-rotation absolute position detection device of the present invention does not use a mechanical speed reducer, it is small and lightweight, and can be manufactured at low cost.

〈実施例〉 第1図は、この発明の一実施例にかがる多回転絶対位置
検出装置の構成例を示す。
<Embodiment> FIG. 1 shows an example of the configuration of a multi-rotation absolute position detection device according to an embodiment of the present invention.

この装置は、公知のレゾルバlをその入力軸(図示せず
)の回転位置検出主体とするものであって、主電源がオ
ン時に入力軸の多回転にわたる絶対位置を検出するため
の第1検出部2と、主電源がオフ時に入力軸の回転方向
および回転量を検出するための第2検出部3とを具備し
ている。
This device mainly uses a known resolver l to detect the rotational position of its input shaft (not shown), and when the main power is turned on, the first detection device detects the absolute position of the input shaft over multiple rotations. section 2, and a second detection section 3 for detecting the rotation direction and rotation amount of the input shaft when the main power source is off.

前記レゾルバ1は、固定子の内側へ入力軸と一体回転す
る回転子を配備した構造であり、前記回転子には回転子
巻線4が、また固定子には90度の機械的位相差をもつ
固定子巻線5A。
The resolver 1 has a structure in which a rotor that rotates integrally with the input shaft is disposed inside a stator. The rotor has a rotor winding 4, and the stator has a mechanical phase difference of 90 degrees. Stator winding 5A.

5Bが、それぞれ施されている。5B are applied to each.

前記第1検出部2は、主電源がオン状態で動作するもの
で、レゾルバ1の各固定子巻線5A。
The first detection unit 2 operates when the main power source is on, and detects each stator winding 5A of the resolver 1.

5Bに対し90度の電気的位相差をもつ正弦波電圧を与
えるための正弦波発生器6A、6Bおよびドライバ?A
、7Bと、回転子巻線4に誘起された入力軸の回転角度
の関数で変化する電圧を取り込んで入力軸の絶対回転角
度を検出する角度検出器8とを含んでいる。
Sine wave generators 6A, 6B and drivers for providing a sine wave voltage with an electrical phase difference of 90 degrees with respect to 5B? A
, 7B, and an angle detector 8 that detects the absolute rotation angle of the input shaft by capturing a voltage induced in the rotor winding 4 that changes as a function of the rotation angle of the input shaft.

前記第2検出部3は、主電源がオフのときバックアップ
電池12により電源バックアップされて動作するもので
、マイクロコンピュータの制御主体であるCPUII、
2個のパルス発生器9A、9Bおよび、コンパレータ1
0を含んでいる。
The second detection unit 3 operates with power backup from a backup battery 12 when the main power is off, and is operated by a CPU II which is a main control unit of a microcomputer.
Two pulse generators 9A, 9B and comparator 1
Contains 0.

各パルス発生器9A、9Bは、CPUI 1の制御を受
けてレゾルバ1の各固定子巻線5A。
Each pulse generator 9A, 9B is controlled by the CPU 1 to each stator winding 5A of the resolver 1.

5Bに回転子位置検知用の検知パルスを所定の時間タイ
ミングで継続して供給するためのもので、これら検知パ
ルスよる各固定子巻線5A。
5B to continuously supply detection pulses for detecting the rotor position at predetermined time timings, and each stator winding 5A uses these detection pulses.

5Bへの通電により回転予巻vA4には電圧が誘起させ
ることになる。
By energizing 5B, a voltage is induced in the rotating prewinding vA4.

第2図は、各パルス発生器9A、9Bの具体回路構成例
を示すもので、各固定子巻線5A。
FIG. 2 shows an example of a specific circuit configuration of each pulse generator 9A, 9B, and each stator winding 5A.

5Bに対し正方向(図中、矢印pで示す)に検知パルス
を供給するためのアンプ13およびFETなどのスイッ
チ14と、各固定子巻線5A、5Bに対し負方向(図中
、矢印qで示す)に検知パルスを供給するためのアンプ
15およびスイッチ16とから構成されている。
An amplifier 13 and a switch 14 such as an FET for supplying a detection pulse in the positive direction (indicated by arrow p in the figure) to each stator winding 5B, and a negative direction (indicated by arrow q in the figure) to each stator winding 5A, 5B. It is composed of an amplifier 15 and a switch 16 for supplying detection pulses to the circuit (indicated by ).

第1図に戻ってコンパレータ10は回転子巻線4の誘起
電圧に対し所定のしきい値を設定して応答信号を生成し
、これをCPUIIへ出力する。
Returning to FIG. 1, the comparator 10 sets a predetermined threshold value for the induced voltage of the rotor winding 4, generates a response signal, and outputs this to the CPU II.

このcpuiiは、前記各パルス発生器9A。This cpuii is each pulse generator 9A.

9Bで検知パルスを発生させる時間タイミングを設定す
ると共に、前記コンパレータ10より応答信号を取り込
み、検知パルスの時間タイミングと応答信号の時間タイ
ミングとから主電源オフ時におけるレゾルバlの回転子
の位置を求め、さらにその回転方向および回転量を検出
する。
At the same time as setting the time timing for generating the detection pulse in 9B, the response signal is taken in from the comparator 10, and the position of the rotor of the resolver I when the main power is turned off is determined from the time timing of the detection pulse and the time timing of the response signal. , further detecting the direction and amount of rotation.

またCPUI 1は、主電源オン時における前記角度検
出器8の検出データを取り込み、この検出データと主電
源オフ時の前記検出データとからレゾルバ1の入力軸の
多回転にわたる絶対位置を算出する。
Further, the CPU 1 takes in the detection data of the angle detector 8 when the main power is on, and calculates the absolute position of the input shaft of the resolver 1 over multiple rotations from this detection data and the detection data when the main power is off.

第3図は、レゾルバ1の各固定子巻線5A。FIG. 3 shows each stator winding 5A of the resolver 1.

5Bに対する検知パルスの供給方式を示すもので、各固
定子巻線5A、5Bには図中、■〜■で示す正負の方向
に検知パルスが異なる時間タイミング(詳細は後述)で
供給される。
5B, the detection pulses are supplied to each of the stator windings 5A and 5B at different time timings in the positive and negative directions indicated by ■ to ■ in the figure (details will be described later).

第4図は、第3図のパルス供給方式による回転子の位置
検出原理、換言すれば回転子(入力軸)の回転方向およ
び回転量の検出原理を示している。
FIG. 4 shows the principle of detecting the position of the rotor using the pulse supply method shown in FIG. 3, in other words, the principle of detecting the direction and amount of rotation of the rotor (input shaft).

第4図(1)は、回転子巻線4が一方の固定子巻線5A
に対向位置する場合に、この固定子巻線5Aに対し■方
向に検知パルスia−+を供給することにより、回転子
巻線4に正の電圧eが誘起されることを示している。従
ってこの固定子巻線5Aに検知パルスia−+を供給し
た際に、回転子巻線4に正の電圧eが誘起されたときは
、回転予巻14は同図の角度位置にあることがわかる。
FIG. 4 (1) shows that the rotor winding 4 is connected to one stator winding 5A.
, a positive voltage e is induced in the rotor winding 4 by supplying the detection pulse ia-+ in the direction {circle around (2)} to the stator winding 5A. Therefore, when a positive voltage e is induced in the rotor winding 4 when the detection pulse ia-+ is supplied to the stator winding 5A, the rotating pre-winding 14 is at the angular position shown in the figure. Recognize.

同様に第4図(2)は回転子巻線4が他方の固定子巻線
5Bに対向位置する場合を、第4図(3)は回転子巻線
4が固定子巻線5Aの反対向きに位置する場合を、第4
図(4)は回転子巻線4が固定子巻線5Bの反対向きに
位置する場合を、それぞれ示しており、固定子巻線5B
に検知パルス1n−tを供給した際に同様の電圧誘起が
あると回転子巻線4は第4図(2)の角度位置に、また
固定子巻線5Aに検知パルスf A−4を供給した際に
電圧誘起があると回転子巻線4は第4図(3)の角度位
置に、さらに固定子巻線5Bに検知パルスi、−6を供
給した際に電圧誘起があると回転子巻線4は第4図(4
)の角度位置に、6それぞれあることがわかる。
Similarly, FIG. 4(2) shows the case where the rotor winding 4 is located opposite the other stator winding 5B, and FIG. 4(3) shows the case where the rotor winding 4 is located opposite to the stator winding 5A. The case where the fourth
Figure (4) shows the case where the rotor winding 4 is located opposite to the stator winding 5B, and the stator winding 5B
If a similar voltage is induced when the detection pulse 1n-t is supplied to If voltage is induced when the voltage is applied, the rotor winding 4 will move to the angular position shown in FIG. Winding 4 is shown in Figure 4 (4
), it can be seen that there are 6 angular positions.

なお第4図(5)は回転子巻線4が2個の固定子巻線5
A、5Bのちょうど中間に位置する場合を示している。
In addition, in FIG. 4 (5), the rotor winding 4 is replaced by two stator windings 5.
This shows the case where it is located exactly between A and 5B.

この場合は各固定子巻線5A。In this case, each stator winding is 5A.

5Bに検知パルス1414−1u1□を供給した際のい
ずれにも正の電圧e/(ただしe’<e)が誘起され、
これにより回転子巻線4が第4図(5)の角度位置にあ
ることを判断できる。
When the detection pulse 1414-1u1□ is supplied to 5B, a positive voltage e/ (however, e'<e) is induced in both cases.
This makes it possible to determine that the rotor winding 4 is in the angular position shown in FIG. 4 (5).

この実施例の場合、前記コンパレータ10のしきい値を
第4図(5)の誘起電圧e′の近傍に設定しており、こ
れにより回転子巻線4が第5図中、4等分されたいずれ
の角度位置く以下、事象a M−dで示す)にあるかを
検出するようにしている。なお第5図中、Sは回転角度
が0度の基準位置に対応する。
In this embodiment, the threshold value of the comparator 10 is set near the induced voltage e' shown in FIG. 4 (5), so that the rotor winding 4 is divided into four equal parts in FIG. The angular position (hereinafter referred to as event a M-d) is detected. Note that in FIG. 5, S corresponds to a reference position where the rotation angle is 0 degrees.

かくして回転子巻線4の検出位置が例えば事象aから事
象すの方向へ移ったときは回転子は図中、時計回りの方
向へ回転したと判断でき、また事象aから事象dの方向
へ移ったときは回転子は図中、反時計回りの方向へ回転
したと判断できる。
In this way, when the detected position of the rotor winding 4 moves, for example, from event a to event d, it can be determined that the rotor has rotated clockwise in the figure, and when it moves from event a to event d. When this occurs, it can be determined that the rotor has rotated counterclockwise in the figure.

さらに回転子巻線4の検出位置が基準位置Sを越えて事
象dから事象aへ移ったときは回転数が1増加したと判
断でき、また事象aから事象dへ移ったときは回転数が
1減少したと判断できる。
Furthermore, when the detected position of the rotor winding 4 exceeds the reference position S and moves from event d to event a, it can be determined that the number of rotations has increased by 1, and when it moves from event a to event d, the number of rotations increases. It can be determined that the number has decreased by 1.

第6図(11〜(4)は、各固定子巻線5A、5Bに対
し前記検知パルスIA−1+111−□、i□3゜i 
n−aを供給する時間タイミングを示すもので、このう
ち第6図(1)の検知パルスiA−+ と同じタイミン
グで正の誘起電圧(第6図(イ)に示す)が検出された
とき、回転子巻線4は一方の固定子巻線5Aの対向位置
(第7図中、(イ)で示す)にあることがわかる。同様
に検知パルスi、−□、i□3r’B−4と同じタイミ
ングで正の誘起電圧(第6図(ハ)(ホ)(ト)に示す
)が検出されたとき、回転子巻線4は第7図中、(ハ)
(ホ)(ト)で示す位置にあることがわかる。
FIG. 6 (11 to (4)) shows the detection pulse IA-1+111-□, i□3゜i for each stator winding 5A, 5B.
This indicates the time timing for supplying n-a, and when a positive induced voltage (shown in Figure 6 (A)) is detected at the same timing as the detection pulse iA-+ in Figure 6 (1). , it can be seen that the rotor winding 4 is located at a position opposite to one stator winding 5A (indicated by (A) in FIG. 7). Similarly, when a positive induced voltage (shown in Figure 6 (C), (E), and (G)) is detected at the same timing as the detection pulses i, -□, i□3r'B-4, the rotor winding 4 in Figure 7, (c)
It can be seen that they are located at the positions indicated by (e) and (g).

また例えば検知パルス’A−1+  11−2のいずれ
に対しても同じタイミングで正の誘起電圧(第6図(ロ
)に示す)が検出されたとき、回転子巻線4は第7図中
、(ロ)で示す位置にあることがわかるが(第6図(ニ
)(へ)(チ)の場合も同様)、この実施例の場合、こ
の検出信号はコンパレータ10でカットされて無視され
ることになる。
For example, when a positive induced voltage (shown in Figure 6 (B)) is detected at the same timing for both of the detection pulses 'A-1 + 11-2, the rotor winding 4 is It can be seen that the detection signal is at the position shown by , (b) (the same applies to the cases of (d), (f), and (h) in FIG. 6), but in the case of this embodiment, this detection signal is cut off by the comparator 10 and ignored. That will happen.

第8図は、この発明の第2実施例の構成を示すもので、
レゾルバ1をその入力軸の回転位置検出主体とし、第1
検出部2.第2検出部3および、バックアップ電池12
を具備する点は前記の第1実施例と同様である。また第
1検出部2の構成は第1実施例と同様であり、第2検出
部3の構成はパルス発生器9A、9Bに相当する構成が
存在しないことを除いて第1実施例と同様であり、ここ
では対応する構成に対応する符号を付することによりそ
の説明を省略する。
FIG. 8 shows the configuration of a second embodiment of the present invention.
The resolver 1 is the main body for detecting the rotational position of its input shaft, and the first
Detection unit 2. Second detection unit 3 and backup battery 12
It is the same as the first embodiment described above. Further, the configuration of the first detection section 2 is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the second detection section 3 is the same as that of the first embodiment except that there is no structure corresponding to the pulse generators 9A and 9B. There are corresponding configurations, and the description thereof will be omitted here by assigning corresponding symbols to corresponding configurations.

この実施例の場合、CPUIIは第9図に示す如く、レ
ゾルバ1の各固定子巻線5A、5Bに対し■■で示す方
向に検知パルス1A−1+i s−+tを異なる時間タ
イミングで直接供給している。
In the case of this embodiment, as shown in FIG. 9, the CPU II directly supplies detection pulses 1A-1+i s-+t to each stator winding 5A and 5B of the resolver 1 in the directions indicated by ■■ at different time timings. ing.

第10図(11f21は、各固定子巻線5A、5Bに対
し前記検知パルス1A−1*  t、、−zを供給する
時間タイミングを示すもので、このうち第10図(11
の検知パルスiA−+ と同じタイミングで正の誘起電
圧(第10図(イ)に示す)が検出されたとき、回転子
巻線4は一方の固定子巻線5Aの対向位置(第7図中、
(イ)で示す)にあることがわかる。また第10図(1
)の検知パルスi m−zと同じタイミングで正の誘起
電圧(第10図(ハ)に示す)が検出されたとき、回転
子巻線4は他方の固定子巻線5Bの対向位置(第7図中
、(ハ)で示す)にあることがわかる。さらに第10図
(11(21のいずれの検知パルス1A−1+1ll−
□に対しても同じタイミングで正の誘起電圧(第10図
(ロ)で示す)が検出されたとき、回転子巻線4は2個
の固定子巻線5A、5Bの中間位置(第7図中、(ロ)
で示す)にあることがわかる。さらにいずれの検知パル
ス’A−1+  ’B−2に対しても正の誘起電圧が検
出されないとき(第10図(ニ)で示す)、回転子巻線
4は第7図中、(ニ)〜(チ)で示す位置にあることが
わかる。
10(11f21) indicates the time timing for supplying the detection pulses 1A-1*t, -z to each stator winding 5A, 5B.
When a positive induced voltage (shown in Fig. 10 (a)) is detected at the same timing as the detection pulse iA-+ of During,
It can be seen that (shown in (a)) is in place. Also, Figure 10 (1
) When a positive induced voltage (shown in FIG. 10 (c)) is detected at the same timing as the detection pulse i m-z of In Fig. 7, it can be seen that it is in (shown by (c)). Further, in FIG. 10 (11 (21) which detection pulse 1A-1+1ll-
When a positive induced voltage (shown in FIG. 10 (b)) is detected for □ at the same timing, the rotor winding 4 moves to the middle position (7th In the figure, (b)
). Furthermore, when no positive induced voltage is detected for any of the detection pulses 'A-1+'B-2 (as shown in FIG. 10 (d)), the rotor winding 4 is detected as shown in (d) in FIG. It can be seen that it is located at the position indicated by ~ (h).

かくしてこの実施例の場合、回転子巻線4が第11図中
、4分割されたいずれの角度位置(事象a −dで示す
)にあるかを検出するようにしており、例えば回転子巻
線4の検出位置が事象aから事象すの方向へ移ったか、
或いは事象aから事象dの方向へ移ったかによって、回
転子の回転方向を判断すると共に、回転子巻線4の検出
位置が基準位置Sを越えて事象dから事象aへ移ったか
、或いは事象aから事象dへ移ったかによって、回転数
の増減を判断している。
Thus, in the case of this embodiment, it is detected which of the four angular positions (indicated by events a to d) in FIG. 11 the rotor winding 4 is located. Whether the detection position of 4 has moved from event a to event
Alternatively, the direction of rotation of the rotor is determined based on whether the direction has moved from event a to event d, and whether the detected position of rotor winding 4 has moved from event d to event a beyond the reference position S, or whether event a has moved from event a to event a. An increase or decrease in the number of revolutions is determined based on whether the rotation speed has moved from event d to event d.

第12図は、第1.第2の各実施例についての制御動作
の手順を示している。
FIG. 12 shows the first. The control operation procedure for each of the second embodiments is shown.

いま主電源がオン状態下にあって、レゾルバ1の入力軸
が回転すると、第12図のステップ1(図中rsTIJ
で示す)で第1検出部2による通常の検出動作が実行さ
れ、入力軸の絶対位置が多回転にわたって検出される。
Now, when the main power is on and the input shaft of resolver 1 rotates, step 1 in Fig. 12 (rsTIJ in the figure)
), the first detection unit 2 performs a normal detection operation, and the absolute position of the input shaft is detected over multiple rotations.

つぎに主電源がオフ状態または停電状態となると、ステ
ップ2の「主電源オフか?」の判定が“YES”となり
、ステップ3でCPUI 1は角度検出器8による検出
結果(主電源オン時における入力軸の絶対回転角度)を
取り込んで主電源オフ時点の入力軸の回転数nを求め、
これを内部のメモリに記憶する。つぎのステップ4では
、バックアップ電池12で電源バックアップされた第2
検出部3が動作状態となり、レゾルバlの各固定子巻線
5A、5Bに対する検知パルスの供給動作によって、回
転子巻線4がいずれの事象a −dに位置し、また移行
したかが検出される。
Next, when the main power is off or in a power outage state, the determination in step 2 "Is the main power off?" becomes "YES", and in step 3 the CPU 1 displays the detection result by the angle detector 8 (when the main power is on). (absolute rotation angle of the input shaft) and find the rotation speed n of the input shaft at the time the main power is turned off.
Store this in internal memory. In the next step 4, the second
The detection unit 3 enters the operating state, and by the operation of supplying detection pulses to each of the stator windings 5A and 5B of the resolver 1, it is detected to which event a to d the rotor winding 4 is located or to which event it has transitioned. Ru.

その結果、回転子巻線4の位置が事象dから基準位置S
を越えて事象aへ移ったことが検出されると、ステップ
5が”YES”となり、ステップ6で前記メモリに記憶
された回転数nが1加算される。また回転子巻線4の位
置が事象aから基準位置Sを越えて事象dへ移ったこと
が検出されると、ステップ5が“NO”、ステップ7が
“YES”となり、ステップ8で前記メモリに記憶され
た回転数nが1減算される。
As a result, the position of the rotor winding 4 changes from the event d to the reference position S.
When it is detected that the rotation speed has exceeded the limit and moved to event a, step 5 becomes "YES", and step 6 increments the rotation speed n stored in the memory by 1. Further, when it is detected that the position of the rotor winding 4 has moved from event a to event d beyond the reference position S, step 5 becomes "NO", step 7 becomes "YES", and step 8 The rotational speed n stored in is subtracted by 1.

同様の動作が主電源がオフ状態にある間、繰り返し実行
され、これにより主電源オフ時における入力軸の回転量
(回転数の増減分)が回転方向に応じて検出されて回転
数nが補正される。
A similar operation is executed repeatedly while the main power is off, and the rotation amount (increase/decrease in rotation speed) of the input shaft when the main power is off is detected according to the rotation direction, and the rotation speed n is corrected. be done.

かくして主電源がオンされると、ステップ9の判定が“
YES”となって第1検出部2が動作状態となり、角度
検出器8によって入力軸の現在の回転角度rが求められ
る(ステップ10)。
Thus, when the main power is turned on, the judgment in step 9 is “
YES", the first detection unit 2 becomes operational, and the current rotation angle r of the input shaft is determined by the angle detector 8 (step 10).

ついでステップ11において、CPUI 1はこの回転
角度rを取り込み、つぎの0式の演算を実行することに
より入力軸の絶対角度Rを算出した後、ステップ1に戻
って通常の回転角度検出動作を行う仁とになる。
Next, in step 11, the CPU 1 takes in this rotation angle r and calculates the absolute angle R of the input shaft by executing the calculation of the following equation 0, and then returns to step 1 and performs the normal rotation angle detection operation. Become jin.

R=r+nX360 ”・・++■ 〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、入力軸の絶対回転量をレゾルバ
を用いかつ電源バックアップされた電気的方法で検出す
るようにしたから、小型かつ軽量な多回転絶対位置検出
装置を安価に製作できる等、発明目的を達成した顕著な
効果を奏する。
R = r + n This invention achieves the remarkable effects of achieving the purpose of the invention, such as being able to manufacture a multi-rotation absolute position detection device at low cost.

【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かかる多回転絶対位置検
出装置のブロック図、第2図はパルス発生器の回路構成
例を示す電気回路図、第3図はレゾルバに対する検知パ
ルスの供給方式を示す説明図、第4図はレゾルバの回転
子の位置検出原理を示す原理説明図、第5図はレゾルバ
の回転子巻線の検出位置を示す説明図、第6図は固定子
巻線に対する検知パルスの時間タイミングと回転子巻線
の誘起電圧の時間タイミングとの関係を示すタイムチャ
ート、第7図は固定子巻線に対する回転子巻線の位置関
係を示す説明図、第8図はこの発明の第2実施例にかか
る多回転絶対位置検出装置のブロック図、第9図は第2
実施例についての検知パルスの供給方式を示す説明図、
第10図は第2実施例についての検知パルスの時間タイ
ミングと誘起電圧の時間タイミングとの関係を示すタイ
ムチャート、第11図は第2実施例についてのレゾルバ
の回転子巻線の検出位置を示す説明図、第12図は第1
.第2の各実施例の動作手順を示すフローチャートであ
る。 1・・・・レゾルバ  2・・・・第1検出部3・・・
・第2検出部 4・・・・回転子巻線5A、5B・・・
・固定子巻線 11・・・・CPU    12・・・・バックアップ
電池時 許 出 願人  立石電機株式会社手続補正書
く自発〉 ■、事件の表示  昭和62年特許願第48436号2
、発明の名称  多回転絶対位置検出装置3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住所〒616京都市右京区花園土堂町10番地名称(2
94)立石電機株式会社 代表者立石孝雄 4、代理人 什/2)z
Fig. 1 is a block diagram of a multi-rotation absolute position detection device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an electric circuit diagram showing an example of the circuit configuration of a pulse generator, and Fig. 3 is a system for supplying detection pulses to a resolver. 4 is an explanatory diagram showing the principle of detecting the position of the rotor of the resolver. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the detection position of the rotor winding of the resolver. A time chart showing the relationship between the time timing of the detection pulse and the time timing of the induced voltage in the rotor winding, Figure 7 is an explanatory diagram showing the positional relationship of the rotor winding with respect to the stator winding, and Figure 8 is this diagram. A block diagram of a multi-rotation absolute position detection device according to a second embodiment of the invention, FIG.
An explanatory diagram showing a detection pulse supply method for the embodiment,
FIG. 10 is a time chart showing the relationship between the time timing of the detection pulse and the time timing of the induced voltage in the second embodiment, and FIG. 11 shows the detection position of the rotor winding of the resolver in the second embodiment. Explanatory diagram, Figure 12 is the first
.. 12 is a flowchart showing the operation procedure of each second embodiment. 1... Resolver 2... First detection section 3...
・Second detection part 4...Rotor windings 5A, 5B...
・Stator winding 11...CPU 12...Backup battery Applicant: Tateishi Electric Co., Ltd. Voluntary writing of procedural amendments> ■, Indication of the case Patent Application No. 48436, 1988 2
, Title of the invention Multi-rotation absolute position detection device 3, Relationship to the case of the person making the correction Patent applicant address: 10 Hanazono Tsuchido-cho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, 616 Name (2)
94) Tateishi Electric Co., Ltd. Representative Takao Tateishi 4, Agent / 2) z

Claims (1)

【特許請求の範囲】 レゾルバを入力軸の位置検出主体とする多回転絶対位置
検出装置であって、 主電源オン時に入力軸の多回転にわたる絶対位置を検出
するための第1検出部と、主電源オフ時に入力軸の回転
方向および回転量を検出するための第2検出部と、この
第2検出部の電源をバックアップするためのバックアッ
プ電池とから成り、 前記第2検出部は、 レゾルバの各固定子巻線に対し所定の時間タイミングで
回転子位置検知用の検知パルスを継続供給するパルス供
給手段と、 前記固定子巻線へのパルスの供給によりレゾルバの回転
子巻線に誘起される電圧を応答信号として取り込むため
の信号取込手段と、 前記検知パルスの時間タイミングと前記応答信号の時間
タイミングとからレゾルバの回転子の回転方向および回
転量を検出する回転検出手段と、 前記第1検出部による検出結果と前記回転検出手段によ
る検出結果とから入力軸の多回転にわたる絶対位置を算
出する位置算出手段とを具備して成る多回転絶対位置検
出装置。
[Claims] A multi-rotation absolute position detection device that uses a resolver as a main body for detecting the position of an input shaft, which comprises: a first detection section for detecting the absolute position of the input shaft over multiple rotations when the main power is turned on; It consists of a second detection section for detecting the rotational direction and rotation amount of the input shaft when the power is turned off, and a backup battery for backing up the power supply of the second detection section, and the second detection section is configured to detect each of the resolvers. a pulse supply means for continuously supplying a detection pulse for rotor position detection to a stator winding at a predetermined time timing; and a voltage induced in the rotor winding of a resolver by supplying the pulse to the stator winding. signal capture means for capturing as a response signal; rotation detection means for detecting the rotation direction and rotation amount of the rotor of the resolver from the time timing of the detection pulse and the time timing of the response signal; and the first detection. A multi-rotation absolute position detection device comprising: a position calculation means for calculating an absolute position over multiple rotations of an input shaft from a detection result by the rotation detection means and a detection result by the rotation detection means.
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