【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＶＴＲのキャゾスタンサーが等に用いられる
回転速度検出装置に関する。
〔発明の概要〕
本発明は回転速度検出装置に関し、被検出部との距離を
リニアに検出するセンサを用い、このセンサの出力を所
定のレベルと比較して検出信号を形成することによシ、
被検出部の間隔を複数に分割してよシ高精度の検出が行
われるようＫしたものである。
〔従来の技術〕
例えばＶＴＲのキャゾスタンサー？においては、キャプ
スタン軸に直結されたロータリーエンコー／（ＦＧ）か
らの信号を周波数弁別し、この弁別出力が一定になるよ
うにサーがか行われる。その場合に、サー？の周波数特
性は理論的にＦＧからの信号の轟〜碍以下に設定する必
要があシ、それ以上ではサーがの安定性が失われるおそ
れがある。
一方ＶＴＲにおいて同一長のテープを用いてよシ長時間
の動作を行わせることが要求され、このためテープの移
送速度を低速にする目的でキャプスタンの回転速度を低
速にすることが考えられている。ところがキャプスタン
の回転速度が低速にされるとＦＧからの信号の周波数が
低くなシ、これに合せてサーボの周波数特性を下げ乙と
、サーがが外乱等の影響を受は易くなシ、特にトルク外
乱に対して制御不能になってしまうおそれがあった。
これに対して従来からＦＧを高分解能化し、周波数特性
を上げることが行われている。すなわち例えば所定間隔
で着磁された被検出部に対して、互いに９０度の位相差
で検出が行われるように２相のセンサを設け、このセン
サからの信号を用いてサーがを行う。これによれば分解
能（周波数）を従来の２〜４倍に上げることができる。
しかしながらこの方法では、２相のセンサを極めて正確
に設置しなければならず、極めて高い工作精度が要求さ
れる。
また上述の２相のセンサからの信号がそれぞれ廊θ、邸
０に対応している点に着目し、これらの信号をそれぞれ
ＡＤ変換し、
θ＝−・（嵜）
の式を用いて着磁の間隔を補間することも考えられる。
これによれば上述のＡＤ変換の分解能に相当する倍数の
高分解能化を図ることができる。しかし上述の式による
計算を高速で行うことは困難であシ、ルックアップテー
ブル等を用いたとしてもそのための構成が多く必要にな
っていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上述べたように従来の技術では、ＦＧを高分解能化す
るためには高い工作精度が要求されたり、複雑な計算や
特別な構成を設ける必要があるなどの問題点かあシ、容
易に実現することができなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、回転体（モータ（１））に設けられた複数の
被検出部（２１）に対してこれらの被検出部との距離を
リニアに検出する１相のセンサのを設け、このセンサか
らの出力を順次切換られる複数の所定のレベル（ＤＡ変
換回路（９））と比較（回路（４））Ｌ、この比較出力
の周期を測定（回路（７））して上記回転体の回転速度
を検出（ＣＰＵ（８１）するようにした回転速度検出装
置である。
〔作用〕
これＫよれば、１相のセンサと比較回路を用いることに
よって極めて簡単な構成でＦＧを高分解能化することが
でき、これを用いて高精度の回転速度検出を行うことが
できる。
〔実施例〕
第１図において、（１）は回転体としての例えばキャゾ
スタンモータであって、とのモータ（１）にてＦＧ（２
）を構成する被検出部（２Ｉ）が回転される。この被検
出部（２１＋は例えば回転円板の周囲に５２６愁の着磁
が設けられたものである。そしてこの被検出部（２１１
に対して、ＤＭＥ、ホール素子等からなる着磁との距離
をリニアに検出する１相のセンサ（至）が設けられる。
このセンサのからの信号がアンプ（３）を通じて比較回
路（４）に供給されて、後述する所定のレベルと比較さ
れる。この比較出力が直接及びインノータ（５）を通じ
てスイッチ（６ａ）（６ｂ）に供給され、このスイッチ
（６ａ）（６ｂ）からの信号が周期計測回路（７）に供
給される。さらに計測値がＣＰＵ（８１に供給されると
共に、スイッチ（６ａ）（６ｂ）からの信号がＣＰＵ（
８）の割込端子に供給される。
このＣＰ Ｕ （８１からの信号がＤＡ変換回路（９）
でアナログ変換されて比較回路（４）に供給される。ま
たＣ Ｐ Ｕ （８）からの信号が出カポ−）、 （Ｉ
Ｉを通じてスイッチ（６ｂ）の制御端子に供給されると
共に、インノ々−タαＢで反転されてスイッチ（６ａ）
の制御端子に供給される。
そしてとのＣＰＵ（８）からの信号がＤＡ変換回路ａｚ
でアナログ変換されて、アンプａＪを通じてモータ（１
・ＩＫ供給される。
さらにこの装置においてＣＰ Ｕ （８）での処理は以
下のようにして行われる。すなわち第２図Ａは起動時の
流れ図であって、起動されるとまずステップ〔１〕でＦ
Ｇ番号に「０」がセットされ、ステップ〔２〕で出力ポ
ートａ〔にｒＯＪが出力され、ステップ〔３〕でＤＡ変
換回路（９）に最初の比較レベル１” ＲＥＦ Ｉ Ｊ
が出力されて、以下メインルーチンの処理が行われる。
そしてこのメインルーチンの間に割込端子に信号が供給
されると、第２図Ｂに示すインタラブドルーテンの処理
が行われる。この処理において、まずステップ〔４〕で
ＦＧ番号がチェックされる。
ここで番号が「０」のときは、ステップ〔５０〕でＤＡ
変換回路（９）に比較レベル「ＲＥＦ２Ｊが出力され、
ステップ〔６０〕で出力ポート（１（ＩＩＩＩＯＪが出
力され、ステップ〔７０〕でＦＧ番号が「１」に書換え
られる。さらにステップ〔８〕でサーが処理が行われ、
ステップ[Industrial Application Field] The present invention relates to a rotational speed detection device used in a VTR cassancer, etc. [Summary of the Invention] The present invention relates to a rotational speed detection device, which uses a sensor that linearly detects the distance to a detected part, and compares the output of this sensor with a predetermined level to form a detection signal. ,
The interval between the detected parts is divided into a plurality of parts so that highly accurate detection can be performed. [Conventional technology] For example, a VTR's cazo stancer? In this system, a signal from a rotary encoder/(FG) directly connected to the capstan shaft is subjected to frequency discrimination, and a circuit is operated so that the discrimination output becomes constant. In that case, sir? It is theoretically necessary to set the frequency characteristic of the signal below the loudness of the signal from the FG; if it exceeds this, there is a risk that the stability of the signal will be lost. On the other hand, VTRs are required to operate for longer periods of time using tapes of the same length, and for this reason, it has been considered to reduce the rotational speed of the capstan in order to reduce the tape transport speed. There is. However, when the rotational speed of the capstan is reduced, the frequency of the signal from the FG becomes low, and the frequency characteristics of the servo are lowered accordingly, making the servo less susceptible to disturbances. In particular, there was a risk that the control would become uncontrollable due to torque disturbance. In response to this, conventional efforts have been made to improve the resolution of the FG and improve the frequency characteristics. That is, for example, a two-phase sensor is provided so that detection is performed with a phase difference of 90 degrees to detected parts magnetized at predetermined intervals, and a signal from this sensor is used to perform a sensor. According to this, the resolution (frequency) can be increased to 2 to 4 times that of the conventional method. However, in this method, the two-phase sensor must be installed extremely accurately, and extremely high machining accuracy is required. Also, paying attention to the fact that the signals from the two-phase sensors mentioned above correspond to the corridor θ and the residence 0, respectively, AD convert these signals and magnetize them using the formula θ=-・(嵜). It is also possible to interpolate the interval between . According to this, it is possible to increase the resolution by a multiple that corresponds to the resolution of the above-mentioned AD conversion. However, it is difficult to perform calculations using the above formula at high speed, and even if a look-up table or the like is used, a large number of configurations are required for this purpose. [Problems to be solved by the invention] As mentioned above, with the conventional technology, in order to increase the resolution of FG, high machining accuracy is required, complicated calculations and special configurations need to be provided, etc. However, the problem was that it could not be easily realized. [Means for Solving the Problems] The present invention linearly detects the distance to a plurality of detected parts (21) provided on a rotating body (motor (1)). A one-phase sensor is provided, the output from this sensor is compared (circuit (4)) with a plurality of predetermined levels (DA conversion circuit (9)) that are sequentially switched, and the period of this comparison output is measured (circuit (4)). 7))) to detect the rotational speed of the rotating body (CPU (81)). [Function] According to this K, it is extremely simple to use a one-phase sensor and a comparison circuit. With this configuration, the FG can be made to have a high resolution, and this can be used to detect the rotational speed with high precision. [Example] In Fig. 1, (1) is a rotating body such as a cazostan. FG(2) is a motor, and the motor (1) is
) is rotated. This detected part (21+ is, for example, a rotary disk with 526 magnets provided around it.
On the other hand, a one-phase sensor (toward) is provided that linearly detects the distance from the magnetization, which is made of a DME, a Hall element, or the like. The signal from this sensor is supplied to a comparator circuit (4) through an amplifier (3) and compared with a predetermined level, which will be described later. This comparison output is supplied directly and through the innoter (5) to the switches (6a) and (6b), and the signals from the switches (6a and 6b) are supplied to the period measuring circuit (7). Furthermore, the measured values are supplied to the CPU (81), and signals from the switches (6a) (6b) are sent to the CPU (81).
8) is supplied to the interrupt terminal. The signal from this CPU (81) is sent to the DA conversion circuit (9)
The signal is converted into analog data and supplied to the comparison circuit (4). In addition, signals from CPU (8) are output (capo), (I
It is supplied to the control terminal of the switch (6b) through I, and is inverted by the inverter αB to the switch (6a).
is supplied to the control terminal of And the signal from the CPU (8) is sent to the DA conversion circuit az
It is converted into analog by the motor (1) through the amplifier aJ.
・IK is supplied. Further, in this device, processing by the CPU (8) is performed as follows. In other words, FIG. 2A is a flowchart at the time of startup, and when the startup is started, F
The G number is set to "0", rOJ is output to the output port a in step [2], and the first comparison level 1" is output to the DA conversion circuit (9) in step [3].
is output, and the following main routine processing is performed. If a signal is supplied to the interrupt terminal during this main routine, the inter-routine processing shown in FIG. 2B is performed. In this process, the FG number is first checked in step [4]. If the number is "0" here, DA is executed at step [50].
The comparison level "REF2J" is output to the conversion circuit (9),
In step [60], output port (1 (IIIOJ) is output, and in step [70], the FG number is rewritten to "1". Furthermore, in step [8], the server is processed,
step
〔９〕で検出されたエラー情報がＤＡ変換回路
ａｚに出力されてメインルーテンへ戻される。
以下同様にして割込処理ごとに順次書換えられるＦＱ番
号に応じて図中に示すようにＤＡ変換回路（９）及び出
カポ−）Ｑｌへの出力が行われ、検出されたエラー情報
がＤＡ変換回路（１２１に出力される。
そしてＰＧ番号が「５」の割込処理において起動時の状
態に戻される。
従ってこの装置において、実際の処理動作は以下のよう
にして行われる。すなわち被検出部＋２１１との距離を
リニアに検出する１相センサ□□□を設け、この出力を
所定の利得で増幅することにより、アンプ（３）からは
第３図Ａに示すような略正弦波状の出力信号が取出され
る。この信号に対してＤＡ変換回路（９）からは最初同
図Ｂに示すような比較レベル［ＲＥＦＩＪが出力されて
いる。。
そして図中の黒丸の時点「０」にアンプ（３）からの信
号レベルがＪ ＲＥＦ Ｉ Ｊになると、同図Ｃに示す
ように比較回路（４）の出力が高電位にされ、このとき
出力ポートα〔にはｒＯＪが出力されてイン・々−タ（
１１１を介してスイッチ（６ａ）がオンされているので
、上述の比較出力の立上シによってＣＰ Ｕ （８）に
ＦＧ番号「０」の割込がかけられる。これによって所定
の処理時間後にＤＡ変換回路（９）に出力される比較レ
ベルが「Ｒ，ＥＦ２Ｊに変更され、比較出力は低電位に
立下られる。
以下同様にして順次切換えられる比較レベルに応じて比
較出力が取出される。これに対して出力、１ｆ−）（１
０）には同図ＤＫ示すように信号が出力され、これによ
るスイッチ（６ａ） （６ｂ）の切換えによってスイッ
チ（６ａ）（６ｂ）からは同図Ｅに示すような信号が取
出されて周期計測回路（７）及びＣＰ Ｕ （８）に供
給される。
すなわち上述の装置において、本来の被検出部（２１１
の着磁の周期は図中に時点「０」〜「０」で示す間隔で
あシ、これに対して上述の装置によればこの間隔を６分
割した検出信号を得ることができる。
こうして上述の装置によれば、１相のセンサと比較回路
を用いることによって極めて簡単な構成でＦＧを高分解
能化することができ、これを用いて高精度の回転速度検
出を行うことができる。
なお上述の例では６分割する場合を示したが、さらに多
数の比較レベル「ＲＥＦＪを設けることによシ分割数を
増加させることもできる。
また上述の装置において、周期計測回路（力、ＣＰ Ｕ
（８）、ＤＡ変換回路（９）（１２、出力ポートα〔
等はいわゆるサーが用のＩ Ｃ（１００）として一体化
されたものが実用化されておシ、このようなＩ Ｃ（１
００）を用いた場合には、比較回路（４）等を外付けす
るのみで上述の装置を実施することができる。
さらに上述の装置において、スイッチ（６ａ）（６ｂ）
等による処理もソフトウェア化してＣＰ Ｕ （８）内
で行うようにすることもできる。
また上述の装置において、比較レベル「Ｒ，ＢＦＪの数
が少ない場合には抵抗分割にてこれらのレベルヲ得、こ
れらをアナログマルチプレクサで選択するようにしても
よい。これによってＤＡ変換回路（９）を他の用途に向
けることができる。
こうして上述の装置によればＦＧを高分解能化すること
ができ、これを用いて超低速駆動の回転制御を可能とす
ることができた。
なお上述の装置はブラシレスモータにおいてコイル切換
用の検出素子をセンサ（社）として実施することもでき
る。
〔発明の効果〕
この発明によれば、１相のセンサと比較回路を用いるこ
とによって極めて簡単な構成でＦＧを高分解能化するこ
とができ、これを用いて高精度の回転速度検出を行うこ
とができるようになった。The error information detected in [9] is output to the DA conversion circuit az and returned to the main routine. Thereafter, output is performed to the DA conversion circuit (9) and output capo Ql as shown in the figure according to the FQ number that is sequentially rewritten for each interrupt processing, and the detected error information is converted to DA. The circuit (121) is then returned to the state at startup in the interrupt processing with the PG number "5".Accordingly, in this device, the actual processing operation is performed as follows. By providing a one-phase sensor □□□ that linearly detects the distance from In response to this signal, the DA conversion circuit (9) initially outputs a comparison level [REFIJ] as shown in B in the same figure.Then, the amplifier ( When the signal level from 3) becomes J REF I J, the output of the comparator circuit (4) becomes a high potential as shown in C of the same figure, and at this time rOJ is output to the output port α -ta(
Since the switch (6a) is turned on via 111, an interrupt of FG number "0" is applied to the CPU (8) by the rise of the above-mentioned comparison output. As a result, the comparison level output to the DA conversion circuit (9) after a predetermined processing time is changed to "R, EF2J, and the comparison output is lowered to a low potential." A comparison output is taken, for which the output 1f-)(1
A signal as shown in DK in the same figure is output to 0), and by switching switches (6a) and (6b), signals as shown in E in the same figure are taken out from switches (6a and 6b), and the period is measured. It is supplied to the circuit (7) and the CPU (8). That is, in the above-mentioned device, the original detected part (211
The period of magnetization is an interval indicated by time points "0" to "0" in the figure, whereas the above-mentioned apparatus can obtain a detection signal obtained by dividing this interval into six. In this way, according to the above-mentioned device, by using a one-phase sensor and a comparison circuit, the FG can be made to have a high resolution with an extremely simple configuration, and can be used to detect the rotational speed with high precision. Although the above example shows the case of dividing into 6, the number of divisions can be increased by providing an even larger number of comparison levels (REFJ).
(8), DA conversion circuit (9) (12, output port α [
etc. have been put into practical use as integrated ICs (100) for so-called sensors.
00), the above-described device can be implemented simply by externally attaching the comparator circuit (4) and the like. Furthermore, in the above-mentioned device, the switches (6a) (6b)
The processing by the above can also be implemented in software and performed within the CPU (8). Furthermore, in the above-mentioned device, if the number of comparison levels "R" and "BFJ" is small, these levels may be obtained by resistor division and selected by an analog multiplexer. In this way, the above-mentioned device makes it possible to increase the resolution of the FG, and using this, it becomes possible to control the rotation of ultra-low-speed drives. In a brushless motor, the detection element for coil switching can also be implemented as a sensor. [Effects of the Invention] According to this invention, an FG can be realized with an extremely simple configuration by using a one-phase sensor and a comparison circuit. It has become possible to increase the resolution and use this to perform highly accurate rotational speed detection.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本発明の一例の構成図、第２図、第３図はその
説明のための図である。
（１）はモータ、（２）はＦ Ｇ 、 （３１（１３１
ｉｔ ７ ｙプ、（４）ハ比較回路、（５）αυはイン
ノ々−タ’ （６ａ）（６ｂ）はスイッチ、（７）は周
期計測回路、（８）＃′１ＣＰＵ、（９）α２１はＤＡ
変換回路、ＱＯ）は出力ポートである。FIG. 1 is a configuration diagram of an example of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the same. (1) is the motor, (2) is F G , (31 (131
it 7 yp, (4) C comparison circuit, (5) αυ is inverter' (6a) (6b) is switch, (7) is period measuring circuit, (8) #'1 CPU, (9) α21 is DA
The conversion circuit (QO) is an output port.