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KR900003990B1 - 스텝모타의 회전각도 검출회로 - Google Patents

스텝모타의 회전각도 검출회로 Download PDF

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KR900003990B1
KR900003990B1 KR1019870014832A KR870014832A KR900003990B1 KR 900003990 B1 KR900003990 B1 KR 900003990B1 KR 1019870014832 A KR1019870014832 A KR 1019870014832A KR 870014832 A KR870014832 A KR 870014832A KR 900003990 B1 KR900003990 B1 KR 900003990B1
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pulse signal
outputting
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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Abstract

내용 없음.

Description

스텝모타의 회전각도 검출회로
제 1 도는 일반적인 스텝모타의 제어회로의 블록도.
제 2 도는 일반적인 스텝모타의 등가회로도.
제 3 도는 일반적인 스텝모타의 입력신호에 따른 회전각도를 보인 도표.
제 4 도는 본 발명의 회전각도 검출회로도.
제 5 도는 제 4 도의 프로그래머블로직어레이부의 진리표.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 신호조합부 12 : 카운트부
13 : 리세트부 MV1-MV6: 모노멀티
FF1-FF3: 플립플롭 PAL : 프로그래머블로직어레이부
AI, BI, CI : 입력단자
본 발명은 입력되는 신호에 따라 회전축이 정확한 각도로 회전하는 스텝모타에 있어서, 회전축이 회전한 회전각도를 정확히 검출하는 스텝모타의 회전각도 검출회로에 관한 것이다.
일반적으로 스텝모타는 특성상 제어성이 매우 우수하므로 보통궤한(feedback)시키지 않고, 오픈루프(openloop)형태로 스텝모타를 구동시키고 있다.
즉, 제 1 도에 도시된 바와같이 입력되는 제어신호에 따라 구동부(1)가 스텝모타(2)의 다수의 입력단자에 적절한 펄스신호를 인가하여 스텝모타(2)의 회전축이 원하는 각도만큼 회전하게 하고, 실제로 스텝모타(2)의 회전축이 원하는 각도만큼 회전하였는지는 확인하지 않는다.
이를 보다 상세히 설명하면, 제 2 도는 3개의 입력단자(A)(B)(C)를 갖는 스텝모타를 예로들어 보인 등가회로도로서, 코일(L1, L2)(L3, L4)(L5, L6)이 상호간 일정각도를 유지하면서 설치되어 입력단자(A)(B)(C)에 직렬로 연결되어 있다.
이와같은 스텝모타는 입력단자(A)(B)(C)에 선택적으로 전원이 인가되면, 전원이 인가된 입력단자(A)(B)(C)에 따라 코일(L1,L2)(L3,L4)(L5,L6)에 일정전압이 인가되면서 자장이 발생하고 회전자의 영구자석은 그 발생한 자장과 평형을 이루기 위하여 가장 짧은 거리로 회전하게 된다.
제 3 도는 상기와 같은 스텝모타의 회전각도를 보인 도표이다. 예를 들어 현재 입력단자(A)에만 전원을 인가한 "1" 상태에서 입력단자(B)에도 전원을 인가하여 "11" 상태로 되면, 회전자는 +15˚회전하게 되고, 이와같이 현재 전원이 인가된 상태와 다음에 전원이 인가되는 상태에 따라 스텝모타의 회전자는 ±15˚ 및 ±30˚씩 회전하게 된다.
이와같은 스텝모타에 있어서, 종래에는 오픈루프형태로 스텝모타의 회전을 제어하였으므로 스텝모타의 회전축이 어느 정도 회전하였는지를 판별할 수 없는 결함이 있었다.
본 발명은 이와같은 종래의 결함을 감안하여, 스텝모타의 회전축이 회전각도를 정확히 검출하게 창안한 것으로, 이를 첨부된 제 4 도의 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 4 도는 본 발명의 회전각도 검출회로도로서, 이에 도시한 바와같이 입력단자(AI)(BI)(CI)로 입력되는 펄스신호의 상승구간에서 펄스신호를 출력하는 모노멀티(MV1-MV3)와, 입력단자(AI)(BI)(CI)로 입력되는 펄스신호의 하강구간에서 펄스신호를 출력하는 모노멀티(MV4-MV6)와, 상기 모노멀티(MV1-MV6)에서 펄스신호가 출력됨에 따라 하나의 저전위 펄스신호를 출력하는 노아게이트(NOR1, NOR2) 및 앤드게이트(AND1)로된 신호조합부(11)와, 상기 신호조합부(11)의 출력신호에 따라 상기 입력단자(AI)(BI)(CI)의 신호를 출력하는 플립플롭(FF1-FF3)과, 상기 플립플롭(FF1-FF3)의 출력신호 및 입력단자(AI)(BI)(CI)의 신호에 따라 업/다운제어신호(
Figure kpo00001
) 및 마스크 제어신호(MASK)를 출력하는 프로그래머블로직어레이부(PAL)와, 상기 프로그래머블로직어레이부(PAL)의 출력신호에 따라 상기 신호조합부(11)의 출력신호를 카운트하여 회전각도신호(T0-T5)를 출력하는 카운터(CO1)(CO2) 및 오아게이트(OR1), 가산기(ADD)로 된 카운드부(12)와 상기 카운트부(12)의 출력신호에 따라 그 카운트부(12)의 카운터(CO1)(CO2)를 리세트시키는 노아게이트(NOR3), 익스클루시브오아게이트(EXOR1) 및 낸드게이트(NAND1)로 된 리세트부(13)로 구성하였다.
상기에서 입력단자(AI)(BI)(CI)는 스텝모타에 입력되는 신호가 TTL레벨로 변환되어 입력 즉, 0V 및 5V가 입력되게 하고, 프로그래머블로직어레이부(PAL)는 입력단자(A1)(B1)(C1)(A2)(B2)(C2)로 입력되는 신호에 따라 제 5 도의 진리표 및 다음의 논리식과 같이 업/다운 제어신호(
Figure kpo00002
) 및 마스크제어신호(MASK)를 출력하게 한다.
Figure kpo00003
이와같이 구성된 본 발명은 스텝모타에 인가되는 신호를 가변시켜 스텝모타가 일정각도 회전하게 되면, 스텝모타에 인가되는 신호가 TTL레벨로 변환된 후 입력단자(AI)(BI)(CI)로 입력되어 모노멀티(MV1-MV3)(MV4-MV8)의 입력단자(IN1-IN3)(
Figure kpo00004
) 에 인가되므로 6개의 모노멀티(MV1-MV6) 중에서 어느 하나는 펄스신호를 출력하게 앤드게이트(AND1)가 저전위의 펄스신호를 출력하게 된다.
즉, 예를들면 스텝모타에 "1"이 인가되어 있는 상태에서 "11"이 인가되어 스텝모타의 회전자가 회전하면, 입력단자(CI)(BI)(AI)에도 "1"에서 "11"이 입력되어 모노멀티(MV1-MV3)(MV4-MV6)의 입력단자(IN1-IN3)(IN4-IN6)에 각기 인가되므로 모노멀티(MV2)가 고전위의 펄스신호를 출력하여 노아게이트(NOR1)에 입력되고, 이에따라 노아게이트(NOR1)는 저전위의 펄스신호를 출력하여 앤드게이트(AND1)에 입력되므로 앤드게이트(AND1)는 저전위의 펄스신호를 출력하게 된다.
그리고, 스텝모타에 "1"이 인가되어 있는 상태에서 "10"이 인가되어 회전자가 +30˚회전할 경우에는 입력단자(CI)(BI)(AI)에도 "1"에서 "10"이 입력되어 모노멀티(MV1-MV3)(MV4-MV6)에 입력되므로 모노멀티(MV2)(MV6)가 고전위의 펄스신호를 출력하여 노아게이트(NOR1)(NOR2)에 각기 입력되고, 이에따라 노아게이트(NOR1)(NOR2)가 저전위의 펄스신호를 출력하여 앤드게이트(AND1)에 입력되므로 앤드게이트(AND1)는 저전위의 펄스신호를 출력하며, 이와같이 스텝모타를 +15˚ 및 ±30˚ 회전시킴에 따라 앤드게이트(AND1)는 펄스신호를 출력하고, 그 출력 한 펄스신호는 플립플롭(FF1-FF3) 의 클럭 단자(CK1-CK3) 및 카운터(CO1)의 클럭단자(CP1), 오아게이트(OR1)의 일측입력단자에 인가된다.
이와같이 스텝모타에 인가하는 신호를 가변하여 회전자가 일정각도 회전하고, 플립플롭(FF1-FF3)의 클럭단자(CK1-CK3)에 펄스신호가 인가되면, 플립플롭(FF1-FF3)은 입력단자(AI)(BI)(CI)로 입력되어 그의 입력단자(D1-D3)에 각기 인가되어 있던 신호를 출력단자(Q1-Q3)로 출력하여 프로그래머블로직어레이부(PAL)의 입력단자(A1,B1,C1)에 각기 인가되고 프로그래머블로직어레이부(PAL)의 입력단자(A2,B2,C2)에는 입력단자(AI,BI,CI)로 입력되는 현재 스텝모타에 인가된 신호가 인가되므로 프로그래머블로직어레이부(PAL)는 입력단자(A1,B1,C1)(A2,B2,C2)에 인가된 신호에 따라 제 5 도의 진리료와 같이 스텝모타가 +및 -방향으로 회전함에 따라 고전위 및 저전위의 업/다운제어신호(
Figure kpo00005
)를 출력하여 카운터(CO1)(CO2)의 업/다운단자
Figure kpo00006
에 인가함과 아울러 스텝모타가 15˚ 및 30˚ 회전함에 따라 고전위 및 저전위의 마스크제어신호(MASK)를 출력하여 오아게이트(OR1)의 타측입력단자에 인가되고, 이에따라 스텝모타의 회전자가 +15˚ 또는 -15˚ 회전함에 따라 카운터(CO1)가 그의 클럭단자(CP1)에 인가되는 펄스신호를 업카운트 또는 다운카운트하고, 스텝모타의 운전자가 +30˚ 또는 -30˚ 회전함에 따라 카운터(CO1)(CO2)가 그의 클럭단자(CP1)(CP2)에 인가되는 펄스신호를 업카운트 또는 다운카운트하며, 이와같이 카운터(CO1)(CO2)가 업카운트 또는 다운카운트한 신호는 가산기(ADD)에서 가산되어 현재 스텝모타의 회전자가 회전한 각도신호(T0-T5)를 출력하게 된다.
즉, 예를들어 스텝모타에 "1"이 인가되어 있는 상태에서 "11"을 인가하여 스텝모타의 회전자를 +15˚ 회전시키면, 프로그래머블로직어레이부(PAL)의 입력단자(C2,B2,A2)(C1,B1,A1)에 각기 "11", "1"이 인가되고, 프로그래머블로직어레이부(PAL)는 제 5 도의 진리표와 같이 고전위의 마스크제어신호(MASK)를 출력하여 오아게이트(OR1)의 타측입력단자에 인가되므로 오아게이트(OR1)는 그의 일측입력단자에 인가되는 신호에 관계없이 고전위를 출력하여 카운터(CO2)의 클럭단자(CP2)에 인가 즉, 카운터(CO2)에는 신호조합부(11)에서 펄스신호가 출력되어도 클럭신호가 인가되지 않게되고, 또한 프로그래머블로직어레이부(PAL)가 고전위의 업/다운제어신호(
Figure kpo00007
)를 출력하여 카운터(CO1, CO2)의 업/다운단자
Figure kpo00008
에 인가되므로 카운터(CO1,CO2)는 업카운터로 동작하게 되고, 이에따라 신호조합부(11)에서 펄스신호가 출력되면 카운터(CO1)가 그 펄스신호를 업카운트하게 된다.
그리고, 스텝모타에 "1"이 인가되어 있는 상태에서 "10"을 인가하여 스텝모타의 회전자를 +30˚ 회전시키면, 프로그래머블로직어레이부(PAL)는 저전위의 마스크제어신호(MASK)를 출력하여 오아게이트(OR1)의 타측입력단자에 인가되므로 오아게이트(OR1)는 그의 일측입력단자에 인가되는 신호를 출력하여 카운터(CO2)의 클럭 단자(CP2)에 인가되고, 또한 프로그래머블로직어레이부(PAL)가 고전위의 업/다운제어신호(
Figure kpo00009
)를 출력하여 카운터(CO1,CO2)의 업/다운단자
Figure kpo00010
에 인가되므로 카운터(CO1,CO2)는 업카운터로 동작하게 되고, 이에따라 신호조합부(11)에서 펄스신호가 출력되면 카운터(CO1)(CO2)가 그 펄스신호를 업카운트하게 된다.
이와같이 카운터(CO1,CO2)가 카운트한 값은 가산기(ADD)에서 가산되므로 가산기(ADD)는 스텝모타가 회전한 각도신호(T0-T5)를 출력 즉, 스텝모타가 15˚ 회전함에 따라 가산기(ADD)의 출력신호는 "1"씩 증가하게 되고, 이와같이 하여 스텝모타의 회전자가 ±360˚ 회전하고, 가산치(ADD)에서 "24"가 출력 즉, 각도신호(T5-T0)가 "1100"으로 되면, 리세트부(13)가 카운터(CO1, CO2)를 리세트 즉, 익스클루시브오아게이트(EXOR1) 및 노아게이트(NOR3)가 고전위를 출력하여 낸드게이트(NAND2)의 입력 단자에 모두 고전위가 인가되므로 낸드게이트(NAND1)는 저전위를 출력하고, 그 저전위는 카운터(CO1,CO2)의 리세트단자(
Figure kpo00011
)에 인가되어 리셋트된다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 스텝모타가 회전한 각도를 검출하여 출력하므로 스텝 모타의 회전을 전기적으로 측정하는 시스템에 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 입력단자(AI)(BI)(CI)로 입력되는 펄스신호의 상승구간에서 펄스신호를 출력하는 모노멀티(MV1-MV3)와, 입력단자(AI)(BI)(CI)로 입력되는 펄스신호의 하강구간에서 펄스신호를 출력하는 모노멀티(MV4-MV6)와, 상기 모노멀티(MV1-MV6)에서 펄스신호가 출력됨에 따라 하나의 저전위 펄스신호를 출력하는 신호조합부(11)와, 상기 신호조합부(11)의 출력신호에 따라 상기 입력단자(AI)(BI)(CI)의 신호를 출력하는 플립플롭(FF1-FF3)과, 상기 플립플롭(FF1-FF3)의 출력신호 및 입력단자(AI)(BI)(CI)의 신호에 따라 업/다운제어신호(
    Figure kpo00012
    ) 및 마스크제어신호(MASK)를 출력하는 프로그래머블로직어레이부(PAL)와, 상기 프로그래머블로직어레이부(PAL)의 출력신호에 따라 상기 신호조합부(11)의 출력신호를 카운트하여 회전각도신호(T0-T5)를 출력하는 카운트부(12)와, 상기 카운트부(12)의 출력신호로 스텝모타가 360˚ 회전할때마다 그 카운트부(12)를 리세트시키는 리세트부(13)로 구성함을 특징으로 하는 스텝모타의 회전각도 검출회로.
KR1019870014832A 1987-12-23 1987-12-23 스텝모타의 회전각도 검출회로 KR900003990B1 (ko)

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