JPH01321367A - 回転速度センサ - Google Patents

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〕 本発明は、モータ等の回転数制御を行う場合に使用され
る回転速度センサに係り、特に、偏芯による回転速度検
出誤差の補正が可能であり、高精度速度制御に好適な回
転速度センサに関する。

〔従来の技術〕

従来、回転速度センサは、回転体の回転軸に直交して同
心上に等間隔に設けたスリン１〜を有する検出信号発生
部を固着し、前記円板をはさんで一対のホトカプラを設
けて、回転体の回転によりホトカプララの発光体の光を
スリットにより断続し。

ホトカプラの受光体からの出力されるパルスの周期を検
出して回転体の速度を検出することが行な才〕才してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

」二足従来技術は、回転軸の曲り、スリットを有する検
出信号発生部の偏心などにより、回転軸の回転速度が基
準値であるにもかかわらず回転速度センサの出力によれ
ば回転軸の回転速度が正しくないように検出されること
がある。

このため、回転軸とスリットを有する検出信号発生部と
の組付けは重要であり、高精度加工及び調整による作業
能率の低下等により高価なものになる問題があった。

本発明の目的は、この検出誤差を補正する回転速度セン
サを提供し、安価で高精度な回転速度センサを得ること
ができるようにするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では１回転体の回転軸に直交して同心上に等間隔
に設けたスリットを有する検出信号発生部を構成する円
板を固着し、前記円板をはさんで一対のホトカップラを
、回転軸に直交した直線上に距離を異にして２組配置し
、ホトカプラ情報をもとに演算皆圃により回転速度を算
出することによって−１，記の問題点を解決したもので
ある。

〔作用〕

本発明では上記の構成にすることによって、回転軸に直
交した直線上に距離を異にして２組配置されたホトカプ
ラ情報を得る。これは５回転軸中心に吋し、それぞれ距
離が異なるため、偏芯による影ダ・事が異なり、正じる
速度検出誤差にも差がでる。この差に着１」シて演算を
行うことにより、偏芯による速度検出誤差のない情報を
得る。

〔実施例〕

以ド、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の回転速度センサの原理説明図を示す
。第２図、第ご３図は本発明の回転速度センサを搭載し
たモータ及び制御回路ブロック、制御フローチャートを
示す。第４図は磁気情報を利用した回転速度センサの原
理説明図を示す。ここで、第１図、第２図と同一記号は
同一部品を示すものである。

第２図において、モータ２は、回転軸に直交して同心上
に等間隔に設けたスリットを有する検出信号発生部１を
直接回転駆動する。モータ２の回転に伴って発光素子３
，４の光は検出信号発生部１に記録されたスリットによ
り断続され受光素ｆ５．６に達する。この受光素子５，
６の出力パルス信号は、カウンタ８，９により周期をデ
ジタル信号に変換したのちマイクロコンピュータ１０に
入力される。マイクロコンピュータ１０はカウンタ８，
９のデータＴｌ、Ｔ２をもとに検出信号発生部１の中心
とモータ２の回転軸中心のずれによって生じる速度誤差
のない回転速度を演算により求め、モータ２をＩ駆動す
る電流指令を発生する。この電流指令はドライバー１１
に入力されモータ２を駆動する。

なお、第４図に示すように検出信号発生部１および発光
素子３，４、受光素子５，６からなる速度情報発生部は
、円板状の磁気記録媒体にスリット状に磁気記録された
情報をＭＲセンサ１２゜１３等で検出する磁気エンコー
ダなども使用できる。またＭＲセンサは３端子接続、又
はブリッジ接続等により構成することもできる。〜次に
第１図をもとに検出信号発生部１の中心とモータ２の回
転軸中心のずれによって生じる速度誤差の補正原理を説
明する。なお、この原理をわかりやすくするためスリッ
ト角Ｏ及び検出信号発生部１中心と回転軸中心のずれ（
偏心ｆｆ１）八Ｒは、実際に比べ大きく表示しである。

いま、回転軸に直交して同心」二に角度Ｏごとに設けた
スリットを有する検出信号発生部１は、回転軸の回転に
ともない回転軸に直交した直線上に距離を異にして配置
した発光素子３，４の光を角度Ｏごとに設けたスリット
により断続し受光素子５，６から出力される２組のパル
ス信号周期ＴＩ、Ｔ２を得る。ここでＴＩは受光素子５
の出力パルス周期でありＴ２は受光索子６の出力パルス
周期である。いま、回転軸の角速度をωとすると、第１
図の関係より、（Ｒ１−ΔＲ）θ＝　ＲｔωＴｔ　　　
　　　・・・（１）（Ｒ２−八Ｒ）θ＝Ｒ２ωＴ２　　
　　・・・（２）が４１られる。ここで（１）式、（２
）式の差をとると０は、 となる。ところで、 Ｏ＝ω丁　　　　　　　　　　　　　　・・（４）とす
ると、Ｔはスリットのなす角θを回転軸の角速度ωで回
転した場合の時間であり、（３）式。

（４）式より、 Ｒ＋　−Ｒ２ を得る。

この式の中には、回転軸中心と検出信号発生部上の中心
のずれであるΔＲ（偏芯量）は含まれず、この１゛及び
スリットのなす角θより（４）式をもとに回転軸の角速
度ωを偏芯量Δ１くに関係なく求めることができる。

次に第３図に示すマイクロコンピュータ１０のフローチ
ャートについて説明する。まずマイクロコンピュータ１
０は速度指令ｎ５を取りこむ。次に、本発明の特徴であ
るＴｌ、Ｔ２をもとにしだ回転速度演算処理を行う。こ
の処理により検出信号発生部１中心と回転軸中心のずれ
（偏芯）によって発生する回転速度検出誤差の補正され
た回転軸の回転速度ｎｒを得る。この指令速度ｎ、と回
転速度ｎ＋は比較され速度誤差ｎｅを得る。この速度誤
ｉ、Ｑ　ｎ　ｅは比例ゲインに信され電流指令ｒ５とな
リモータ２を駆動する１−ライバー１１に出力する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転体の回転軸の中心と検出信号発生
部の中心の差（偏芯量）に関係なく、回転軸の回転速度
を検出できるため、モータ制御等の回転速度センサとし
て使用した場合、極めて正確な制御ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転速度センサの原理説明図、第２図
は本発明の回転速度センサを搭載したモータ及び制御ブ
ロック図、第３図は第２図で示したマイクロコンピュー
タのソフ１へウェアのフローチャート、第４図は本発明
回転速度センサにおいてＭＲセンサを使用した場合の原
理説明図である。 １・・・検出信号発生部、２・・モータ、３，４・・・
発光素子、５，６・・受光素子、７・・・発振器、８，
９・・・カウンタ、１０・・・マイクロコンピュータ、
１１・・・第１図 ＼、−＋／ 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転体の回転軸に固定され、半径方向にスリット状
   の光学的記録がなされた円板と回転体の固定子に前記円
   板と平行に固定され前記円板のスリットを検出する検出
   器から成る回転速度センサにおいて、半径方向の距離が
   異なる２点に検出器を設けこの検出器情報より回転速度
   を演算する演算装置を設けたことを特徴とする回転速度
   センサ。 ２、回転体の回転軸に固定され、半径方向にスリット状
   の磁気的記録がなされた円板と回転体の固定子に前記円
   板と平行に固定され前記円板のスリットを検出する検出
   器から成る回転速度センサにおいて、半径方向の距離が
   異なる２点に検出器を設けこの検出器情報より回転速度
   を演算する演算装置を設けたことを特徴とする回転速度
   センサ。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、二つ
   の検出素子から得られた周期Ｔ＿１、Ｔ＿２ならびに検
   出器の置かれた半径Ｒ＿１、Ｒ＿２より周期ＴをＴ＝Ｒ
   ＿１／（Ｒ＿１＋Ｒ＿２）（Ｔ＿１−Ｔ＿２）なる式に
   よつて算出することを特徴とする回転速度センサ。