JPH08210874A - レゾルバの断線検出方法及び装置 - Google Patents
レゾルバの断線検出方法及び装置Info
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- JPH08210874A JPH08210874A JP7018256A JP1825695A JPH08210874A JP H08210874 A JPH08210874 A JP H08210874A JP 7018256 A JP7018256 A JP 7018256A JP 1825695 A JP1825695 A JP 1825695A JP H08210874 A JPH08210874 A JP H08210874A
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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)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号処理をソフトウエア化し、ハードウエア
構成を簡素化することができるレゾルバの断線検出方法
及び装置を提供する。 【構成】 パルス発生手段２６によりレゾルバの励磁信
号１４に同期したパルス信号を発生し、このパルス信号
に基づいて停止起動されるタイマーのタイマー値をタイ
マー制御手段２８から発生し、タイマー値比較手段３４
によってその値が所定範囲に入っているか否かを判断す
る。また、全波整流されたコサイン信号１６及びサイン
信号１８のサンプリングをサンプリング手段３０により
前述のパルスと同期しておこない、このサンプリングさ
れた値に基き演算手段４６においてそれらの２乗和の演
算をおこないこの演算値が所定の範囲にあるかどうかを
演算値比較手段４８において判断する。タイマー値及び
演算値が所定の範囲にない場合にはエラー出力手段３６
によりエラー信号を発生する。
構成を簡素化することができるレゾルバの断線検出方法
及び装置を提供する。 【構成】 パルス発生手段２６によりレゾルバの励磁信
号１４に同期したパルス信号を発生し、このパルス信号
に基づいて停止起動されるタイマーのタイマー値をタイ
マー制御手段２８から発生し、タイマー値比較手段３４
によってその値が所定範囲に入っているか否かを判断す
る。また、全波整流されたコサイン信号１６及びサイン
信号１８のサンプリングをサンプリング手段３０により
前述のパルスと同期しておこない、このサンプリングさ
れた値に基き演算手段４６においてそれらの２乗和の演
算をおこないこの演算値が所定の範囲にあるかどうかを
演算値比較手段４８において判断する。タイマー値及び
演算値が所定の範囲にない場合にはエラー出力手段３６
によりエラー信号を発生する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転角度や回転角速度
等を検出するために使用されるレゾルバの断線を検出す
るための方法及び装置の改良に関する。
等を検出するために使用されるレゾルバの断線を検出す
るための方法及び装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】レゾルバは直交する２巻線を正弦波電圧
によって励磁し、ロータから出力される２つの出力信号
をレゾルバデジタルコンバータ（ＲＤコンバータ）に入
力し、ロータの回転角度を検出するものである。従って
レゾルバは回転機器の速度制御や位置制御のセンサとし
て用いられる。
によって励磁し、ロータから出力される２つの出力信号
をレゾルバデジタルコンバータ（ＲＤコンバータ）に入
力し、ロータの回転角度を検出するものである。従って
レゾルバは回転機器の速度制御や位置制御のセンサとし
て用いられる。
【０００３】このようなレゾルバの例が図９に示され
る。図９において、レゾルバ１０には発振回路１２から
励磁用の正弦波電圧である励磁信号（ｓｉｎωｔ）１４
が入力される。レゾルバ１０からは、そのロータの回転
角度θに応じて励磁信号１４がｃｏｓθ及びｓｉｎθで
振幅変調された信号が出力される。以後ｃｏｓθで振幅
変調された信号をコサイン信号１６とし、ｓｉｎθで振
幅変調された出力信号をサイン信号１８とする。
る。図９において、レゾルバ１０には発振回路１２から
励磁用の正弦波電圧である励磁信号（ｓｉｎωｔ）１４
が入力される。レゾルバ１０からは、そのロータの回転
角度θに応じて励磁信号１４がｃｏｓθ及びｓｉｎθで
振幅変調された信号が出力される。以後ｃｏｓθで振幅
変調された信号をコサイン信号１６とし、ｓｉｎθで振
幅変調された出力信号をサイン信号１８とする。
【０００４】上述の２つの出力信号であるコサイン信号
１６及びサイン信号１８は、Ｒ／Ｄコンバータ２０に入
力され、Ｒ／Ｄコンバータ２０からはロータの回転角度
θがデジタル信号として出力される。このθのデジタル
信号は制御手段２２に入力されて所定の制御に使用され
る。
１６及びサイン信号１８は、Ｒ／Ｄコンバータ２０に入
力され、Ｒ／Ｄコンバータ２０からはロータの回転角度
θがデジタル信号として出力される。このθのデジタル
信号は制御手段２２に入力されて所定の制御に使用され
る。
【０００５】上述のレゾルバに断線が生じた場合には、
各種制御機構に誤動作を生じさせる原因となるので、レ
ゾルバ１０の断線は速やかに検出する必要がある。
各種制御機構に誤動作を生じさせる原因となるので、レ
ゾルバ１０の断線は速やかに検出する必要がある。
【０００６】レゾルバ１０の断線検出の方法としては、
励磁信号１４、コサイン信号１６及びサイン信号１８の
それぞれの線の断線を個別におこなう方法が従来実用化
されていた。また、これら３線を同時に断線検出する方
法も提案されていた。３線同時に断線検出をおこなうほ
うが素子数を減らすことができ、それぞれ単独で断線検
出する方法よりも優れている。このような３線同時に断
線検出をおこなう方法の例が、特開平３−７８６６８に
開示されている。
励磁信号１４、コサイン信号１６及びサイン信号１８の
それぞれの線の断線を個別におこなう方法が従来実用化
されていた。また、これら３線を同時に断線検出する方
法も提案されていた。３線同時に断線検出をおこなうほ
うが素子数を減らすことができ、それぞれ単独で断線検
出する方法よりも優れている。このような３線同時に断
線検出をおこなう方法の例が、特開平３−７８６６８に
開示されている。
【０００７】図１０には、上記３線同時検出のための回
路構成が示される。図１０において、発振回路１００か
らレゾルバ１０２に供給される励磁信号は、増幅回路１
０４でゲイン調整されＶｓｉｎωｔとなって全波整流回
路１０６に入力され全波整流されて直流電圧に変換され
る。全波整流回路１０６の出力は比較回路１０８に入力
される。
路構成が示される。図１０において、発振回路１００か
らレゾルバ１０２に供給される励磁信号は、増幅回路１
０４でゲイン調整されＶｓｉｎωｔとなって全波整流回
路１０６に入力され全波整流されて直流電圧に変換され
る。全波整流回路１０６の出力は比較回路１０８に入力
される。
【０００８】また、レゾルバ１０２から出力されるサイ
ン信号は増幅回路１１０でゲイン調整されＶｓｉｎθｓ
ｉｎωｔとなって移相回路１１２に入力される。移相回
路１１２ではｓｉｎωｔの位相が移相されＶｓｉｎθｃ
ｏｓωｔとなって出力され、これが加算回路１１４に入
力される。一方、レゾルバ１０２から出力されるコサイ
ン信号は、増幅回路１１６でゲイン調整されＶｃｏｓθ
ｓｉｎωｔとなって前述の加算回路１１４に入力され
る。
ン信号は増幅回路１１０でゲイン調整されＶｓｉｎθｓ
ｉｎωｔとなって移相回路１１２に入力される。移相回
路１１２ではｓｉｎωｔの位相が移相されＶｓｉｎθｃ
ｏｓωｔとなって出力され、これが加算回路１１４に入
力される。一方、レゾルバ１０２から出力されるコサイ
ン信号は、増幅回路１１６でゲイン調整されＶｃｏｓθ
ｓｉｎωｔとなって前述の加算回路１１４に入力され
る。
【０００９】加算回路１１４では、Ｖｓｉｎθｃｏｓω
ｔとＶｃｏｓθｓｉｎωｔとが加算され、その出力とし
てＶｓｉｎ（ωｔ＋θ）という信号を得る。この信号
は、励磁信号Ｖｓｉｎωｔと位相がθずれただけの信号
であるので、全波整流回路１１８で全波整流されて直流
電圧に変換された場合には、全波整流回路１０６の出力
と同じ直流電圧が得られる。そこで、全波整流回路１１
８の出力も比較回路１０８に入力して全波整流回路１０
６と１１８の出力電圧を比較しレゾルバ１０２の断線を
判定している。レゾルバ１０２に断線が発生した場合に
は、２つの全波整流回路からの出力直流電圧が等しくな
くなるので、レゾルバ１０２の断線を検知することがで
きる。
ｔとＶｃｏｓθｓｉｎωｔとが加算され、その出力とし
てＶｓｉｎ（ωｔ＋θ）という信号を得る。この信号
は、励磁信号Ｖｓｉｎωｔと位相がθずれただけの信号
であるので、全波整流回路１１８で全波整流されて直流
電圧に変換された場合には、全波整流回路１０６の出力
と同じ直流電圧が得られる。そこで、全波整流回路１１
８の出力も比較回路１０８に入力して全波整流回路１０
６と１１８の出力電圧を比較しレゾルバ１０２の断線を
判定している。レゾルバ１０２に断線が発生した場合に
は、２つの全波整流回路からの出力直流電圧が等しくな
くなるので、レゾルバ１０２の断線を検知することがで
きる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示さ
れた従来のレゾルバ断線検出装置においては、レゾルバ
１０２の励磁信号及びレゾルバ１０２からの出力信号の
処理をすべてハードウエアで行っており、回路構成が複
雑となって素子数が多くなるという問題があった。
れた従来のレゾルバ断線検出装置においては、レゾルバ
１０２の励磁信号及びレゾルバ１０２からの出力信号の
処理をすべてハードウエアで行っており、回路構成が複
雑となって素子数が多くなるという問題があった。
【００１１】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、信号処理をソフトウエア化し、
ハードウエア構成を簡素化することができるレゾルバの
断線検出方法及び装置を提供することにある。
のであり、その目的は、信号処理をソフトウエア化し、
ハードウエア構成を簡素化することができるレゾルバの
断線検出方法及び装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の第１の発明は、１入力２出力タイプのレゾル
バの断線検出方法であって、レゾルバを励磁するための
励磁用正弦波信号に同期したパルス信号を発生するパル
ス発生工程と、前記励磁用正弦波信号の振幅がレゾルバ
の回転角度θに対応したｓｉｎθ及びｃｏｓθで変調さ
れたレゾルバの２つの出力信号を、前記パルス信号に同
期してサンプリングするサンプリング工程と、前記サン
プリングされた２つの出力信号の２乗和である加工信号
値を算出する演算工程と、前記パルス信号の周期及び前
記加工信号値が所定の範囲内にない場合に断線出力信号
を発生する断線出力工程と、を含むことを特徴とする。
に、本願の第１の発明は、１入力２出力タイプのレゾル
バの断線検出方法であって、レゾルバを励磁するための
励磁用正弦波信号に同期したパルス信号を発生するパル
ス発生工程と、前記励磁用正弦波信号の振幅がレゾルバ
の回転角度θに対応したｓｉｎθ及びｃｏｓθで変調さ
れたレゾルバの２つの出力信号を、前記パルス信号に同
期してサンプリングするサンプリング工程と、前記サン
プリングされた２つの出力信号の２乗和である加工信号
値を算出する演算工程と、前記パルス信号の周期及び前
記加工信号値が所定の範囲内にない場合に断線出力信号
を発生する断線出力工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】また、本願の第２の発明は、１入力２出力
タイプのレゾルバの断線検出装置であって、レゾルバを
励磁するための励磁用正弦波信号に同期したパルス信号
を発生するパルス発生手段と、前記励磁用正弦波信号の
振幅がレゾルバの回転角度θに対応したｓｉｎθ及びｃ
ｏｓθで変調されたレゾルバの２つの出力信号を、前記
パルス信号に同期してサンプリングするサンプリング手
段と、前記サンプリングされた２つの出力信号の２乗和
である加工信号値を算出する演算手段と、前記パルス信
号の周期及び前記加工信号値が所定の範囲内にない場合
に断線出力信号を発生する断線出力手段と、を含むこと
を特徴とする。
タイプのレゾルバの断線検出装置であって、レゾルバを
励磁するための励磁用正弦波信号に同期したパルス信号
を発生するパルス発生手段と、前記励磁用正弦波信号の
振幅がレゾルバの回転角度θに対応したｓｉｎθ及びｃ
ｏｓθで変調されたレゾルバの２つの出力信号を、前記
パルス信号に同期してサンプリングするサンプリング手
段と、前記サンプリングされた２つの出力信号の２乗和
である加工信号値を算出する演算手段と、前記パルス信
号の周期及び前記加工信号値が所定の範囲内にない場合
に断線出力信号を発生する断線出力手段と、を含むこと
を特徴とする。
【００１４】
【作用】上記構成によれば、レゾルバの入力信号及びサ
ンプリング工程でサンプリングされたレゾルバの出力信
号を演算工程及び断線出力工程においてソフトウエア的
に処理しているので、装置のハードウエア構成を簡素化
することができる。
ンプリング工程でサンプリングされたレゾルバの出力信
号を演算工程及び断線出力工程においてソフトウエア的
に処理しているので、装置のハードウエア構成を簡素化
することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１６】実施例１．図１には、本発明に係るレゾル
バの断線検出装置の実施例１の構成がブロック図として
示され、図９に示された従来例と同一構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。
バの断線検出装置の実施例１の構成がブロック図として
示され、図９に示された従来例と同一構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。
【００１７】最初に、レゾルバ１０に励磁信号１４を入
力するための入力側に断線が発生し励磁信号１４に異常
が発生した場合の検知方法について説明する。
力するための入力側に断線が発生し励磁信号１４に異常
が発生した場合の検知方法について説明する。
【００１８】図１において、レゾルバ１０への励磁信号
１４は、バイアス回路２４に入力されバイアスすなわち
所定の直流成分の付加がおこなわれる。レゾルバ１０の
励磁信号１４の波形が図２（ａ）に示され、バイアス回
路２４でバイアスされた励磁信号の波形が図２（ｂ）に
示される。図２（ｂ）に示された波形は図２（ａ）に示
された波形よりも直流分だけ図の上方向すなわち縦軸方
向に移動されている。
１４は、バイアス回路２４に入力されバイアスすなわち
所定の直流成分の付加がおこなわれる。レゾルバ１０の
励磁信号１４の波形が図２（ａ）に示され、バイアス回
路２４でバイアスされた励磁信号の波形が図２（ｂ）に
示される。図２（ｂ）に示された波形は図２（ａ）に示
された波形よりも直流分だけ図の上方向すなわち縦軸方
向に移動されている。
【００１９】バイアス回路２４でバイアスされた励磁信
号１４は、制御手段２２に設けられたパルス発生手段２
６に入力される。
号１４は、制御手段２２に設けられたパルス発生手段２
６に入力される。
【００２０】パルス発生手段２６は、バイアス回路２４
からの出力信号が所定のスレッシュホルドＴを超えてい
る期間矩形パルスとなるパルス信号を発生するように構
成されている。このパルス信号が図２（ｃ）に示され
る。このパルス信号はタイマー制御手段２８及びサンプ
リング手段３０にそれぞれ入力される。
からの出力信号が所定のスレッシュホルドＴを超えてい
る期間矩形パルスとなるパルス信号を発生するように構
成されている。このパルス信号が図２（ｃ）に示され
る。このパルス信号はタイマー制御手段２８及びサンプ
リング手段３０にそれぞれ入力される。
【００２１】タイマー制御手段２８においては、パルス
発生手段２６から入力されたパルス信号に基づいて、そ
の立ち下がりエッジ毎にタイマーの停止、リセット及び
起動がおこなわれる。この様子が図２（ｄ）に示され
る。図２（ｄ）においては、縦軸にタイマー値が示され
横軸に時間が示される。パルス信号の立ち下がりエッジ
においてタイマーの停止とタイマー値のリセット及びタ
イマーの再起動がおこなわれているので、パルス信号の
立ち下がりエッジ毎にタイマー値が０となり同時に起動
されて次のパルスの立ち下がりエッジまでタイマーが起
動されタイマー値が増加していく。
発生手段２６から入力されたパルス信号に基づいて、そ
の立ち下がりエッジ毎にタイマーの停止、リセット及び
起動がおこなわれる。この様子が図２（ｄ）に示され
る。図２（ｄ）においては、縦軸にタイマー値が示され
横軸に時間が示される。パルス信号の立ち下がりエッジ
においてタイマーの停止とタイマー値のリセット及びタ
イマーの再起動がおこなわれているので、パルス信号の
立ち下がりエッジ毎にタイマー値が０となり同時に起動
されて次のパルスの立ち下がりエッジまでタイマーが起
動されタイマー値が増加していく。
【００２２】従って、パルス信号が所定の周期で発生し
ている場合には、タイマーが停止されるときのタイマー
値は常に所定の範囲内すなわちタイマー値の最小値であ
るＣｍｉｎとタイマー値の最大値であるＣｍａｘとの間
にあることになる。
ている場合には、タイマーが停止されるときのタイマー
値は常に所定の範囲内すなわちタイマー値の最小値であ
るＣｍｉｎとタイマー値の最大値であるＣｍａｘとの間
にあることになる。
【００２３】もし、レゾルバ１０に励磁信号１４を入力
するための入力側に断線などのトラブルが発生した場合
には、図３に示されるようにパルス信号の周期が一定で
なくなる。すなわち、図３（ａ）に示されるように全く
パルスが発生しないか、図３（ｂ）に示されるように所
定周期よりも早い周期のパルスが発生するかあるいは図
３（ｃ）に示されるように所定周期よりも遅い周期のパ
ルスが発生することなどが考えられる。これらの場合に
は、タイマーが停止されるときのタイマー値が前述した
ＣｍｉｎとＣｍａｘとの間に入らなくなるので、この状
態を監視していればレゾルバ１０の入力側の断線を検知
することができる。
するための入力側に断線などのトラブルが発生した場合
には、図３に示されるようにパルス信号の周期が一定で
なくなる。すなわち、図３（ａ）に示されるように全く
パルスが発生しないか、図３（ｂ）に示されるように所
定周期よりも早い周期のパルスが発生するかあるいは図
３（ｃ）に示されるように所定周期よりも遅い周期のパ
ルスが発生することなどが考えられる。これらの場合に
は、タイマーが停止されるときのタイマー値が前述した
ＣｍｉｎとＣｍａｘとの間に入らなくなるので、この状
態を監視していればレゾルバ１０の入力側の断線を検知
することができる。
【００２４】このために、タイマー制御手段２８から出
力されるタイマー値は断線出力手段３２に設けられたタ
イマー値比較手段３４に入力される。タイマー値比較手
段３４においては、前述したタイマーが停止された時の
タイマー値とＣｍｉｎ及びＣｍａｘとの値が比較され
る。そして、タイマー値がＣｍｉｎ及びＣｍａｘの間に
ない場合には、タイマー値比較手段３４が断線出力手段
３２に設けられたエラー出力手段３６を起動し、エラー
出力手段３６からレゾルバの断線出力信号であるエラー
信号が出力される。
力されるタイマー値は断線出力手段３２に設けられたタ
イマー値比較手段３４に入力される。タイマー値比較手
段３４においては、前述したタイマーが停止された時の
タイマー値とＣｍｉｎ及びＣｍａｘとの値が比較され
る。そして、タイマー値がＣｍｉｎ及びＣｍａｘの間に
ない場合には、タイマー値比較手段３４が断線出力手段
３２に設けられたエラー出力手段３６を起動し、エラー
出力手段３６からレゾルバの断線出力信号であるエラー
信号が出力される。
【００２５】次に、レゾルバ１０の内部に断線が発生し
出力信号に異常が発生した場合の検知方法について説明
する。
出力信号に異常が発生した場合の検知方法について説明
する。
【００２６】前述したように、レゾルバ１０に入力され
た励磁信号１４は、レゾルバ１０の回転角度θに基づい
て振幅変調され、コサイン信号１６及びサイン信号１８
として出力される。図４（ａ）には励磁信号１４が示さ
れ、図４（ｄ）には出力信号であるコサイン信号１６
が、図４（ｅ）には出力信号であるサイン信号１８がそ
れぞれ示される。コサイン信号１６及びサイン信号１８
は、図１に示されたフィルター３８、４０によりノイズ
が除去された後それぞれ全波整流回路４２、４４に入力
される。コサイン信号１６が全波整流回路４２で全波整
流された波形が図４（ｆ）に示され、サイン信号１８が
全波整流回路４４で全波整流された波形が図４（ｇ）に
示される。これら全波整流された信号はそれぞれ制御手
段２２に設けられたサンプリング手段３０に入力され
る。
た励磁信号１４は、レゾルバ１０の回転角度θに基づい
て振幅変調され、コサイン信号１６及びサイン信号１８
として出力される。図４（ａ）には励磁信号１４が示さ
れ、図４（ｄ）には出力信号であるコサイン信号１６
が、図４（ｅ）には出力信号であるサイン信号１８がそ
れぞれ示される。コサイン信号１６及びサイン信号１８
は、図１に示されたフィルター３８、４０によりノイズ
が除去された後それぞれ全波整流回路４２、４４に入力
される。コサイン信号１６が全波整流回路４２で全波整
流された波形が図４（ｆ）に示され、サイン信号１８が
全波整流回路４４で全波整流された波形が図４（ｇ）に
示される。これら全波整流された信号はそれぞれ制御手
段２２に設けられたサンプリング手段３０に入力され
る。
【００２７】一方サンプリング手段３０には、図４
（ｂ）に示されるバイアスされた励磁信号に基づいてパ
ルス発生手段２６によって発生された、図４（ｃ）に示
されるパルス信号が入力されている（これらは図２
（ｂ），（ｃ）に示された信号と同じである）。サンプ
リング手段３０では、このパルス信号の立ち下がりエッ
ジのタイミングにおいて図４（ｆ）、（ｇ）に示された
全波整流されたコサイン信号及びサイン信号のサンプリ
ングがおこなわれる。このサンプリングされた信号は制
御手段２２に設けられた演算手段４６に入力される。
（ｂ）に示されるバイアスされた励磁信号に基づいてパ
ルス発生手段２６によって発生された、図４（ｃ）に示
されるパルス信号が入力されている（これらは図２
（ｂ），（ｃ）に示された信号と同じである）。サンプ
リング手段３０では、このパルス信号の立ち下がりエッ
ジのタイミングにおいて図４（ｆ）、（ｇ）に示された
全波整流されたコサイン信号及びサイン信号のサンプリ
ングがおこなわれる。このサンプリングされた信号は制
御手段２２に設けられた演算手段４６に入力される。
【００２８】演算手段４６においては、サンプリング手
段３０でサンプリングされたコサイン信号及びサイン信
号をソフトウエア的に加工する。すなわち、レゾルバ１
０の変圧比をＫとすると、コサイン信号１６はＫｓｉｎ
ωｔｃｏｓθと表わされる。またサイン信号１８はＫｓ
ｉｎωｔｓｉｎθと表わされる。演算手段４６ではこれ
らの値を使用して以下の計算式に基づいた演算がおこな
われ、加工信号値Ｐが算出される。
段３０でサンプリングされたコサイン信号及びサイン信
号をソフトウエア的に加工する。すなわち、レゾルバ１
０の変圧比をＫとすると、コサイン信号１６はＫｓｉｎ
ωｔｃｏｓθと表わされる。またサイン信号１８はＫｓ
ｉｎωｔｓｉｎθと表わされる。演算手段４６ではこれ
らの値を使用して以下の計算式に基づいた演算がおこな
われ、加工信号値Ｐが算出される。
【００２９】
【数１】Ｐ＝（Ｋｓｉｎωｔｃｏｓθ）2 ＋（Ｋｓｉｎ
ωｔｓｉｎθ）2＝Ｋ2 ｓｉｎ2 ωｔ（ｓｉｎ2 θ＋ｃ
ｏｓ2 θ） 図４（ｃ）、（ｆ）、（ｇ）に示されるように、コサイ
ン信号及びサイン信号のサンプリングはパルス信号の立
ち下がりエッジにおいて同時におこなわれるので、上記
演算式においてｓｉｎ2 θ＋ｃｏｓ2 θ＝１が成立す
る。また、ｓｉｎωｔすなわち励磁信号１４について
も、パルス信号の立ち下がりエッジのタイミングでは常
に一定値となっている。更に、レゾルバ１０の変圧比Ｋ
は一定値である。以上より、上記演算式の加工信号値Ｐ
はレゾルバ１０に断線が生じない限り一定値として算出
されることになる。
ωｔｓｉｎθ）2＝Ｋ2 ｓｉｎ2 ωｔ（ｓｉｎ2 θ＋ｃ
ｏｓ2 θ） 図４（ｃ）、（ｆ）、（ｇ）に示されるように、コサイ
ン信号及びサイン信号のサンプリングはパルス信号の立
ち下がりエッジにおいて同時におこなわれるので、上記
演算式においてｓｉｎ2 θ＋ｃｏｓ2 θ＝１が成立す
る。また、ｓｉｎωｔすなわち励磁信号１４について
も、パルス信号の立ち下がりエッジのタイミングでは常
に一定値となっている。更に、レゾルバ１０の変圧比Ｋ
は一定値である。以上より、上記演算式の加工信号値Ｐ
はレゾルバ１０に断線が生じない限り一定値として算出
されることになる。
【００３０】そこで、演算手段４６から加工信号値Ｐの
演算結果を断線出力手段３２に設けられた演算値比較手
段４８に出力する。演算値比較手段４８においては、演
算手段４６で演算された加工信号値Ｐが理論値の±１０
％の範囲に入っているかどうかが比較監視される。
演算結果を断線出力手段３２に設けられた演算値比較手
段４８に出力する。演算値比較手段４８においては、演
算手段４６で演算された加工信号値Ｐが理論値の±１０
％の範囲に入っているかどうかが比較監視される。
【００３１】加工信号値Ｐが上記範囲から外れた場合に
は、演算値比較手段４８がエラー出力手段３６を起動し
レゾルバの断線出力信号であるエラー信号が出力され
る。
は、演算値比較手段４８がエラー出力手段３６を起動し
レゾルバの断線出力信号であるエラー信号が出力され
る。
【００３２】なお、加工信号値Ｐの許容範囲については
レゾルバ１０あるいは制御手段２２の特性などにより適
宜変更することができる。
レゾルバ１０あるいは制御手段２２の特性などにより適
宜変更することができる。
【００３３】図５には、以上に述べたレゾルバ１０の断
線検出方法がフローチャートとして示される。
線検出方法がフローチャートとして示される。
【００３４】図５の（Ｓ１）において、パルス発生手段
２６によって発生されたパルス信号の立ち下がりエッジ
として定義されたインタラプトを認識すると、以下に示
されるタイマー値チェック工程が進められる。
２６によって発生されたパルス信号の立ち下がりエッジ
として定義されたインタラプトを認識すると、以下に示
されるタイマー値チェック工程が進められる。
【００３５】すなわち、（Ｓ２）においてタイマーが停
止され、（Ｓ３）においてタイマー値が所定範囲すなわ
ちＣｍｉｎとＣｍａｘとの間にあるか否かが判断され
る。タイマー値がこの範囲にない場合には（Ｓ４）にお
いてエラー信号が出力される。
止され、（Ｓ３）においてタイマー値が所定範囲すなわ
ちＣｍｉｎとＣｍａｘとの間にあるか否かが判断され
る。タイマー値がこの範囲にない場合には（Ｓ４）にお
いてエラー信号が出力される。
【００３６】一方、タイマー値が上記範囲内にある場合
には、（Ｓ５）においてタイマーがリセットされ、（Ｓ
６）においてタイマーが再起動された後（Ｓ７）におい
てリターン処理がおこなわれる。
には、（Ｓ５）においてタイマーがリセットされ、（Ｓ
６）においてタイマーが再起動された後（Ｓ７）におい
てリターン処理がおこなわれる。
【００３７】また（Ｓ１）においてインタラプトが認識
された場合には、上記タイマー値チェック工程と同時に
以下に示される加工信号値チェック工程も進められる。
された場合には、上記タイマー値チェック工程と同時に
以下に示される加工信号値チェック工程も進められる。
【００３８】すなわち、（Ｓ８）においてＰ＝（Ｋｓｉ
ｎωｔｃｏｓθ）2 ＋（Ｋｓｉｎωｔｓｉｎθ）2 の計
算がおこなわれる。
ｎωｔｃｏｓθ）2 ＋（Ｋｓｉｎωｔｓｉｎθ）2 の計
算がおこなわれる。
【００３９】次に（Ｓ９）において上記計算されたＰが
その理論値であるＡの±１０％にはいっているか否かが
判断される。この範囲にＰがはいっていない場合には
（Ｓ１０）においてエラー信号が出力される。
その理論値であるＡの±１０％にはいっているか否かが
判断される。この範囲にＰがはいっていない場合には
（Ｓ１０）においてエラー信号が出力される。
【００４０】またＰが上記範囲内にある場合には上記タ
イマー値チェック工程と同様に（Ｓ７）においてリター
ン処理がおこなわれる。
イマー値チェック工程と同様に（Ｓ７）においてリター
ン処理がおこなわれる。
【００４１】なお、上記（Ｓ４）、（Ｓ１０）において
エラー信号が出力された後の処理についてはレゾルバ１
０が組み込まれた装置の都合により適宜決定される。
エラー信号が出力された後の処理についてはレゾルバ１
０が組み込まれた装置の都合により適宜決定される。
【００４２】実施例２．上述の実施例１における回転角
度θは、回路の地落あるいはショート等によりレゾルバ
１０から逓倍された角度として出力される場合がある。
実施例２は、このような異常の検出方法に関するもので
ある。
度θは、回路の地落あるいはショート等によりレゾルバ
１０から逓倍された角度として出力される場合がある。
実施例２は、このような異常の検出方法に関するもので
ある。
【００４３】本実施例においては、図１に示されるよう
に、コサイン信号１６あるいはサイン信号１８を全波整
流回路４２、４４で全波整流した後の信号がパルス発生
手段２６に入力されている。
に、コサイン信号１６あるいはサイン信号１８を全波整
流回路４２、４４で全波整流した後の信号がパルス発生
手段２６に入力されている。
【００４４】図６には、コサイン信号１６を使用した例
が示されており、図６（ａ）にはコサイン信号１６の半
周期の波形が、（ｂ）にはその全波整流された波形がそ
れぞれ示される。そして、全波整流された信号をパルス
発生手段２６に入力し所定のスレッシュホルドＴにより
図６（ｃ）に示されるパルス信号を発生させる。
が示されており、図６（ａ）にはコサイン信号１６の半
周期の波形が、（ｂ）にはその全波整流された波形がそ
れぞれ示される。そして、全波整流された信号をパルス
発生手段２６に入力し所定のスレッシュホルドＴにより
図６（ｃ）に示されるパルス信号を発生させる。
【００４５】すなわち、パルス発生手段２６では全波整
流されたコサイン信号１６が前述のスレッシュホルドＴ
を超えている期間矩形パルスとなるパルス信号が発生さ
れる。
流されたコサイン信号１６が前述のスレッシュホルドＴ
を超えている期間矩形パルスとなるパルス信号が発生さ
れる。
【００４６】図６（ｃ）に示されるパルス信号は励磁信
号１４（ｓｉｎωｔ）の周期と同期している。また、上
記スレッシュホルドＴを適宜決定することにより、図６
（ｂ）に示されたｃｏｓθの半周期Ｌの期間内には必ず
複数個のパルス信号が発生することになる。図６の例で
は３個のパルス信号が発生している。
号１４（ｓｉｎωｔ）の周期と同期している。また、上
記スレッシュホルドＴを適宜決定することにより、図６
（ｂ）に示されたｃｏｓθの半周期Ｌの期間内には必ず
複数個のパルス信号が発生することになる。図６の例で
は３個のパルス信号が発生している。
【００４７】上述したようにこれらのパルス信号は励磁
信号１４に同期しているので、その立ち下がりエッジ間
の時間は一定の範囲の長さになっている。一方、ｃｏｓ
θの１つの半周期と次の半周期との間には、図６（ｂ）
に示されるように、コサイン信号１６が前記スレッシュ
ホルドＴを超えない期間があるので、この間ではパルス
信号が発生されない。従って、この期間の立ち下がりエ
ッジ間の時間は、ｃｏｓθのある半周期の最後に発生し
たパルス信号の立ち下がりエッジと次の半周期の最初に
発生したパルス信号の立ち下がりエッジとの間の時間と
なるので、前述した一定範囲よりも長い時間間隔となっ
ている。
信号１４に同期しているので、その立ち下がりエッジ間
の時間は一定の範囲の長さになっている。一方、ｃｏｓ
θの１つの半周期と次の半周期との間には、図６（ｂ）
に示されるように、コサイン信号１６が前記スレッシュ
ホルドＴを超えない期間があるので、この間ではパルス
信号が発生されない。従って、この期間の立ち下がりエ
ッジ間の時間は、ｃｏｓθのある半周期の最後に発生し
たパルス信号の立ち下がりエッジと次の半周期の最初に
発生したパルス信号の立ち下がりエッジとの間の時間と
なるので、前述した一定範囲よりも長い時間間隔となっ
ている。
【００４８】図７には、上記パルス信号をタイマー制御
手段２８に入力してタイマー１及びタイマー２の停止、
起動を行わせた場合の説明図が示される。すなわち、図
７（ａ）にはｃｏｓθの各半周期毎に発生されたパルス
信号列が示され、図７（ｂ）にはこのパルス信号の立ち
下がりエッジにおいてタイマー１を停止、タイマー値の
リセット及び再起動した場合のタイマー１のタイマー値
の様子が示される。
手段２８に入力してタイマー１及びタイマー２の停止、
起動を行わせた場合の説明図が示される。すなわち、図
７（ａ）にはｃｏｓθの各半周期毎に発生されたパルス
信号列が示され、図７（ｂ）にはこのパルス信号の立ち
下がりエッジにおいてタイマー１を停止、タイマー値の
リセット及び再起動した場合のタイマー１のタイマー値
の様子が示される。
【００４９】図７（ａ）に示されるＡ１はｃｏｓθのあ
る半周期に発生した３つのパルス信号列であり、Ａ２は
その次の半周期で発生したパルス信号列である。Ａ１と
Ａ２との間の時間は、Ａ１内あるいはＡ２内のパルス信
号の立ち下がりエッジ間の時間より長くなっている。そ
こで、タイマー１のタイマー値に上限を設け、ある半周
期で発生したパルス列、例えばＡ１の最後のパルス信号
の立ち下がりエッジから次の半周期、例えばＡ２で発生
した最初のパルス信号の立ち下がりエッジまでの期間に
タイマー１のタイマー値がこの上限値に達するように設
定しておく。これにより、ｃｏｓθのある半周期と次の
半周期との間でタイマー１のタイマー値は必ずオーバー
フローしていることになる。
る半周期に発生した３つのパルス信号列であり、Ａ２は
その次の半周期で発生したパルス信号列である。Ａ１と
Ａ２との間の時間は、Ａ１内あるいはＡ２内のパルス信
号の立ち下がりエッジ間の時間より長くなっている。そ
こで、タイマー１のタイマー値に上限を設け、ある半周
期で発生したパルス列、例えばＡ１の最後のパルス信号
の立ち下がりエッジから次の半周期、例えばＡ２で発生
した最初のパルス信号の立ち下がりエッジまでの期間に
タイマー１のタイマー値がこの上限値に達するように設
定しておく。これにより、ｃｏｓθのある半周期と次の
半周期との間でタイマー１のタイマー値は必ずオーバー
フローしていることになる。
【００５０】一方、タイマー２は、タイマー１のタイマ
ー値がオーバーフローしている状態から停止されるごと
に停止、タイマー値のリセット及び再起動がおこなわれ
る。この様子が図７（ｃ）に示される。タイマー２のタ
イマー値は、ある半周期で発生したパルス列の最初のパ
ルス信号の立ち下がりエッジから次の半周期で発生した
最初のパルス信号の立ち下がりエッジまでの時間すなわ
ちｃｏｓθの周期に対応した時間を表している。
ー値がオーバーフローしている状態から停止されるごと
に停止、タイマー値のリセット及び再起動がおこなわれ
る。この様子が図７（ｃ）に示される。タイマー２のタ
イマー値は、ある半周期で発生したパルス列の最初のパ
ルス信号の立ち下がりエッジから次の半周期で発生した
最初のパルス信号の立ち下がりエッジまでの時間すなわ
ちｃｏｓθの周期に対応した時間を表している。
【００５１】本実施例においては、タイマー値比較手段
３４でタイマー２のタイマー値の監視をおこなうことに
よりθが逓倍された異常を検知している。
３４でタイマー２のタイマー値の監視をおこなうことに
よりθが逓倍された異常を検知している。
【００５２】もし、θに上述したような逓倍される異常
が発生した場合には、ｃｏｓθの周期が短くなる。従っ
て、タイマー２が停止されるごとのタイマー２のタイマ
ー値も小さくなる。
が発生した場合には、ｃｏｓθの周期が短くなる。従っ
て、タイマー２が停止されるごとのタイマー２のタイマ
ー値も小さくなる。
【００５３】このような条件において、タイマー１のタ
イマー値がオーバーフローしている状態から停止リセッ
トされ次にタイマー値がオーバーフローして停止するま
での間にカウントされるタイマー２のタイマー値が所定
の範囲すなわち図７（ｃ）のＣｍｉｎ以上かどうかを監
視する。タイマー２のタイマー値がＣｍｉｎより小さく
なった場合は、ｃｏｓθの周期が短くなっており、θが
逓倍されていることを表している。これをタイマー値比
較手段３４によって検出しエラー出力手段３６によって
エラー信号を発生させる。
イマー値がオーバーフローしている状態から停止リセッ
トされ次にタイマー値がオーバーフローして停止するま
での間にカウントされるタイマー２のタイマー値が所定
の範囲すなわち図７（ｃ）のＣｍｉｎ以上かどうかを監
視する。タイマー２のタイマー値がＣｍｉｎより小さく
なった場合は、ｃｏｓθの周期が短くなっており、θが
逓倍されていることを表している。これをタイマー値比
較手段３４によって検出しエラー出力手段３６によって
エラー信号を発生させる。
【００５４】以上の異常検出方法が、図８にフローチャ
ートとして示される。
ートとして示される。
【００５５】（Ｓ１１）においてパルス信号の立ち下が
りエッジであるインタラプトが認識されると、（Ｓ１
２）においてタイマー１が停止される。
りエッジであるインタラプトが認識されると、（Ｓ１
２）においてタイマー１が停止される。
【００５６】次に（Ｓ１３）においてタイマー１のタイ
マー値がオーバーフローしているかどうかが判断され、
タイマー値がオーバーフローしている場合には、（Ｓ１
４）においてタイマー２が起動されているか否かが判断
される。
マー値がオーバーフローしているかどうかが判断され、
タイマー値がオーバーフローしている場合には、（Ｓ１
４）においてタイマー２が起動されているか否かが判断
される。
【００５７】タイマー２が起動されていない場合は、
（Ｓ１５）においてタイマー２のタイマー値のリセット
がおこなわれ、（Ｓ１６）においてタイマー２が起動さ
れる。これは、主に装置の起動時におこなわれる処理で
ある。
（Ｓ１５）においてタイマー２のタイマー値のリセット
がおこなわれ、（Ｓ１６）においてタイマー２が起動さ
れる。これは、主に装置の起動時におこなわれる処理で
ある。
【００５８】次に、（Ｓ１７）においてタイマー１のタ
イマー値のリセットがおこなわれ、（Ｓ１８）において
タイマー１が起動された後、（Ｓ１１）に戻ってインタ
ラプトの認識の有無が監視される。
イマー値のリセットがおこなわれ、（Ｓ１８）において
タイマー１が起動された後、（Ｓ１１）に戻ってインタ
ラプトの認識の有無が監視される。
【００５９】一方、（Ｓ１３）において、タイマー１の
タイマー値がオーバーフローしていない場合にも（Ｓ１
７）から（Ｓ１１）までの工程が実行される。これは、
タイマー１のタイマー値のオーバーフローからオーバー
フローまでの間すなわちｃｏｓθのある半周期の期間内
でパルス信号が発生するごとにおこなわれる処理であ
る。
タイマー値がオーバーフローしていない場合にも（Ｓ１
７）から（Ｓ１１）までの工程が実行される。これは、
タイマー１のタイマー値のオーバーフローからオーバー
フローまでの間すなわちｃｏｓθのある半周期の期間内
でパルス信号が発生するごとにおこなわれる処理であ
る。
【００６０】以上の状態から、（Ｓ１１）でインタラプ
トが認識された時に（Ｓ１３）でタイマー１のタイマー
値がオーバーフローしており、（Ｓ１４）でタイマー２
が起動されていた場合には、（Ｓ１９）においてタイマ
ー２が停止され、（Ｓ２０）においてタイマー２のタイ
マー値がＣｍｉｎ以上か否かが判断される。
トが認識された時に（Ｓ１３）でタイマー１のタイマー
値がオーバーフローしており、（Ｓ１４）でタイマー２
が起動されていた場合には、（Ｓ１９）においてタイマ
ー２が停止され、（Ｓ２０）においてタイマー２のタイ
マー値がＣｍｉｎ以上か否かが判断される。
【００６１】タイマー２のタイマー値がＣｍｉｎより小
さい場合は（Ｓ２１）でエラー信号が発生される。この
場合に、次にどのような処理がおこなわれるかは装置の
都合により適宜決定される。
さい場合は（Ｓ２１）でエラー信号が発生される。この
場合に、次にどのような処理がおこなわれるかは装置の
都合により適宜決定される。
【００６２】（Ｓ２０）でタイマー２のタイマー値がＣ
ｍｉｎ以上の場合には（Ｓ１５）からの処理が繰り返さ
れる。
ｍｉｎ以上の場合には（Ｓ１５）からの処理が繰り返さ
れる。
【００６３】以上によりｃｏｓθの周期が監視され、θ
が逓倍されるという異常を検出することができる。
が逓倍されるという異常を検出することができる。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の実施例１
によれば、レゾルバの励磁信号の周期を観察すると共
に、レゾルバの２つの出力信号から加工信号値を算出し
これらをソフトウエア的に処理してレゾルバの断線を検
出するので、ハードウエアによる信号処理の必要がなく
装置のハードウエア構成を簡素化することができる。
によれば、レゾルバの励磁信号の周期を観察すると共
に、レゾルバの２つの出力信号から加工信号値を算出し
これらをソフトウエア的に処理してレゾルバの断線を検
出するので、ハードウエアによる信号処理の必要がなく
装置のハードウエア構成を簡素化することができる。
【００６５】また、本発明の実施例２によれば、ｃｏｓ
θの周期を監視でき、θが逓倍されるという異常を検出
することができる。
θの周期を監視でき、θが逓倍されるという異常を検出
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るレゾルバの断線検出装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】 本発明の実施例１に係るレゾルバの入力側の
断線検出方法を説明するための波形図である。
断線検出方法を説明するための波形図である。
【図３】 レゾルバの励磁信号の異常を説明するための
波形図である。
波形図である。
【図４】 本発明の実施例１に係るレゾルバの出力側の
断線検出方法を説明するための波形図である。
断線検出方法を説明するための波形図である。
【図５】 実施例１に係るレゾルバの断線検出方法を説
明するためのフローチャートである。
明するためのフローチャートである。
【図６】 本発明の実施例２に係るパルス発生方法の説
明をするための波形図である。
明をするための波形図である。
【図７】 実施例２の異常検出方法を説明するための波
形図である。
形図である。
【図８】 実施例２の異常検出方法を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図９】 従来におけるレゾルバ１０を使用した回転角
度検出装置の構成を示すブロック図である。
度検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】 従来の３線同時検出のための回路構成を示
す図である。
す図である。
１０ レゾルバ、１２ 発振回路、１４ 励磁信号、１
６ コサイン信号、１８ サイン信号、２０ Ｒ／Ｄコ
ンバータ、２２ 制御手段、２４ バイアス回路、２６
パルス発生手段、２８ タイマー制御手段、３０ サ
ンプリング手段、３２ 断線出力手段、３４ タイマー
値比較手段、３６ エラー出力手段、３８，４０ フィ
ルター、４２，４４ 全波整流回路、４６ 演算手段、
４８ 演算値比較手段。
６ コサイン信号、１８ サイン信号、２０ Ｒ／Ｄコ
ンバータ、２２ 制御手段、２４ バイアス回路、２６
パルス発生手段、２８ タイマー制御手段、３０ サ
ンプリング手段、３２ 断線出力手段、３４ タイマー
値比較手段、３６ エラー出力手段、３８，４０ フィ
ルター、４２，４４ 全波整流回路、４６ 演算手段、
４８ 演算値比較手段。
Claims (2)
- 【請求項１】 １入力２出力タイプのレゾルバの断線検
出方法であって、 レゾルバを励磁するための励磁用正弦波信号に同期した
パルス信号を発生するパルス発生工程と、 前記励磁用正弦波信号の振幅がレゾルバの回転角度θに
対応したｓｉｎθ及びｃｏｓθで変調されたレゾルバの
２つの出力信号を、前記パルス信号に同期してサンプリ
ングするサンプリング工程と、 前記サンプリングされた２つの出力信号の２乗和である
加工信号値を算出する演算工程と、 前記パルス信号の周期及び前記加工信号値が所定の範囲
内にない場合に断線出力信号を発生する断線出力工程
と、 を含むことを特徴とするレゾルバの断線検出方法。 - 【請求項２】 １入力２出力タイプのレゾルバの断線検
出装置であって、 レゾルバを励磁するための励磁用正弦波信号に同期した
パルス信号を発生するパルス発生手段と、 前記励磁用正弦波信号の振幅がレゾルバの回転角度θに
対応したｓｉｎθ及びｃｏｓθで変調されたレゾルバの
２つの出力信号を、前記パルス信号に同期してサンプリ
ングするサンプリング手段と、 前記サンプリングされた２つの出力信号の２乗和である
加工信号値を算出する演算手段と、 前記パルス信号の周期及び前記加工信号値が所定の範囲
内にない場合に断線出力信号を発生する断線出力手段
と、 を含むことを特徴とするレゾルバの断線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07018256A JP3136937B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | レゾルバの断線検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07018256A JP3136937B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | レゾルバの断線検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210874A true JPH08210874A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3136937B2 JP3136937B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=11966607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07018256A Expired - Fee Related JP3136937B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | レゾルバの断線検出方法及び装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136937B2 (ja) |
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