JPH04233467A - モータの速度測定方法及びその装置 - Google Patents

モータの速度測定方法及びその装置

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JPH04233467A
JPH04233467A JP2402297A JP40229790A JPH04233467A JP H04233467 A JPH04233467 A JP H04233467A JP 2402297 A JP2402297 A JP 2402297A JP 40229790 A JP40229790 A JP 40229790A JP H04233467 A JPH04233467 A JP H04233467A
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JP
Japan
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measurement
pulse
motor
counting
pulses
Prior art date
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Pending
Application number
JP2402297A
Other languages
English (en)
Inventor
Chun-Gi Min
閔 春基
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/630,588 priority patent/US5168220A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489Digital circuits therefor

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モータの速度測定方法
及びその装置に関するもので、特にVTR のキャプス
タンモータのように速度可変範囲の広いモータの速度測
定のアルゴリズムを単純化しうる新規なモータの速度測
定方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般のVTR のキャプスタンモータは
、VTR の多機能化及び高級化の趨勢につれ、例えば
静止画面,スロー画面,9倍速などのような機能に対応
できるように、非常に広い範囲での速度制御が要求され
るようになってきており、ますます正確な速度制御が要
求されている。
【0003】このために従来では図3に示したように、
キャプスタンモータの周波数発生器から得られたFG信
号波形の下降端aから一定時間遅延されたb点を基準と
し、この基準点から次の遅延点dまで一周期の時間を計
数し、このFG信号波形の下降端aから一定時間の速度
検出バイアス時間Tb を設定した後、その速度検出バ
イアス時間直後から、すなわちf点から次の周期の遅延
点dまでの時間を計数し、この計数値Ts を速度測定
値とする方式を採用している。従って、速度が速くなれ
ばFG信号波形の一周期Tが短くなるのでその計数値T
s は小さくなり、反対に、速度が遅くなれば一周期T
の値が長くなるので計数値Ts は大きくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようにして速度を
測定する従来のものにあっては、速度が最も速くなって
T<Tb になると、FG信号波形における次の遅延点
dがTd 信号のf点よりも前になって速度測定値が0
になり、反対に速度が遅くなってTd +Td <Tに
なれば、FG信号波形の次の遅延点dが計数値Ts の
最大設定値である2のn乗−1以上になって速度測定値
は速度に関係なく2のn乗−1の値を示すことになる。 このために、高速及び低速の領域では速度測定値エラー
が生じることになる。このような問題を回避するために
は、速度検出バイアス時間Td を速度に応じて変化さ
せるようにすれば良い。つまり、高速モードではその時
間を短く、低速モードではそれを長く調整すれば良い。 ところが、このように速度検出バイアス時間Td を速
度モードに応じて変化させるためには、必然的に複雑な
アルゴリズムの要求を余儀なくされ、速度測定のための
プログラムが非常に複雑となってしまうという新たな欠
点が生じる。
【0005】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、その1つの目的は、モータ
の広範囲に亘る速度測定を非常に簡単なアルゴリズムで
行なうことができるモータの速度測定方法の提供を目的
とする。また、他の目的は、前記の目的を遂行するのに
特に適切なVTR のキャプスタンモータの速度測定装
置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した第1の目的を達
成するための本発明は、モータの回転数に応じて周波数
が変化される測定パルスを読み出し、前記測定パルスの
周波数より大きい周波数fc を有する基準パルスを発
生させる過程と、前記測定パルス及び基準パルスのサン
プリング時間を決定する過程と、前記サンプリング時間
の間、前記測定パルス及び基準パルスの入力回数を計数
して測定パルス数m1 及び基準パルス数m2 を測定
する過程と、前記モータの1回転当たり測定パルス数を
pとするとき、前記モータの分当たり回転数Nf を次
の一般式Nf ={(60・fc )/p}・(m1 
/m2 )で決定することを特徴とする。
【0007】また、上記した第2の目的を達成するため
の本発明は、モータに連動され前記モータの回転速度に
よる周波数を有する測定信号を発生させる周波数発生器
と、前記周波数発生器の測定信号を矩形波に変換して測
定パルスを発生させる測定パルス発生手段と、前記測定
パルスより大きい周波数を有する基準パルスを発生させ
る基準パルス発生手段と、前記測定パルスにより起動さ
れるスタート信号発生手段と、前記スタート信号に応じ
て前記基準パルスの計数を開始してサンプリング時間を
設定するサンプリング時間設定カウンティング手段と、
前記測定パルスにより起動され前記サンプリング時間設
定カウンティング手段によりリセットされるエンド信号
発生手段と、前記エンド信号により前記基準パルスの計
数を開始する基準パルス計数用カウンティング手段と、
前記エンド信号により前記測定パルスの計数を開始する
測定パルス計数用カウンティング手段と、前記エンド信
号によりインタラプトされ前記モータの回転数を前記基
準パルス計数用カウンティング手段と前記測定パルス計
数用カウンティング手段の結果値間の所定の関係式によ
り決定する演算処理手段とを具備して構成されることを
特徴とする。
【0008】
【作用】このような本発明の方法にあっては、モータの
回転数に応じた周波数の測定パルスを読み出し、この測
定パルスの周波数よりも大きい周波数の基準パルスを発
生させる。次に、これらのパルスのサンプリング時間を
決定し、この決定されたサンプリング時間の間にこれら
のパルスの入力回数を計数する。そして、この計数され
た測定パルスの計数値及び基準パルスの計数値並びに基
準パルスの周波数に基づいてモータの速度が測定される
ことになる。
【0009】また、以上のように構成された本発明の装
置によれば、周波数発生器からはモータの回転速度に応
じた周波数の測定信号が出力され、測定パルス発生手段
によってこの測定信号が測定パルスに変換される。基準
パルス発生手段からはこの測定パルスよりも大きな周波
数の基準パルスが発生される。スタート信号発生手段か
らスタート信号が出力されると、サンプリング時間設定
カウンティング手段によってサンプリング時間が設定さ
れる。エンド信号発生手段がサンプリング時間設定カウ
ンティング手段によってリセットされると、基準パルス
計数用カウンティング手段によって基準パルスの計数が
、測定パルス計数用カウンティング手段によって測定パ
ルスの計数がそれぞれ開始される。演算処理手段は、こ
れら両カウンティング手段の計数値に基づいてモータの
回転数を演算する。
【0010】このような方法及び装置によれば、基準パ
ルスは常に測定パルスよりも大きな周波数に設定される
から、モータの速度の如何に拘らずにそのモータの速度
測定を極めて正確に行なうことができるようになる。
【0011】
【実施例】以下、添付した図面を参照して本発明の好適
な実施例を説明する。図1は本発明によるモータの速度
測定方法を説明するための波形図である。図1において
、FG波形はモータの周波数発生器から得られた信号波
形をパルス幅の狭い矩形波に変換して得た測定パルスの
波形である。この測定パルスはモータの速度によってそ
の周波数及び周期Tが変わる。CL波形は基準パルスク
ロックで、その周波数fc はモータの最大回転数に対
する測定パルスの周波数に比べて数十倍以上にするのが
望ましい。速度測定のためのサンプリング時間はtd 
と設定し、この時間の間計数された基準パルス数をm2
 、測定パルス数をm1 と表記すれば、次の式によっ
てモータの速度を測定することができる。すなわち、モ
ータの分当たり回転数Nf は、Nf =(K・m1 
)/m2   (RPM )  なる式によって決定さ
れる。ここで、定数Kは、K=(60・fc )/p 
 であって、fc は基準パルスの周波数であり、pは
モータ1回転当たり測定パルスの数である。
【0012】ただし、上記式で測定パルス数m1 が1
以下、すなわちFG波形の1周期がサンプリング時間t
d 以上になればm1 =1と設定する。したがって、
m1 ≦1すなわちtd <T以下は低速測定領域とな
り、この際の速度測定値は基準パルスm2の逆数により
決定される。 また、高速測定領域はm1 ≧2すなわちtd ≧Tに
なり速度測定値は基準パルス数m2 に対する測定パル
ス数の比により決定される。図2は本発明の方法を特に
VTR のキャプスタンモータの速度測定装置に適用し
た実施例のブロック構成図である。図2において、キャ
プスタンモータ10の周波数発生器20からモータの回
転速度により周波数が変わる信号が測定パルス発生手段
30に供給されるように接続する。この測定パルス発生
手段30は周波数発生器の信号を波形整形してパルス幅
の狭い矩形波で測定パルスを発生する。この測定パルス
(図1のFG波形)はスタート信号発生手段50、エン
ド信号発生手段60及び測定パルス数計数用カウンティ
ング手段90に測定パルスをそれぞれ供給する。スター
ト信号発生手段50は測定パルスによりセットされ速度
検出終了によりリセットされるフリップフロップより構
成する。このフリップフロップの出力が速度測定のため
のパルスサンプリング時間td を設定するカウンティ
ング手段70のイネーブル端子Gに供給される。基準パ
ルス発生手段40はクロック周波数fc を有する基準
パルス(図1のCL波形)を発生してサンプリング時間
設定用カウンティング手段70及び基準パルス数計数用
カウンティング手段80のクロック入力端子CLにそれ
ぞれ基準パルスを供給する。カウンティング手段70は
スタート信号発生手段50のセット動作によりイネーブ
ルされ基準パルスを計数し、スタート信号発生手段50
のリセット動作によりディスエーブルされサンプリング
時間td を設定し、出力端子oにエンド信号発生手段
60をリセットさせる信号を出力する。エンド信号発生
手段60は測定パルスよりセットされ、カウンティング
手段70の出力端子oの信号によりリセットされるフリ
ップフロップより構成する。このエンド信号発生手段6
0の出力は基準パルス数計数用カウンティング手段90
のイネーブル端子にエンド信号を供給する。したがって
、カウンティング手段80,90はエンド信号発生手段
60のセット動作によりそれぞれ基準パルスを計数し、
リセット動作により演算処理手段100、例えばマイコ
ンはインタラプト要求されカウンティング手段70,8
0,90からバスラインを経てサンプリング時間td 
、基準パルス数m2 及び測定パルス数m1 をそれぞ
れ読み込み、スタート信号発生手段に測定終了信号を供
給する。また、サンプリング時間td 内に測定パルス
数m1 が1以下であれば、すなわちtd <Tであれ
ば分当たりモータ回転数Nf =(60fc /p)・
(1/m2 )で演算してモータの速度を決定し、測定
パルス数m1 が2以上であれば、すなわちtd >T
であれば分当たりモータ回転数Nf =(60fc /
p)・(m1 /m2 )で演算処理してモータの速度
を決定する。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、低速
時にFGパルス、すなわち測定パルス間の基準パルス数
を計数して速度を検出し、高速時には基準パルス数に対
する測定パルス数の比により速度を検出することによっ
て、速度に関係なく同一のアルゴリズムで速度測定を現
実しうるのでプログラム実行時間がとても短く、速度測
定エラーが従来に比べて著しく減るようになる。また、
低速及び高速にかけて線形的な速度制御の実現が可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるモータの速度測定方法を説明する
ための波形図である。
【図2】本発明の方法を特にVTR のキャプスタンモ
ータの速度測定装置に適用した実施例のブロック構成図
である。
【図3】従来のモータの速度制御方法を説明するための
波形図である。
【符号の説明】
10  キャプスタンモータ 20  周波数発生器 30  測定パルス発生手段 40  基準パルス発生手段 50  スタート信号発生手段 60  エンド信号発生手段 70  サンプリング時間設定用カウンティング手段8
0  基準パルス数計数用カウンティング手段90  
測定パルス数計数用カウンティング手段100  演算
処理手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータの回転数に応じて周波数が変化され
    る測定パルスを読み出し、前記測定パルスの周波数より
    大きい周波数fc を有する基準パルスを発生させる過
    程と、前記測定パルス及び基準パルスのサンプリング時
    間を決定する過程と、前記サンプリング時間の間、前記
    測定パルス及び基準パルスの入力回数を計数して測定パ
    ルス数m1 及び基準パルス数m2 を測定する過程と
    、前記モータの1回転当たり測定パルス数をpとすると
    き、前記モータの分当たり回転数Nf を次の一般式N
    f ={(60・fc )/p}・(m1 /m2 )
    で決定することを特徴とするモータの速度測定方法。
  2. 【請求項2】前記基準パルスの周波数fc は前記測定
    パルスの周波数に比べて十数倍の大きさを有することを
    特徴とする請求項1記載のモータの速度測定方法。
  3. 【請求項3】前記サンプリング時間が前記測定パルスの
    周期より小さいときは前記一般式のm1 =1とするこ
    とを特徴とする請求項1記載のモータの速度測定方法。
  4. 【請求項4】モータに連動され前記モータの回転速度に
    よる周波数を有する測定信号を発生させる周波数発生器
    と、前記周波数発生器の測定信号を矩形波に変換して測
    定パルスを発生させる測定パルス発生手段と、前記測定
    パルスより大きい周波数を有する基準パルスを発生させ
    る基準パルス発生手段と、前記測定パルスにより起動さ
    れるスタート信号発生手段と、前記スタート信号に応じ
    て前記基準パルスの計数を開始してサンプリング時間を
    設定するサンプリング時間設定カウンティング手段と、
    前記測定パルスにより起動され前記サンプリング時間設
    定カウンティング手段によりリセットされるエンド信号
    発生手段と、前記エンド信号により前記基準パルスの計
    数を開始する基準パルス計数用カウンティング手段と、
    前記エンド信号により前記測定パルスの計数を開始する
    測定パルス計数用カウンティング手段と、前記エンド信
    号によりインタラプトされ前記モータの回転数を前記基
    準パルス計数用カウンティング手段と前記測定パルス計
    数用カウンティング手段の結果値間の所定の関係式によ
    り決定する演算処理手段とを具備して構成されることを
    特徴とするモータの速度測定装置。
  5. 【請求項5】前記所定の関係式が次式 Nf ={(60・fc )/p}・(m1 /m2 
    )ここで、Nf   モータの分当たり回転数fc  
     基準パルスの周波数 p    モータ1回転当たり測定パルス数m1   
    測定パルス計数用カウンティング手段の計数値m2  
     基準パルス計数用カウンティング手段の計数値を満た
    すことを特徴とする請求項4記載のモータの速度測定装
    置。
  6. 【請求項6】前記サンプリング時間が前記測定のパルス
    周期より小さければ前記m1 =1とすることを特徴と
    する請求項5記載のモータの速度測定装置。
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