JPH0592642U - 回転位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レゾルバの入出力特性を１対１に対応させる
ことにより正確なデータ補正が容易に行なえるようにす
る。 【構成】 レゾルバ４を励磁する９０°位相の異なる２
相の励磁信号として、三角波Ｓ１，Ｓ２を用いるように
する。機械角に対するレゾルバ出力が１対１対応の滑ら
かな校正曲線となるため、正確なデータ補正が容易に行
なえる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、２相信号で励磁して１相信号を出力する位相検出型のレゾルバを備 えた回転位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

回転位置検出装置に使用されるレゾルバの形態（回路構成）は、２相信号で励 磁し１相出力信号を得る位相検出型と、１相信号で励磁し２相出力信号を得る電 圧検出型とに大別される。このうち前者の位相検出型は後者の電圧検出型に比較 して、回路構成が簡易（デジタル部の比重大）で低コスト化の点で有利となって いる。

【０００３】 図５は位相検出型レゾルバを使用した従来の回転位置検出装置を示すブロック 図で、１はクロック信号発振器、２は図６のようなＳｉｎ波（正弦波）信号を発 生する正弦波発振器、３は正弦波を９０°移相して図６のようなＣｏｓ波（余弦 波）信号に変換する移相器、４は９０°位相の異なる正弦波及び余弦波の２相信 号で励磁されて１相信号を出力するレゾルバ、５はクロック信号発振器１、正弦 波発振器２及びレゾルバ４の各出力信号が入力されて基準信号なる正弦波とレゾ ルバ出力信号とのゼロクロス点の位相差を検出する位相検出器、６は位相検出器 ５の出力から位相をカウントして出力するカウンタである。

【０００４】 ところで図５の構成の回転位置検出装置では、レゾルバ４を励磁する２相信号 間に振幅のアンバランス、あるいは位相差の９０°からのズレがあると出力波形 が歪むという欠点が生じる。図７はこの様子を示す特性図で、レゾルバが回転す る間の位相誤差の絶対値の最大値｜ε｜ｍａｘが、各々２．５分、５分、７．５ 分、１０分になるような振幅アンバランスａ（％）と位相ズレｂ（分）との関係 を示している。縦軸は位相ズレｂ（分）を示している。このような欠点は、基準 信号（Ｓｉｎ波）と出力信号とのゼロクロス点の位相差から回転位置を検出する という検出原理において、そのような出力波形の歪が測定誤差の大きな要因とな っている。従って位相検出型のレゾルバの場合には、励磁波形の対称性が厳しく 要求されていた。

【０００５】 このような要求を満足するため、図８に示すように励磁信号の一発生手段とし てＲＯＭ７に記憶させた波形データを、Ｄ／Ａ変換器８によってＤ／Ａ変換させ て用いる構成の回転位置検出装置が提供されている。図９はこのようにして得ら れた擬似正弦波の励磁信号を示している。このような構成によれば、クロック信 号発振器１の温度ドリフト等のアンバランスの影響がないため、図５の構成の回 転位置検出装置のような位相ズレは発生しない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで従来の回転位置検出装置では、レゾルバを励磁する信号の波形はあく までも階段近似の擬似正弦波であるので、出力波形も同様な階段近似の擬似正弦 波となってしまうという問題がある。 図１０はこの様子を示すもので、（ａ）の特性は６４分割の場合、（ｂ）の特 性は１２８分割の場合を示しており、横軸は機械角（度）、縦軸はレゾルバ出力 （度）を示している。このように出力波形が擬似正弦波となるため、ゼロクロス 点は滑らかに変化せず、ＲＯＭ７の波形データの分割数に応じた飛び飛びの値を とるようになる。このような量子化誤差は、入出力特性が１対１に対応しないた め、校正曲線によるデータ補正はできなかった。

【０００７】 本考案は以上のような問題に対処してなされたもので、入出力特性を１対１に 対応させることにより正確なデータ補正が容易に行なえるようにした回転位置検 出装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、９０°位相の異なる２相の励磁信号を発 生する発振器と、この２相の励磁信号が入力され１相の出力信号を出力するレゾ ルバと、この１相の出力信号と基準信号との位相差を検出する位相検出器とを備 えた回転位置検出装置において、上記発振器から発生される２相の励磁信号を三 角波としたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

レゾルバを励磁する２相の励磁信号として三角波を用いることにより、レゾル バの入出力特性が１対１対応の滑らかな校正曲線となるため、正確なデータの補 正を容易に行なうことができる。

【００１０】

【実施例】

以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。 図１は本考案の回転位置検出装置の実施例を示すブロック図で、１はクロック 信号を発生するクロック信号発振器、４はレゾルバ、５は位相検出器、６はカウ ンタで、図５及び図８と同様の機能を有している。

【００１１】 ９はクロック信号発振器１から発生されたクロック信号を１／２の周波数に分 周して出力する１／２分周器、１１はクロック信号発振器１のクロック信号を入 力して図２のような三角波Ｓ１を出力する三角波発振器、１０はクロック信号発 振器１及び１／２分周器９の出力を入力して両信号が異なるレベルの場合のみＨ レベルを出力する排他的論理回路、１２は排他的論理回路１０の出力を入力して 図２のような三角波Ｓ２を三角波Ｓ１と９０°の位相差で出力する三角波発振器 で、各々の三角波発振器１１，１２から出力される９０°位相の異なる２相の三 角波Ｓ１，Ｓ２は励磁信号としてレゾルバ４に入力される。

【００１２】 図３は以上のような構成の本実施例の回転位置検出装置によって得られる、横 軸の機械角（度）に対する縦軸のレゾルバ出力（度）の関係を示す特性図で、そ の入出力特性は１対１対応の滑らかな校正曲線となる。従ってこの校正曲線によ れば、データの補正を容易にしかも正確に行なうことができる。

【００１３】 図４はデータ補正後の｜ε｜ｍａｘ（レゾルバが１回転する間の位相誤差の絶 対値の最大値）が、各々２．５分、５分、７．５分、１０分となるような振幅ア ンバランスａ（％）と位相ズレｂ（分）との関係を示す特性図で、振幅アンバラ ンスａに関するマージンを図７の正弦波励磁の場合に比べて３割程度大きくでき ることを示している。

【００１４】 このように以上の本実施例によれば、レゾルバを励磁する２相の励磁信号とし て三角波を用いるようにしたので、レゾルバの入出力特性を１対１に対応させる ことができるようになり、正確なデータの補正を容易に行なうことができるよう になる。しかも三角波は、従来のような正弦波に比べて簡単な発生手段で対処す ることができるので、回路を簡略化して低コスト化を図ることができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上述べて明らかなように本考案によれば、三角波による２相の励磁信号によ ってレゾルバを励磁するようにしたので、レゾルバの入出力特性を１対１に対応 させることができ、正確なデータの補正を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の回転位置検出装置の実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】本実施例の励磁信号として用いられる三角波の
波形図である。

【図３】本実施例の機械角とレゾルバ出力との関係を示
す特性図である。

【図４】本実施例の振幅アンバランスと位相ズレとの関
係を示す特性図である。

【図５】従来の回転位置検出装置の例を示すブロック図
である。

【図６】図５の励磁信号として用いられる正弦波及び余
弦波の波形図である。

【図７】図５の振幅アンバランスと位相ズレとの関係を
示す特性図である。

【図８】従来の回転位置検出装置の他の例を示すブロッ
ク図である。

【図９】図８の励磁信号として用いられる擬似正弦波の
波形図である。

【図１０】図８の機械角とレゾルバ出力との関係を示す
特性図である。

【符号の説明】

１ クロック信号発振器 ４ レゾルバ ５ 位相検出器 ６ カウンタ ９ １／２分周器 １０ 排他的論理回路 １１，１２ 三角波発振器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ９０°位相の異なる２相の励磁信号を発
   生する発振器と、この２相の励磁信号が入力され１相の
   出力信号を出力するレゾルバと、この１相の出力信号と
   基準信号との位相差を検出する位相検出器とを備えた回
   転位置検出装置において、上記発振器から発生される２
   相の励磁信号を三角波としたことを特徴とする回転位置
   検出装置。