JPH02129552A - 速度検出装置 - Google Patents
速度検出装置Info
- Publication number
- JPH02129552A JPH02129552A JP63284522A JP28452288A JPH02129552A JP H02129552 A JPH02129552 A JP H02129552A JP 63284522 A JP63284522 A JP 63284522A JP 28452288 A JP28452288 A JP 28452288A JP H02129552 A JPH02129552 A JP H02129552A
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- Japan
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- signal
- detection device
- switch
- speed detection
- signals
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/02—Devices characterised by the use of mechanical means
- G01P3/04—Devices characterised by the use of mechanical means by comparing two speeds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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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。
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
本発明は速度検出装置に関し、モーターの回転速度ある
いはステージの移動速度を検出する速度検出器に関する
ものである。
いはステージの移動速度を検出する速度検出器に関する
ものである。
従来の技術
位置決め、あるいは軌跡制御をおこなうフィードバック
制御においては、安定な制御を行うためには位置のフィ
ードバックのみならず、速度信号のフィードバックが必
要であり、これらの速度検出にはロータリーエンコーダ
、リニアエンコーダ等の位置検出装置の信号を用いて行
うこきにより速度信号を得ている。また近年、より高精
度な位置決め、軌跡制御を行う上にも高精度な速度検出
装置の必要性が高まっている。
制御においては、安定な制御を行うためには位置のフィ
ードバックのみならず、速度信号のフィードバックが必
要であり、これらの速度検出にはロータリーエンコーダ
、リニアエンコーダ等の位置検出装置の信号を用いて行
うこきにより速度信号を得ている。また近年、より高精
度な位置決め、軌跡制御を行う上にも高精度な速度検出
装置の必要性が高まっている。
以下図面を参照しなから、上述した従来の速度検出装置
の一例について説明する。
の一例について説明する。
第３図は従来の速度検出装置の構成を示すものである。
第３図において、１００．１０１は位置の変化により正
弦波を出力するエンコーダ（図示せず）からの信号を増
幅する変換器、１０２．１０４は波形整形回路、１０３
，１０５は微分器、１０６．１０７は乗算器、１０８は
乗算器１０６．１０７からの信号をたし合わせて出力す
る増幅器である。
弦波を出力するエンコーダ（図示せず）からの信号を増
幅する変換器、１０２．１０４は波形整形回路、１０３
，１０５は微分器、１０６．１０７は乗算器、１０８は
乗算器１０６．１０７からの信号をたし合わせて出力す
る増幅器である。
以上のように構成された速度検出装置について、以下そ
の動作について説明する。
の動作について説明する。
エンコーダ（図示せず）より得られた９０°位相の異な
る正弦波信号は変換器１００，１０１により増幅された
後それぞれ２系統に分けられ、■系統は波形整形器１０
３．１０５を通してそれぞれ乗算器１０６，１０７に入
力される。他の１系統は微分器１０３．１０５によりエ
ンコーダからの位置信号を微分することにより近似的な
速度信号として得る。この微分３１０３．１０５により
微分し微分信号として得られた速度信号の非ｉ線性の影
響の少ない部分を用いるために入力信号とはそれぞれ逆
の乗算器１０６．１０７に入力され、乗算器１０６，１
０７において先に入力された波形整形器１０２．１０４
の出力により移動方向により極性を変化させ、乗算器１
０６．１０７の出力を増幅器１０８によりたしあわせる
ことにより速度信号として出力される。
る正弦波信号は変換器１００，１０１により増幅された
後それぞれ２系統に分けられ、■系統は波形整形器１０
３．１０５を通してそれぞれ乗算器１０６，１０７に入
力される。他の１系統は微分器１０３．１０５によりエ
ンコーダからの位置信号を微分することにより近似的な
速度信号として得る。この微分３１０３．１０５により
微分し微分信号として得られた速度信号の非ｉ線性の影
響の少ない部分を用いるために入力信号とはそれぞれ逆
の乗算器１０６．１０７に入力され、乗算器１０６，１
０７において先に入力された波形整形器１０２．１０４
の出力により移動方向により極性を変化させ、乗算器１
０６．１０７の出力を増幅器１０８によりたしあわせる
ことにより速度信号として出力される。
発明が解決しようとする課題
しかしなから上記のような構成では、位置信号の微分信
号により近似的に速度信号を得、スイッチングしている
ことから位置信号の振幅により速度信号が変化し高速移
動時には速度信号にリップル成分を含むことになる。
号により近似的に速度信号を得、スイッチングしている
ことから位置信号の振幅により速度信号が変化し高速移
動時には速度信号にリップル成分を含むことになる。
また、位置検出器の正弦波のピッチ以内での短い時間領
域あるいは低速の速度検出に於いても位置信号の振幅の
の影響を受け、検出速度の誤差の原因となる。
域あるいは低速の速度検出に於いても位置信号の振幅の
の影響を受け、検出速度の誤差の原因となる。
本発明は上記問題点に鑑み、低速での速度検出誤差が少
なく、高速での速度検出においてもリップル成分を生じ
ない速度検出装置を提供するものである。
なく、高速での速度検出においてもリップル成分を生じ
ない速度検出装置を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記問題点を解消するために請求項１記載の速度検出装
置は、９０°位相の異なる２つの正弦波を位置の変位に
より出力する位置検出装置と、前記位置検出器の信号を
電気信号に変換する２つの変換器と、前記変換器からの
信号を波形整形する２つの波形整形回路と、前記変換器
からの信号を微分する２つの微分器と、前記２つの波形
整形回路と前記２つの微分器とからそれぞれ得られる信
号の積を求める２つの乗算器と、前記２つの乗算器の信
号の和を求める加算器と、前記変換器からの信号の絶対
値を求める２つの絶対値検出器と、前記２つの絶対値検
出器より得られる信号の和を求める加算器と、前記２つ
の加算器より得られる信号の商を求める割り算器とを備
えたことを特徴とする。なお、前記２つの乗算器を反転
増幅器と波形整形回路とスイッチとにより構成してもよ
い。
置は、９０°位相の異なる２つの正弦波を位置の変位に
より出力する位置検出装置と、前記位置検出器の信号を
電気信号に変換する２つの変換器と、前記変換器からの
信号を波形整形する２つの波形整形回路と、前記変換器
からの信号を微分する２つの微分器と、前記２つの波形
整形回路と前記２つの微分器とからそれぞれ得られる信
号の積を求める２つの乗算器と、前記２つの乗算器の信
号の和を求める加算器と、前記変換器からの信号の絶対
値を求める２つの絶対値検出器と、前記２つの絶対値検
出器より得られる信号の和を求める加算器と、前記２つ
の加算器より得られる信号の商を求める割り算器とを備
えたことを特徴とする。なお、前記２つの乗算器を反転
増幅器と波形整形回路とスイッチとにより構成してもよ
い。
また前記絶対値回路を反転増幅器と波形整形回路とスイ
ッチとにより構成してもよい。また前記割り算器を対数
器と減算器と逆対数器またはこれらの組み合わせたもの
で構成してもよい。
ッチとにより構成してもよい。また前記割り算器を対数
器と減算器と逆対数器またはこれらの組み合わせたもの
で構成してもよい。
また、請求項２記載の速度検出装置は、９０”位相の異
なる２つの正弦波を位置の変位により出力する位置検出
装置と、前記位置検出器の信号を電気信号に変換する２
つの変換器と、前記変換器からの信号の位相を１８０°
反転させる２つの増幅器と、前記２つの変換器と前記２
つの増幅器からの信号をそれぞれ微分する４つの微分器
と、前記４つの微分器により得られる４つの信号を選択
出力するスイッチと、前記２つの変換器と前記２つの増
幅器とにより得られる４つの信号のうち特定の信号を取
り出すスイッチと、前記２つのスイッチを制御する制御
回路と、前記スイッチと前・２２つの変換器と前記２つ
の増幅器とにより得られる４つの信号のうち特定の信号
を取り出すスイッチと、このスイッチから得られる信号
の商を求める割り算器とを備えたことを特徴とする。な
お、前記割り算器を対数器と減算器と逆対数器またはこ
れらの組み合わせにより構成してもよい。
なる２つの正弦波を位置の変位により出力する位置検出
装置と、前記位置検出器の信号を電気信号に変換する２
つの変換器と、前記変換器からの信号の位相を１８０°
反転させる２つの増幅器と、前記２つの変換器と前記２
つの増幅器からの信号をそれぞれ微分する４つの微分器
と、前記４つの微分器により得られる４つの信号を選択
出力するスイッチと、前記２つの変換器と前記２つの増
幅器とにより得られる４つの信号のうち特定の信号を取
り出すスイッチと、前記２つのスイッチを制御する制御
回路と、前記スイッチと前・２２つの変換器と前記２つ
の増幅器とにより得られる４つの信号のうち特定の信号
を取り出すスイッチと、このスイッチから得られる信号
の商を求める割り算器とを備えたことを特徴とする。な
お、前記割り算器を対数器と減算器と逆対数器またはこ
れらの組み合わせにより構成してもよい。
また前記制御回路を２つの波形整形器と２つの反転増幅
器とから構成してもよい。
器とから構成してもよい。
作 用
本発明は、上記構成を有するので、位置検出器より得ら
れた位ご信号の微分信号と位置の変化により得られる正
弦波信号のそれぞれ選択された信号の演算により速度信
号を求めているので、位置の変化等により得られる正弦
波信号の振幅の影響を取り除（ことができ、低速での速
度検出誤差が少なく、高速での速度検出においてもリッ
プル成分を生じない高精度な速度検出を行うことが可能
となる。
れた位ご信号の微分信号と位置の変化により得られる正
弦波信号のそれぞれ選択された信号の演算により速度信
号を求めているので、位置の変化等により得られる正弦
波信号の振幅の影響を取り除（ことができ、低速での速
度検出誤差が少なく、高速での速度検出においてもリッ
プル成分を生じない高精度な速度検出を行うことが可能
となる。
実施例
以下本発明の一実施例の速度検出装置について、図面を
参照しなから説明する。
参照しなから説明する。
第１図は本発明の第１実施例における速度検出装置の全
体構成を示すものである。第１図において、１．２は位
置の変化に対して９０”位相の穎なるサイン波を出力す
るエンコーダー（図示せず）からの信号を電気信号に変
換する変換器、３．４は波形整形器、５．６は微分器、
７．８は乗算器、９．１２は加算器、１０．１１は絶対
値検出器、１３は割り算器である。
体構成を示すものである。第１図において、１．２は位
置の変化に対して９０”位相の穎なるサイン波を出力す
るエンコーダー（図示せず）からの信号を電気信号に変
換する変換器、３．４は波形整形器、５．６は微分器、
７．８は乗算器、９．１２は加算器、１０．１１は絶対
値検出器、１３は割り算器である。
以上のように構成された速度検出装置について、以下第
１図を用いてその動作を説明する。
１図を用いてその動作を説明する。
エンコーダ（図示せず）より得られた９０°位相の異な
るサイン信号は変換器１．２により電気信号に変換され
る。位置をＸ、エンコーダの１周期をλとすると位置の
変化によりＡをサイン波の振幅として、変換１ｌＳ１で
はＡ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ／λ）を出力し、変換器
２ではＡ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ／λ）を出力する様に
構成されている。
るサイン信号は変換器１．２により電気信号に変換され
る。位置をＸ、エンコーダの１周期をλとすると位置の
変化によりＡをサイン波の振幅として、変換１ｌＳ１で
はＡ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ／λ）を出力し、変換器
２ではＡ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ／λ）を出力する様に
構成されている。
その後、変換器１の出力は波形整形器３、微分器５、絶
対値検出器１０にそれぞれ入力される。変換器２の出力
は波形整形器４、微分器６、絶対値検出器１１にそれぞ
れ入力される。
対値検出器１０にそれぞれ入力される。変換器２の出力
は波形整形器４、微分器６、絶対値検出器１１にそれぞ
れ入力される。
波形整形器３では入力信号のサイン波がＯより大きい場
合は−１，０より小さい場合は１を出力する、波形整形
器４では入力信号のサイン波がＯより大きい場合は１．
０より小さい場合は−１を出力する。
合は−１，０より小さい場合は１を出力する、波形整形
器４では入力信号のサイン波がＯより大きい場合は１．
０より小さい場合は−１を出力する。
微分器５．６では変換９１，２より得られた位置信号の
時間微分の信号が得られる。時間Ｔでの位置ＸをＸ＝Ｘ
（Ｔ）とすると速度Ｖ＋１Ｖ＝ｄＸ（Ｔ）／ｄＴとな
る。以上の表記法を用いると、微分器５の出力は、ｄ
（Ａ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ））／ｄＴ＝
ｄ （２＊π＊Ｘ （Ｔ） ／λ）／ｄＴ＊Ａ＊ｃｏｓ
（２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）＝Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊
ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ （Ｔ） ／λ）、微分器６の出
力は、ｄ（Ａ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ’）
）／ｄＴ＝−ｄ（２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）／ｄＴ＊ｓ
ｉ ｎ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ）＝−Ｖ＊Ａ＊２＊
π／λ＊ｓ ｉ ｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）であ
る。
時間微分の信号が得られる。時間Ｔでの位置ＸをＸ＝Ｘ
（Ｔ）とすると速度Ｖ＋１Ｖ＝ｄＸ（Ｔ）／ｄＴとな
る。以上の表記法を用いると、微分器５の出力は、ｄ
（Ａ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ））／ｄＴ＝
ｄ （２＊π＊Ｘ （Ｔ） ／λ）／ｄＴ＊Ａ＊ｃｏｓ
（２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）＝Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊
ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ （Ｔ） ／λ）、微分器６の出
力は、ｄ（Ａ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ’）
）／ｄＴ＝−ｄ（２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）／ｄＴ＊ｓ
ｉ ｎ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ）＝−Ｖ＊Ａ＊２＊
π／λ＊ｓ ｉ ｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）であ
る。
絶対値検出器１０．１１では変換器１．２より得られた
位置信号の絶対値が得られ、絶対値検出器１０ではｌＡ
＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ）１、絶対値検出
３１１ではｌＡ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）、’λ）
１である。
位置信号の絶対値が得られ、絶対値検出器１０ではｌＡ
＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ）１、絶対値検出
３１１ではｌＡ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）、’λ）
１である。
乗算器７は波形整形器３と微分器６の出力の積が求めら
れる。波形整形器３の出力は前記の様にＡ＊ｓ ｉｎ
（２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）が０より大きい場合は−１
、Ｏより小さい場合は１を出力するので、これと微分器
６の出力−Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊
Ｘ （Ｔ）／λ）との積はＶ＊Ａ＊２＊π／λ＊ ｌ
ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ） １である。同
様に乗算器８は波形整形器４と微分器５の出力の積が求
められる。波形整形器４の出力は前記の様にＡ＊ｃｏｓ
（２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ）がＯより大きい場合は１．
０より小さい場合は−１を出力するので、これと微分器
５の出力Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ（
Ｔ）／λ）との積はＶ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｃｏｓ （２
＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）１である。
れる。波形整形器３の出力は前記の様にＡ＊ｓ ｉｎ
（２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）が０より大きい場合は−１
、Ｏより小さい場合は１を出力するので、これと微分器
６の出力−Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊
Ｘ （Ｔ）／λ）との積はＶ＊Ａ＊２＊π／λ＊ ｌ
ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ） １である。同
様に乗算器８は波形整形器４と微分器５の出力の積が求
められる。波形整形器４の出力は前記の様にＡ＊ｃｏｓ
（２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ）がＯより大きい場合は１．
０より小さい場合は−１を出力するので、これと微分器
５の出力Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ（
Ｔ）／λ）との積はＶ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｃｏｓ （２
＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）１である。
加算器９では前記乗算器７．８の和が求められ前記の結
果よ’）Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ （ｌ ｓ ｉ ｎ（２
＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）ｌ＋１ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ（
Ｔ）／λ）１）となる。加算器１２では前記絶対値検出
器１０．１１の和が求められ前記の結果よりＡ＊（ｌ
ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）＋ Ｉ ｃｏｓ
（２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ） １）となる。
果よ’）Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ （ｌ ｓ ｉ ｎ（２
＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）ｌ＋１ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ（
Ｔ）／λ）１）となる。加算器１２では前記絶対値検出
器１０．１１の和が求められ前記の結果よりＡ＊（ｌ
ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）＋ Ｉ ｃｏｓ
（２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ） １）となる。
割り算器１３では前記加算器９．１２の商が求められ前
記の結果よりｖ＊２＊π／λの速度に比例した信号を検
出する。
記の結果よりｖ＊２＊π／λの速度に比例した信号を検
出する。
以上の様に本実施例によれば、速度に比例した信号を検
出することができるので、位置の変化等により得られる
正弦波信号の振幅の影響を取り除き、低速での速度検出
誤差が少な（、高速での速度検出においてもリップル成
分を生じない高精度な速度検出を行うことができる。
出することができるので、位置の変化等により得られる
正弦波信号の振幅の影響を取り除き、低速での速度検出
誤差が少な（、高速での速度検出においてもリップル成
分を生じない高精度な速度検出を行うことができる。
第２図は本発明の第２実施例における速度検出装置の全
体構成を示すものである。第２図において、２０．２１
は位置の変化に対して９０°位相の異なるサイン波を出
力するエンコーダー（図示せず）からの信号を電気信号
に変換する変換器、２２．２３．２４．２５は微分器、
２６．２７は反転増幅器、２８は１ｔｉｌ＋御回路、２
９．３０はスイッチ、３１．３２は加算器、３３は割り
算器である。
体構成を示すものである。第２図において、２０．２１
は位置の変化に対して９０°位相の異なるサイン波を出
力するエンコーダー（図示せず）からの信号を電気信号
に変換する変換器、２２．２３．２４．２５は微分器、
２６．２７は反転増幅器、２８は１ｔｉｌ＋御回路、２
９．３０はスイッチ、３１．３２は加算器、３３は割り
算器である。
以上のように構成された速度検出装置について、以下第
２図を用いてその動作を説明する。
２図を用いてその動作を説明する。
エンコーダ（図示せず〉より得られた９０°位相の異な
るサイン信号は変換器２０．２１により電気信号に変換
され、位置をＸ、エンコーダの１周期をλとすると位置
の変化によりＡをサイン波の振幅として、変換器２０で
はＡ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ／λ）を出力し、変換器
２１ではＡ＊ｃ。
るサイン信号は変換器２０．２１により電気信号に変換
され、位置をＸ、エンコーダの１周期をλとすると位置
の変化によりＡをサイン波の振幅として、変換器２０で
はＡ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ／λ）を出力し、変換器
２１ではＡ＊ｃ。
ｓ（２＊π＊Ｘ／λ）を出力する様に構成されている。
その後、変換器２０の出力はｆｆ１ｌＪ御回路２８、微
分器２２、反転増幅３２６、スイッチ３０にそれぞれ入
力される。変換器２１の出力は制御回路２８、微分器２
４、反転増幅器２７、スイッチ３０にそれぞれ入力され
る。
分器２２、反転増幅３２６、スイッチ３０にそれぞれ入
力される。変換器２１の出力は制御回路２８、微分器２
４、反転増幅器２７、スイッチ３０にそれぞれ入力され
る。
反転増幅器２６の出力は微分器２３、スイッチ３０にそ
れぞれ入力される。反転増幅器２７の出力は微分器２５
、スイッチ３０にそれぞれ入力される。
れぞれ入力される。反転増幅器２７の出力は微分器２５
、スイッチ３０にそれぞれ入力される。
微分器２２．２４では変換器２０．２１より得られた位
置信号の時間微分の信号が得られる。時間Ｔでの位置Ｘ
をＸ＝Ｘ （Ｔ）とすると速度ＶはＶ＝ｄＸ （Ｔ）／
ｄＴとなる。以上の表記法を用いると、微分器２２の出
力は、ｄ（Ａ＊５ｉｎ（２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ））／ｄ
Ｔ＝ｄ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ）／ｄＴ＊Ａ＊ｃｏｓ
（２＊π＊Ｘ （Ｔ） ／ λ ） ＝Ｖ＊
Ａ＊２＊ π／ λ ＊Ｃ０８（２＊π＊Ｘ（Ｔ）／
λ）、微分器２４の出力は、ｄ （Ａ＊ｃｏｓ （２＊
π＊Ｘ （Ｔ）／λ））／ｄＴ＝−ｄ ＜２＊π＊Ｘ（
Ｔ）／λ）／ｄＴ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／
λ）＝−Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ
（Ｔ）／λ）である。また、微分器２３．２５の出力
は微分器２２．２４の出力を反転したものでそれぞれ−
Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ’（Ｔ）／
λ） 、Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ
（Ｔ）／λ）である。
置信号の時間微分の信号が得られる。時間Ｔでの位置Ｘ
をＸ＝Ｘ （Ｔ）とすると速度ＶはＶ＝ｄＸ （Ｔ）／
ｄＴとなる。以上の表記法を用いると、微分器２２の出
力は、ｄ（Ａ＊５ｉｎ（２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ））／ｄ
Ｔ＝ｄ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ）／ｄＴ＊Ａ＊ｃｏｓ
（２＊π＊Ｘ （Ｔ） ／ λ ） ＝Ｖ＊
Ａ＊２＊ π／ λ ＊Ｃ０８（２＊π＊Ｘ（Ｔ）／
λ）、微分器２４の出力は、ｄ （Ａ＊ｃｏｓ （２＊
π＊Ｘ （Ｔ）／λ））／ｄＴ＝−ｄ ＜２＊π＊Ｘ（
Ｔ）／λ）／ｄＴ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／
λ）＝−Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ
（Ｔ）／λ）である。また、微分器２３．２５の出力
は微分器２２．２４の出力を反転したものでそれぞれ−
Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ’（Ｔ）／
λ） 、Ｖ＊Ａ＊２＊π／λ＊ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ
（Ｔ）／λ）である。
スイッチ２９は制御回路２８により、変換器２０の出力
が正の場合、微分器２５の出力を選択し、変換器２０が
負の場合、微分器２４の出力を選択する。また、変換器
２１の出力が正の場合、微分器２３の出力を選択し、変
換器２１の出力が負の場合、微分器２２の出力を選択す
るように構成されている。微分器２２．２３．２４．２
５の出力はスイッチ２９により切り替えられ加算器３１
に入力され、加算器３１の出力はＶ＊Ａ＊２＊π／λ＊
（ｌ ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）＋ ｌ
ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ） １）となる。
が正の場合、微分器２５の出力を選択し、変換器２０が
負の場合、微分器２４の出力を選択する。また、変換器
２１の出力が正の場合、微分器２３の出力を選択し、変
換器２１の出力が負の場合、微分器２２の出力を選択す
るように構成されている。微分器２２．２３．２４．２
５の出力はスイッチ２９により切り替えられ加算器３１
に入力され、加算器３１の出力はＶ＊Ａ＊２＊π／λ＊
（ｌ ｓ ｉｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ）＋ ｌ
ｃｏｓ （２＊π＊Ｘ （Ｔ）／λ） １）となる。
スイッチ３０はｉｌ制御回路２８により、変換器２０の
出力が正の場合、反転増幅器２７の出力を選択し、変換
器２０の出力が負の場合、変換器２１の出力を選択する
、変換器２１の出力が正の場合、反転増幅器２６の出力
を選択し、変換器２１の出力が負の場合、変換器２０の
出力を選択するように構成されている。スイッチ３０の
出力は加算器３２に人力され、加算器３２の出力はＡ＊
（Ｉｓｉ ｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ） ／λ）ｌ＋１ｃ
ｏｓ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ） １）となる。
出力が正の場合、反転増幅器２７の出力を選択し、変換
器２０の出力が負の場合、変換器２１の出力を選択する
、変換器２１の出力が正の場合、反転増幅器２６の出力
を選択し、変換器２１の出力が負の場合、変換器２０の
出力を選択するように構成されている。スイッチ３０の
出力は加算器３２に人力され、加算器３２の出力はＡ＊
（Ｉｓｉ ｎ （２＊π＊Ｘ （Ｔ） ／λ）ｌ＋１ｃ
ｏｓ （２＊π＊Ｘ（Ｔ）／λ） １）となる。
割り算器３３では前記加算器３１，３２の商が求められ
前記の結果よりｖ＊２＊π／λすなわち速度に比例した
信号を検出する。
前記の結果よりｖ＊２＊π／λすなわち速度に比例した
信号を検出する。
以上の様に実施例によれば、速度に比例した信号を検出
することができるので、位置の変化等により得られる正
弦波信号の振幅の影響を取り除き。
することができるので、位置の変化等により得られる正
弦波信号の振幅の影響を取り除き。
低速での速度検出誤差が少な（、高速での速度検出にお
いてもリップル成分を生じない高精度な速度検出を行う
ことができる。
いてもリップル成分を生じない高精度な速度検出を行う
ことができる。
本発明は上記実施例に示す外、種々の態様に構成するこ
とができる。
とができる。
なお、第１実施例において、乗算器を反転増幅器とスイ
ッチとの組み合わせにより構成してもよい。
ッチとの組み合わせにより構成してもよい。
第１実施例において、絶対値検出器を波形整形器と反転
増幅器とスイッチとの組み合わせにより構成してもよい
。
増幅器とスイッチとの組み合わせにより構成してもよい
。
第２実施例において、制御回路２８は変換器２０．２１
のπの位相の変化によりスイッチ２９．３０の４つの入
力のうち常に２つが選択されるように構成したが、変換
器２０．２１のπ／２の位相の変化によりスイッチ２９
．３０の４つの入力のうちいずれか１つを選択するよう
に構成してもよい。
のπの位相の変化によりスイッチ２９．３０の４つの入
力のうち常に２つが選択されるように構成したが、変換
器２０．２１のπ／２の位相の変化によりスイッチ２９
．３０の４つの入力のうちいずれか１つを選択するよう
に構成してもよい。
第１、第２実施例において、エンコーダは正弦波出力の
ものを用いたが、近似正弦波あるいは近似三角波出力の
ものを用いて構成してもよい。
ものを用いたが、近似正弦波あるいは近似三角波出力の
ものを用いて構成してもよい。
発明の効果
以上のように本発明は、位置検出器より得られた位置信
号の微分信号と位置の変化により得られる正弦波信号の
それぞれ選択された信号の演算により速度信号を求めて
いるので、位置の変化等により得られる正弦波信号の振
幅の影響を取り除（ことができ、低速での速度検出誤差
が少なく、高速での速度検出においてもリップル成分を
生じない高精度な速度検出を行うことが可能となる。
号の微分信号と位置の変化により得られる正弦波信号の
それぞれ選択された信号の演算により速度信号を求めて
いるので、位置の変化等により得られる正弦波信号の振
幅の影響を取り除（ことができ、低速での速度検出誤差
が少なく、高速での速度検出においてもリップル成分を
生じない高精度な速度検出を行うことが可能となる。
第１図は本発明の第１実施例における速度検出装置の動
作原理を示す説明図、第２図は本発明の第２実施例にお
ける速度検出装置の動作原理をを示す説明図、第３図は
従来の速度検出装置の構成を示す説明図である。 １．２，２０．２１・・・・・・変換器、３，４・・・
・・・波形整形器、５，６．２２．２３，２４．２５・
・曲・微分器、７．８．・・・・・・乗算器、９，１２
．３１゜３２・・・・・・加算器、１０．１１・旧・・
絶対値検出器、１３．３３・・・・・・割り算器、２６
．２７・旧・・反転増幅器、２８・・・・・・制御回路
、２９，３０・・・・・・スイッチ。
作原理を示す説明図、第２図は本発明の第２実施例にお
ける速度検出装置の動作原理をを示す説明図、第３図は
従来の速度検出装置の構成を示す説明図である。 １．２，２０．２１・・・・・・変換器、３，４・・・
・・・波形整形器、５，６．２２．２３，２４．２５・
・曲・微分器、７．８．・・・・・・乗算器、９，１２
．３１゜３２・・・・・・加算器、１０．１１・旧・・
絶対値検出器、１３．３３・・・・・・割り算器、２６
．２７・旧・・反転増幅器、２８・・・・・・制御回路
、２９，３０・・・・・・スイッチ。
Claims (6)
- （１）９０°位相の異なる２つの正弦波を位置の変位に
より出力する位置検出装置と、前記位置検出器の信号を
電気信号に変換する２つの変換器と、前記変換器からの
信号を波形整形する２つの波形整形器と、前記変換器か
らの信号を微分する２つの微分器と、前記２つの波形整
形回路と前記２つの微分器とからそれぞれ得られる信号
の積を求める２つの乗算器と、前記２つの乗算器の信号
の和を求める加算器と、前記変換器からの信号の絶対値
を求める２つの絶対値検出器と、前記２つの絶対値検出
器より得られる信号の和を求める加算器と、前記２つの
加算器より得られる信号の商を求める割り算器とを備え
たことを特徴とする速度検出装置。 - （２）９０°位相の異なる２つの正弦波を位置の変位に
より出力する位置検出装置と、前記位置検出器の信号を
電気信号に変換する２つの変換器と、前記変換器からの
信号の位相を１８０°反転させる２つの増幅器と、前記
２つの変換器と前記２つの増幅器からの信号をそれぞれ
微分する４つの微分器と、前記４つの微分器により得ら
れる４つの信号を選択出力するスイッチと、前記２つの
変換器と前記２つの増幅器とにより得られる４つの信号
のうち特定の信号を取り出すスイッチと、前記２つのス
イッチを制御する制御回路と、前記スイッチと前記２つ
の変換器と前記２つの増幅器とにより得られる４つの信
号のうち特定の信号を取り出すスイッチと、このスイッ
チから得られる信号の商を求める割り算器とを備えたこ
とを特徴とする速度検出装置。 - （３）乗算器が反転増幅器と波形整形器とスイッチから
成る請求項１記載の速度検出装置。 - （４）絶対値回路が反転増幅器と波形整形器とスイッチ
から成る請求項１記載の速度検出装置。 - （５）割り算器が対数器と減算器と逆対数器、またはこ
れらの任意の組み合わせから成る請求項２記載の速度検
出装置。 - （６）制御回路が２つの波形整形器と、２つの反転増幅
器とから成る請求項２記載の速度検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284522A JPH02129552A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 速度検出装置 |
| US07/433,211 US5012188A (en) | 1988-11-10 | 1989-11-08 | Velocity detector for detecting velocity from position detector outputting a pair of orthogonal signals |
| KR1019890016298A KR940001630B1 (ko) | 1988-11-10 | 1989-11-10 | 속도 검출장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284522A JPH02129552A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129552A true JPH02129552A (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=17679577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63284522A Pending JPH02129552A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 速度検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5012188A (ja) |
| JP (1) | JPH02129552A (ja) |
| KR (1) | KR940001630B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0531947B1 (en) * | 1991-09-09 | 1997-01-02 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Position detecting apparatus |
| JP3700824B2 (ja) | 1999-07-26 | 2005-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | 回転速度検出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62239059A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-19 | Fuji Electric Co Ltd | 速度検出装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57175259A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-28 | Fanuc Ltd | Speed detector |
| DE3231990A1 (de) * | 1982-08-27 | 1984-03-01 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Auswerteeinrichtung fuer einen digitalen inkrementalgeber |
| SU1068815A1 (ru) * | 1982-10-14 | 1984-01-23 | Красноярский Политехнический Институт | Устройство дл измерени скорости вращени |
| JPS606873A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | レゾルバのデイジタル速度検出方式 |
| DE3476463D1 (en) * | 1983-12-22 | 1989-03-02 | Mavilor Syst Sa | Apparatus for generating an electrical speed signal |
| JPS62162968A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Hitachi Ltd | 速度検出装置 |
| DE3638298A1 (de) * | 1986-11-10 | 1988-05-11 | Vdo Schindling | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der winkelgeschwindigkeit aus zwei signalen, die jeweils eine funktion des drehwinkels sind |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP63284522A patent/JPH02129552A/ja active Pending
-
1989
- 1989-11-08 US US07/433,211 patent/US5012188A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-10 KR KR1019890016298A patent/KR940001630B1/ko not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62239059A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-19 | Fuji Electric Co Ltd | 速度検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5012188A (en) | 1991-04-30 |
| KR900008279A (ko) | 1990-06-03 |
| KR940001630B1 (ko) | 1994-02-28 |
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