JPH0356818A - 回転角度検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置Info
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- JPH0356818A JPH0356818A JP19341889A JP19341889A JPH0356818A JP H0356818 A JPH0356818 A JP H0356818A JP 19341889 A JP19341889 A JP 19341889A JP 19341889 A JP19341889 A JP 19341889A JP H0356818 A JPH0356818 A JP H0356818A
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- Japan
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- signal
- windings
- rotation angle
- winding
- rotor
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- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- 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（飄 回転機の回転角度を検出する電磁式の回転
角度検出装置に関する。
角度検出装置に関する。
［従来の技術］
従来よＬ大 モータなどの回転機の回転角度を検出する
電磁式回転角度検出装置に（社 ステータ突極に一次巻
線（励磁巻線）を、ロータ突極に二次巻線（出力巻線）
として回転トランスを，それぞれ設けた、いわゆるブラ
シレスレゾルバや、ステータ突極に一次巻線（励磁巻線
）を設け、さらに一次巻線に直列に二次巻線（出力巻線
）を設けたノラクタンス型レゾルバが知られている。ブ
ラシレスレゾルバの場合に｛上 一次巻線に加えた基準
交流電圧と電磁誘導により二次巻線に発生する霊圧との
位相差が、ロータの回転角度に応じて変化することを利
用して、リラクタンス型レゾルバの場合に（ｔ．．ロー
タの回転１こつれて変化する一次巻線のインダクタンス
によって、一次巻線に加えた基準交流信号と二次巻線の
出力信号とに位相差が生じることを利用して、それぞれ
回転機の回転軸と一体的に回転するロータの回転角度を
検出している。
電磁式回転角度検出装置に（社 ステータ突極に一次巻
線（励磁巻線）を、ロータ突極に二次巻線（出力巻線）
として回転トランスを，それぞれ設けた、いわゆるブラ
シレスレゾルバや、ステータ突極に一次巻線（励磁巻線
）を設け、さらに一次巻線に直列に二次巻線（出力巻線
）を設けたノラクタンス型レゾルバが知られている。ブ
ラシレスレゾルバの場合に｛上 一次巻線に加えた基準
交流電圧と電磁誘導により二次巻線に発生する霊圧との
位相差が、ロータの回転角度に応じて変化することを利
用して、リラクタンス型レゾルバの場合に（ｔ．．ロー
タの回転１こつれて変化する一次巻線のインダクタンス
によって、一次巻線に加えた基準交流信号と二次巻線の
出力信号とに位相差が生じることを利用して、それぞれ
回転機の回転軸と一体的に回転するロータの回転角度を
検出している。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上記の各レゾルバでは二次巻線を設けているた
め、装置が大きくなると共に重量が増して、回転機に余
分な負荷を加えるという問題が起こる。くわえて、ブラ
シレスレゾルバの場合に（よ回転トランスという可動部
分があるため、信頼性に問題がある。
め、装置が大きくなると共に重量が増して、回転機に余
分な負荷を加えるという問題が起こる。くわえて、ブラ
シレスレゾルバの場合に（よ回転トランスという可動部
分があるため、信頼性に問題がある。
もちろん リラクタンス型レゾルバの場合に（上二次巻
線の代わりに電流検出用抵抗を用いて、モータの回転に
伴うインダクタンスの変化を電流の変化として検出する
ことが考えられるが、抵抗の発熱により検出信号の特性
が変化する、いわゆる温度ドリフトが起こるので、高精
度な回転角度検出に用いるには問題がある。
線の代わりに電流検出用抵抗を用いて、モータの回転に
伴うインダクタンスの変化を電流の変化として検出する
ことが考えられるが、抵抗の発熱により検出信号の特性
が変化する、いわゆる温度ドリフトが起こるので、高精
度な回転角度検出に用いるには問題がある。
本発明１よ 二次巻線が不要であり、かつ高精度な回転
角度検出ができる回転角度検出装置を提供することを目
的としてなされら ［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところ｛よ 巻線が差動的に巻回された励磁突極対を複数設けたステ
ータと、 上記各励磁突極対の巻線のインダクタンスを回転角度に
応じて変化させるロータと、 を備えた回転角度検出装置において、 上記各励磁突極対における二つの突極の各々を、互いに
位相の異なる交流信号により励磁する励磁手段と、 上記各励磁突極対の巻線の中点からそれぞれ出力される
上記二つの交流出力信号の合成信号に基づいて、ロータ
の回転角度信号を作成する回転角度信号作成手段と、 を備えることを特徴とする回転角度検出装置にある。
角度検出ができる回転角度検出装置を提供することを目
的としてなされら ［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところ｛よ 巻線が差動的に巻回された励磁突極対を複数設けたステ
ータと、 上記各励磁突極対の巻線のインダクタンスを回転角度に
応じて変化させるロータと、 を備えた回転角度検出装置において、 上記各励磁突極対における二つの突極の各々を、互いに
位相の異なる交流信号により励磁する励磁手段と、 上記各励磁突極対の巻線の中点からそれぞれ出力される
上記二つの交流出力信号の合成信号に基づいて、ロータ
の回転角度信号を作成する回転角度信号作成手段と、 を備えることを特徴とする回転角度検出装置にある。
［作用］
以上のように構成された本発明の回転角度検出装置によ
れ１ｆ． 励磁手段が、各励磁突極対における二つの突極の各々を
、互いに位相の異なる交流信号により励磁する。そこで
、ロータが回転すると、ロータの回転速度に応じた周期
で、各励磁突極対において各々の突極の巻線のインダク
タンスが変化する．つまり各巻線のインダクタンスの周
期的変化はロータの回転角度の関数で表される。この巻
線のインダクタンスの周期的変化によって、各励磁突極
対において差動的に巻回された巻線の中点から出力され
る合成信号１よ インダクタンスの変化と交流信号とを
変数として持つものとなる。この合成信号に基づいて、
回転角度信号作成手段が、ロータの回転角度信号を作成
する。
れ１ｆ． 励磁手段が、各励磁突極対における二つの突極の各々を
、互いに位相の異なる交流信号により励磁する。そこで
、ロータが回転すると、ロータの回転速度に応じた周期
で、各励磁突極対において各々の突極の巻線のインダク
タンスが変化する．つまり各巻線のインダクタンスの周
期的変化はロータの回転角度の関数で表される。この巻
線のインダクタンスの周期的変化によって、各励磁突極
対において差動的に巻回された巻線の中点から出力され
る合成信号１よ インダクタンスの変化と交流信号とを
変数として持つものとなる。この合成信号に基づいて、
回転角度信号作成手段が、ロータの回転角度信号を作成
する。
［実施例］
以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する．まず、
第１図は本発明が適用されたりラクタンス型レゾルバ（
以下、単にレゾルバという）の説明図である。
第１図は本発明が適用されたりラクタンス型レゾルバ（
以下、単にレゾルバという）の説明図である。
図に示すよう｛； レゾルバ１のステータ３の内周に｛
上 ９０度の等間隔で４個の励磁突極Ａ， Ｂ、Ｃ，
Ｄが設けられており、半径方向で対向する励磁突極
ＡとＣ、及び励磁突極ＢとＣが、それぞれ対をなしてい
る（以下、励磁突極対Ａ及びＣをＡＣａ１ 励磁突極
対Ｂ及びＤをＢＤ相という）。励磁突極対Ａ及びＣに（
上 それぞれ第１巻線ＬＡＣＩ及び第２巻線しＡＣ２が
差動に巻回さ札 励磁突極対Ｂ及びＤに１上 それぞれ
第３巻線Ｌ ＢＤ １及び第４巻線ＬＢＤ２が差動に巻
回されている。
上 ９０度の等間隔で４個の励磁突極Ａ， Ｂ、Ｃ，
Ｄが設けられており、半径方向で対向する励磁突極
ＡとＣ、及び励磁突極ＢとＣが、それぞれ対をなしてい
る（以下、励磁突極対Ａ及びＣをＡＣａ１ 励磁突極
対Ｂ及びＤをＢＤ相という）。励磁突極対Ａ及びＣに（
上 それぞれ第１巻線ＬＡＣＩ及び第２巻線しＡＣ２が
差動に巻回さ札 励磁突極対Ｂ及びＤに１上 それぞれ
第３巻線Ｌ ＢＤ １及び第４巻線ＬＢＤ２が差動に巻
回されている。
口−夕５（よ 円筒形状をなし、ステータ３の内周空間
１：，モータ（図示略）の回転軸Ｑに対して偏心するよ
うに配置されて、回転軸○と一体的に回転するように配
設されている。ロータ５が回転すると、ロータ５とステ
ータ３の励磁突極との間隔（友 ロータ５の回転に連れ
て変化する。
１：，モータ（図示略）の回転軸Ｑに対して偏心するよ
うに配置されて、回転軸○と一体的に回転するように配
設されている。ロータ５が回転すると、ロータ５とステ
ータ３の励磁突極との間隔（友 ロータ５の回転に連れ
て変化する。
第２図に示すよう１：，第１巻線Ｌ ＡＣ １及び第３
巻線Ｌ ＢＤ １に（友 基準信号発生器○ＳＣから出
力される正弦波信号Ｖ ＳＴＤが加えら札 第２巻線Ｌ
＾Ｃ２及び第４巻線ＬＢＤ２にｉｔ． 正弦波が反転
増幅器ＯＰで反転された信号（正弦波信号と位相がπだ
け異なる） ’ ＩＮＶが加えられ各励磁相Ａ， Ｂ
、Ｃ， Ｄが励磁される。そして、ＡＣ相の第１巻線
ＬＡＣＩと第２巻線ＬＡＣ２との中点ＮＡＣ、及びＢＤ
相の第３巻線ＬＢＤＩとの第４巻線ＬＢＤ２中点ＮＢＤ
から、それぞれ信号Ｖ ＳＴＤと反転信号ＶＩＮＶとの
合成信号ＶＮＡＣ、及びＶＮＢＤが、回転角度信号作成
手段としてのＲ／Ｄコンバータ（レゾルバ／ディジタル
コンバータ）ＲＤＣに出力される。
巻線Ｌ ＢＤ １に（友 基準信号発生器○ＳＣから出
力される正弦波信号Ｖ ＳＴＤが加えら札 第２巻線Ｌ
＾Ｃ２及び第４巻線ＬＢＤ２にｉｔ． 正弦波が反転
増幅器ＯＰで反転された信号（正弦波信号と位相がπだ
け異なる） ’ ＩＮＶが加えられ各励磁相Ａ， Ｂ
、Ｃ， Ｄが励磁される。そして、ＡＣ相の第１巻線
ＬＡＣＩと第２巻線ＬＡＣ２との中点ＮＡＣ、及びＢＤ
相の第３巻線ＬＢＤＩとの第４巻線ＬＢＤ２中点ＮＢＤ
から、それぞれ信号Ｖ ＳＴＤと反転信号ＶＩＮＶとの
合成信号ＶＮＡＣ、及びＶＮＢＤが、回転角度信号作成
手段としてのＲ／Ｄコンバータ（レゾルバ／ディジタル
コンバータ）ＲＤＣに出力される。
Ｒ／ＤコンバータＲＤＣｆ；ｔ， 二つの入力信号Ｖ
ＮＡＣとＶＮＢＤとからロータ５の回転角度θを検出す
るもので、回転角度θと回転角度のディジタル値θｄｉ
ｇとの偏差（θ−θｄｉｇ ）に応じた偏差信号（電圧
）を出力する乗算器ＲＭ及び同期整流器ＤＥＴと、その
偏差信号を積分する積分器ＩＧと、積分器ＩＧの出力に
応じて発振周波数を可変する電圧制御発振器ｖＣ○と、
電圧制御発振器ｖＣ○の出力に基づいて、偏差が零にな
るように（θ＝θｄｉｇ ）乗算器ＲＭに補正信号をフ
ィードバック出力すると共にロータ５の回転角度θをデ
ィジタル信号θｄ１ｇとして出力するカウンタＣＮＴと
を集積化したものである（Ｒ／Ｄコンバータは周知のも
のであって、たとえばアナログデバイス社のＡＤ２Ｓ８
０、ＤＯＣ社のＲＤＣ−１７２１０などが知られている
）。
ＮＡＣとＶＮＢＤとからロータ５の回転角度θを検出す
るもので、回転角度θと回転角度のディジタル値θｄｉ
ｇとの偏差（θ−θｄｉｇ ）に応じた偏差信号（電圧
）を出力する乗算器ＲＭ及び同期整流器ＤＥＴと、その
偏差信号を積分する積分器ＩＧと、積分器ＩＧの出力に
応じて発振周波数を可変する電圧制御発振器ｖＣ○と、
電圧制御発振器ｖＣ○の出力に基づいて、偏差が零にな
るように（θ＝θｄｉｇ ）乗算器ＲＭに補正信号をフ
ィードバック出力すると共にロータ５の回転角度θをデ
ィジタル信号θｄ１ｇとして出力するカウンタＣＮＴと
を集積化したものである（Ｒ／Ｄコンバータは周知のも
のであって、たとえばアナログデバイス社のＡＤ２Ｓ８
０、ＤＯＣ社のＲＤＣ−１７２１０などが知られている
）。
なお、本実施例で（上 基準信号発生器○ＳＣと反転増
幅器ＯＰとが励磁手段に相当する。
幅器ＯＰとが励磁手段に相当する。
つぎ］：．励磁信号ＶＳＴＤ， ＶＩＮＶ ト中点Ｎ
ＡＣ、ＮＢＤからの出力信号ＶＮＡＣ，ＶＮＢＤとの関
係について説明する。
ＡＣ、ＮＢＤからの出力信号ＶＮＡＣ，ＶＮＢＤとの関
係について説明する。
第１巻線ＬＡＣＩ， 第３巻線ＬＢＤＩに加えられる
正弦波信号Ｖ ＳＴＤを、 Ｖ ＳＴＤ＝ Ｖ ＯＸ ｓｉｎωｔ 第２巻線ＬＡＣ２、第４巻線ＬＢＤ２に加えられる反転
信号Ｖ ＩＮＶを、 Ｖ ＩＮＶ＝ − Ｖ ＯＸ ｓｉｎωｔ各巻線ＬＡＣ
Ｉ、ＬＡＣ２、ＬＢＤＩ， ＬＢＤ２のインダクタン
スをＱ＾、ＱＣ， ＱＢ，ＱＤとすると、ＡＣ相の中
点ＮＡＣの電位ＶＮＡＣ＋よ 次式で表される。
正弦波信号Ｖ ＳＴＤを、 Ｖ ＳＴＤ＝ Ｖ ＯＸ ｓｉｎωｔ 第２巻線ＬＡＣ２、第４巻線ＬＢＤ２に加えられる反転
信号Ｖ ＩＮＶを、 Ｖ ＩＮＶ＝ − Ｖ ＯＸ ｓｉｎωｔ各巻線ＬＡＣ
Ｉ、ＬＡＣ２、ＬＢＤＩ， ＬＢＤ２のインダクタン
スをＱ＾、ＱＣ， ＱＢ，ＱＤとすると、ＡＣ相の中
点ＮＡＣの電位ＶＮＡＣ＋よ 次式で表される。
１
インダクタンスＱＡ．ｌ２ｃｔ＆ 第３図に示すよう
１：％ オフセット分ＱＯとロータ５の回転による周期
的変化分１１ａ（θ）（θ（上 ロータ５の回転角のと
の合成分であるから、インダクタンスは次式で表される
。ただし、Ｑロはステータ３及びロータ５の機械構造、
材質により定まる定数であり、各巻線ＬＡＣＩ， Ｌ
ＡＣ２、 ＬＢＤＩ， ＬＢＤ２でほぼ等しい。
１：％ オフセット分ＱＯとロータ５の回転による周期
的変化分１１ａ（θ）（θ（上 ロータ５の回転角のと
の合成分であるから、インダクタンスは次式で表される
。ただし、Ｑロはステータ３及びロータ５の機械構造、
材質により定まる定数であり、各巻線ＬＡＣＩ， Ｌ
ＡＣ２、 ＬＢＤＩ， ＬＢＤ２でほぼ等しい。
ＱＡ＝Ｑ（θ）＝ＱｒＪ＋Ｑａ（．θ）ＱＣ：Ｑ （θ
一π） ＝ Ｑ Ｏ＋（ｌ ａ （θ−π）Ｑａ（θ
）を三角関数で近似すれ（ｆ，Ｑ Ａ＝ Ｑ Ｏ＋ Ｑ
ａＸ ｓｉｎθ−（２）Ｑ Ｃ＝ Ｑ Ｏ＋ Ｑ ａ
Ｘ ｓｉｎ （θ−π）＝ｌ２０ １２ａＸｓｉｎθ
・（３）（２）式及び（３）式を、（１）式に代入する
と、次式を得る。
一π） ＝ Ｑ Ｏ＋（ｌ ａ （θ−π）Ｑａ（θ
）を三角関数で近似すれ（ｆ，Ｑ Ａ＝ Ｑ Ｏ＋ Ｑ
ａＸ ｓｉｎθ−（２）Ｑ Ｃ＝ Ｑ Ｏ＋ Ｑ ａ
Ｘ ｓｉｎ （θ−π）＝ｌ２０ １２ａＸｓｉｎθ
・（３）（２）式及び（３）式を、（１）式に代入する
と、次式を得る。
Ｖ Ｎ ＡＣ＝ （−Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） Ｘ ｓｉｎ
θＸ ｓｉｎωｔ−（４）同様にして Ｖ Ｎ ＢＤ＝ （−Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） Ｘ ｃｏｓ
θＸ ｓｉｎωｔ −・（５）を得る。
θＸ ｓｉｎωｔ−（４）同様にして Ｖ Ｎ ＢＤ＝ （−Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） Ｘ ｃｏｓ
θＸ ｓｉｎωｔ −・（５）を得る。
（４）志（５）式から、ＡＣ相の中点ＮＡＣからの出力
ＶＮＡＣＩ１ 入力信号（ Ｖ ＳＴＤ＝ Ｖ ＯＸ
ｓｉｎωｔ ） テ、インダクタンスの変化（ｓｉｎ
θ）を変調した信号であり、ＢＤ相の中点ＮＢＤからの
出力ＶＮＢＤＩ社ＡＣ相の中点ＮＡＣからの出力ＶＮＡ
Ｃより位相がπ／２遅れた信号であることが判る。これ
らの信号ＶＮＡＣ％ ＶＮＢＤＩ；Ｊ：Ｒ／ＤＤン／（
一タＲＤＣに入力さ札 回転角度θと回転角度のディジ
タル値θｄｇとの偏差（θ一θｄｉｇ ）が零となるよ
うにフィードバック制御されることで、正確なロータ５
の回転角度信号θｄｉｇを得る。
ＶＮＡＣＩ１ 入力信号（ Ｖ ＳＴＤ＝ Ｖ ＯＸ
ｓｉｎωｔ ） テ、インダクタンスの変化（ｓｉｎ
θ）を変調した信号であり、ＢＤ相の中点ＮＢＤからの
出力ＶＮＢＤＩ社ＡＣ相の中点ＮＡＣからの出力ＶＮＡ
Ｃより位相がπ／２遅れた信号であることが判る。これ
らの信号ＶＮＡＣ％ ＶＮＢＤＩ；Ｊ：Ｒ／ＤＤン／（
一タＲＤＣに入力さ札 回転角度θと回転角度のディジ
タル値θｄｇとの偏差（θ一θｄｉｇ ）が零となるよ
うにフィードバック制御されることで、正確なロータ５
の回転角度信号θｄｉｇを得る。
上記したように本実施例のレゾルバ１１上 二次巻線
を用いずにロータ５の回転角度θを検出することができ
るので、ブラシ、回転トランスなどの可動部分が不要に
なり、それにともなって装置の信頼性が向上すると共に
装置を小型軽量にできる． また 電流検出用抵抗を用いないので温度ドリフトがな
い。つまり、二次巻線の代わりに電流検出用抵抗を用い
る従来のレゾルバで（友 抵抗の発熱や周囲温度の変化
により検出信号の特性が変化するという問題があるが、
本実施例でｆ社 温度によって出力信号ＶＮＡＣ，
ＶＮＢＤが変動することはない。
を用いずにロータ５の回転角度θを検出することができ
るので、ブラシ、回転トランスなどの可動部分が不要に
なり、それにともなって装置の信頼性が向上すると共に
装置を小型軽量にできる． また 電流検出用抵抗を用いないので温度ドリフトがな
い。つまり、二次巻線の代わりに電流検出用抵抗を用い
る従来のレゾルバで（友 抵抗の発熱や周囲温度の変化
により検出信号の特性が変化するという問題があるが、
本実施例でｆ社 温度によって出力信号ＶＮＡＣ，
ＶＮＢＤが変動することはない。
なお、本実施例でｆ飄 Ｒ／ＤコンバータＲＤＣ二より
レゾルバ１から出力されるアナログ信号からディジタル
の回転角度信号θｄ１ｇを作成したが、このほかに励磁
信号と出力信号との位相差をクロックパルスでカウント
する周知の位相制御方式の回路によって回転角度検出信
号を得るようにしてもよいウ この場合に｛よ 第４図に示すように、ＡＣ相の第１巻
線ＬＡＣＩには余弦波信号Ｖ ａｃ＝ Ｖ ＯＸ ｃｏ
ｓωｔが、第２巻線ＬＡＣ２にはその反転信号Ｖ ｉｎ
ａｃ＝− Ｖ ＯＸ ｃｏｓωｔが、ＢＤ相の第３巻線
ＬＢＤ１には正弦波信号Ｖ ｂｄ＝ Ｖ ＯＸ ｓｉｎ
ωｔが、第４巻線ＬＢＤ２に１よ その反転信号Ｖ ｉ
ｎｂｄ＝ − Ｖ ＯＸ ｓｉｎωｔが加えらね ＡＣ
相の中点ＮＡＣから出力ＶＮＡＣＩ；ＩＬＶ Ｎ ＡＣ
＝ （ Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） ＸｃｏｓθＸｓｉｎωｔ
８Ｄ相の中点からの出力Ｖ Ｎ ＢＤｆよＶ Ｎ ＢＤ
＝ （ Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） Ｘ ｓｉｎθＸｃｏｓｗ
ｔとなる。そして、これらの出力電圧の差を、差動増幅
器○Ｐ１が出力する。
レゾルバ１から出力されるアナログ信号からディジタル
の回転角度信号θｄ１ｇを作成したが、このほかに励磁
信号と出力信号との位相差をクロックパルスでカウント
する周知の位相制御方式の回路によって回転角度検出信
号を得るようにしてもよいウ この場合に｛よ 第４図に示すように、ＡＣ相の第１巻
線ＬＡＣＩには余弦波信号Ｖ ａｃ＝ Ｖ ＯＸ ｃｏ
ｓωｔが、第２巻線ＬＡＣ２にはその反転信号Ｖ ｉｎ
ａｃ＝− Ｖ ＯＸ ｃｏｓωｔが、ＢＤ相の第３巻線
ＬＢＤ１には正弦波信号Ｖ ｂｄ＝ Ｖ ＯＸ ｓｉｎ
ωｔが、第４巻線ＬＢＤ２に１よ その反転信号Ｖ ｉ
ｎｂｄ＝ − Ｖ ＯＸ ｓｉｎωｔが加えらね ＡＣ
相の中点ＮＡＣから出力ＶＮＡＣＩ；ＩＬＶ Ｎ ＡＣ
＝ （ Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） ＸｃｏｓθＸｓｉｎωｔ
８Ｄ相の中点からの出力Ｖ Ｎ ＢＤｆよＶ Ｎ ＢＤ
＝ （ Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） Ｘ ｓｉｎθＸｃｏｓｗ
ｔとなる。そして、これらの出力電圧の差を、差動増幅
器○Ｐ１が出力する。
Ｖ ＮＢＤ−Ｖ ＮＡＣ＝ （ Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ）
Ｘ（ｓｉｎθｃｏｓωｔ−ｃｏｓθｓｉｎωｔ）＝ （
Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） Ｘｓｉｎ （ωｔ −０）つま
り、出力信号（上 基準信号となる正弦波信号Ｖ ｂｄ
＝ Ｖ ＯＸ ｓｉｎωｔがロータ５の回転角度θだけ
位相がずれた信号である。この出力信号を周知の偏差カ
ウンタに入力して位相差θをクロックパルスでカウント
することで正確なディジタル回転角度信号を得ることが
できる。
Ｘ（ｓｉｎθｃｏｓωｔ−ｃｏｓθｓｉｎωｔ）＝ （
Ｑ ａ／ Ｑ Ｏ） Ｘｓｉｎ （ωｔ −０）つま
り、出力信号（上 基準信号となる正弦波信号Ｖ ｂｄ
＝ Ｖ ＯＸ ｓｉｎωｔがロータ５の回転角度θだけ
位相がずれた信号である。この出力信号を周知の偏差カ
ウンタに入力して位相差θをクロックパルスでカウント
することで正確なディジタル回転角度信号を得ることが
できる。
このように本発明は位相制御方式によっても正確にロー
タ５の回転角度を検出することができる。
タ５の回転角度を検出することができる。
また、本実施例で１友 第１巻線Ｌ１＾Ｃ及び第３巻線
Ｌ ＢＤ １と第２巻線ＬＡＣ２及び第４巻線ＬＢＤ２
とにそれぞれ異なる励磁信号を加えたが、第１巻線Ｌ
Ｉ ＡＣ及び第３巻線ＬＢＤＩのみに励磁信号を加え、
第２巻線ＬＡＣ２及び第４巻線ＬＢＤ２の一端は接地す
るようにしてもよい。
Ｌ ＢＤ １と第２巻線ＬＡＣ２及び第４巻線ＬＢＤ２
とにそれぞれ異なる励磁信号を加えたが、第１巻線Ｌ
Ｉ ＡＣ及び第３巻線ＬＢＤＩのみに励磁信号を加え、
第２巻線ＬＡＣ２及び第４巻線ＬＢＤ２の一端は接地す
るようにしてもよい。
この場合に（友 第５図に示すようｌ：，ＡＣ相の第１
巻線し＾Ｃ１に正弦波信号Ｖ ａｃ＝ Ｖ ＯＸ ｓｉ
ｎωｔを、第２巻線ＬＡＣ２ニハ余弦波信号Ｖ ｂｄ＝
Ｖ ＯＸ ｃｏｓωｔを加えると、差動増幅器の出力
として、出力信号Ｖ ＯＵＴ＝ ｓｉ ｎ （ωｔ−θ
）を得る。この出力を周知の偏差カウンタに入力して位
相差θをクロツクパルスでカウントすることで正確なデ
ィジタル回転角度信号を得ることができる。
巻線し＾Ｃ１に正弦波信号Ｖ ａｃ＝ Ｖ ＯＸ ｓｉ
ｎωｔを、第２巻線ＬＡＣ２ニハ余弦波信号Ｖ ｂｄ＝
Ｖ ＯＸ ｃｏｓωｔを加えると、差動増幅器の出力
として、出力信号Ｖ ＯＵＴ＝ ｓｉ ｎ （ωｔ−θ
）を得る。この出力を周知の偏差カウンタに入力して位
相差θをクロツクパルスでカウントすることで正確なデ
ィジタル回転角度信号を得ることができる。
この片側励磁のときに｛表 反転増幅器が不要となりよ
り装置構成が簡単となる。
り装置構成が簡単となる。
さら｛ミ 本実施例では第１巻線ＬＩＡＣ及び第３巻線
ＬＢＤＩと第２巻線ＬＡＣ２及び第４巻線ＬＢＤ２との
それぞれに加える信号は互いの位相差がπであったが、
その位相差はπに限られないのはもちろんである。
ＬＢＤＩと第２巻線ＬＡＣ２及び第４巻線ＬＢＤ２との
それぞれに加える信号は互いの位相差がπであったが、
その位相差はπに限られないのはもちろんである。
また、本実施例で｛友 ロータ５は円筒状のものを偏心
させて配設したレゾルバ１であったが、このほかに ロ
ータに歯形に整形した多極レゾルバであってもよい。こ
の場合にはインダクタンスの変化周期が速くなるので励
磁信号の周波数を高くすればよい。
させて配設したレゾルバ１であったが、このほかに ロ
ータに歯形に整形した多極レゾルバであってもよい。こ
の場合にはインダクタンスの変化周期が速くなるので励
磁信号の周波数を高くすればよい。
［発明の効果コ
以上説明したよう１：．本発明にょれｌｆ， 各励磁
突極対の各々の突極を励磁する交流信号と巻線のインダ
クタンスの変化とを変数として持つ信号を、巻線の中点
から取り出すので、二次巻線や電流検出信号を用いずに
正確１こ回転角度を検出することができる。したがって
、装置を小型化軽量化できると共１：，温度変化による
検出誤差をなくすことができる．
突極対の各々の突極を励磁する交流信号と巻線のインダ
クタンスの変化とを変数として持つ信号を、巻線の中点
から取り出すので、二次巻線や電流検出信号を用いずに
正確１こ回転角度を検出することができる。したがって
、装置を小型化軽量化できると共１：，温度変化による
検出誤差をなくすことができる．
第１図は実施例のレゾルバの説明は 第２図はレゾルバ
の電気回路は 第３図はインダクタンスの変化を表す説
明は 第４図は他の実施例を表す電気回路は 第５図は
他の実施例を表す電気回路図である。 １・・・リラクタンス型レゾルバ ３・・・ステータ ５・・・ロータ Ａ， Ｂ， Ｃ， Ｄ・・・励磁突極ＬＡＣＩ・
・・第１巻線 ＬＡＣ２・・・第２巻線ＬＢ
ＤＩ・・・第３巻！ｉ ＬＢＤ２・・・第
４巻線○ＳＣ・・・基準信号発生器 ＲＤＣ・・・Ｒ／Ｄコンパ タ
の電気回路は 第３図はインダクタンスの変化を表す説
明は 第４図は他の実施例を表す電気回路は 第５図は
他の実施例を表す電気回路図である。 １・・・リラクタンス型レゾルバ ３・・・ステータ ５・・・ロータ Ａ， Ｂ， Ｃ， Ｄ・・・励磁突極ＬＡＣＩ・
・・第１巻線 ＬＡＣ２・・・第２巻線ＬＢ
ＤＩ・・・第３巻！ｉ ＬＢＤ２・・・第
４巻線○ＳＣ・・・基準信号発生器 ＲＤＣ・・・Ｒ／Ｄコンパ タ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 巻線が差動的に巻回された励磁突極対を複数設けたステ
ータと、 上記各励磁突極対の巻線のインダクタンスを回転角度に
応じて変化させるロータと、 を備えた回転角度検出装置において、 上記各励磁突極対における二つの突極の各々を、互いに
位相の異なる交流信号により励磁する励磁手段と、 上記各励磁突極対の巻線の中点からそれぞれ出力される
上記二つの交流出力信号の合成信号に基づいて、ロータ
の回転角度信号を作成する回転角度信号作成手段と、 を備えることを特徴とする回転角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19341889A JPH0356818A (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19341889A JPH0356818A (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 回転角度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356818A true JPH0356818A (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=16307637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19341889A Pending JPH0356818A (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 回転角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0356818A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002107238A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Tadatoshi Goto | 荷重センサ |
| DE102011054864A1 (de) | 2010-10-27 | 2012-05-03 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Drehwinkelerfassungsvorrichtung |
| JP2013152251A (ja) * | 1999-03-15 | 2013-08-08 | Amitec:Kk | 回転型位置検出装置 |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP19341889A patent/JPH0356818A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013152251A (ja) * | 1999-03-15 | 2013-08-08 | Amitec:Kk | 回転型位置検出装置 |
| JP2002107238A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Tadatoshi Goto | 荷重センサ |
| DE102011054864A1 (de) | 2010-10-27 | 2012-05-03 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Drehwinkelerfassungsvorrichtung |
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