DE2907797A1 - Magnetischer umlaufkodierer - Google Patents

Magnetischer umlaufkodierer

Info

Publication number
DE2907797A1
DE2907797A1 DE19792907797 DE2907797A DE2907797A1 DE 2907797 A1 DE2907797 A1 DE 2907797A1 DE 19792907797 DE19792907797 DE 19792907797 DE 2907797 A DE2907797 A DE 2907797A DE 2907797 A1 DE2907797 A1 DE 2907797A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic
magnetic resistance
encoder according
resistance elements
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19792907797
Other languages
English (en)
Other versions
DE2907797C2 (de
Inventor
Susumu Ito
Keizo Morita
Morimasa Nagao
Kaoru Toki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Publication of DE2907797A1 publication Critical patent/DE2907797A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2907797C2 publication Critical patent/DE2907797C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24404Interpolation using high frequency signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2454Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457Incremental encoders having reference marks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/22Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Description

  • Beschreibung Titel: Magnetischer Umlaufkodierer Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Umlaufkodierer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein solcher magnetischer Umlaufkodierer bzw. magnetisches Tachometer soll zum Abtasten inkrementeller Winkelschritte, der Winkelgeschwindigkeit und der Drehrichtung einer drehbaren Welle eines Motors, eines Getriebes oder dgl. dienen.
  • Für verschiedene Zwecke, wie bspw. der Kontrolle oder Steuerung von Präzisionsinstrumenten benötigt man häufig eine genaue und zuverlässige Messung des Winkelabstandes, der Winkelgeschwindigkeit und der Drehrichtung einer drehbaren Welle, die an einem Motor oder an einem Getriebe befestigt ist. Um eine solche Messung zu erreichen, sind verschiedene Hardware-Konstruktionen vorgeschlagen worden, die eine digitale Steuerung anwenden. Ein Beispiel solcher Konstruktionen ist der optische Umlaufkodierer der eine Glasscheibe mit einer Vielzahl von Fotoschlitzen und mindestens einem Elementenpaar aus einer lichtimitierenden bzw. Leuchtdiode (LED) und einer lichtempfindlichen Diode, die an gegenüberliegenden Seiten der Glasscheibe angeordnet sind, enthält. Jedoch warf dieser optische Kodierer einige Probleme auf: (1) Es ist eine sehr genaue Aufnahmetechnik ebenso wie eine hochentwickelte Atztechnik erforderlich, um die Fotoschlitze auf der gesamten Fläche der Glasscheibe ohne Aberration herzustellen; (2) es ist praktisch sehr schwierig, das Zentrum der Fotoschlitze mit dem einer Drehwelle aufnehmenden Bohrung genau einzustellen; (3) um die Welle fest, d.h. nicht rutschend aufnehmen zu können, muß die Bohrung sehr genau hergestellt und fein bearbeitet werden, was praktische Schwierigkeiten mit sich bringt; (4) infolgedessen wird der Kodierer, wenn man die eingangs geforderten Ergebnisse erreichen will, kostspielig; und (5) darüber hinaus ist der Kodierer gegenüber äußeren Erschütterungen empfindlich und verletzbar.
  • Ein anderer Lösungsweg, den oben genannten Zweck zu erreichen, ist der Vorschlag eines magnetischen Tachometers, von A.B.
  • Wills in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 16, Nr. 1, Juni 1973, Seite 260. Das Tachometer enthält eine Scheibe, die ein magnetisches Medium auf einer Oberfläche nahe ihrer Peripherie trägt, und einen Magnetflußwandler. Der Meßwertwandler tastet die magnetischen Signale ab, die auf dem Magnetmedium aufgezeichnet sind und bestimmt so die Drehgeschwindigkeit der Scheibe, d.h. die Drehgeschwindigkeit der Welle, auf der die Scheibe befestigt ist. Des Bulletin offenbart jedoch den magnetischen Tachometer nicht in konkreter Ausführung, sondern lediglich die Möglichkeit eines solchen Tachometers.
  • Als weiterer Lösungsweg ist ein Beispiel einer Meßwertwandler-Vorrichtung für Drehschritte in der US-PS 40 3e 935 beschrieben. Gemäß dieser Patentschrift besitzt die Vorrichtung zwei Meßwertwandler, von denen jeder ein Paar U-förmiger magnetischer Widerstandselemente besitzt, die auf einem Permanentmagneten befestigt sind. Der Magnet ist einer drehbaren Scheibe benachbart, die Zähne besitzt und in die eine oder andere Richtung bewegt wird, in einer ortsfesten Lage gehalten. Wenn auch der Meßwertwandler gegenüber äußeren Erschütterungen widerstandsfähig ist und gegenüber dem oben genannten optischen Umlaufkodierer leicht herzustellen ist, so kann dennoch die Zahnteilung, die die Genauigkeit der Umlaufschritte bestimmt, nicht so klein gemacht werden, daß die Dreh- bzw. Umlaufschritte genau zu messen sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen magnetischen Kodierer der eingangsgenannten Art zu schaffen, den inkrementellen Winkelschritt ebenso wie die Winkelgeschwindigkeit und die Drehrichtung einer mit dem Kodierer verbundenen Welle bei relativ einfacher Konstruktion genau und zuverlässig abtasten kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einem magnetischen Umlaufkodierer der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird.
  • Es zeigen: Fig. la eine perspektivische Ansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels vorliegender Erfindung, Fig. lb eine perspektivische Ansicht einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels der Fig. la, Fig. 2a und 2b perspektivische Ansichten rotierender Teile, wie sie bei der vorliegenden Erfindung Verwendung finden, Fig. 3a-f jeweils eine perspektivische Ansicht weiterer rotierender Teile, wie sie bei der vorliegenden Erfindung Anwendung finden, Fig. 4a-g Kurvendiagramme zur Beschreibung vorliegender Erfindung, Fig. 5a eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles vorliegender Erfindung, Fig. Sb eine perspektivische Ansicht einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispieles der Fig. 5a, Fig. 6a-c, 7a,b jeweils eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Magnetfelddetektors, wie er bei vorliegender Erfindung anwendbar ist, Fig. 8a eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieles vorliegender Erfindung, Fig. 8b eine perspektivische Ansicht einer Modifikation des dritten Ausführungsbeispieles der Fig. 8a, Fig. 9a eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispieles vorliegender Erfindung, Fig. 9b eine perspektivische Ansicht einer Modifikation des vierten Ausführungsbeispieles der Fig. 9a, Fig. lOa-g, Fig. lla-g und Fig. 12a,b Diagramme zur Beschreibung des dritten Ausführungsbeispieles vorliegender Erfindung im einzelnen, Fig. 13 einen Rotations-Detektor im einzelnen, Fig. 14a - 15b jeweils im einzelnen einen Schaltkreis des in Fig. 13 dargestellten Blocks, Fig. 16a-m und Fig. 17a-i Kurvendiagramme zur Erläuterung vorliegender Erfindung, Fig. 18a und b im einzelnen Schaltkreise eines der in Fig. 13 dargestellten Blocks, und Fig. 19 eine perspektivische Ansicht einer Anwendung vorliegender Erfindung bei einem Motor.
  • Gemäß Fig. la ist ein trommelartiges, rotierendes Teil 13 an einer drehbaren Welle oder Achse 11 relativ unverdrehbar befestigt, die in nicht dargestellter Weise mit einem Motor oder einem von diesem angetriebenen Getriebe verbunden ist.
  • Die Welle 11 ist in dieser Weise mit einer Marke oder Markierung 10 versehen, daß diese ein geeignetes Kontaktelement, wie bspw. eine Bürste l9'berühren kann, wenn sich die Welle 11 dreht. Wenn die Bezugsmarkierung 10 die Bürste l9'berührt, wird ein Signal, das eine Bezugswinkelposition der Welle 11 ce = 0) angibt, über eine elektrische Leitung 16 an einen den umlaufenden Zustand erfassenden Detektor 14 (im folgenden als Rotations-Detektor bezeichnet) angelegt. Ein magnetisches Medium 12 ist am Umfang der drehbaren Trommel 13 endlos vorgesehen und in viele magnetische Abschnitte unterteilt, von denen jeder die Breite Q und die Teilung P besitzt und bezüglich seiner jeweils benachbarten Abschnitte entgegengerichtet magnetisiert ist, wie dies durch die mit den Pfeilspitzen versehenen gestrichelten Linien dargestellt ist. Ein Magnetfelddetektor oder eine den Magnetfluß erfassende Einheit 18' ist unter der drehbaren Trommel 13 angeordnet und enthält eine geeignete Grundplatte bzw. ein Substrat 18, auf dessen oberer Fläche ein den Magnetfluß erfassender Meßwertwandler, wie bspw. ein magnetisches Widerstandselement (im folgenden auch als MR bezeichnet) 20 und zwei leitende Filmstreifen 30 vorgesehen und elektrisch verbunden sind. Das magnetische Widerstandselement 20 erzeugt ein Signal, das dessen Widerstandsänderung in Abhängigkeit vom wechselnden Magnetfluß vom Medium 12 anzeigt, wenn sich die Trommel 13 dreht. Der Rotations-Detektor 14 ist mit dem magnetischen Widerstandselement 20 über ein Paar von Leitungen 17 und über die leitenden Filmstreifen 30 verbunden, wird mit dem Signal vom magnetischen Widerstandselement 20 gespeist und erfaßt bzw. tastet die Umlaufbedingungen bzw.
  • -zustände der Welle 11, wie bspw. den inkrementellen Winkelabstand, die Geschwindigkeit, usw. ab.
  • Der Rotations- bzw. Umlauf-Kodierer der Fig. 1a kann, wie in Fig. Ib dargestellt ist, modifiziert werden, in der Weise, daß das trommelartige, umlaufende Teil 13 der Fig. la durch eine Scheibe ersetzt ist, die mit derselben Bezugsziffer versehen ist, Für diese Modifikation ist das Medium 12 an einer Seitenfläche der Scheibe 13 vorgesehen und der Magnetfelddetektor 18' besitzt eine derart geänderte Lage, daß er dem Medium 12 gegenüber liegt. Diese Anordnungen der Figuren 1a und 1b funktionieren in ähnlicher Weise, so daß auf weitere Beschreibung der letzteren Anordnung verzichtet werden kann.
  • Die Teilung p ist unter Berücksichtigung der tatsächlichen Abtastgenauigkeit des Magnetfeld-Detektors 18' und der erforderlichen Genauigkeit der Umlaufzustände der Welle 11 bestimmt. Wenn eine Anzahl Magnetabschnitte des Mediums 12 von N erforderlich ist, dann ist die Teilung p bestimmt durch: p = 2 R maN wobei R = einem Innenradius des Magnetmediums 12 ist, a = 1 oder 2 ist und m = 1 oder eine positive ganze Zahl>1 ist.
  • Im einzelnen gilt, daß "a" dort gleich zwei ist, wo eine der Anordnungen der Figuren 6a bis 6c mit dem Detektor 18' verwendet wird, während es sonst zu eins wird. m ist dort eins, wo ein einziges magnetisches Widerstandselement in Fig. la oder 1b verwendet wird und ist eine positive ganze Zahl>1, wo mehrere magnetische Widerstände verwendet werden. Im letzteren Falle sollte m mit der Anzahl der Impulszüge identisch sein, die verschiedene Phasen besitzen, was auftritt während sich die rotierende Trommel oder Scheibe 13 um einen der Teilung p entsprechenden Abstand dreht. Bspw.
  • ist dann m ~ 4 9 wenn man die Widerstandsänderungen der magnetsehen \ffnderstandselemente entsprechend den Figuren 17c oder 17g erhE1tS und m = 8, wenn die Widerstandsänderungen der magnetisehen Widerstandselemente denen in den Figuren 17d, 17e, 17h oder 17i gezeigten entsprechen.
  • Das Magnetmedium 12 muß die folgenden Merkmale besitzen: (1) Die magnetische Information bzw. Signal muß genau aufgezeichnet werden, und (2) ein ausreichender Streufluß von ihm muß eine möglichst große Entfernung erreichen.
  • Zu diesem Zweck ist das Medium 12 vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das eine hohe Restmagnetisierung und eine hohe Koerzitivkraft besitzen kann. Vom Gesichtspunkt der Reichweite des Streuflusses aus muß die Dicke des Mediums 12 möglichst groß sein. Der Versuch zeigt jedoch, daß die praktische Dicke des Mediums geringer als die Teilung p sein sollte, um den folgenden Bedingungen zu genügen: (1) Das magnetische Signal ist auf dem Medium 12 genau aufgezeichnet und (2) das magnetische Widerstandselement 20 tastet jeden Streufluß des Magnetabschnittes genau ab.
  • Darüber hinaus sollte die Koerzitivkraft über 100 Oersted zum zuverlässigen Erhalten der Magnetisierung des Mediums 12 sein.
  • Fig. 2a ist eine Darstellung einer weiteren Varianten des umlaufenden Teils 13 der Fig. la, wobei dieses Teil tassenförmig ist und das Medium 12 an seiner inneren Oberfläche, wie gezeigt, vorgesehen ist. Eine weitere Variante des umlaufenden Teils 13 der Fig. 1b ist in Fig. 2b dargestellt, wobei das umlaufende Teil 13 eine spulen(Körper)artige Form besitzt und das Medium 12 an der inneren Seitenfläche eines Flansches vorgesehen ist. In den beiden oben genannten Fällen sollte der Magnetfeld-Detektor 18' in nicht dargestellter Weise in einer Lage gegenüber und nahe dem Medium 12 angeordnet sein.
  • Die Figuren 3a bis 3f zeigen jeweils schematisch weitere Varianten der umlaufenden Teile 13 der Figuren la, Ib, 2a oder 2b, wobei das Magnetmedium 12 durch eine Vielzahl von dünnen, plattenartigen Permanentmagnete 19 ersetzt ist, von denen jeder eine Breite Q und eine mit der Teilung p identische Länge besitzt. Die umlaufenden Teile 13 der Figuren 3a, 3c und 3e entsprechen denen der Figuren la, Ib bzw. 2a, während jedes der umlaufenden Teile 13 der Figuren 3b, 3d und 3f eine Variation der vorhergehend gezeigten Teile ist.
  • Wie aus den Darstellungen der Figuren 3a - 3f ersichtlich ist, sind die Permanentmagnete 19 der Figuren 3a, 3c und 3e mit den dargestellten Magnetisierungsrichtungen aneinander anstoßend angeordnet. Andererseits sind die Magnete 19 der Figuren 3b, 3d und 3f so angeordnet, daß sie in einem der Teilung p entsprechenden Abstand voneinander mit den dargestellten Magnetisierungsrichtungen angeordnet sind. Die Magnete 19 sind an ihren zugehörigen Bereichen durch geeignetes Klebematerial, wie bspw. Epoxydharz befestigt. Da die verschiedenen Typen der umlaufenden Teile 13, so weit sie bisher beschrieben sind, dieselben Merkmale aufweisen, sei im folgenden nur auf den Typ der Fig. la Bezug genommen.
  • In Fig. 1a ist das magnetische Widerstandselement 20 des Detektors 18' ein ferromagnetischer dünner Film mit einer Breite D einer Länge w und einer Dicke, die im Bereich von etwa 100 bis etwa 20.000 Angström (1 -2 bis 2 ) reicht, und ist so angeordnet, daß es die Richtung seiner Magnetisierung M in Abhängigkeit des Streuflusses vom Magnetmedium 12 abwechselnd ändert.
  • Die Richtung der Magnetisierung M des magnetischen Widerstandselementes 20 ändert sich im allgemeinen in Abhängigkeit vom Magnetfluß, der parallel zur Oberfläche des magnetischen Widerstandselementes 20 zur Anwendung kommt. Das magnetische Widerstands element 20 besitzt einen elektrischen Widerstand, der sich in Funktion von einem Winkel ändert, der durch die beiden Richtungen der Magnetisierung M und eines Abtaststromes Is bestimmt ist. Der Strom Is fließt durch das magnetische Widerstandselement 20 zum Abtasten der Widerstands änderung des magnetischen Widerstandselementes 20. Die Widerstandsänderung des magnetischen Widerstandselementes 20 ist eine Funktion von R () = Ro - R ' sin2 wobei Ro der Widerstand des magnetischen Widerstands elementes ist, wenn die Magnetisierung M eine zum Abtaststrom Is parallele Richtung besitzt und R eine Konstante des magnetischen Widerstandselementes 20 ist.
  • Fig. 4a ist eine Kurve, die die Größe des magnetischen Signals (M) auf dem Medium 12 der Fig. ia in Abhängigkeit von dem Winkelschritt 9 darstellt. Bei dieser Anordnung der Figur la dient nur das Magnetfeld in Richtung der x-Achse, d,h. Hx, das sich als eine Funktion von e gemäß Figur 4b ändert, dazu, den Widerstand des magnetischen Widerstandselementes 20 zu ändern, dessen Vorzugsachse (easy axis) längs der y-Achse liegt. Dabei beeinflußt Hx die Magnetisierung M des magnetischen Widerstandselementes 20 in der Weise, daß sie senkrecht zum Strom Is wird. Infolgedessen zeigt der Widerstand des magnetischen Widerstandselementes 20 während der Drehung der Trommel 13 eine änderung, wie sie durch R1 in Fig. 4c dargestellt ist. Im folgenden impliziert der Begriff Widerstand einen elektrischen Widerstand, wenn nichts anderes gesagt ist.
  • Fig. 5a zeigt schematisch ein zweites AusfUhrungsbeispiel vorliegender Erfindung, bei dem der Magnetfeld-Detektor 18' in gegenüber der Fig. la unterschiedlicher Weise angeordnet ist.
  • In Fig. 5a reicht der Bereich des Winkels von 900 bis 90° # 45°, während er in Fig. la von 0° bis # 45 reicht.
  • Infolgedessen dient nur das Magnetfeld parallel zur z-Achse, d.h. Hz (Fig. 4e) zur Änderung des Widerstandes des magnetischen Widerstandselementes 20. Die Widerstandsänderung ist als R3 in Fig. 4f als Funktion des Winkelabstandes bzw. schrittes 8 dargestellt. Eine Modifikation der Fig. Sa-Anordnung ist in Fig. 5b dargestellt, wobei die Widerstandsänderung des magnetischen Widerstandselementes 20 dieselbe ist wie bei der Anordnung nach Fig. 5a, so daß hierauf nicht weiter Bezug genommen werden muß.
  • Es ist bekannt, daß man dann, wenn der Abtaststrom Is durch das magnetische Widerstands element 20 unter einem Winkel von 450 relativ zur Richtung der Magnetisierung M fließt, die folgenden Vorteile erhält: (1) Die Magnetflußempfindlichkeit bzw. -abtastung des magnetischen Widerstandselementes 20 erhöht sich und (2) der Widerstand des magnetischen Widerstandselementes 20 ändert sich in ähnlicher Weise, die die Richtung des Magnetflusses am magnetischen Widerstands element 20 sich ändert.
  • Infolgedessen ändert sich, wenn die oben genannte Technik bei den Anordnungen der Fig. 1a, Ib, 5a und 5b angewendet wird, der Widerstand des magnetischen Widerstandselementes 20 in der durch R2 (Fig. 4c) bzw. durch R4 zeigt 4g) angedeuteten Weise. Auf diese Technik sei nunmehr in Verbindung mit den Fig. 6a - 6c in weiteren Einzelheiten Bezug genommen.
  • In Fig e 6a ist ein Streifen eines Leiters 31 (Breite D, Länge w) auf dem Substrat 18 vorgesehen, auf welchem ein Islierfslm 40 und das magnetische Widerstandselement 20 lamelar bzw. schichtweise übereinander angeordnet sind.
  • Ein Strom von bestimmtem Wert wird an das magnetische Widerstandselement 20 über eine Klemme 171 vom nicht dargestellten Rotationdetektor, 14 ngelet Das Magnetfeld, das durch den vorbestimmten Strom aufgebaut wird, bewirkt, daß sich die Magnetisierung M des magnetischen Widerstandselementes 20 um einen Winkel von 45° relativ zum Abtaststrom Is, der durch das magnetische Widerstandselement 20 fließt, schräg stellt. In Fig. 6b ist der Leiter 31 durch einen hartmagnetischen Film 50 ersetzt.
  • Das Magnetfeld um den Film 50 bewirkt, daß sich die Magnetisierung M relativ zum Strom Is um einen Winkel von 450 schräg stellt. In Fig. 6c bedecken Leiterstreifen 32 das magnetische Widerstandselement 20, so daß seine Längsachse unter 45° zu seiner Vorzugsachse liegt. In dem Bereich zwischen dem Leiterstreifen fließt der Strom von einem Streifen zum nächsten in einer Richtung, die senkrecht zu den Leiterstreifen liegt, mit dem Ergebnis, daß ein Winkel von 450 mit der Vorzugsachse gebildet wird.
  • In diesem Falle wird die Magnetisierung M des magnetischen Widerstandselementes 20 von den Streifen nicht beeinflußt.
  • Die Anordnung der Fig. 6c ist in dem Artikel mit dem Titel "THE BARBER POLE, A LINEAR MAGNETO-RESISTIVE HEAD" von K.E. Kuijk et al, veröffentlicht in IEEE Transactions on Magnetics, Band Mag-il, Nr. 5, September 1975, Seiten 1215 bis 1217, beschrieben.
  • Zwei weitere Beispiele des Magnetfeld-Detektors 18' sind in den Figuren 7a bzw. 7b dargestellt. In beiden Fällen sind zwei Dünnfilme 51 aus hochpermeablem Material vorgesehen, so daß man dazwischen das magnetische Widerstandselement 20 anordnet. In Fig. 7a sind die beiden Dünnfilme 51 auf der Basisplatte 18 in einer Ebene angeordnet, die das magnetische Widerstandselement 20 aufweist. Ein solcher Detektor, wie er in Fig. 7a dargestellt ist, ist bei der Anordnung nach den Figuren 1a und lb anwendbar, da die Oberfläche des magnetischen Widerstandselementes 20 parallel zu der des Mediums 12 ist. Andererseits sind in Fig. 7b die Dünnfilme 51 derart übereinandergeschichtet, daß das magnetische Widerstands element 20 über Isolierschichten 40 zwischen ihnen liegt. Ein solcher Detektor, wie er in Fig.7b dargestellt ist, ist bei der Anordnung der Figuren 5a und 5b anwendbar, da die Oberfläche des magnetischen Widerstandselementes 20 senkrecht zu derjenigen des Mediums 12 ist. Diese Techniken sind bekannt. Bei diesen Anordnungen setzt sich die Widerstandsänderung des magnetischen Widerstandselementes 20 in ihrer Größe auch dann nicht herab, wenn die Teilung p des Mediums 12 verkleinert wird. Infolgedessen kann das umlaufende Teil 13 hinsichtlich seiner Abmessung verringert werden, während man trotzdem ein hohes Auflösungsvermögen der Rotationszustände der Welle 11 erhält. Bzgl. dieser Anordnungen sei bemerkt, daß die Ebene des Dünnfilms 51 parallel zur Richtung des Magnetflusses vom Medium 12 angeordnet werden sollte, Einen der beiden Filme 51 kann man unter Aufrechterhaltung des hohen Auflösungsvermögens der Rotationszustände weglassen, es ist edoch übliche Praxis, zwei Filme zu verwenden. Die Anordnungen der Figuren 6a, 6b und 6c, bei denen die Richtung der Magnetisierung M um einen Winkel von 45° relativ zum Abtaststrom Is schräg gestellt ist, sind mit einer der beiden Anordnungen der Figuren 7a und 7b anwendbar.
  • Das von den Erfindern durchgeführte Experiment lehrt, daß die folgenden Bedingungen erfüllt werden sollten, um eine zuverlässige Abtastung der Magnetsignale, die auf dem Medium 12 aufgezeichnet sind, durch jedes magnetische Widerstandselement der Figuren la, lb, 5a, 5b, 6a, 6b, 6c, 7a und 7b sicher zu stellen: (I) Die Breite D des magnetischen Widerstandselementes 20 sollte 20p nicht übersteigen, sondern gleich oder kleiner als p ' sec sein, wobei ein Winkel ist, der durch die Oberflächen des Mediums 12 und des magnetischen Widerstands elementes 20 definiert ist; (II) das magnetische Widerstandselement 20 ist relativ zum Medium 12 derart angeordnet, daß der am nächsten liegende Bereich des magnetischen Widerstandselementes 20 in einem Abstand von nicht größer als 2p vom Medium 12 angeordnet ist und der weiteste Bereich des magnetischen Widerstandselementes 20 um nicht mehr als 20p von diesem entfernt angeordnet ist; (III) jede Grenzlinie, die die benachbarten Magnetabschnitte des Mediums 12 teilt und die in den Figuren la, lb, 5a und 5b durch gestrichelete Linien herausgezeichnet ist, verläuft parallel zur Längserstreckung des magnetischen Widerstandselementes 20 oder innerhalb eines Winkels von + 450 hiervon.
  • Außer den oben genannten Bedingungen sollte vorzugsweise, wenn auch nicht in jedem Falle, die folgende Bedingung erfüllt werden: (1V) Die Länge w des magnetischen Widerstandselementes 20 ist gleich oder kleiner als 2Q, wobei Q die Breite des Magnetabschnittes ist.
  • Es sei bemerkt, daß jedes der bevorzugten Ausführungsbeispiele, soweit sie bisher beschrieben sind, nur mit einem magnetischen Widerstandselement versehen ist, wobei die Bedingungen (I) bis (IV) berücksichtigt sind.
  • Von den folgenden Ausführungsbeispielen vorliegender Erfindung enthält jedes eine Vielzahl von magnetischen Widerstandselementen, wobei vorausgesetzt ist, daß sie alle die obigen Bedingungen (I) bis (III) oder (I) bis (IV) erfüllen.
  • In Fig. 8a ist ein drittes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung schematisch dargestellt, bei dem vier magnetische Widerstandselemente 21, 22, 23 und 24 angeordnet und mit dem Rotations-Detektor 14 über leitende Streifen 30 und Leitungen 17 verbunden sind. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht den betreffenden Anordnungen der Figuren la und ib, d.h., jedes magnetische Widerstandselement 21 bis 24 ist einer Widerstands änderung in Abhängigkeit vom Magnetfeld in Richtung der x-Achse, d.h. von Hx ausgesetzt.
  • Fig. 8b zeigt schematisch eine Modifikation der Fig. 8a und ist ähnlich dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1b. Infolgedessen ändert sich jeder Widerstand der magnetischen Widerstandselemente 21 bis 24 der Fig. 8b in Abhängigkeit von Hx, und zwar genauso wie bei der Anordnung in Fig. 8a.
  • Die Figuren 9a und 9b zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel bzw. dessen Modifikation, wobei diese Anordnungen denen der Figuren 5a und 5b ähnlich sind. Jedes Ausführungsbeispiel der Figuren 9a und 9b enthält vier magnetische Widerstände 21 bis 24, deren Widerstände sich in Abhängigkeit vom Magnetfeld in Richtung der z-Achse, d.h. von Hz ändern.
  • Der Unterschied zwischen dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die magnetischen Widerstandselemente des ersteren auf Hx reagieren, während die magnetischen Widerstandselemente des letzteren dies auf H z tun.
  • Da die Ausführungsbeispiele der Figuren 8a, 8b, 9a und 9b im Vergleich zu einander ähnliche Funktionen besitzen, sei im folgenden auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 8a in Verbindung mit den Figuren 10a bis lOg und den Figuren lla bis lZg Bezug genommen.
  • in Fig. ist 3 so ein Bereich des Detektors 189 der Fig. 8a zusammen mit einem Bereich des Mediums 12 schematisch dargestellte Bei dieser Anordnung sind lediglich drei magnetische Widerstandselemente 21, 22 und 23 (mit der Breite D und der Länge w) dargestellt und wie folgt im Abstand von einander angeordnet: 21,22 P S22,23 = 2p S23,24 = Hierbei bezeichnen die beiden Indices zum Buchstaben S die Bezugsziffern des magnetischen Widerstandselementes; deshalb bezeichnet bspw. S21 22 den Abstand zwischen den magnetischen Widerstandselementen 21 und 22.
  • In Figuren 10 b und 10 c sind Kurven, die die Größe des magnetischen Signals Me bzw. Hx als Funktion des Winkelabstandes e der nicht dargestellten Trommel 10 zeigen. Die betreffende Widerstandsänderung der magnetischen Widerstandselemente 21, 22 und 23, die durch R21 R22 und R23 dargestellt ist, kann man durch Ableiten von Si,j von der in Fig. 4a dargestellten Kurve erhalten. Im Falle der Fig.
  • 10 a jedoch sind, da die Abstände gleich der Teilung p und deren ganzzahligem Vielfachen sind, die Phasen von R21, R22 und R23 einander überlagert, wie dies in Fig. 10d dargestellt ist, Deshalb gilt allgemein, daß dann, wenn ein Zwischenraum zwischen zwei magnetischen Widerstands elementen gleich der Teilung p oder deren ganzzahligem Vielfachen ist, oder mit anderen Worten, wenn Si, j = k 1 p (wobei k = 1, 2, 3, ...) gilt, die Widerstandsänderungen Ri und R. dieselbe 3 Phase besitzen.
  • In dem Falle, in dem die hochpermeablen Magnetplatten 51 der Fig. 7a bei der Anordnung der Fig. lOa vorgesehen sind, besitzen die Widerstandsänderungen R21, R22, R23, die in Fig. 10e dargestellt sind, dieselben Phasen wie in Fig. 10d; sie haben jedoch spitze Wellenberge in der Nähe der Grenzlinien, die die Magnetabschnitte des Mediums 12 unterteilen. Dies bedeutet, daß die magnetischen Signale auf dem Medium 12 genauer als bei der Anordnung bspw. der Fig. lOd erfaßt werden.
  • Wenn eine der Techniken der Figuren 6a bis 6c bei der Anordnung nach Fig. 10a angewendet wird, ergeben sich die in Fig. lOf dargestellten Widerstandsänderungen R21, R22, R23. Bei dieser Anordnung erhält man die betreffenden Widerstandsänderungen der magnetischen Widerstandselemente 21, 22 und 23 durch Ableiten von Si j von der in Fig. 4d dargestellten Kurve. Als Ergebnis gilt, daß R21 um p in der Phase von R22 und R23 verschieden ist, während R22 mit R23 phasengleich ist. Man zieht deshalb daraus die Schlußfolgerung, daß, wenn eine der Techniken der Figuren 6a bis 6c bei der Anordnung nach Fig. iOa angewendet wird, die magnetischen Widerstandselemente, die die Beziehung Si,j : 2k s p besitzen, dieselbe Phasenwiderstandsänderung besitzen.
  • Fig. lOg zeigt Kurven der Widerstandsänderungen R21, R22 und R23, wenn die hochpermeablen Magnetplatte 51 bei der Anordnung nach Fig. 10a vorgesehen ist und gleichzeitig eine der Techniken der Figuren 6a bis 6c bei dieser Anordnung angewendet wird. Bei dieser Anordnung ist die Widerstandsänderung R21 um die Teilung p in der Phase von R22 und R23 verschieden, genau wie dies in Fig. lOf der Fall ist. Darüber hinaus besitzen die Widerstandsänderungen R21, R22 und R23 scharfe bzw. abrupte Änderungen in der Nachbarschaft der Grenzflächen, die die Magnetabschnitte des Mediums 12 teilen.
  • Fig. lla zeigt einen Teil eines anderen Magnetfeld-Detektors 18' zusammen mit einem entsprechenden Bereich des Mediums 12. Bei dieser Anordnung sind acht magnetische Widerstandselemente 21 bis 29 regelmäßig in einem Abstand von Si i+1 = S 5 p/4 p/4 angeordnet, wobei Sii+1 ein Zwischenraum zwischen den magnetischen Widerstands elementen MRi und MRi+1 ist und i = 21, 22, 23, ... , 27 und 28.
  • Die Figuren lib und lle sind Kurven, die die Größe der magnetischen Signale Mo, die auf dem Medium 12 aufgezeichnet sind, und Hx zeigen, und zwar beide als Funktion des Winkelabstandes 9 der nicht dargestellten Trommel 13. Bei dieser Anordnung besitzen die magnetischen Widerstands elemente 21 bis 29 die entsprechenden Widerstandsänderungen R21 bis R29, wie in Fig. lld dargestellt ist, wobei jeweils zwei magnetische Widerstandselemente, die einen Abstand von Si j = k = p (k = 1, 2, 3, ...) besitzen, dieselben Phasen-Widerstandsänderungen haben, so daß insgesamt vier verschiedene Kurven bestehen.
  • Fig. ile zeigt Kurven der Widerstandsänderungen R21 bis R29, wobei die hochpermeablen Magnetplatten 51 der Fig. 7a in der Anordnung der Fig. Ila vorgesehen sind. In diesem Falle besitzen, genauso wie in Fig. lote, die Widerstandsänderungen R21 bis R29 große Änderungswerte im Bereich der Grenzflächen, die die Magnetabschnitte des Mediums 12 teilen, wogegen sie dieselben Phasen wie in Fig. lld besitzen.
  • Die Fig. lif zeigt Kurven von Widerstandsänderungen R21 bis R29 in dem Fall, daß eine der Techniken der Figuren 6a, 6b und 6c bei der Anordnung der Fig. lla verwendet wird. Bei dieser Anordnung erscheinen, da nur die magnetischen Widerstandselemente 21 und 29 um 2p von einander entfernt sind, 8 Kurven, von denen jede eine Phasendifferenz von p/4 (aS) relativ zur benachbarten Kurve besitzt. Diese Anordnung ist der Anordnung der Fig. lOf ähnlich.
  • Die Fig. 11g zeigt Kurven von Widerstandsänderungen R21 bis R29 für den Fall, bei dem die Anordnung der Fig. lla mit den hochpermeablen Magnetplatten 51 der Fig. 7a und mit einer der Anordnungen der Figuren 6a bis 6c versehen ist.
  • Jede von acht verschiedenen Kurven ist in der Phase um p/4 von der benachbarten verschoben, genauso wie dies'ion Fig. 11f der Fall ist, und besitzt abrupte Anderungswerte nahe der Grenzflächen, die die Magnetabschnitte des Mediums 12 teilen.
  • Zusätzlich zu der Anordnung der Fig. lla sind in den Figuren 12a und 12b weitere Beispiele dargestellt, mit denen man eine Vielzahl von in der Phase unterschiedlichen Widerstandsänderungen erhält.
  • In Fig. 12a sind die magnetischen Widerstandselemente 21 bis 24 auf der Basisplatte 18 in gleichem Abstand Si,i+1 = #S' + p angeordnet, wobei S' = p/10 und i = 21, 22 und 23.
  • Bei dieser Anordnung besitzen alle magnetischen Widerstandselemente Widerstandsänderungen, die im Hinblick auf die benachbarten Änderungen eine Phasendifferenz von hS' besitzen.
  • Fig. 12b zeigt fünf magnetische Widerstandselemente 21 bis 25, die derart angeordnet sind, daß sie folgende Abstände von einander besitzen: S,1,22 = 2 ' AS'' 5 22,23 : p + #S'' S23,24 = P+ #S'' S24,25 = p + 2 #S'' Es versteht sich, daß der magnetische Widerstand 25 um 4p + #S'' von dem magnetischen Widerstandselement 21 und um 4y - dS" vom magnetischen Widerstandselement 23 entfernt ist, wobei das magnetische Widerstandselement 23 um p + #S'' von jedem der Widerstandselemente 22 und 23 entfernt ist. Infolgedessen kann man sechs verschiedene Widerstandsänderungen erhalten, die alle gleichmäßig in der Phase umAS'' differieren.
  • Aus dem Vorstehenden kann man einen allgemeinen Grundsatz ableiten, nämlich daß dann, wenn der folgenden Gleichung Genüge getan ist, "h" in der Phase unterschiedliche Widerstandsänderungen von "T" verschiedenen magnetischen Widerstandselementen abgeleitet werden können: Si,j = ( 1 . p + k . p wobei h = 2, 3, 4 .... (h # T) 1, k = 0, t 1, j 2, 4 3, t 4, ....
  • 1, = 1, 2, 3 ....
  • Es sollte jedoch bemerkt werden, daß das Verhältnis p/h, das eine minimale Phasendifferenz anzeigt, größer als dH s p/2 sein sollte, wobei XH eine Phasenänderung aufgrund später noch zu erwähnender Geräusche ist. Mit anderen Worten, h < 2/ H muß erfüllt sein.
  • Fig. 13 zeigt als Blockschaltbild die im Detektor 14 enthaltenen Einheiten zusammen mit dem leitenden Streifen 31 der Fig. 6a, den magnetischen Widerständen 20 und 20', der Bürste 19' und der Welle 11 mit der Bezugsmarkierung 10. Es sei angemerkt, daß (1) mehr als zwei magnetische Widerstände 20 und 20', obwohl dies in Fig. 13 nicht dargestellt ist, vorgesehen sein können, und (2) der leitende Streifen 31 weggelassen werden kann, wenn die Anordnung der Fig. 6a nicht verwendet wird. Eine Gleichspannungs-Energiequelle 200 liefert dem leitenden Streifen 31, den magnetischen Widerstandselementen 20 und 20' und den Einheiten des Detektors 14 über zehn Leitungen P1 bis P10 bestimmte Gleichströme. Wie anhand der Fig. la bereits ausgeführt, ist die Markierung 10 aus Isoliermaterial, wie bspw. Glas hergestellt. Wenn die Bürste 19' die Markierung 10 berührt, wird ein elektrisches Signal abgetastet, das eine abrupte Widerstandsänderung darstellt, die die Bezugswinkelposition 9 = 0 zeigt. Das Signal von der Bürste 19' wird einem die Bezugsposition abtastenden Schaltkreis 14-6 zugeführt, der wiederum ein Bezugssignal an den Impulszähler 14-5 abgibt. Der Zähler 14-5 wird beim Empfangen dieses Signals auf Null zurückgestellt, wenn die Drehrichtung des umlaufenden Teils 13 positiv ist, und wird auf eine Zahl N (N - 2 I 9) gesetzt, wenn sie negativ ist, wobei CI 8 die den minimalen Winkel bestimmende Einheit ist, die das Inkrement des Drehwinkels des umlaufenden Teils 13 angibt. Die Widerstandsänderungen der magnetischen Widerstandselemente 20 und 20', die als Ri und Rj dargestellt sind, erhält man als analoge Spannungsänderungen über den magnetischen Widerstandselementen 20 und 20'. Die Spannungssignale von den magnetischen Widerstandselementen 20 und 20' werden Verstärkern 14-1 und 14-1' zugeführt und dort verstärkt.
  • Die verstärkten Signale (Vi und Vj) von den Verstärkern 14-1 und 14-1 werden dann Impulsschaltkreisen 14-2 und 14-2' zugeführt und in Impulszüge (Vpi und Vpj) umgewandelt. Die Impulse Vpi und Vpj werden dann dem Zähler 14-5 zugeführt, der die angelangten Impulse in jeder kleinsten Winkelbestimmungseinheit 9 zum Bestimmen des Winkelschrittes der Welle 11 zählt. Die Einheit d 9 wird später im einzelnen erläutert werden. Ein digitales Signal, das die Anzahl der durch den Zähler 14-5 gezählten Impulse anzeigt, wird den nächsten Stufen, d.h. einem binärkodierten Dezimal-(BCD-) Konverter 14-7 und einem Digital/Analog-(DlA-) Konverter 14-8 zugeführt. Der BCD-Konverter 14-7 erzeugt ein digitales Signal, das die Winkelverschiebung bzw. den Winkelschritt im BCD-Code darstellt, während der D/A-Konverter 14-8 ein analoges Signal erzeugt, das dieselbe Information darstellt. in Phasendifferenzdetektor 14-3 erfaßt eine Phasendifferenz H zwischen den Analogausgängen der Verstärker 14-1 und 14-1' und bestimmt die Drehrichtung des umlaufenden Teils 13, was darauf basiert, ob a H positiv oder negativ ist. Andererseits tastet ein anderer Phasendifferenz-Detektor 14-4 eine Phasendifferenz a Hp zwischen zwei pulsierenden Ausgängen der Impulsschaltkreise 14-2 und 14-2' ab und bestimmt auch die Drehrichtung des umlaufenden Teils 13. Der Zähler 14-5 zählt beim Empfangen des Impulses vom Impulskreis 14-2 und 14-2' von Null an aufwärts, wenn 6 H positiv ist, und von der vorbestimmten Anzahl N aus abwärts, wenn H negativ ist. Die Blocks i4-1, 14-1', 14-2, 14-2', 14-7, 14-8, 14-3 und 14-4 geben ihre elektrischen Ausgangssignale über die Klemmen T1, Tal " T2, T21, T3, T4, T5 bzw. T6 an nicht dargestellte äußere Schaltkreise ab. Wenn der Ausgang des Impulszählers 14-5 in jedem geeigneten Zeitintervall auf Null zurückgestellt wird, wird ein Ausgangssignal proportional zur Rotationsgeschwindigkeit des umlaufenden Teils 13 über jede der Klemmen T3 und T4 abgeleitet.
  • Im folgenden seien die Konstruktion und Funktion der Verstärker 14-1 und 14-1', der Impulsschaltkreise 14-2 und 14-2', der Phasendifferenz-Detektoren 14-3 und 14-4 der Fig. 13 im einzelnen erläutert. Alle diese Blocks beziehen sich auf die Anordnung der magnetischen Widerstandselemente 20 und 20'. Einzelheiten der Energiequelle 200, des Impulszählers 14-5, des Bezugspositions-Detektors 14-6, des BCD-Konverters 14-7 und des D/A-Konverters 14-8 werden im folgenden jedoch nicht wiedergegeben, weil sie dem Fachmann bekannt sind.
  • Die Fig. 14a zeigt detailliert einen Schaltkreis für Verstärker 14-1 und 14-1' der Fig. 13, bei dem eine Vielzahl von magnetischen Widerständen, wie bspw. die herausgezeichneten Elemente MR1 bis MRN so angeordnet sind, daß sie Widerstandsänderungen mit derselben Phase zueinander besitzen, wie dies in Fig. 10d oder 1Oe dargestellt ist. Ober die Klemmen P2 wird den magnetischen Widerstands elementen Gleichspannungsenergie zugeführt. Die Signale, die von den magnetischen Widerstandselementen abgeleitet sind, werden addiert und dann der invertierenden Eingangsklemme eines Operationsverstärkers 61 zugeführt und darin verstärkt. Diese Anordnung besitzt als Hauptmerkmal,daß Geräusche von den magnetischen Widerstandselementen gemittelt werden, so daß S/N (Signal-Gerguschverhältnis) des vorliegenden Kodierers weiter verbessert werden kann. Es ist offensichtlich, daß, wenn nur ein magnetisches Widerstandselement, bspw. das Element MR1 verwendet wird, die anderen Elemente MR2 bis MRn weggelassen werden sollten, so daß nur ein Signal dem Operationsverstärker 61 zugeführt wird.
  • Fig. 14b zeigt einen anderen Schaltkreis der Verstärker 14-1 und 14-1 der Fig. 13, wobei die magnetischen Widerstandselemente MRn und MRr Widerstandsänderungen besitzen, die in der Phase um t verschieden sind. Dieser Schaltkreis kann im Falle der Fig. lOf verwendet werden. Hierbei entspricht MRn dem Element MR 21 und MRr dem Element MR 22 oder MR 23. Jeder der magnetischen Widerstandselemente MRn und MRr ist mit den Klemmen P2 der Gleichspannungsspeisequelle über einen Widerstand r verbunden und darüber hinaus auch mit den Eingangsklemmen eines Operationsverstärkers 61 gekoppelt. Der Verstärker 61 verdoppelt das Eingangssignal und löscht dabei die Gleichtaktstörung aus.
  • Wenn gemäß Fig. 14a die Widerstandsänderungen Ri> die in den Figuren 10d, lote, lOf, lOg, 11d und 11f gezeigt sind, an die invertierende Eingangsklemme des Verstärkers 61 der Fig. 14a angelegt werden, dann können Spannungssignale Vi, wie sie in den Figuren 16b, 16e, 16h, 16c, 17b und 17f gezeigt sind, von der Ausgangsklemme OUT abgeleitet werden.
  • Die Fig. lSa zeigt einen Schaltkreis des Impulsgenerators 14-2 und 14-2' der Fig. 13. Analoge Signale, die von den Verstärkern 14-1 und 14-1' der Fig. 13 abgeleitet sind, werden der invertierenden Eingangsklemme (ohne Bezugsziffer) eines Operationsverstärkers 61' über eine Klemme IN zugeführt. Die Analogsignale werden dann mit Hilfe einer Schwellenspannung Vref, die an die nicht invertierende Klemme des Verstärkers 61t angelegt wird, in Impulse umgewandelt.
  • Wenn die Ausgangsspannungen Vi, die inden Figuren 16b, 16e, 16h, 16c, 17b und 17f gezeigt sind, an den Impulsgenerator der Fig. 15a abgegeben werden, so ergeben sich Impulszüge Vpi und Vpj, wie sie in den Figuren 16c, 16f, 16i, 161, 17c und 17g dargestellt sind.
  • Fig. 15b zeigt ein Beispiel eines anderen Schaltkreises der Impulsgeneratoren 14-2 und 14-2', wobei der Operationsverstärker 61' dazu verwendet wird, einen Schmitt-Trigger-Schaltkreis aufzubauen. Die analogen Signale werden den Schmitt-Trigger-Schaltkreisen zugeführt, so daß das Triggern bei zwei verschiedenen Schwellenspannungen V1 und V2 durchgeführt werden kann. Somit erzeugt der Schmitt-Trigger eine Rechteckwelle mit einer Hysterese, die durch V1 und V2 definiert ist. Die Figuren 16d, 16g, 16j und 16m sind Kurven, die die Impulszüge Vtpi zeigen, die von dem in Fig. 15b dargestellten Impulsgenerator abgeleitet sind, wenn die analogen Signale, wie sie in den Figuren 16b, 16e, 16h und 16c gezeigt sind, an diesen angelegt werden. Durch Verwendung des Impulsgenerators der Fig. 15b können unerwünschte Impulszüge unterdrückt werden, die relativ kurze Impulsbreiten aufgrund von kleinen mechanischen Vibrationen der umlaufenden Trommel 13 besitzen, wodurch die Zuverlässigkeit des Magnetkodierers erhöht wird.
  • Wenn die Verstärker 14-1 und 14-1' der Fig. 14b in Kombination mit dem Impulsgenerator 14-2 und 14-2' der Fig. 15a verwendet werden, wobei in diesem Falle V ref an Null angeklemmt ist, erzeugen die Generatoren 14-2 und 14-2 Vorder- oder Hinterflanken jedesmal dann, wenn der Widerstand des Elementes MRn gleich dem des Elementes MRr wird.
  • Diese bombination hat den Vorteil, daß auch dann, wenn eine mechanische Vibration eine Abstandsänderung zwischen dem magnetischen Widerstands element und dem Medium 12 und infolge davon Änderungen in der Größe jedes der Ausgangssignale von den magnetischen Widerstandselementen bewirkt, die Winkelgeschwindigkeit ebenso wie die inkrementelle Winkelverschiebung bzw. -schritt genau erfaßt werden kann. Dies ist deshalb der Fall, weil die mechanischen Vibrationen den Winkelabstand dort, wo die beigen magnetischen Widerstandselemente denselben Wert besitzen, nicht nachteilig beeinflussen. Somit kann die obige Kombination die Zuverlässigkeit des Magnet-Kodierers erhöhen. Durch die Verwendung der obigen Kombination werden die abgetasteten Signale, wie sie in den Figuren mild, lif gezeigt sind, in Impulszüge gemäß den Figuren 7d und 7h umgewandelt. Es sollte jedoch bemerkt werden, daß die oben genannte Art und Weise der Impulserzeugung nicht auf die Tatsache beschränkt ist, daß die beiden magnetischen Widerstandselemente MRn MRr der Fig. 2 14b b Widerstandsänderungen besitzen, die sich in der Phase um Sc unterscheiden. Es ist lediglich erforderlich, daß die beiden magnetischen Widerstandselemente denselben Widerstandswert zweimal während einer Periode besitzen. Da der Schaltkreis der Fig. 14b ein Nullsignal erzeugt, wenn ihre Widerstandswerte identisch sind, werden die in den Figuren lid und 11f gezeigten Signale durch den Schaltkreis der Fig. 15a in Impulszüge der Figuren i7e und 17i umgewandelt. In den Figuren 17g, 17h und 17i wurden Teile der Impulswellen wegen der einfacheren Zeichnung wegen weggelassen.
  • Die kleinste Winkelbestimmungseinheit 8 9 sei im folgenden in weiteren Einzelheiten beschrieben. Wenn die Widerstandsänderungen der magnetischen Widerstandselemente so sind, wie sie in den Figuren 10d und 10e gezeigt sind, erhält man Impulszüge gemäß den Figuren 16c und 16d bzw. 16f bis 16g.
  • Deshalb bestimmt die Teilung p das d O, so daß man folgendes erhält: wobei R = ein Innenradius des Mediums 12 ist. Andererseits erhält man, wenn die Widerstandsänderungen der magnetischen Widerstandselemente so sind, wie sie in den Figuren lOf und lOg dargestellt sind, Impulszüge gemäß den Figuren 16i, 16j und 161, 16m. In diesem Falle werden, obwohl die Periode 2p ist, zwei Impulszüge mit unterschiedlicher Phase abgeleitet. Infolgedessen erhält man, wenn die Vorderflanke dazu verwendet wird, die Rotationszustände des umlaufenden Teils 13 abzutasten: Dem gegenüber werden die analogen Signale der Figuren 11d und 11e in entsprechende Impulszüge gemäß den Figuren 17c, 17d und 17e umgewandelt. Bei dieser Anordnung existieren vier unabhängige Impulszüge innerhalb einer Teilung p, so daß man folgendes erhält: Es versteht sich, daß diese Anordnung die vierfache Winkelauflösung von der der Fig. 10d und e besitzt.
  • Ferner gilt, wenn die oben beschriebenen Techniken in Verbindung mit den Figuren 17d und 17e gleichzeitig verwendet werden oder, mit anderen Worten, wenn vier unabhängige Impulszüge verwendet werden, dann für die kleinste Winkelbestitnmungseinheit: Bei diesen Anordnungen der Figuren lif und llg sind die betreffenden Impulszüge in den Figuren 17g bis 17i gezeigt.
  • Da dort acht unabhängige Impuls züge während 2p vorhanden sind, ist die kleinste Winkelbestimmungseinheit: Wenn man die Technik, die man zum Erreichen der Gleichung (4) anwendet, auch auf die Fälle der Figuren 17h und 17i anwendet, bestehen 16 unabhängige Impulszüge innerhalb 2p.
  • Dann ist die kleinste Winkelbestimmungseinheit: Aus dem Vorstehenden kann man den allgemeinen Grundsatz zur Bestimmung der kleinsten Winkelbestimmungseinheit ableiten: wobei a, p, m, R bereits erläutert wurden, während für m zu h (h-1) gilt.
  • Fig. 18a zeigt einen herkömmlichen Schaltkreis des Phasen differenz-Detektors 14-3 zum Erfassen der Phasendifferenz die auf den angelegten analogen Signalen basiert0 Zwei analoge Signale V. und V., die verschiedene Phasen besitzen, werden über die Klemmen A-B und C-D an die Differenzverstärker abgegeben. Die Ausgangssignale der Differenzverstärker werden einem Tiefpaßfilter zugeführt, von dem ein Signal abgeleitet wird, das proportional zu deren Phasendifferenz H,j ist. Bspw. verzögert sich bei der Anordnung der Fig. lla dann, wenn sich das Medium 12 in die negative Richtung der x-Achse bewegt, R21, R25 oder R29 um As bezüglich der übrigen Widerstandsänderungen. Andererseits eilt dann, wenn das Medium 12 sich in die entgegengesetzte Richtung bewegt, R21 R25 oder R29 um S relativ zu den übrigen Widerstandsänderungen vor. Deshalb ändert die Phasendifferenz d H ihre Polarität in Abhängigkeit von der Drehrichtung des umlaufenden Teils 13.
  • Fig. 18b ist ein herkömmlicher Schaltkreis des Phasen-Detektors 14-4 zum Erfassen der Phasendifferenz, die auf den angelegten digitalen Signalen basiert. Der Detektor 14-4 enthält neun NAND-Gatter, deren Funktionen dem Fachmann bekannt sind. Bei der Anordnung der Fig. 11a eilt, wenn das Medium 12 sich in die negative Richtung der x-Achse bewegt, die Phase des Impulszuges Bp21, Vp25 oder Vp29 relativ zu den Phasen der anderen Impulszüge nach. Andererseits eilt dann, wenn das Medium 12 sich in entgegengesetzter Richtung bewegt, die Phase des Impuls zuges Bp21, Vp25 oder Vp29 relativ zu den anderen Impulszügen vor. Zwei dieser Impulse werden dem Detektor 14-4 über A und B zugeführt. Wenn die Rückflanke des Impulszuges, der an die Eingangsklemme A angelegt wird, dann erzeugen die Ausgangsklemmen C und D eine logische 1 bzw. O. Andernfalls erzeugen die Ausgangsklemmen C und D eine logische 0 bzw. eine 1. Somit kann der Detektor 14-4 die Drehrichtung der umlaufenden Trommel 13 abtasten.
  • Um ein hohes Auflösungsvermögen der Rotationszustände zu erhalten, sollte die Widerstandsänderung im magnetischen Widerstandselement durch Geräusche bzw. Störungen nicht nachteilig beeinflußt werden. Aus diesem Grunde sollten dort, wo eine Vielzahl von magnetischen Widerstandselementen verwendet wird, die minimale Phasendifferenz zwischen den Widerstandsänderungen kleiner als zu H sein, wobei zu H eine Phasenabweichung aufgrund von Geräuschen ist, die von den Verstärkern, von mechanischen kleinen Erschütterungen usw.
  • herrühren. Ein minimaler Abstand zwischen den magnetischen Widerstandselementen ist deshalb gegeben zu: Im folgenden sei auf die Materialien ebenso wie auf die Anordnungen der Elemente Bezug genommen, die bei den oben genannten Ausführungsbeispielen vorliegender Erfindung verwendet werden.
  • Das umlaufende Teil 13 ist vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff im Hinblick auf die Bearbeitungsgenauigkeit und die hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Erschdtterungen hergestellt. Um das Gewicht des umlaufenden Teils 13 zu verringern bzw. gering zu halten, sollte es aus Aluminium, einer Aluminium-Legierung oder Kunststoff hergestellt werden.
  • Demgegenüber wird, wenn die Herstellungsgenauuigkeit in Betracht gezogen werden muß, Messing bevorzugt verwendet, und aus Gründen der chemischen Widerstandsfähigkeit des umlaufenden Teils 13 sollte rostfreier Stahl verwendet werden.
  • Das magnetische Medium 12 soll sicherstellen, daß die magnetische Information auf ihm zuverlässig aufgezeichnet wird.
  • Aus diesem Grunde muß seine Koerzitivkraft über mindestens 100 Oersted liegen, so daß das Medium 12 vorzugsweise ein platierter Film bzw. Schicht aus Co-P- oder Co-Ni-P-Legierung ist oder dadurch hergestellt ist, daß magnetische feine Partikel auf der Oberfläche des Teils 13 durch die Verwendung eines geeigneten Bindemittels gebunden werden. Die magnetischen feinen Partikel enthalten Ferrite oder Chromoxide als Hauptbestandteil. Die magnetische Information oder signale werden dann auf dem Medium 12 unter Verwendung von für den Fachmann bekannten Techniken aufgezeichnet.
  • Der Permanentmagnet 19 ist gewöhnlich aus einem Material hergestellt, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Materialien, die für las magnetische Medium 12 verwendet werden; Bariumferrit mit einer Koerzitivkraft wesentlich über 100 Oersted; Kunststoffmagnet, der aus Kunstgummi besteht, in dem feine Partikel aus Bariumferrit dispergiert sind; Material, das hauptsächlich aus Nickel, Eisen, Kobalt, Aluminium oder einem Element der seltenen Erden besteht.
  • Die magnetischen Widerstände 20, 21, ..., 29 sind aus Metall, wie bspw. Eisen, Nickel oder Kobalt oder aus einer Legierung hergestellt, die hauptsächlich aus einem solchen Metall besteht. Vor allem besitzt eine Legierung, die über 40 % Nickel oder etwa 5 % Kobalt besitzt, magnetische Widerstandseigenschaften und ist deshalb sehr bevorzugt. Der leitende Film bzw. Schicht 30, 31 und 32 ist im allgemeinen aus einem Metall, wie Gold, Aluminium oder Kupfer oder aus einem Dünnfilm hergestellt, der hauptsächlich eine solche Metall-Legierung enthält. Für die dünne Isolierplatte 40 wird Siltziumoxid, Aluminiumoxid oder Glas verwendet.
  • Der hartmagnetische Film 50 ist aus Materialien hergestellt, wie sie bei dem magnetischen Medium 12 verwendet werden. Die hochpermeable Magnetplatte 51 ist aus einer Legierung, bspw. Permalloy hergestellt, die hauptsächlich aus Eisen und Nickel besteht. Für die Basisplatte 18 wird eine Einkristall-Silizium-Platte oder eine Glasplatte mit einer glatten Oberfläche bevorzugt verwendet. Die Bürste 19' sollte elektrisch leitend und abriebfest sein; deshalb ist ein Kohlenstoffstab geeignet. Die Bezugsmarkierung 10 an der Welle 11 ist eine dünne Isolierplatte aus Glas, Kunststoff oder Metalloxid.
  • Fig. 19 zeigt eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht einer Anwendung der Anordnung nach Fig. 8a bei einem Motor. Das trommelartige Umlauf- bzw. Drehteil 13 aus einer Aluminiumlegierung besitzt einen Durchmesser von 40 mm und eine Dicke von 10 mm und ist mit dem magnetischen Medium 12 versehen, das an dessen Umfangsfläche aufplatiert ist, Das umlaufende Teil 13 ist relativ unverdrehbar mit Hilfe eines Befestigungselementes 64 an der drehbaren Welle 11 des Motors befestigt, der innerhalb eines Gehäuses 60 angeordnet ist. Das Medium 12 ist aus einer Co-P-Legierung mit einer Koerzitivkraft von über 200 Oersted und mit einer Dicke von 10 ji. Das Medium 12 besteht aus 50 Magnetabschnitten, von denen jeder ein magnetisches Signal besitzt. Die Magnetabschnitte sind derart gebildet, daß ihre Grenzflächen senkrecht zur Richtung der Rotation der Trommel 13 angeordnet sind und so, daß die Teilung p etwa 2,5 mm beträgt. Wenn auch der Einfachheit wegen die magnetischen Widerstandselemente 23 und 24 in Fig. 19 nicht dargestellt sind, so ist doch jedes dieser Elemente identisch mit den magnetischen Widerstandselementen 21 und 22 hinsichtlich Abmessungen, Merkmale usw. Jedes der magnetischen Widerstandselemente 21 und 22 besitzt eine Breite von 201cm und eine Länge von 10 mm und ist auf der Grundplatte 18 vorgesehen. Der Detektor 14 ist auf einer gedruckten Leiterplatte 63 befestigt und mit den magnetischen Widerstandselementen 21 und 22 über die Leiter 17 und über die leitenden Dünnfilme bzw. Dünnschichten 30 verbunden. Ein Gehäuse 61 beherbergt eine magnetische Rotationskodiereinheit 100, die den Detektor 14, die Grundplatte 18, das umlaufende Teil 13, usw. enthält. Ferner ist ein Kabel 62 zum Ableiten der Ausgangssignale von der Kodiereinheit 100 und zum Anlegen von Speiseenergie an die Kodiereinheit 100 vorgesehen. Es sei bemerkt, daß die Bezugsmarkierung ebenso wie die Bürste 19' der Einfachheit halber in Fig. 19 nicht dargestellt sind. Die gedruckte Platte 63 wird auch für die elektrischen Zwischenverbindungen zwischen dem Detektor 14 und den magnetischen Widerstandselementen 21 und 22 verwendet. Eine Platte 65 dient zum Abschirmen des vom Motor erzeugten Magnetflusses.
  • Wegen geringer mechanischer Vibrationen und Störungen elektriseher Bauelemente hat man experimentell herausgefunden, daß das Ausgangssignal des Magnetkodierers 100 eine Phasenqbweichung { H enthält, die der folgenden (Un-) Gleichung genügt: wobei angenommen ist, daß die Teilung p der Phasendifferenz 2 entspricht. Wenn die magnetischen Widerstandselemente 21 bis 24 in gleichem Abstand von p/4, wie in Fig. lla, angeordnet sind, so ist die Phasendifferenz der Signale von den magnetischen Widerstands elementen: aH = t.
  • Somit ist, da dH;>SH gilt, die Kodiereinheit 100 praktisch frei von Fehlfunktionen. Wie aus den Figuren lla und lid hervorgeht, sind die Widerstandsänderungen zwischen den magnetischen Widerstandselementen 21 und 23 und diejednigen zwischen den magnetischen Widerstandselementen 22 und 24 um den Faktort in der Phase verschieden. Wenn die Widerstände der magnetischen Widerstandselemente 21 und 23 und die der magnetischen Widerstandselemente 22 und 24 gleich werden, erhält man zwei unabhängige Impulszüge gemäß den Figuren 16 h und i über den Verstärker der Fig. 14b und den Impulsgenerator der Fig. 15a. Diese Impulszüge besitzen eine Phasendifferenz von + 25/2 oder -Der Schaltkreis der Fig. 18b tastet die Drehrichtung des Teils 13 ab, was darauf basiert, ob die Phasendifferenz der beiden Impulszüge positiv oder negativ ist. Der Impulszähler 14-5 zählt die Zahl der Impulse vom Impulsgenerator 14-2 auf oder ab und gibt sein Zählergebnis an den D/A-Konverter 14-8, der wiederum ein zu seinem Eingang proportionales analoges Signal abgibt. Somit besitzt die Magnetkodiereinheit 100 der Fig. 19 zwei Ausgangssignale, von denen die eine die Drehrichtung anzeigt und über die Klemme T6 der Fig. 13 abgeleitet ist, und von denen die andere den inkrementellen Winkelschritt anzeigt und von der Klemme T4 der Fig. 13 abgeleitet ist.
  • Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, sind gemäß vorliegender Erfindung die magnetischen Widerstandselemente unter Berücksichtigung sowohl der Teilung als auch der Breite der magnetischen Abschnitte angeordnet. Da die Teilung und die Breite leicht kontrolliert bzw. gesteuert werden können, ist der vorliegende magnetische Rotations-Kodierer nicht kostspielig, in einfacher Weise zusammenzubauen und in hohem Maße widerstandsfähig gegenüber äußeren Erschütterungen, wobei gleichzeitig Genauigkeit und die selektive Verwendung von Materialien der Konstruktionselemente erhalten bleibt.
  • Das winklige Auslösungsvermögen des vorliegenden Kodierers hängt von der Teilung der Magnetabschnitte ebenso wie von der Anordnung der magnetischen Widerstandselemente ab. Insbesondere kann, da die magnetischen Signale leicht und genau auf dem Medium 12 aufgezeichnet werden können, wobei ein bekannter Magnetaufzeichnungskopf, wie er beim Stand der Technik praktisch verwendet wird, verwendet werden kann, die Teilung mit Leichtigkeit genau kontrolliert werden. Dies bedeutet, daß die winklige Auflösung auf einen gewünschten Bereich angesetzt werden kann. Darüber hinaus können die aufgezeichneten magnetischen Signale leicht wieder gelöscht werden, wenn sie in ungeeigneter Weise aufgezeichnet worden sind. Dieses Merkmal macht es möglich, daß der vorliegende Kodierer den konventionellen optischen Kodierer betrifft. Zusätzlich ist die Erfindung auch dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe Herstellungsverfahren ebenso bei einem magnetischen Rotations-Kodierer mit geringem Auflösungsvermögen verwendet werden kann.
  • Da eine Vielzahl von magnetischen Widerstandselementen auf einer einzigen Trägergrundplatte in demselben Verfahren vorgesehen werden kann, wird der magnetische Felddetektor 18' unter vergleichsweise geringen Kosten genau hergestellt. Es versteht sich von selbst, daß eine Vielzahl von magnetischen Widerstands elementen auf mehr als einer Trägergrundplatte abwechselnd befestigt werden kann.
  • Wenn auch die vorliegende Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben wurde, so versteht es sich, daß innerhalb des Rahmens vorliegende Erfindung weitere Abwandlungen für den Fachmann möglich sind.
  • - Ende der Beschreibung -

Claims (27)

  1. Titel: I-lagnetischer Umlaufkodierer Patentansprüche 1. Magnetischer Umlaufkodierer, mit einem an einer drehbaren Welle befestigbaren umlaufenden Teil mit einem magnetischen Medium zur Erzeugen eines magnetischen Wechselfeldes mit einem dem umlauferjen Teil Lenactlbarten Magnetfelddetektor mit mindestens einem magnetischen Widerstandselement, dessen elektrischer Widerstau, sich unter dem Einfluß des magnetischen Wechselfeldes än-Wert, und mit einem den Rotationszustand erfassenden Detektor, der mit dem Magnetfelddetektor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Medium (12, 19) auf einer Oberflic.e des umlaufenden Teils (13) angeordnet und in mehrere tsciinite der Teilung p unterteilt ist, daß das magnetische Widerstandselement (20-29) des Magnetfelddetektors (18') eine streifenähnliche Anordnung mit der Breite D besitzt und relativ zum umlaufenden Teil (13) derart angeordnet ist, daß sein Abstand zum magnetische Medium (12, 19) am nächsten Bereich gleich oder weniger als p und am entferntesten Bereich gleich oder weniger als 20 p beträgt, wobei die Breite D derart ausgewählt ist, daß sie 20 p nicht übersteigt, sondern gleich oder weniger als p sec beträgt, wobei ein Winkel ist, der durch die am nächsten liegeraden Oberflächen des magnetischen Widerstandselementes und des magnetischen Mediums bestimmt ist, und daß der analoge Signale vom dgnetfelddetektor (18') empfangende Rotationsdetektor (14) digitale und/oder analoge Signale erzeugt.
  2. 2. Kodierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Medium (12) auf der Oberfläche des umlaufenden Teils (13) als endloses Band vorgesehen ist, auf dessen magnetischen Abschnitten mit der Teilung p jeweils ein magnetisches Signal aufgezeichnet ist, und das eine Dicke von weniger als p besitzt.
  3. J. kodierer nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Medium durch eine Vielzahl von Permanentmagneten (19) gebildet ist.
  4. 4. Kodierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (19) unmittelbar aneinanderstoßend angeordnet sind, wobei jeder Permanentmagnet hinsichtlich des benachbarten eine entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung besitzt.
  5. b. Kodierer nacll Anspruch 3, dadurch geRennzeichnet, daß die Permanentmagnete (19) in regelmäßigem Abstand p angeordnet sind und dieselbe Magnetisierungsrichturlg aufweisen.
  6. t. . Kodierer nach einem der vorhergetlcntien Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfelddetektor (18') Mittel zum Schrägstellen der Magnetisierung des magnetischen Widerstandselementes (2o-29) um einen Winkel von 450 relativ zu einem Abtaststrom aufweist, der vom Rotdtionsdetektor (14) geliefert wird und durch das magnetische Widerstandselement fließt.
  7. 7. Kodierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfelddetektor (18') ein hochpermeables magnetisches Element aufweist, das auf einer oder beiden Seiten des magnetischen Widerstandselementes (2o-29) angeordnet ist.
  8. 8. kouierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationszustand der Winkelabstand und/oder die Winkelgeschwindigkeit der drehbaren Welle (11) sind bzw. ist.
  9. i. Kodierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsdetektor (14) einen Zug von impulsen erzeugt, von denen jeder entweder eine Vorder- oder Rückflanke jedesmal dann einnimmt, wenn das umlaufende Teil (13) sich um einen p entsprechenden Winkelschritt bewegt.
  10. 1O. Kodierer naci einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsdetektor (14) einen Zug von Impulsen erzeugt, von denen jeder eine Hysterese besitzt.
  11. 11. Kodierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Medium (12) eine Koerzitivkraft von größer als 100 Oersted besitzt.
  12. 12. kodierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Medium (12) ein Dünnfilm aus einer Co-P- oder Co-Ni-P-Legierung oder aus magnetischen, feinen Partikeln besteht, die auf der Oberfläche des umlaufenden Teils (13) gebunden sind, so daß sie eine Koerzitivkraft von größer als 10 Oersted ergeben.
  13. 13. Kodierer nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (19) aus einem Material hergestellt sind> das aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Bariumferrit; Kunstgummi mit darin dispergierten, feinen Bariumferrit-Partikeln; ein Material, das hauptsächlich aus Ni, Fe, Co, Al oder einem seltenen Erdelement besteht.
  14. 14. Kodierer nach einem der vorhergehenclen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Widerstandselement (2o-29) aus einer Metall-Legierung hergestellt ist, die über 40% Nickel oder etwa 5% Kobalt enthält.
  15. 15. Kodierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfelddetektor (18') eine Vielzahl von magnetischen Widerstandselementen (20-29) enthält.
  16. 1 Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Widerstandselemente (20-29) in einem einem ganzzahligen Vielfachen von p entsprechenden Abstand regelmäßig angeordnet sind.
  17. 17. Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Widerstandselemente (20-29) in einem Abstand von k j) ) + S +S angeordnet sind, wobei k eine ganze positive Zahl oder Null und bS eine positive reale Zahl kleiner als p ist, und daß andere magnetische Widerstandselemente (20-29), die in einem Abstand von k' p, wobei k' = 1, 2, 3, 4, ... ist, angeordnet sind, einen oder jeden von zwei magnetischen Widerstandselementen bilden.
  18. 18. odierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Minimum der Phasendifferenzen zwischen den analogen Signalen von den magnetischen Widerstandselementen (20-29) größer als <fH ist, wobeiorh. eine aus den Störungen resultierende Phasenabweichung ist.
  19. 19. Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Minimum der Abstände Sm zwischen den benachbarten magnetischen Widerstandselementen (20-29) folgender Gleichung genügt: wobei des eine aus den Störungen resultierende Phasenabweichung ist.
  20. 20. Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände Si,j zwischen benachbarten magnetischen Widerstandselementen (2o-29) der folgenden Gleichung genügen: wobei T die Anzahl der magnetischen Widerstandselemente, h die Anzahl der in der Phase unterschiedlichen analogen Signale, jedes der Indices i und j eine positive ganze Zahl ist, die von 1 bis T reicht, Si j einen Abstand zwischen dem i-ten und dem j-ten magnetischen Widerstandselement angibt, 1 und k ganze Zahlen sind und H eine aus den Geräuschen resultierende Phasenabweichung ist.
  21. 21. Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsdetektor (14) mindestens zwei Impulszüge erzeugt, in welchen jeder Impuls entweder eine Vorder- oder eine Rückflanke jedesmal dann einnimmt, wenn zwei der analogen, in der Phase unterschiedlichen Signale gleichzeitig denselben Wert einnehmen.
  22. 22. kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der hotationsdetektor (14) mindestens zwei Impulszüge erzeugt, in denen jeder Impuls entweder eine Vorder- oder eine Rückflanke jedesmal dann einnimmt, wenn zwei der in der Phase unterschiedlichten analogen Signale eine vorbestimmte Phasendifferenz einnehmen.
  23. 23. Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anzahl T von magnetischen Widerstandselementen (20-29) und einer Anzahl h von in der Phase unterschiedlichen analogen Signalen der Rotationsdetektor (14) maximal h (h-1) Impulszüge erzeugt, von denen jeder in der Phase unterschiedlich ist, wobei 2 Lh eT tT gilt, und bei denen jeder Impuls entweder eine Vorder- oder eine Rückflanke jedesmal dann einnimmt, wenn zwei der in der Phase unterschiedlichen analogen Signale gleichzeitig denselben Wert einnehmen.
  24. 24. Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anzahl h von in der Phase unterschiedlichen analogen Signalen und einer Anzahl m th (h-1) von Impulszügen, die während eines p entsprechenden Winkelschrittes erscheinen, der Rotationsdetektor (14) Impulszüge erzeugt, bei denen die kleinste Winkelbestimmungseinheit bestimmt ist durch p/(R m), wobei R ein Innenradius des umlaufenden Teils (13) ist.
  25. 2b. Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsdetektor (14) die Drehrichtung abtastet, wobei Grundlage ist, ob die Phasendifferenz zwischen zwei analogen Signalen positiv oder negativ ist.
  26. 26. Kodierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von magnetischen Widerstandselementen (20-29) auf einem Substrat (16) angeordnet ist.
  27. 27. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von magnetischen Widerstandselementen (20-29) auf mehr als einem Substrat (18) angeordnet ist.
    2d. Kodierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kodiereinheit (loo) aufweist, die in einem Gehäuse (60) gehalten ist, das mit einer magnetischen Abschirmung (65) gegenüber äußeren Magnetfeldern versehen ist.
    Ende der Patentansprüche
DE19792907797 1978-02-28 1979-02-28 Magnetischer umlaufkodierer Granted DE2907797A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53023118A JPS6045804B2 (ja) 1978-02-28 1978-02-28 角度検出器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2907797A1 true DE2907797A1 (de) 1980-01-10
DE2907797C2 DE2907797C2 (de) 1988-10-06

Family

ID=12101570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792907797 Granted DE2907797A1 (de) 1978-02-28 1979-02-28 Magnetischer umlaufkodierer

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4319188A (de)
JP (1) JPS6045804B2 (de)
CA (1) CA1137189A (de)
DE (1) DE2907797A1 (de)
FR (1) FR2418442A1 (de)
GB (1) GB2015745B (de)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2908599A1 (de) * 1978-03-06 1979-09-20 Nippon Electric Co Magnetischer umlaufkodierer
DE3122376A1 (de) * 1981-06-05 1982-12-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilen
FR2557301A1 (fr) * 1983-12-23 1985-06-28 Int Standard Electric Corp Arrangement pour determiner une vitesse de rotation
DE3543603A1 (de) * 1984-12-14 1986-06-19 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi Stellungsdetektor
EP0213732A1 (de) * 1985-07-26 1987-03-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Magnetischer Ring zur Bestimmung der Drehung eines Objektes
DE3719328A1 (de) * 1986-06-10 1987-12-17 Nippon Musical Instruments Mfg Magnetoresistiver sensor fuer einen kodierer
FR2626632A1 (fr) * 1988-02-02 1989-08-04 Roulements Soc Nouvelle Palier ou roulement a capteur d'informations
EP0723136A1 (de) 1995-01-20 1996-07-24 MAX STEGMANN Gmbh ANTRIEBSTECHNIK - ELEKTRONIK Messeinrichtung für einen Drehwinkel
EP1116935A2 (de) * 2000-01-11 2001-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Auswertung von Winkelsignalen
US7859253B2 (en) 2007-06-29 2010-12-28 Melexis Tessenderlo Nv Magnetic structure for detecting a relative motion between the magnetic structure and a magnetic field sensor
WO2011051363A3 (de) * 2009-10-30 2012-01-19 Aktiebolaget Skf Messanordnung und -verfahren zur erfassung einer drehbewegung sowie labyrinthdichtung
WO2016005549A1 (de) * 2014-07-10 2016-01-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Magnetischer encoder am wellenumfang
DE102008006238B4 (de) * 2007-01-25 2021-03-04 Electricfil Automotive S.A.S. Magnetischer Positionssensor
DE102019129548A1 (de) * 2019-10-31 2021-05-06 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische Bremsvorrichtung, insbesondere Bedieneinrichtung

Families Citing this family (106)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5690213A (en) * 1979-12-24 1981-07-22 Nec Corp Position detector
JPS5694214A (en) * 1979-12-28 1981-07-30 Honda Motor Co Ltd Noncontact position detector
JPS5766309A (en) * 1980-10-09 1982-04-22 Hitachi Ltd Device for sensing rotation of rotating body
EP0048983B2 (de) * 1980-09-29 1991-09-18 Hitachi, Ltd. Rotationsdetektorvorrichtung für einen rotierenden Körper
FR2495764A1 (fr) * 1980-12-10 1982-06-11 Alpia Sa Appareil de mesure d'elements de geometrie avec affichage
JPS57154014A (en) * 1981-03-20 1982-09-22 Hitachi Ltd Magnetic rotary encoder
JPS584044U (ja) * 1981-07-01 1983-01-11 和研工業株式会社 圧力センサ−
DE3126806A1 (de) * 1981-07-07 1983-01-27 Siemens Ag Digitaler messsensor, seine verwendung und verfahren zu seiner herstellung
JPS5814011A (ja) * 1981-07-20 1983-01-26 Hitachi Ltd 磁気エンコ−ダ
JPS58148914A (ja) * 1982-03-02 1983-09-05 Fanuc Ltd パルスコ−ダ
US4616281A (en) * 1982-03-10 1986-10-07 Copal Company Limited Displacement detecting apparatus comprising magnetoresistive elements
JPS58154615A (ja) * 1982-03-10 1983-09-14 Copal Co Ltd 磁気検出装置
JPS58167914A (ja) * 1982-03-29 1983-10-04 Kangiyou Denki Kiki Kk 磁気抵抗素子
DE3214794C2 (de) * 1982-04-21 1984-06-07 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Magnetische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung
US4603295A (en) * 1982-07-15 1986-07-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Two-headed DC magnetic target proximity sensor
FR2535482B1 (fr) * 1982-10-27 1989-12-15 Utilisation Ration Gaz Dispositif de vissage des volants de robinets, notamment de robinets de bouteilles de gaz de petrole liquefies
JPS5979806A (ja) * 1982-10-29 1984-05-09 Hitachi Ltd 多相磁気回転センサおよび多相−2相出力変換方法
JPS59148588A (ja) * 1983-02-10 1984-08-25 Fuji Photo Film Co Ltd 電動機の速度制御装置
JPS6086412A (ja) * 1983-10-19 1985-05-16 Hitachi Ltd 磁気検出装置
JPH0652178B2 (ja) * 1984-03-13 1994-07-06 株式会社井上ジャパックス研究所 磁気ヘッド及びその製造方法
US4757257A (en) * 1984-05-28 1988-07-12 Canon Kabushiki Kaisha Magnetoresistive displacement sensor and signal processing circuit
AT392536B (de) * 1984-07-06 1991-04-25 R S F Elektronik Ohg Rechtsfor Lineares, inkrementales messsystem
JPS6145922A (ja) * 1984-08-10 1986-03-06 Hitachi Ltd 位置検出センサ
US4613843A (en) * 1984-10-22 1986-09-23 Ford Motor Company Planar coil magnetic transducer
DE3590633C2 (de) * 1984-12-10 1991-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, Jp
US4785241A (en) * 1985-08-08 1988-11-15 Canon Denshi Kabushiki Kaisha Encoder unit using magnetoresistance effect element
JPH0660824B2 (ja) * 1985-08-14 1994-08-10 株式会社日立製作所 絶対位置検出装置
DE3542042C1 (de) * 1985-11-28 1987-01-02 Daimler Benz Ag Faseroptischer Sensor zur Erfassung der Bewegung oder Position eines Bauteils
DE3686330T2 (de) * 1985-12-28 1993-02-18 Yamaha Corp Kontaktloser markierungssensor.
JPS62204118A (ja) * 1986-03-05 1987-09-08 Hitachi Ltd 磁気的に位置あるいは速度を検出する装置
USRE34443E (en) * 1986-03-05 1993-11-16 Hitachi, Ltd. Apparatus magnetically detecting position or speed of moving body utilizing bridge circuit with series connected MR elements
GB2188159B (en) * 1986-03-19 1990-05-30 Honda Motor Co Ltd Angle-of-rotation sensor
GB2188430B (en) * 1986-03-19 1990-01-17 Honda Motor Co Ltd Angle-of-rotation sensor
US4769600A (en) * 1986-05-29 1988-09-06 Alps Electric Co., Ltd. Holding member for sensor of magnetic rotary encoder
FR2599794B1 (fr) * 1986-06-10 1991-06-07 Roulements Soc Nouvelle Palier ou roulement a capteur d'informations
DE3788831T2 (de) * 1986-07-29 1994-08-11 Nippon Denso Co Kontaktloses Potentiometer.
US4785242A (en) * 1986-12-15 1988-11-15 Sundstrand Corporation Position detecting apparatus using multiple magnetic sensors for determining relative and absolute angular position
US4746859A (en) * 1986-12-22 1988-05-24 Sundstrand Corporation Power and temperature independent magnetic position sensor for a rotor
US4851771A (en) * 1987-02-24 1989-07-25 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Seisakusho Magnetic encoder for detection of incremental and absolute value displacement
JP2556851B2 (ja) * 1987-03-02 1996-11-27 三菱化学株式会社 磁気抵抗素子
GB2205406A (en) * 1987-06-04 1988-12-07 Spectrol Reliance Ltd Encoder apparatus
EP0304280B1 (de) * 1987-08-21 1996-05-29 Nippondenso Co., Ltd. Anordnung zur Detektion von Magnetismus
JPS6474411A (en) * 1987-09-16 1989-03-20 Yamaha Corp Position detector
DE3900866C2 (de) * 1989-01-13 2001-11-22 Heimeier Gmbh Metall Theodor Anordnung zur Steuerung eines Heiz- oder Kühlmediums
DE69029153T2 (de) * 1989-01-18 1997-06-19 Nippon Denso Co Vorrichtung zur magnetischen Detektion und Vorrichtung zur Detektion einer physikalischen Grösse, die sie verwendet
US5686835A (en) * 1989-01-18 1997-11-11 Nippondenso Co., Ltd Physical quantity detection device for converting a physical quantity into a corresponding time interval
US5262666A (en) * 1989-05-15 1993-11-16 Nippondenso Co., Ltd. Semiconductor device with a nickel alloy protective resistor
US5122741A (en) * 1989-12-06 1992-06-16 Alps Electric Co., Ltd. Holding members for sensor and wiring members of magnetic rotary encoder
JP2868266B2 (ja) * 1990-01-25 1999-03-10 株式会社日本自動車部品総合研究所 信号位相差検出回路及び信号位相差検出方法
US5248939A (en) * 1990-02-22 1993-09-28 The Torrington Company Apparatus for sensing the direction and speed of a steering wheel shaft using hall effect sensors in a detachable sensor mounting
JPH04113222A (ja) * 1990-09-04 1992-04-14 Hitachi Metals Ltd 塗布型磁気記録体と磁気エンコーダ
DE4030085A1 (de) * 1990-09-22 1992-03-26 Philips Patentverwaltung Auswerteschaltung fuer einen magnetoresistiven drehzahlsensor o. dgl.
US5184069A (en) * 1991-12-03 1993-02-02 Ntn Technical Center, (U.S.A.) Inc. Rotational speed sensor utilizing magnetic ink tone ring
DE69227758T2 (de) * 1991-12-05 1999-07-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetoresistiver Kopf
US5325055A (en) * 1991-12-11 1994-06-28 Sauer, Inc. Retained magnetic strip for mounting on a rotating member to provide a magnetic flux to be sensed
US5293125A (en) * 1992-01-17 1994-03-08 Lake Shore Cryotronics, Inc. Self-aligning tachometer with interchangeable elements for different resolution outputs
IT1256809B (it) * 1992-02-28 1995-12-15 Skf Ind Spa Dispositivo di rilevamento della velocita' di rotazione.
DE4220502C1 (de) * 1992-06-23 1993-12-16 Stegmann Max Antriebstech Drehwinkelmeßsystem
US5422466A (en) * 1992-07-23 1995-06-06 Wako Seiki Kabushiki Kaisha Revolution indicator for measuring distances
US5336994A (en) * 1992-11-20 1994-08-09 Lake Shore Cryotronics, Inc. Magneto-resistive tachometer assembly with reversible cover and related method
US5495758A (en) * 1993-06-17 1996-03-05 Lake Shore Cryotronics, Inc. Tachometer assembly with integral internal wrench
DE59410163D1 (de) * 1993-12-22 2002-09-05 Continental Teves Ag & Co Ohg Vorrichtung zur erfassung von dreh- oder winkelbewegungen
US5514955A (en) * 1994-03-11 1996-05-07 Lake Shore Cryotronics, Inc. Slim profile digital tachometer including planar block and rotor having spokes and clamp
US5502380A (en) * 1994-04-28 1996-03-26 Rosemount Inc. Analog weighted binary absolute position encoder including an array of sense resistors each having material responsive to FWX and nonresponsive to flux
US6246233B1 (en) 1994-12-30 2001-06-12 Northstar Technologies Inc. Magnetoresistive sensor with reduced output signal jitter and temperature compensation
DE19533120A1 (de) * 1995-09-07 1997-03-13 Interelectric Ag Magnetischer Positionsgeber
US5602946A (en) * 1995-12-22 1997-02-11 Ntn Technical Center (Usa) Fiber optic sensor system for detecting movement or position of a rotating wheel bearing
US5729164A (en) * 1996-01-11 1998-03-17 Alliedsignal Truck Brake Systems Co. Solenoid driver interface custom integrated circuit
DE69723960T2 (de) * 1997-05-09 2004-07-22 Tesa Sa Magnetoresistiver Sensor für Dimensionsbestimmung
US5929631A (en) * 1997-07-02 1999-07-27 Ford Global Technologies, Inc. Method of position sensing utilizing giant magneto resistance elements and solid state switch array
DE19733885A1 (de) * 1997-08-05 1999-02-11 Horst Nahr Ges Fuer Elektronis Verfahren zum Messen von Wegen und Drehwinkeln an bewegten Gegenständen mit einer hartmagnetischen Oberfläche und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
KR100525845B1 (ko) * 1997-09-08 2005-11-02 가부시키가이샤 야스카와덴키 자기식 엔코더장치
DE19800774B4 (de) * 1998-01-12 2006-12-21 Siemens Ag Verfahren und magnetische Maßverkörperung zur Generierung eines Referenzsignals sowie Herstellungsverfahren für eine solche magnetische Maßverkörperung
FI108887B (fi) * 1998-01-23 2002-04-15 Metso Paper Automation Oy Toimilaite
KR100291945B1 (ko) * 1998-02-18 2001-12-12 박태진 질량관성모멘트와무게중심을측정하기위한장치및방법
US5988119A (en) * 1998-08-03 1999-11-23 Ford Motor Company Electronic control module assembly using throttle body air for cooling and method thereof
JP2001012967A (ja) * 1999-04-28 2001-01-19 Asahi Optical Co Ltd エンコーダおよび磁気式エンコーダを搭載した測量機
US6308758B1 (en) * 1999-07-06 2001-10-30 Continental Ag Elastomeric tire having magnetized sidewall and method of manufacturing same
EP1291660A3 (de) * 2001-09-11 2003-05-28 Koyo Seiko Co., Ltd. Impulsring, Magnetisierungsvorrichtung und Verfahren, sowie Lager mit magnetischem Impulsring
TW540073B (en) 2001-10-19 2003-07-01 Viewmove Technologies Inc Electromagnetic mark device for a magnetism encoder
JP2006525529A (ja) * 2003-05-06 2006-11-09 エスアールアイ インターナショナル ピストンロッド位置情報をピストンロッド上の磁性層に記録するシステム及び方法
WO2005026663A1 (ja) * 2003-09-12 2005-03-24 Nok Corporation 磁気エンコーダ
US20050122095A1 (en) * 2003-12-05 2005-06-09 Dooley Kevin A. Rotation sensor and method
US6873129B1 (en) * 2003-12-16 2005-03-29 Lexmark International Inc. Method of controlling rotational velocity of a rotatable member during encoder initialization for an imaging apparatus
JP4868753B2 (ja) * 2005-03-18 2012-02-01 ハイデンハイン株式会社 多回転型エンコーダおよびその製造方法
US7259553B2 (en) * 2005-04-13 2007-08-21 Sri International System and method of magnetically sensing position of a moving component
DE102006028031A1 (de) * 2006-06-14 2007-12-20 Preh Gmbh Bedienelement zur manuellen Eingabe von Steuersignalen
US8024956B2 (en) * 2008-09-02 2011-09-27 Infineon Technologies Ag Angle measurement system
EP2169371B1 (de) * 2008-09-25 2011-11-09 Abb Ab Sensor zum Messen von mechanischen Belastungen mit einer Schicht aus magnetoelastischem Material
US8947076B2 (en) 2010-01-18 2015-02-03 Bourns, Inc. High resolution non-contacting multi-turn position sensor
US8970208B2 (en) * 2010-02-11 2015-03-03 Sri International Displacement measurement system and method using magnetic encodings
CN102893071B (zh) * 2010-05-02 2015-10-07 Mbs工程有限公司 具有改进的旋转稳定性和轴向稳定性的磁体与磁体保持件的组件
JP5379748B2 (ja) * 2010-06-03 2013-12-25 Ntn株式会社 磁気エンコーダ
DE102012214916A1 (de) * 2012-08-22 2014-03-20 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem drehbewegten Bauteil
DE102013000431A1 (de) * 2013-01-14 2014-07-17 Micronas Gmbh Schaltung und Messsystem
US20160202084A1 (en) * 2015-01-13 2016-07-14 Nen-Tsua Li Measurement device
PT108396A (pt) * 2015-04-22 2015-12-29 Acail Gas Sa Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza física de contentor que contenha um fluido sob pressão
JP2018004361A (ja) * 2016-06-29 2018-01-11 アイシン精機株式会社 磁気エンコーダ
FR3056354B1 (fr) * 2016-09-22 2018-09-07 Valeo Systemes D'essuyage Moteur electrique a courant continu sans balais pour systeme d'essuyage de vehicule automobile
FR3056355B1 (fr) * 2016-09-22 2018-09-07 Valeo Systemes D'essuyage Moteur electrique a courant continu sans balais pour systeme d'essuyage de vehicule automobile
DE102016121671B3 (de) * 2016-11-11 2018-03-01 Samson Aktiengesellschaft Positionssensor und Stellgerät mit Positionssensor
US11946473B2 (en) * 2017-07-23 2024-04-02 Magnetic Pumping Solutions Llc Method and system for monitoring moving elements
JP7005237B2 (ja) * 2017-09-06 2022-01-21 キヤノン株式会社 電子機器
CN111505545B (zh) * 2020-04-30 2022-02-18 江苏多维科技有限公司 一种机电调制磁阻旋转式磁场强探头
JP7421459B2 (ja) * 2020-09-28 2024-01-24 ヒロセ電機株式会社 磁気検出装置および回転検出装置
SI26261A (sl) 2021-10-26 2023-04-28 Rls Merilna Tehnika D.O.O. Magnetni dajalnik z dvema sledema

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1762937B2 (de) * 1968-09-25 1972-11-23 Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München Vorrichtung zur erzeugung n binaerer signale, insbesondere fuer binaer-dezimal kodierte weg- und winkelkodierer
GB1492980A (en) * 1973-12-12 1977-11-23 Sony Corp Position measuring arrangements using magnetoresistance

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL254347A (de) * 1959-09-23
DE2241073A1 (de) * 1972-08-21 1974-03-14 Siemens Ag Magnetfeldabhaengige widerstandsanordnung
JPS5512643B2 (de) * 1973-11-17 1980-04-03
JPS5917764B2 (ja) * 1976-02-02 1984-04-23 電気音響株式会社 回動検出装置
US4039936A (en) * 1976-04-05 1977-08-02 International Business Machines Corporation Interleaved magnetoresistive displacement transducers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1762937B2 (de) * 1968-09-25 1972-11-23 Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München Vorrichtung zur erzeugung n binaerer signale, insbesondere fuer binaer-dezimal kodierte weg- und winkelkodierer
GB1492980A (en) * 1973-12-12 1977-11-23 Sony Corp Position measuring arrangements using magnetoresistance

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2908599A1 (de) * 1978-03-06 1979-09-20 Nippon Electric Co Magnetischer umlaufkodierer
DE3122376A1 (de) * 1981-06-05 1982-12-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilen
FR2557301A1 (fr) * 1983-12-23 1985-06-28 Int Standard Electric Corp Arrangement pour determiner une vitesse de rotation
DE3543603A1 (de) * 1984-12-14 1986-06-19 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi Stellungsdetektor
EP0213732A1 (de) * 1985-07-26 1987-03-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Magnetischer Ring zur Bestimmung der Drehung eines Objektes
DE3719328A1 (de) * 1986-06-10 1987-12-17 Nippon Musical Instruments Mfg Magnetoresistiver sensor fuer einen kodierer
FR2626632A1 (fr) * 1988-02-02 1989-08-04 Roulements Soc Nouvelle Palier ou roulement a capteur d'informations
EP0327434A1 (de) * 1988-02-02 1989-08-09 S.N.R. Roulements Lager mit Messwertgeber
EP0723136A1 (de) 1995-01-20 1996-07-24 MAX STEGMANN Gmbh ANTRIEBSTECHNIK - ELEKTRONIK Messeinrichtung für einen Drehwinkel
EP1116935A2 (de) * 2000-01-11 2001-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Auswertung von Winkelsignalen
EP1116935A3 (de) * 2000-01-11 2002-08-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Auswertung von Winkelsignalen
DE102008006238B4 (de) * 2007-01-25 2021-03-04 Electricfil Automotive S.A.S. Magnetischer Positionssensor
US7859253B2 (en) 2007-06-29 2010-12-28 Melexis Tessenderlo Nv Magnetic structure for detecting a relative motion between the magnetic structure and a magnetic field sensor
WO2011051363A3 (de) * 2009-10-30 2012-01-19 Aktiebolaget Skf Messanordnung und -verfahren zur erfassung einer drehbewegung sowie labyrinthdichtung
WO2016005549A1 (de) * 2014-07-10 2016-01-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Magnetischer encoder am wellenumfang
DE102019129548A1 (de) * 2019-10-31 2021-05-06 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische Bremsvorrichtung, insbesondere Bedieneinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
GB2015745A (en) 1979-09-12
US4319188A (en) 1982-03-09
CA1137189A (en) 1982-12-07
JPS6045804B2 (ja) 1985-10-12
JPS54115257A (en) 1979-09-07
DE2907797C2 (de) 1988-10-06
FR2418442B1 (de) 1981-09-04
FR2418442A1 (fr) 1979-09-21
GB2015745B (en) 1982-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2907797A1 (de) Magnetischer umlaufkodierer
DE19850677C2 (de) Magnetfelddetektor
DE3821083C2 (de)
DE3738455C2 (de)
DE19805094B4 (de) Linearantrieb und diesen verwendendes optisches Gerät
DE2908599A1 (de) Magnetischer umlaufkodierer
DE3106613A1 (de) Magnetfuehlereinrichtung
DE3308352A1 (de) Magnetdetektorvorrichtung
DE3590633C2 (de)
DE2458398A1 (de) Phasen-messvorrichtung fuer ein bewegtes element
DE2356199A1 (de) Positionsbestimmungsvorrichtung
DE10108334A1 (de) Kurbelwellenstellungssensor
DE2450885A1 (de) Drehzahl-detektor fuer einen miniaturgleichstrommotor
DE2409323C3 (de)
EP0620416A1 (de) Magnetisches Messsystem
DE3240478C2 (de)
EP0661543B1 (de) Gebersystem zur Ermittlung wenigstens einer der drei Grössen Drehbeschleunigung, Winkelgeschwindigkeit oder Winkellage eines rotierenden Bauteils
DE3041041C2 (de) Magneto-elektrischer Wegaufnehmer
EP1510787B2 (de) Verfahren und Winkelgeber zur Messung der absoluten Winkelposition
EP0069392A2 (de) Digitaler Messsensor, seine Verwendung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102004063245B4 (de) Magnetischer Detektor
DE4411759C2 (de) Positionssensor
DE2407240A1 (de) Elektromagnetischer impulsgeber zur verschluesselung der winkelstellung und der drehgeschwindigkeit einer drehbaren achse
DE1295205B (de) Magnetischer Messumformer
DE4090509C1 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OAR Request for search filed
OB Request for examination as to novelty
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition