JPH02105015A - 回転体の絶対位置検出装置 - Google Patents
回転体の絶対位置検出装置Info
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- JPH02105015A JPH02105015A JP25900888A JP25900888A JPH02105015A JP H02105015 A JPH02105015 A JP H02105015A JP 25900888 A JP25900888 A JP 25900888A JP 25900888 A JP25900888 A JP 25900888A JP H02105015 A JPH02105015 A JP H02105015A
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- 230000005405 multipole Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012850 discrimination method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、レゾルバを用いて回転体の絶対位置を検出す
る回転体の絶対位置検出装置に関する。
る回転体の絶対位置検出装置に関する。
（従来の技術）
従来の絶対位置検出装置として、第４図の如き構成のも
のが知られている０図において、１は磁極数２の電磁式
レゾルバ（かかるレゾルバは位置検出器として公知であ
るため、その詳細な説明は省略する。以下、単にレゾル
バという）、２は被検出体である回転体（図示せず）の
回転軸に直結されたレゾルバ１の回転軸、３はレゾルバ
１の励磁巻線に励磁電流を流すための励磁回路、４はレ
ゾルバ／ディジタル変換器（以下、Ｒ／Ｄ変換器という
）であり、レゾルバ１の出力信号（アナログ信号）をデ
ィジタル信号に変換するものである。なお、Ｒ／Ｄ変換
器４についても公知であるため、その詳細な説明は省略
する。
のが知られている０図において、１は磁極数２の電磁式
レゾルバ（かかるレゾルバは位置検出器として公知であ
るため、その詳細な説明は省略する。以下、単にレゾル
バという）、２は被検出体である回転体（図示せず）の
回転軸に直結されたレゾルバ１の回転軸、３はレゾルバ
１の励磁巻線に励磁電流を流すための励磁回路、４はレ
ゾルバ／ディジタル変換器（以下、Ｒ／Ｄ変換器という
）であり、レゾルバ１の出力信号（アナログ信号）をデ
ィジタル信号に変換するものである。なお、Ｒ／Ｄ変換
器４についても公知であるため、その詳細な説明は省略
する。
かかる装置において、回転軸２が回転すると、Ｒ／Ｄ変
換器４の出力端子からは回転軸２の回転角度θに比例し
た角度量がディジタル信号によって得られる。よって、
Ｒ／Ｄ変換器４の出力から、回転軸２に直結された回転
体の絶対位置（基準点からとれたけ回転したかという角
度量）を知ることができる。
換器４の出力端子からは回転軸２の回転角度θに比例し
た角度量がディジタル信号によって得られる。よって、
Ｒ／Ｄ変換器４の出力から、回転軸２に直結された回転
体の絶対位置（基準点からとれたけ回転したかという角
度量）を知ることができる。
（発明が解決しようとする課題）
第４図に示した構成の絶対位置検出装置において、回転
体の絶対位Ｍ（角度）を高精度、高分解能で得るために
は、レゾルバ１の出力信号にその要求に見合った高い精
度が、また、Ｒ／Ｄ変換器４にはその要求に見合った高
い分解能が必要になる。
体の絶対位Ｍ（角度）を高精度、高分解能で得るために
は、レゾルバ１の出力信号にその要求に見合った高い精
度が、また、Ｒ／Ｄ変換器４にはその要求に見合った高
い分解能が必要になる。
しかし、レゾルバ１の出力信号の精度や、Ｒ／Ｄ変換器
４の分解能をある値以上に高くすることは大幅なコスト
アップにつながるばかりか、製造上の限界からの制約を
受け、装置の製造が困難となる。従って、従来において
は、様々な制約により高精度・高分解能の絶対位置検出
装置を得ることができないという問題があった。
４の分解能をある値以上に高くすることは大幅なコスト
アップにつながるばかりか、製造上の限界からの制約を
受け、装置の製造が困難となる。従って、従来において
は、様々な制約により高精度・高分解能の絶対位置検出
装置を得ることができないという問題があった。
本発明は上記問題点を解決するべく提案されたもので、
その目的とするところは、低コストにて製造上の制約を
受けることのない高精度かつ高分解能の絶対位置検出装
置を提供することにある。
その目的とするところは、低コストにて製造上の制約を
受けることのない高精度かつ高分解能の絶対位置検出装
置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため１本発明は１回転体の回転軸に
直結された第１のレゾルバと、この第１のレゾルバの出
力信号をディジタル信号としての第１の位置信号に変換
する第１のＲ／Ｄ変換器と、前記第１のレゾルバの回転
軸に直結されかつ前記第１のレゾルバよりも多極の第２
のレゾルバと。
直結された第１のレゾルバと、この第１のレゾルバの出
力信号をディジタル信号としての第１の位置信号に変換
する第１のＲ／Ｄ変換器と、前記第１のレゾルバの回転
軸に直結されかつ前記第１のレゾルバよりも多極の第２
のレゾルバと。
この第２のレゾルバの出力信号をディジタル信号として
の第２の位置信号に変換する第２のＲ／Ｄ変換器とを備
え、前記第１及び第２の位置信号から前記回転体の絶対
位置を示す第３の位置信号を得ることを特徴とする。
の第２の位置信号に変換する第２のＲ／Ｄ変換器とを備
え、前記第１及び第２の位置信号から前記回転体の絶対
位置を示す第３の位置信号を得ることを特徴とする。
（作用）
一般に、レゾルバの磁極数を多くすれば、回転体が１回
転（３６０度）する間に、Ｒ／Ｄ変換器からは（３６０
Ｘｎ）変分（ここで、ｎ＝磁極数／２）に相当するディ
ジタル量の角度信号を得ることができる。従って、Ｒ／
Ｄ変換器の分解能を高めなくても、レゾルバの多極化に
よってほぼｎ倍の精度及び分解能の角度信号を得ること
が可能である。
転（３６０度）する間に、Ｒ／Ｄ変換器からは（３６０
Ｘｎ）変分（ここで、ｎ＝磁極数／２）に相当するディ
ジタル量の角度信号を得ることができる。従って、Ｒ／
Ｄ変換器の分解能を高めなくても、レゾルバの多極化に
よってほぼｎ倍の精度及び分解能の角度信号を得ること
が可能である。
しかるに、この場合１回転体が１回転する間にＲ／Ｄ変
換器の出力信号はｎ回転分の角度信号を出力するので、
現在、その角度信号が何回転目のものであるのかが判別
できないと一回転体の絶対位置（角度）を知ることがで
きない点に鑑み１本発明においては、第２のレゾルバで
ある多極レゾルバに接続された第２のＲ／Ｄ変換器の出
力信号（第２の位置信号）が現在何回転目の信号である
のかを、多極レゾルバの回転軸に直結された第１のレゾ
ルバのＲ／Ｄ変換器（第１のＲ／Ｄ変換Ｍｈ）の出力信
号（第１の位置信号）から判別して回転体の絶対位置を
示す第３の位置信号を得ることにより、等価的に高精度
・高分解能の絶対位置検出を可能とする。
換器の出力信号はｎ回転分の角度信号を出力するので、
現在、その角度信号が何回転目のものであるのかが判別
できないと一回転体の絶対位置（角度）を知ることがで
きない点に鑑み１本発明においては、第２のレゾルバで
ある多極レゾルバに接続された第２のＲ／Ｄ変換器の出
力信号（第２の位置信号）が現在何回転目の信号である
のかを、多極レゾルバの回転軸に直結された第１のレゾ
ルバのＲ／Ｄ変換器（第１のＲ／Ｄ変換Ｍｈ）の出力信
号（第１の位置信号）から判別して回転体の絶対位置を
示す第３の位置信号を得ることにより、等価的に高精度
・高分解能の絶対位置検出を可能とする。
（実施例）
以下１図に沿って本発明の一実施例を説明する。
第１図はこの実施例の構成を示すもので、図において、
ＩＡは第１のレゾルバとしての２極レゾルバ、ＩＢは第
２のレゾルバとしての多極即ち１６極（ｎ＝８）レゾル
バ、２Ａは回転体（図示せず）に直結されたレゾルバＩ
Ａの回転軸、２Ｂは前記回転軸２Ａに直結されたレゾル
バＩＢの回転軸、３′はレゾルバＬＡ、ＩＢの励磁用の
励磁回路。
ＩＡは第１のレゾルバとしての２極レゾルバ、ＩＢは第
２のレゾルバとしての多極即ち１６極（ｎ＝８）レゾル
バ、２Ａは回転体（図示せず）に直結されたレゾルバＩ
Ａの回転軸、２Ｂは前記回転軸２Ａに直結されたレゾル
バＩＢの回転軸、３′はレゾルバＬＡ、ＩＢの励磁用の
励磁回路。
４Ａは４ビツトのディジタル信号としての第１の位置信
号を出力する第１のＲ／Ｄ変換器、４Ｂは４ビツトの角
度分解能を有し、かつ第２の位置信号を出力する第２の
Ｒ／Ｄ変換器、５はＲ／Ｄ変換器４Ａの出力信号のうち
下位から２番目のビットと、Ｒ／Ｄ変換器４Ｂの出力信
号のうち上位２ビツトとが入力され、後述する真理値表
（第１表）に基づいたディジタル処理を行ない、Ｒ／Ｄ
変換器４Ａの出力信号の上位２ビツトに＋１または−１
を加算するためのデータを作る判別回路、６は、Ｒ／Ｄ
変換器４Ａの出力信号のうち下位２ビツトを除く上位２
ビツトと、判別回路５の２ビツトの出力信号とが入力さ
れてこれらが加算される加算回路である。
号を出力する第１のＲ／Ｄ変換器、４Ｂは４ビツトの角
度分解能を有し、かつ第２の位置信号を出力する第２の
Ｒ／Ｄ変換器、５はＲ／Ｄ変換器４Ａの出力信号のうち
下位から２番目のビットと、Ｒ／Ｄ変換器４Ｂの出力信
号のうち上位２ビツトとが入力され、後述する真理値表
（第１表）に基づいたディジタル処理を行ない、Ｒ／Ｄ
変換器４Ａの出力信号の上位２ビツトに＋１または−１
を加算するためのデータを作る判別回路、６は、Ｒ／Ｄ
変換器４Ａの出力信号のうち下位２ビツトを除く上位２
ビツトと、判別回路５の２ビツトの出力信号とが入力さ
れてこれらが加算される加算回路である。
ここで、Ｒ／Ｄ変換器４Ａの角度分解能について説明す
る。Ｒ／Ｄ変換器４Ｂの入力側の多極レゾルバＩＢは１
６極であるため、Ｒ／Ｄ変換器４Ａの角度分解能は３６
０度の１６分の１、即ち、３６０度の２４分の１となる
。この場合、角度分解能を４ビツトと称する。Ｒ／Ｄ変
換器４Ｂは、４ビツトのＲ／Ｄ変換器とする。なお、Ｒ
／Ｄ変換器４Ｂのビット数は必ずしもＲ／Ｄ変換器４Ａ
のそれと同じにする必要はない。
る。Ｒ／Ｄ変換器４Ｂの入力側の多極レゾルバＩＢは１
６極であるため、Ｒ／Ｄ変換器４Ａの角度分解能は３６
０度の１６分の１、即ち、３６０度の２４分の１となる
。この場合、角度分解能を４ビツトと称する。Ｒ／Ｄ変
換器４Ｂは、４ビツトのＲ／Ｄ変換器とする。なお、Ｒ
／Ｄ変換器４Ｂのビット数は必ずしもＲ／Ｄ変換器４Ａ
のそれと同じにする必要はない。
また、第１図において、Ｒ／Ｄ変換器４Ａの出力信号を
ＡＢＳ信号、Ｒ／Ｄ変換器４Ｂの出力信号をＩＮＣ信号
と呼ぶこととする。ここで説明を簡単にするために、ま
ずＡＢＳ信号とＩＮＣ信号とは、何れも真値に対して誤
差がゼロであるとする。
ＡＢＳ信号、Ｒ／Ｄ変換器４Ｂの出力信号をＩＮＣ信号
と呼ぶこととする。ここで説明を簡単にするために、ま
ずＡＢＳ信号とＩＮＣ信号とは、何れも真値に対して誤
差がゼロであるとする。
第２図はレゾルバＬＡ、ＩＢの回転軸２Ａ、２Ｂが１回
転したときの回転角度（３６０度）を８等分したときの
各区間Ｏ〜７を示したものである。この場合、各区間の
幅は３６０／８ ＝ ４５度となる６図にはＡＢＳ信号
及びＩＮＣ信号（何れもディジタル信号）をアナログ変
換した波形とＡＢＳ信号のディジタル値とを示してあり
、この場合、多極レゾルバＩＢは１６極であるから、Ｉ
ＮＣ信号の一周期は４５度である。なお、ＩＮＣ信号も
ＡＢＳ信号と同様に階段状の波形（この場合、ＩＮＣ信
号用のＲ／Ｄ変換器４Ｂは４ビツトであるため、１サイ
クルすなわち１区間（４５度）は１６ステツプ）となる
が１便宜上、第２図では直線で示されている。
転したときの回転角度（３６０度）を８等分したときの
各区間Ｏ〜７を示したものである。この場合、各区間の
幅は３６０／８ ＝ ４５度となる６図にはＡＢＳ信号
及びＩＮＣ信号（何れもディジタル信号）をアナログ変
換した波形とＡＢＳ信号のディジタル値とを示してあり
、この場合、多極レゾルバＩＢは１６極であるから、Ｉ
ＮＣ信号の一周期は４５度である。なお、ＩＮＣ信号も
ＡＢＳ信号と同様に階段状の波形（この場合、ＩＮＣ信
号用のＲ／Ｄ変換器４Ｂは４ビツトであるため、１サイ
クルすなわち１区間（４５度）は１６ステツプ）となる
が１便宜上、第２図では直線で示されている。
次に、ＡＢＳ信号の角度検出精度が士（３６０／４ｎ）
度の如く、所定範囲の誤差を有する場合（実施例ではｎ
＝８）について説明する。
度の如く、所定範囲の誤差を有する場合（実施例ではｎ
＝８）について説明する。
第３図に上記誤差のある場合における第２図の区間０付
近を示す０図には、真の区間Ｏを更に２等分した小区間
（０−ａ）、 （０−ｂ）及びＡＢＳ信号から求めたそ
れらがとり得る範囲（０−ａ）’。
近を示す０図には、真の区間Ｏを更に２等分した小区間
（０−ａ）、 （０−ｂ）及びＡＢＳ信号から求めたそ
れらがとり得る範囲（０−ａ）’。
（ｏ −ｂ ）’とが示しである。なお、図におけるＡ
及びＢの部分の角度範囲は、各区間の真の値の４分の１
である。
及びＢの部分の角度範囲は、各区間の真の値の４分の１
である。
第３図において、真の位置が区間７のＡの部分にある場
合、ＡＢＳ信号から求めたその点の区間の値は、区間Ｏ
の場合と区間７の場合とが存在することになり、このま
までは、ＡＢＳ信号の値から真の位置が区間Ｏ２区間７
のどちらの区間にあるのかを直接判別することができな
い。
合、ＡＢＳ信号から求めたその点の区間の値は、区間Ｏ
の場合と区間７の場合とが存在することになり、このま
までは、ＡＢＳ信号の値から真の位置が区間Ｏ２区間７
のどちらの区間にあるのかを直接判別することができな
い。
しかるに、真の位置がＡの部分にある場合には、次の２
つの条件が必ず成立している。
つの条件が必ず成立している。
■ＡＢＳ信号から求めた区間が区間０である場合には、
その時のＡＢＳ信号のデータ値はＯ区間の前半である（
０−ａ）となっている、即ち、ＡＢＳ信号のデータ値の
最下位ビットはＯとなっている。
その時のＡＢＳ信号のデータ値はＯ区間の前半である（
０−ａ）となっている、即ち、ＡＢＳ信号のデータ値の
最下位ビットはＯとなっている。
■この時のＩＮＣ信号のデータはＩＮＣ信号の一周期（
４５度）を４等分した一番後の区間（３３，７５〜４５
度）を示す値となっている。即ち、ＩＮＣ信号のデータ
値の上位２ビツトは“１１”となっている。
４５度）を４等分した一番後の区間（３３，７５〜４５
度）を示す値となっている。即ち、ＩＮＣ信号のデータ
値の上位２ビツトは“１１”となっている。
よって、真の位置がＡの部分（真の区間は７である）に
あるとき、ＡＢＳ信号から求めた値が０区間を示してい
たとしても、かかる関係を用いることにより正しく修正
することが可能となる。また、真の位置がＢの部分にあ
る場合においても同様に考えることができる。
あるとき、ＡＢＳ信号から求めた値が０区間を示してい
たとしても、かかる関係を用いることにより正しく修正
することが可能となる。また、真の位置がＢの部分にあ
る場合においても同様に考えることができる。
以上の関係を用いた判別方法を判別回路５により実現す
るための真理値表の一例を第１表に示す。
るための真理値表の一例を第１表に示す。
（以下、余白）
第１表
なお、上記第１表において、′□”部分はＡＢＳ信号を
そのまま出力することを示す。
そのまま出力することを示す。
すなわち、判別回路５では、ＡＢＳ信号の最下位ビット
とＩＮＣ信号の上位２ビツトに基づき、ＡＢＳ信号をそ
のまま出力するか、あるいはＡＢＳ信号に＋１または−
１のデータ値を加算するためのデータを作り、加算回路
６に出力する。・そして、加算回路６からの３ビツトの
出力信号とＲ／Ｄ変換器４Ｂからの４ビツトの出力信号
とによって計７ビツトの高分解能の第３の位置信号が生
成され、かかる位置信号によって回転体の絶対位置が検
出されることになる。なお、第１表の真理値表に基づい
て判別回路５を実現することは容易であるので、判別回
路５の構成の具体的説明は省■する。
とＩＮＣ信号の上位２ビツトに基づき、ＡＢＳ信号をそ
のまま出力するか、あるいはＡＢＳ信号に＋１または−
１のデータ値を加算するためのデータを作り、加算回路
６に出力する。・そして、加算回路６からの３ビツトの
出力信号とＲ／Ｄ変換器４Ｂからの４ビツトの出力信号
とによって計７ビツトの高分解能の第３の位置信号が生
成され、かかる位置信号によって回転体の絶対位置が検
出されることになる。なお、第１表の真理値表に基づい
て判別回路５を実現することは容易であるので、判別回
路５の構成の具体的説明は省■する。
なお、ここまでの説明では、ＩＮＣ信号の誤Ａをゼロと
して扱ってきた。一般に、ＡＢＳ信号し：比へると、Ｉ
ＮＣ信号はレゾルバの精度やＲ／Ｅ変換鼎のビット数は
同じでも誤差は１／ｎ（ｎ＝磁極数／２）となるので、
無視することができる場合が多い、しかし、ＩＮＣ信号
の誤差を考慮することが必要な場合には、その分、ＡＢ
Ｓ信号Ｃ精度を厳しくすることで対処することができる
。
して扱ってきた。一般に、ＡＢＳ信号し：比へると、Ｉ
ＮＣ信号はレゾルバの精度やＲ／Ｅ変換鼎のビット数は
同じでも誤差は１／ｎ（ｎ＝磁極数／２）となるので、
無視することができる場合が多い、しかし、ＩＮＣ信号
の誤差を考慮することが必要な場合には、その分、ＡＢ
Ｓ信号Ｃ精度を厳しくすることで対処することができる
。
また、上記実施例では多極レゾルバとして１６１の場合
を例にして説明したが、他の極数の場合シ二ついても同
様に考えることができる。
を例にして説明したが、他の極数の場合シ二ついても同
様に考えることができる。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば、第１及び第２Ｃレゾルバ
とこれらに対応するＲ／Ｄ変換器とをに合せることによ
り、従来と同程度の角度精度のレゾルバを用いても多極
レゾルバについての磁極柑を２で割ったｎ倍程度に角度
精度を高めること力でき、比較的低コストにて高精度か
つ高分解能Ｃ１絶対位置検出装置を実現することができ
る。また。
とこれらに対応するＲ／Ｄ変換器とをに合せることによ
り、従来と同程度の角度精度のレゾルバを用いても多極
レゾルバについての磁極柑を２で割ったｎ倍程度に角度
精度を高めること力でき、比較的低コストにて高精度か
つ高分解能Ｃ１絶対位置検出装置を実現することができ
る。また。
その際に製造上の種々の制約を受けることもない１
等の効果がある。
等の効果がある。
［第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図及び第３
図はその作用を示す図、第４図は従来例を示す構成図で
ある。 ＋ ＩＡ、ＩＢ・・・レゾルバ ２Ａ
、 ２Ｂ・・・回転軸３′・・・励磁回路
図はその作用を示す図、第４図は従来例を示す構成図で
ある。 ＋ ＩＡ、ＩＢ・・・レゾルバ ２Ａ
、 ２Ｂ・・・回転軸３′・・・励磁回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転体の回転軸に直結された第１のレゾルバと、この第
１のレゾルバの出力信号をディジタル信号としての第１
の位置信号に変換する第１のレゾルバ／ディジタル変換
器と、前記第１のレゾルバの回転軸に直結されかつ前記
第１のレゾルバよりも多極の第２のレゾルバと、この第
２のレゾルバの出力信号をディジタル信号としての第２
の位置信号に変換する第２のレゾルバ／ディジタル変換
器とを備え、 前記第１及び第２の位置信号から前記回転体の絶対位置
を示す第３の位置信号を得ることを特徴とする回転体の
絶対位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25900888A JPH02105015A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 回転体の絶対位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25900888A JPH02105015A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 回転体の絶対位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02105015A true JPH02105015A (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=17328069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25900888A Pending JPH02105015A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 回転体の絶対位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02105015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005121626A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-05-12 | Favess Co Ltd | レゾルバ信号の演算処理方法および演算処理装置 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP25900888A patent/JPH02105015A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005121626A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-05-12 | Favess Co Ltd | レゾルバ信号の演算処理方法および演算処理装置 |
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