JPH09159520A - アクチュエータの共振周波数検出回路及び波形検出回路 - Google Patents
アクチュエータの共振周波数検出回路及び波形検出回路Info
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- JPH09159520A JPH09159520A JP31557495A JP31557495A JPH09159520A JP H09159520 A JPH09159520 A JP H09159520A JP 31557495 A JP31557495 A JP 31557495A JP 31557495 A JP31557495 A JP 31557495A JP H09159520 A JPH09159520 A JP H09159520A
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- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
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- 238000005549 size reduction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化、測定時間の短縮、測定精度（波形判
定）の向上を図ったアクチュエータの共振周波数測定回
路及び波形検出回路を提供する。 【解決手段】 発振器１からの正弦波を抵抗２を介して
アクチュエータ３に供給する。共振による微小な変化分
だけを取り出すため、差動増幅器４を用いる。逆起電圧
波形は、共振点付近では発振器１から出力された波形と
位相がずれることから、Ａ／Ｄ変換のトリガとするため
の信号を半波整流回路５、微分回路６、コンパレータ７
により生成する。各サイクル毎の逆起電圧波形のピーク
時の値と発振器１の周波数をメモリ１０に蓄積し、波形
判定、共振周波数測定を行う。
定）の向上を図ったアクチュエータの共振周波数測定回
路及び波形検出回路を提供する。 【解決手段】 発振器１からの正弦波を抵抗２を介して
アクチュエータ３に供給する。共振による微小な変化分
だけを取り出すため、差動増幅器４を用いる。逆起電圧
波形は、共振点付近では発振器１から出力された波形と
位相がずれることから、Ａ／Ｄ変換のトリガとするため
の信号を半波整流回路５、微分回路６、コンパレータ７
により生成する。各サイクル毎の逆起電圧波形のピーク
時の値と発振器１の周波数をメモリ１０に蓄積し、波形
判定、共振周波数測定を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアクチュエータの共
振周波数測定回路及び波形検出回路に係り、特に磁界内
に設置されたコイルに電流を流して微小な移動を行うア
クチュエータにおいて、上記コイルの共振周波数の測定
及びコイルの電圧波形を検出するのに好適なアクチュエ
ータの共振周波数測定回路及び波形検出回路に関する。
振周波数測定回路及び波形検出回路に係り、特に磁界内
に設置されたコイルに電流を流して微小な移動を行うア
クチュエータにおいて、上記コイルの共振周波数の測定
及びコイルの電圧波形を検出するのに好適なアクチュエ
ータの共振周波数測定回路及び波形検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術としては、第１に、アクチュエ
ータの性能を正確に測定するため、アクチュエータに接
続した正弦波発生器の周波数を少しづつ変化させ、共振
点における振幅が最大になることを利用して測定する方
法、例えばレーザドップラー計を利用することが行われ
る。
ータの性能を正確に測定するため、アクチュエータに接
続した正弦波発生器の周波数を少しづつ変化させ、共振
点における振幅が最大になることを利用して測定する方
法、例えばレーザドップラー計を利用することが行われ
る。
【０００３】第２に、特開平４ー３４４４２９号公報
「共振点自動検出装置」に示されるように、極大値検出
回路を用いて共振周波数を測定する方法がある。
「共振点自動検出装置」に示されるように、極大値検出
回路を用いて共振周波数を測定する方法がある。
【０００４】第３に、特開平４ー３０１７２７号公報
「共振振動周波数の測定法及びそのその測定器」に示さ
れるように、最初に振動を与えその系の固有振動数で減
衰する波形を検出して測定する方法がある。
「共振振動周波数の測定法及びそのその測定器」に示さ
れるように、最初に振動を与えその系の固有振動数で減
衰する波形を検出して測定する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来技術で
は、精度は非常に良いが正弦波発振器の周波数を徐々に
変化させ、レーザドップラー計にて振幅を計測する方法
であるため、レーザの反射を合わせる段取りに時間がか
かってしまう事、及びレーザの反射による間接的な測定
方法であるため、正弦波発生器のスイープを早く出来な
い事から、多大の測定時間を必要とするという問題点が
ある。このような問題点から、レーザドップラー計によ
る測定を生産ラインに適用することは不可能である。
は、精度は非常に良いが正弦波発振器の周波数を徐々に
変化させ、レーザドップラー計にて振幅を計測する方法
であるため、レーザの反射を合わせる段取りに時間がか
かってしまう事、及びレーザの反射による間接的な測定
方法であるため、正弦波発生器のスイープを早く出来な
い事から、多大の測定時間を必要とするという問題点が
ある。このような問題点から、レーザドップラー計によ
る測定を生産ラインに適用することは不可能である。
【０００６】上記第２の従来技術では、共振周波数付近
の波形を考慮せず、極大値のみのデータに注目してい
る。具体的には、スイープ過程におけるデータを記憶装
置に取り込んでいないので、２以上の共振点がある場
合、共振周波数付近の波形の特徴による判定を行うこと
ができず、精度上の問題点がある。
の波形を考慮せず、極大値のみのデータに注目してい
る。具体的には、スイープ過程におけるデータを記憶装
置に取り込んでいないので、２以上の共振点がある場
合、共振周波数付近の波形の特徴による判定を行うこと
ができず、精度上の問題点がある。
【０００７】上記第３の従来技術では、減衰振動を扱う
ため振動に弱い事、及び実際は直流バイアスを加えて使
用する動作状況と全く異なる環境での測定であるという
問題点がある。
ため振動に弱い事、及び実際は直流バイアスを加えて使
用する動作状況と全く異なる環境での測定であるという
問題点がある。
【０００８】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
み成されたもので、生産ラインで使用することを前提
に、装置の小型化、測定時間の短縮、測定精度（波形判
定）の確保の各問題点を解決したアクチュエータの共振
周波数測定回路及び波形検出回路を提供することにあ
る。
み成されたもので、生産ラインで使用することを前提
に、装置の小型化、測定時間の短縮、測定精度（波形判
定）の確保の各問題点を解決したアクチュエータの共振
周波数測定回路及び波形検出回路を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のアクチュエータ
の共振周波数検出回路は、出力する正弦波をスイープ可
能で、かつスイープされる正弦波の発振周波数に対応す
る信号を出力する正弦波発振手段と、上記スイープされ
た正弦波を受けてアクチュエータに供給するとともに、
該スイープされた正弦波に起因してアクチュエータのコ
イルに発生する逆起電圧波形を検出して出力する逆起電
圧検出手段と、上記スイープ中に、上記逆起電圧検出手
段から出力される逆起電圧波形を受け、逆起電圧波形の
ピーク点を示すピーク信号を出力するピーク検出手段
と、上記スイープ中に、上記ピーク検出手段から出力さ
れるピーク信号を受け、ピーク信号の入力タイミングで
上記逆起電圧検出手段から出力される逆起電圧波形の波
高値と正弦波発振手段から出力される発振周波数に対応
する信号とをデジタル信号に変換してメモリに順次記憶
するアナログ／デジタル変換手段と、上記正弦波発振手
段のスイープ終了後、一連のメモリに記憶された周波数
に対応する信号と逆起電圧の波高値とに基づいて、アク
チュエータのＱ値及び共振周波数を求める演算手段とか
ら構成されることを特徴としている。
の共振周波数検出回路は、出力する正弦波をスイープ可
能で、かつスイープされる正弦波の発振周波数に対応す
る信号を出力する正弦波発振手段と、上記スイープされ
た正弦波を受けてアクチュエータに供給するとともに、
該スイープされた正弦波に起因してアクチュエータのコ
イルに発生する逆起電圧波形を検出して出力する逆起電
圧検出手段と、上記スイープ中に、上記逆起電圧検出手
段から出力される逆起電圧波形を受け、逆起電圧波形の
ピーク点を示すピーク信号を出力するピーク検出手段
と、上記スイープ中に、上記ピーク検出手段から出力さ
れるピーク信号を受け、ピーク信号の入力タイミングで
上記逆起電圧検出手段から出力される逆起電圧波形の波
高値と正弦波発振手段から出力される発振周波数に対応
する信号とをデジタル信号に変換してメモリに順次記憶
するアナログ／デジタル変換手段と、上記正弦波発振手
段のスイープ終了後、一連のメモリに記憶された周波数
に対応する信号と逆起電圧の波高値とに基づいて、アク
チュエータのＱ値及び共振周波数を求める演算手段とか
ら構成されることを特徴としている。
【００１０】また、本発明のアクチュエータの波形検出
回路は、出力する正弦波をスイープ可能で、かつスイー
プされる正弦波の発振周波数に対応する信号を出力する
正弦波発振手段と、上記スイープされた正弦波を受けて
アクチュエータに供給するとともに、該スイープされた
正弦波に起因してアクチュエータのコイルに発生する逆
起電圧波形を検出して出力する逆起電圧検出手段と、上
記スイープ中に、上記逆起電圧検出手段から出力される
逆起電圧波形を受け、逆起電圧波形のピーク点を示すピ
ーク信号を出力するピーク検出手段と、上記スイープ中
に、上記ピーク検出手段から出力されるピーク信号を受
け、ピーク信号の入力タイミングで上記逆起電圧検出手
段から出力される逆起電圧波形の波高値と正弦波発振手
段から出力される発振周波数に対応する信号とをデジタ
ル信号に変換してメモリに順次記憶するアナログ／デジ
タル変換手段とから構成されることを特徴としている。
回路は、出力する正弦波をスイープ可能で、かつスイー
プされる正弦波の発振周波数に対応する信号を出力する
正弦波発振手段と、上記スイープされた正弦波を受けて
アクチュエータに供給するとともに、該スイープされた
正弦波に起因してアクチュエータのコイルに発生する逆
起電圧波形を検出して出力する逆起電圧検出手段と、上
記スイープ中に、上記逆起電圧検出手段から出力される
逆起電圧波形を受け、逆起電圧波形のピーク点を示すピ
ーク信号を出力するピーク検出手段と、上記スイープ中
に、上記ピーク検出手段から出力されるピーク信号を受
け、ピーク信号の入力タイミングで上記逆起電圧検出手
段から出力される逆起電圧波形の波高値と正弦波発振手
段から出力される発振周波数に対応する信号とをデジタ
ル信号に変換してメモリに順次記憶するアナログ／デジ
タル変換手段とから構成されることを特徴としている。
【００１１】本発明によれば、コイルの逆起電圧を利用
して測定を行うため、レーザ発信器が不要になる。ま
た、純電子的に構成きるため、測定時間が短時間です
む。さらに、共振周波数付近では、コイルの逆起電圧と
正弦波発振器の位相が異なるため、正弦波発振器の波形
を基準にすると位相ずれにより各サイクルピーク毎の測
定誤差が発生する。そこで、逆電圧波形をピーク検出手
段に加え、ピークのタイミングを生成し、アナログ／デ
ジタル変換手段の入力トリガとしたものである。これに
より、位相ずれに強い回路構成としている。さらに、ス
イープ過程のデータをメモリに記憶しておくことによ
り、共振波形の判定、Ｑ値、共振周波数の決定を行うよ
うにしたものである。
して測定を行うため、レーザ発信器が不要になる。ま
た、純電子的に構成きるため、測定時間が短時間です
む。さらに、共振周波数付近では、コイルの逆起電圧と
正弦波発振器の位相が異なるため、正弦波発振器の波形
を基準にすると位相ずれにより各サイクルピーク毎の測
定誤差が発生する。そこで、逆電圧波形をピーク検出手
段に加え、ピークのタイミングを生成し、アナログ／デ
ジタル変換手段の入力トリガとしたものである。これに
より、位相ずれに強い回路構成としている。さらに、ス
イープ過程のデータをメモリに記憶しておくことによ
り、共振波形の判定、Ｑ値、共振周波数の決定を行うよ
うにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を用いて本発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施の形態を示すアク
チュエータの共振周波数測定回路及び波形検出回路のブ
ロック図である。図１に示すように、発振器１が出力す
る正弦波Ｓ０は抵抗２を介してアクチュエータ３のコイ
ルに供給される。この状態で周波数をスイープすると、
例えば図２の波形Ｓ１が得られる。図２の波形Ｓ１に示
すように、共振点付近ではアクチュエータ３振動が大き
くなり、コイルの逆起電圧も増加するので、スイープ中
に波形Ｓ１のピークが現れる。このピークが共振点であ
る。
チュエータの共振周波数測定回路及び波形検出回路のブ
ロック図である。図１に示すように、発振器１が出力す
る正弦波Ｓ０は抵抗２を介してアクチュエータ３のコイ
ルに供給される。この状態で周波数をスイープすると、
例えば図２の波形Ｓ１が得られる。図２の波形Ｓ１に示
すように、共振点付近ではアクチュエータ３振動が大き
くなり、コイルの逆起電圧も増加するので、スイープ中
に波形Ｓ１のピークが現れる。このピークが共振点であ
る。
【００１４】アクチュエータ３のコイルには、正弦波Ｓ
０の他にアクチュエータ３を駆動するための電圧が加え
られているので、微小な変化点だけを取出すため、図１
に示すように差動増幅器４により応答波形Ｓ１から供給
波形Ｓ０を引いて、図３に示す波形Ｓ２を得る。これに
より、アクチュエータ３を駆動するための電圧の影響を
除去した波形Ｓ２が得られる。
０の他にアクチュエータ３を駆動するための電圧が加え
られているので、微小な変化点だけを取出すため、図１
に示すように差動増幅器４により応答波形Ｓ１から供給
波形Ｓ０を引いて、図３に示す波形Ｓ２を得る。これに
より、アクチュエータ３を駆動するための電圧の影響を
除去した波形Ｓ２が得られる。
【００１５】波形Ｓ２は、図１に示すように、一方にお
いてＡ／Ｄ変換器８に入力され、他方において半波整流
回路５、微分回路６、コンパレータ７の系に入力され
る。コンパレータ７から出力される波形Ｓ３は、Ａ／Ｄ
変換器８におけるトリガー信号として利用される。すな
わち、波形Ｓ２は、特に共振点付近では供給した正弦波
と位相がずれる事から、半波整流回路５、微分回路６、
コンパレータ７の系により、Ａ／Ｄ変換器８におけるト
リガー信号となる波形Ｓ３を生成するものである。さら
に詳しく説明すると、図１に示す半波整流回路５におい
て、波形Ｓ２から正方向の波が取り出される。次に、取
り出された正方向の波は微分回路６に入力され、これに
よって波形Ｓ２のピーク時にゼロクロスする波形が得ら
れる。このゼロクロスする波形はゼロクロスを検出する
コンパレータ７に入力され、ピーク時に同期した波形Ｓ
３（図３参照）が得られる。
いてＡ／Ｄ変換器８に入力され、他方において半波整流
回路５、微分回路６、コンパレータ７の系に入力され
る。コンパレータ７から出力される波形Ｓ３は、Ａ／Ｄ
変換器８におけるトリガー信号として利用される。すな
わち、波形Ｓ２は、特に共振点付近では供給した正弦波
と位相がずれる事から、半波整流回路５、微分回路６、
コンパレータ７の系により、Ａ／Ｄ変換器８におけるト
リガー信号となる波形Ｓ３を生成するものである。さら
に詳しく説明すると、図１に示す半波整流回路５におい
て、波形Ｓ２から正方向の波が取り出される。次に、取
り出された正方向の波は微分回路６に入力され、これに
よって波形Ｓ２のピーク時にゼロクロスする波形が得ら
れる。このゼロクロスする波形はゼロクロスを検出する
コンパレータ７に入力され、ピーク時に同期した波形Ｓ
３（図３参照）が得られる。
【００１６】図１において、Ａ／Ｄ変換器８は、波形Ｓ
３の立ち上がりで波形Ｓ２の取り込を行い、これにより
各サイクルごとの波形Ｓ２のピーク時の値（電圧）が、
ＭＰＵ９を介してデジタル信号としてメモリ１０に蓄積
される。また、ＭＰＵ９の演算によりＱ値及び共振波形
の判定を行わせるには、各サイクルごとのピーク時の値
（電圧）と周波数の両データがメモリ１０に記憶されて
いる必要がある。そのため、メモリ１０に蓄積する時
に、発振器１から出力される周波数に比例した電圧信号
Ｓ４も同時にＡ／Ｄ変換器８を介して記憶している。
３の立ち上がりで波形Ｓ２の取り込を行い、これにより
各サイクルごとの波形Ｓ２のピーク時の値（電圧）が、
ＭＰＵ９を介してデジタル信号としてメモリ１０に蓄積
される。また、ＭＰＵ９の演算によりＱ値及び共振波形
の判定を行わせるには、各サイクルごとのピーク時の値
（電圧）と周波数の両データがメモリ１０に記憶されて
いる必要がある。そのため、メモリ１０に蓄積する時
に、発振器１から出力される周波数に比例した電圧信号
Ｓ４も同時にＡ／Ｄ変換器８を介して記憶している。
【００１７】メモリ１０に上記一連の両データが記憶さ
れた後、ＭＰＵ１０は演算により共振波形の判定を行
い、Ｑ値と共振周波数を求める。
れた後、ＭＰＵ１０は演算により共振波形の判定を行
い、Ｑ値と共振周波数を求める。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型で測定時間が短く、測定精度も確保でき、波形の判
定も可能であることから、特に自動化された生産ライン
において優れた実用効果がある。
小型で測定時間が短く、測定精度も確保でき、波形の判
定も可能であることから、特に自動化された生産ライン
において優れた実用効果がある。
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を示すブロック
図。
図。
【図２】図２は、図１の実施の形態おけるスイープ中に
おけるアクチュエータ両端の電圧波形を示す図。
おけるアクチュエータ両端の電圧波形を示す図。
【図３】図３は、図１の実施の形態おけるスイープ中に
おける差動増幅器の出力波形とコンパレータの出力波形
を示す図。
おける差動増幅器の出力波形とコンパレータの出力波形
を示す図。
【符号の説明】 １：発振器、２：抵抗、３：アクチュエータ、４：差動
増幅器、５：半波整流回路、６：微分回路、７：コンパ
レータ、８：Ａ／Ｄ変換器、９：ＭＰＵ、１０：メモ
リ。
増幅器、５：半波整流回路、６：微分回路、７：コンパ
レータ、８：Ａ／Ｄ変換器、９：ＭＰＵ、１０：メモ
リ。
Claims (2)
- 【請求項１】 出力する正弦波をスイープ可能で、かつ
スイープされる正弦波の発振周波数に対応する信号を出
力する正弦波発振手段と、 上記スイープされた正弦波を受けてアクチュエータに供
給するとともに、該スイープされた正弦波に起因してア
クチュエータのコイルに発生する逆起電圧波形を検出し
て出力する逆起電圧検出手段と、 上記スイープ中に、上記逆起電圧検出手段から出力され
る逆起電圧波形を受け、逆起電圧波形のピーク点を示す
ピーク信号を出力するピーク検出手段と、 上記スイープ中に、上記ピーク検出手段から出力される
ピーク信号を受け、ピーク信号の入力タイミングで上記
逆起電圧検出手段から出力される逆起電圧波形の波高値
と正弦波発振手段から出力される発振周波数に対応する
信号とをデジタル信号に変換してメモリに順次記憶する
アナログ／デジタル変換手段と、 上記正弦波発振手段のスイープ終了後、一連のメモリに
記憶された周波数に対応する信号と逆起電圧の波高値と
に基づいて、アクチュエータのＱ値及び共振周波数を求
める演算手段とから構成されることを特徴とするアクチ
ュエータの共振周波数検出回路。 - 【請求項２】 出力する正弦波をスイープ可能で、かつ
スイープされる正弦波の発振周波数に対応する信号を出
力する正弦波発振手段と、 上記スイープされた正弦波を受けてアクチュエータに供
給するとともに、該スイープされた正弦波に起因してア
クチュエータのコイルに発生する逆起電圧波形を検出し
て出力する逆起電圧検出手段と、 上記スイープ中に、上記逆起電圧検出手段から出力され
る逆起電圧波形を受け、逆起電圧波形のピーク点を示す
ピーク信号を出力するピーク検出手段と、 上記スイープ中に、上記ピーク検出手段から出力される
ピーク信号を受け、ピーク信号の入力タイミングで上記
逆起電圧検出手段から出力される逆起電圧波形の波高値
と正弦波発振手段から出力される発振周波数に対応する
信号とをデジタル信号に変換してメモリに順次記憶する
アナログ／デジタル変換手段とから構成されることを特
徴とするアクチュエータの波形検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31557495A JPH09159520A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | アクチュエータの共振周波数検出回路及び波形検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31557495A JPH09159520A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | アクチュエータの共振周波数検出回路及び波形検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09159520A true JPH09159520A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18066989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31557495A Pending JPH09159520A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | アクチュエータの共振周波数検出回路及び波形検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09159520A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223925A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 紙葉類の弾性率計測装置及び紙葉類処理装置 |
| CN115113039A (zh) * | 2021-03-17 | 2022-09-27 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 马达检测方法、系统、驱动芯片、电子设备及存储介质 |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP31557495A patent/JPH09159520A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223925A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 紙葉類の弾性率計測装置及び紙葉類処理装置 |
| CN115113039A (zh) * | 2021-03-17 | 2022-09-27 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 马达检测方法、系统、驱动芯片、电子设备及存储介质 |
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