JPH0415417B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0415417B2 JPH0415417B2 JP10846783A JP10846783A JPH0415417B2 JP H0415417 B2 JPH0415417 B2 JP H0415417B2 JP 10846783 A JP10846783 A JP 10846783A JP 10846783 A JP10846783 A JP 10846783A JP H0415417 B2 JPH0415417 B2 JP H0415417B2
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- JP
- Japan
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- sample
- waveform
- hold
- phase
- signal
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- Expired
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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
- G01P3/42—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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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はレゾルバによる速度検出装置に関す
る。
る。
レゾルバを用いた速度検出は、レゾルバからの
位相変調信号sin（ωt＋θ）より位相θに関する時
間微分信号dθ／dtをどのようにして得るかにつきる のであり、従来より様々の方法が行われてきた。
例えば、レゾルバ出力信号を励磁信号で同期整流
して位相を求め、これを微分し速度信号dθ／dtを得 るとか、レゾルバの励磁信号、出力信号を共に矩
形波に変換、微分を行い立上りタイミングあるい
は立下りタイミングを求め、これらタイミングの
励磁信号、出力信号間のずれをクロツクパルスで
計数、位相θを得る等デイジタル処理による方法
があつた。ところが、これら同期整流法、デイジ
タル処理方式のいずれにおいても、回路構成は複
雑で、特に後者のデイジタル処理方式の場合、デ
イジタル化に伴う多くの構成部品を必要とした。
位相変調信号sin（ωt＋θ）より位相θに関する時
間微分信号dθ／dtをどのようにして得るかにつきる のであり、従来より様々の方法が行われてきた。
例えば、レゾルバ出力信号を励磁信号で同期整流
して位相を求め、これを微分し速度信号dθ／dtを得 るとか、レゾルバの励磁信号、出力信号を共に矩
形波に変換、微分を行い立上りタイミングあるい
は立下りタイミングを求め、これらタイミングの
励磁信号、出力信号間のずれをクロツクパルスで
計数、位相θを得る等デイジタル処理による方法
があつた。ところが、これら同期整流法、デイジ
タル処理方式のいずれにおいても、回路構成は複
雑で、特に後者のデイジタル処理方式の場合、デ
イジタル化に伴う多くの構成部品を必要とした。
この発明は、上記に鑑みアナログ処理方式で、
かつ同期整流回路のような複雑構成の回路を不要
とし、比較増幅回路、積分・微分回路、ホールド
回路等OPアンプ、FET、抵抗、コンデンサを組
合せた簡易の回路で構成する、レゾルバによる速
度検出装置の提供を目的とするもので、レゾルバ
励磁信号に同期して鋸歯状波形を生成、これをレ
ゾルバ出力の位相変調信号のゼロクロス点でサン
プルホールドし位相を求め、このサンプルホール
ド波形を微分しかつ０から2πまたは逆の2πから
０の位相変化を除去して速度信号を得ることを特
徴とする。
かつ同期整流回路のような複雑構成の回路を不要
とし、比較増幅回路、積分・微分回路、ホールド
回路等OPアンプ、FET、抵抗、コンデンサを組
合せた簡易の回路で構成する、レゾルバによる速
度検出装置の提供を目的とするもので、レゾルバ
励磁信号に同期して鋸歯状波形を生成、これをレ
ゾルバ出力の位相変調信号のゼロクロス点でサン
プルホールドし位相を求め、このサンプルホール
ド波形を微分しかつ０から2πまたは逆の2πから
０の位相変化を除去して速度信号を得ることを特
徴とする。
以下図示する実施例によりこの発明を具体的に
説明する。第１図はレゾルバの構成図、第２図は
レゾルバによる速度検出装置ブロツク図、第３図
は動作説明のタイムチヤートである。
説明する。第１図はレゾルバの構成図、第２図は
レゾルバによる速度検出装置ブロツク図、第３図
は動作説明のタイムチヤートである。
第１図に示すように、レゾルバは固定子側の２
相の励磁巻線１，２と回転子側の１相の出力巻線
３より構成される。励磁巻線１，２はそれぞれ
90゜位相差の２相の正弦波信号sinωt，cosωtで励
磁され、従つて出力巻線３には回転角θで位相変
調された出力信号sin（ωt＋θ）が出力され回転ト
ランス４を介して取出す。もちろん、出力巻線の
回転角θは、時間とともに変位するのであり、被
検出体の電動機の速度をωMとすれば、ωMｔとし
て表すことができ、レゾルバ出力信号はsin（ω＋
ωM）ｔとなる。すなわち、レゾルバによる速度
検出は、位相変調の出力信号sin（ωt＋θ）より、
位相θの時間微分信号dθ／dt（即ち被検出体の電動 機速度ωM）を如何にして取出すかに係り、先に
述べたように、この発明は励磁信号に同期の鋸歯
状波形を出力信号のゼロクロス点でサンプルホー
ルドし、サンプルホールド波形を得、これを微分
して速度信号ωMを検出する所謂サンプルホール
ド法を提供する。
相の励磁巻線１，２と回転子側の１相の出力巻線
３より構成される。励磁巻線１，２はそれぞれ
90゜位相差の２相の正弦波信号sinωt，cosωtで励
磁され、従つて出力巻線３には回転角θで位相変
調された出力信号sin（ωt＋θ）が出力され回転ト
ランス４を介して取出す。もちろん、出力巻線の
回転角θは、時間とともに変位するのであり、被
検出体の電動機の速度をωMとすれば、ωMｔとし
て表すことができ、レゾルバ出力信号はsin（ω＋
ωM）ｔとなる。すなわち、レゾルバによる速度
検出は、位相変調の出力信号sin（ωt＋θ）より、
位相θの時間微分信号dθ／dt（即ち被検出体の電動 機速度ωM）を如何にして取出すかに係り、先に
述べたように、この発明は励磁信号に同期の鋸歯
状波形を出力信号のゼロクロス点でサンプルホー
ルドし、サンプルホールド波形を得、これを微分
して速度信号ωMを検出する所謂サンプルホール
ド法を提供する。
第２図のブロツク線図において、５，６はレゾ
ルバ励磁信号のsinωt，cosωtに同期して鋸歯状
波信号を生成する回路、７はレゾルバ出力信号
sin（ωt＋θ）を矩形波に変換する波形整形回路、
８，９は先の２つの鋸歯状波信号を矩形波信号の
立上り、立下りタイミングでサンプルホールドす
る回路、１０，１１はサンプルホールド波形の波
形整形を行うフイルター回路、１２，１３は波形
整形の後のサンプルホールド波形を微分する微分
回路、１４は得られた２つの微分波形を交互に切
換えレゾルバ出力巻線の１回転毎（電気角）に生
じる2πから０の位相変化信号を除去する切換回
路、である。
ルバ励磁信号のsinωt，cosωtに同期して鋸歯状
波信号を生成する回路、７はレゾルバ出力信号
sin（ωt＋θ）を矩形波に変換する波形整形回路、
８，９は先の２つの鋸歯状波信号を矩形波信号の
立上り、立下りタイミングでサンプルホールドす
る回路、１０，１１はサンプルホールド波形の波
形整形を行うフイルター回路、１２，１３は波形
整形の後のサンプルホールド波形を微分する微分
回路、１４は得られた２つの微分波形を交互に切
換えレゾルバ出力巻線の１回転毎（電気角）に生
じる2πから０の位相変化信号を除去する切換回
路、である。
第３図のタイムチヤートは、第２図ブロツク線
図の各回路入出力波形である。上から順に、レゾ
ルバ励磁信号の正弦波形sinωt，cosωt，Ａ，Ｂ
（三角波で近似）、レゾルバ出力信号の位相変調信
号sin（ωt＋θ）またはsin（ωt＋ωMｔ）、Ｃ（同じ
く三角波で近似）、位相変調信号の波形整形後の
矩形波信号Ｄ、レゾルバ励磁信号に同期の鋸歯状
波信号Ｅ，Ｆ、この２つの鋸歯状波信号Ｅ，Ｆを
矩形波信号Ｄの立上り、立下りタイミングでサン
プルホールドして得られた波形Ｇ，Ｈ、これらサ
ンプルホールド波形Ｇ，Ｈのリツプル除去等波形
整形されたフイルタ出力波形Ｉ，Ｊ、このフイル
ター後のサンプルホールド波形Ｉ，Ｊを微分して
得られた位相時間微分信号dθ／dt（速度信号ωM）の 波形Ｋ，Ｌ、レゾルバ出力の１回転毎（電気角）
の位相変化（2πから０）を除去すべく、上記２
つの微分波形信号Ｋ，Ｌを交互に切換えて得る速
度信号波形Ｍ、を表わす。
図の各回路入出力波形である。上から順に、レゾ
ルバ励磁信号の正弦波形sinωt，cosωt，Ａ，Ｂ
（三角波で近似）、レゾルバ出力信号の位相変調信
号sin（ωt＋θ）またはsin（ωt＋ωMｔ）、Ｃ（同じ
く三角波で近似）、位相変調信号の波形整形後の
矩形波信号Ｄ、レゾルバ励磁信号に同期の鋸歯状
波信号Ｅ，Ｆ、この２つの鋸歯状波信号Ｅ，Ｆを
矩形波信号Ｄの立上り、立下りタイミングでサン
プルホールドして得られた波形Ｇ，Ｈ、これらサ
ンプルホールド波形Ｇ，Ｈのリツプル除去等波形
整形されたフイルタ出力波形Ｉ，Ｊ、このフイル
ター後のサンプルホールド波形Ｉ，Ｊを微分して
得られた位相時間微分信号dθ／dt（速度信号ωM）の 波形Ｋ，Ｌ、レゾルバ出力の１回転毎（電気角）
の位相変化（2πから０）を除去すべく、上記２
つの微分波形信号Ｋ，Ｌを交互に切換えて得る速
度信号波形Ｍ、を表わす。
すなわち、この発明は鋸歯状波形生成回路５，
６によりレゾルバ励磁信号sinωt，cosωt，Ａ，
Ｂに同期して鋸歯状波信号Ｅ，Ｆを形成し、他方
レゾルバ出力の、回転角θに応じて位相変調され
た信号sin（ωt＋θ），Ｃを波形整形回路７により
矩形波Ｄに変換し、更に２つのサンプルホールド
回路８，９を用い、先の鋸歯状波信号Ｅ，Ｆをこ
の矩形波Ｄの立上り、立下りタイミングでサンプ
ルホールドしサンプルホールド波形Ｇ，Ｈを得、
このサンプルホールド波形Ｇ，Ｈの、フイルター
回路１０，１１を介しリツプル等除去した波形
Ｉ，Ｊを微分回路１２，１３により微分し、位相
微分信号Ｋ，Ｌを得、更にこの２つの位相微分信
号Ｋ，Ｌがレゾルバ出力の１回転毎（電気角）の
位相変化信号（2πから０）をも含んでいること
に鑑み、切換回路１４を挿入し、これら２つの位
相微分信号Ｋ，Ｌを交互に切換えて出力し、線形
の速度信号を得るようにしたものである。
６によりレゾルバ励磁信号sinωt，cosωt，Ａ，
Ｂに同期して鋸歯状波信号Ｅ，Ｆを形成し、他方
レゾルバ出力の、回転角θに応じて位相変調され
た信号sin（ωt＋θ），Ｃを波形整形回路７により
矩形波Ｄに変換し、更に２つのサンプルホールド
回路８，９を用い、先の鋸歯状波信号Ｅ，Ｆをこ
の矩形波Ｄの立上り、立下りタイミングでサンプ
ルホールドしサンプルホールド波形Ｇ，Ｈを得、
このサンプルホールド波形Ｇ，Ｈの、フイルター
回路１０，１１を介しリツプル等除去した波形
Ｉ，Ｊを微分回路１２，１３により微分し、位相
微分信号Ｋ，Ｌを得、更にこの２つの位相微分信
号Ｋ，Ｌがレゾルバ出力の１回転毎（電気角）の
位相変化信号（2πから０）をも含んでいること
に鑑み、切換回路１４を挿入し、これら２つの位
相微分信号Ｋ，Ｌを交互に切換えて出力し、線形
の速度信号を得るようにしたものである。
なお、以上の説明では、レゾルバ出力の位相変
調信号sin（ωt＋θ）の位相θが、時間とともに増
大する方向の回転について述べたが、もちろん反
対方向の回転ならば位相θは時間とともに減少
し、サンプルホールド波形の勾配は逆になり、得
られる微分信号は負値となる。すなわち、この方
式により検出の速度信号は回転速度のみならず回
転の方向をも指示することになる。
調信号sin（ωt＋θ）の位相θが、時間とともに増
大する方向の回転について述べたが、もちろん反
対方向の回転ならば位相θは時間とともに減少
し、サンプルホールド波形の勾配は逆になり、得
られる微分信号は負値となる。すなわち、この方
式により検出の速度信号は回転速度のみならず回
転の方向をも指示することになる。
上記のように、この発明は、レゾルバ励磁信号
に同期の鋸歯状波形をレゾルバ出力の位相変調信
号のゼロクロス点でサンプルホールドし、得られ
たサンプルホールド波形を微分しかつレゾルバ出
力の１回転毎の位相変化を除去し、速度信号とし
て求めたもので、通常励磁周波数3KHz〜6KHzに
対し、検出の速度は０〜150Hz程度であり、極め
て高精度の速度検出が可能となり、また検出手法
もサンプルホールド法によるもので同期整流方式
に比し微分前の波形リツプルが小さくフイルター
処理が容易であり、更に最も特長とするところ
は、OPアンプ、FET、抵抗、コンデンサ等を組
合せた比較増幅回路、積分・微分回路等簡易構成
の回路でよい、ということであり、この種従来の
ものに比し構成は大幅に簡易化される。
に同期の鋸歯状波形をレゾルバ出力の位相変調信
号のゼロクロス点でサンプルホールドし、得られ
たサンプルホールド波形を微分しかつレゾルバ出
力の１回転毎の位相変化を除去し、速度信号とし
て求めたもので、通常励磁周波数3KHz〜6KHzに
対し、検出の速度は０〜150Hz程度であり、極め
て高精度の速度検出が可能となり、また検出手法
もサンプルホールド法によるもので同期整流方式
に比し微分前の波形リツプルが小さくフイルター
処理が容易であり、更に最も特長とするところ
は、OPアンプ、FET、抵抗、コンデンサ等を組
合せた比較増幅回路、積分・微分回路等簡易構成
の回路でよい、ということであり、この種従来の
ものに比し構成は大幅に簡易化される。
なお、上記実施例では鋸歯状波生成回路、サン
プルホールド回路、フイルター回路、微分回路を
２個備え、レゾルバ出力の１回転毎（電気角）の
2πから０のあるいは０から2πの位相変化信号を
除去するのに、微分回路からの２つの微分信号を
交互に切換えて線形の速度信号を得ているが、こ
れら回路を１個とし、微分信号を唯一のみ出力す
るようにし、サンプリング回路をもつて上記位相
変化信号を除去するとか、別途フイルタを使用す
るとかの方法も考えられる。
プルホールド回路、フイルター回路、微分回路を
２個備え、レゾルバ出力の１回転毎（電気角）の
2πから０のあるいは０から2πの位相変化信号を
除去するのに、微分回路からの２つの微分信号を
交互に切換えて線形の速度信号を得ているが、こ
れら回路を１個とし、微分信号を唯一のみ出力す
るようにし、サンプリング回路をもつて上記位相
変化信号を除去するとか、別途フイルタを使用す
るとかの方法も考えられる。
図面は、第１図がレゾルバの構成図、第２図が
実施例のブロツク線図、第３図が動作説明のタイ
ムチヤートである。 １，２……レゾルバ励磁巻線、３……レゾルバ
出力巻線、５，６……鋸歯状波信号生成回路、７
……波形整形回路、８，９……サンプルホールド
回路、１０，１１……フイルター回路、１２，１
３……微分回路、１４……切換回路。
実施例のブロツク線図、第３図が動作説明のタイ
ムチヤートである。 １，２……レゾルバ励磁巻線、３……レゾルバ
出力巻線、５，６……鋸歯状波信号生成回路、７
……波形整形回路、８，９……サンプルホールド
回路、１０，１１……フイルター回路、１２，１
３……微分回路、１４……切換回路。
Claims (1)
- １ １、２相の励磁巻線と１相の出力巻線よりな
るレゾルバにおいて、２相の励磁巻線の励磁信号
に同期して鋸歯状波形を生成する２つの鋸歯状波
信号生成回路、出力巻線からの回転角に応じた位
相変調信号を矩形波に変換する波形整形回路、こ
の矩形波信号の立上り、立下りタイミングで上記
２つの鋸歯状波信号をサンプルホールドする２つ
のサンプルホールド回路、サンプルホールド波形
のリツプルを除去する２つのフイルター回路、フ
イルター回路による整形後のサンプルホールド波
形を微分する２つの微分回路、これら２つの微分
波形を交互に切換えサンプルホールド波形の2π
から０あるいは０から2πの位相変化時における
跳躍波形を除去する切換回路、を備えたことを特
徴とするレゾルバによる速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10846783A JPS60366A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | レゾルバによる速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10846783A JPS60366A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | レゾルバによる速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60366A JPS60366A (ja) | 1985-01-05 |
| JPH0415417B2 true JPH0415417B2 (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=14485492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10846783A Granted JPS60366A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | レゾルバによる速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60366A (ja) |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP10846783A patent/JPS60366A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60366A (ja) | 1985-01-05 |
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