JPH09257410A - アブソリュートエンコーダ - Google Patents
アブソリュートエンコーダInfo
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- JPH09257410A JPH09257410A JP8068038A JP6803896A JPH09257410A JP H09257410 A JPH09257410 A JP H09257410A JP 8068038 A JP8068038 A JP 8068038A JP 6803896 A JP6803896 A JP 6803896A JP H09257410 A JPH09257410 A JP H09257410A
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- JP
- Japan
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- resolver
- signal
- correction
- rotation angle
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- 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
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/24471—Error correction
- G01D5/2449—Error correction using hard-stored calibration data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- 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
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- G01D5/24471—Error correction
- G01D5/2448—Correction of gain, threshold, offset or phase control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 互いに磁気干渉を生じる複数のレゾルバを有
するアブソリュートエンコーダの小型化を図る。 【解決手段】 補正信号発生器４２は、レゾルバ２３の
角度θ３とレゾルバ２２の検出値Ａ３、Ｂ３に生じる磁
気干渉の量の関係を記憶しておき、レゾルバ２３の角度
θ３に対応した磁気干渉の補正値Ａ８、Ｂ８を参照し出
力する。加算器４１は、ラッチ回路１４の出力であるレ
ゾルバ２２の検出値Ａ３、Ｂ３に補正値Ａ８、Ｂ８を加
えることにより補正後の検出値Ａ４、Ｂ４を算出し出力
する。レゾルバ回転角算出回路４７は、補正後の検出値
Ａ４、Ｂ４を割り算した結果のアークタンジェントをと
ることにより角度θ２を算出し出力する。補正信号発生
器４４も同様である。
するアブソリュートエンコーダの小型化を図る。 【解決手段】 補正信号発生器４２は、レゾルバ２３の
角度θ３とレゾルバ２２の検出値Ａ３、Ｂ３に生じる磁
気干渉の量の関係を記憶しておき、レゾルバ２３の角度
θ３に対応した磁気干渉の補正値Ａ８、Ｂ８を参照し出
力する。加算器４１は、ラッチ回路１４の出力であるレ
ゾルバ２２の検出値Ａ３、Ｂ３に補正値Ａ８、Ｂ８を加
えることにより補正後の検出値Ａ４、Ｂ４を算出し出力
する。レゾルバ回転角算出回路４７は、補正後の検出値
Ａ４、Ｂ４を割り算した結果のアークタンジェントをと
ることにより角度θ２を算出し出力する。補正信号発生
器４４も同様である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の複数回の
回転にわたる回転角を検出するアブソリュートエンコー
ダに関し、特に磁気抵抗を利用したアブソリュートエン
コーダに関する。
回転にわたる回転角を検出するアブソリュートエンコー
ダに関し、特に磁気抵抗を利用したアブソリュートエン
コーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】回転軸と、この回転軸の回転を減速させ
た減速軸に、取り付けられた軸の１回転中の回転角を検
出可能なレゾルバを配置することによって、回転軸の回
転角を複数の回転、たとえば数百回転にわたって検出す
ることができるアブソリュートエンコーダが知られてい
る。特開平３ー２８７１５号公報には、その空隙に非磁
性体で成る減速器の一部を配置してアブソリュートエン
コーダの軸方向の大きさを小さくすることで小型化を図
ったアブソリュートエンコーダが開示されている。また
本出願人による特願平７ー１７５７１９号では、レゾル
バの検出回路と巻線を変えることで巻き線部を簡素化し
たレゾルバが開示されている。特願平７ー１７５７１９
号のレゾルバ３つを特開平３ー２８７１５号公報のエン
コーダに適用したアブソリュートエンコーダの軸方向断
面図を図３に示す。１個のレゾルバの径方向の断面図を
示す図を図４に示す。このアブソリュートエンコーダの
入力軸１９は軸受け９０を介してケーシング８１の中に
取付けられており、非磁性体の歯車２５とロータ６０が
入力軸１９に嵌着されている。軸２０は軸受け９１と軸
受け９２を介してケーシング８２とケーシング８４の中
に取付けられており、非磁性体の歯車２６と非磁性体の
歯車２７、非磁性体の歯車２９が軸２０に嵌着されてい
る。軸８０はケーシング８２とケーシング８４に支持さ
れている。非磁性体の歯車２８とロータ６２は軸受け９
３を介して軸８０に取付けられている。非磁性体の歯車
３０とロータ６４は軸受け９４を介して軸８０に取付け
られている。歯車２５と歯車２６、歯車２７と歯車２
８、歯車２９と歯車３０のかみ合いによって減速歯車機
構が設けられている。歯車２８とロータ６２、歯車３０
とロータ６４は接着されており、前記減速歯車機構によ
り、入力軸１９が２４回転するとロータ６２が１回転
し、入力軸１９が２５回転するとロータ６４が１回転す
るようになっている。ステータ６１、６３、６５はケー
シング８１、８２、８３、８４に固定されている。ステ
ータ６１、６３、６５とロータ６０、６２、６４はどれ
も磁性材料からできており、また各ロータ６０、６２、
６４は円筒形状を成し、かつ回転中心に対して偏心して
回るようになっている。図４に示すように各レゾルバは
ステータに４つの極１０１、１０２、１０３、１０４を
持ち、これらの極歯には巻線１１１、１１２、１１３、
１１４が巻装され、ロータの回転により、ロータとステ
ータ極歯とのエアーギャップが変化することにより、各
巻線のインダクタンスの変化を検出することでロータ回
転位置を検出することができる。
た減速軸に、取り付けられた軸の１回転中の回転角を検
出可能なレゾルバを配置することによって、回転軸の回
転角を複数の回転、たとえば数百回転にわたって検出す
ることができるアブソリュートエンコーダが知られてい
る。特開平３ー２８７１５号公報には、その空隙に非磁
性体で成る減速器の一部を配置してアブソリュートエン
コーダの軸方向の大きさを小さくすることで小型化を図
ったアブソリュートエンコーダが開示されている。また
本出願人による特願平７ー１７５７１９号では、レゾル
バの検出回路と巻線を変えることで巻き線部を簡素化し
たレゾルバが開示されている。特願平７ー１７５７１９
号のレゾルバ３つを特開平３ー２８７１５号公報のエン
コーダに適用したアブソリュートエンコーダの軸方向断
面図を図３に示す。１個のレゾルバの径方向の断面図を
示す図を図４に示す。このアブソリュートエンコーダの
入力軸１９は軸受け９０を介してケーシング８１の中に
取付けられており、非磁性体の歯車２５とロータ６０が
入力軸１９に嵌着されている。軸２０は軸受け９１と軸
受け９２を介してケーシング８２とケーシング８４の中
に取付けられており、非磁性体の歯車２６と非磁性体の
歯車２７、非磁性体の歯車２９が軸２０に嵌着されてい
る。軸８０はケーシング８２とケーシング８４に支持さ
れている。非磁性体の歯車２８とロータ６２は軸受け９
３を介して軸８０に取付けられている。非磁性体の歯車
３０とロータ６４は軸受け９４を介して軸８０に取付け
られている。歯車２５と歯車２６、歯車２７と歯車２
８、歯車２９と歯車３０のかみ合いによって減速歯車機
構が設けられている。歯車２８とロータ６２、歯車３０
とロータ６４は接着されており、前記減速歯車機構によ
り、入力軸１９が２４回転するとロータ６２が１回転
し、入力軸１９が２５回転するとロータ６４が１回転す
るようになっている。ステータ６１、６３、６５はケー
シング８１、８２、８３、８４に固定されている。ステ
ータ６１、６３、６５とロータ６０、６２、６４はどれ
も磁性材料からできており、また各ロータ６０、６２、
６４は円筒形状を成し、かつ回転中心に対して偏心して
回るようになっている。図４に示すように各レゾルバは
ステータに４つの極１０１、１０２、１０３、１０４を
持ち、これらの極歯には巻線１１１、１１２、１１３、
１１４が巻装され、ロータの回転により、ロータとステ
ータ極歯とのエアーギャップが変化することにより、各
巻線のインダクタンスの変化を検出することでロータ回
転位置を検出することができる。
【０００３】図５は図３に示すアブソリュートエンコー
ダ及びその検出回路の一例を示すブロック図であり、同
一構成は同符号を付しその説明を省略する。なお、同図
のレゾルバ２１、２２、２３はそれぞれ図３のステータ
６１とロータ６０、ステータ６３とロータ６２、ステー
タ６５とロータ６４からなるレゾルバに対応している。
各巻線部の４つの巻線の一端はともにパルス励磁回路５
２に、４つの巻線の他端はダイオードアレイ１、２、３
の４つのアノードに接続され、ダイオードアレイ１、
２、３のそれぞれカソードは各電流検出抵抗５、６、
７、８に接続されている。パルス励磁回路５２は、各レ
ゾルバ２１、２２、２３の巻線部７０、７２、７４にパ
ルス励磁信号Ｐｅｘ１、Ｐｅｘ２、Ｐｅｘ３によりパル
ス励磁を行う。このパルス励磁信号の各々のタイミング
は、タイミングコントローラ５１からのタイミング信号
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３により制御されている。これにより励
磁した巻線部の各巻線のインダクタンス変化を励磁から
一定時間後の巻線電流を電流検出抵抗５〜８によって検
出し、さらに２つの巻線の差電流を差動増幅器９、１０
によって検出する。これよりロータ回転角の正弦値、余
弦値に比例した振幅を持つ信号Ａ，Ｂを検出する。信号
Ａ、Ｂは、タイミングコントローラ５１からの変換スタ
ート信号ｔｃによりＡ／Ｄ変換器１１、１２で数値化さ
れ、ロータ回転角の正弦波信号Ａ１と余弦波信号Ｂ１に
変換される。正弦波信号Ａ１と余弦波信号Ｂ１は、励磁
信号Ｐｅｘ１に同期したタイミング信号ｔ１により、レ
ゾルバ２１の検出値としてラッチ回路１３に記憶され
る。同様にして、正弦波信号Ａ１と余弦波信号Ｂ１は、
励磁信号Ｐｅｘ２に同期したタイミング信号ｔ２によ
り、レゾルバ２２の検出値としてラッチ回路１４に記憶
され、正弦波信号Ａ１と余弦波信号Ｂ１は、励磁信号Ｐ
ｅｘ３に同期したタイミング信号ｔ３により、レゾルバ
２３の検出値としてラッチ回路１５に記憶される。この
ように、正弦波信号Ａ１と余弦波Ｂ１は、タイミングコ
ントローラ５１からのタイミング信号ｔ１，ｔ２，ｔ３
によりどの検出器からのものかが識別される。レゾルバ
回転角算出回路４０は、ラッチ回路１３の出力であるレ
ゾルバ２１の検出値Ａ２、Ｂ２を割り算した結果のアー
クタンジェントをとることによりレゾルバ２１の回転角
θ１を算出し出力する。同様にして、レゾルバ回転角算
出回路４７は、ラッチ回路１４の出力であるレゾルバ２
２の検出値Ａ３、Ｂ３を割り算した結果のアークタンジ
ェントをとることにより角度θ２を算出し出力する。そ
して、レゾルバ回転角算出回路４８は、ラッチ回路１５
の出力であるレゾルバ２３の検出値Ａ５、Ｂ５を割り算
した結果のアークタンジェントをとることにより角度θ
３を算出し出力する。角度θ１、θ２、θ３は０〜２５
５の数値で表現される。回転角θ１、θ２、θ３は、桁
合わせ回路５０により、次式（１）〜（３）を計算して
角度θ４を求める。
ダ及びその検出回路の一例を示すブロック図であり、同
一構成は同符号を付しその説明を省略する。なお、同図
のレゾルバ２１、２２、２３はそれぞれ図３のステータ
６１とロータ６０、ステータ６３とロータ６２、ステー
タ６５とロータ６４からなるレゾルバに対応している。
各巻線部の４つの巻線の一端はともにパルス励磁回路５
２に、４つの巻線の他端はダイオードアレイ１、２、３
の４つのアノードに接続され、ダイオードアレイ１、
２、３のそれぞれカソードは各電流検出抵抗５、６、
７、８に接続されている。パルス励磁回路５２は、各レ
ゾルバ２１、２２、２３の巻線部７０、７２、７４にパ
ルス励磁信号Ｐｅｘ１、Ｐｅｘ２、Ｐｅｘ３によりパル
ス励磁を行う。このパルス励磁信号の各々のタイミング
は、タイミングコントローラ５１からのタイミング信号
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３により制御されている。これにより励
磁した巻線部の各巻線のインダクタンス変化を励磁から
一定時間後の巻線電流を電流検出抵抗５〜８によって検
出し、さらに２つの巻線の差電流を差動増幅器９、１０
によって検出する。これよりロータ回転角の正弦値、余
弦値に比例した振幅を持つ信号Ａ，Ｂを検出する。信号
Ａ、Ｂは、タイミングコントローラ５１からの変換スタ
ート信号ｔｃによりＡ／Ｄ変換器１１、１２で数値化さ
れ、ロータ回転角の正弦波信号Ａ１と余弦波信号Ｂ１に
変換される。正弦波信号Ａ１と余弦波信号Ｂ１は、励磁
信号Ｐｅｘ１に同期したタイミング信号ｔ１により、レ
ゾルバ２１の検出値としてラッチ回路１３に記憶され
る。同様にして、正弦波信号Ａ１と余弦波信号Ｂ１は、
励磁信号Ｐｅｘ２に同期したタイミング信号ｔ２によ
り、レゾルバ２２の検出値としてラッチ回路１４に記憶
され、正弦波信号Ａ１と余弦波信号Ｂ１は、励磁信号Ｐ
ｅｘ３に同期したタイミング信号ｔ３により、レゾルバ
２３の検出値としてラッチ回路１５に記憶される。この
ように、正弦波信号Ａ１と余弦波Ｂ１は、タイミングコ
ントローラ５１からのタイミング信号ｔ１，ｔ２，ｔ３
によりどの検出器からのものかが識別される。レゾルバ
回転角算出回路４０は、ラッチ回路１３の出力であるレ
ゾルバ２１の検出値Ａ２、Ｂ２を割り算した結果のアー
クタンジェントをとることによりレゾルバ２１の回転角
θ１を算出し出力する。同様にして、レゾルバ回転角算
出回路４７は、ラッチ回路１４の出力であるレゾルバ２
２の検出値Ａ３、Ｂ３を割り算した結果のアークタンジ
ェントをとることにより角度θ２を算出し出力する。そ
して、レゾルバ回転角算出回路４８は、ラッチ回路１５
の出力であるレゾルバ２３の検出値Ａ５、Ｂ５を割り算
した結果のアークタンジェントをとることにより角度θ
３を算出し出力する。角度θ１、θ２、θ３は０〜２５
５の数値で表現される。回転角θ１、θ２、θ３は、桁
合わせ回路５０により、次式（１）〜（３）を計算して
角度θ４を求める。
【数１】 θ２’＝θ１＋２５６・｛（２４・θ２−θ１＋１２８）／２５６｝…（１） θ２’−２５・θ３≧０ のとき θ４＝θ２’＋６１４４・｛（θ２’−２５・θ３＋１２８）／２５６｝ …（２） θ２’−２５・θ３＜０ のとき θ４＝θ２’＋６１４４・｛（θ２’−２５・θ３＋６５２８）／２５６｝ …（３） なお、上式（１）〜（３）の演算はすべて整数で行な
う。上記計算結果によりθ４は、入力軸１９の回転角を
６００回転まで０〜１５３５９９の数値で表すことがで
きる（特開平２−１２０１４号公報参照）。
う。上記計算結果によりθ４は、入力軸１９の回転角を
６００回転まで０〜１５３５９９の数値で表すことがで
きる（特開平２−１２０１４号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来のアブソリ
ュートエンコーダにおいては、複数のレゾルバが用いら
れており、これらのレゾルバ間での磁気干渉が問題とな
る。すなわち、検出しようとするレゾルバで発生した磁
界が隣接するレゾルバに回り込むことにより、他のレゾ
ルバの回転角に依存するインダクタンス変化が、検出し
ようとするレゾルバのインダクタンス変化に加わり、検
出されたインダクタンス変化は、実際には合成されたイ
ンダクタンス変化に応答したものとなる。よって、十分
な精度を得ることができないという問題がある。この磁
気干渉を避けるためには、従来各レゾルバを磁気干渉の
問題とならない距離以上に離して配置する必要があり、
そのため装置全体が大型となるという問題があった。本
発明は、前述の問題を解決するためになされたものであ
り、その目的は他のレゾルバに依存するインダクタンス
変化の影響を排除することにより、レゾルバ間の間隔を
詰め、小型化されたアブソリュートエンコーダを提供す
ることにある。
ュートエンコーダにおいては、複数のレゾルバが用いら
れており、これらのレゾルバ間での磁気干渉が問題とな
る。すなわち、検出しようとするレゾルバで発生した磁
界が隣接するレゾルバに回り込むことにより、他のレゾ
ルバの回転角に依存するインダクタンス変化が、検出し
ようとするレゾルバのインダクタンス変化に加わり、検
出されたインダクタンス変化は、実際には合成されたイ
ンダクタンス変化に応答したものとなる。よって、十分
な精度を得ることができないという問題がある。この磁
気干渉を避けるためには、従来各レゾルバを磁気干渉の
問題とならない距離以上に離して配置する必要があり、
そのため装置全体が大型となるという問題があった。本
発明は、前述の問題を解決するためになされたものであ
り、その目的は他のレゾルバに依存するインダクタンス
変化の影響を排除することにより、レゾルバ間の間隔を
詰め、小型化されたアブソリュートエンコーダを提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明にかかるアブソリュートエンコーダは、所
定の回転数比の複数の回転軸に各々配置され、当該個々
の回転軸の回転角を検出する複数のレゾルバの検出回転
角に基づき、前記回転軸の少なくともひとつの回転軸の
複数回の回転にわたる回転角を検出するアブソリュート
エンコーダであって、他のレゾルバに依存して発生する
信号成分を打ち消す補正信号を、少なくとも１個のレゾ
ルバに関し発生する補正信号発生手段と、レゾルバの検
出信号と当該レゾルバに関する前記補正信号を加算し
て、補正検出信号を得る加算手段と、前記補正検出信号
に基づき当該レゾルバの回転角を算出するレゾルバ回転
角算出回路と、を有している。この構成によれば、回転
角を検出したいレゾルバ以外のレゾルバによって発生す
るインダクタンス変化の影響が排除されるので、複数の
レゾルバの間隔を狭くすることができ、装置全体の外形
を小さくすることができる。さらに、前記補正検出信号
の算出にかかる複数のレゾルバを同心に配置することも
できる。これによれば、他のレゾルバに与える影響が単
純化され補正信号の発生が単純化される。さらに、前記
補正信号は、少なくともひとつの隣接するレゾルバによ
って検出される信号に基づき発生されるものとすること
もできる。隣接レゾルバ間の磁気干渉のみを考慮するよ
うにすることで、補正信号の発生が単純化される。さら
に、前記補正信号は、前記隣接するレゾルバの回転角に
対応して予め記憶され、これを前記回転角に応じて読み
出すことによって発生されるものとすることもできる。
これによれば、回転角を検出するごとに、補正信号を算
出する必要がなく回路の負担が軽減される。
めに、本発明にかかるアブソリュートエンコーダは、所
定の回転数比の複数の回転軸に各々配置され、当該個々
の回転軸の回転角を検出する複数のレゾルバの検出回転
角に基づき、前記回転軸の少なくともひとつの回転軸の
複数回の回転にわたる回転角を検出するアブソリュート
エンコーダであって、他のレゾルバに依存して発生する
信号成分を打ち消す補正信号を、少なくとも１個のレゾ
ルバに関し発生する補正信号発生手段と、レゾルバの検
出信号と当該レゾルバに関する前記補正信号を加算し
て、補正検出信号を得る加算手段と、前記補正検出信号
に基づき当該レゾルバの回転角を算出するレゾルバ回転
角算出回路と、を有している。この構成によれば、回転
角を検出したいレゾルバ以外のレゾルバによって発生す
るインダクタンス変化の影響が排除されるので、複数の
レゾルバの間隔を狭くすることができ、装置全体の外形
を小さくすることができる。さらに、前記補正検出信号
の算出にかかる複数のレゾルバを同心に配置することも
できる。これによれば、他のレゾルバに与える影響が単
純化され補正信号の発生が単純化される。さらに、前記
補正信号は、少なくともひとつの隣接するレゾルバによ
って検出される信号に基づき発生されるものとすること
もできる。隣接レゾルバ間の磁気干渉のみを考慮するよ
うにすることで、補正信号の発生が単純化される。さら
に、前記補正信号は、前記隣接するレゾルバの回転角に
対応して予め記憶され、これを前記回転角に応じて読み
出すことによって発生されるものとすることもできる。
これによれば、回転角を検出するごとに、補正信号を算
出する必要がなく回路の負担が軽減される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるアブソリュ
ートエンコーダの好適な実施の形態（以下、実施形態と
記す）について図面に従って説明する。図１は本実施形
態の構成ブロック図であり、図４などに示す従来の装置
と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。本実施形態においては、図３のロータ６２とロータ
６４の間の間隔を極力小さくしている。そのため、ロー
タ６２とステータ６３、巻線７２からなるレゾルバ２２
と、ロータ６４とステータ６５、巻線７４からなるレゾ
ルバ２３には、お互いに磁気干渉が発生している。検出
対象のレゾルバ２２のロータ回転角θ２とその検出値Ａ
３，Ｂ３の関係は、図２のようになる。これは、式
（４）、（５）で表され、検出対象のレゾルバのみの信
号に、隣接レゾルバ２３の回転角θ３に依存して発生す
る信号成分を加算したものである。
ートエンコーダの好適な実施の形態（以下、実施形態と
記す）について図面に従って説明する。図１は本実施形
態の構成ブロック図であり、図４などに示す従来の装置
と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。本実施形態においては、図３のロータ６２とロータ
６４の間の間隔を極力小さくしている。そのため、ロー
タ６２とステータ６３、巻線７２からなるレゾルバ２２
と、ロータ６４とステータ６５、巻線７４からなるレゾ
ルバ２３には、お互いに磁気干渉が発生している。検出
対象のレゾルバ２２のロータ回転角θ２とその検出値Ａ
３，Ｂ３の関係は、図２のようになる。これは、式
（４）、（５）で表され、検出対象のレゾルバのみの信
号に、隣接レゾルバ２３の回転角θ３に依存して発生す
る信号成分を加算したものである。
【数２】 Ａ３＝Ｇ・ｓｉｎ（θ２）＋Ｋ・ｓｉｎ（θ３） …（４） Ｂ３＝Ｇ・ｃｏｓ（θ２）＋Ｋ・ｃｏｓ（θ３） …（５） なお、Ｇは、インダクタンス変化の割合を示す係数であ
り、Ｋは、磁気干渉の割合を示す係数である。従って、
補正信号発生器４２は、レゾルバ２３の角度θ３に基づ
き式（６）、（７）を計算し、レゾルバ２２の検出値Ａ
３、Ｂ３に生じる磁気干渉の量である補正値Ａ８、Ｂ８
を出力する。加算器４１は、ラッチ回路１４の出力であ
るレゾルバ２２の検出値Ａ３、Ｂ３に補正値Ａ８、Ｂ８
を加えることにより補正後の検出値Ａ４、Ｂ４を算出し
出力する。レゾルバ回転角算出回路４７は、補正後の検
出値Ａ４、Ｂ４を割り算した結果のアークタンジェント
をとることにより角度θ２を算出し出力する。同様にし
て、補正信号発生器４４は、レゾルバ２２の角度θ２に
基づき式（８）、（９）を計算し、レゾルバ２３の検出
値Ａ５、Ｂ５に生じる磁気干渉の量である補正値Ａ７、
Ｂ７を出力する。加算器４３は、ラッチ回路１５の出力
であるレゾルバ２３の検出値Ａ５、Ｂ５に補正値Ａ７、
Ｂ７を加えることにより補正後の検出値Ａ６、Ｂ６を算
出し出力する。レゾルバ回転角算出回路４８は、補正後
の検出値Ａ６、Ｂ６を割り算した結果のアークタンジェ
ントをとることにより角度θ３を算出し出力する。
り、Ｋは、磁気干渉の割合を示す係数である。従って、
補正信号発生器４２は、レゾルバ２３の角度θ３に基づ
き式（６）、（７）を計算し、レゾルバ２２の検出値Ａ
３、Ｂ３に生じる磁気干渉の量である補正値Ａ８、Ｂ８
を出力する。加算器４１は、ラッチ回路１４の出力であ
るレゾルバ２２の検出値Ａ３、Ｂ３に補正値Ａ８、Ｂ８
を加えることにより補正後の検出値Ａ４、Ｂ４を算出し
出力する。レゾルバ回転角算出回路４７は、補正後の検
出値Ａ４、Ｂ４を割り算した結果のアークタンジェント
をとることにより角度θ２を算出し出力する。同様にし
て、補正信号発生器４４は、レゾルバ２２の角度θ２に
基づき式（８）、（９）を計算し、レゾルバ２３の検出
値Ａ５、Ｂ５に生じる磁気干渉の量である補正値Ａ７、
Ｂ７を出力する。加算器４３は、ラッチ回路１５の出力
であるレゾルバ２３の検出値Ａ５、Ｂ５に補正値Ａ７、
Ｂ７を加えることにより補正後の検出値Ａ６、Ｂ６を算
出し出力する。レゾルバ回転角算出回路４８は、補正後
の検出値Ａ６、Ｂ６を割り算した結果のアークタンジェ
ントをとることにより角度θ３を算出し出力する。
【数３】 Ａ８＝−Ｋ・ｓｉｎ（θ３） …（６） Ｂ８＝−Ｋ・ｃｏｓ（θ３） …（７） Ａ７＝−Ｋ・ｓｉｎ（θ２） …（８） Ｂ７＝−Ｋ・ｃｏｓ（θ２） …（９） なお、磁気干渉は近接したレゾルバ同士の位置関係によ
って決まるので、補正信号発生器４２に記憶される数値
は、このアブソリュートエンコーダの製造段階に、レゾ
ルバ２３の角度θ３とレゾルバ２２の検出値Ａ３、Ｂ３
に生じる磁気干渉の量の関係を測定し、ＲＯＭなどに記
憶しておいてもよい。補正信号発生器４４も同様であ
る。また、補正信号発生器４２に記憶される数値は、磁
気干渉の程度に応じた振幅の正弦波のテーブルでもよ
く、この場合は、補正値Ａ８と補正値Ｂ８は９０度位相
が異なるように出力する。
って決まるので、補正信号発生器４２に記憶される数値
は、このアブソリュートエンコーダの製造段階に、レゾ
ルバ２３の角度θ３とレゾルバ２２の検出値Ａ３、Ｂ３
に生じる磁気干渉の量の関係を測定し、ＲＯＭなどに記
憶しておいてもよい。補正信号発生器４４も同様であ
る。また、補正信号発生器４２に記憶される数値は、磁
気干渉の程度に応じた振幅の正弦波のテーブルでもよ
く、この場合は、補正値Ａ８と補正値Ｂ８は９０度位相
が異なるように出力する。
【０００７】
【図１】 本発明にかかるアブソリュートエンコーダの
好適な実施形態の構成ブロック図である。
好適な実施形態の構成ブロック図である。
【図２】 検出対象のレゾルバのロータ回転角とその検
出信号の関係を示す図である。
出信号の関係を示す図である。
【図３】 従来のアブソリュートエンコーダの軸方向断
面図である。
面図である。
【図４】 従来のアブソリュートエンコーダの１個のレ
ゾルバの径方向の断面図である。
ゾルバの径方向の断面図である。
【図５】 従来のアブソリュートエンコーダの例を示す
構成ブロック図である。
構成ブロック図である。
１、２、３ ダイオードアレイ ５、６、７、８ 電流検出用抵抗器 ９、１０ 差動増幅器 １１、１２ Ａ／Ｄ変換器 １３、１４、１５ ラッチ回路 １９ 入力軸 ２０ 軸 ２１、２２、２３ レゾルバ ２５、２６、２７、２８、２９、３０ 歯車 ４０、４７、４８ レゾルバ回転角算出回路 ４１、４３ 加算器 ４２、４４ 補正信号発生器 ５０ 桁合わせ回路 ５１ タイミングコントローラ ５２ パルス励磁回路 ６０、６２、６４ ロータ ６１、６３、６５ ステータ ７０、７２、７４ 巻線 ８１、８２、８３、８４ ケーシング ９０、９１、９２ 軸受け １０１、１０２、１０３、１０４ 極 １１１、１１２、１１３、１１４ 巻線。
Claims (4)
- 【請求項１】 所定の回転数比の複数の回転軸に各々配
置され、当該個々の回転軸の回転角を検出する複数のレ
ゾルバの検出回転角に基づき、前記回転軸の少なくとも
ひとつの回転軸の複数回の回転にわたる回転角を検出す
るアブソリュートエンコーダにおいて、 他のレゾルバに依存して発生する信号成分を打ち消す補
正信号を、少なくとも１個のレゾルバに関し発生する補
正信号発生手段と、 レゾルバの検出信号と当該レゾルバに関する前記補正信
号を加算して、補正検出信号を得る加算手段と、 前記補正検出信号に基づき当該レゾルバの回転角を算出
するレゾルバ回転角算出回路と、を有するアブソリュー
トエンコーダ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のアブソリュートエンコ
ーダにおいて、前記補正検出信号の算出にかかる複数の
レゾルバが同心に配置されているアブソリュートエンコ
ーダ。 - 【請求項３】 請求項１に記載のアブソリュートエンコ
ーダにおいて、前記補正信号は、少なくともひとつの隣
接するレゾルバによって検出される信号に基づき発生さ
れるアブソリュートエンコーダ。 - 【請求項４】 請求項１に記載のアブソリュートエンコ
ーダにおいて、前記補正信号は、前記隣接するレゾルバ
の回転角に対応して予め記憶され、これを前記回転角に
応じて読み出すことによって発生されるアブソリュート
エンコーダ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06803896A JP3170449B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | アブソリュートエンコーダ |
| US08/813,291 US5925953A (en) | 1996-03-25 | 1997-03-10 | Absolute encoder avoiding magnetic interference |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06803896A JP3170449B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | アブソリュートエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257410A true JPH09257410A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3170449B2 JP3170449B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=13362236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06803896A Expired - Fee Related JP3170449B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | アブソリュートエンコーダ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5925953A (ja) |
| JP (1) | JP3170449B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001114116A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-24 | Alps Electric Co Ltd | 回転角検出装置 |
| JP2002511571A (ja) * | 1998-04-14 | 2002-04-16 | ハネウエル・インコーポレーテッド | センサの非線形領域に対する補正機能を具備した位置検出装置 |
| JP2009133647A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 冗長型角度検出構造 |
| JP2010271333A (ja) * | 1999-03-15 | 2010-12-02 | Amitec:Kk | 回転型位置検出装置 |
| US8271221B2 (en) | 2007-03-26 | 2012-09-18 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Phase detection device and position detection device |
| KR20170008381A (ko) * | 2015-07-13 | 2017-01-24 | 현대모비스 주식회사 | 모터 속도 측정 장치 및 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE50310186D1 (de) * | 2002-10-10 | 2008-09-04 | Ebm Papst St Georgen Gmbh & Co | Vorrichtung zum Erfassen des Absolutwinkels einer Welle |
| JP4261945B2 (ja) * | 2003-03-06 | 2009-05-13 | 日本精工株式会社 | 角度位置検出装置 |
| JP4515120B2 (ja) * | 2004-03-12 | 2010-07-28 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | レゾルバディジタル角度変換装置および方法ならびにプログラム |
| US8390240B2 (en) * | 2007-08-06 | 2013-03-05 | GM Global Technology Operations LLC | Absolute position sensor for field-oriented control of an induction motor |
| EP3249800B1 (en) * | 2015-01-23 | 2019-03-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Ac rotating machine control device |
| JP6518090B2 (ja) * | 2015-03-11 | 2019-05-22 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 回転角度検出装置 |
| CN111721329B (zh) * | 2020-07-07 | 2021-11-23 | 哈尔滨理工大学 | 一种三霍尔磁电编码器及免反正切计算角度解算方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58106691A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-25 | 株式会社エスジ− | アブソリュート位置検出装置 |
| JPS59188518A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-25 | Fanuc Ltd | サ−ボ制御系の絶対位置検出方式 |
| JPH0621798B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1994-03-23 | オ−クマ株式会社 | アブソリュート位置検出器及びその検出回路 |
| WO1990015968A1 (de) * | 1989-06-19 | 1990-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur erzeugung einer drehzahlproportionalen spannung mit einem resolver und schaltungsanordnung zur durchführung des verfahrens |
| JPH0328715A (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-06 | Okuma Mach Works Ltd | アブソリュート位置検出器 |
| EP0558921B2 (en) * | 1992-01-31 | 2003-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Synchronous rotating apparatus of plurality of shafts |
| US5739775A (en) * | 1993-07-22 | 1998-04-14 | Bourns, Inc. | Digital input and control device |
| JP3414893B2 (ja) * | 1995-07-12 | 2003-06-09 | オークマ株式会社 | 回転位置検出装置 |
| US5710509A (en) * | 1995-10-30 | 1998-01-20 | Atsutoshi Goto | Phase difference detection device for an inductive position detector |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP06803896A patent/JP3170449B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-10 US US08/813,291 patent/US5925953A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002511571A (ja) * | 1998-04-14 | 2002-04-16 | ハネウエル・インコーポレーテッド | センサの非線形領域に対する補正機能を具備した位置検出装置 |
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Also Published As
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|---|---|
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| US5925953A (en) | 1999-07-20 |
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