專利名稱：異常監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在例如逆變器(inverter)和伺服系統(tǒng)等對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電力變換 器中，用于對(duì)脈沖編碼器(下面，也簡(jiǎn)稱為編碼器)的異常和配線系統(tǒng)的異常進(jìn)行檢測(cè)，實(shí) 現(xiàn)安全功能的異常監(jiān)視裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)安裝在電機(jī)的輸出軸上的脈沖編碼器的輸出信號(hào)，運(yùn)算電機(jī)速度和轉(zhuǎn)子位 置，反饋該運(yùn)算值從而對(duì)電機(jī)進(jìn)行可變速驅(qū)動(dòng)的逆變器和伺服系統(tǒng)正在普及。在這些裝置 中，如果編碼器的輸出信號(hào)存在異常，則難以進(jìn)行正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此歷來(lái)提案有各種檢測(cè)編 碼器的異常和配線系統(tǒng)的異常而將運(yùn)轉(zhuǎn)停止的方法。例如，在專利文獻(xiàn)1 (日本特開(kāi)2008-232978號(hào)公報(bào))中，公開(kāi)有如下的配線異常 檢測(cè)裝置為了進(jìn)行異常監(jiān)視而利用微處理器的內(nèi)部功能，由此減少部件數(shù)量而使電路最 小限度化，實(shí)現(xiàn)費(fèi)用的降低。在該現(xiàn)有技術(shù)(為了便于說(shuō)明，稱為第一現(xiàn)有技術(shù))中，首先，將編碼器的輸出信 號(hào)作為模擬信號(hào)輸入配線異常檢測(cè)裝置。然后，對(duì)上述模擬信號(hào)進(jìn)行A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn) 換，在轉(zhuǎn)換后的電壓電平除去過(guò)渡狀態(tài)成為規(guī)定的中間電壓電平的情況下，判斷在信號(hào)系 統(tǒng)發(fā)生了不完全接觸或短路而檢測(cè)出異常。下面，參照?qǐng)D23，對(duì)該現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在圖23中，配線異常檢測(cè)裝置100包括微處理器120、程序存儲(chǔ)器121、AD轉(zhuǎn)換 器123、定電壓電源電路130、緩沖放大器135、串聯(lián)電阻131a、131b、濾波電容器132a、132b、 和下拉電阻134a、134b。此外，122是微處理器120內(nèi)的存儲(chǔ)器。此外，110是用于對(duì)電機(jī)(未圖示)的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)編碼器。該編碼器 110由以下部分構(gòu)成作為旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)信號(hào)輸出兩相(A相、B相)的信號(hào)的旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè) 電路115 ；作為A相、B相信號(hào)輸出用晶體管的傳感器開(kāi)關(guān)llla、lllb ；吊線二極管(dropper diode) 112a、112b、113a、113b ；和分泄電阻(bleeder resistor) 114a、114b。進(jìn)一步，101是直流電源，102是電源開(kāi)關(guān)，103是接地線，104是電源線，105、106是 信號(hào)線。此外，編碼器110中的A、B是A相信號(hào)、B相信號(hào)的輸出端子。配線異常檢測(cè)裝置 100中的Al、A2表示模擬輸入信號(hào)，微處理器120中的Dl、D2表示傳感器開(kāi)關(guān)11 la、11 lb 的開(kāi)閉邏輯信號(hào)，Vm表示監(jiān)視電壓。作為旋轉(zhuǎn)編碼器110的動(dòng)作，當(dāng)傳感器開(kāi)關(guān)llla、lllb根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)電路115 的輸出信號(hào)而接通或者斷開(kāi)時(shí)，由于吊線二極管112a、112b、113a、113b和分泄電阻114a、 114b的作用，發(fā)生電壓下降。通過(guò)使該電壓下降的電壓作為A相信號(hào)、B相信號(hào)從輸出端子 A、B輸出，經(jīng)信號(hào)線105、106輸入配線異常檢測(cè)裝置100，進(jìn)行如下所述的異常檢測(cè)動(dòng)作。圖24表示輸入配線異常檢測(cè)裝置100的A相、B相的模擬輸入信號(hào)A1、A2的特性。 下面，對(duì)A相的模擬輸入信號(hào)A1的特性進(jìn)行說(shuō)明，B相的模擬輸入信號(hào)A2也為完全相同的
5動(dòng)作。當(dāng)傳感器開(kāi)關(guān)111a接通時(shí)，由于吊線二極管112a的接通電壓下降，使得檢測(cè)出圖 24的電壓電平\。另一方面，當(dāng)傳感器開(kāi)關(guān)111a斷開(kāi)時(shí)，由于分泄電阻114a和吊線二極管 113a的電壓下降，檢測(cè)出電壓電平VH。另外，實(shí)際上，考慮吊線二極管112a、113a的特性的 偏差，將以電壓電平\、VH為中心的一定范圍內(nèi)分別作為正?！癓”電平、正?！癏”電平。如上所述，通過(guò)判定模擬輸入信號(hào)的電壓電平是為“L”電平還是為“H”電平，檢測(cè) 旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)用的脈沖的有無(wú)。此時(shí)，例如如果在信號(hào)線105上發(fā)生斷線或信號(hào)線105與地面接地，則不能檢測(cè)出 上述的電壓下降成分，模擬輸出信號(hào)被固定為接地電平，因此能夠檢測(cè)出異常的發(fā)生。另外，在編碼器110的輸出端子A與正側(cè)電源V。。短路的情況下，模擬輸入信號(hào)被 固定在比VH高的電壓電平，因此同樣地能夠檢測(cè)出發(fā)生異常的情況。進(jìn)一步，當(dāng)發(fā)生正側(cè) 電源V。。與地的不完全接觸、或與其他信號(hào)線的接觸時(shí)，模擬輸入信號(hào)作為圖24的中間電壓 電平(邏輯判定電平)Vsl或者Vs2被檢測(cè)出，在這些中間電壓Vsl或者Vs2在一定期間持續(xù) 存在的情況下也判斷為異常。另外，在傳感器開(kāi)關(guān)111a的接通、斷開(kāi)的切換時(shí)，A相的模擬輸入信號(hào)A1的電壓 波形被由串聯(lián)電阻131a和濾波電容器132a構(gòu)成的低通濾波器濾波。因此，根據(jù)取樣定時(shí) 的不同，即使在正常情況下也過(guò)渡地檢測(cè)出中間電壓電平Vsl、Vs2，結(jié)果是，存在誤檢測(cè)出異 常的可能。為了防止上述誤檢測(cè)，在該現(xiàn)有技術(shù)中，在檢測(cè)出中間電壓電平Vsl、Vs2的情況下， 進(jìn)行詳細(xì)判定。于是，判斷該中間電壓電平Vsl、vs2是過(guò)渡地產(chǎn)生的還是在一定期間持續(xù)地 產(chǎn)生的，在一定期間持續(xù)存在的情況下，判斷為由上述的正側(cè)電源V。。與地的不完全接觸或 與其他信號(hào)線的接觸引起的異常。另外，作為另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)(為了便于說(shuō)明，稱為第二現(xiàn)有技術(shù))，已知有如下方 法將從編碼器輸出的兩相信號(hào)(相位不同的A相信號(hào)和B相信號(hào))進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之后輸 入個(gè)別的計(jì)數(shù)器，分別對(duì)一定期間的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)這些脈沖數(shù)對(duì)異常進(jìn)行檢測(cè)。例如，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，與其旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的脈沖數(shù)作為A相信號(hào)、B相信號(hào)被測(cè)量， 但如果一方的相的信號(hào)線斷線或者與電源線或接地線接觸，則各相的脈沖數(shù)產(chǎn)生誤差。因 此，通過(guò)比較各相的脈沖數(shù)，能夠檢測(cè)異常。此外，通過(guò)將與各相的脈沖數(shù)相當(dāng)?shù)乃俣葯z測(cè) 值與現(xiàn)在的速度指令值等相比較，不僅能夠檢測(cè)一方的相的異常，還能夠檢測(cè)兩相的同時(shí) 異常。接著，對(duì)這些現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)第一現(xiàn)有技術(shù)，即使在電機(jī)停止的情況下，也能夠根據(jù)輸入配線異常檢測(cè)裝 置100的模擬信號(hào)的電壓電平檢測(cè)配線異常。但是，在電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，難以判斷配線異常， 存在即使在配線正常的情況下也錯(cuò)誤地判斷為異常的問(wèn)題。其理由如下所述。一般而言，在編碼器中，電機(jī)等旋轉(zhuǎn)體的每一機(jī)械周期(在為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的情況下 為一旋轉(zhuǎn))的輸出信號(hào)數(shù)已被決定，當(dāng)成為高速時(shí)輸出信號(hào)的間隔變短。另一方面，微處理 器等運(yùn)算處理裝置通常以一定的周期進(jìn)行運(yùn)算處理，因此來(lái)自編碼器的輸出信號(hào)的間隔往 往與運(yùn)算處理裝置的運(yùn)算周期相比大幅變短。此時(shí)，存在如下情況如果運(yùn)算處理裝置側(cè)的AD轉(zhuǎn)換器的取樣定時(shí)在編碼器的輸出信號(hào)變化時(shí)偶然一致，則會(huì)連續(xù)地檢測(cè)到上述那樣的中間電壓電平，即使配線系統(tǒng)正常 也錯(cuò)誤地判斷為異常。圖25是表示上述的誤判斷時(shí)的編碼器輸出信號(hào)、AD轉(zhuǎn)換取樣定時(shí)、電源電壓V。、 模擬輸入信號(hào)的電壓電平的檢測(cè)值、和接地電平的時(shí)序圖。如圖所示，當(dāng)AD轉(zhuǎn)換取樣定時(shí)的周期相對(duì)于編碼器輸出信號(hào)的周期變?yōu)樘囟ū?時(shí)，各取樣定時(shí)的檢測(cè)值變得相等，由此存在誤認(rèn)為模擬輸入信號(hào)的電壓電平被固定在中 間電壓電平(即，為異常)的可能性。為了防止這樣的誤判斷而提高裝置的可靠性，使用取樣定時(shí)的周期短的高速的AD 轉(zhuǎn)換器是有效的，但高速的AD轉(zhuǎn)換器一般高價(jià)，因此存在裝置的費(fèi)用上升這樣的問(wèn)題。對(duì)此，在第二現(xiàn)有技術(shù)中，在根據(jù)兩相的脈沖數(shù)來(lái)檢測(cè)異常的原理上，在電機(jī)停止 的狀態(tài)下不能夠進(jìn)行異常檢測(cè)。因此，需要另外準(zhǔn)備電機(jī)停止時(shí)的異常檢測(cè)單元，這成為費(fèi) 用上升的原因。此外，如果將第一現(xiàn)有技術(shù)和第二現(xiàn)有技術(shù)組合，能夠構(gòu)成能應(yīng)對(duì)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)、停 止時(shí)兩種情況的異常檢測(cè)裝置，但在下面這樣的情況下不能進(jìn)行異常檢測(cè)。(1)編碼器的兩相的輸出信號(hào)的相位異常的情況。例如，由于信號(hào)線部分短路，導(dǎo)致兩相的輸出信號(hào)的間隔暫時(shí)變動(dòng)的情況。在此情況下，只有在由于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生編碼器的輸出信號(hào)時(shí)能夠檢測(cè)異常， 此外，如第二現(xiàn)有技術(shù)那樣，僅比較脈沖的數(shù)量不能檢側(cè)異常。(2)本來(lái)由于異常而應(yīng)該在兩相的脈沖數(shù)之間存在差異，但因噪聲等導(dǎo)致輸出信 號(hào)振蕩，偶爾兩相的脈沖數(shù)一致的情況。除上述情況以外，還存在如下情況由于在異常時(shí)也存在由于其他的原因而導(dǎo)致 脈沖數(shù)沒(méi)有產(chǎn)生差異的情況，因此存在不能檢測(cè)異常的情況。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的在于，提供一種可靠性高的異常監(jiān)視裝置，其能夠檢測(cè)出在現(xiàn) 有技術(shù)中不能應(yīng)對(duì)的各種異常。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種廉價(jià)的異常監(jiān)視裝置，其利用微型計(jì)算 機(jī)(下面，簡(jiǎn)稱為微機(jī))等運(yùn)算處理裝置所具有的功能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，將對(duì)旋轉(zhuǎn)體的位置進(jìn)行檢測(cè)的編碼器的輸出信 號(hào)作為模擬信號(hào)輸入控制裝置，根據(jù)模擬輸入信號(hào)的電壓電平對(duì)在旋轉(zhuǎn)體停止時(shí)發(fā)生的異 常進(jìn)行檢測(cè)。此外，在旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)時(shí)，使用轉(zhuǎn)換至少兩相(two phases)的模擬輸入信號(hào) 而得的數(shù)字信號(hào)，將各相的一定周期內(nèi)的脈沖數(shù)的差與規(guī)定的闕值比較。進(jìn)一步，分別對(duì)將 相位不同的兩個(gè)以上的數(shù)字信號(hào)合成而得的合成信號(hào)的脈沖寬度、或者各相的數(shù)字信號(hào)的 脈沖寬度進(jìn)行監(jiān)視而檢測(cè)異常。即，在本發(fā)明的異常監(jiān)視裝置中，從編碼器輸出的例如兩相的位置檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)由 電纜等配線系統(tǒng)作為模擬信號(hào)被輸入到控制裝置。該控制裝置，包括用于對(duì)編碼器或配線系統(tǒng)的異常進(jìn)行檢測(cè)的第一、第二、第三 異常檢測(cè)單元、或者第一、第二、第四異常檢測(cè)單元，這些異常檢測(cè)單元例如通過(guò)作為運(yùn)算 處理裝置的微機(jī)被實(shí)現(xiàn)。
第一異常檢測(cè)單元，根據(jù)對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而得的數(shù)字信號(hào)檢測(cè)出模 擬輸入信號(hào)的電壓電平，在該電壓電平位于規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下，判斷編碼器或配線系 統(tǒng)存在異常。第二異常檢測(cè)單元，求取與兩相的模擬輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)的差， 在該差為規(guī)定的闕值以上的情況下，判斷編碼器或配線系統(tǒng)存在異常。 進(jìn)一步，第三異常檢測(cè)單元，將在第二異常檢測(cè)單元使用的兩相數(shù)字信號(hào)合成，根 據(jù)該合成信號(hào)的脈沖寬度與過(guò)去的脈沖寬度不同的情況，判斷編碼器或配線系統(tǒng)存在異
堂
巾o第四異常檢測(cè)單元，根據(jù)兩相數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度與各自的過(guò)去的脈沖寬度不同 的情況，或者與另一相的脈沖寬度相互不同的情況，判斷編碼器或配線系統(tǒng)存在異常。根據(jù)第一異常檢測(cè)單元，能夠檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體停止期間的異常，根據(jù)第二、第三或第四 異常檢測(cè)單元，能夠檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)的異常。另外，控制裝置具有偏壓產(chǎn)生單元，在編碼器的輸出為“高(High) ”電平時(shí)，模擬輸 入信號(hào)的電壓電平成為從電源電壓減去偏壓量而得的模擬高電平，并且，在編碼器的輸出 為“低(Low)，，電平時(shí)，模擬輸入信號(hào)的電壓電平成為在接地電平上加上偏壓量而得的模擬 低電平。這樣的偏壓產(chǎn)生單元，例如能夠通過(guò)連接在電源線、信號(hào)線和接地線之間的多個(gè)分 壓電阻實(shí)現(xiàn)。此外，第一異常檢測(cè)單元，在模擬輸入信號(hào)的電壓電平位于模擬高電平與模擬低 電平之間的情況下，判斷信號(hào)線或電源線斷線。此外，在模擬輸入信號(hào)的電壓電平比起接近 模擬高電平更接近電源電壓的情況下，判斷信號(hào)線與電源線短路，在模擬輸入信號(hào)的電壓 電平比起接近模擬低電平更接近接地電平的情況下，判斷信號(hào)線接地。第二異常檢測(cè)單元，對(duì)兩相數(shù)字信號(hào)的脈沖的邊緣進(jìn)行檢測(cè)，分別求取脈沖數(shù)，在 這些脈沖數(shù)的差為規(guī)定的闕值以上的情況下檢測(cè)出異常。此外，第三異常檢測(cè)單元，將此次的控制周期中的兩相數(shù)字信號(hào)的合成信號(hào)的脈 沖寬度與過(guò)去例如上次的控制周期中的脈沖寬度相比較，在這些脈沖寬度不同的情況下檢 測(cè)出異常。第四異常檢測(cè)單元，在將兩相數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度與各自的過(guò)去的脈沖寬度相比 較，這些脈沖寬度不同的情況下或者在將某相的數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度與其他相的脈沖寬度 相比較，這些脈沖寬度不同的情況下，檢測(cè)異常。在本發(fā)明中，優(yōu)選通過(guò)利用微機(jī)所具有的A/D轉(zhuǎn)換和計(jì)數(shù)器功能、計(jì)時(shí)器功能， 實(shí)現(xiàn)第一 第四的異常檢測(cè)單元的主要的功能。進(jìn)一步，在控制裝置中內(nèi)置多個(gè)微機(jī)而進(jìn)行多重化，各微機(jī)分別包括各異常檢測(cè) 單元，并且相互發(fā)送接收各微機(jī)的檢測(cè)數(shù)據(jù)而對(duì)自己和其他微機(jī)的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，由 此也能夠檢測(cè)微機(jī)內(nèi)部的通信功能等異常。另外，本發(fā)明也能夠構(gòu)成如下方式的異常監(jiān)視裝置相位不同的多個(gè)信號(hào)經(jīng)包括 電源線和信號(hào)線的配線系統(tǒng)分別作為一組差動(dòng)信號(hào)被輸入到控制裝置，該控制裝置對(duì)差動(dòng) 信號(hào)進(jìn)行處理而檢測(cè)編碼器或配線系統(tǒng)的異常，其中，該相位不同的多個(gè)信號(hào)是對(duì)旋轉(zhuǎn)體 的位置進(jìn)行檢測(cè)的編碼器的輸出信號(hào)。在此情況下，控制裝置包括下述的第一異常檢測(cè)單元、第二異常檢測(cè)單元、和第三異常檢測(cè)單元。S卩，第一異常檢測(cè)單元，將多組差動(dòng)信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為以控制裝置的接地電位為基 準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，根據(jù)這些數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)檢測(cè)編碼器或配線系統(tǒng)的異常。第二異常檢測(cè) 單元，根據(jù)多個(gè)數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度檢測(cè)編碼器或配線系統(tǒng)的異常。此外，第三異常檢測(cè)單 元，利用電平測(cè)量單元將至少一組差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為規(guī)定電平的模擬信號(hào)，根據(jù)轉(zhuǎn)換該模擬 信號(hào)而得的數(shù)字信號(hào)檢測(cè)模擬信號(hào)的電壓電平，從而檢測(cè)編碼器或配線系統(tǒng)的異常。另外，第三異常檢測(cè)單元也可以構(gòu)成為，作為電平測(cè)量單元包括被輸入差動(dòng)信 號(hào)的雙電源方式的模擬運(yùn)算單元，或者被輸入差動(dòng)信號(hào)，為單電源方式且疊加偏移電壓 (offset voltage)而成的模擬運(yùn)算單元，在從這些模擬運(yùn)算單元輸出的模擬信號(hào)的電壓電 平位于正側(cè)的正常范圍外或者負(fù)側(cè)的正常范圍外時(shí)，檢測(cè)編碼器或配線系統(tǒng)的異常。進(jìn)一 步，也可以在旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用第一或第二異常檢測(cè)單元檢測(cè)異常，而在旋轉(zhuǎn)體停止時(shí)， 利用第三異常檢測(cè)單元檢測(cè)異常。由此，即使在使用線路驅(qū)動(dòng)器型的編碼器的情況下，在第三異常檢測(cè)單元中，利用 電平測(cè)量單元將一組差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為規(guī)定電平的模擬信號(hào)，根據(jù)其電壓電平，能夠檢測(cè)旋 轉(zhuǎn)體停止時(shí)的編碼器自身或配線系統(tǒng)的異常。此外，在旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用第一或第二異常 檢測(cè)單元，根據(jù)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得的數(shù)字信號(hào)能夠檢測(cè)異常。特別是，由于不需要增加設(shè)置AD轉(zhuǎn)換部，因此不必?fù)?dān)心裝置的空間和費(fèi)用增加， 并且能夠檢測(cè)兩條差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)線中的僅一條的斷線，能夠提高異常檢測(cè)精度。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電路圖。圖2是表示圖1中正常時(shí)的模擬信號(hào)的電壓電平的圖。圖3是表示圖1中正常時(shí)的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。圖4A是異常時(shí)的模擬信號(hào)的電壓電平的說(shuō)明圖。圖4B是異常時(shí)的模擬信號(hào)的電壓電平的說(shuō)明圖。圖4C是異常時(shí)的模擬信號(hào)的電壓電平的說(shuō)明圖。圖5是表示圖1中異常時(shí)的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。圖6是表示圖1中異常時(shí)的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。圖7是表示圖1中異常時(shí)的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。圖8是表示第一實(shí)施方式的異常檢測(cè)處理的時(shí)序圖。圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電路圖。圖10是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電路圖。圖11是表示圖10中正常時(shí)的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。圖12是表示圖10中異常時(shí)的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。圖13是表示圖10中異常時(shí)的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。圖14是表示圖10中異常時(shí)的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。圖15是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的電路圖。圖16是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的電路圖。圖17是表示圖16中的電平測(cè)量單元的變形例的電路圖和動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖18是第五實(shí)施方式的正常時(shí)的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖19是第五實(shí)施方式的異常時(shí)的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖20是第五實(shí)施方式的異常時(shí)的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖21是第五實(shí)施方式的異常時(shí)的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖22是表示第五實(shí)施方式的異常檢測(cè)動(dòng)作的流程圖。圖23是第一現(xiàn)有技術(shù)的配線異常檢測(cè)裝置的電路圖。圖24是圖23中的配線異常檢測(cè)裝置的模擬輸入信號(hào)的特性圖。圖25是用于說(shuō)明第一現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電路圖。在圖1中，10是輸出相位90度不同 的兩相模擬信號(hào)的編碼器，20是包括電源線、信號(hào)線、接地線的電纜，30是控制裝置，該控 制裝置對(duì)編碼器10的輸出信號(hào)進(jìn)行處理從而檢測(cè)編碼器10的異常、和包括電纜20的配線 系統(tǒng)的異常。編碼器10具有光學(xué)傳感器，該光學(xué)傳感器通過(guò)電機(jī)輸出軸等旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生 相位90度不同的兩個(gè)相對(duì)的位置檢測(cè)信號(hào)(A相信號(hào)和B相信號(hào))。另外，這些旋轉(zhuǎn)體和光 學(xué)傳感器省略圖示。A相信號(hào)和B相信號(hào)被分別輸入到互補(bǔ)(complementary)結(jié)構(gòu)的晶體管Tri、Tr2 的基極(base)。此處，A相信號(hào)和B相信號(hào)的處理電路是相同的結(jié)構(gòu)，除了采用本實(shí)施方式 的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)以外，也可以如圖23的現(xiàn)有技術(shù)那樣采用開(kāi)路集電極(open collector)結(jié)構(gòu)。一個(gè)晶體管Tri的集電極與電源端子V。(電源電壓也記為V。)連接，另一個(gè)晶體管 Tr2的集電極與接地端子M連接。此外，晶體管Tri、Tr2彼此的連接點(diǎn)，分別通過(guò)限制電阻隊(duì) 與A相信號(hào)端子A、B相信號(hào)端子B連接。從控制裝置30經(jīng)由電纜20向編碼器10供給電源電壓V。，編碼器10的各部分的 電信號(hào)與控制裝置30以相同的電位為基準(zhǔn)。另外，控制裝置30內(nèi)的電源電路省略圖示。通常，為了防止由噪聲引起的影響，存在如下情況在圖1中的A相信號(hào)端子A、B 相信號(hào)端子B等處利用光耦和器、絕緣放大器使編碼器10與控制裝置30電絕緣，在本實(shí)施 方式中，為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單，使編碼器10與控制裝置30為相同電位。接著，在控制裝置30中，在電源端子V。、A相信號(hào)端子A、接地端子M的相互之間、 以及電源端子V。、B相信號(hào)端子B、接地端子M的相互之間，分別連接有作為偏壓產(chǎn)生單元的 分壓電阻Rx、Ry。這些分壓電阻Rx、Ry相對(duì)于編碼器10的內(nèi)部的限制電阻隊(duì)設(shè)定為適當(dāng)?shù)?值即可，也可以使用二極管的接通電阻或齊納二極管(Zener diode)。在從編碼器10輸出的A相信號(hào)為“H” (高High)電平(晶體管Tri接通，晶體管 Tr2斷開(kāi)的狀態(tài))的情況下，如果忽略晶體管Tri的接通電壓下降，則由控制裝置30檢測(cè)的 A相信號(hào)端子A的模擬電壓Vadrt (相當(dāng)于圖1中的模擬信號(hào)SigAana的電壓)，由數(shù)學(xué)式1 表不。[數(shù)學(xué)式1]
10<formula>formula see original document page 11</formula>另一方面，在A相信號(hào)為“L”(低Low)電平(晶體管Tr1斷開(kāi)，晶體管Tr2接通的 狀態(tài))的情況下，如果忽略晶體管Tr2的接通電壓下降，則A相信號(hào)端子A的模擬電壓Vadrt 由數(shù)學(xué)式2表示。[數(shù)學(xué)式2]<formula>formula see original document page 11</formula>S卩，在編碼器10沒(méi)有故障且電纜20沒(méi)有斷線、短路、接地等，為正常時(shí)，如圖2所 示，作為模擬電壓Vadrt，在A相信號(hào)為“H”電平時(shí)，檢測(cè)出從電源電壓V。減去偏壓量而得的 模擬高電平(RyIcZ(R^Ry))15此外，在A相信號(hào)為“L”電平時(shí)，檢測(cè)出在接地電壓上加上 偏壓量而得的模擬低電平(R1 · VcZ(R^Rx))。另外，數(shù)學(xué)式1、2對(duì)于B相信號(hào)端子B的模擬電壓也同樣成立。另外，在圖1中，A相信號(hào)端子A的模擬信號(hào)SigAana和B相信號(hào)端子B的模擬信 號(hào)SigBana，分別被輸入到控制裝置30內(nèi)的作為運(yùn)算處理裝置的微機(jī)33內(nèi)的模擬輸入部 331A、331B。模擬輸入部331A、331B的輸出信號(hào)由AD轉(zhuǎn)換部332A、332B轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 并且，在被輸入這些數(shù)字信號(hào)的后續(xù)的電平異常檢測(cè)部333A、333B中，通過(guò)判斷作為模擬 電壓上述的模擬高電平或模擬低電平是否被檢測(cè)出，能夠檢測(cè)出異常。其中，詳細(xì)的異常檢 測(cè)方法在后面敘述。在上述結(jié)構(gòu)中，模擬輸入部331A、331B、AD轉(zhuǎn)換部332A、332B和電平異常檢測(cè)部 333A、333B，構(gòu)成第一異常檢測(cè)單元。另一方面，圖1中的數(shù)字信號(hào)處理單元31A、31B是一種AD轉(zhuǎn)換單元，利用比較器 等將模擬信號(hào)與闕值比較而制作輸入到微機(jī)33的A相、B相的數(shù)字信號(hào)SigA、SigB。此外， 信號(hào)合成單元32進(jìn)行上述數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的“異”運(yùn)算，將其作為合成信號(hào)SigAB輸 入到微機(jī)33。上述數(shù)字信號(hào)SigA、SigB和合成信號(hào)SigAB，分別被輸入到內(nèi)置于微機(jī)33的數(shù)字 輸入部 334A、334B、337。數(shù)字輸入部334A、334B的輸出信號(hào)通過(guò)計(jì)數(shù)器335A、335B被輸入到脈沖數(shù)比較異 常檢測(cè)部336，通過(guò)對(duì)數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的脈沖數(shù)進(jìn)行比較能夠檢測(cè)出異常。另外，數(shù)字輸入部337的輸出信號(hào)，經(jīng)計(jì)時(shí)器338被輸入到脈沖寬度比較異常檢測(cè) 部339，根據(jù)合成信號(hào)SigAB的“H”電平的脈沖寬度(或者周期)能夠檢測(cè)出異常。在上述結(jié)構(gòu)中，數(shù)字輸入部334A、334B、計(jì)數(shù)器335A、335B和脈沖數(shù)比較異常檢出 部336構(gòu)成第二異常檢出單元，信號(hào)合成單元32、數(shù)字輸入部337、計(jì)時(shí)器338和脈沖比較 異常檢測(cè)部339構(gòu)成第三異常檢測(cè)單元。接著，圖3是表示正常時(shí)的數(shù)字信號(hào)處理單元31A、31B的輸出信號(hào)(數(shù)字信號(hào) SigA、SigB)、信號(hào)合成單元32的輸出信號(hào)(合成信號(hào)SigAB)、計(jì)數(shù)器335A、335B和計(jì)時(shí)器 338的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。此外，控制周期Ts表示微機(jī)33的一定的運(yùn)算處理周期。A相的計(jì)數(shù)器335A，對(duì)在控制周期Ts期間檢測(cè)出的數(shù)字信號(hào)SigA的上升沿邊緣數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在每個(gè)控制周期Ts在內(nèi)部存儲(chǔ)器中保存計(jì)數(shù)值。在圖3中，表示有上次的計(jì)數(shù)值 CoimtAci、和在這次的控制周期Ts之間測(cè)定到的計(jì)數(shù)值CoimtAlt5在該例子中，由于在控制周 期Ts期間4次檢測(cè)出了數(shù)字信號(hào)SigA的上升沿邊緣，因此計(jì)數(shù)值為4。
此外，B相的計(jì)數(shù)器335B也對(duì)在控制周期Ts期間檢測(cè)出的數(shù)字信號(hào)SigB的上升 沿邊緣數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在每個(gè)控制周期Ts在內(nèi)部存儲(chǔ)器中保存計(jì)數(shù)值。在圖3中，表示上次 的計(jì)數(shù)值CoimtBci、和在這次的控制周期Ts期間測(cè)定到的計(jì)數(shù)值CoimtB1,在此例子中，由于 在控制周期Ts期間5次檢測(cè)出了數(shù)字信號(hào)SigB的上升沿邊緣，因此計(jì)數(shù)值為5。計(jì)時(shí)器338對(duì)合成信號(hào)SigAB的“H”電平的寬度進(jìn)行測(cè)定。其中，將計(jì)時(shí)器338 設(shè)置為2個(gè)信道(channel)，能夠分別對(duì)合成信號(hào)SigAB的“H”電平的寬度和“L”電平的寬 度進(jìn)行測(cè)定并進(jìn)行比較。在圖3的例子中，每當(dāng)合成信號(hào)SigAB從“H”電平變化到“L”電 平時(shí)，將測(cè)定到的“H”電平的寬度作為計(jì)數(shù)值CoimtThigh保存到內(nèi)部存儲(chǔ)器。接著，對(duì)本實(shí)施方式的異常檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，詳細(xì)敘述通過(guò)對(duì)輸入到微機(jī)33的模擬信號(hào)的電壓電平進(jìn)行監(jiān)視，即使在電 機(jī)輸出軸等旋轉(zhuǎn)體停止時(shí)也能夠檢測(cè)異常的異常檢測(cè)方法。圖4A 圖4C是用于說(shuō)明異常時(shí)的A相的模擬信號(hào)SigAana的電壓電平的圖。另外，下面的說(shuō)明對(duì)于異常時(shí)的B相的模擬信號(hào)SigBana的電壓電平也相同。圖4A表示電纜20 (電源線、信號(hào)線或接地線)斷線的情況，圖4B表示A相信號(hào)線 與電源線(電源電壓 短路的情況，圖4C表示A相的信號(hào)線與接地線短路(即接地)的 情況。在圖4Α的電纜斷線時(shí)，在晶體管TrpTr2由于旋轉(zhuǎn)體停止等而沒(méi)有接通的情況下， 即使電源線、信號(hào)線、接地線中的任一個(gè)斷線，電流也僅在分壓電阻Rx、Ry中流動(dòng)。因此，模 擬信號(hào)SigAana的電壓Vadet為數(shù)學(xué)式3。另外，在晶體管Tr1或Tr2接通的情況下，應(yīng)該成 為上述的數(shù)學(xué)式1或數(shù)學(xué)式2的電壓。[數(shù)學(xué)式3]<formula>formula see original document page 12</formula>
即，模擬電壓Vadrt由于電纜的斷線而成為數(shù)學(xué)式1與數(shù)學(xué)式2的中間電平。因此， 對(duì)數(shù)學(xué)式1的右邊的電壓設(shè)定下限值，并且對(duì)數(shù)學(xué)式2的右邊的電壓設(shè)定上限值，圖1的電 平異常檢測(cè)部333A、333B通過(guò)檢測(cè)出上述的下限值與上限值之間的值的模擬電壓Vadet，能 夠判斷為電纜20斷線。接著，如圖4B所示，在A相的信號(hào)線與電源短路時(shí)，在晶體管Tr1接通的情況下， 由于電流不流入分壓電阻Rx，電流流經(jīng)短路路徑，因此電源電壓V。不被分壓。此外，在晶體 管Tr2接通的情況下，也同樣地電流不在分壓電阻Rx中流動(dòng)，電源電壓V。不被分壓。因此， 不論旋轉(zhuǎn)體是旋轉(zhuǎn)還是停止，模擬電壓Vadrt均由數(shù)學(xué)式4表示。[數(shù)學(xué)式4]<formula>formula see original document page 12</formula>
即，在短路時(shí)，作為模擬電壓Vadrt檢測(cè)出比數(shù)學(xué)式1的右邊的電壓高的電壓，因此 對(duì)數(shù)學(xué)式1的右邊的電壓預(yù)先設(shè)定上限值，電平異常檢測(cè)部333A、333B在檢測(cè)出比該上限 值高的模擬電壓Vadrt的情況下，能夠判斷為信號(hào)線與電源短路。
在圖4C所示的接地時(shí)，在晶體管Tr1接通的情況下，電流不在分壓電阻Ry中流動(dòng)， 電流流經(jīng)短路路徑，因此電源電壓V。不被分壓。此外，在晶體管Tr2接通的情況下，同樣地 電流不在分壓電阻Ry中流動(dòng)，因此電源電壓V。不被分壓。因此，不論旋轉(zhuǎn)體是旋轉(zhuǎn)還是停 止，模擬電壓Vadrt均由數(shù)學(xué)式5表示。[數(shù)學(xué)式5]
<formula>formula see original document page 13</formula>
S卩，在接地時(shí)，作為模擬電壓Vadrt檢測(cè)出比數(shù)學(xué)式2的右邊的電壓低的電壓，因此 對(duì)數(shù)學(xué)式2的右邊的電壓預(yù)先設(shè)定下限值，電平異常檢測(cè)部333A、333B在檢測(cè)出比該下限 值低的模擬電壓Vadrt的情況下，能夠判斷為信號(hào)線接地。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，電平異常檢測(cè)部333A、333B通過(guò)對(duì)模擬輸入信號(hào)的 電壓電平進(jìn)行檢測(cè)，能夠檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)體停止時(shí)的異常(電纜20的斷線、信號(hào)線與電源線的 短路、接地等)。此外，即使在旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠檢測(cè)出信號(hào)線與電源線的短路、 接地。另外，在與電纜20的斷線或短路、接地等相同的現(xiàn)象在編碼器10的內(nèi)部發(fā)生，或 者在控制裝置30的微機(jī)33的輸入側(cè)發(fā)生那樣的情況下，也同樣能夠檢測(cè)出異常。接著，詳細(xì)敘述用于通過(guò)對(duì)輸入到微機(jī)33的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視，檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn) 時(shí)的異常的異常檢測(cè)方法。圖5是表示在A相的數(shù)字信號(hào)SigA (數(shù)字信號(hào)處理單元31A的輸出信號(hào))發(fā)生異 常的情況下的各部分的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。另外，下面的說(shuō)明在B相的數(shù)字信號(hào)SigB異常 時(shí)也相同。首先，當(dāng)由于A相的信號(hào)線與電源線短路等理由，A相的數(shù)字信號(hào)SigA被固定在 “H”電平時(shí)，從圖1的A相的計(jì)數(shù)器335A輸出的脈沖數(shù)減少，與從B相的計(jì)數(shù)器335B輸出 的脈沖數(shù)之間產(chǎn)生誤差。因此，圖1的脈沖數(shù)比較異常檢測(cè)部336，在每個(gè)控制周期Ts對(duì)兩 計(jì)數(shù)器335A、335B的計(jì)數(shù)值C0ImtApC0ImtB1進(jìn)行比較，在其差變得比規(guī)定的闕值大的情況 下判斷為異常。另外，由于控制周期Ts的定時(shí)，即使在正常時(shí)也會(huì)在兩計(jì)數(shù)值產(chǎn)生士 1左右的誤 差，因此優(yōu)選上述闕值為比2大的值。在圖5的例子中，計(jì)數(shù)值CoimtA1為2、計(jì)數(shù)值CoimtB1 為5，因此例如通過(guò)將闕值設(shè)定為2，能夠檢測(cè)出異常。此外，在信號(hào)線和電源線短路以外，在由于電纜的斷線、接地等數(shù)字信號(hào)被固定在 “L”電平的情況下，也能夠根據(jù)相同的原理檢測(cè)出異常。圖6表示在A相的數(shù)字信號(hào)SigA和B相的數(shù)字信號(hào)SigB雙方產(chǎn)生異常的情況下 的動(dòng)作。在圖6的例子中，由于計(jì)數(shù)值CountAp CountB1均為2，因此利用上述脈 沖數(shù)比較 異常檢測(cè)部336或第二現(xiàn)有技術(shù)不能檢測(cè)出異常。在此情況下，在本實(shí)施方式中，作為數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的“異”的合成信號(hào)(信號(hào) 合成單元32的輸出信號(hào))SigAB，如圖6所示，被固定在“H”電平不變，因此對(duì)“H”電平的寬 度進(jìn)行測(cè)定的計(jì)時(shí)器338變得不被更新。因此，圖1的脈沖寬度比較異常檢測(cè)部339，如果 將這次的計(jì)時(shí)器值(脈沖寬度)與上次的控制周期Ts中的計(jì)時(shí)器值相比較，或者執(zhí)行對(duì)周 期測(cè)定計(jì)時(shí)器的溢出(overflow)進(jìn)行檢測(cè)等的處理，就能夠容易地檢測(cè)出數(shù)字信號(hào)SigA、SigB雙方發(fā)生了異常的情況。此外，圖7表示A相數(shù)字信號(hào)SigA的相位發(fā)生了異常的情況。這樣的A相數(shù)字信 號(hào)SigA的相位異常，例如能夠認(rèn)為是，A相側(cè)與B相側(cè)部分地短路的情況、或編碼器10內(nèi) 的晶體管TrpTr2發(fā)生了故障的情況。在這樣的情況下，例如如果利用第二現(xiàn)有技術(shù)，則認(rèn)為各相的脈沖數(shù)沒(méi)有變化，是 部分的異常且已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎顟B(tài)，不能檢測(cè)出異常。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，因?yàn)橛?jì)時(shí)器338對(duì)合成信號(hào)SigAB的“H”電平的寬度進(jìn) 行測(cè)定，所以通過(guò)將這次的計(jì)時(shí)器值與上次的控制周期Ts的計(jì)時(shí)器值相比較而測(cè)定其時(shí)間 差，能夠簡(jiǎn)單地檢測(cè)出異常。圖8表示上述的異常判斷的流程圖。首先，判斷旋轉(zhuǎn)體是在旋轉(zhuǎn)還是停止(步驟Si)。例如，旋轉(zhuǎn)體是電機(jī)的輸出軸， 在使用編碼器對(duì)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行檢測(cè)的情況下，如果參考編碼器的輸出脈沖在一 定期間內(nèi)是否被檢測(cè)出一個(gè)以上，或者，參考電機(jī)的速度指令值或運(yùn)行指令標(biāo)記、電壓指令 值、電流檢測(cè)值等信息，就能夠容易地判斷是在旋轉(zhuǎn)還是停止。如果是在停止，則如上所述電平異常檢測(cè)部333A、333B根據(jù)模擬信號(hào)的電壓電平 進(jìn)行異常判斷，根據(jù)檢測(cè)到的模擬電壓Vadrt是否處于基于數(shù)學(xué)式1和數(shù)學(xué)式2的闕值的范 圍內(nèi)來(lái)判斷有無(wú)異常(步驟Sl是，S2，S3)。如果是在旋轉(zhuǎn)，在由脈沖數(shù)比較異常檢測(cè)部336根據(jù)脈沖數(shù)的差是否超過(guò)了闕值 來(lái)判斷有無(wú)異常(步驟Sl否，S6，S7)。此外，在脈沖數(shù)的差沒(méi)有超過(guò)闕值的情況下，利用脈 沖寬度比較異常檢測(cè)部339將計(jì)時(shí)器值(脈沖寬度)與上次值等比較來(lái)判斷有無(wú)異常(步 驟 S7 否，S9, S10)。在上述的各判斷步驟中被判斷為異常的情況下(步驟S3是，或S7是，或SlO是)， 實(shí)施異常時(shí)的處理，停止旋轉(zhuǎn)體即電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，向外部輸出異常檢測(cè)信號(hào)作為警報(bào)等 (步驟S4、S8、S11)。在被判斷為沒(méi)有異常的情況下(步驟S3否或SlO否)，通過(guò)進(jìn)行通常 的控制作為正常模式處理來(lái)使運(yùn)轉(zhuǎn)繼續(xù)(步驟S5、S12)。另外，從圖3明顯可知，利用計(jì)時(shí)器338進(jìn)行的脈沖寬度的測(cè)定，在每個(gè)脈沖(合 成信號(hào)SigAB)的邊緣被更新，因此能夠利用微機(jī)33的內(nèi)部的多重插入(interrupt)處理， 以與脈沖數(shù)測(cè)定不同的插入電平進(jìn)行。如果這樣，則即使在僅在控制周期Ts內(nèi)的一部分發(fā) 生相位異常的情況下，也能夠不會(huì)漏掉地檢測(cè)出來(lái)。接著，圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電路圖。該第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式不同的是，通過(guò)將控制裝置內(nèi)的微機(jī)二重化而進(jìn) 行相互監(jiān)視，提高作為異常監(jiān)視裝置的可靠性。對(duì)與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相 同的符號(hào)省略說(shuō)明，在下面以不同的部分為中心進(jìn)行說(shuō)明。在圖9中，在控制裝置300中內(nèi)置有兩個(gè)微機(jī)301X、301Y。這些微機(jī)301Χ、301Υ與 圖1同樣地分別包括由對(duì)模擬信號(hào)SigAana、SigBana進(jìn)行處理的模擬輸入部331A、331B、 AD轉(zhuǎn)換部332A、332B、電平異常檢測(cè)部333A、333B構(gòu)成的第一異常檢測(cè)單元；由對(duì)數(shù)字信號(hào) SigA, SigB進(jìn)行處理的數(shù)字輸入部334A、334B、計(jì)數(shù)器335A、335B、脈沖數(shù)比較異常檢測(cè)部 336構(gòu)成的第二異常檢測(cè)單元；以及由對(duì)由信號(hào)合成單元32制作的合成信號(hào)SigAB進(jìn)行處 理的數(shù)字輸入部337、計(jì)時(shí)器338、脈沖寬度比較異常檢測(cè)部339構(gòu)成的第三異常檢測(cè)單元。另外，在圖9中，僅對(duì)一個(gè)微機(jī)301X內(nèi)的各構(gòu)成要素標(biāo)注參照符號(hào)。進(jìn)一步，在一個(gè)微機(jī)301X上設(shè)置有通信單元302X和數(shù)據(jù)比較單元303X，在另一個(gè) 微機(jī)301Y上也設(shè)置有通信單元302Y和數(shù)據(jù)比較單元303Y。這里，通信單元302X、302Y用于將各微機(jī)301X、302Y的異常檢測(cè)結(jié)果、模擬信號(hào)的 電壓電平、數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)、合成信號(hào)的“H”電平的脈沖寬度等檢測(cè)數(shù)據(jù)與另一個(gè)微機(jī)之 間相互發(fā)送接收。此外，數(shù)據(jù)比較單元303Χ、303Υ用于將自己接收到的對(duì)方的上述檢測(cè)數(shù) 據(jù)與自己的檢測(cè)數(shù)據(jù)比較，根據(jù)其結(jié)果輸出異常檢測(cè)信號(hào)1、異常檢測(cè)信號(hào)2。
在圖9的例子中，在數(shù)字信號(hào)處理單元31Α、31Β和信號(hào)合成單元32的輸出側(cè)，將 微機(jī)301Χ、301Υ 二重化。但是，雖然未圖示，但也可以在各微機(jī)301Χ、301Υ的輸入側(cè)分別設(shè) 置數(shù)字信號(hào)處理單元31Α、31Β和信號(hào)合成單元32，進(jìn)行二重化。此外，微機(jī)301Χ、301Υ彼此的通信方式既可以是同步式也可以是非同步式，沒(méi)有 特別限定。各微機(jī)301Χ、301Υ進(jìn)行的異常檢測(cè)動(dòng)作與第一實(shí)施方式相同，因此這里省略詳細(xì) 敘述。但是，在本實(shí)施方式中，利用數(shù)據(jù)比較單元303Χ、303Υ將從對(duì)方接收到的數(shù)據(jù)與 自己的異常檢測(cè)結(jié)果、模擬信號(hào)的電壓電平、數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)、脈沖寬度相比較，在它們 相互不同的情況下，或者電壓電平、脈沖數(shù)、脈沖寬度各自的差超過(guò)規(guī)定的闕值的情況下， 輸出異常檢測(cè)信號(hào)1或者異常檢測(cè)信號(hào)2。根據(jù)這些異常檢測(cè)信號(hào)，能夠判斷為二重化以后 的配線的異常、微機(jī)的內(nèi)部功能(AD轉(zhuǎn)換部、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器等)或者通信系統(tǒng)的異常，因此 根據(jù)異常檢測(cè)信號(hào)1或異常檢測(cè)信號(hào)2，能夠診斷微機(jī)301Χ、301Υ的功能。另外，被與電壓電平、脈沖數(shù)、脈沖寬度的差進(jìn)行比較的上述闕值，能夠自由地設(shè) 定，但因?yàn)橛晌C(jī)功能引起的異常是主要的，所以優(yōu)選設(shè)定為充分地具有余量的值，使得不 會(huì)出現(xiàn)誤檢測(cè)。這里，當(dāng)然，在異常檢測(cè)信號(hào)1、異常檢測(cè)信號(hào)2中，也可以包含原本的電平異常檢 測(cè)、脈沖數(shù)比較異常檢測(cè)、脈沖寬度比較異常檢測(cè)的異常檢測(cè)結(jié)果。如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠檢測(cè)出從編碼器到微機(jī)為止的異常、和微機(jī)的 內(nèi)部功能的異常，與第一實(shí)施方式比較，能夠使作為異常監(jiān)視裝置的可靠性更進(jìn)一步提高。接著，圖10是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電路圖。在上述的第一、第二實(shí)施方式中，在脈沖寬度比較異常檢測(cè)部339根據(jù)計(jì)時(shí)器值 (脈沖寬度)檢測(cè)異常的情況下，需要利用信號(hào)合成單元32，將相位不同的A相、B相數(shù)字 信號(hào)SigA、SigB合成而制作合成信號(hào)SigAB。但是，從圖3等明顯可知，合成信號(hào)SigAB的 “H”電平的脈沖寬度成為原來(lái)的數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的“H”電平的脈沖寬度的1/2。因此， 當(dāng)旋轉(zhuǎn)體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)合成信號(hào)SigAB的“H”電平的脈沖寬度變短，由于微機(jī)的時(shí)鐘分辨率 的限制，當(dāng)上述脈沖寬度變得比計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)間隔短時(shí)，就不能進(jìn)行測(cè)定。而且，在第一、第 二實(shí)施方式中不能在微機(jī)內(nèi)部制作合成信號(hào)，不得不在外部添加邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)合成 單元32，因此這成為費(fèi)用上升的原因。于是，第三實(shí)施方式是為了擴(kuò)大異常檢測(cè)時(shí)的速度范圍并且進(jìn)一步降低費(fèi)用而提 出的。下面，對(duì)該第三實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)與第一、第二實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略說(shuō)明。
在圖10中，310是控制裝置，在本實(shí)施方式中，不需要上述的信號(hào)合成單元32這一 點(diǎn)、以及微機(jī)311的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與之前的第一、第二實(shí)施方式不同。即，從數(shù)字信號(hào)處理單元 31A、31B輸出的A相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、SigB，不被合成地分別被輸入到微機(jī)311內(nèi)的數(shù) 字輸入部337A、337B。在數(shù)字輸入部337A、337B的輸出側(cè)，分別連接有對(duì)A相、B相數(shù)字信 號(hào)SigA、SigB的“H”電平的寬度進(jìn)行測(cè)定的計(jì)時(shí)器338A、338B，在計(jì)時(shí)器338A、338B的輸出 側(cè)連接有脈沖寬度比較異常檢測(cè)部340。這里，脈沖寬度比較異常檢測(cè)部340，針對(duì)A相、B 相各自，對(duì)計(jì)時(shí)器值(數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的“H”電平的寬度)的上次值與這次值進(jìn)行比 較，或者，對(duì)A相計(jì)數(shù)器值與B相計(jì)數(shù)器值進(jìn)行比較，在它們超過(guò)規(guī)定的闕值的情況下檢測(cè)
出異常。在上述結(jié)構(gòu)中，數(shù)字輸入部337A、337B、計(jì)時(shí)器338A、338B和脈沖寬度比較異常檢 測(cè)部340，構(gòu)成第四異常檢測(cè)單元。接著，對(duì)該第三實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。另外，因?yàn)樾D(zhuǎn)體停止時(shí)的異常檢測(cè)根 據(jù)模擬信號(hào)進(jìn)行，所以在下面，對(duì)基于旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)的A相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的異 常檢測(cè)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖11是表示正常時(shí)的數(shù)字信號(hào)處理單元31A、31B的輸出信號(hào)、計(jì)數(shù)器335A、335B 和計(jì)時(shí)器338A、338B的輸出信號(hào)的時(shí)序圖。另外，為了進(jìn)行比較，還一起表示第一實(shí)施方式 中的信號(hào)合成單元32的輸出信號(hào)(合成信號(hào)SigAB)。圖11中的計(jì)數(shù)器335A、335B的動(dòng)作與圖3相同，因此對(duì)計(jì)時(shí)器338A、338B的動(dòng)作 進(jìn)行說(shuō)明。計(jì)時(shí)器338A在A相數(shù)字信號(hào)SigA的上升沿開(kāi)始動(dòng)作，在下降沿保存計(jì)時(shí)器值， 由此根據(jù)該計(jì)時(shí)器值對(duì)A相數(shù)字信號(hào)SigA的“H”電平的寬度進(jìn)行測(cè)定。同樣地，計(jì)時(shí)器 338B在B相數(shù)字信號(hào)SigB的上升沿開(kāi)始動(dòng)作，在下降沿保存計(jì)時(shí)器值，由此根據(jù)該計(jì)時(shí)器 值對(duì)B相數(shù)字信號(hào)SigB的“H”電平的寬度進(jìn)行測(cè)定。另外，在圖11中，TA0、TA1、……、TB0、 Tbi>……表示計(jì)時(shí)器值(數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的“H”電平的寬度)。脈沖寬度比較異常檢測(cè)部340，分別對(duì)A相、B相的計(jì)時(shí)器值的上次值與這次值進(jìn) 行比較，在圖11的例子中由于上次值與這次值相同所以判斷為正常。圖12是在A相數(shù)字信號(hào)SigA中發(fā)生異常的情況下的時(shí)序圖。A相的數(shù)字信號(hào) SigA由于A相信號(hào)線與電源線短路等理由而被固定在“H”電平，與上述的圖5相同，在計(jì)數(shù) 器335A、335B的計(jì)數(shù)器值C0ImtApCoimtB1的差比規(guī)定的闕值(例如2)大的情況下判斷為 異常。在A相數(shù)字信號(hào)SigA由于電纜的斷線、接地等被固定在“L”電平的情況下、以及在 B相數(shù)字信號(hào)SigB發(fā)生異常的情況下，也能夠根據(jù)相同的原理檢查出異常。圖13是表示A相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、SigB雙方發(fā)生了異常的情況下的時(shí)序圖。在此情況下，在圖13的例子中，由于計(jì)數(shù)器值CountAp CountBl均為2，因此在脈 沖數(shù)比較異常檢測(cè)部336中不能檢測(cè)出異常。于是，在本實(shí)施方式中，分別對(duì)A相、B相的 計(jì)時(shí)器值的上次值與這次值進(jìn)行比較。S卩，在圖13中，對(duì)于A相、B均對(duì)發(fā)生異常之前不久的數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的“H” 電平的寬度(即計(jì)時(shí)器值)TA1、Tbi進(jìn)行測(cè)定，但由于發(fā)生異常而沒(méi)有出現(xiàn)用于保存計(jì)時(shí)器 值的數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的下降沿邊緣，因此在發(fā)生異常后，對(duì)于A相、B相均加上計(jì)時(shí)器值。于是，在規(guī)定的定時(shí)對(duì)A相、B相將這次相加的計(jì)時(shí)器值TA1、TB1與上次的計(jì)時(shí)器值Τω、 Tbo分別進(jìn)行比較，因?yàn)樵赥A1、Tao之間、TB1、Tbo之間分別存在較大的差，所以在它們的差超 過(guò)規(guī)定的闕值的情況下能夠檢測(cè)出在A相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、SigB雙方發(fā)生了異常。此外，圖14是在A相數(shù)字信號(hào)SigA的相位發(fā)生異常的情況下的時(shí)序圖。如在圖 7中說(shuō)明的那樣，這樣的相位異常是由A相側(cè)與B相側(cè)的部分的短路或編碼器10內(nèi)的晶體 管ΤΓι、Tr2的故障等引起的。在此情況下，雖然A相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的脈沖數(shù)不存在闕值(例如2) 以上的差，但在為異常的A相計(jì)時(shí)器值與為正常的B相計(jì)時(shí)器值之間、即Taot1與Tbi之間、 TAerr2與Tb2之間分別產(chǎn)生差。進(jìn)一步，例如，在A相數(shù)字信號(hào)SigA的這次的計(jì)時(shí)器值Taot1 與上次的計(jì)時(shí)器值Tai之間也產(chǎn)生差。于是，在本實(shí)施方式中，脈沖寬度比較異常檢測(cè)部340，根據(jù)計(jì)時(shí)器值TAenl與Tbi的 差、或計(jì)時(shí)器值ΤΑε 2與Tb2的差、或者計(jì)時(shí)器值Taot1與Tai的差比規(guī)定的闕值大的情況，檢 測(cè)出A相數(shù)字信號(hào)SigA的異常。另外，圖13和圖14所示的異常，例如根據(jù)第一實(shí)施方式也能夠檢測(cè)出，但是在第 三實(shí)施方式中，對(duì)A相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的“H”電平的寬度進(jìn)行測(cè)定，該寬度是作 為第一實(shí)施方式的測(cè)定對(duì)象的合成信號(hào)SigAB的“H”電平的寬度的2倍。因此，在使用相 同的時(shí)鐘頻率的微機(jī)的情況下，與第一實(shí)施方式相比能夠測(cè)定至2倍的旋轉(zhuǎn)速度，能夠擴(kuò) 大速度范圍。進(jìn)一步，根據(jù)第三實(shí)施方式，不需要作為第一、第二實(shí)施方式中的信號(hào)合成單元32 的邏輯電路，因此能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略化而實(shí)現(xiàn)的小型化以及費(fèi)用的降低?；诘谌龑?shí)施方式的異常判斷的時(shí)序圖，基本上與上述的圖8相同，在第三實(shí)施 方式中，在圖8的脈沖寬度測(cè)量步驟(S9)和異常判斷步驟(SlO)中，不是以合成信號(hào)SigAB 為對(duì)象，而是個(gè)別地測(cè)定A相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、SigB的“H”電平的寬度并進(jìn)行異常判斷， 這一點(diǎn)不同。接著，圖15是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的電路圖。該第四實(shí)施方式通過(guò)將第三 實(shí)施方式中的控制裝置內(nèi)的微機(jī)二重化，使得能夠進(jìn)行相互監(jiān)視。即，在圖15中，控制裝置320具有2臺(tái)微機(jī)311X、311Y。這些微機(jī)311Χ、311Υ具有 與圖10所示的微機(jī)311相同的檢測(cè)塊(由模擬輸入部331A、331B、AD轉(zhuǎn)換部332Α、332Β、 電平異常檢測(cè)部333Α、333Β、數(shù)字輸入部334Α、334Β、計(jì)數(shù)器335Α、335Β、脈沖數(shù)比較異常檢 測(cè)部336、數(shù)字輸入部337Α、337Β、計(jì)時(shí)器338Α、338Β、脈沖比較異常檢測(cè)部340構(gòu)成)。此 夕卜，一個(gè)微機(jī)311Χ具有通信單元312Χ和數(shù)據(jù)比較單元313Χ，另一個(gè)微機(jī)311Υ也具有通信 單元312Υ和數(shù)據(jù)比較單元313Υ。通信單元312Χ、312Υ將各微機(jī)311Χ、311Υ的異常檢測(cè)結(jié)果、微機(jī)信號(hào)的電壓電平、 數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)和“H”電平的脈沖寬度等檢出數(shù)據(jù)與另一個(gè)微機(jī)之間相互發(fā)送接收。另 夕卜，數(shù)據(jù)比較單元313Χ、313Υ用于將自己接收到的對(duì)方的上述檢測(cè)數(shù)據(jù)與自己的檢測(cè)數(shù)據(jù) 相比較，根據(jù)其結(jié)果輸出異常檢測(cè)信號(hào)1、異常檢測(cè)信號(hào)2。另外，關(guān)于將微機(jī)31IX、31IY 二重化的位置以及微機(jī)31IX、31IY彼此的通信方式， 能夠與圖9的第二實(shí)施方式同樣地任意選擇。在本實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)比較單元313Χ、313Υ將通信單元312Χ、312Υ從對(duì)方的微機(jī)接收到的數(shù)據(jù)與自己的異常檢測(cè)結(jié)果、模擬信號(hào)的電壓電平、數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)、脈沖寬度 進(jìn)行比較。于是，在這些數(shù)據(jù)相互不同的情況下，或電壓電平、脈沖數(shù)、脈沖寬度各自的差超 過(guò)規(guī)定的闕值的情況下，輸出異常檢測(cè)信號(hào)1或異常檢測(cè)信號(hào)2。由此，能夠診斷微機(jī)311X、 31IY的功能。另外，在異常檢測(cè)信號(hào)1、異常檢測(cè)信號(hào)2中，也可以包含本來(lái)的電平異常檢測(cè)、脈 沖數(shù)比較異常檢測(cè)、脈沖寬度比較異常檢測(cè)的異常檢測(cè)結(jié)果。根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)檫€能夠檢測(cè)從編碼器到微機(jī)的異常、以及微機(jī)的內(nèi)部功能 的異常，所以與第三實(shí)施方式相比，能夠進(jìn)一步提高作為異常監(jiān)視裝置的可靠性。接著，對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。該方式是對(duì)利用圖10說(shuō)明過(guò)的第三實(shí) 施方式進(jìn)行改良而得到的方式。在圖10所示的第三實(shí)施方式中，假設(shè)編碼器10是由晶體管Tr1、Tr2構(gòu)成的互補(bǔ) 型，與差動(dòng)輸出型(線路驅(qū)動(dòng)器型)的編碼器不對(duì)應(yīng)。這里，線路驅(qū)動(dòng)器型是對(duì)于每一相輸 出由信號(hào)A及其反轉(zhuǎn)信號(hào)Α—構(gòu)成的一組差動(dòng)信號(hào)的方式，具有如下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)在接收到這 些差動(dòng)信號(hào)的接收器側(cè)將差動(dòng)信號(hào)A、A_變換為與基準(zhǔn)電位吻合的邏輯電平，能夠構(gòu)筑不易 受到共用電位的變動(dòng)等的影響，抗噪聲的系統(tǒng)。然而，如果將線路驅(qū)動(dòng)器型的編碼器直接用于第三實(shí)施方式的控制裝置310中， 則會(huì)產(chǎn)生以下這樣的問(wèn)題。(1)因?yàn)榫幋a器的輸出信號(hào)是差動(dòng)信號(hào)，所以與互補(bǔ)型相比針對(duì)每一相需要2倍 的AD轉(zhuǎn)換部。在此情況下，當(dāng)微機(jī)等的信道數(shù)不足時(shí)，必須進(jìn)一步追加AD轉(zhuǎn)換部，裝置的 空間和費(fèi)用增加。(2)作為上述(1)的對(duì)策，在通過(guò)對(duì)變換為與基準(zhǔn)電位吻合的邏輯電平后的線路 接收器的輸出信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換而使AD轉(zhuǎn)換部的數(shù)量減少的情況下，不能檢測(cè)出針對(duì)每一 相的兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)線中僅1根斷線時(shí)的異常。這是因?yàn)槿缟纤觯跀嗑€時(shí)雖然能 夠檢測(cè)出中間電壓電平，但該電壓電平由于線路驅(qū)動(dòng)器的差動(dòng)信號(hào)的闕值電平而被固定在 高電平或低電平的任一個(gè)，因此即使在斷線時(shí)也誤認(rèn)為是正常。于是，在本發(fā)明的第五實(shí)施方式中，提供一種異常監(jiān)視裝置，其在使用線路驅(qū)動(dòng)器 型的編碼器的情況下，也不會(huì)導(dǎo)致空間和費(fèi)用的增加，能夠高精度地檢測(cè)異常。下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖16是表示第五實(shí)施方式的電路圖。在該第五實(shí)施方式中，控制裝置350內(nèi)的微 機(jī)311的結(jié)構(gòu)與圖10的第三實(shí)施方式的微機(jī)311相同，不同之處是，被輸入到微機(jī)311的A 相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、SigB以及A相、B相模擬信號(hào)SigAana、SigBana的生成單元，因此 在下面以此為中心進(jìn)行說(shuō)明。在圖16中，11是線路驅(qū)動(dòng)器型編碼器，從設(shè)置在電機(jī)輸出軸等上的光學(xué)式編碼器 12輸出相位不同90度的A相輸入信號(hào)、B相輸入信號(hào)。這些信號(hào)被輸入到A相、B相的線 路驅(qū)動(dòng)器134、138，分別生成一組差動(dòng)信號(hào)4、々-和8、8-。另外，在圖16中，在符號(hào)A、B上 標(biāo)注“_”表示反轉(zhuǎn)信號(hào)A_、B_。差動(dòng)信號(hào)A、A_和B、B_經(jīng)由電纜21被輸入到控制裝置350。在控制裝置350中，差動(dòng)信號(hào)A、A_和B、B_經(jīng)由分別連接在電源端子V。(電源電壓也記為 與接地端子M之間的分壓電阻Rx、Ry彼此的連接點(diǎn)，被輸入到A相的線路接收器35IA和B相的線路接收器351B。線路接收器351A、351B將A相、B相的輸入信號(hào)變換為A相、B相數(shù)字信號(hào)SigA、 SigB，這些數(shù)字信號(hào)被輸入到微機(jī)311內(nèi)的數(shù)字輸入部334A、337A、334B、337B。這些數(shù)字輸 入部334A、337A、334B、337B以后的處理與圖10的第三實(shí)施方式相同，利用脈沖數(shù)比較異常 檢測(cè)部336和脈沖寬度比較異常檢出部340能夠檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)的異常。另一方面，差動(dòng)信號(hào)A、A—和B、B—，被分別輸入到正負(fù)兩電源(令電源電壓為 V。、-Vc)方式的作為模擬運(yùn)算單元的A相運(yùn)算放大器352A和B相運(yùn)算放大器352B的正輸 入端子、負(fù)輸入端子。其中，運(yùn)算放大器352A、352B具有放大電阻和反饋電阻，由它們決定 放大比，但為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單，這里省略上述電阻的圖示，以運(yùn)算放大器352A、352B為增益1 的差動(dòng)放大電路進(jìn)行說(shuō)明。運(yùn)算放大器352A、352B的模擬輸出信號(hào)分別被輸入到電壓電平變換單元353A、 353B。電壓電平變換單元353A、353B具有如下功能在運(yùn)算放大器352A、352B的模擬輸出 信號(hào)上預(yù)先加上電源電壓V。的1/2左右的電壓，并且以不超過(guò)電源電壓V。的方式變換放大 比來(lái)對(duì)輸向微機(jī)311內(nèi)的AD轉(zhuǎn)換部332A、332B的輸入電壓電平進(jìn)行調(diào)整。這是因?yàn)?，?nèi)置 于微機(jī)311的AD轉(zhuǎn)換部332A、332B不能處理具有正負(fù)極性的電壓。
這里，由運(yùn)算放大器352A和電壓電平變換單元353A構(gòu)成A相的電平測(cè)量單元 341A，由運(yùn)算放大器352B和電壓電平變換單元353B構(gòu)成B相的電平測(cè)量單元341B。另外，在圖16中，線路接收器351A、351B、數(shù)字輸入部334A、334B、計(jì)數(shù)器335A、 335B、和脈沖數(shù)比較異常檢測(cè)部336構(gòu)成第一異常檢測(cè)單元。此外，線路接收器351A、351B、數(shù)字輸入部337A、337B、計(jì)時(shí)器338A、338B、脈沖寬 度比較異常檢測(cè)部340構(gòu)成第二異常檢測(cè)單元。進(jìn)一步，電平測(cè)量單元341A、341B、模擬輸入部331A、331B、AD轉(zhuǎn)換部332A、332B、 電平異常檢測(cè)部333A、333B構(gòu)成第三異常檢測(cè)單元。另外，由運(yùn)算放大器352A、352B和電壓電平變換單元353A、353B構(gòu)成的電平測(cè)量 單元341A、341B也能夠由圖17An的電路構(gòu)成。即，例如對(duì)A相進(jìn)行說(shuō)明，也可以將單電源方式的運(yùn)算放大器(令電源電壓為 Vd)352Al和偏移電壓V。ff組合使用。在此情況下，通過(guò)使用比V。高的正電源電壓Vd、以及 比Vd低的(例如Vd的1/2左右的)偏移電壓V。ff這樣的2個(gè)電壓電平，能夠省略負(fù)電源， 能夠起到與圖16的電平測(cè)量單元341A相同的作用。圖17B 圖17E表示與差動(dòng)信號(hào)A、A_的邏輯相應(yīng)的A相模擬信號(hào)SigAana，與使 用雙電源方式的運(yùn)算放大器的情況同樣地能夠檢測(cè)出規(guī)定的電壓電平。雖然沒(méi)有圖示，但對(duì)于B相也能夠使用與圖17A相同的單電源方式的運(yùn)算放大器 和偏移電壓得到模擬信號(hào)SigBana。接著，對(duì)使用A相、B相模擬信號(hào)SigAamuSigBana的旋轉(zhuǎn)體停止時(shí)的異常檢測(cè)動(dòng) 作進(jìn)行說(shuō)明。下面對(duì)A相進(jìn)行說(shuō)明，但B相的動(dòng)作也相同。首先，圖18A、B是正常時(shí)的動(dòng)作說(shuō)明圖，圖18A表示從線路驅(qū)動(dòng)器13A到運(yùn)算放大 器352A的電路，圖18B表示運(yùn)算放大器352A的輸出信號(hào)電平。另外，如圖18A所示， 令從圖16的光學(xué)式編碼器12輸入到線路驅(qū)動(dòng)器13A的A相輸入信號(hào)為XA。線路驅(qū)動(dòng)器13A由FET等半導(dǎo)體元件的組合構(gòu)成，在A相輸入信號(hào)Xa為“H”電平的情況下，差動(dòng)信號(hào)A成為電源電壓V。的電平，差動(dòng)信號(hào)Α—成為接地端子M的電平(接地電位)，在A相輸入信號(hào)Xa為“L”電平的情況下，差動(dòng)信號(hào)A成為接地端子M的電平，差動(dòng) 信號(hào)Α—成為電源電壓V。的電平。此外，由于半導(dǎo)體元件的接通電壓下降和電纜的配線電阻 的原因，在A相輸入信號(hào)Xa為“H”電平的情況下輸出電壓減少，在A相輸入信號(hào)Xa為“L” 電平的情況下輸出電壓增加?，F(xiàn)在，在令由半導(dǎo)體元件的接通電壓下降和電纜的配線電阻引起的誤差電壓為 V0,且假設(shè)該誤差電壓在差動(dòng)信號(hào)A、A-雙方均產(chǎn)生的情況下，A相輸入信號(hào)Xa為“H”電平 時(shí)的運(yùn)算放大器352A的輸入信號(hào)\、Va-如數(shù)學(xué)式6。另外，在本說(shuō)明書(shū)正文中，將Va的反轉(zhuǎn)信號(hào)標(biāo)記為VA-，在圖18A以下，在符號(hào)VaI 標(biāo)注“_”表示反轉(zhuǎn)信號(hào)。[數(shù)學(xué)式6]Va = Vc-V0Ya = M+V0(Μ表示接地電位)因此，運(yùn)算放大器352Α的輸出信號(hào)Ya成為數(shù)學(xué)式7。[數(shù)學(xué)式7]Ya = Va-Va- = VC-2V0此外，A相輸入信號(hào)Xa為“L”電平時(shí)的運(yùn)算放大器352A的輸入信號(hào)VA、VA_為數(shù)學(xué) 式8。[數(shù)學(xué)式8]VA = M+V0Va- = Vc-V0因此，運(yùn)算放大器352A的輸出信號(hào)Ya成為數(shù)學(xué)式9。[數(shù)學(xué)式9]Ya = Va-Va- = -VC+2V0接著，圖19A是差動(dòng)信號(hào)A、A_雙方的電纜21斷線的情況下的電路圖，圖19B是表 示輸出信號(hào)Ya的電平的圖。此時(shí)，無(wú)論A相輸入信號(hào)Xa的邏輯如何，運(yùn)算放大器352A的輸 入信號(hào)VA、Va-如數(shù)學(xué)式10那樣均成為由分壓電阻將電源電壓V。分壓后的值。[數(shù)學(xué)式10]Va = Ya = Vc · Ry/(RX+Ry)因此，成為VA_VA_ = 0，運(yùn)算放大器352A的輸出信號(hào)Ya成為圖19B所示的接地電 位M。因此，由于輸出信號(hào)Ya的電平與圖18B的正常時(shí)不同，因此圖16的電平異常檢測(cè) 部333A檢測(cè)出異常，向外部輸出異常檢測(cè)信號(hào)。另外，在與編碼器11連接的電源線、接地線斷線的情況下不向編碼器11供給電 源，因此運(yùn)算放大器352A的輸出信號(hào)Ya同樣地成為接地電位M,電平異常檢測(cè)部333A能夠 檢測(cè)出異常。接著，圖20A是差動(dòng)信號(hào)A側(cè)的電纜21斷線的情況下的電路圖，圖20B是表示輸 出信號(hào)Ya的電平的圖。在此情況下，根據(jù)A相輸入信號(hào)Xa的邏輯電平，編碼器352A的輸出信號(hào)Ya成為不同的電平。S卩，在A相輸入信號(hào)Xa為“H”電平的情況下，編碼器352A的輸入信號(hào)\、VA_成為 數(shù)學(xué)式11。[數(shù)學(xué)式11]Va = Vc · Ry/(RX+Ry)Ya = M+V0因此，運(yùn)算放大器352A的輸出信號(hào)Ya成為數(shù)學(xué)式12。[數(shù)學(xué)式12]Ya = Va-Va- = Vc · Ry/ (Rx+Ry) -V0 在Rx = Ry的情況下，數(shù)學(xué)式12為(V。/2) -V0,如圖20B所示，成為從位于M與Vc的 中間的虛線的電平減去Vtl而得的電壓。此外，在A相輸入信號(hào)Xa為“L”電平的情況下，與上述相反，運(yùn)算放大器352A的 輸出信號(hào)Ya變?yōu)閿?shù)學(xué)式13。[數(shù)學(xué)式I3]Ya = Va-Va- = V0-Vc · Ry/ (Rx+Ry)在Rx = Ry的情況下，數(shù)學(xué)式13變?yōu)?(V。/2) +V0,如圖20B所示，變?yōu)樵谖挥贛與 的中間的虛線的電平上加上Vtl而得的電壓。因此，在A相輸入信號(hào)XA*“H”電平、“L”電平的任一種的情況下，運(yùn)算放大器352A 的輸出信號(hào)Ya均是與圖18B的正常時(shí)不同的電平，因此能夠檢測(cè)出異常。另外，在差動(dòng)信號(hào)Α—側(cè)的電纜21斷線的情況下，僅是A相輸入信號(hào)Xa的邏輯與數(shù) 學(xué)式12、13的關(guān)系變?yōu)橄喾?，能夠同樣地檢測(cè)出異常。圖21A是差動(dòng)信號(hào)A側(cè)的電纜21與電源線短路的情況下的電路圖，圖21B是表示 輸出信號(hào)Ya的電平的圖。在此情況下，在A相輸入信號(hào)Xa為“H”電平時(shí)，運(yùn)算放大器352A的輸入信號(hào)\、 Va-變?yōu)閿?shù)學(xué)式14。[數(shù)學(xué)式14]Va = VcYa = M+V。因此，運(yùn)算放大器352A的輸出信號(hào)Ya變?yōu)閿?shù)學(xué)式15。[數(shù)學(xué)式I5]Ya = Va-Va- = Vc-V0在此情況下，由圖21B與圖18B的比較明顯可知，與正常時(shí)相比，輸出信號(hào)Ya的電平僅不同Vtl的量。因此，如果采用在線路驅(qū)動(dòng)器13A的輸出側(cè)插入電阻等的方式，使得V0 變?yōu)槌浞执蟮闹?，則能夠可靠地判斷與電源線短路的異常時(shí)和正常時(shí)。此外，在由于Vtl小 而難以進(jìn)行正常時(shí)和異常時(shí)的判斷的情況下，也可以根據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)的異常檢測(cè)的脈沖數(shù) 比較異常檢測(cè)部336、脈沖寬度比較異常檢測(cè)部340的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充。另一方面，在A相輸入信號(hào)Xa為“L”電平時(shí)，運(yùn)算放大器352A的輸入信號(hào)VA、VA-成 為數(shù)學(xué)式16。[數(shù)學(xué)式ie]
VA = VcVa- = Vc-V0因此，運(yùn)算放大器352A的輸出信號(hào)Ya成為數(shù)學(xué)式17。[數(shù)學(xué)式Π]YA = VA-VA- = V0因此，與A相輸入信號(hào)Xa為“H”電平的情況相同，能夠判斷為正常時(shí)。另外，在差動(dòng)信號(hào)Α—側(cè)的電纜21與電源線短路的情況下，A相輸入信號(hào)Xa的邏輯 與數(shù)學(xué)式15、17的關(guān)系相反，此外，在差動(dòng)信號(hào)A側(cè)的電纜21與接地線短路的情況下，數(shù)學(xué) 式14、16 僅成為接地電位，因此能夠同樣地檢測(cè)出異常。圖22是表示本實(shí)施方式中的異常檢測(cè)動(dòng)作的時(shí)序圖。首先，判斷旋轉(zhuǎn)體是在旋轉(zhuǎn)還是停止，如果是在旋轉(zhuǎn)則使用從圖16的線路接收器 351A、351B輸出的數(shù)字SigA、SigB，利用脈沖數(shù)比較異常檢測(cè)部336和脈沖寬度比較異常檢 測(cè)部340檢測(cè)異常(步驟S21否，步驟S27)。如果是停止，則使用基于上述的運(yùn)算放大器352A的輸出信號(hào)YA(和運(yùn)算放大器 352B的輸出信號(hào)Yb)的A相、B相模擬信號(hào)SigAamuSigBana，進(jìn)行異常判斷(步驟S21是、 步驟S22)。S卩，例如將基于輸出信號(hào)Ya的A相模擬信號(hào)SigAana與在圖18B所示的正常時(shí)的 正側(cè)的電壓電平(HVtl)上加上檢測(cè)誤差的余量(margin:容限)而得的值的范圍(正側(cè) 的正常范圍)相比較，在判斷為該范圍外的情況下(步驟S23是)，與在正常時(shí)的負(fù)側(cè)的電 壓電平H+2VJ上加上檢測(cè)誤差的余量而得的值的范圍(負(fù)側(cè)的正常范圍)相比較(步 驟S24)。這里，上述余量的值考慮AD轉(zhuǎn)換誤差和運(yùn)算放大器352A、352B的偏移電壓等決定 即可。并且，即使在負(fù)側(cè)，在為正常范圍外的情況下(步驟S24是)，判斷為異常而產(chǎn)生異 常檢測(cè)信號(hào)(警報(bào))(步驟S25)。此外，如果正側(cè)或者負(fù)側(cè)在正常范圍內(nèi)(步驟S23否、步 驟S24否)，則只要進(jìn)行正常模式的處理即判斷為編碼器或配線系統(tǒng)沒(méi)有異常而對(duì)電機(jī)等 旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行驅(qū)動(dòng)即可。如以上詳細(xì)敘述的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，對(duì)于使用線路驅(qū)動(dòng)器型編碼器11的系統(tǒng)，也能夠不增設(shè)AD轉(zhuǎn)換部地檢測(cè)編碼器內(nèi)部或配線系統(tǒng)的斷線、短路、接地。以上說(shuō)明的本發(fā)明，不僅能夠用于電機(jī)，也能夠用于對(duì)各種旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)速度和 位置(角度)進(jìn)行檢測(cè)的編碼器及其配線系統(tǒng)的異常監(jiān)視。
權(quán)利要求
一種異常監(jiān)視裝置，其中，對(duì)旋轉(zhuǎn)體的位置進(jìn)行檢測(cè)的編碼器的輸出信號(hào)經(jīng)包括電源線和信號(hào)線的配線系統(tǒng)作為模擬信號(hào)被輸入到控制裝置，所述控制裝置對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行處理來(lái)檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常，該異常監(jiān)視裝置的特征在于所述控制裝置包括第一異常檢測(cè)單元，其將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，根據(jù)從該數(shù)字信號(hào)檢測(cè)出的模擬輸入信號(hào)的電壓電平，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常；第二異常檢測(cè)單元，其根據(jù)對(duì)至少兩個(gè)所述模擬輸入信號(hào)分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常；和第三異常檢測(cè)單元，其將在第二異常檢測(cè)單元中得到的至少兩個(gè)數(shù)字信號(hào)合成，根據(jù)該合成信號(hào)的脈沖寬度檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常。
2.一種異常監(jiān)視裝置，其中，對(duì)旋轉(zhuǎn)體的位置進(jìn)行檢測(cè)的編碼器的輸出信號(hào)經(jīng)包括電 源線和信號(hào)線的配線系統(tǒng)作為模擬信號(hào)被輸入到控制裝置，所述控制裝置對(duì)模擬輸入信號(hào) 進(jìn)行處理來(lái)檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常，該異常監(jiān)視裝置的特征在于所述控制裝置包括第一異常檢測(cè)單元，其將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，根據(jù)從該數(shù)字信號(hào)檢測(cè)出的 模擬輸入信號(hào)的電壓電平，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常；第二異常檢測(cè)單元，其根據(jù)對(duì)至少兩個(gè)所述模擬輸入信號(hào)分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字 信號(hào)的脈沖數(shù)，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常；和第四異常檢測(cè)單元，其根據(jù)對(duì)至少兩個(gè)所述模擬輸入信號(hào)分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字 信號(hào)的脈沖寬度，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常。
3.一種異常監(jiān)視裝置，其中，對(duì)旋轉(zhuǎn)體的位置進(jìn)行檢測(cè)的編碼器的輸出信號(hào)經(jīng)包括電 源線和信號(hào)線的配線系統(tǒng)作為模擬信號(hào)被輸入到控制裝置，所述控制裝置對(duì)模擬輸入信號(hào) 進(jìn)行處理來(lái)檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常，該異常監(jiān)視裝置的特征在于所述控制裝置包括第一異常檢測(cè)單元，其將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，根據(jù)從該數(shù)字信號(hào)檢測(cè)出的 模擬輸入信號(hào)的電壓電平，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常；第二異常檢測(cè)單元，其根據(jù)對(duì)至少兩個(gè)所述模擬輸入信號(hào)分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字 信號(hào)的脈沖數(shù)，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常；和第三異常檢測(cè)單元，其將在第二異常檢測(cè)單元中得到的至少兩個(gè)數(shù)字信號(hào)合成，根據(jù) 該合成信號(hào)的脈沖寬度檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常，在所述旋轉(zhuǎn)體停止時(shí)，利用第一異常檢測(cè)單元檢測(cè)異常，在所述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用所 述第二異常檢測(cè)單元或者所述第三異常檢測(cè)單元檢測(cè)異常。
4.一種異常監(jiān)視裝置，其中，對(duì)旋轉(zhuǎn)體的位置進(jìn)行檢測(cè)的編碼器的輸出信號(hào)經(jīng)包括電 源線和信號(hào)線的配線系統(tǒng)作為模擬信號(hào)被輸入到控制裝置，所述控制裝置對(duì)模擬輸入信號(hào) 進(jìn)行處理來(lái)檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常，該異常監(jiān)視裝置的特征在于所述控制裝置包括第一異常檢測(cè)單元，其將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，根據(jù)從該數(shù)字信號(hào)檢測(cè)出的 模擬輸入信號(hào)的電壓電平，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常；第二異常檢測(cè)單元，其根據(jù)對(duì)至少兩個(gè)所述模擬輸入信號(hào)分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常；和第四異常檢測(cè)單元，其根據(jù)對(duì)至少兩個(gè)所述模擬輸入信號(hào)分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字 信號(hào)的脈沖寬度，檢測(cè)所述編碼器或所述配線系統(tǒng)的異常，在所述旋轉(zhuǎn)體停止時(shí)，利用第一異常檢測(cè)單元檢測(cè)異常，在所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用 所述第二異常檢測(cè)單元或者所述第四異常檢測(cè)單元檢測(cè)異常。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于包括偏壓產(chǎn)生單元，在所述編碼器的輸出為“高”電平時(shí)，所述控制裝置的模擬輸入信 號(hào)的電壓電平成為從電源電壓減去偏壓量而得到的模擬高電平，并且，在所述編碼器的輸 出為“低”電平時(shí)，所述控制裝置的模擬輸入信號(hào)的電壓電平成為在接地電平上加上偏壓量 而得到的模擬低電平，所述第一異常檢測(cè)單元，在模擬輸入信號(hào)的電壓電平位于所述模擬高電平與所述模擬 低電平之間的情況下，判斷為信號(hào)線或電源線斷線；在模擬輸入信號(hào)的電壓電平比所述模 擬高電平更接近電源電壓的情況下，判斷為信號(hào)線與電源線短路；在模擬輸入信號(hào)的電壓 電平比所述模擬低電平更接近接地電平的情況下，判斷為信號(hào)線被接地。
6.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于所述第二異常檢測(cè)單元對(duì)從至少兩個(gè)模擬輸入信號(hào)分別轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字信號(hào)的脈 沖的邊緣進(jìn)行檢測(cè)，分別求取脈沖數(shù)，在這些脈沖數(shù)的差為規(guī)定的闕值以上的情況下檢測(cè)山巳齒出升吊。
7.如權(quán)利要求5所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于所述第二異常檢測(cè)單元對(duì)從至少兩個(gè)模擬輸入信號(hào)分別轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字信號(hào)的脈 沖的邊緣進(jìn)行檢測(cè)，分別求取脈沖數(shù)，在這些脈沖數(shù)的差為規(guī)定的闕值以上的情況下檢測(cè)山巳齒出升吊。
8.如權(quán)利要求1或3所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于所述第三異常檢測(cè)單元將一定周期中的所述合成信號(hào)的脈沖寬度與過(guò)去的同一周期 中的脈沖寬度相比較，在兩個(gè)脈沖寬度存在差的情況下檢測(cè)出異常。
9.如權(quán)利要求2或4所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于所述第四異常檢測(cè)單元將對(duì)一定周期中的所述模擬輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的數(shù)字 信號(hào)的脈沖寬度與過(guò)去的同一周期中的數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度相比較，在兩個(gè)脈沖寬度存在 差的情況下檢測(cè)出異常。
10.如權(quán)利要求2或4所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于所述第四異常檢測(cè)單元在對(duì)一定周期中的兩個(gè)以上的所述模擬輸入信號(hào)分別進(jìn)行轉(zhuǎn) 換而得到的數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度的差為規(guī)定的闕值以上的情況下，檢測(cè)出異常。
11.如權(quán)利要求1或3所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于 所述控制裝置包括運(yùn)算處理裝置，該運(yùn)算處理裝置具有第一異常檢測(cè)單元的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換功能、第二異常檢測(cè)單元 的脈沖數(shù)的測(cè)定功能、和第三異常檢測(cè)單元的脈沖寬度的測(cè)定功能。
12.如權(quán)利要求2或4所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于 所述控制裝置包括運(yùn)算處理裝置，該運(yùn)算處理裝置具有第一異常檢測(cè)單元的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換功能、第二異常檢測(cè)單元的脈沖數(shù)的測(cè)定功能、和第四異常檢測(cè)單元的脈沖寬度的測(cè)定功能。
13.如權(quán)利要求1或3所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于多個(gè)多重化的所述運(yùn)算處理裝置，相互發(fā)送接收包括由第一異常檢測(cè)單元檢測(cè)出的模 擬輸入信號(hào)的電壓電平、由第二異常檢測(cè)單元測(cè)定到的脈沖數(shù)、和由第三異常檢測(cè)單元測(cè) 定到的脈沖寬度的數(shù)據(jù)，各運(yùn)算處理裝置對(duì)所發(fā)送接收的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而檢測(cè)運(yùn)算處 理裝置的異常。
14.如權(quán)利要求2或4所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于多個(gè)多重化的所述運(yùn)算處理裝置，相互發(fā)送接收包括由第一異常檢測(cè)單元檢測(cè)出的模 擬輸入信號(hào)的電壓電平、由第二異常檢測(cè)單元測(cè)定到的脈沖數(shù)、和由第四異常檢測(cè)單元測(cè) 定到的脈沖寬度的數(shù)據(jù)，各運(yùn)算處理裝置對(duì)所發(fā)送接收的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而檢測(cè)運(yùn)算處理裝置的異常。
15.一種異常監(jiān)視裝置，其中，相位不同的多個(gè)信號(hào)經(jīng)包括電源線和信號(hào)線的配線系統(tǒng) 分別作為一組差動(dòng)信號(hào)被輸入到控制裝置，該控制裝置對(duì)所述差動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理來(lái)檢測(cè)所 述編碼器或配線系統(tǒng)的異常，其中，該相位不同的多個(gè)信號(hào)是對(duì)旋轉(zhuǎn)體的位置進(jìn)行檢測(cè)的 編碼器的輸出信號(hào)，該異常監(jiān)視裝置的特征在于所述控制裝置包括第一異常檢測(cè)單元，其將多組所述差動(dòng)信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為以所述控制裝置的接地電位為 基準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，根據(jù)這些數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)檢測(cè)所述編碼器或配線系統(tǒng)的異常；第二異常檢測(cè)單元，其根據(jù)多個(gè)所述數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度檢測(cè)所述編碼器或配線系統(tǒng) 的異常；和第三異常檢測(cè)單元，其利用電平測(cè)量單元將至少一組差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為規(guī)定電平的模擬 信號(hào)，根據(jù)對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得的數(shù)字信號(hào)檢測(cè)所述模擬信號(hào)的電壓電平，從而檢 測(cè)所述編碼器或配線系統(tǒng)的異常。
16.如權(quán)利要求15所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于第三異常檢測(cè)單元設(shè)置有被輸入所述差動(dòng)信號(hào)的雙電源方式的模擬運(yùn)算單元，或者 被輸入差動(dòng)信號(hào)，單電源方式的疊加偏移電壓而成的模擬運(yùn)算單元，作為所述電平測(cè)量單 元，在從這些模擬運(yùn)算單元輸出的模擬信號(hào)的電壓電平位于正側(cè)的正常范圍外或者負(fù)側(cè) 的正常范圍外時(shí)，檢測(cè)出所述編碼器或配線系統(tǒng)的異常。
17.如權(quán)利要求15或16所述的異常監(jiān)視裝置，其特征在于在所述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用所述第一異常檢測(cè)單元或所述第二異常檢測(cè)單元檢測(cè)異 常，在所述旋轉(zhuǎn)體停止時(shí)，利用所述第三異常檢測(cè)單元檢測(cè)異常。
全文摘要
本發(fā)明提供一種異常監(jiān)視裝置，能夠檢測(cè)現(xiàn)有技術(shù)不能應(yīng)對(duì)的各種異常，可靠性高。在圖1的異常監(jiān)視裝置中，來(lái)自編碼器的兩相的位置檢測(cè)信號(hào)經(jīng)電纜等配線系統(tǒng)作為模擬信號(hào)被輸入控制裝置?？刂蒲b置內(nèi)的微機(jī)包括電平異常檢測(cè)單元、脈沖數(shù)比較異常檢測(cè)單元、和脈沖寬度比較異常檢測(cè)單元。電平異常檢測(cè)單元在模擬輸入信號(hào)的電壓電平位于規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下，檢測(cè)出編碼器和配線系統(tǒng)的異常。脈沖數(shù)比較異常檢測(cè)單元在與兩相模擬輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的脈沖數(shù)的差在規(guī)定的闕值以上的情況下，檢測(cè)出編碼器等的異常。脈沖寬度比較異常檢測(cè)單元在兩相數(shù)字信號(hào)的合成信號(hào)的脈沖寬度與過(guò)去的控制周期的脈沖寬度不同的情況下，檢測(cè)出編碼器等的異常。
文檔編號(hào)G01R31/02GK101833049SQ20101011391
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月9日
發(fā)明者佐藤以久也, 高橋弘 申請(qǐng)人:富士電機(jī)系統(tǒng)株式會(huì)社