JPH0557832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、時計方向回転時に、回転速度に応
じた電圧の正極性の速度信号を入力し、かつ、反
時計方向回転時に、回転速度に応じた電圧の負極
性の速度信号を入力して、それらの速度信号を信
号変換して回転速度検出信号を出力する回転速度
信号変換器であつて、回転停止直前における振動
を速やかに治めることのできるサーボ信号として
好適な回転速度検出信号を出力するものに関す
る。

［従来の技術］ 従来におけるこの種の回転速度信号変換器は、
第３図に示すように構成されている。

図において、１はＦ／Ｖコンバータ（周波数／
電圧変換器）であり、その入力端には、検出対象
の回転体、例えばDCブラシレスモータの回転信
号が導入される。この回転信号は、磁気エンコー
ダなどのパスル状の検出信号であつて、回転方向
の如何に拘わらず、回転速度が高くなるにしたが
つてそのパルス間隔が小さくなるものである。
Ｆ／Ｖコンバータ１は、その回転信号を信号変換
して、回転速度に比例した大きさのアナログ電圧
Ｖ１（第４図ａ）を出力し、その電圧Ｖ１を電圧
ホロア２と、オペアンプ（演算増幅器）３の反転
入力端子に入力する。電圧ホロア２の出力電圧
は、第１のアナログスイツチ４を通して電圧ホロ
ア５に入力され、一方、オペアンプ３にて反転増
幅された電圧は、第２のアナログスイツチ６を通
して電圧ホロア５に入力される。電圧ホロア２の
増幅器は「１」、オペアンプ３の増幅率は「−１」
であり、また電圧ホロア５の出力は回転速度検出
信号Ｖ０となる。

第１、第２のアナログスイツチ４，６は、その
制御信号（図では破線で示す）のレベルが「Ｈ」
である場合に、それぞれ閉じるように構成されて
いる。正、逆回転検出回路７は、回転方向信号に
基づいてアナログスイツチ４，６を開閉制御する
ようになつており、その入力する回転方向信号
は、第４図ｂに示すように時計方向CWの回転時
に「Ｈ」、反時計方向CCWの回転時に「Ｌ」とな
るデジタル信号である。この回転方向信号は、２
つのインバータ８，９を通つて第１のアナログス
イツチ４用の制御信号となり、また１つのインバ
ータ１０を通つて第２のアナログスイツチ６用の
制御信号となつて、時計方向CW回転時には第１
のアナログスイツチ４を閉じ、反時計方向CCW
回転時には第２のアナログスイツチ６を閉じるよ
うになつている。

したがつて、このように構成された回転速度信
号変換器は、回転方向に応じて第１、第２のアナ
ログスイツチ４，６を択一的に切り換えることに
より、それらのアナログスイツチ４，６から直接
的に、回転方向に応じて極性が変化する回転速度
検出信号Ｖ０を出力することになる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、検出対象の回転体を停止させる直前
においては、その制御系の遅れなどに起因して振
動が生じ、回転方向信号が短い周期で繰り返し変
化することがある。このような場合、従来の回転
速度信号変換器は、アナログスイツチ４，６から
直接的に回転速度検出信号を得ているために、回
転方向信号が短い周期で繰り返し変化することに
より、必然的に回転速度検出信号が短い周期で繰
り返し変化することになる。

ところが、回転停止直前において、このような
繰り返し変化する回転速度検出信号を出力するこ
とは、その信号を回転速度制御用として利用した
場合に、振動が治まらずに制御が不安定となると
いう問題があつた。

この発明は、このような問題を解決するもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ この発明による回転速度信号変換器は、回転体
の回転方向が時計回りである場合には、回転速度
に応じた電圧の速度信号を供給する第１のスイツ
チと、回転方向が反時計回りである場合には、前
記速度信号の極性を反転した反転速度信号を供給
する第２のスイツチと、第１のスイツチによつて
供給された速度信号の充放電を行う第１の充放電
回路と、第２のスイツチによつて供給された反転
速度信号の充放電を行う第２の充放電回路と、前
記第１、第２の充放電回路にそれぞれ充電された
信号の電圧同士を加算する加算回路とを具備し、
この加算回路によつて加算された信号を回転速度
検出信号として出力することを特徴とする。

［作 用］ この発明によれば、回転体の回転停止直前に振
動が発生して、回転体の回転方向が頻繁に変化す
るような場合には、回転方向の変化に従つて、速
度信号、反転速度信号が交互に供給され、それぞ
れ第１、第２の充放電回路によつて充電される。

この場合に加算回路では、その絶対値が略同一
であつて、極性が互いに異なる信号同士が加算さ
れるので、該加算結果である回転検出信号を安定
にさせることが可能である。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図、第２図に
基づいて説明す。なお、前述した従来例と同様の
部分には、同一符号を付してその説明を省略す
る。

第１、第２のアナログスイツチ４，６の後段に
は時定数が同一の充放電回路１１，１２が接続さ
れている。充放電回路１１はコンデンサＣ１と抵
抗Ｒ１の並列接続によつてなり、一方、充放電回
路１２はコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２の並列接続に
よつてなる。充放電回路１１の後段は、電圧ホロ
ア１３を通して加算回路１４に接続され、同様
に、充放電回路１２の後段は、電圧ホロア１５を
通して加算回路１４に接続されている。Ｒ３は電
圧ホロア１３の入力抵抗、Ｒ４は電圧ホロア１５
の入力抵抗であり、これらは同抵抗値となつてい
る。加算回路１４において、Ｒ７，Ｒ８は入力抵
抗、Ｒ９はフイードバツク抵抗、Ｒ１０は接地抵
抗であり、入力抵抗Ｒ７，Ｒ８は同抵抗値となつ
ている。

また、アナログスイツチ４，６の制御信号は、
それぞれアンド回路１６，１７から出力される。
アンド回路１６は、その一方の入力端に回転方向
信号をそのまま入力し、その他方の入力端にサン
プリングパルスを入力するようになつている。ア
ンド回路１７は、その一方の入力端に、インバー
タ１８によつて反転した回転方向信号を入力し、
その他方の入力端にサンプリングパルスを入力す
るようになつている。サンプリングパルスは、充
放電回路１１，１２におけるコンデンサＣ１，Ｃ
２の放電時間よりも充分に短い時間を周期とする
一定周期のクロツクパスルである。

次に、動作について説明する。

充分に短い所定間隔のサンプリングパルスが入
力される都度、回転方向信号の「Ｈ」、「Ｌ」に応
じて、つまり回転方向に応じて、アンド回路１
６，１７がアナログスイツチ４，６のいずれかを
断続的に閉じる。すなわち、時計方向CWの回転
時には第１のアナログスイツチ４を断続的に閉
じ、反時計方向CCWの回転時には第２のアナロ
グスイツチ６を断続的に閉る。

前者の時計方向CWの回転時には、電圧ホロア
２の出力電圧が第１のアナログスイツチ４を通し
て充放電回路１１のコンデンサＣ１に断続的に充
電される。そのコンデンサＣ１の放電時間に比し
て、サンプリングパルスの周期が充分に短いた
め、コンデンサＣ１には電圧Ｖ１に応じた大きさ
の電圧が記憶され、その電圧が電圧ホロア１３を
通して加算回路１４に入力される。このとき、第
２のアナログスイツチ６は所定の時間連続して開
かれたままとなつているため、そのアナログスイ
ツチ６の後段の充放電回路１２のコンデンサＣ２
は完全な放電状態にあつて、加算回路１４に対し
ては影響を与えない。したがつて、この時計方向
CWの回転時には、前述した従来例の場合と同様
に、回転速度に応じた大きさでかつ正極性をもつ
た回転速度検出信号Ｖ０を出力することになる。

一方、後者の反時計方向CCWの回転時には、
オペアンプ３によつて反転増幅された電圧が第２
のアナログスイツチ６を通して充放電回路１２の
コンデンサＣ２に断続的に充電される。そのコン
デンサＣ２の放電時間に比して、サンプリングパ
ルスの周期が充分に短いため、コンデンサＣ２に
は電圧Ｖ１に応じた大きさの電圧が記憶され、そ
の電圧が電圧ホロア１５を通して加算回路１４に
入力される。このとき、第１のアナログスイツチ
４は所定の時間連続して開かれたままとなつてい
るため、そのアナログスイツチ４の後段の充充放
電回路１１のコンデンサＣ１は完全な放電状態に
あつて、加算回路１４に対しては影響を与えな
い。したがつて、この反時計方向CCWの回転時
には、前述した従来例の場合と同様に、回転速度
に応じた大きさでかつ負極性をもつた回転速度検
出信号Ｖ０を出力することになる。

ところで、検出対象の回転体を停止させる直前
においては、前述した従来例の場合と同様に、そ
の制御系の遅れなどに起因して振動が生じ、回転
方向信号が短い周期で繰り返し変化することがあ
る。このような場合には、回転方向信号の繰り返
しの変化の周期が充分に短くなつたとき、すなわ
ち第２図ｃのt₀の時点にて、回転速度検出信号Ｖ
０を強制的に「０」に安定させる。

すなわち、回転方向信号の変化の周期が充分に
短くなつたときは、アナログスイツチ４，６が短
い周期で交互に閉じることになり、このため、充
放電回路１１，１２のコンデンサＣ１，Ｃ２は完
全に放電せず、それらは、同程度の大きさでかつ
極性が逆の電圧を記憶することになる。これらの
電圧は、加算回路１４にて加算され、結局、加算
回路１４から出力される回転速度検出信号Ｖ０が
「０」となる。回転速度検出信号Ｖ０と、電圧ホ
ロア１３の出力電圧Vaと、電圧ホロア１５の出
力電圧Vbの関係は、下式によつて表される。

V0＝｛（Va／R7）＋（−Vb／R8）｝R9 このように、回転速度検出信号Ｖ０を強制的に
「０」とすることは、その回転速度検出信号Ｖ０
を回転速度の制御用として利用した場合に極めて
有利であり、回転停止直前の振動を速やかに治め
て、その制御を安定化させることができる。

なお、第１、第２のアナログスイツチ４，６の
開閉用の制御信号を出力する手段としては、前述
した従来例と同様の正、逆回転検知回路７を採用
することも可能であり、サンプリングパルスは必
ずしも必要ではない。

［発明の効果］ 以上説明したこの発明によれば、回転体の回転
停止直前に振動が発生して、回転体の回転方向が
頻繁に変化するような場合には、回転方向の変化
に従つて、速度信号、反転速度信号が交互に供給
され、それぞれ第１、第２の充放電回路によつて
充電される。

したがつて、このような振動が発生した場合に
加算回路では、その絶対値が略同一であつて、極
性が互いに異なる信号同士が加算されるので、該
加算結果である回転検出信号を安定にさせること
ができ、これにより回転停止直前の振動を速やか
に治め、その制御を安定なものとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路構成図、第
２図はその動作を説明するためのタイムチヤート
である。第３図は従来の回転速度信号変換器の回
路構成図、第４図はその動作を説明するためのタ
イムチヤートである。 １……Ｆ／Ｖコンバータ、２……電圧ホロア、
３……反転増幅器、４，６……アナログスイツ
チ、１１，１２……充放電回路、１３……電圧ホ
ロア、１４……加算回路、１５……電圧ホロア、
Ｖ０……回転速度検出信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転速度に応じた電圧の速度信号と、正、逆
   の回転方向を表す回転方向信号とを入力し、前記
   回転方向信号に基づいて、前記速度信号と、この
   速度信号の極性を反転して得た反転速度信号とを
   選択して、正、逆の回転方向と回転速度を同時に
   表す回転速度検出信号を出力する回転速度信号変
   換器において、 回転体の回転方向が時計回りである場合には、
   回転速度に応じた電圧の速度信号を供給する第１
   のスイツチと、 回転方向が反時計回りである場合には、前記速
   度信号の極性を反転した反転速度信号を供給する
   第２のスイツチと、 第１のスイツチによつて供給された速度信号の
   充放電を行う第１の充放電回路と、 第２のスイツチによつて供給された反転速度信
   号の充放電を行う第２の充放電回路と、 前記第１、第２の充放電回路にそれぞれ充電さ
   れた信号の電圧同士を加算する加算回路と を具備し、この加算回路によつて加算された信号
   を回転速度検出信号として出力することを特徴と
   する回転速度信号変換器。