JPH02264867A - 回転数検出回路 - Google Patents
回転数検出回路Info
- Publication number
- JPH02264867A JPH02264867A JP8640889A JP8640889A JPH02264867A JP H02264867 A JPH02264867 A JP H02264867A JP 8640889 A JP8640889 A JP 8640889A JP 8640889 A JP8640889 A JP 8640889A JP H02264867 A JPH02264867 A JP H02264867A
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- JP
- Japan
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- pulse
- encoder
- pulses
- period
- clock
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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、インバータにより駆動される交流電動機等の
回転体用の回転数検出回路に関する。
回転体用の回転数検出回路に関する。
〔従来の技術］
従来のこの種回転数検出回路としては、第４図と第５図
とに例示するパルス動作波形図に対応してそれぞれ前記
エンコーダパルスのパルス中成いはパルス数の計数演算
により所要の回転数を検出する２種類の回転数検出方式
にそれぞれ従う回路構成のものが知られている。
とに例示するパルス動作波形図に対応してそれぞれ前記
エンコーダパルスのパルス中成いはパルス数の計数演算
により所要の回転数を検出する２種類の回転数検出方式
にそれぞれ従う回路構成のものが知られている。
第４図に示すパルス動作波形図に従うパルス巾計数演算
方式におていは、前記エンコーダパルスＰ、ｎのパルス
周期を７１１％該周期中に含まれる周波数ｆｃのクロッ
クパルスの計測数をＮとし、更に前記回転体を対極数ｐ
の交流電動機とした場合、該電動機に連動されたパルス
エンコーダのパルス発信特性をＰ （Ｐ／Ｒ） 、検出
された前記電動機の回転数をＮ、（Ｒ／Ｍ）、該回転数
に対応する前記電動機の駆動電源周波数をｆ、として下
記の式（１）が成り立つ。
方式におていは、前記エンコーダパルスＰ、ｎのパルス
周期を７１１％該周期中に含まれる周波数ｆｃのクロッ
クパルスの計測数をＮとし、更に前記回転体を対極数ｐ
の交流電動機とした場合、該電動機に連動されたパルス
エンコーダのパルス発信特性をＰ （Ｐ／Ｒ） 、検出
された前記電動機の回転数をＮ、（Ｒ／Ｍ）、該回転数
に対応する前記電動機の駆動電源周波数をｆ、として下
記の式（１）が成り立つ。
ｆ、＝（ｐ／６０）Ｎ、＝（ｐｆｃ／Ｐ）／Ｎ−・・−
（１）次に、第５図に示すパルス動作波形図に従うパル
ス数計数演算方式におていは、定周期タイマパルスＰｔ
のパルス周期Ｔ８内に含まれる前記エンコーダパルスＰ
。の計測数をＭとした場合下記の式（２）が成り立つ。
（１）次に、第５図に示すパルス動作波形図に従うパル
ス数計数演算方式におていは、定周期タイマパルスＰｔ
のパルス周期Ｔ８内に含まれる前記エンコーダパルスＰ
。の計測数をＭとした場合下記の式（２）が成り立つ。
ｆ、＝（ｐ／６０）Ｎ、＝（ｐ／Ｔ、Ｐ）Ｍ −−−
−−−（２）なお従来、前記回転数Ｎ、に関し、その低
速域においては前記式（１）に従い、その高速域におい
ては前記式（２）に従ってそれぞれ前記回転数Ｎ１或い
は周波数ｒ、の検出を行う両者併用方式が適用されるこ
ともあった。
−−−（２）なお従来、前記回転数Ｎ、に関し、その低
速域においては前記式（１）に従い、その高速域におい
ては前記式（２）に従ってそれぞれ前記回転数Ｎ１或い
は周波数ｒ、の検出を行う両者併用方式が適用されるこ
ともあった。
しかしながら上記の如き従来方式による諸計数比較演算
によって得られた回転数検出値は、その検出精度に関し
対象とする回転数自体の変動の影響を大巾に受は該回転
数の所定変動域の全域にわたって所要の検出精度を保つ
ことは困難であった。
によって得られた回転数検出値は、その検出精度に関し
対象とする回転数自体の変動の影響を大巾に受は該回転
数の所定変動域の全域にわたって所要の検出精度を保つ
ことは困難であった。
今、前記検出精度を実際値と検出値間の偏差の実際値に
対する比として定義した場合、その百分率表示は前記の
演算式（１）と（２）とにそれぞれ対応した特性線■と
■にて表示すれば第６図の如くなる。なお図示の場合前
記諸元は、ｐ＝２゜Ｐ ＝ｌＯＯＯ（Ｐ／Ｒ）、ｆｃ＝
ＩＭ Ｈ，、Ｔ、＝ １０ 、。
対する比として定義した場合、その百分率表示は前記の
演算式（１）と（２）とにそれぞれ対応した特性線■と
■にて表示すれば第６図の如くなる。なお図示の場合前
記諸元は、ｐ＝２゜Ｐ ＝ｌＯＯＯ（Ｐ／Ｒ）、ｆｃ＝
ＩＭ Ｈ，、Ｔ、＝ １０ 、。
である。
第６図に示す如く、特性線Ｉに対応するパルス巾計数演
算方式は高速域において、特性線■に対応するパルス数
計数演算方式は低速域においてそれぞれ検出精度が悪化
する。
算方式は高速域において、特性線■に対応するパルス数
計数演算方式は低速域においてそれぞれ検出精度が悪化
する。
因に前記検出偏差の発生は、前記パルス巾計数演算方式
においては前記エンコーダパルスの周期Ｔ、に対応する
クロックパルス数計数時の該クロックパルス１個分以内
の端数の発生に起因するものであり、前記パルス数計数
演算方式においては前記定周期タイマパルスの周期Ｔ、
内に含まれる前記エンコーダパルス数計数時の該エンコ
ーダパルス１個分以内の端数の発生に起因し、上記式（
１）と（２）に対応する前記再演算方式における各検出
値の検出精度εの上限値は下記の式（３）と（４）とに
示すε１とε２の如（なる。なお該両精度ε１とε２と
はそれぞれ第６図に示す特性線Ｉと■とに対応するもの
である。
においては前記エンコーダパルスの周期Ｔ、に対応する
クロックパルス数計数時の該クロックパルス１個分以内
の端数の発生に起因するものであり、前記パルス数計数
演算方式においては前記定周期タイマパルスの周期Ｔ、
内に含まれる前記エンコーダパルス数計数時の該エンコ
ーダパルス１個分以内の端数の発生に起因し、上記式（
１）と（２）に対応する前記再演算方式における各検出
値の検出精度εの上限値は下記の式（３）と（４）とに
示すε１とε２の如（なる。なお該両精度ε１とε２と
はそれぞれ第６図に示す特性線Ｉと■とに対応するもの
である。
ε＋＝（Ｐ ／ ｐｆｃ）ｆ−＝（Ｐ ／ ６０ ｆ
ｃ）Ｎ−−−−（３）ε２−（ｐ／Ｔ、Ｐ）／ｆ、％＝
（６０／Ｔ、Ｐ）／Ｎ、−−−（４）なお前記再演算方
式を前記の回転数Ｎ、又は周波数ｆ１にて切替えて併用
する場゛合においても、第６図に示す通り両者の精度−
故点の値を最大値とする精度変動は避けられず、且つ前
記精度の最大値自体更に低下を要する大なる値となって
いる。
ｃ）Ｎ−−−−（３）ε２−（ｐ／Ｔ、Ｐ）／ｆ、％＝
（６０／Ｔ、Ｐ）／Ｎ、−−−（４）なお前記再演算方
式を前記の回転数Ｎ、又は周波数ｆ１にて切替えて併用
する場゛合においても、第６図に示す通り両者の精度−
故点の値を最大値とする精度変動は避けられず、且つ前
記精度の最大値自体更に低下を要する大なる値となって
いる。
上記に鑑み本発明は、回転体回転数の所定変動域全域に
わたって安定且つ良好な回転数検出を可能とする回転数
検出回路の提供を目的とするものである。
わたって安定且つ良好な回転数検出を可能とする回転数
検出回路の提供を目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明の回転数検出回路は
、回転体に連動するパルスエンコーダの出力パルスと基
準クロックパルスとの比較計数演算により前記回転体の
回転数を検出する回転体の回転数検出回路において、前
記クロックパルスの計数により所定の時間毎に定周期パ
ルスを出力する定周期タイマカウンタと、前記定周期パ
ルスの１周期内に含まれる前記エンコーダパルスのパル
ス数を計数するエンコーダパルスカウンタと、前記定周
期パルスの各パルス人力時点後の最初のエンコーダパル
スにおける立下り時点間又は立上り時点間に含まれる前
記クロックパルスのパルス数を計数するクロックパルス
カウンタと、前記エンコーダパルスとクロックパルスと
に対する該両カウンタの出力計数値と前記クロックパル
スの周波数とから所要の回転数を演算する回転数演算回
路とを備えて成るものとする。
、回転体に連動するパルスエンコーダの出力パルスと基
準クロックパルスとの比較計数演算により前記回転体の
回転数を検出する回転体の回転数検出回路において、前
記クロックパルスの計数により所定の時間毎に定周期パ
ルスを出力する定周期タイマカウンタと、前記定周期パ
ルスの１周期内に含まれる前記エンコーダパルスのパル
ス数を計数するエンコーダパルスカウンタと、前記定周
期パルスの各パルス人力時点後の最初のエンコーダパル
スにおける立下り時点間又は立上り時点間に含まれる前
記クロックパルスのパルス数を計数するクロックパルス
カウンタと、前記エンコーダパルスとクロックパルスと
に対する該両カウンタの出力計数値と前記クロックパル
スの周波数とから所要の回転数を演算する回転数演算回
路とを備えて成るものとする。
前記の如くエンコーダパルスＰ＠７に対するクロックパ
ルスＰｅｔによるパルス巾の計数演算方式と定周期タイ
マパルスＰ２の１周期内のパルス数の計数演算方式とは
検出精度εに関しそれぞれ第６図の特性線Ｉと■との如
き対回転数特性を示し、それぞれ回転数Ｎいの低速域と
高速域とにおいて有効な検出精度を有し得るものである
。
ルスＰｅｔによるパルス巾の計数演算方式と定周期タイ
マパルスＰ２の１周期内のパルス数の計数演算方式とは
検出精度εに関しそれぞれ第６図の特性線Ｉと■との如
き対回転数特性を示し、それぞれ回転数Ｎいの低速域と
高速域とにおいて有効な検出精度を有し得るものである
。
本発明は上記両方式の利点を生かすために、第２図のパ
ルス動作波形図に示す如き各パルス間の相対関係におい
て、所定の回転数変動域の全域にわたり、前記エンコー
ダパルスの巾とパルス数との同時計測と演算とを行うも
のである。なお第２図の（イ）と（ロ）とはそれぞれ前
記回転数の低速域と高速域とに対応するパルス動作波形
図である。
ルス動作波形図に示す如き各パルス間の相対関係におい
て、所定の回転数変動域の全域にわたり、前記エンコー
ダパルスの巾とパルス数との同時計測と演算とを行うも
のである。なお第２図の（イ）と（ロ）とはそれぞれ前
記回転数の低速域と高速域とに対応するパルス動作波形
図である。
今、第２図において、定周期タイマパルスＰ。
の１周期Ｔ、内に含まれる前記エンコーダパルスＰ、７
の計測個数をＭ、前記定周期タイマパルスＰ、の各パル
ス入力時点後の最初のエンコーダパルスＰ、、、の立下
り時点間に含まれる前記クロックパルスの計測個数をＮ
とした場合、前記回転数の検出値Ｎ、或いは該検出値に
対応する前記電動機電源周波数ｆ、は下記の式（５）の
如く得られる。
の計測個数をＭ、前記定周期タイマパルスＰ、の各パル
ス入力時点後の最初のエンコーダパルスＰ、、、の立下
り時点間に含まれる前記クロックパルスの計測個数をＮ
とした場合、前記回転数の検出値Ｎ、或いは該検出値に
対応する前記電動機電源周波数ｆ、は下記の式（５）の
如く得られる。
ｆ、＝（ｐ／６０）Ｎ、＝（ｐｆｅ／Ｐ）−Ｍ／Ｎ−（
５）上記式（５）による検出値ｆ、の検出誤差の発生は
前記パルス数Ｎの計数時における前記クロックパルスＰ
ｅＬ１個分以内の端数と、前記パルス数Ｍの計数時にお
ける前記エンコーダパルス１個分以内の端数との両端数
の発生に起因するものであり、前記の検出誤差は実際値
と前記の如き端数を無視して得られた演算検出値間の偏
差の前記実際値に対する比として得られる。
５）上記式（５）による検出値ｆ、の検出誤差の発生は
前記パルス数Ｎの計数時における前記クロックパルスＰ
ｅＬ１個分以内の端数と、前記パルス数Ｍの計数時にお
ける前記エンコーダパルス１個分以内の端数との両端数
の発生に起因するものであり、前記の検出誤差は実際値
と前記の如き端数を無視して得られた演算検出値間の偏
差の前記実際値に対する比として得られる。
第３図は上記の式（５）に対応し、Ｐ＝１０００（Ｐ／
Ｒ）、Ｔ、＝１０□とした場合の回転数Ｎ、に対する精
度εの百分率特性図の例示であり、整数である前記Ｍの
変化に伴い鋸歯状に変化してその上限が極めて低く制約
されている。なお上記式（５）に関しては９＝２．ｆｃ
＝ＩＭＨ，となされている。
Ｒ）、Ｔ、＝１０□とした場合の回転数Ｎ、に対する精
度εの百分率特性図の例示であり、整数である前記Ｍの
変化に伴い鋸歯状に変化してその上限が極めて低く制約
されている。なお上記式（５）に関しては９＝２．ｆｃ
＝ＩＭＨ，となされている。
本発明の回転数検出回路は前記式（５）に従う演算を行
うものであり、前記のクロックパルスＰｃｌとエンコー
ダパルスＰ Ｉｌｌそれぞれに対するカウンタ回路と該
各カウンタ回路の出力に対するラッチ回路とパルス計数
用条件ゲート回路と回転数演算回路等より構成される。
うものであり、前記のクロックパルスＰｃｌとエンコー
ダパルスＰ Ｉｌｌそれぞれに対するカウンタ回路と該
各カウンタ回路の出力に対するラッチ回路とパルス計数
用条件ゲート回路と回転数演算回路等より構成される。
以下この発明の実施例を第１図に例示するブロック回路
図により説明する。
図により説明する。
第１図において、１は定周期タイマカウンタであり基準
周波数ｆＣを有するクロックパルスＰｃＬを計数しその
周期を一定値Ｔ３とする定周期タイマパルスＰＬを出力
する。又２はエンコーダパルスカウンタであり変動周波
数ｆ、。のエンコーダパルスＰ、、、と前記タイマパル
スＰＬとを入力とし、該タイマパルスＰｔの一定周期Ｔ
１毎に含まれる前記エンコーダパルスＰ ａｎのパルス
数Ｍを計数し、該計数結果を３のエンコーダパルスラッ
チに入力して記憶させると共に４の条件ゲートに入力す
る。
周波数ｆＣを有するクロックパルスＰｃＬを計数しその
周期を一定値Ｔ３とする定周期タイマパルスＰＬを出力
する。又２はエンコーダパルスカウンタであり変動周波
数ｆ、。のエンコーダパルスＰ、、、と前記タイマパル
スＰＬとを入力とし、該タイマパルスＰｔの一定周期Ｔ
１毎に含まれる前記エンコーダパルスＰ ａｎのパルス
数Ｍを計数し、該計数結果を３のエンコーダパルスラッ
チに入力して記憶させると共に４の条件ゲートに入力す
る。
５のクロックパルスカウンタは前記条件ゲート４の出力
を受は前記タイマパルスＰｔの一定周期Ｔ１毎に発せら
れる各パルスの入力時点後の最初のエンコーダパルスの
立下り時点間に含まれる前記クロックパルスＰｅｔのパ
ルス数Ｎを計数し、該計数結果を６のクロックパルスラ
ッチに入力して記憶させる。
を受は前記タイマパルスＰｔの一定周期Ｔ１毎に発せら
れる各パルスの入力時点後の最初のエンコーダパルスの
立下り時点間に含まれる前記クロックパルスＰｅｔのパ
ルス数Ｎを計数し、該計数結果を６のクロックパルスラ
ッチに入力して記憶させる。
前記両ラッチ３と６とにそれぞれ記憶されたパルス計数
ゲータＭとＮとはデータバスＤ−Ｂ、、、を経由してＣ
ＰＵ等から成る図示していない回転数演算回路に人力さ
れ、該演算回路において前記諸元ｐ、Ｐ、ｆｃと共に前
記式（５）に従った回転数演算が行はれる。
ゲータＭとＮとはデータバスＤ−Ｂ、、、を経由してＣ
ＰＵ等から成る図示していない回転数演算回路に人力さ
れ、該演算回路において前記諸元ｐ、Ｐ、ｆｃと共に前
記式（５）に従った回転数演算が行はれる。
本発明によれば、一定期間内に含まれるエンコーダパル
スのパルス数の計測と該パルス数に対応する前記エンコ
ーダパルスのパルス巾のクロックパルスによる計測とに
より、所定の回転数変動域全域における高精度の回転数
検出が可能となる。
スのパルス数の計測と該パルス数に対応する前記エンコ
ーダパルスのパルス巾のクロックパルスによる計測とに
より、所定の回転数変動域全域における高精度の回転数
検出が可能となる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック回路図、第２
図は第１図の回路に対応するパルス動作波形図、第３図
は第１図の回路により検出した回転数の検出精度の対回
転数百分率特性図、第４図と第５図とは従来の回転数検
出方式に対応するパルス動作波形図の例示、第６図は第
４図と第５図とに対応する回転数検出精度の対回転数百
分率特性図である。 １・・・定周期タイマカウンタ、２・・・エンコーダパ
ルスカウンタ、３・・・エンコーダパルスラッチ、４・
・・条件ゲート、 ５・・・クロックパルスカウンタ、 ・・・クロックパルスラッチ。 第 図（イ） 第 図（ロ） 第 図
図は第１図の回路に対応するパルス動作波形図、第３図
は第１図の回路により検出した回転数の検出精度の対回
転数百分率特性図、第４図と第５図とは従来の回転数検
出方式に対応するパルス動作波形図の例示、第６図は第
４図と第５図とに対応する回転数検出精度の対回転数百
分率特性図である。 １・・・定周期タイマカウンタ、２・・・エンコーダパ
ルスカウンタ、３・・・エンコーダパルスラッチ、４・
・・条件ゲート、 ５・・・クロックパルスカウンタ、 ・・・クロックパルスラッチ。 第 図（イ） 第 図（ロ） 第 図
Claims (1)
- １）回転体に連動するパルスエンコーダの出力パルスと
基準クロックパルスとの比較計数演算により前記回転体
の回転数を検出する回転体の回転数検出回路において、
前記クロックパルスの計数により所定の時間毎に定周期
パルスを出力する定周期タイマカウンタと、前記定周期
パルスの１周期内に含まれる前記エンコーダパルスのパ
ルス数を計数するエンコーダパルスカウンタと、前記定
周期パルスの各パルス入力時点後の最初のエンコーダパ
ルスにおける立下り時点間又は立上り時点間に含まれる
前記クロックパルスのパルス数を計数するクロックパル
スカウンタと、前記エンコーダパルスとクロックパルス
とに対する該両カウンタの出力計数値と前記クロックパ
ルスの周波数とから所要の回転数を演算する回転数演算
回路とを備えて成ることを特徴とする回転数検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8640889A JPH02264867A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 回転数検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8640889A JPH02264867A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 回転数検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264867A true JPH02264867A (ja) | 1990-10-29 |
Family
ID=13886039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8640889A Pending JPH02264867A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 回転数検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02264867A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100866A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | Hitachi Ltd | デイジタル式速度検出装置 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP8640889A patent/JPH02264867A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100866A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-11 | Hitachi Ltd | デイジタル式速度検出装置 |
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