(57)【要約】      （修正有）【課題】ステータとローターの偏芯の影響を少なくし、高い精度で軸倍角１Xの検出信号を得ることができるレゾルバとそれを用いた回転角度センサを得る。【解決手段】ＶＲレゾルバ１７は、３以上の任意のｎ個の突極を軸中心で等しい角度に設けた第1ロータ部と、（ｎ−１）個の突極を軸中心で等しい角度に設けた第２ロータ部とを設けてローターを構成し、ステータの内側に複数の磁極を設け、該磁極に励磁巻線と９０度位相の異なるｓｉｎ出力およびｃｏｓ出力を取出すｎＸ出力巻線と（ｎ−１）Ｘ出力巻線を設ける。回転角度センサ１０は、軸倍角ｎＸ出力巻線のｓｉｎ（ｎθ）出力信号およびｃｏｓ（ｎθ）出力信号と軸倍角（ｎ−１）Ｘ出力巻線のｓｉｎ（（ｎ−１）θ）出力信号およびｃｏｓ（（ｎ―１）θ）出力信号とを取り込み、軸倍角１Ｘレゾルバ信号に変換して出力する。【選択図】図１
2005283165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３以上の任意の整数ｎからなるｎ個の突極を軸中心で等しい角度に設けた第1ロータ部と、（ｎ−１）個の突極を軸中心で等しい角度に設けた第２ロータ部とをその軸方向に連結して回転軸に設けてローターを構成し、ステータの内側に複数の磁極を設け、該磁極に励磁巻線と９０度位相の異なるｓｉｎ出力信号およびｃｏｓ出力信号を取出す軸倍角ｎＸ出力巻線と軸倍角（ｎ−１）Ｘ出力巻線を設けたことを特徴とするバリアブルリラクタンスレゾルバ。
【請求項２】
前記ローターは、前記第１ローター部と前記第２ローター部を軸中心で１８０度範囲毎に対向して形成したことを特徴とする請求項１記載のバリアブルリラクタンスレゾルバ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のバリアブルリラクタンスレゾルバと、前記バリアブルリラクタンスレゾルバの軸倍角ｎＸ出力巻線のｓｉｎ（ｎθ）出力信号およびｃｏｓ（ｎθ）出力信号と前記バリアブルリラクタンスレゾルバの軸倍角（ｎ−１）Ｘ出力巻線のｓｉｎ（（ｎ−１）θ）出力信号およびｃｏｓ（（ｎ―１）θ）出力信号とを取り込み
【数１】
2005283165.tif 000009
を演算し、軸倍角１Ｘレゾルバ信号に変換して出力する演算部と、を備えたことを特徴とする回転角度センサ。
【請求項４】
請求項３記載の回転角度センサにおいて、前記演算部の出力をデジタル信号に変換すると共に、前記レゾルバのいずれかの出力巻線の出力をデジタル信号に変換するレゾルバ−デジタル変換部と、両レゾルバ−デジタル変換部の出力を取り込んでアブソリュート角度信号を合成する合成部とからなることを特徴とする回転角度センサ。
【請求項５】
請求項３記載の回転角度センサにおいて、前記レゾルバの軸倍角ｎＸ出力巻線のｓｉｎ（ｎθ）出力信号およびｃｏｓ（ｎθ）出力信号と前記レゾルバの軸倍角（ｎ−１）Ｘ出力巻線のｓｉｎ（（ｎ−１）θ）出力信号およびｃｏｓ（（ｎ―１）θ）出力信号とを取り込み
【数２】
2005283165.tif 000010
を演算し、軸倍角（２ｎ−１）Ｘレゾルバ信号に変換して出力する演算部と、を備えたことを特徴とする回転角度センサ。
【請求項６】
請求項５記載の回転角度センサにおいて、前記演算部の軸倍角１Ｘレゾルバ信号と軸倍角（２ｎ−１）Ｘレゾルバ信号をデジタル信号に変換するレゾルバ−デジタル変換部と、
両レゾルバ−デジタル変換部の出力を取り込んでアブソリュート角度信号を合成する合成部とからなることを特徴とする回転角度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角度または回転位置の計測や制御等に用いられるバリアブルリラクタンスレゾルバとそれを用いた回転角度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
バリアブルリラクタンス（ＶＲ）型レゾルバは、磁極に励磁巻線と出力巻線を巻回したステータと、任意の突極形状を有するロータとにより、回転角度に応じてＳＩＮ信号電圧とＣＯＳ信号電圧の２相信号を出力する。このようなＶＲ型レゾルバでは、絶対位置を検出するために基準となる軸倍角が１Ｘのレゾルバ信号を必要とする。ステータとロータの位置関係がずれて取り付けられた場合、即ち、ロータの軸中心に対しステータの中心が少しでも偏芯して取り付けられた場合、回転角度に応じた出力信号電圧が設計時の出力信号電圧と比べその精度が著しく劣化する。
【０００３】
この理由は、軸倍角１Ｘの場合、突極の形状が回転軸の１回転（機械角３６０度）の間に１回凸状に変化するように構成されているので、回転角度の変化に対して突極形状の変化が少なくなり、これにより出力信号電圧の変化が少なくなり、ステータとロータの少しの中心ずれによっても出力信号電圧に大きな誤差が生じることにある。
【０００４】
従来、この不都合を改良した絶対位置検出装置として、回転軸が１回転すると検出信号の位相が３６０度変化する軸倍角１Ｘレゾルバと、回転軸が１／ｎ回転すると検出信号の位相が３６０度変化する軸倍角ｎＸレゾルバを組み合わせたものがある（例えば、特許文献１参照）。この装置では、１Ｘレゾルバで１／ｎ回転を分解能として極を検出し、検出した極（１／ｎ回転範囲領域）内の回転角度位置をｎＸレゾルバにより算出する。
【０００５】
軸倍角とは、レゾルバの実際の入力機械角θｍに対する出力電気角θｅの比をいい、通常、機械角θｍは出力電気角θｅを軸倍角で割り算することにより求められる。
【０００６】
図５は、従来のレゾルバを用いた複速度回転検出器のブロック構成図である。
【０００７】
図６は、図５の従来の複速度回転検出器の出力特性図である。
【０００８】
被回転検出体に連結された入力軸２０１は、ｎＸレゾルバ２０２のロータと、１／ｎの減速比の減速機２０３を介して１Ｘレゾルバ２０４に連結される。前記ｎＸレゾルバ２０２の出力信号は、同期検波器２０５で励磁周波数成分を除去した後、レゾルバ−デジタル（Ｒ／Ｄ）変換器Ｒ／Ｄ２０７によりデジタル信号に変換され、合成回路２０９へ入力される。一方、１Ｘレゾルバ２０４の出力信号も同様に、同期検波器２０６で励磁周波数成分を除去した後、レゾルバ−デジタル（Ｒ／Ｄ）変換器Ｒ／Ｄ２０８によりデジタル信号に変換され、合成回路２０９へ入力される。
【０００９】
レゾルバ−デジタル変換器Ｒ／Ｄ２０７は、機械角３６０°の間にｎ回同じ信号（のこぎり波状の信号：電気角３６０°の信号）を繰り返し出力する。
【００１０】
レゾルバ−デジタル変換器Ｒ／Ｄ２０８は、機械角３６０°の間に１回同じ信号（のこぎり波状の信号：電気角３６０°の信号）を出力する。
【００１１】
ｎＸレゾルバ２０２および１Ｘレゾルバ２０４の９０°位相のずれた２相のｓｉｎ波状、ｃｏｓ波状の出力信号をＶａ、Ｖｂ、回転角をθとすると、出力信号ＶａとＶｂは、回転角θに応じてｓｉｎ波またはｃｏｓ波に振幅変調された信号となる。しかし、出力信号電圧Ｖａ、Ｖｂの瞬時値をそのまま計算に用いることはできないので、同期検波器２０５および同期検波器２０６で同期検波して励磁周波数成分を除去した信号電圧に変換する。この信号電圧はレゾルバ−デジタル変換器Ｒ／Ｄ２０７および２０８によりデジタル信号に変換される。
【００１２】
レゾルバ−デジタル変換器Ｒ／Ｄ２０７のデジタル信号は、合成回路２０９により、図６（ｂ）に示すように、１周期（機械角３６０°）が、連続する２π／ｎ周期のｎ個の三角波に変換される。この２π／ｎ周期のそれぞれは、電気角３６０°を意味し、極または繰り返し信号の番地として連続番号で表される。三角波の最大値は電気角２π（ｒａｄ：ラジアン）となる。
また、レゾルバ−デジタル変換器Ｒ／Ｄ２０８のデジタル信号は、合成回路２０９により、図６（ａ）に示すように、１周期（機械角３６０°）が、２π（ｒａｄ）の１個の三角波に変換される。三角波の最大値は同じく電気角２π（ｒａｄ）となる。
【００１３】
図６（ａ）および図６（ｂ）の両特性は、１Ｘの特性図上のポイントに対応するｎＸの特性図上の極に関連付けられる。
【特許文献１】特開平０３−１４８０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記の軸倍角１Ｘレゾルバと軸倍角ｎＸレゾルバを組み合わせる従来例も依然として軸倍角１Ｘレゾルバの検出信号を基準として用いている。軸倍角１Ｘレゾルバの出力電圧信号をＲ／Ｄ変換した軸倍角１Ｘデジタル信号は、  図６（ａ）に示すように特性曲線の傾きが小さいので、入力の微少な変動に対して出力が大きく変化するため、出力誤差が発生し易い。また、軸倍角ｎＸレゾルバのｎを多くする（突極数を多くする）とき、軸倍角１Ｘレゾルバ出力に誤差の影響が出てリニアに変化しなくなると、軸倍角ｎＸレゾルバ出力特性における適切な極の選択を誤る恐れが強くなる。このため検出信号が誤差の影響を極めて受け易いという従来の軸倍角１Ｘレゾルバの問題点を解消することができない。
また、軸倍角１Ｘレゾルバと軸倍角ｎＸレゾルバの両方を組み込むので、構造が大型化する問題もある。また、両レゾルバを減速機を介して連結するので、機械的な振動・騒音および摩耗に伴う動作不調を生じる。
【００１５】
本発明の目的は、前記従来例の問題点に鑑み、ステータとローターの偏芯の影響を少なくし、高い精度で軸倍角１Ｘの検出信号を得ることができるレゾルバとそれを用いた回転角度センサを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記目的を達成するために、以下の解決手段を採用する。
【００１７】
本発明のＶＲレゾルバは、３以上の任意の整数ｎからなるｎ個の突極を軸中心で等角度に設けた第１ローター部と（ｎ−１）個の突極を軸中心で等角度に設けた第２ローター部とを軸方向に連結して回転軸に設けてローターを構成し、ステータの内側に複数の磁極を設け、該磁極に励磁巻線と９０度位相の異なるｓｉｎ出力およびｃｏｓ出力を取出すｎＸ出力巻線と（ｎ−１）Ｘ出力巻線を設けて構成する点に特徴を有する。
また、本発明のレゾルバのローターは、前記第1ローター部と前記第２ローター部を軸中心で１８０度毎に対向して形成する点を特徴とする。
【００１８】
本発明の回転角度センサは、３以上の任意の整数ｎからなるｎＸと（ｎ−１）Ｘの両レゾルバ出力信号から１Ｘレゾルバ信号を演算して作る演算手段を備える点に特徴を有する。
【００１９】
本発明の回転角度センサは、前記演算手段により求めた１Ｘレゾルバ信号を用いて絶対（アブソリュート）位置を割り出すように構成した点に特徴を有する。
【００２０】
本発明の回転角度センサは、角度を求める演算を三角関数である正弦（ｓｉｎ）の加法定理に基づき行う点に特徴を有する。
【００２１】
以下、具体的な解決手段を示す。
（１）ＶＲレゾルバは、
３以上の任意の整数ｎからなるｎ個の突極を軸中心で等しい角度に設けた第1ロータ部と、（ｎ−１）個の突極を軸中心で等しい角度に設けた第２ロータ部とをその軸方向に連結して回転軸に設けてローターを構成し、ステータの内側に複数の磁極を設け、該磁極に励磁巻線と９０度位相の異なるｓｉｎ波出力信号およびｃｏｓ波出力信号を取出す軸倍角ｎＸ出力巻線と軸倍角（ｎ−１）Ｘ出力巻線を設けたことを特徴とする。
（２）前記（１）記載のＶＲレゾルバの前記ローターは、前記第１ローター部と前記第２ローター部を軸中心で１８０度範囲毎に対向して形成したことを特徴とする。
（３）回転角度センサは、
前記（１）又は（２）記載のレゾルバと、前記レゾルバの軸倍角ｎＸ出力巻線のｓｉｎ（ｎθ）出力信号およびｃｏｓ（ｎθ）出力信号と前記レゾルバの軸倍角（ｎ−１）Ｘ出力巻線のｓｉｎ（（ｎ−１）θ）出力信号およびｃｏｓ（（ｎ―１）θ）出力信号とを取り込み
【００２２】
【数３】
2005283165.tif 000003
を演算し、軸倍角１Ｘレゾルバ信号に変換して出力する演算部と、を備えたことを特徴とする。
（４）
前記（３）記載の回転角度センサは、前記演算部の出力をデジタル信号に変換すると共に、前記レゾルバのいずれかの出力巻線の出力をデジタル信号に変換するレゾルバ−デジタル変換部と、両レゾルバ−デジタル変換器の出力を取り込んでアブソリュート角度信号を合成する合成部とからなることを特徴とする。
（５）
前記（３）記載の回転角度センサは、前記レゾルバの軸倍角ｎＸ出力巻線のｓｉｎ（ｎθ）出力信号およびｃｏｓ（ｎθ）出力信号と前記レゾルバの軸倍角（ｎ−１）Ｘ出力巻線のｓｉｎ（（ｎ−１）θ）出力信号およびｃｏｓ（（ｎ―１）θ）出力信号とを取り込み
【００２３】
【数４】
2005283165.tif 000004
を演算し、軸倍角（２ｎ−１）Ｘレゾルバ信号に変換して出力する演算部と、を備えたことを特徴とする。
（６）
前記（５）記載の回転角度センサにおいて、前記演算部の軸倍角１Ｘレゾルバ信号と軸倍角（２ｎ−１）Ｘレゾルバ信号をデジタル信号に変換するレゾルバ−デジタル変換部と、両レゾルバ−デジタル変換器の出力を取り込んでアブソリュート角度信号を合成する合成部とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のＶＲレゾルバは、３以上のｎからなるｎ個の突極を有する第１ローター部と、（ｎ−１）個の突極を有する第２ローター部を軸方向に組み合わせて構成したローター又は軸中心で対向配置したローターと、ローターの回転に応じて軸倍角ｎＸレゾルバ出力信号と軸倍角（ｎ−１）Ｘレゾルバ出力信号を出力するように設けた出力巻線を備えたステータとから構成したので、多極にすると偏芯に強いという特徴を発揮し、偏芯の影響を抑制することができるようになる。即ち、ローターの突極数を増加していくにつれて、Ｒ／Ｄ変換部の出力信号は極数が増加し、その極毎の三角波信号（機械角−電気角信号）の傾きが急になり、偏芯の影響により多少の電気角の変化が生じても機械角が大きく変化することが無くなるので、偏芯の影響を抑制することができるようになる。
【００２５】
本発明の回転角度センサは、ＶＲレゾルバにおいて、前記軸倍角１Ｘの演算信号を作成することができるように、特にローターを突極数の偏差が１になる２種類の突極を有する構成とし、さらに、演算部において、前記レゾルバの２種類の突極により形成される出力信号電圧を用いて軸倍角１Ｘの信号電圧を演算して形成するようにしたので、前記レゾルバと前記演算部は互いに組み合わされて、軸倍角１Ｘの信号電圧を出力する格別な効果を奏し、また、ステータとローターの偏芯の影響を少なくし、高い精度で軸倍角１Ｘの演算信号を得ることができる。
【００２６】
本発明の回転角度センサは、前記高い精度で求めた軸倍角１Ｘの検出信号を用いて高い精度の絶対位置および角度を導き出すことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の複速度角度検出を行う回転角度センサを図に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の特徴を説明する。
【００２８】
特徴１：前記従来例の複速度角度検出器は、別々に軸倍角１Ｘと軸倍角ｎＸ（ｎは２以上の任意の整数）の出力を取出せるレゾルバ２台で構成されているが、
本発明の回転角度センサは、偏差を取ったとき、軸倍角１Ｘの出力信号を作り出せるように、３以上の任意の整数ｎを用いるとき、軸倍角ｎＸと軸倍角（ｎ−１）Ｘの出力を取出せる２種類の突極を有するロータを備えたレゾルバ１台で構成される。
【００２９】
特徴２：前記特徴１に記載したレゾルバの出力から軸倍角１Ｘの出力を取出すために、下記に説明する演算方法を実行して軸倍角１Ｘの場合の回転角度θに応じたＫｓｉｎθ信号を求める。
【００３０】
特徴３：特徴２で述べたＫｓｉｎθ信号をＲ／Ｄ変換して軸倍角１Ｘのときの電気角と機械角の関係を求める。
【００３１】
特徴４：演算部の出力の軸倍角１Ｘレゾルバ信号と、軸倍角ｎＸレゾルバ信号又は軸倍角（ｎ−１）Ｘレゾルバ信号又は軸倍角（２ｎ−１）Ｘレゾルバ信号を、デジタル信号に変換し、機械角３６０度につき、１つの三角波信号と、連続するｎ又は（ｎ−１）又は（２ｎ−１）の三角波信号を合成する。
【実施例１】
【００３２】
図１は本発明の回転角度センサのブロック構成図である。
回転角度センサ１０は、位置検出部１１、同期検波部１２、演算部１３、レゾルバ−デジタル（Ｒ／Ｄ）変換部１４、合成部１５から構成される。回転角度センサ１０は、位置検出部１１から合成部１５までの角度信号を出力するまでの一連の構成要素を収納するハウジングを有する。ハウジングは、密封構造とすることもできるが、例えば、入力軸１６が連結される相手側機器のケーシングと組み合わされるように片方の側面が開口された構造とすることもできる。同期検波部１２、演算部１３、レゾルバ−デジタル（Ｒ／Ｄ）変換部１４、合成部１５は必要に応じて回路基板に搭載する。また、前記各部は必要に応じてＩＣ（集積回路）で構成する。各部の構成要素を搭載した回路基板は前記ハウジング内に組み込まれる。また、必要に応じて、位置検出部１１の検出信号にノイズが作用しないように前記回路基板に搭載した回路要素を遮蔽する。
【００３３】
位置検出部１１は、入力軸１６を備えたバリアブルリラクタンス（ＶＲ）レゾルバ１７により構成される。ＶＲレゾルバ１７は後記する特殊な構造を有する。
【００３４】
同期検波部１２は、ＶＲレゾルバ１７の出力巻線の出力信号電圧を同期検波して励磁周波数成分を除去した信号電圧を出力する。
【００３５】
演算部１３は、ＶＲレゾルバ１７の軸倍角ｎＸの巻線出力信号電圧と軸倍角（ｎ−１）Ｘの巻線出力信号電圧を検波して励磁周波数成分を除去した信号電圧に基づき三角関数である正弦（ｓｉｎ）の加法定理から軸倍角１Ｘのｓｉｎθ成分のｓｉｎ波信号電圧を演算により求める。
また、演算部１３は、ＶＲレゾルバ１７の軸倍角ｎＸの巻線出力信号電圧と軸倍角（ｎ−１）Ｘの巻線出力信号電圧を検波して励磁周波数成分を除去した信号電圧に基づき三角関数である正弦の加法定理から軸倍角（２ｎ−１）Ｘのｓｉｎ（２ｎ−１）θ成分のｓｉｎ波状信号電圧を演算により求める。
【００３６】
レゾルバ−デジタル（Ｒ／Ｄ）変換部１４は、同期検波部１２および演算部１３の出力信号電圧をデジタル信号に変換する。
【００３７】
合成部１５は、Ｒ／Ｄ変換部１４の出力のデジタル信号により、
（ａ）機械角と電気角の関係を示す軸倍角１Ｘ特性と軸倍角ｎＸ特性を求め、軸倍角１Ｘ特性と軸倍角ｎＸ特性を対応付けし、アブソリュート角度信号となる機械角を求める、
（ｂ）機械角と電気角の関係を示す軸倍角１Ｘ特性と軸倍角（ｎ−１）Ｘ特性を求め、軸倍角１Ｘ特性と軸倍角（ｎ−１）Ｘ特性を対応付けし、アブソリュート角度信号となる機械角を求める、
（ｃ）機械角と電気角の関係を示す軸倍角１Ｘ特性と軸倍角（２ｎ−１）Ｘ特性を求め、軸倍角１Ｘ特性と軸倍角（２ｎ−１）Ｘ特性を対応付けし、アブソリュート角度信号となる機械角を求める。
【００３８】
図２は、本発明のレゾルバの巻線構成の概略図である。
【００３９】
図３は、図２の場合の本発明のレゾルバの概略断面図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’での断面図である。
【００４０】
位置検出部１１は、２種類の突極形状、軸倍角２Ｘの突極形状と軸倍角３Ｘの突極形状を分けてそれぞれ形成する軸倍角２Ｘ出力用ローター部２９および軸倍角３Ｘ出力用ローター部３０を組み合わせたローター２０に対して、２組の励磁巻線２１および２２と、軸倍角２Ｘ出力巻線２７および軸倍角３Ｘ出力巻線２８を有する。この例では、ｎを３とした場合の軸倍角２Ｘと３Ｘの例を示す。
【００４１】
ローター２０は、珪素鋼板製で平板状の突極を２個軸対称に設け、巻線を有しない軸倍角２Ｘ出力用ローター部２９と、同じく珪素鋼板製で平板状の突極を３個軸中心で等角度に設け、巻線を有しない軸倍角３Ｘ出力用ローター部３０と、を軸方向に重ね合わせて構成する。両ローター部２９および３０は一体に形成しても別体に形成してもよい。
【００４２】
ステータ１９の磁極は、機械角９０度区切りで設けられた軸倍角２Ｘ出力用磁極３１、３３、３５、３７と、機械角６０度区切りで設けられた軸倍角３Ｘ出力用磁極３１、３２、３４、３５、３６、３８が設けられている。磁極に巻回される巻線から軸倍角２Ｘと軸倍角３Ｘの出力を取り出すために少なくとも実施例１のように８極形成される。磁極の数は８極以上、例えば１２極設けることもできる。
【００４３】
磁極に巻回される巻線は、軸倍角２Ｘ用と軸倍角３Ｘ用で異なり、更に、ｓｉｎ出力用とｃｏｓ波出力用とが電気角で９０度相違する位置に巻回される。
【００４４】
ステータ１９の磁極３１、３３、３５、３７に設けられる軸倍角２Ｘ用の出力巻線２７は、軸倍角２Ｘ出力用ローター部２９と組み合わされ、ゼロ点Pの磁極３１を基準にしてｓｉｎ波出力巻線２３（巻線２３−１と巻線２３−２からなる）とｃｏｓ出力巻線２４（巻線２４−１と巻線２４−２からなる）を電気角９０°の位相差を設けて各磁極に巻回する。
【００４５】
軸倍角２Ｘレゾルバの出力巻線２７からは、
【００４６】
【数５】
2005283165.tif 000005
が出力される。
【００４７】
ステータ１９の磁極３１、３２、３４、３５、３６、３８に設けられる軸倍角３Ｘ用の出力巻線２８は、軸倍角３Ｘ出力用のローター部３０と組み合わされ、ゼロ点Ｐの磁極３１を基準にしてｓｉｎ出力巻線２５（巻線２５−１、巻線２５−２、巻線２５−３からなる）とｃｏｓ出力巻線２６（巻線２６−１、巻線２６−２、巻線２６−３からなる）を電気角９０°の位相差を設けて各磁極に巻回する。
【００４８】
軸倍角３Ｘレゾルバの出力巻線２８からは、
【００４９】
【数６】
2005283165.tif 000006
が出力される。
軸倍角２Ｘレゾルバの出力電圧Ａｓｉｎ２θおよびＡｃｏｓ２θと、
軸倍角３Ｘレゾルバの出力電圧Ｂｓｉｎ３θおよびＢｃｏｓ３θは、
演算回路に入力される。但し、Ａ＝Ｂに調整してあるものとする。
【００５０】
演算回路は、
【００５１】
【数７】
2005283165.tif 000007
を演算し、この演算結果A2ｓｉｎθを初期振幅に直したAｓｉｎθに変換して出力する。このAｓｉｎθを求めることにより軸倍角１Ｘレゾルバ信号を得ることができる。
このように突極を多極にすると偏芯に強い信号を作ることができるとの知見に基づいて作成した信号を利用して、軸倍角１Ｘレゾルバ出力信号以外のｎが３以上の任意の整数からなる軸倍角ｎＸレゾルバ出力信号と軸倍角(ｎ−１)Ｘレゾルバ出力信号に基づいて軸倍角１Ｘの出力信号、即ち、機械角３６０度を１周期とするｓｉｎ波状信号を作り出す。
【００５２】
Ｒ／Ｄ変換部１４は、演算部１３の軸倍角１Ｘの出力電圧信号、同期検波器１２の軸倍角ｎＸレゾルバ出力電圧信号又は軸倍角（ｎ−１）Ｘレゾルバ出力電圧信号を取り込んで、それぞれサンプリングタイム毎にデジタル信号のＲ／Ｄ変換出力データ値に変換する。
【００５３】
合成部１５は、予め、軸倍角１ＸのＲ／Ｄ変換出力データ値により回転角（機械角）３６０度に対して１個の三角波特性（機械角−電気角信号特性：１極デジタル信号特性という）を求め、また、多極、即ち、軸倍角ｎＸ又は軸倍角（ｎ−１）ＸのＲ／Ｄ変換出力データ値により回転角（機械角）３６０度に対してｎ個又は（ｎ−１）個の極を形成する三角波特性（機械角−電気角信号特性：多極デジタル信号特性という）を求めておき、次に、前記１極デジタル信号特性を基にして実測した軸倍角１ＸレゾルバのＲ／Ｄ変換出力データ値により多極デジタル信号特性上の該当極を抽出し、実測した軸倍角ｎＸレゾルバ又は軸倍角（ｎ−１）ＸレゾルバのＲ／Ｄ変換出力データ値により機械角表示の角度を求め出力する。
【実施例２】
【００５４】
また、演算部１３は、実施例１で説明したAｓｉｎθを求めることにより軸倍角１Ｘレゾルバ信号を求める演算を実行し、更に、実施例１における同期検波器１２の出力を用いて、
【００５５】
【数８】
2005283165.tif 000008
を演算し、この演算結果A2ｓｉｎ５θを初期振幅に直したAｓｉｎ５θに変換して出力する。このAｓｉｎ５θを求めることにより、機械角３６０度の１周期を１／５周期毎の三角波の極の連続電圧信号（軸倍角５Ｘの出力電圧信号）で構成することができる。
【００５６】
Ｒ／Ｄ変換部１４は、演算部１３の軸倍角１Ｘの出力電圧信号および軸倍角５Ｘの出力電圧信号を取り込んで、それぞれサンプリングタイム毎にデジタル信号のＲ／Ｄ変換出力データ値に変換する。
【００５７】
このように突極を多極にすると偏芯に強い信号を作ることができるとの知見に基づいて作成した信号を利用して、Ｒ／Ｄ変換部１４は、高精度のデジタル信号を形成する。
【００５８】
合成部１５は、予め、軸倍角１ＸのＲ／Ｄ変換出力データ値により回転角（機械角）３６０度に対して１個の三角波信号特性（機械角−電気角信号特性：１極デジタル信号特性という）を求め、また軸倍角５Ｘ（別表示すると、軸倍角（２ｎ−１）Ｘ）のＲ／Ｄ変換出力データ値により回転角（機械角）３６０度に対して軸倍角（２ｎ−１）個の極となる三角波信号特性（機械角−電気角信号特性：多極デジタル信号特性という）を求めておき、次に、前記１極デジタル信号特性を基にして実測した軸倍角１ＸレゾルバのＲ／Ｄ変換出力データ値により多極デジタル信号特性上の該当極を抽出し、実測した軸倍角（２ｎ−１）ＸレゾルバのＲ／Ｄ変換出力データ値により機械角度表示の角度を求める。
【００５９】
これにより、軸倍角ｎＸレゾルバおよび軸倍角（ｎ−１）Ｘレゾルバの突極では作れない短い周期の信号、即ち、軸倍角（２ｎ−１）Ｘの短い周期のＲ／Ｄ変換信号の三角波信号を作ることができる。この結果、前記三角波信号は傾きが急になり、検出した電気角信号が偏芯の影響で多少変動しても、機械角の変動を抑制することができ、高精度で絶対位置に対応する角度を測定することができるようになる。
【実施例３】
【００６０】
図４は本発明のローターの他の例を示す図である。
【００６１】
図３の実施例１では、軸倍角２Ｘの突極を有するローター部と軸倍角３Ｘの突極を有するローター部とを積み重ねて構成したローターを示したが、実施例３では1枚の環状円板に、中心線を境にして軸倍角２Ｘの突極形状と軸倍角３Ｘの突極形状を連続して設けてある。軸倍角２Ｘの突極形状は、真中に軸倍角１Ｘ分の突極を設け、その左右に軸倍角０．５Ｘ分ずつを連続するように配置する。
【００６２】
ローターの中心角１８０°範囲毎に形成する突極の数は、それぞれの範囲の突極の数の偏差が１になるように形成することができれば、任意の数に設定することができる。
【００６３】
実施例３のローターは、図１のステータ内に配置して用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
２以上の軸倍角を有する複数の突極を用い、この突極によって形成する任意の軸倍角ｎＸおよび（ｎ−１）Ｘの出力電圧信号を出力し、これら出力電圧信号をもとに余弦定理から軸倍角１Ｘの電圧信号を演算により求める手段を採用する技術、例えば、レゾルバ、回転センサ、角度測定器等に適用できる。
【００６５】
突極の数は、ｎが３以上の任意のｎ個と（ｎ−１）個の組み合わせであれば、どのような組み合わせでも構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の回転角度センサのブロック構成図である。
【図２】本発明のレゾルバの巻線構成の概略図である。
【図３】図２の場合の本発明のレゾルバの概略断面図である。
【図４】本発明のローターの他の例を示す図である。
【図５】従来のレゾルバを用いた複速度回転検出器のブロック構成図である。
【図６】図５の従来の複速度回転検出器の出力特性図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０    回転角度センサ
１１    位置検出部
１２    同期検波部
１３    演算部
１４    Ｒ／Ｄ変換部
１５    合成部
１６    入力軸
１７  バリアブルリラクタンス（ＶＲ）レゾルバ
１９    ステータ
２０    ローター
２１、２２    励磁巻線
２３    ｓｉｎ波出力巻線
２４    ｃｏｓ波出力巻線
２５    ｓｉｎ波出力巻線
２６    ｃｏｓ波出力巻線
２７    軸倍角２Ｘ出力巻線
２８    軸倍角３Ｘ出力巻線
２９    軸倍角２Ｘ出力用ローター部
３０    軸倍角３Ｘ出力用ローター部
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８    磁極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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