JPS6315115A

JPS6315115A - 速度検出装置

Info

Publication number: JPS6315115A
Application number: JP15783286A
Authority: JP
Inventors: Noboru Azusawa; 梓沢　昇
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1988-01-22

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】〔産業上の利用分野〕本発明は電動機の速度制御９位置制御装置で用いる速度
検出装置に係り、特に超低速までの高精度な制御を必要
とする用途に好適な速度検出装置に関する。

〔従来の技術〕

電動機の速度制御はマイコンを応用したディジタル制御
が中心であり、速度制御精度は速度検出精度に依存する
。マイコンによりディジタル制御ではパルス列を出力す
るインクリメンタルエンコーダが一般に使用されている
が、電気学会の調査報告書■部第１８６号［ドライブエ
レクトロニクスの最近の技術動向」第４章に記載されて
いるように低速でのパルス間を補かんするため正弦波信
号を利用した例もあるが正弦波信号が回転円板のスロッ
ト誤差などの機械的ズレにより回転角に比例せず正確に
検出できなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来技術では、回転位置の変化量に比例した正
弦波信号を出力するための回転円板の工作誤差等により
５回転角に比例した位相の正弦波信号とならない、その
ため、正弦波信号より位相角を検出しても正確な回転角
変化を検出することができない。

本発明の目的は、超低速度より、高い分解能で高精度な
回転角変化を検出し、正確な速度検出値を得ることので
きる速度検出装置を捉供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、検出器として回転角が所定の量変化する
と、１サイクルの正弦波信号を出力、いいかえると回転
速度に比例した周波数の正弦波信号を出力するエンコー
ダを用い、該エンコーダの回転角に対する正弦波信号の
ズレを補正データにより補正する。すなわち、初めに、
エンコーダを一定速度で回転させ、エンコーダ１回転に
ｎサイクル発生するズレのある正弦波信号１からｎに対
応した補正データを記憶素子に入力し、１〜ｎの正弦波
信号より補正された位相角に変換（具体的には１〜ｎの
正弦波をアドレスとして記憶素子内の補正された正確な
位相角データを得る）し、一定時間内の位相角変化より
正確な速度を検出することができる。

〔作用〕エンコーダから出力される正弦波信号は理想的な正弦波
信号との位相ズレは±５％〜±１０％程度あり、その誤
差は１回転するとＯとなるのでエンコーダの１回転に１
パルス発生する周回パルスを用いて、１回転にｎサイク
ル発生する正弦波信号を１〜ｎとアドレシングし、１〜
ｎのアドレスデータ及び１〜ｎの各正弦波信号のディジ
タル変換データを連続アドレスとして、チューニング時
エンコーダを一定速度で回転させ、このとき理想的には
エンコーダ出力の正弦波信号の位相角の変化率は一定値
Δθであることに着目して、上記連続アドレスに対応し
た位相角データを一定の変化率Δθにより作成した値を
ＲＡＭ、あるいは不揮発性ＲＡＭ等の記憶素子に記憶さ
せ、チューニング後は、上記連続アドレスに対応して回
転角とズレのない位相角データに変換するための位相ズ
レを補正することができる。

また、１〜ｎの連続した正弦波信号を利用するため、超
低速でも位相角の変化として速度を検出することができ
る。

〔実施例〕

以下５本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明す
る。

第１図において１は１回転をｎ分割され、第２図の（ａ
）、（ｂ）のように位相が９０度異なる２相の正弦波信
号及び同図（ｃ）のように１回転に１パルスの周回パル
スを出力するエンコーダであり、そのＡ相出力はＡ／Ｄ
変換器４によりディジタル信号に変換される、Ｂ相出力
は比較器２に入力され、第２図（ｄ）のように正弦波信
号が正のとき“０”、負のとき“１″の方形波信号に変
換され、この方形波信号はカウンタ３に入力され、カウ
ンタで計数される。またカウンタ３は周回パルスにより
１回転に１度リセットされる。すなわちカウンタの値は
第２図（ｅ）のように周回パルスの発生する基点からの
１〜ｎの正弦波信号のアドレスデータＡｌ−Ａｎとする
。また、１サイクルの正弦波信号のＡ／Ｄ変換後のデー
タは第２図（ａ）のｔｌとｔ２どの位相の区別は比較器
２の出力第２図（ｄ）で行なうことにより、カウンタ３
の出力データと比較器２の出力及びＡ／Ｄ変換器４の変
換データにより、エンコーダの１回転を連続したアドレ
スデータとすることができる。この連続アドレスデータ
を、補正回路５に入力する、補正回路は連続アドレスデ
ータをアドレスとするＲ　Ａ　Ｍ等の記憶素子よりなり
、その補正データはチューニング時入力される。

補正データはエンコーダーを一定回転で回転させ１回転
数に対応した周波数のパルスをマイコン１０の信号によ
りパルス発生器６より発生し、そのパルスをカウンタ７
により計数、またカウンタ７は周回パルスによりリセッ
トされ、上記連続アドレスと同期させている。カウンタ
７の計数は必要とする分解能のビット数のオーバーフロ
ーカウンタ方式とし、第３図（ｆ）のように最大Ｄｌの
ノコギリ波データとなる。このデータを補正回路５に連
続アドレスデータに対応したデータとして入力する。ま
たこのユーニング動作はマイコン１０の信号によるパル
ス発生器６．バッファゲート８．及び補正回路５がエン
コーダの周回パルスに同期してチューニング側となり、
すなわち、６はスタートし８はゲートを開き、５はデー
タ書込みモードとなり１次の周回パルスでチューニング
終了となる。補正回路５の出力（第２図（ｆ））と比較
器２の出力、及びカウンタ３の出力はバッファゲート９
に入力され、補正回路５の出力が最下位データで、カウ
ンタ３の出力が最上位データとすることにより第２図（
ｇ）に示すような連続位相角データをマイコン１０より
検出することができ、一定時間内の位相角変化より速度
も連続値として検出することができる。

すなわち、第３図（ａ）のごとく、理想の実線の正弦波
信号より、点線のように位相ずれがあった場合、４のＡ
／Ｄ変換でディジタルに変換し。

補正しないで出力すると同図（ｄ）の点線のようになる
が、（ａ）の点線データ及び（ｂ）、（（りのデータを
アドレスに対応して、チューニング時。

データＤ１になるとオーバーフローしまた“０″より計
数するカウンタ８の出力図（ｄ）の実線のデータを補正
回路に入力しておくことにより、チューニング後は図（
ａ）の実線に対応したのと同じ図（ｄ）の実線のデータ
に補正して検出することができる。

第４図は本発明の検品装置の一実施応用例である速度制
御装置の実施例で、２２はモータで、２１のサイリスタ
等で構成される電力変換器でモータ端子電圧等を制御さ
れる。電力変換器２１は速度検出器２４の検出速度と速
度指令より２３の速度制御装置で演算されるゲート倍量
により制御され、モータの速度を指令速度に制御する。

本発明によれば、エンコーダの機械的に生じる正弦波信
号の位相ズレを施工することにより正確な速度及び回転
位置を検出することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、エンコーダの回転円板等の製作時に生
じる機械的誤差に起因する正弦波信号の回転角に対する
位相ズレを補正することができるのでエンコーダの正弦
波信号が測定時間内に１サイクル未満の超低速度より、
数十〜千すイクルまでの高速度の広い範囲で、エンコー
ダの位相ズレに左右されず、インクリメントパルスエン
コーダ方式で発生する不連続な検出値でない、連続量の
正確な速度を検出することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は本発明の
動作説明図、第３図は本発明の位相ズレ時の動作説明図
、第４図は本発明の対象となる速度制御装置の構成図で
ある。１・・・エンコーダ、２・・・比較器、３，７・・・カ
ウンタ、４・・・Ａ／Ｄ変換器、５・・補正回路、６・
・・パルス発生器、８，９・・・バッファゲート、１０
・・・マイクロコンピュータ、２１・・・電力変換器、
２２・・・モータ。２３・・・速度制御装置、２４・・・速度検出器。

Claims

【特許請求の範囲】

１、回転位置が所定の単位量だけ変化すると１サイクル
の正弦波信号を出力するエンコーダと、該エンコーダの
正弦波信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器
と、エンコーダの正弦波信号の数を計数するカウンタと
、前記Ａ／Ｄ変換器の出力及びカウンタのデータをアド
レスとして回転角に比例したデータを出力する補正回路
を有し、エンコーダの正弦波信号の回転角に対する誤差
を当初測定し、該補正回路内に各正弦波信号毎に記憶し
、回転角に対する位相誤差を補正することを特徴として
回転角を検出する速度検出装置。