KR940004394B1

KR940004394B1 - 모터의 속도측정 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR940004394B1
Application number: KR1019890009107A
Authority: KR
Inventors: 민춘기
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1994-05-25
Also published as: KR910001382A

Abstract

내용 없음.

Description

모터의 속도측정 방법 및 그 장치

제1도는 종래의 모터의 속도측정방법을 설명하기 위한 파형도.

제2도는 본 발명에 의한 모터의 속도측정 방법을 설명하기 위한 파형도.

제3도는 본 발명의 방법을 실시하는 데에 특히 적합한 모터의 속도측정장치의 블럭구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 캡스턴모터 20 : 주파수발생기

30 : 비교펄스발생수단 40 : 기준클럭발생수단

50 : 스타트신호발생수단 60 : 엔드신호발생수단

70 : 샘플링시간 설정용 카운팅수단

80 : 기준클럭펄스수계수용 카운팅수단

90 : 비교펄스수계수용 카운팅 수단

100 : 연산처리수단

본 발명은 모터의 속도측정방법 및 그 장치에 관한것으로 특히 VTR의 캡스턴모터와 같이 속도가변범위가 넓은 모터의 속도측정의 알고리즘을 단순화할 수 있는 새로운 모터속도측정방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 VTR의 캡스턴모터는 테이프주행속도를 결정하는 바, VTR의 다기능화 및 고급화의 추세에 따라 정지화면, 느린화면, 9배속등의 속도가변범위를 광범위하게 제어하여야 하기 때문에 보다 정확한 캡스턴 모터의 속도제어가 요구되고 있다.

그래서 종래에는 제1도에 도시한 바와같이 캡스턴모터의 주파수발생기로 부터 얻어진 FG신호파형의 하강단(a)에서 일정시간 지연된 b점으로부터 다음 주기의 지연점 d까지 1주기의 시간을 카운트하고, 상기 FG신호파형의 하강단(a)에서부터 일정시간의 속도검출 바이어스시간(Tb)을 설정하고, 이 속도검출 바이어스시간 직후부터, 즉 f점부터 상기 다음주기의 지연점 d까지 카운트하여 이 카운트값(Ts)을 속도 측정치로 얻는 방식을 채용하고 있다. 그러므로 속도가 빨라지면 FG신호파형의 1주기(T)가 짧아지므로 카운트값(Ts)은 작아지고, 속도가 느려지면 1주기(T)의 값이 길어지게 되므로 카운트값(Ts)은 커지게 된다.

따라서 속도가 더욱 빨라져 T<Tb이면 FG신호파형의 다음 지연점(d)이 Td신호의 f점보다 앞서게 되어 속도측정치는 "

"가 되고, 한편 속도가 더욱 느려져 Tb+Ts<T이면 FG신호파형의 다음 지연점(d)이 카운트값(Ts)의 최대설정치인 2_T-1이상이 되어 속도측정치는 속도에 관계없이 2_T-1의 값을 가지게 된다. 그러므로 고속 및 저속영역에서는 속도측정치에 에러가 발생되게 된다. 그러므로 속도검출 바이어스시간(Tb)를 속도에 따라 가변시켜 주어야 하는 문제점이 발생된다. 즉 고속모드에서는 짧게, 저속모드에서는 길게 조정해 주어야 한다. 그러나 상기 바이어스시간(Tb)를 속도모드에 따라 가변시키기 위해서는 복잡한 알고리즘이 요구되게 되므로 속도측정 프로그램이 매우 복잡해지는 결점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 속도 가변범위가 매우 넓은 모터의 속도측정에 있어서 알고리즘이 매우 간단한 모터의 속도측정방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 모터의 회전속도에 따라 주파수가 가변되는 비교펄스를 샘플링하는 시간을 설정하는 제1과정과, 상기 제1과정의 샘플링시간(td)동안 상기 비교펄스수(m1)를 계수하는 제2과정과, 상기 제1과정의 샘플링시간(td)동안 기준클럭펄스수(m2)를 계수하는 제3과정과 상기 제1과정의 샘플링시간(td)이 상기 비교펄스의 2주기 이상일 경우의 모터의 분당 회전수(Nf)를

(r,p,m)식에 의해 측정하는 제4과정과, 상기 제1과정의 샘플링시간(td)이 상기 비교펄스 1주기 이하일 경우에 모터의 분당회전수(Nf)를

(r,p,m)식에 의해 측정하는 제5과정으로 이루어지며, 여기서 상수 K는 K=60.fc/p(fc : 기준클럭주파수, p : 모터 1회전 당 비교클럭수)이며, 상기 기준클럭주파수 fc는 모터의 분당 최대 회전수에 비례하는 비교클럭주파수에 대해 적어도 수십배 이상으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 수행하는 데 특히 적합한 VTR의 캡스턴모터의 속도측정장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 캡스턴모터의 회전속도에 따라 주파수가 가변되는 신호를 발생하는 주파수발생기; 클럭주파수(fc)를 가지는 기준클럭 펄스를 발생하는 기준클럭발생수단과; 상기 주파수발생기의 출력신호를 펄스폭이 좁은 구형파로 변환하여 비교펄스로 발생하는 비교펄스발생수단; 상기 비교펄수발생수단의 비교펄스에 의해 세트되고 속도검출종료에 의해 리세트되는 스타트신호발생수단; 상기 스타트신호 발생수단 세트동작에 의해 상기 기준클럭 펄스의 계수동작을 개시하고 리세트동작에 의해 계수동작을 멈추는 샘플링시간 설정용 카운팅수단; 상기 비교펄스 발생수단의 비교펄스에 의해 세트되고 상기 샘플링시간 설정용 카운팅수단의 출력에 의해 리세트되는 엔트신호발생수단; 상기 엔드신호발생수단의 세트동작에 의해 상기 기준클럭펄스의 계수동작을 개시하고 리세트동작에 의해 계수동작을 멈추는 기준 클럭펄스수 계수용 카운팅수단; 상기 엔드신호 발생수단의 세트동작에 의해 상기 비교펄스의 계수동작을 개시하고 리세트동작에 의해 계수동작을 멈추는 비교펄스수 계수용 카운팅 수단; 상기 엔드신호발생수단의 세트동작에 의해 인터럽트 요구되어 상기 샘플링시간이 상기 비교펄스의 1주기 이하이면 상기 기준클럭펄스수 계수용 카운팅수단의 계수값의 역수를 취하여 저속시의 캡스턴모터 속도를 측정하고, 상기 샘플링시간의 상기 비교펄스의 2주기 이상이면 상기 기준클럭펄스수 계수용 카운팅수단의 계수값에 대한 상기 비교펄스수 계수용 카운팅수단의 계수값의 비를 취하여 고속시의 캡스턴모터 속도를 측정하는 연산처리수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 한다.

첨부한 도면을 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 의한 모터의 속도측정방법을 설명하기 위한 파형도이다. 제2도에 있어서, FG파형은 모터의 주파수발생기로부터 얻어진 신호파형을 펄스폭이 좁은 구형파로 변환하여 얻은 비교펄스파형이다. 이 비교 펄스는 모터의 속도에 따라 그 주파수 및 주기 T가 변한다. CL파형은 기준클럭펄스로 그 주파수(fc)는 모터의 최대 회전수에 따른 비교펄스의 주파수에 대해 수십배이상으로 하는 것이 바람직하다. 속도 측정을 위한 샘플링시간을 td로 설정하면 이시간동안 카운트된 기준클럭펄스수를 m2, 비교클럭펄스수를 m1이라 표기하면 다음식에 의해 모터의 속도를 측정할 수 있다. 즉 모터의 분당 회전수(Nf)는

식에 의해 결정된다. 여기서 상수 K는

이며, fc는 기준클럭주파수이고, p는 모터의 1회전당 비교 펄스의 수이다.

단 상기 식에서 비교펄스수 m₁이 1이하, 즉 FG파형의 1주기가 샘플링시간 td이상으로 되면 m₁=1로 설정한다. 따라서, m₁

1, 즉 td<T이하는 저속측정 영역으로 되고 이때의 속도측정치는 기준클럭펄스수 m₂의 역수에 의해 결정되게 된다. 또한 고속측정 영역은 m₁

2, 즉 td

T로 되어 속도측정치는 기준클럭펄스수 m₂에 대한 비교펄스수의 비에 의해 결정되게 된다.

제3도는 본 발명의 방법을 실시하는 데에 특히 적합한 VTR의 캡스턴 모터의 속도측정장치의 블럭구성도이다.

제3도에 있어서, 캡스턴모터(10)의 주파수발생기(20)로부터 모터의 회전속도에 따라 주파수가 가변되는 신호가 비교펄스발생수단(30)에 공급되도록 연결한다.

이 비교펄스 발생수단(30)은 주파수발생기의 신호를 파형정형하여 펄스폭이 좁은 구형파로 비교펄스를 발생한다. 이 비교펄스(제2도의 FG파형)은 스타트신호 발생수단(50), 엔드신호발생수단(60) 및 비교펄스수 계수용 카운팅수단(90)에 비교펄스를 각각 공급한다. 상기 스타트신호발생수단(50)은 상기 비교펄스에 의해 세트되고 속도검출종료에 의해 리세트되는 플립플롭으로 구성한다. 이 플립플롭의 출력이 속도측정을 위한 펄스샘플링시간 (td)을 설정하는 카운팅수단(70)의 인에이블단자(G)에 공급된다. 기준클럭 발생수단(40)은 클럭주파수(fc)를 가지는 기분클럭펄스(제2도의 CL파형)를 발생하여 상기 샘플링시간 설정용 카운팅 수단(70) 및 기준클럭수 계수용 카운팅수단(80)의 클럭 입력단자(CL)에 각각 기준클럭펄스를 공급한다. 상기 카운팅수단(70)은 스타트신호발생수단(50)의 세트동작에 의해 인에이블되어 기준클럭펄스를 카운트하고 스타트신호 발생수단(50)의 리세트동작에 의해 디스에이블되어 샘플링시간(td)을 설정하고 출력단자(0)에 엔드신호발생 수단(60)을 리세트시키는 신호를 출력한다. 엔드신호 발생수단(60)은 비교펄스에 의해 세트되고 상기 카운팅수단(70)의 출력단자(0)의 신호에 의해 리세트되는 플립플롭으로 구성한다. 이 엔드신호발생수단(60)의 출력은 기준클럭펄스수 계수용 카운팅수단(80) 및 비교펄스수 계수용 카운팅수단(90)의 인에이블 단자에 엔드신호를 공급한다. 따라서 상기 카운팅수단(80)(90)은 엔드신호발생수단(60)의 세트동작에 의해 각각 기준클럭펄스 및 비교펄스를 계수하고 리세트동작에 의해 계수를 멈춘다. 상기 엔드신호발생수단(60)의 리세트동작에 의해 연산처리수단(100), 예컨대 마이콤은 인터럽트 요구되어 상기 카운팅수단(70)(80)(90)으로부터 버스라인을 거쳐서 샘플링시간(td), 기준클럭펄스수(m₂) 및 비교펄스수(m₁)를 각각 읽어들이고 상기 스타트신호발생수단에 측정종료신호를 공급한다. 그리고 상기 샘플링시간(td)내에 비교펄스수 m₁이 1이하이면, 즉 td<T이면 분당 모터회전수 Nf=(60fc/p)ㆍ(1/m₂)로 연산하여 모터의 속도를 측정하고, 비교펄스수 m₁이 2이상이면, 즉 td

T이면 분당 모터회전수 Nf=(60fc/p)ㆍ(m₁/m₂)로 연산처리하여 모터의 속도를 측정한다.

이상과 같이 본 발명에서는 저속시에는 FG펄스, 즉 비교펄스사이의 기준클럭펄스수를 계수하여 속도를 검출하고 고속시에는 기준클럭펄스수에 대한 비교펄스수의 비에 의해 속도를 검출함으로서 속도에 관계없이 동일한 알고리즘으로 속도측정을 실현할 수 있어 프로그램 실행시간이 매우 짧고, 속도측정에러가 종래에 비해 현저하게 줄어들게 된다. 또한 저속 및 고속에 걸쳐서 선형적인 속도제어의 실현이 가능하게 된다.

Claims

모터의 회전속도에 따라 주파수가 가변되는 비교펄스를 샘플링하는 시간을 설정하는 제1과정과, 상기 제1과정의 샘플링시간(td)동안 상기 비교펄스수(m₁)를 계수하는 제2과정과, 상기 제1과정의 샘플링시간(td)동안 기준클럭펄스수(m₂)를 계수하는 제3과정과, 상기 제1과정의 샘플링시간(td)이 상기 비교펄스의 2주기 이상일 경우의 모터의 분당회전수(Nf)를
식에 의해 측정하는 제4과정과, 상기 제1과정의 샘플링시간(td)이 상기 비교펄스의 1주기 이하일 경우의 모터의 분당회전수(Nf)를
(r,p,m)식에 의해 측정하는 제5과정으로 이루어지며, 여기서 상수 K는 K=60.fc/p(fc : 기준클럭 주파수, p : 모터 1회전당 비교클럭수)이며, 상기 기준클럭주파수 fc는 모터의 분당 최대 회전수에 비례하는 비교클럭주파수에 대해 적어도 수십배이상으로 하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도측정 방법.
캡스턴모터의 회전속도에 따라 주파수가 가변되는 신호를 발생하는 주파수발생기 : 클럭주파수(fc)를 가지는 기준클럭펄스를 발생하는 기준클럭발생수단; 상기 주파수발생기의 출력신호를 펄스폭이 좁은 구형파로 변환하여 비교펄스로 발생하는 비교펄스발생수단; 상기 비교펄스발생수단의 비교펄스에 의해 세트되고 속도검출종료에 의해 리세트되는 스타트신호발생수단; 상기 스타트신호 발생수단의 세트동작에 의해 상기 기준클럭펄스의 계수동작을 개시하고 리세트동작에 의해 계수동작을 멈추는 샘플링시간 설정용 카운팅수단; 상기 비교펄스발생수단의 비교펄스에 의해 세트되고 상기 샘플링시간 설정용 카운팅수단의 출력에 의해 리세트되는 엔드신호발생수단; 상기 엔드신호발생수단의 세트동작에 의해 상기 기준클럭펄스의 계수동작을 개시하고 리세트동작에 의해 계수동작을 멈추는 기준클럭펄스수 계수용 카운팅수단; 상기 엔드신호발생수단의 세트동작에 의해 상기 비교펄스의 계수동작을 개시하고 리세트동작에 의해 계수동작을 멈추는 비교펄스수계수용 카운팅수단; 상기 엔드신호발생수단의 세트동작에 의해 인터럽트 요구되어 상기 샘플링시간이 상기 비교펄스의 1주기 이하 이면 상기 기준클럭펄스수 계수용 카운팅수단의 계수값의 역수를 취하여 저속시의 캡스턴모터 속도를 측정하고, 상기 샘플링시간이 상기 비교펄스의 2주기 이상이면 상기 기준클럭펄스수 계수용 카운팅수단의 계수값에 대한 상기 비교펄스수 계수용 카운팅수단의 계수값의 비를 취하여 고속시의 캡스턴모터속도를 측정하는 연산처리수단을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 VTR의 캡스턴모터의 속도측정장치.