DE4306634A1

DE4306634A1 - Positionsermittlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4306634A1
Application number: DE19934306634
Authority: DE
Inventors: Masaaki Kusumi
Original assignee: Sony Magnescale Inc
Current assignee: Sony Magnescale Inc
Priority date: 1992-03-04
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1993-09-30
Also published as: JPH05248887A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Positionsermittlungsvorrichtung, beispielsweise einen Positionswandler, der in einem magnetischen Linearkodierer oder einem magnetischen Drehkodierer vorgesehen ist.

Im Stand der Technik besteht ein Positionswandler eines magnetischen Linearkodierers im allgemeinen aus einer Magnetskala in Form einer länglichen Platte, einem Nachweisteil, welches relativ beweglich zu der Magnetskala angebracht ist, und einem Signalprozessor, der an das Nachweisteil angeschlossen ist. Die Magnetskala weist ein Basisteil und eine magnetische Substanz auf, auf welcher eine magnetische Unterteilung ausgebildet ist, und die auf dem Basisteil angebracht ist. Das Nachweisteil weist einen Magnetwiderstandssensor auf, welcher der Magnetunterteilung der Magnetskala gegenüberliegend angeordnet ist, sowie eine Halterung zum Haltern des Magnetwiderstandsensors. Bewegt sich das Nachweisteil in Bezug auf die Längsrichtung der Skala entlang der auf dieser vorgesehenen Magnetunterteilung, so wird dem Signalprozessor eine Ausgangsspannung zugeführt, die von dem Magnetwiderstandssensor ausgegeben wird. Der Signalprozessor weist einen Vorverstärker und einen Detektor auf, um eine Relativverschiebung des Nachweisteils auf der Grundlage der Spannungssignale zu ermitteln, die von dem Magnetwiderstandssensor ausgegeben werden. Weiterhin ist im Stand der Technik eine zylindrische Magnetskala und ein Nachweisteil bekannt, welches so angeordnet ist, daß es der Seitenoberfläche der Magnetskala gegenüberliegt.

Allgemein ändert sich der elektrische Widerstand des Magnetwiderstandssensors, wenn an ihn ein Magnetfeld in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Sensors angelegt wird. Das auf den Magnetwiderstandssensor einwirkende Magnetfeld wird durch eine Relativverschiebung des Sensors bezüglich der magnetischen Unterteilung der magnetischen Substanz geändert. Der magnetische Kodierer stellt eine derartige Änderung des Magnetfeldes als Änderung des elektrischen Widerstands fest.

Eine übliche magnetische Positionsermittlungsvorrichtung weist eine magnetische Unterteilung auf, die durch ein Aufzeichnungsmedium mit konstanter Teilung gebildet wird, welches auf einer magnetischen Substanz vorgesehen ist.

In Fig. 8 weist eine magnetische Unterteilung 1 acht Spuren von Magnetmustern auf, T₀₁, T₀₂, T₁₁, T₁₂, T₂₁, T₂₂, T₃₁ und T₃₂, sowie acht Paare von Magnetwiderstandssensoren, 011, 012, 021, 022, 111, 112, 121, 122, 211, 212, 221, 222, 311, 312, 321 und 322, die auf einem Detektorteil 2 entsprechend jeder Spur auf der magnetischen Unterteilung 1 angeordnet sind. Vier Bits (2⁰, 2¹, 2² und 2³ in der Figur) von Ausgangssignalen werden von den Spuren erhalten. Zwei Spuren der magnetischen Muster entsprechen jeweils einem Bit der Ausgangssignale. Zwei Paare von Magnetwiderstandssensoren sind auf einem Detektorteil 2 angeordnet, um magnetische Signale der beiden Spuren zu erfassen. Daher wird eine ursprüngliche Ordnung des Spurenpaares T₀₁ und T₀₂ entsprechend der Ursprungsordnung des Bits 2⁰ durch die Ursprungsordnung der Magnetwiderstandssensorenpaare 011, 012, 021 und 022 ermittelt. Die erste Ordnung des Spurenpaares T₁₁ und T₁₂ entsprechend der ersten Ordnung des Bits 2¹ wird durch die erste Ordnung der Sensorpaare 111, 112, 121 und 122 festgestellt. Die zweite Ordnung des Spurenpaares T₂₁ und T₂₂ entsprechend der zweiten Ordnung des Bits 2² wird durch die zweite Ordnung der Sensorpaare 211, 212, 221 und 222 ermittelt. Die dritte Ordnung des Spurenpaares T₃₁ und T₃₂ entsprechend der dritten Ordnung des Bits 2³ wird durch die dritte Ordnung der Sensorpaare 311, 312, 321 und 322 festgestellt.

Jede Spur der magnetischen Muster weist alternierend Abschnitte 1a mit aufgezeichneten Signalen und Abschnitte 1b ohne aufgezeichnete Signale auf. In den zwei Spuren mit demselben Bit weist der Abschnitt 1a mit einem aufgezeichneten Signal dieselbe Teilung auf wie der Abschnitt 1b ohne aufgezeichnetes Signal. Die Teilungen beider Abschnitte werden entsprechend der Erhöhung des Bits vergrößert. Zwischen den beiden Spuren mit derselben Teilung ist komplementär eine Kombination des Abschnitts 1a mit einem aufgezeichneten Signal und des Abschnitts 1b ohne aufgezeichnetes Signal angeordnet. Signale mit demselben Zyklus von 2λ (=p) sind in Abschnitten 1a mit aufgezeichnetem Signal aufgezeichnet. Die Polung der Signale wird in allen acht Spuren ermittelt. Ein Paar der Magnetwiderstandssensoren auf dem Erfassungsteil 2 ist so angeordnet, daß zwischen den Sensoren eine Entfernung von λ/2 besteht, so daß sie einer Spur auf der magnetischen Unterteilung gegenüberliegen. Eine magnetische Wechselwirkung zwischen den Signalen kann durch eine derartige Anordnung der Spuren und der Sensoren ausgeglichen werden, wodurch eine genaue Messung ermöglicht wird.

Fig. 9 zeigt eine gemeinsame Schaltung einschließlich der Magnetwiderstandssensoren 011, 012, 021, 022, 111, 112, 121, 122, 211, 212, 221, 222, 311, 312, 321 und 322. Eine ursprüngliche Ordnung des Ausgangssignals E₀ wird von einer Entfernung zwischen Ausgangsklemmen 500 und 501 ausgegeben, die erste Ordnung des Ausgangssignals E₁ wird von einer Entfernung zwischen Ausgangsklemmen 511 und 512 ausgegeben, die zweite Ordnung des Ausgangssignals E₂ wird von einer Entfernung zwischen Ausgangsklemmen 521 und 522 ausgegeben, und die dritte Ordnung des Ausgangssignals E₃ wird von einer Entfernung zwischen Ausgangsklemmen 531 und 532 ausgegeben. Fig. 10 zeigt die Signalformen jedes Ausgangssignals. Das Ursprungsausgangssignal E₀ weist einen Zyklus von 2H₀ auf, entsprechend der Teilung des Abschnitts mit aufgezeichnetem Signal des Ursprungspaares der Spuren T₀₁ und T₀₂. Das erste Ausgangssignal E₁ weist einen Zyklus von 2H₁ auf, entsprechend der Teilung des Abschnitts mit aufgezeichnetem Signal des ersten Paares der Spuren T₁₁ und T₁₂. Das zweite Ausgangssignal E₂ weist einen Zyklus von 2H₂ auf, entsprechend der Teilung des Abschnitts mit aufgezeichnetem Signal des zweiten Paares der Spuren T₂₁ und T₂₂. Das dritte Ausgangssignal E₃ weist einen Zyklus von 2H₃ auf, entsprechend der Teilung des Abschnitts mit aufgezeichnetem Signal des dritten Paares der Spuren T₃₁ und T₃₂. Die Signalformen der Ausgangssignale weisen eine geringe Wellenbewegung an ihren Wellenbergen und Wellentälern auf. Entsprechend der Verschiebung des Magnetwiderstandssensors in Bezug auf die magnetische Skala, auf welcher die magnetische Unterteilung ausgebildet ist, ändert sich wie in Fig. 11 gezeigt der elektrische Widerstand des Sensors, so daß also, wenn einer der Sensoren durch den Abschnitt mit aufgezeichnetem Signal der magnetischen Unterteilung gelangt, der elektrische Widerstand R des Sensors verringert wird, wogegen andererseits, wenn der Sensor durch den Abschnitt ohne aufgezeichnetes Signal der magnetischen Unterteilung gelangt, der elektrische Widerstand R des Sensors erhöht wird, entsprechend dem Ausmaß x der Verschiebung des Sensors. Allerdings wird während der Verschiebung des Sensors durch den Abschnitt mit aufgezeichnetem Signal der elektrische Widerstand R des Sensors zyklisch erhöht, entsprechend der Änderung der Polung des Signals, welches in dem Abschnitt mit aufgezeichnetem Signal vorgesehen ist. Daher werden die tatsächlich erzeugten Wellenbewegungen größer als die, die in Fig. 10 gezeigt sind. Daher wird eine exakte Positionsermittlung verschlechtert, da Erfassungsfehler auftreten können. Daher ist eine exakte Erfassung der Änderung der Ausgangsspannung schwierig.

Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Positionserfassungsvorrichtung, welche exakt Ausgangssignalwechsel der Vorrichtung mit Hilfe eines in dieser angebrachten Magnetsensors ermitteln kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Positionserfassungsvorrichtung, welche Signalformen ausgibt, deren an Wellenbergen und Wellentälern erzeugte Wellenbewegungen verringert werden können.

Zur Erzielung der voranstehend erwähnten und weiterer Vorteile besteht eine Positionserfassungsvorrichtung aus einer Skaliereinrichtung, welche eine magnetische Unterteilung aufweist, auf welcher zyklische Signale aufgezeichnet sind, wobei die Signale alternierend gepolt sind, und aus einer Erfassungseinrichtung, die in Bezug auf die Skaliereinrichtung relativ beweglich ist und einen auf ihr angebrachten Magnetwiderstandssensor aufweist, welcher der magnetischen Unterteilung der Skaliereinrichtung gegenüberliegt, wobei eine Breitenrichtung der magnetischen Unterteilung und eine Längsrichtung des Magnetwiderstandssensors in einer Ortsbeziehung mit einem Winkel R stehen.

Der Magnetwiderstandssensor kann in Bezug auf eine Linie geneigt angeordnet sein, welche durch die zyklischen Signale der magnetischen Unterteilung gebildet wird, welche dieselbe Polung im selben Zyklus aufweisen, und zwar um einen Winkel R.

Der Winkel R kann so festgelegt werden, daß er folgende Beziehung erfüllt:

sin R λ/L

und vorzugsweise

sin R ≧ n λ/L,

wobei λ die Hälfte einer Wellenlänge des zyklischen Signals ist, L die Länge des Magnetwiderstandssensors in Längsrichtung ist, und n eine natürliche Zahl ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Allerdings sollen die Zeichnungen nicht die Erfindung einschränken, sondern nur zu deren Erläuterung und Verständnis dienen. Es zeigt:

Fig. 8 eine Explosionsdarstellung hauptsächlicher Abschnitte einer Positionserfassungsvorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 9 ein schematisches Schaltbild einer Schaltung mit Magnetwiderstandssensoren der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 10 eine Erläuterung von Signalformen von Ausgangssignalen, die von der Schaltung von Fig. 9 abgegeben werden;

Fig. 11 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem elektrischen Widerstand der Magnetwiderstandssensoren und dem Verschiebungsgrad einer magnetischen Unterteilung, die in der Vorrichtung von Fig. 8 angebracht ist;

Fig. 1 eine teilweise perspektivische Ansicht einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, mit einer Darstellung von deren grundsätzlichem Aufbau;

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine magnetische Unterteilung, wenn dieser Magnetwiderstandssensoren gegenüberliegen, gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem elektrischen Widerstand der Sensoren und dem Verschiebungsgrad der magnetischen Unterteilung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Aufsicht, in Explosionsdarstellung, eines Hauptabschnitts von Fig. 2;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der nichtvereinigten Rate einer Signalform des Ausgangsignals und einen Wert von sin R (wobei R ein Winkel ist, der durch den Sensor bezüglich der magnetischen Unterteilung gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wird);

Fig. 6A bis 6C teilweise Aufsichten mit Darstellungen des Aufbaus magnetischer Unterteilungen und von Magnetwiderstandssensoren gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7A und 7B schematische Darstellungen von Schaltungen, die jeweils die Magnetwiderstandssensoren aufweisen, gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, insbesondere in Fig. 1, weist eine Magnetskala 10 ein Basisteil 12 in Form einer länglichen Platte auf, eine auf das Basisteil 12 aufgebrachte magnetische Substanz 14, und eine auf der magnetischen Substanz vorgesehene magnetische Unterteilung 16. Ein Erfassungsteil 20 besteht aus einem Meßabschnitt 22, welcher der Oberfläche der magnetischen Substanz 14 gegenüberliegt, und einer Halterung 24, welche den Meßabschnitt 22 haltert. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Meßabschnitts 22 sind mehrere Magnetwiderstandssensoren 26 ausgebildet. Das Erfassungsteil 20 ist an einen Signalprozessor 30 einschließlich eines Vorverstärkers 32 und eines Detektors 34 angeschlossen. Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung, welche die relative Lage der Magnetwiderstandssensoren 26 in Bezug auf die magnetische Substanz 14 zeigt. Die magnetische Unterteilung 16 besteht aus einem Abschnitt 16a mit aufgezeichnetem Signal und einem Abschnitt 16b ohne aufgezeichnetes Signal, welche alternierend so auf der Substanz 14 ausgebildet sind, daß sie aufeinanderfolgend von dem Magnetwiderstandssensor 26 erfaßt werden. Der Abschnitt 16a mit aufgezeichnetem Signal weist zyklische Signale auf, deren magnetische Polung alternierend geändert ist. Wellenberge und Wellentäler von Signalformen jedes Signals erstrecken sich senkrecht zu der Richtung, in welcher die Unterteilung 16 verläuft. Der Magnetwiderstandssensor 26 ist auf dem Abschnitt 16a mit aufgezeichnetem Signal so angeordnet, daß er in Bezug auf die Richtung der Berge oder Täler der Signal formen des Signals geneigt ist. Daher wird der elektrische Widerstand R des Sensors 22 vergleichmäßigt, in jedem Abschnitt 16a mit aufgezeichnetem Signal und jedem Abschnitt 16b ohne aufgezeichnetes Signal, wie in Fig. 3 gezeigt ist. In Fig. 3 entsprechen Wellenbergabschnitte der Signalform den Abschnitten 16a mit aufgezeichnetem Signal von Fig. 2, und Wellentalabschnitte der Signalform entsprechen den Abschnitten 16b ohne aufgezeichnetes Signal. Daher können kleine Wellenbewegungen des Ausgangssignals, die in konventioneller Weise in dem ein aufgezeichnetes Signal aufweisenden Abschnitt erzeugt werden verringert werden.

Fig. 4 zeigt nunmehr die gegenseitige örtliche Anordnung zwischen dem Abschnitt 16a mit aufgezeichnetem Signal und dem Magnetwiderstandssensor 26, und man sieht, daß die Längsrichtung, in welcher sich die magnetische Unterteilung 16 erstreckt, als die X-Achse dargestellt ist, und deren Breitenrichtung als die Y-Achse. Der Wellenbergabschnitt und der Wellentalabschnitt des zyklischen Signals, welches in dem Abschnitt 16a mit aufgezeichnetem Signal aufgezeichnet ist, erstrecken sich in der Richtung der Y-Achse. Ein Sinussignal wird besonders bevorzugt als Signalform eingesetzt, obwohl die Signalform einen konstanten Zyklus aufweisen kann, bei welchem die Magnetpolungen von N und S alternierend umgekehrt werden. In Fig. 4 ist eine Linie, auf welcher die Polarität N in demselben Zyklus vorhanden ist, durch eine Polaritätslinie 16N bezeichnet, und eine Linie, auf welcher eine Polarität S vorliegt, ist durch eine Polaritätslinie 16S bezeichnet. In demselben Zyklus der Signalform weisen sämtliche Punkte auf der Linie 16N oder 16N und sämtliche Punkte auf einer Linie parallel zur Linie 16N oder 16S dieselbe Phase auf.

Wenn die Wellenlänge, also die Teilung, der Signalform des Signals durch p (= 2λ) festgelegt wird, und ein Winkel, der durch eine Axiallinie des Magnetwiderstandssensors 26 mit der Polaritätslinie 16N oder 16S gebildet wird, mit e bezeichnet wird, so ergibt sich das Magnetfeld H, welches der Sensor 26 von dem Abschnitt 16a mit aufgezeichnetem Signal der magnetischen Unterteilung 16 empfängt, aus der folgenden Formel (1):

H = H₀ sin (2π x/p) (1)

wobei H₀ eine Konstante ist.

Der spezifische elektrische Widerstand des Magnetwiderstandssensors 26, der sich entsprechend seiner Position x ändert, wird durch die folgende Formel (2) gegeben:

ρ = ρ₀ - Δ ρ · (H/H_s)²

= ρ₀ - Δ ρ (H₀/H_s)²sin²(2π x/p)

= ρ₀ - (1/2)Δ ρ (H₀/H_s)²{1-cos(4π x/p)}

= ρ₀ - (1/2)Δ ρ (H₀/H_s)² + (1/2) Δ ρ (H₀/H_s)²cos(4π x/p)

Δ ρ = ρ₀ - ρ₁ (2)

wobei x eine Positionskoordinate der magnetischen Unterteilung 16 ist, ρ₀ der spezifische elektrische Widerstand in der Position x = 0 ist, ρ₁ der Spezifische elektrische Widerstand in der Position x = λ/2 ist, und H_S das gesättigte Magnetfeld ist.

Der elektrische Widerstand R des Magnetwiderstandssensors 26 wird so angenommen, daß er sich durch Integration des spezifischen Widerstands ρ pro Einheitslänge ergibt, und daher läßt sich die folgende Gleichung (3) erhalten:

R = ∫ ρ dL

= L[ρ₀ - Δ ρ /2(H₀/H_s)² [1 - cos {2π /p(2x + L sin R)} (1/k) sin k]]

k = (2π L/p) sin R (3)

wobei L die Länge der Längsrichtung des Magnetwiderstandssensors darstellt.

Auf diese Weise wird der elektrische Widerstand R des Magnetwiderstandssensors 26 in Abhängigkeit von der Positionskoordinate x geändert.

Allerdings wird dessen elektrischer Widerstand R unabhängig von der Position x konstant, wenn die folgende Formel in die Formel (3) eingesetzt wird,

sin {(2π L/p) sin R} = 0,

dies bedeutet mit anderen Worten, daß dann, wenn folgende Beziehung erfüllt ist

sin R = np/2L = nλ/L (4)

der elektrische Widerstand R constant wird, mit folgendem Ergebnis:

R = L{ρ₀ - Δ ρ/2(H₀/H_s)²}

Auf diese Weise kann der elektrische Widerstand R des Magnetwiderstandssensors 26 in den Positionen, welche dem Abschnitt 16a mit aufgezeichnetem Signal gegenüberliegen, dadurch vereinheitlicht werden, daß der Sensor 26 gegenüber der Polaritätslinie 16N oder 16S der magnetischen Unterteilung 16 geneigt wird. Die Signalform entsprechend der Position, in welcher der Wert des elektrischen Widerstands R konstant ist, bildet ein Plateau. Daher können von dem Magnetwiderstandssensor 26 erhaltene Ausgangssignale vereinheitlicht werden, so daß die Meßgenauigkeit verbessert wird. Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen der nicht vereinheitlichten Rate der Signalform und dem Wert von sin R gemäß Formel (4). Die Vertikalachse der Figur ist der Wert A des Prozentsatzes von b/a, wobei b eine Wellenhöhe entsprechend dem Abschnitt mit aufgezeichnetem Signal der magnetischen Unterteilung ist, und a eine Wellenhöhe entsprechend dem Abschnitt ohne aufgezeichnetes Signal ist. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, liegt vorzugsweise der Neigungswinkel R des Magnetwiderstandssensors 26 in einem Wertebereich, welche die folgende Beziehung (5) erfüllen:

sin R ≧ λ/L (5)

Es ist besonders vorzuziehen, daß der Winkel R in dem Wertebereich liegt, welcher die voranstehende Formel (4) erfüllt. Der Wert neben dem aus Formel (4) erhaltenen Bereich ist ebenfalls vorzuziehen.

Die Fig. 6A bis 6C zeigen Einsatzfälle der Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung des Typs mit einer Aufzeichnung mit konstanter Teilung. Wie aus Fig. 6A hervorgeht, ist eine magnetische Unterteilung 16 so ausgebildet, daß Signale senkrecht zur Längsrichtung der Unterteilung 16 angeordnet sind. Mehrere Paare von Magnetwiderstandssensoren 401 und 402, und 411 und 412 sind so auf einem Halter 44 eines Erfassungsteils angeordnet, daß sie gegenüber einer Polaritätslinie 16N oder 16S einer zugehörigen Spur T1 oder T2 der Unterteilung 16 geneigt sind. Fig. 6B zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mehrere Paare von Magnetwiderstandssensoren 501 und 502, und 511 und 512 sind entlang der Richtung parallel zur Breitenrichtung der Spur angeordnet, also entlang der Richtung der Y-Achse. Andererseits sind Polaritätslinien 160N und 160S der Signale so angeordnet, daß sie gegenüber der Richtung der Y-Achse geneigt sind. Der Neigungswinkel der Linien 160N und 160S wird innerhalb des Wertebereiches festgelegt, welcher die voranstehend erwähnte Formel (5) oder bevorzugt die Formel (4) erfüllt. Fig. 6C zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind Signale auf einer magnetischen Unterteilung 160 und Magnetwiderstandssensoren auf einer Halterung 64 ähnlich angeordnet wie bei der zweiten Ausführungsform von Fig. 6B mit der Ausnahme, daß zwei Paare von Magnetwiderstandssensoren 601 und 602, und 603 und 604 in Beziehung zu einer Spur der magnetischen Unterteilung 160 angeordnet sind.

Fig. 7A ist eine Brückenschaltung, in welcher in den Fig. 6A oder 6B gezeigte Magnetwiderstandssensoren angeordnet sind, und Fig. 7B ist eine Brückenschaltung, in welche die in Fig. 6C gezeigten Sensoren angeordnet sind. In Fig. 7A bilden Konstantwiderstände 400 und ein Paar von Magnetwiderstandssensoren 401 und 402, oder 501 und 502 eine Brücke, und in Fig. 7B bilden Magnetwiderstandssensoren 601, 602, 603 und 604 eine Brücken.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele erläutert, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erleichtern, jedoch läßt sich die Erfindung auf unterschiedliche Weisen verwirklichen, ohne von ihren Grundlagen abzuweichen. Daher soll die Erfindung sämtliche möglichen Ausführungsformen und Abänderungen der gezeigten Ausführungsformen einschließen, die sich ohne Abweichung von den Grundlagen der vorliegenden Erfindung verwirklichen lassen, die sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben.

Beispielsweise kann die magnetische Unterteilung nur durch Abschnitte mit aufgezeichnetem Signal gebildet werden. Weiterhin kann die Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem magnetischen Drehkodierer eingesetzt werden, der eine zylindrische magnetische Skala aufweist, auf welcher eine magnetische Unterteilung ausgebildet ist, sowie ein Detektorteil, welches neben der Seitenoberfläche der Skala so angeordnet ist, daß ein dieser und der magnetischen Unterteilung gegenüberliegender Magnetwiderstandssensor gebildet wird.

Claims

1. Positionserfassungsvorrichtung, gekennzeichnet durch
eine Skaleneinrichtung mit einer magnetischen Unterteilung, auf welcher zyklische Signale aufgezeichnet sind, die alternierend gepolt sind, und
einer Erfassungseinrichtung, die in Bezug auf die Skaleneinrichtung relativ beweglich angeordnet ist und einen Magnetwiderstandssensor aufweist, welcher der magnetischen Unterteilung der Skaleneinrichtung gegenüberliegt, wobei eine Breitenrichtung der magnetischen Unterteilung und eine Längsrichtung des Magnetwiderstandssensors in einem Winkel R zueinander angeordnet sind.

2. Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel O die folgende Beziehung erfüllt sin R λ/L,wobei λ die Hälfte der Wellenlänge des zyklischen Signals ist und L die Länge in Längsrichtung des Magnetwiderstandssensors ist.

3. Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel R die folgende Beziehung erfüllt, sin R = nλ/L,wobei λ die Hälfte der Wellenlänge des zyklischen Signals ist, L die Länge in Längsrichtung des Magnetwiderstandssensors, und n eine natürliche Zahl.

4. Positionserfassungsvorrichtung, gekennzeichnet durch
eine magnetische Skaleneinrichtung mit einer magnetischen Unterteilung, auf welcher zyklische Signale aufgezeichnet sind, welche alternierend gepolt sind, und
eine Erfassungseinrichtung, die relativ beweglich zur Skaleneinrichtung angeordnet ist und einen Magnetwiderstandssensor aufweist, welche der magnetischen Unterteilung der Skaleneinrichtung gegenüberliegt, wobei der Magnetwiderstandssensor in Bezug auf eine Linie geneigt ist, welche durch die zyklischen Signale der magnetischen Unterteilung gebildet wird, welche dieselbe Polarität im selben Zyklus aufweisen, um einen Winkel R.

5. Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel R die folgende Beziehung erfüllt sin R λ/L,wobei λ die Hälfte der Wellenlänge des zyklischen Signals ist und L die Länge in Längsrichtung des Magnetwiderstandssensors ist.

6. Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel R die folgende Beziehung erfüllt sin R = nλ/L,wobei λ die Hälfte der Wellenlänge des zyklischen Signals ist, L die Länge in Längsrichtung des Magnetwiderstandssensors, und n eine natürliche Zahl.