JPS60162920A - 磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置 - Google Patents
磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置Info
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- JPS60162920A JPS60162920A JP1874084A JP1874084A JPS60162920A JP S60162920 A JPS60162920 A JP S60162920A JP 1874084 A JP1874084 A JP 1874084A JP 1874084 A JP1874084 A JP 1874084A JP S60162920 A JPS60162920 A JP S60162920A
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- 230000005389 magnetism Effects 0.000 title abstract 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D1/00—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
- G01D1/16—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application giving a value which is a function of two or more values, e.g. product or ratio
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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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】
本発明は、磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置に関す
るものである。
るものである。
従来、回転角度を検出する手段の一つであるレゾルバ−
装置の例として第１図及び第２図に示されているような
方式のものが知られている。
装置の例として第１図及び第２図に示されているような
方式のものが知られている。
第１図において、符号１．２はステータコイルであって
、これらステータコイル１．２は互いに９０’隔てて配
置されており、一方のステータコイル１にはｃｏｓ信号
発生器６からｃｏｓωｔなる信号がアンプ４を介して加
えられ、他方のステータコイル２にはｓｉｎ信号発生器
７からｓｉｎωｔなる信号がアンプ５を介して加えられ
るようになっている。また、ロータ８がわにはロータコ
イル３が設けられており、ロータコイル３から出力信号
を得るようになっている。上記二つのステータコイル１
．２に加えられるＣＯ８信号及びｓｉｎ信号は電気的に
９０°の位相差を有している。ロータコイル３からは、
ロータの位置が絶対零点よりθ°だけ移相された２次出
力波形が得られ、これによりロータ８の回転角度を検出
することができる。
、これらステータコイル１．２は互いに９０’隔てて配
置されており、一方のステータコイル１にはｃｏｓ信号
発生器６からｃｏｓωｔなる信号がアンプ４を介して加
えられ、他方のステータコイル２にはｓｉｎ信号発生器
７からｓｉｎωｔなる信号がアンプ５を介して加えられ
るようになっている。また、ロータ８がわにはロータコ
イル３が設けられており、ロータコイル３から出力信号
を得るようになっている。上記二つのステータコイル１
．２に加えられるＣＯ８信号及びｓｉｎ信号は電気的に
９０°の位相差を有している。ロータコイル３からは、
ロータの位置が絶対零点よりθ°だけ移相された２次出
力波形が得られ、これによりロータ８の回転角度を検出
することができる。
第２図の例は、検出コイルを用いることなく磁気感応素
子を用いたものであって、回転円周方向に着磁されたマ
グネットロータ１３の磁界内に二つの磁気感応素子１１
．１２を電気角でπ／２隔てて配置し、一方の磁気感応
素子１１にはＣＱ３信号発生器１４からｃｏｓωｔなる
信号を、他方の磁気感応素子１２にはｓｉｎ信号発生器
１５からｓｉｎωｔなる信号をそれぞれ加え、互いに直
列に接続された磁気感応素子１１．１２の出力端からロ
ータの回転角度に応じた信号を取り出すようになってい
る。
子を用いたものであって、回転円周方向に着磁されたマ
グネットロータ１３の磁界内に二つの磁気感応素子１１
．１２を電気角でπ／２隔てて配置し、一方の磁気感応
素子１１にはＣＱ３信号発生器１４からｃｏｓωｔなる
信号を、他方の磁気感応素子１２にはｓｉｎ信号発生器
１５からｓｉｎωｔなる信号をそれぞれ加え、互いに直
列に接続された磁気感応素子１１．１２の出力端からロ
ータの回転角度に応じた信号を取り出すようになってい
る。
上記何れの従来例にせよ、ｃｏｓ信号発生器及びｓｉｎ
信号発生器によって発生させたｃｏｓ信号及びｓｉｎ信
号をコイル又は磁気感応素子に通電させるものであるた
めに比較的大きな電力が必要であると共に、アンプが必
要である。また、コイル又は磁気感応素子を比較的高い
周波数（１０Ｋｌｌｚ乃至５０Ｋｌｌｚ程度）で駆動す
るため、駆動回路からステータまでの長さを長くすると
、波形が歪んだり周波数特性を持ったりして効率の良い
駆動を行うことが難しく、また、外部ノイズが乗り易い
という問題点もあった。
信号発生器によって発生させたｃｏｓ信号及びｓｉｎ信
号をコイル又は磁気感応素子に通電させるものであるた
めに比較的大きな電力が必要であると共に、アンプが必
要である。また、コイル又は磁気感応素子を比較的高い
周波数（１０Ｋｌｌｚ乃至５０Ｋｌｌｚ程度）で駆動す
るため、駆動回路からステータまでの長さを長くすると
、波形が歪んだり周波数特性を持ったりして効率の良い
駆動を行うことが難しく、また、外部ノイズが乗り易い
という問題点もあった。
本発明の目的は、磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置
において、磁気感応素子をｃｏｓ信号等で直接駆動する
必要がなく、検出した信号を回路内部のみで演算処理す
ることを可能にすることにより、僅かな電力で足り、効
率良く駆動することが可能であり、かつ、外部ノイズの
影響を受け難い磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置を
提供することにある。
において、磁気感応素子をｃｏｓ信号等で直接駆動する
必要がなく、検出した信号を回路内部のみで演算処理す
ることを可能にすることにより、僅かな電力で足り、効
率良く駆動することが可能であり、かつ、外部ノイズの
影響を受け難い磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置を
提供することにある。
本発明の特徴は、２ｎ（ｎは１以上の整数）極に着磁さ
れたマグネットロータと、このマグネットロータによっ
て生ずる磁界内に電気角π／２またはその奇数倍隔てて
配置した２個の磁気感応素子と、電気角π／２の位相差
を有するｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を発生する関数発生
器と、この関数発生器の各出力信号と上記２個の磁気感
応素子の各出力信号とをそれぞれ乗算する２組の乗算器
と、この乗算器の各出力信号を加算する加算器とを具備
することにある。
れたマグネットロータと、このマグネットロータによっ
て生ずる磁界内に電気角π／２またはその奇数倍隔てて
配置した２個の磁気感応素子と、電気角π／２の位相差
を有するｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を発生する関数発生
器と、この関数発生器の各出力信号と上記２個の磁気感
応素子の各出力信号とをそれぞれ乗算する２組の乗算器
と、この乗算器の各出力信号を加算する加算器とを具備
することにある。
以下、第３図に示された実施例を参照しながら本発明を
説明する。
説明する。
第３図において、符号２３はマグネットロータであって
、同マグネットロータ２３は回転円周方向に２ｎ（ｎは
１以上の整数）極に着磁されている。ロータマグネット
２３によって生ずる磁界内には２個の磁気感応素子２１
．２２が電気角でπ／２またはその奇数倍隔てて配置さ
れており、各磁気感応素子２１．２２は共通の磁気感応
素子駆動用直流電源２４によって駆動されるようになっ
ている。上記各磁気感応素子２１．２２はロータマグネ
ット２３の位相を検出するものであって、ロータマグネ
ット２３の回転に伴い一方の磁気感応素子にはｃｏｓθ
の信号が、他方の磁気感応素子にはｓｉｎθの信号が発
生するようになっている。磁気感応素子２１の出力は乗
算器２５に入力され、他方の磁気感応素子２２の出力は
乗算器２６に入力されるようになっている。乗算器２５
は、磁気感応素子２１からの信号と関数発生器２８によ
って作られたｃｏｓωを信号とを乗算し、また乗算器２
６は、磁気感応素子２２からの信号と関数発生器２８に
よって作られたｓｉｎωを信号とを乗算するようになっ
ている。関数発生器２８によって作られるｃｏｓωを信
号とｓｉｎωを信号は数Ｋ１１ｚから数十Ｋ ＩＩ ｚ
の周波数になっており、また、上記双方の信号は電気角
でπ／２の位相差を有している。各乗算器２５．２６の
出力は演算増幅器２７を含む加算器＝５− 路によって加算され、この加算信号が検出信号として出
力されるようになっている。
、同マグネットロータ２３は回転円周方向に２ｎ（ｎは
１以上の整数）極に着磁されている。ロータマグネット
２３によって生ずる磁界内には２個の磁気感応素子２１
．２２が電気角でπ／２またはその奇数倍隔てて配置さ
れており、各磁気感応素子２１．２２は共通の磁気感応
素子駆動用直流電源２４によって駆動されるようになっ
ている。上記各磁気感応素子２１．２２はロータマグネ
ット２３の位相を検出するものであって、ロータマグネ
ット２３の回転に伴い一方の磁気感応素子にはｃｏｓθ
の信号が、他方の磁気感応素子にはｓｉｎθの信号が発
生するようになっている。磁気感応素子２１の出力は乗
算器２５に入力され、他方の磁気感応素子２２の出力は
乗算器２６に入力されるようになっている。乗算器２５
は、磁気感応素子２１からの信号と関数発生器２８によ
って作られたｃｏｓωを信号とを乗算し、また乗算器２
６は、磁気感応素子２２からの信号と関数発生器２８に
よって作られたｓｉｎωを信号とを乗算するようになっ
ている。関数発生器２８によって作られるｃｏｓωを信
号とｓｉｎωを信号は数Ｋ１１ｚから数十Ｋ ＩＩ ｚ
の周波数になっており、また、上記双方の信号は電気角
でπ／２の位相差を有している。各乗算器２５．２６の
出力は演算増幅器２７を含む加算器＝５− 路によって加算され、この加算信号が検出信号として出
力されるようになっている。
いま、磁気感応素子２１にはｃｏｓθの信号が、他方の
磁気感応素子２２にはｓｉｎθの信号が発生したとする
。上記ｃｏｓθの信号は乗算器２５において関数発生器
２８からのｃｏｓωｔの信号と乗算され、一方、上記ｓ
ｉｎθの信号は乗算器２６において関数発生器２８から
のｓｉｎωもの信号と乗算される。各乗算器２５．２６
における乗算結果は演算増幅器２７を含む加算器で加算
され、その結果が検出信号Ｆｏｕｔとして出力される。
磁気感応素子２２にはｓｉｎθの信号が発生したとする
。上記ｃｏｓθの信号は乗算器２５において関数発生器
２８からのｃｏｓωｔの信号と乗算され、一方、上記ｓ
ｉｎθの信号は乗算器２６において関数発生器２８から
のｓｉｎωもの信号と乗算される。各乗算器２５．２６
における乗算結果は演算増幅器２７を含む加算器で加算
され、その結果が検出信号Ｆｏｕｔとして出力される。
以上の演算動作を式で示すと、Ｆｏｕｔ＝ ｃｏｓωｔ
−ｃｏｓθ＋ｓｉｎωｔψｓｉｎθ−工（ｃｏｓ （
ωｔ−θ） ＋ ｃｏｓ （ωを一θ））＋工（ｃｏｓ
（ωを一θ）−ｃｏｓ（ωｔ＋θ））＝ ｃｏｓ （
ωを一θ） となる。上記の式から明らかなように、出力Ｆｏｎｔは
マグネットロータ２３の回動角θで位相変調された出力
となり、これによりレゾルバ−動作が行われることにな
る。
−ｃｏｓθ＋ｓｉｎωｔψｓｉｎθ−工（ｃｏｓ （
ωｔ−θ） ＋ ｃｏｓ （ωを一θ））＋工（ｃｏｓ
（ωを一θ）−ｃｏｓ（ωｔ＋θ））＝ ｃｏｓ （
ωを一θ） となる。上記の式から明らかなように、出力Ｆｏｎｔは
マグネットロータ２３の回動角θで位相変調された出力
となり、これによりレゾルバ−動作が行われることにな
る。
なお、出力信号Ｆｏｎ ｔは、関数発生器２８からの６
− ｃｏｓωを信号を基準としてθ°だけずれた信号である
から、例えば上記ずれ角θ°内に存在するクロックパル
スをカウントすることにより絶対角度θを表すデジタル
出力を得ることができる。またマグネットロータの回転
数を検出する場合には、位相検出器によりθの変化を検
出し、その変化周波数を読み取ることにより回転数を算
出することができる。
− ｃｏｓωを信号を基準としてθ°だけずれた信号である
から、例えば上記ずれ角θ°内に存在するクロックパル
スをカウントすることにより絶対角度θを表すデジタル
出力を得ることができる。またマグネットロータの回転
数を検出する場合には、位相検出器によりθの変化を検
出し、その変化周波数を読み取ることにより回転数を算
出することができる。
磁気感応素子としては、ホール素子や磁気抵抗素子（Ｍ
Ｒ素子）を利用することができる。
Ｒ素子）を利用することができる。
本発明によれば、次のような効果がある。
（１）高い精度を必要とするｃｏｓ信号及びｓｉｎ信号
で磁気感応素子を駆動する必要がないから、位置検出信
号の周波数特性は磁気感応素子のみの周波数特性で決ま
り、精度の良い検出を行うことができる。
で磁気感応素子を駆動する必要がないから、位置検出信
号の周波数特性は磁気感応素子のみの周波数特性で決ま
り、精度の良い検出を行うことができる。
（２）比較的大きな電流を駆動するアンプを必要としな
い。
い。
（３）駆動回路部分と磁気感応素子との間には高い周波
数の駆動電流は流れないから、駆動回路と磁気感応素子
とを繋ぐ線が長くても検出信号が干渉されることがなく
、また、外部ノイズが乗ることもない。
数の駆動電流は流れないから、駆動回路と磁気感応素子
とを繋ぐ線が長くても検出信号が干渉されることがなく
、また、外部ノイズが乗ることもない。
（４）磁気感応素子を除く他の回路部分は、関数発生器
、乗算器、加算器でなる演算回路であり、磁気感応素子
の駆動回路部分がないから、消費電力が少なくなると共
に、ＩＣ化する場合は、駆動用ピンのない小さいチップ
のＩＣを得ることができる。
、乗算器、加算器でなる演算回路であり、磁気感応素子
の駆動回路部分がないから、消費電力が少なくなると共
に、ＩＣ化する場合は、駆動用ピンのない小さいチップ
のＩＣを得ることができる。
第１図は従来のレゾルバ−装置の一例を示す回路図、第
２図は従来のレゾルバ−装置の別の例を示す回路図、第
３図は本発明の実施例を示す回路図である。 ２１．２２・・磁気感応素子 ２３・・マグネットロー
タ ２５．２６・・乗算器 ２７・・加算回路を構成す
る演算増幅器 ２８・・関数発生器 １１
２図は従来のレゾルバ−装置の別の例を示す回路図、第
３図は本発明の実施例を示す回路図である。 ２１．２２・・磁気感応素子 ２３・・マグネットロー
タ ２５．２６・・乗算器 ２７・・加算回路を構成す
る演算増幅器 ２８・・関数発生器 １１
Claims (1)
- ２ｎ（ｎは１以上の整数）極に着磁されたマグネットロ
ータと、このマグネットロータによって生ずる磁界内に
電気角π／２またはその奇数倍隔てて配置した２個の磁
気感応素子と、電気角π／２の位相差を有するｓｉｎ信
号及びｃｏｓ信号を発生する関数発生器と、この関数発
生器の各出力信号と上記２個の磁気感応素子の各出力信
号とをそれぞれ乗算する２組の乗算器と、この乗算器の
各出力信号を加算する加算器とを具備することを特徴と
する磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1874084A JPS60162920A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1874084A JPS60162920A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162920A true JPS60162920A (ja) | 1985-08-24 |
Family
ID=11980059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1874084A Pending JPS60162920A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 磁気感応素子を用いたレゾルバ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162920A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6276607U (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-16 | ||
| JPS62242817A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-23 | Sanyo Denki Co Ltd | パルスエンコ−ダを用いたレゾルバ |
| JPS631921A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-06 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 角度変換器 |
| US7098653B2 (en) * | 2001-12-07 | 2006-08-29 | Stoneridge Control Devices, Inc. | Phase angle determining circuit |
| JP2008267907A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Ihi Corp | 高速回転体の回転バランス計測装置及び方法 |
| JP2010022150A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Toshiba Corp | マイクロコンピュータ，モータ制御システム，レゾルバ信号のデジタル変換方法 |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP1874084A patent/JPS60162920A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6276607U (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-16 | ||
| JPS62242817A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-23 | Sanyo Denki Co Ltd | パルスエンコ−ダを用いたレゾルバ |
| JPS631921A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-06 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 角度変換器 |
| US7098653B2 (en) * | 2001-12-07 | 2006-08-29 | Stoneridge Control Devices, Inc. | Phase angle determining circuit |
| JP2008267907A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Ihi Corp | 高速回転体の回転バランス計測装置及び方法 |
| JP2010022150A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Toshiba Corp | マイクロコンピュータ，モータ制御システム，レゾルバ信号のデジタル変換方法 |
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