JPS60149974A - 位置信号速度信号発生回路 - Google Patents
位置信号速度信号発生回路Info
- Publication number
- JPS60149974A JPS60149974A JP578984A JP578984A JPS60149974A JP S60149974 A JPS60149974 A JP S60149974A JP 578984 A JP578984 A JP 578984A JP 578984 A JP578984 A JP 578984A JP S60149974 A JPS60149974 A JP S60149974A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- speed
- output
- position signal
- speed signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は位置信号速度信号発生回路に係り、１つの位
置センサから位置信号と速度信号を発生しサーボモータ
の制御を行うものである。
置センサから位置信号と速度信号を発生しサーボモータ
の制御を行うものである。
従来からサーボモータの制御において速度制御には速度
センサが、位置制御には位置センサが必要とされ、サー
ボモータに２つのセンサを付ける必要があった。このた
めサーボモータの外形寸法か大きくなりまたセンサ付サ
ーボモータとしての組立上においても不便な点か多かっ
た。
センサが、位置制御には位置センサが必要とされ、サー
ボモータに２つのセンサを付ける必要があった。このた
めサーボモータの外形寸法か大きくなりまたセンサ付サ
ーボモータとしての組立上においても不便な点か多かっ
た。
この発明ではこれ等の問題特にサーボモータに２つのセ
ンサをとりつけることなく、１つの位置センサから位置
信号と速度信号を発生するようにしてサーボモータの制
御に有効に利用できるようにしたものである。かく℃こ
の発明によれは、（１）、早い応答時間で速度信号が取
り出せ、＋２１．サーボモータの回転軸が低速になって
もリッグル電圧の少ない信号が早い応答時間で取り出せ
、（３）、１つの位置センサから位置信号と速度信号か
えられサーボシステムとして考えるとメリットが大であ
る。更に、（４）、周波数検出方式で速度信号をうるの
で温度変化に対してドリフトが少ない等の特徴がもたら
されるのである。仄にこの発明を図の実施例について説
明すると、第１図はこの発明の一実施例回路構成図、第
一図、第３図は第１図における夫々の該当部分の動作波
形線図である。尚、位置信号入力にはインクリメンタル
方式シャフトエンコーダを用い、このシャフトエンコー
ダは光学式でも磁気式でも可である。
ンサをとりつけることなく、１つの位置センサから位置
信号と速度信号を発生するようにしてサーボモータの制
御に有効に利用できるようにしたものである。かく℃こ
の発明によれは、（１）、早い応答時間で速度信号が取
り出せ、＋２１．サーボモータの回転軸が低速になって
もリッグル電圧の少ない信号が早い応答時間で取り出せ
、（３）、１つの位置センサから位置信号と速度信号か
えられサーボシステムとして考えるとメリットが大であ
る。更に、（４）、周波数検出方式で速度信号をうるの
で温度変化に対してドリフトが少ない等の特徴がもたら
されるのである。仄にこの発明を図の実施例について説
明すると、第１図はこの発明の一実施例回路構成図、第
一図、第３図は第１図における夫々の該当部分の動作波
形線図である。尚、位置信号入力にはインクリメンタル
方式シャフトエンコーダを用い、このシャフトエンコー
ダは光学式でも磁気式でも可である。
例えは、軸１回転にてＳＯＯパルス出力されるシャフト
エンコーダを使用した場合として説明する。シャフトエ
ンコーダｌの出力波形は第コ図ａ、ｂで示すように正弦
波信号としてえられ位置信号入力としてＡ＝ｃｏθθ、
Ａ＝ＣＯ８θ。
エンコーダを使用した場合として説明する。シャフトエ
ンコーダｌの出力波形は第コ図ａ、ｂで示すように正弦
波信号としてえられ位置信号入力としてＡ＝ｃｏθθ、
Ａ＝ＣＯ８θ。
Ｂ＝ｅｉｎθ、Ｂ＝ｓｉｎθ が夫々作成されて夫々演
算増巾器Ｑ、の一入力端子、十入力端子、Ｑｌの十入力
端子、−入力端子に夫々与えられる。
算増巾器Ｑ、の一入力端子、十入力端子、Ｑｌの十入力
端子、−入力端子に夫々与えられる。
又演算増巾器Ｑ、＋ の出力は演舞−増中器Ｑ２ に、
演算増巾器Ｑ５ の出力は演算増巾器Ｑ４ にと−月入
れられて夫々Ｑ＋ＩＱ３の信号を反転した信号として第
２図Ｃ１ｄのようにえられる。これ等の信号は夫々ＤＯ
レベルを含んでいるため演算増巾器Ｑ１．Ｑ５とこれ等
Ｑ＋ 、Ｑｓの出力信号を反転した演算増巾器Ｑ２１Ｑ
４とにより差動増巾してＤＣレベルを取り除き、これ等
波形を第２図Ｃ，ａに示す波形とし、電圧比較器Ｑ１．
Ｑ６の一入力端子に与え十入力端子は抵抗をへて接地す
ることにより、波形整形されその出力信号波形は第コ図
θ１．ｅ、に示されるように矩形波信号Ａ。＋ＢＯとし
℃えられ位置制御に使用される。
演算増巾器Ｑ５ の出力は演算増巾器Ｑ４ にと−月入
れられて夫々Ｑ＋ＩＱ３の信号を反転した信号として第
２図Ｃ１ｄのようにえられる。これ等の信号は夫々ＤＯ
レベルを含んでいるため演算増巾器Ｑ１．Ｑ５とこれ等
Ｑ＋ 、Ｑｓの出力信号を反転した演算増巾器Ｑ２１Ｑ
４とにより差動増巾してＤＣレベルを取り除き、これ等
波形を第２図Ｃ，ａに示す波形とし、電圧比較器Ｑ１．
Ｑ６の一入力端子に与え十入力端子は抵抗をへて接地す
ることにより、波形整形されその出力信号波形は第コ図
θ１．ｅ、に示されるように矩形波信号Ａ。＋ＢＯとし
℃えられ位置制御に使用される。
以上は第１の手段により位置信号のえもれる過程である
。
。
次に第コの手段により速度信号出力のえられろ過程を説
明する。
明する。
先に説明した演算増巾器Ｑ、〜Ｑ４の出力信号和゛に第
λ図ｃ、ｄに示す信号はスイッチング回路Ｑ７ で第３
図ａに示す基準信号ＣＯθｃ＋ノｔ、ｓｉｎωｔを用い
てチョッピングされる。第コ図ｄの８１ｎθ信号がｃｏ
ｓωｔ によりチョッピングされ、第３図すの波形かえ
られ、第一図Ｃのｃｏｓωを信号が６１ｎωｔによりチ
ョッピングされ第３図Ｃの波形かえられる。これ等λつ
の信号が合成され第３図ｄのような信号かえられる。こ
の操作は下記基本式の演算を実行したことになる。
λ図ｃ、ｄに示す信号はスイッチング回路Ｑ７ で第３
図ａに示す基準信号ＣＯθｃ＋ノｔ、ｓｉｎωｔを用い
てチョッピングされる。第コ図ｄの８１ｎθ信号がｃｏ
ｓωｔ によりチョッピングされ、第３図すの波形かえ
られ、第一図Ｃのｃｏｓωを信号が６１ｎωｔによりチ
ョッピングされ第３図Ｃの波形かえられる。これ等λつ
の信号が合成され第３図ｄのような信号かえられる。こ
の操作は下記基本式の演算を実行したことになる。
ｓｉｎ θ＠００８ ωｔ＋ｃｏｅ θ＠ｓｉｎ ωｔ
＝ ５ｉｎ（ωを十〇）第３図ｄの信号は更に抵抗ｒ
１ とコンデンサＣ１によるアクティブローパスフィル
タをへて、演算増巾器Ｑ８ の十入力端子に与えられ、
第３図ｅに示す出力信号かえられ、また電圧比較器Ｑ。
＝ ５ｉｎ（ωを十〇）第３図ｄの信号は更に抵抗ｒ
１ とコンデンサＣ１によるアクティブローパスフィル
タをへて、演算増巾器Ｑ８ の十入力端子に与えられ、
第３図ｅに示す出力信号かえられ、また電圧比較器Ｑ。
の−入力端子への入力となり、第３図ｆに示す矩形波出
力信号となる。ここで与えられる５ｉｎ（ωを十〇）信
号は基準信号ｓｉｎωｔ に対して位相がθ進んだ信号
となるか、角度θが連続的に一定速度で変化した場合８
１ｎ（ωを十〇）信号のθ項は一定周波数として与えら
れる。つまり、５ｉｎ（ωを十ωｅｔ）信号となる。こ
こでｌ［ｇ１転ＳＯθパルス／ターンの分解能をもつシ
ャフトエンコーダをｔｇθＯＲＰＭ で回転させた時、
シャフトエなる。従ってωｅ＝２πｆｅ のｆｅは／ｊ
ＫＨ２となる。一方基準周波数ｓｉｎωｔ のω＝コπ
ｆにてｆ−４０ＴＩＨ２とする。このとき次式θｉｎ（
ωを十θ）＝ｓｉｎ（ωｔ−１−０）ｅｔ）＝ｓｉｎ
（ｆ ＋ｆｅ） −コ１πｔここでｆｅ はシャフトエ
ンコーダ周波数で８１ｎ（ωを十〇）信号の周波藪はｂ
Ｏ＋／ ！ ＝ ７ ！ｒ ＫＨ２となる。このよう
にして演算増巾器Ｑ９ の出力周波数は？ ！； Ｋｎ
ｚとなり、この信号がＦ、／’Ｖ変換器Ｑ＋’ｏに入力
されて直流へ圧信号に変排されこの電圧を＋？、ｊ−Ｖ
とする。尚、周波数Ｆ／を圧Ｖ変換器にはサンプルア
ンドホールド回路方式等が用いられる。かくて、＋？ｊ
Ｖの信号は演算増巾器Ｑｕの一入力端子に入力される一
方十入力端子には基準信号ｓｉｎ （ａｔ の周波数を
Ｆ／Ｖ変換したときの電圧ｉ、Ｖｒｅｆ と差動増巾さ
れ負の出力となって出力される。
力信号となる。ここで与えられる５ｉｎ（ωを十〇）信
号は基準信号ｓｉｎωｔ に対して位相がθ進んだ信号
となるか、角度θが連続的に一定速度で変化した場合８
１ｎ（ωを十〇）信号のθ項は一定周波数として与えら
れる。つまり、５ｉｎ（ωを十ωｅｔ）信号となる。こ
こでｌ［ｇ１転ＳＯθパルス／ターンの分解能をもつシ
ャフトエンコーダをｔｇθＯＲＰＭ で回転させた時、
シャフトエなる。従ってωｅ＝２πｆｅ のｆｅは／ｊ
ＫＨ２となる。一方基準周波数ｓｉｎωｔ のω＝コπ
ｆにてｆ−４０ＴＩＨ２とする。このとき次式θｉｎ（
ωを十θ）＝ｓｉｎ（ωｔ−１−０）ｅｔ）＝ｓｉｎ
（ｆ ＋ｆｅ） −コ１πｔここでｆｅ はシャフトエ
ンコーダ周波数で８１ｎ（ωを十〇）信号の周波藪はｂ
Ｏ＋／ ！ ＝ ７ ！ｒ ＫＨ２となる。このよう
にして演算増巾器Ｑ９ の出力周波数は？ ！； Ｋｎ
ｚとなり、この信号がＦ、／’Ｖ変換器Ｑ＋’ｏに入力
されて直流へ圧信号に変排されこの電圧を＋？、ｊ−Ｖ
とする。尚、周波数Ｆ／を圧Ｖ変換器にはサンプルア
ンドホールド回路方式等が用いられる。かくて、＋？ｊ
Ｖの信号は演算増巾器Ｑｕの一入力端子に入力される一
方十入力端子には基準信号ｓｉｎ （ａｔ の周波数を
Ｆ／Ｖ変換したときの電圧ｉ、Ｖｒｅｆ と差動増巾さ
れ負の出力となって出力される。
この直流電圧を−、ｔＶとすれは、軸回転速度／ ｇ
００ ｒｐｍにて−ｊＶの速度信号出力かえられること
になる。同様にして軸回転方向が反転したとき、演算増
巾器Ｑ９ の出力周波数はｔ、ｏ−１ｓ＝グ！ｒＫＨ２
となり、Ｆ／Ｖ変換器Ｑ＋ｏの出力電圧は十コ、Ｓｖ
となる。更に演算増巾器Ｑｕの出力亀Ｖ。
００ ｒｐｍにて−ｊＶの速度信号出力かえられること
になる。同様にして軸回転方向が反転したとき、演算増
巾器Ｑ９ の出力周波数はｔ、ｏ−１ｓ＝グ！ｒＫＨ２
となり、Ｆ／Ｖ変換器Ｑ＋ｏの出力電圧は十コ、Ｓｖ
となる。更に演算増巾器Ｑｕの出力亀Ｖ。
営狂＋ｔ ｓ ｖとなり、反転したときの軸回転速度７
ｇＯθｒｐｍにて＋５Ｖの速度信号かえられる。かく℃
この発明の回路構成を用いて１つの位捕、センサから位
置信号出力と速度信号出力かえられサーボモータ制御に
有効に用いられるのである。
ｇＯθｒｐｍにて＋５Ｖの速度信号かえられる。かく℃
この発明の回路構成を用いて１つの位捕、センサから位
置信号出力と速度信号出力かえられサーボモータ制御に
有効に用いられるのである。
第１図はこの発明の一実施例回路構成図、第コ図巴〜ｄ
、、ｅｚｅ２は位置信号の出力波形経過線図、第Ｊ図ａ
％ｇは速度信号の出力波形経過線図である。 図で、Ｑ１憾４は演算増巾器、Ｑ５．Ｑ６は電圧比較器
、Ｑ７ はチョッピング又はスイッチング回路、Ｑｅ
ｌＱ９１ＧＬＩ＋は演算増巾器、”＋ＩＣＩはアクティ
ブローバルフィルタ、Ｑ卸はＦ／ｖ変ｍ！。
、、ｅｚｅ２は位置信号の出力波形経過線図、第Ｊ図ａ
％ｇは速度信号の出力波形経過線図である。 図で、Ｑ１憾４は演算増巾器、Ｑ５．Ｑ６は電圧比較器
、Ｑ７ はチョッピング又はスイッチング回路、Ｑｅ
ｌＱ９１ＧＬＩ＋は演算増巾器、”＋ＩＣＩはアクティ
ブローバルフィルタ、Ｑ卸はＦ／ｖ変ｍ！。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ インクリメンタル方式シャフトエンコーダ等の位置
検出センサよりの正弦波出力信号をＤＣレベル除去や波
形整形を行って矩形波出力の位置信号を選出する第１の
手段と、前記位置検出センサよりの正弦波出力信号をＤ
Ｃレベル除去を行ってから水晶発振器等よりの基準信号
ｓｉｎωｔ、 ００６ωｔでスイッチングして軸回転速
度に比例して基準信号ｓｉｎωｔの増減された周波数を
選出して速度信号をうる第一の手段とを備えることによ
り１つの位置センサから位置信号と速度信号を発生し、
サーボモータの制御を行うことを特徴とする位置信号速
度信号発生回路。 ユ 前記第一の手段によりえられた速度信号を周波数／
を正変換するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の位置信号速度信号発生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP578984A JPS60149974A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 位置信号速度信号発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP578984A JPS60149974A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 位置信号速度信号発生回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149974A true JPS60149974A (ja) | 1985-08-07 |
Family
ID=11620855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP578984A Pending JPS60149974A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 位置信号速度信号発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149974A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02118870U (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-25 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51150356A (en) * | 1975-06-18 | 1976-12-23 | Toshiba Corp | Digital-control transformer |
| JPS5355054A (en) * | 1976-10-28 | 1978-05-19 | Fujitsu Ltd | Sampling system |
-
1984
- 1984-01-18 JP JP578984A patent/JPS60149974A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51150356A (en) * | 1975-06-18 | 1976-12-23 | Toshiba Corp | Digital-control transformer |
| JPS5355054A (en) * | 1976-10-28 | 1978-05-19 | Fujitsu Ltd | Sampling system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02118870U (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-25 |
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