PWM信号を、エンコーダ信号に変換したいのです。

質問

ある基板から、DCモータ駆動用のPWM信号が出力されています。
この信号を、エンコーダ信号（PWMに応じて周波数が変化し、位相が90度
ずれた2つのパルス）に変換する回路を検討しております。
（可能な限り、ハードだけで実現したいと考えております）
どなたか、知恵を授けてください。

PWM信号はモータ駆動の信号ですので、CW/CCW両方の信号が出てきます。
（＋側がPWMの時は、－側はH固定、－側がPWMの時は、＋側はH固定）
エンコーダ信号パルスは、PWMに応じて、位相が変化する必要があります。

PWMの周波数は約22KHzです。エンコーダ側は最速で6KHz程度が必要です。

よろしくお願いします。

回答No.2

noname#230359

明確な回答で無く申し訳ありません。
PWM信号をパルスに直してもあなたの考え道理に動かないのでは？
ＤＣモーターの駆動回路は低速時にPWMの幅を変えても素直に比例して動き
出さないし、減速時にはオーバーラン傾向を示しモーターが先行しますよ。
そのためにエンコーダーを外付けしてフィードバックをかけます。
回路としては最高速のときに6KHZの8倍した発信周波数となるＶＦをつけ
バイナリーカウンターと正逆の信号をつき合わせれば？
回路は自信なし。

お礼

かめせんにん様

ご回答、ありがとうございます。
ご指摘の通り、モータの制御においては、立ち上がりの遅れや、
惰性回転があると思います。

今回は、仮想モータ＋仮想エンコーダ　とでも言いましょうか、
「ある基板」に対して、あたかもモータとエンコーダが接続されている
かの如く、騙すための回路を検討しております。
「ある基板」から取り出したモータ駆動信号（PWM）を加工して、
エンコーダ信号として、「ある基板に返す」事を目的にしております。
「ある基板」からは、「超理想的モータが接続されている」という風に
見えるかも知れません。

回路のご提案、ありがとうございます。
早速、試してみたいと思います。

回答No.1

noname#230359

毎度ＪＯです。
高速なマイコンであれば、簡単な回路（ソフトウエアはそこそこ重い）で実現できそうですが、ハードウエアのみで実現するとなると、
ＰＷＭの正転・逆転で出てくる信号でＰＷＭのパルスの幅に応じて、
エンコーダのＡ相・Ｂ相に対応する信号に変換する事でしょうか？

そこで質問なのですが、
例えば、
１）ＰＷＭが正転時（＋側がＨ固定　－側がＬＯ固定）の場合、エンコーダに対応する信号は、Ａ相・Ｂ相は加算側に6KHzのパルス
２）ＰＷＭが逆転時（＋側がＬＯ固定　－側がＨ固定）の場合、エンコーダに対応する信号は、Ａ相・Ｂ相は減算側に6KHzのパルス
上記のような動作でよろしいのでしょうか？？

追加の質問
>>ある基板から、DCモータ駆動用のPWM信号が出力されています
１）この電圧は最大何Ｖでしょうか？

２）ＰＷＭのＬＯ電圧（ＧＮＤに接続？？）とエンコーダ回路のＧＮＤは共通と考えて差し支えありませんか？？

毎度ＪＯです。
>>PWMに応じて周波数が変化し
となっていますから、
>>正回転時：A相がB相よりも90度進んでいる
>>逆回転時：B相がA相よりも90度進んでいる
これらの各相の周波数もＰＷＭの幅の応じて変化する必要がありますね？

追記でも記載している通り、ＰＷＭの波形は
正転の場合
１）最小回転数時　　－側がＨ固定・＋側はＬのわずかなパルス
２）中速回転数時　　－側がＨ固定・＋側はＨ・Ｌが50％のパルス
３）全速回転数時　　－側がＨ固定・＋側はＬ固定
となっているハズです、そこでこれらのＰＷＭの変化を、
出力である「A相がB相よりも90度進んでいる」波形に周波数で「反映」させねばなりません、
Ａ・Ｂ各相の周波数の例として
全速回転数時6KHzのパルス
中速回転数時3KHzのパルス
最小回転数時0.5KHzのパルス？？
の如く変化させれば宜しいでしょうか？？
単に正転・逆転の検出だけであれば簡単ですが、ＰＷＭの幅に応じてＡ・Ｂ各相の周波数が変化するとすると、

直感的には、ＰＷＭ制御されたモータに、ロータリーエンコーダが直付けされていて、
このロータリーエンコーダのパルスを、モータを介さずＰＷＭ信号から生成したい！！　
その時のＡ・Ｂ相の周波数は、モータが正転全速回転時6kHz、と読み取れますが？？

お礼

ＪＯ様
早速のご回答、ありがとうございます。

モータ駆動用信号（希望する回路への入力信号）は、＋側、－側の2本あり、正回転時：＋側がＰＷＭ(22KHz）、－側がＨ固定、
逆回転時：＋側がＨ固定、－側がＰＷＭ(22KHz)
なっているとお考え下さい。
*Hの時の電圧は、30Vですので、トランジスタ等をかませて、適当な電圧
（5Vや3.3V）に変換する必要があると考えております。

これに対して、出力側はA、B　2つのパルスが出力され
正回転時：A相がB相よりも90度進んでいる
逆回転時：B相がA相よりも90度進んでいる
状態を作り出したいと考えております。

PWMのLowは、出力パルスのLowと共通です。

以上、よろしくお願いいたします。

ＪＯ様

ご指摘の通り、最初に書いた「ある基板」には、本来
ＤＣモータと、それに連動したエンコーダ（光学式）が
接続されており、モータの速度制御が行なわれています。

この基板から出力されるＰＷＭ信号を元にして、エンコーダ状の
パルスを作り、基板に入力して、あたかも、モータとエンコーダが
接続されているかのように、騙したいと考えています。

ＰＷＭのDutyに対しての、エンコーダパルスの周波数は、
データ取りをして決めなければなりませんが、ハードだけで
実現する場合、半固定抵抗等で、調整できる仕様になっている事が
望ましいです。

PWMを積分（？）してアナログ電圧に変換し、更にPICマイコン等に
入力して、位相の違うパルスを出力する事も考えているのですが、
出来うるならば、ハードだけで実現したいのです。

技術力のない私に、知恵を授けてください。