JPH0254111A - レゾルバ移相器による絶対位置検出装置 - 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］ この発明は、産業用工作機等の位置制御をするサーボ機
構の位置検出をするレゾルバ移相器による絶対位置検出
装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来のレゾルバ移相器による絶対位置検出装置
を示すブロック構成図でおる。また、第４図は第３図に
示した従来のレゾルバ移相器による絶対位置検出装置の
動作を説明するタイムヂャートである。

図において、（１）は全ての基準となるクロツクパルス
を発生する発振器、（２）はそのクロックパルスを励振
周波数まで低めるための分周器、（３）は分周器（２）
の出力でレゾルバ移相器を励振し、そのフィードバック
出力から位相差データを作り出すレゾルバ位置検出回路
、（４）はレゾルバ移相器、（５）は分周器（２）の出
力信号の立ち上がり部分でパルス信号を発生する立ち上
がり微分回路、（６）は電源のオフ時にレゾルバ位置検
出回路（３）以外の回路の電源となる充電式バッテリー
　（７）は電源電圧をパルス状に変換するためのスイッ
チング回路、（８）はレゾルバ移相器（４）と直結され
た磁石（８ａ）により動作して２相の信号を出力するリ
ードスイッチ、（９）はスイッチング回路（７）の出力
パルスをリードスイッチ（８）の出力に接続するための
固定抵抗、（’ｌＯａ＞、（１０ｂ）は立ち上がり微分
回路（５）の出力パルスの立ち下がり部分をタイミング
信号として、リードスイッチ（８）の出力の“”Ｈ（ハ
イレベル）″または“′シ（ローレベル〉″を検出する
ためのＤフリップフロップ、（１１）はＤフリップフロ
ップ（１０ａ）、（１０ｂ）の出力を士の１サイクルに
１パルスの出力に変換するパルス分配回路、（１２）は
パルス分配回路（１１）の出力パルスをカウントするカ
ウンタ回路である。

次に、上記のように構成した従来のレゾルバ移相器によ
る絶対位置検出装置の動作について説明する。

発振器（１）で作られた高周波クロックパルスを、分周
器（２）でレゾルバ移相器（４）の定格周波数まで低く
し、第４図（ａ）のような矩形波とする。そして、前記
分周器（２）の出力信号を立ち上がり微分回路（５）で
微分し、第４図（ｂ）のような微分波形を得る。また、
前記矩形波を基準パルスとして、レゾルバ位置検出回路
（３）にてレゾルバ移相器（４）の位置を検出し、位相
差データとして出力する。この位相差データは、レゾル
バ移相器（４）の機械角度と同一値のため、そのままレ
ゾルバ移相器（４）の１サイクル以内の絶対値として、
使用することができるから、そのサイクル数（回転数）
を電源のオフ時にでもカウントすれば良いことになる。

本実施例では、前記カウントをレゾルバ移相器（４）に
直結されて回転する！ｉ石（８ａ）により、リードスイ
ッチ（８）を動作させることにより行い、リードスイッ
チ（８）の出力を、例えば、Ｃ−８０３１ｃを使用した
ようなカウンタ回路（１２）でカウントして、そのデー
タを出力する。

リードスイッチ（８〉は１個の磁石（８ａ）に対し、円
周上にずれた位置にあり、磁石（８ａ）が回転すると第
４図（Ｃ）、（ｄ）のような波形の信号が出力される。

リードスイッチ（８）の接点に加える電圧は、固定抵抗
（９）を通しており、リードスイッチ（８）のオン時の
電流を制限している。このリードスイッチ（８）の接点
に加える電圧は、直流では充電式バッテリー（６）の消
費が早くなるため、パルス化する必要があり、立ち上が
り微分回路（５）で作られた出力パルス信号により、ス
イッチング回路（７）でパルス化し、固定抵抗（９）に
供給する。そして、その結果、リードスイッチ（８）の
出力は、第４図の（ｅ）。

（ｆ）のようになり、それをＤフリップフロップ（１０
ａ＞、（１０ｂ）ｒｆち上がりｔａ分四回路５）の出力
の立ち下がり部分をタイミングとしてホールドし、第４
図の（ｇ＞、（ｈ）の出力波形を得る。この波形は、レ
ゾルバ移相器（４）が１回転するごとに、１サイクル発
生し、この１１ノイクルから、正負回転別に１パルス信
号をパルス分配回路（１１）で作り、アップダウンカウ
ンタのカウンタ回路（１２）でカウントする。

結局、リードスイッチ（８）が１回転に１度オンし、そ
の信号から回転方向を検出して、その回転数をカウンタ
回路（１２）にてカウントする。

これにより、前記カウンタ回路（１２）のカウント数は
、充電式バッテリー（６）によりバックアップされてい
るので、電源のオフ時でも消えることがなくカウントを
続行することができ、電源が入っている時は、レゾルバ
移相器（４）も使用できるため、データを絶対値とじて
使用できる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のレゾルバによる絶対位置検出装置は、以上のよう
に構成されているので、リードスイッチ（８）とレゾル
バ移相器（４）の取付けを高精度にする必要があり、ま
た、レゾルバ移相器（４）を２極以上にするには、リー
ドスイッチ（８）を動作させる磁石が、２個以上必要と
なり、構造的な制約が厳しくなる。

そこで、この発明は多極レゾルバ移相器１個のみで、リ
ードスイッチ及びリードスイッチを動作させる磁石を必
要としないで、サイクルデータ（回転数）とレゾルバ移
相器の位相差データを作って絶対位置検出ができ、高精
度な機械的位置決めを必要としないレゾルバ移相器によ
る絶対位置検出装置の提供を課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかるレゾルバ移相器による絶対位置検出装
置は、基準パルスを１／２分周したパルスの立ち上がり
部分でパルス信号を発生する第１の立ち上がり微分回路
と、上記１／２分周したパルスの立ち下がり部分でパル
ス信号を発生する立ち下がり微分回路と、前記基準パル
スの立ち上がり部分でパルス信号を発生する第２の立ち
上がり微分回路と、前記３個の微分回路の出力パルス信
号に基づいて励振されるレゾルバ移相器と、前記第１の
立ち上がり微分回路の出力パルス信号と前記立ち下がり
微分回路の出力パルス信号の論理和信号により電源がパ
ルス的に駆動され、前記レゾルバ移相器からの出力信号
が入力される電圧比較器と、この電圧比較器の出力信号
と前記第１の立ち上がり微分回路の出力パルス信号が供
給されるＤフリップフロップ及びこの電圧比較器の出力
信号と立ち下がり微分回路の出力パルス信号が供給され
るＤフリップフロップと、前記２個のＤフリップフロッ
プの出力信号が供給されるパルス分配回路と、このパル
ス分配回路の出力信号をカウントするカウンタ回路とを
備えたものである。

［作用］ この発明におけるレゾルバ移相器による絶対位置検出装
置は、レゾルバ移相器を励撮する第１の立ち上がり微分
回路の出力パルス信号と立ち下がり微分回路の出力パル
ス信号、及びレゾルバ移相器の出力信号を電圧比較器で
比較した電圧比較器の出力信号を、２個のＤフリップフ
ロップに供給し、２個のＤフリップ７０ツブから発生し
たレゾルバの１回転に１ナイクルの２相の出力信号を、
パルス分配回路に供給して、正・負回転別にレゾルバの
１回転に１個のパルスを発生し、このパルスをカウンタ
回路でカウントするものでおる。

［実施例］ 以下、この発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例によるレゾルバ移相器によ
る絶対位置検出装置の全体のブロック構成図で、第２図
は第１図に示した実施例のレゾルバ移相器による絶対位
置検出装置のタイムチャートでおる。

第１図において、（１）は発振器、（２）は分周器、（
３）はレゾルバ位置検出回路、（４）はレゾルバ移相器
、＜５ａ＞、（５ｂ）は立ち上がり微分回路、（６）は
充電式バッテリー　（７ａ）（７ｂ）、（７Ｇ）、（７
ｄ）、（７ｅ）はスイッチング回路、（１０ａ）、（１
０ｂ）はＤフリップフロップ、（１１）はパルス分配回
路、（１２）はカウンタ回路、（１３）は分周器（２）
の出力の周波数を１／２に逓降する１／２分周器、（１
４）は１／２分周器の出力の立も下がりで出力パルス信
号を発生する立ち下がり微分回路、（１５）はオアゲー
ト、（１６）はパルス信号を電源としてレゾルバ移相器
の出力をディジタル信号に変換する電圧比較器である。

次に、上記のように構成された本実施例の動作について
説明する。

この実施例では、レゾルバ移相器（４）は１個しか使用
しないため、レゾルバ位置検出回路（３）のレゾルバ励
撮信号は、全てパルスで行う方式を採用しており、その
励撮信号は、パルス信号により駆動されるスイッチング
回路（７ａ）〜（７ｄ）で発生する。そのスイッチング
回路（７ａ）〜（７ｄ）で発生する励振信号のタイミン
グは、発振器（１）が出力クロックパルスを分周して作
った分周器（２）の出力パルスの立ち上がりまたは立ち
下がりかで切換え、位置検出は立ち上がり部分を、また
、サイクルカウントデータは立ち下がり部分を使用する
。つまり、レゾルバ移相器（４）の出力パルスは、位相
差データとサイクルデータを１信号おきに出しているこ
とになる。なあ、レゾルバ位置検出回路（３）を除く全
ての回路は、低消費電力回路（Ｓ−１１０８０シック回
路）であり、全て充電式バッテリー（６）によりバック
アップされている。

絶対位置検出用レゾルバ励振信号は、スイッチング回路
（７ａ）、（７ｂ）により充電式バッテリー（６）の電
圧をスイッチングして作られる。

また、絶対位置検出用レゾルバ励振信号のタイミングは
、分周器（２）の出力の立ち下がり信号に基づいて、１
／２分周器（１３）が分周した信号の立ち上がり部分及
び立ち下がり部分で行い、それぞれ、立ち上がり微分回
路（５ｂ）と立ち下がり微分回路（１４）でパルスに変
換してスイッチング回路（−７ａ＞、（７ｂ）に送りス
イッチング動作さける。

これらの波形は、第２図の（ｍ）〜（Ｕ）のようになり
、（ｍ＞は基準パルス、（ｒｌ）は位相差データ検出用
励振基準パルス、（０）は基準パルス（ｍ＞の１／２分
周パルス、（ｐ）、（Ｑ）はサイクルデータ用励振基準
パルスでおり、実際のレゾルバ移相器（４）の励振は、
位相差データ検出用励ＩＥＩ！、準パルス（ｎ）とサイ
クルデータ用励振基準パルス（ｐ）及び位相差データ検
出用励１辰基準パルス（ｎ＞とサイクルデータ用励］辰
基準パルス（Ｑ）を合せた波形となる。

レゾルバ移相器（４）をパルス励ｊ辰した結果、そのレ
ゾルバ移相器（４）の位置検出出力信号は、第２図の（
ｒ）のようになり、３ｉｎ波状に変化するパルスとＣＯ
８波状に変化するパルスが、１パルスおきに出力され、
このレゾルバ移相器（４〉の出力信号を、立ち上がり微
分回路（５ｂ）の出力パルス信号（ｐ）と立ち下がり微
分回路（１４）の出力パルス信号（Ｑ）とのオアゲート
（１５）によるオア出力を、スイッチング回路（７ｅ）
に供給して電源とした電圧比較器（１６）により比較し
、レゾルバ移相器（４）の正出力信号部分のみを抽出し
て、第２図の（Ｓ）のような信号を１ｑる。この信Ｓ（
Ｓ＞は、立ち上がり微分回路（５ｂ）の出力パルス信Ｍ
（ｐ）と立ち下がり微分回路（１４）の出力パルス信号
（ｑ）と共に、Ｄフリップフロップ（１０ａ）、（１０
ｂ）に供給され、３　ｉ　ｎ波形及びＣＯ３波形の正部
分を各々ホールドしたような２つの第２図の（１）、（
Ｕ）のようなパルス波形となり、このような波形は、レ
ゾルバ移相器（４）が１回転するごとに１サイクル発生
し、あとは、上記従来例と同様に、この１サイクルの波
形から、レゾルバ移相器（４）の正・負回転別に１パル
ス信号をパルス分配回路（１１）で作り、アップダウン
カウンタからなるカウンタ回路（１２）でこのパルスを
カウントして出力とする。

このようにして得たカウントデータは、レゾルバ移相器
（４）の１周期で１カウント変化するため、レゾルバ移
相器（４）の極数が何極必っても、同じように検出でき
る。また、本実施例では全回路を充電式バッテリー（６
）でバックアップしているので、電源オフ時もデータが
消えることなく、カウントを進めることができ、電源投
入後、そのカウントデータ（サイクルデータ）を位相デ
ータと共に、絶対位置信号として使うことができる。

なお、上記実施例では、２相励（辰レゾルバを使用した
が、単相励振２相出力レゾルバを使用しても、電圧比較
器を２回路にするだけで、絶対位置の検出を行うことが
できる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明のレゾルバ移相器による絶対位
置検出装置によれば、レゾルバ移相器を励振する第１の
立ち上がり微分回路の出力パルス信号と立ち下がり微分
回路の出力パルス信号及びレゾルバ移相器の出力信号を
電圧比較器で比較した電圧比較器の出力信号を、２個の
Ｄフリップフロップに供給し、２個のＤフリップフロッ
プから発生したレゾルバの１回転に１サイクルの２相の
出力信号を、パルス分配回路に供給して、正・負回転別
にレゾルバの１回転に１個のパルスを発生し、このパル
スをカウンタ回路でカウントするものである。

したがって、リードスイッチ等を使用しないため、機械
位置を合せる必要がなく、手軽に使用でき、しかも、極
数を多くすることにより、レゾルバの分解能を高めるこ
とがで２きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるレゾルバ移相器によ
る絶対位置検出装置の全体のブロック構成図、第２図は
第１図に示した実施例のレゾルバ移相器による絶対位置
検出装置のタイムチャート、第３図は従来のレゾルバ移
相器による絶対位置検出装置の全体のブロック構成図、
第４図は第３図に示した従来のレゾルバ移相器による絶
対位置検出装置の動作のタイムチｘ・−１〜である。 図において、 １：発振器、　　　　　　２：分周器、４：レゾルバ移
相器、 ５ａ、５ｂ：立ち上がり微分回路、 １０ａ、１０ｂ：Ｄフリップフロップ、１１：パルス分
配回路、１２：カウンタ回路、１３：１／２分周器、 １４：立ち下がり微分回路、 １６：電圧比較器、 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。 代理人　弁理士　大台　増雄　外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基準パルスを１／２分周したパルスの立ち上がり
   部分でパルス信号を発生する第１の立ち上がり微分回路
   と、前記１／２分周したパルスの立ち下がり部分でパル
   ス信号を発生する立ち下がり微分回路と、前記基準パル
   スの立ち上がり部分でパルス信号を発生する第２の立ち
   上がり微分回路と、前記３個の微分回路の出力パルス信
   号に基づいて励振されるレゾルバ移相器と、前記第１の
   立ち上がり微分回路の出力パルス信号と前記立ち下がり
   微分回路の出力パルス信号の論理和信号により電源がパ
   ルス的に駆動され、前記レゾルバ移相器からの出力信号
   が入力される電圧比較器と、この電圧比較器の出力信号
   と前記第１の立ち上がり微分回路の出力パルス信号が供
   給されるＤフリップフロップ及びこの電圧比較器の出力
   信号と立ち下がり微分回路の出力パルス信号が供給され
   るＤフリップフロップと、前記２個のＤフリップフロッ
   プの出力信号が供給されるパルス分配回路と、このパル
   ス分配回路の出力信号をカウントするカウンタ回路とを
   具備することを特徴とするレゾルバ移相器による絶対位
   置検出装置。