A New Speed Measurement Circuit Using 2 Way Edge Detection Method

2중천이검출방식을 이용한 새로운 속도 측정회로

The measure of motor speed using encoder is difficult to detect accurate speed and direction in very low speed because the intervals between an encoder pulse and pulse are long. So various speed estimation techniques were proposed to have the good dynamic performance in low speed. And direction detection is so important as speed measurement in very low speed. But because the conventional direction detection circuit check the direction only 1 time in 1 period of each encoder pulses, so it has long delayed detection time in very low speed, thus accurate detection of direction is difficult. In this paper, we propose a 2 way edge detection method which can detect at the rising and filling edge of each encoder pulses. So it can check the direction 4 times in 1 period of each encoder pulses. Therefore if we use proposed method, we can reduce the detection time as 1/4 than that of conventional circuit and can detect more accurate speed and direction. And computer simulation and experiment is performed to verify the perfomance and effect of proposed circuit and we analyze it's results by comparing with that of conventional circuit.

엔코더를 사용한 모터의 속도 검출은 저속에서 엔코더의 스텝과 스텝사이의 간격이 넓어서 속도와 회전방향을 정확히 검출하기 어렵다. 따라서 저속에서 좀 더 정확한 속도정보를 얻기위한 여러 가지의 속도추정기술들이 발표되었다. 또한 저속에서는 회전방향의 검출이 속도의 측정만큼이나 중요하다. 그러나 기존의 방향판별회로는 엔코더 펄스 1주기에 1번씩만 방향을 검출하므로 시간지연이 크기때문에 정확한 검출이 힘들다. 따라서 본 논문에서는 각각의 엔코더 펄스의 상승과 하강천이시마다 회전방향을 검출해 엔코더 펄스 1주기에 4번씩 검출할 수 있는 2중천이 검출방식을 제안한다. 그러므로 제안된 회로를 사용하면 기존의 회로보다 검출시간을 1/4로 단축시킬 수 있어 보다 정확한 속도와 회전방향의 검출이 가능하다. 그리고 제안된 회로의 성능과 효과를 시뮬레이션과 실험을 통해 확인하고 기존회로와의 비교를 통해 결과들을 분석한다.