JP2002519645A - 磁気位置検出器 - Google Patents
磁気位置検出器Info
- Publication number
- JP2002519645A JP2002519645A JP2000556256A JP2000556256A JP2002519645A JP 2002519645 A JP2002519645 A JP 2002519645A JP 2000556256 A JP2000556256 A JP 2000556256A JP 2000556256 A JP2000556256 A JP 2000556256A JP 2002519645 A JP2002519645 A JP 2002519645A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- magnetic
- movable object
- target wheel
- disposed
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/12—Mechanical 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
- G01D5/14—Mechanical 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
- G01D5/142—Mechanical 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
- G01D5/147—Mechanical 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 movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/488—Devices 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 variable reluctance detectors
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)
Abstract
(57)【要約】
軟磁性ターゲット輪と、磁気センサと、永久磁石とを備える磁気位置検出器に関である。全ての構成によって、ターゲット輪の回転の結果として、センサの場所において磁界の向きが大きく変化する結果となる。それらの構成は、センサの位置における、永久磁石により発生された磁界の向きが、センサがターゲット輪のスロットに最も近いとき時と、ターゲット輪の歯に最も近い時にセンサ表面の面内で優勢である向きを共通に有し、センサの表面はターゲット輪の動く向きにほぼ垂直である。
Description
【０００１】
本発明は磁気位置検出器に関するものであり、更に詳しくいえば、第１の種類
の磁気データと第２の種類の磁気データを備えている可動ターゲットトラックを
、バイアス磁石が配置されている磁気感知部品とともに利用する磁気角度位置検
出器または磁気直線位置検出器に関するものである。
の磁気データと第２の種類の磁気データを備えている可動ターゲットトラックを
、バイアス磁石が配置されている磁気感知部品とともに利用する磁気角度位置検
出器または磁気直線位置検出器に関するものである。
【０００２】
磁気位置検出器は塵埃その他の汚染を感じないために、自動車のような汚れた
環境で広く用いられている。位置検出器は軟磁性ターゲットと、磁気センサと、
永久磁石とで通常構成されている。ターゲットは、永久磁石に沿って動いている
間にその磁石の磁界パターンを変更する歯／スロットパターンを有する。センサ
は磁石とターゲットの間に通常あり、磁界の強さの差によって磁石がスロットに
面しているか、歯に面しているかを検出できる。センサは磁石に接触せず、その
ために検出器は磨耗を阻止される。
環境で広く用いられている。位置検出器は軟磁性ターゲットと、磁気センサと、
永久磁石とで通常構成されている。ターゲットは、永久磁石に沿って動いている
間にその磁石の磁界パターンを変更する歯／スロットパターンを有する。センサ
は磁石とターゲットの間に通常あり、磁界の強さの差によって磁石がスロットに
面しているか、歯に面しているかを検出できる。センサは磁石に接触せず、その
ために検出器は磨耗を阻止される。
【０００３】 不幸なことに、センサにより検出される磁界の強さは歯／スロットパターンの
関数ばかりではなく、センサ／磁石対と軟磁性ターゲットとの間の間隙との関数
でもある。このために、その間隙が変化すると歯の縁部の検出される位置がずら
される。たとえば、０．１ｍｍから２．４ｍｍまでの間隙に対しては、従来のホ
ールクランク軸センサは、回転している軟磁性ターゲット輪の前方で、間隙の長
さで出力が大きく変化することを示す。実際には、この出力変化で歯縁部の検出
される位置が約１〜２度ずらされる。
関数ばかりではなく、センサ／磁石対と軟磁性ターゲットとの間の間隙との関数
でもある。このために、その間隙が変化すると歯の縁部の検出される位置がずら
される。たとえば、０．１ｍｍから２．４ｍｍまでの間隙に対しては、従来のホ
ールクランク軸センサは、回転している軟磁性ターゲット輪の前方で、間隙の長
さで出力が大きく変化することを示す。実際には、この出力変化で歯縁部の検出
される位置が約１〜２度ずらされる。
【０００４】 この間隙依存性を避ける優雅なやり方は、磁界の強さを測定できる１個または
２個のセンサ（各ターゲットに１個）と組合わされた２つの相補ターゲットを用
いることである（米国特許第５４４４３７０号参照）。２つの相補ターゲットの
間の非磁性間隙が軸線方向の許容誤差に対する装置の感度を低くする（米国特許
第５６６８４７１号参照）。
２個のセンサ（各ターゲットに１個）と組合わされた２つの相補ターゲットを用
いることである（米国特許第５４４４３７０号参照）。２つの相補ターゲットの
間の非磁性間隙が軸線方向の許容誤差に対する装置の感度を低くする（米国特許
第５６６８４７１号参照）。
【０００５】 ＡＭＲセンサ、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）センサ、およびスピン−トンネル
接合センサなどの磁気抵抗センサは、ホールセンサが永久磁石により発生された
磁界の強さのみしか測定できないのに対して、磁界の向きを測定するために使用
できるという点で、ホールセンサよりも有利である。磁石の強さはそれの温度に
依存する。自動車の用途では温度は１５０度以上も容易に変化することがある。
更に、ＡＭＲセンサとＧＭＲセンサは平面内感度（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｅｎｓ
ｉｔｉｖｉｔｙ）を持つのに、ホールセンサは薄膜構造に垂直な磁界成分を測定
する。
接合センサなどの磁気抵抗センサは、ホールセンサが永久磁石により発生された
磁界の強さのみしか測定できないのに対して、磁界の向きを測定するために使用
できるという点で、ホールセンサよりも有利である。磁石の強さはそれの温度に
依存する。自動車の用途では温度は１５０度以上も容易に変化することがある。
更に、ＡＭＲセンサとＧＭＲセンサは平面内感度（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｅｎｓ
ｉｔｉｖｉｔｙ）を持つのに、ホールセンサは薄膜構造に垂直な磁界成分を測定
する。
【０００６】
本発明の目的は、固有の高い空間分解能を生ずるように、それらのセンサの諸
利点から最大の利益を享受する磁気抵抗センサ構成を得ることである。
利点から最大の利益を享受する磁気抵抗センサ構成を得ることである。
【０００７】
本発明は請求項１に記載されている磁気位置検出器に関するものである。特許請
求されている検出器構成は、センサの出力信号が検出される磁界の向きにより主
として決定され、実際には検出された磁界の強さにより決定されないようなもの
である。第１の磁気データが磁束をセンサを通って第１の向き、たとえば真っ直
ぐな向きに流させ、第２の磁気データが磁束をセンサを通って第２の向き、たと
えば第１の向きに対して曲げられている向きに流させる。
求されている検出器構成は、センサの出力信号が検出される磁界の向きにより主
として決定され、実際には検出された磁界の強さにより決定されないようなもの
である。第１の磁気データが磁束をセンサを通って第１の向き、たとえば真っ直
ぐな向きに流させ、第２の磁気データが磁束をセンサを通って第２の向き、たと
えば第１の向きに対して曲げられている向きに流させる。
【０００８】 いくつかの実施例が提示されている。それらのうちのいくつかは軸線方向の間
隙の変化に対して小さい影響しか受けないことも示している。提案された構成は
共通である。
隙の変化に対して小さい影響しか受けないことも示している。提案された構成は
共通である。
【０００９】 １．バイアス磁石により発生された、センサの位置における磁界の向きは、セ ンサが第１の種類の磁気データ、たとえば非強磁性部分（スロット）に最 も近い時と、第２の種類の磁気データ、たとえばターゲットトラックの強 磁性部分（歯）に最も近い時の両方で、センサ表面の面内で優勢である。
【００１０】 ２．センサは、ターゲット輪上の軟磁性トラックの歯−スロットパターンによ ってひき起こされる、磁石から発生されている磁界の向きの変化を検出す る。
【００１１】 ３．最大の空間分解能を得るためには、（薄膜）センサの表面は磁気ターゲット の動く向きに垂直であることが好ましい。
【００１２】 ４．センサがスロットに面している時と、歯に面している時にセンサは飽和モ ード内、またはそれの近くにあることが好ましい。
【００１３】
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１４】 第１の実施例（図では同じ要素には同じ参照番号を用いている）。
【００１５】 図１の左側に示されているように、（ＡＭＲ）センサ（３）が軟磁性ターゲッ
ト輪（１）の一方の側に配置されている。このターゲット輪にはそれの周面に沿
って歯−スロットパターン（５）が設けられている。この実施例ではセンサ（３
）はターゲット輪の面に対して約４５°の角度を成して、歯−スロットパターン
に近接して設けられている。ターゲット輪の軸（４）から見てセンサ（３）の背
後にバイアス磁石（２）が配置されている。磁石から発生された磁界は図１の左
側に示すように、センサがスロットに最も近いならば軸へ向かう向きにセンサを
通り、または図１の右側に示すようにセンサが歯に最も近いならばターゲット輪
へ向って曲げられる。磁界の向きの変化は図２で見ることができるセンサ（フィ
リップス・セミコンダクタ・ハンブルグ（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒｓ Ｈａｍｂｕｒｇ）からのＫＭＺ１０ＢＡＭＲホイートストンブリッ
ジセンサ）により検出される。Ｍは磁化バイアス磁石（２）の向きを示す。
ト輪（１）の一方の側に配置されている。このターゲット輪にはそれの周面に沿
って歯−スロットパターン（５）が設けられている。この実施例ではセンサ（３
）はターゲット輪の面に対して約４５°の角度を成して、歯−スロットパターン
に近接して設けられている。ターゲット輪の軸（４）から見てセンサ（３）の背
後にバイアス磁石（２）が配置されている。磁石から発生された磁界は図１の左
側に示すように、センサがスロットに最も近いならば軸へ向かう向きにセンサを
通り、または図１の右側に示すようにセンサが歯に最も近いならばターゲット輪
へ向って曲げられる。磁界の向きの変化は図２で見ることができるセンサ（フィ
リップス・セミコンダクタ・ハンブルグ（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒｓ Ｈａｍｂｕｒｇ）からのＫＭＺ１０ＢＡＭＲホイートストンブリッ
ジセンサ）により検出される。Ｍは磁化バイアス磁石（２）の向きを示す。
【００１６】 第２の実施例（図３） 基本的な考えは第１の実施例におけるものと同じであるが、この実施例では２
つの同じ磁気抵抗（ＡＭＲまたはＧＭＲ）センサ（３Ａと３Ｂ）が用いられてい
る。それらのセンサはターゲットの両側に配置されている（図３参照）。各セン
サはそれ自体の磁石（２Ａ、２Ｂ）によりバイアスされ、または両方のセンサを
バイアスするために１個の（より大きい）磁石を使用できる。回転角の関数であ
る出力信号が図４に示されている。軸線方向のずれの影響（影響なし）が図５に
示されている。２個のセンサの加え合わされた出力は、図４と図５を比較すると
わかるように、輪１の位置における軸線方向の許容誤差にはあまり左右されない
。これらの図では、ターゲットに関して中心に置かれている位置に対する軸線方
向の変位（「軸線方向のずれ」）が「ｙ」で示されている。クランク軸センサに
対しては、軸線方向許容誤差が通常２ｍｍまたは３ｍｍであるのに、半径方向許
容誤差が僅かに約１ｍｍであるために、それは大きな改善である。
つの同じ磁気抵抗（ＡＭＲまたはＧＭＲ）センサ（３Ａと３Ｂ）が用いられてい
る。それらのセンサはターゲットの両側に配置されている（図３参照）。各セン
サはそれ自体の磁石（２Ａ、２Ｂ）によりバイアスされ、または両方のセンサを
バイアスするために１個の（より大きい）磁石を使用できる。回転角の関数であ
る出力信号が図４に示されている。軸線方向のずれの影響（影響なし）が図５に
示されている。２個のセンサの加え合わされた出力は、図４と図５を比較すると
わかるように、輪１の位置における軸線方向の許容誤差にはあまり左右されない
。これらの図では、ターゲットに関して中心に置かれている位置に対する軸線方
向の変位（「軸線方向のずれ」）が「ｙ」で示されている。クランク軸センサに
対しては、軸線方向許容誤差が通常２ｍｍまたは３ｍｍであるのに、半径方向許
容誤差が僅かに約１ｍｍであるために、それは大きな改善である。
【００１７】 第３の実施例（図６） ここでは、図６の右上部分に示されているように、磁気抵抗センサ（１）がタ
ーゲット輪（１）の周面（６）に面して配置されている。磁石（２）は、それの
１つの極が歯／スロットパターンとセンサに向けられて、ターゲット輪の側面に
面して配置されている。図６はこの構成におけるＡＭＲセンサ（ＫＭＺ１０Ｂ）
の出力も示す。センサの磁化の向きが変更される角度は磁石の位置と寸法とに依
存するが、通常は約４５度である。これはＡＭＲセンサまたはＧＭＲセンサによ
り測定できる。
ーゲット輪（１）の周面（６）に面して配置されている。磁石（２）は、それの
１つの極が歯／スロットパターンとセンサに向けられて、ターゲット輪の側面に
面して配置されている。図６はこの構成におけるＡＭＲセンサ（ＫＭＺ１０Ｂ）
の出力も示す。センサの磁化の向きが変更される角度は磁石の位置と寸法とに依
存するが、通常は約４５度である。これはＡＭＲセンサまたはＧＭＲセンサによ
り測定できる。
【００１８】 第４の実施例（図７） この実施例は第３の実施例の変形例であって、１つのＧＭＲセンサ（５）を使
用するためにとくに適している。ＧＭＲセンサは磁化の向きの測定される最大の
変化である１８０度を検出でき、ＡＭＲセンサは９０度またはそれより小さい磁
化の向きの回転を検出できのみである。
用するためにとくに適している。ＧＭＲセンサは磁化の向きの測定される最大の
変化である１８０度を検出でき、ＡＭＲセンサは９０度またはそれより小さい磁
化の向きの回転を検出できのみである。
【００１９】 この構成では、磁極が相互に向き合うようにして逆磁化の向きで用いられてい
る（図７参照）。センサと、ターゲット輪１のスロット／歯パターンが、センサ
内の磁界の向きの最大変化がターゲットの回転中は１８０度であるようにして、
それら２個の磁石の間に配置されている。１６ｍｍだけ隔てられている２個のア
ルニコ（ＡｌＮｉＣｏ）磁石で、半径方向の磁石を−１００ガウスから１００ガ
ウスまで切り替えることができる。これはほとんどのＧＭＲセンサをそれらの逆
向きに飽和させるためには十分である。図７の左側はセンサが歯に面している状
況を示し、図７の右側はセンサがスロットに面している状況を示す。
る（図７参照）。センサと、ターゲット輪１のスロット／歯パターンが、センサ
内の磁界の向きの最大変化がターゲットの回転中は１８０度であるようにして、
それら２個の磁石の間に配置されている。１６ｍｍだけ隔てられている２個のア
ルニコ（ＡｌＮｉＣｏ）磁石で、半径方向の磁石を−１００ガウスから１００ガ
ウスまで切り替えることができる。これはほとんどのＧＭＲセンサをそれらの逆
向きに飽和させるためには十分である。図７の左側はセンサが歯に面している状
況を示し、図７の右側はセンサがスロットに面している状況を示す。
【００２０】 第５の実施例（図８） この構成はターゲット（１Ａ、１Ｂ）の相補セットとの組合わせで用いられる
。ＡＭＲ／ＧＭＲセンサ３が、両方のターゲット（１Ａ、１Ｂ）に関して中心に
置かれているターゲット輪の周面に面して配置され、永久磁石２がセンサ３の（
軸４から見て、図８参照）背後にある。相補歯／スロットパターンのために、そ
の磁石からの磁界は、センサ３が両方のターゲットにおける間隙／歯の遷移に面
していなければ、２個の磁石の１つへ向かって曲げられる。遷移時においては、
センサ内の磁界は曲げられず、センサは０度の磁化角度を検出する。これは、一
緒に連結されている相補ターゲットに対して、および非磁性間隙により隔てられ
ているターゲットとに対して作用する。後者の場合には、角度変調したがって出
力変調を大きくできるが、間隙−歯遷移は軸線方向の許容誤差に対して感度がよ
り高いことがある。
。ＡＭＲ／ＧＭＲセンサ３が、両方のターゲット（１Ａ、１Ｂ）に関して中心に
置かれているターゲット輪の周面に面して配置され、永久磁石２がセンサ３の（
軸４から見て、図８参照）背後にある。相補歯／スロットパターンのために、そ
の磁石からの磁界は、センサ３が両方のターゲットにおける間隙／歯の遷移に面
していなければ、２個の磁石の１つへ向かって曲げられる。遷移時においては、
センサ内の磁界は曲げられず、センサは０度の磁化角度を検出する。これは、一
緒に連結されている相補ターゲットに対して、および非磁性間隙により隔てられ
ているターゲットとに対して作用する。後者の場合には、角度変調したがって出
力変調を大きくできるが、間隙−歯遷移は軸線方向の許容誤差に対して感度がよ
り高いことがある。
【００２１】 第６の実施例（図９） この実施例は、図４における実施例のように配置されている２個の磁石２Ａと
２Ｂを用いる。それはＧＭＲセンサを使用するためにとくに適する。この考えは
、２つの逆向きの磁界が２つのターゲットのうちの、２個の磁石の間に歯を有す
るターゲットである、１つにより引き寄せられる、ということである。したがっ
て、ターゲットが回転させられるとすると、２つのターゲットの接合の上の磁界
の向き、または２つのターゲットの間の非磁性間隙の前の磁界の向きが約１８０
度だけ変化する。
２Ｂを用いる。それはＧＭＲセンサを使用するためにとくに適する。この考えは
、２つの逆向きの磁界が２つのターゲットのうちの、２個の磁石の間に歯を有す
るターゲットである、１つにより引き寄せられる、ということである。したがっ
て、ターゲットが回転させられるとすると、２つのターゲットの接合の上の磁界
の向き、または２つのターゲットの間の非磁性間隙の前の磁界の向きが約１８０
度だけ変化する。
【００２２】 第７の実施例 図１０の上部に示されている実施例では、センサは実施例３におけるようにタ
ーゲット輪の周面に配置されている。磁石はターゲット輪に最も近くに配置され
て、輪の歯／スロットパターンとセンサとに面している。磁石は回転させること
ができ、その回転は図１０からわかるように出力曲線に影響を及ぼす。この回転
は、ターゲットトラックの所望のトリガ位置への最終の組み立て段階において、
完全な検出器構成の出力信号を同調するために使用できる。このようにして、組
み立て許容誤差により、または磁気センサあるいは磁石における許容誤差により
ひき起こされる位置センサの間の差を小さくできる。磁石および磁気抵抗センサ
のハウジング（図示せず）内での回転を容易にするために、丸い磁石を使用でき
る。
ーゲット輪の周面に配置されている。磁石はターゲット輪に最も近くに配置され
て、輪の歯／スロットパターンとセンサとに面している。磁石は回転させること
ができ、その回転は図１０からわかるように出力曲線に影響を及ぼす。この回転
は、ターゲットトラックの所望のトリガ位置への最終の組み立て段階において、
完全な検出器構成の出力信号を同調するために使用できる。このようにして、組
み立て許容誤差により、または磁気センサあるいは磁石における許容誤差により
ひき起こされる位置センサの間の差を小さくできる。磁石および磁気抵抗センサ
のハウジング（図示せず）内での回転を容易にするために、丸い磁石を使用でき
る。
【００２３】 とくに図１０、もっともそれのみに限定されないが、を参照して、出力曲線の
正勾配に対して第１の電圧トリガレベルを設定し、出力曲線の負勾配に対して第
１の電圧トリガレベルより僅かに低い第２の電圧トリガレベルを設定することに
より、出力信号が２レベルデジタル信号に通常変換されることに注目されたい。
第１の電圧トリガレベルでは、デジタル出力は１つのレベルから他のレベルへ切
り替わる。第２の電圧トリガレベルではデジタル出力は元へ戻る。この磁気抵抗
センサの電圧トリガレベルは通常は一定にされている。フィリップス社のＫＭＺ
１０ＢのようなホイートストンブリッジＭＲでは、センサブリッジの端子間の零
出力電圧に一致するレベルに近くトリガレベルを設定することが好ましい。その
理由は、この設定点が温度に対する依存性が最小だからである。
正勾配に対して第１の電圧トリガレベルを設定し、出力曲線の負勾配に対して第
１の電圧トリガレベルより僅かに低い第２の電圧トリガレベルを設定することに
より、出力信号が２レベルデジタル信号に通常変換されることに注目されたい。
第１の電圧トリガレベルでは、デジタル出力は１つのレベルから他のレベルへ切
り替わる。第２の電圧トリガレベルではデジタル出力は元へ戻る。この磁気抵抗
センサの電圧トリガレベルは通常は一定にされている。フィリップス社のＫＭＺ
１０ＢのようなホイートストンブリッジＭＲでは、センサブリッジの端子間の零
出力電圧に一致するレベルに近くトリガレベルを設定することが好ましい。その
理由は、この設定点が温度に対する依存性が最小だからである。
【００２４】 図１１と図１２は、バイアス磁石１と磁気抵抗センサ３との組合わせに関して
２つの異なる位置におけるターゲット輪１の斜視図を示す。この場合には、この
組合わせの磁石２はターゲット輪１の２つの主面の１つに向き合って部分的に配
置されている。図１１ではターゲット輪の歯５Ｂがセンサ３に向き合っている。
２つの異なる位置におけるターゲット輪１の斜視図を示す。この場合には、この
組合わせの磁石２はターゲット輪１の２つの主面の１つに向き合って部分的に配
置されている。図１１ではターゲット輪の歯５Ｂがセンサ３に向き合っている。
【００２５】 図１２ではターゲット輪１のスロット５Ａがセンサ３に面している。
【００２６】 要するに、本発明は軟磁性ターゲット輪と、磁気センサと、永久磁石とを備え
る磁気位置検出器に関するものである。本発明はいくつかの幾何学的形状のター
ゲット輪と、センサと、磁石での磁気抵抗型センサにとくに関するものである。
全ての構成によって、ターゲット輪の回転の結果として、センサの場所において
磁界の向きが大きく変化する結果となる。それらの構成は、センサの位置におけ
る、永久磁石により発生された磁界の向きが、センサがターゲット輪のスロット
に最も近い時と、ターゲット輪の歯に最も近い時にセンサ表面の面内で優勢であ
る向きを共通に有し、センサの表面はターゲット輪の動く向きにほぼ垂直である
。
る磁気位置検出器に関するものである。本発明はいくつかの幾何学的形状のター
ゲット輪と、センサと、磁石での磁気抵抗型センサにとくに関するものである。
全ての構成によって、ターゲット輪の回転の結果として、センサの場所において
磁界の向きが大きく変化する結果となる。それらの構成は、センサの位置におけ
る、永久磁石により発生された磁界の向きが、センサがターゲット輪のスロット
に最も近い時と、ターゲット輪の歯に最も近い時にセンサ表面の面内で優勢であ
る向きを共通に有し、センサの表面はターゲット輪の動く向きにほぼ垂直である
。
【図１】 本発明の磁気位置検出器の第１の実施例の構成を示す図。
【図２】 ターゲット輪の回転角ｘの関数として第１の実施例のセンサにより発生された
出力信号をボルトで示すグラフ。
出力信号をボルトで示すグラフ。
【図３】 本発明の磁気位置検出器の第２の実施例の構成を示す図。
【図４】 ターゲット輪の回転角ｘの関数として第２の実施例の磁気位置検出器により発
生された出力信号をボルトで示すグラフ。
生された出力信号をボルトで示すグラフ。
【図５】 ターゲット輪の回転角ｘの関数として第２の実施例の磁気位置検出器により発
生された出力信号をボルトで示すグラフ。
生された出力信号をボルトで示すグラフ。
【図６】 ターゲット輪の回転角ｘの関数として第３の実施例の磁気位置検出器により発
生された出力信号をボルトで示すグラフ。
生された出力信号をボルトで示すグラフ。
【図７】 本発明の磁気位置検出器の第４の実施例の構成を示す図。
【図８】 本発明の磁気位置検出器の第５の実施例の構成を示す図。
【図９】 本発明の磁気位置検出器の第６の実施例の構成を示す図。
【図１０】 本発明の磁気位置検出器の第７の実施例の構成を示す図。
【図１１】 磁石とセンサとターゲット輪との関係を示す斜視図。
【図１２】 磁石とセンサとターゲット輪との関係を示す斜視図。
１ ターゲット輪 ２ バイアス磁石 ３ センサ ４ 軸 ５ ターゲット輪 ５Ａ スロット ５Ｂ 歯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ Ｆターム(参考） 2F063 AA35 DA05 DD03 EA03 GA52 GA67 GA68 GA69 KA02 KA04 2F077 AA11 AA45 CC02 NN03 NN04 NN21 PP14 QQ02 VV01
Claims (5)
- 【請求項１】 第１の種類の磁気データと、それの上に配置されている第２の種類の磁気デー
タとを備える磁気ターゲットトラックを有する可動物体と、 ターゲットトラックに近接して配置されている磁気感知部品と、 この磁気感知部品に近接して、それから隔てられて配置されているバイアス磁
石と、 を備える磁気位置検出器において、 磁気感知部品は、バイアス磁石により発生された、センサの位置におけるバイ
アス磁界の向きがセンサ表面の面内で優勢であるように配置された平らな磁気抵
抗センサであり、第１の種類の磁気データが、センサに面した時は、センサの面
を通る第１の向きに磁束の流れを生じさせ、第２の種類の磁気データが、センサ
に面した時は、センサの面を通る第２の向きに磁束の流れを生じさせ、前記セン
サはそれを通じて流れる磁束の向きを現す出力信号を有することを特徴とする磁
気位置検出器。 - 【請求項２】 センサ表面は可動物体の動く向きにほぼ垂直であることを特徴とする請求項１記
載の検出器。 - 【請求項３】 磁気位置センサはある角度の下に可動物体に面して、磁気ターゲットトラックに
近接して配置され、バイアス磁石は可動物体から見てセンサの背後に配置されて
いることを特徴とする請求項１記載の検出器。 - 【請求項４】 ２個の磁気抵抗センサが、磁気ターゲットトラックに近接して、ある角度の下
に可動物体の２つの両側面の内の１つの側面におのおの面するようにして配置さ
れていることを特徴とする請求項１記載の検出器。 - 【請求項５】 磁気抵抗センサは可動物体の周面に面して配置され、バイアス磁石はターゲッ
ト輪の側面とセンサの側面とにほぼ面して配置されていることを特徴とする請求
項１記載の検出器。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98202064 | 1998-06-22 | ||
| EP98202064.6 | 1998-06-22 | ||
| PCT/IB1999/001134 WO1999067651A1 (en) | 1998-06-22 | 1999-06-17 | Magnetic position detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002519645A true JP2002519645A (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=8233833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000556256A Pending JP2002519645A (ja) | 1998-06-22 | 1999-06-17 | 磁気位置検出器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6559638B1 (ja) |
| EP (1) | EP1031038A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002519645A (ja) |
| AU (1) | AU4055299A (ja) |
| WO (1) | WO1999067651A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010133943A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-06-17 | Hitachi Cable Ltd | インデックスセンサ |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10041092A1 (de) * | 2000-08-22 | 2002-03-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Korrektur eines Phasenwinkels bei der Abtastung einer Codespur |
| JP3855801B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2006-12-13 | 株式会社デンソー | 回転検出装置 |
| DE10118819A1 (de) * | 2001-04-17 | 2002-10-24 | Philips Corp Intellectual Pty | Anordnung zum Bestimmen der Position eines Bewegungsgeberelements |
| EP1260787A1 (de) * | 2001-05-21 | 2002-11-27 | ruf electronics gmbh | Winkelaufnehmer mit magnetoresistiven Sensorelementen |
| US6784659B2 (en) | 2001-12-05 | 2004-08-31 | Honeywell International Inc. | Magnetoresistive speed and direction sensing method and apparatus |
| US6859032B2 (en) * | 2001-12-18 | 2005-02-22 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining molecular properties of hydrocarbon mixtures from NMR data |
| US6838875B2 (en) * | 2002-05-10 | 2005-01-04 | Schlumberger Technology Corporation | Processing NMR data in the presence of coherent ringing |
| RU2328015C2 (ru) * | 2002-07-26 | 2008-06-27 | Роберт Бош Гмбх | Чувствительный элемент с гигантской магниторезистивностью и его применение |
| US6867589B2 (en) * | 2002-08-09 | 2005-03-15 | Schlumberger Technology Corporation | Method for detecting hydrocarbons from NMR data |
| US6703832B2 (en) * | 2002-08-12 | 2004-03-09 | Schlumberger Technology Corporation | Method for detecting hydrocarbons by comparing NMR response at different depths of investigation |
| US6859033B2 (en) * | 2002-08-28 | 2005-02-22 | Schlumberger Technology Corporation | Method for magnetic resonance fluid characterization |
| US6781371B2 (en) * | 2002-09-06 | 2004-08-24 | Schlumberger Technology Corporation | High vertical resolution antennas for NMR logging |
| US6833697B2 (en) | 2002-09-11 | 2004-12-21 | Honeywell International Inc. | Saturated magnetoresistive approach for linear position sensing |
| US6960913B2 (en) * | 2003-01-14 | 2005-11-01 | Schlumberger Technology Corporation | Multi-measurement NMR analysis based on maximum entropy |
| US7034528B2 (en) * | 2003-02-27 | 2006-04-25 | Schlumberger Technology Corporation | Methods for formation evaluation based on multi-dimensional representation of nuclear magnetic resonance data |
| US20050017709A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-01-27 | Honeywell International Inc. | Magnetoresistive turbocharger compressor wheel speed sensor |
| US20050122095A1 (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-09 | Dooley Kevin A. | Rotation sensor and method |
| WO2005076016A1 (en) | 2004-01-08 | 2005-08-18 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Magnetoresistive speed sensor |
| DE102004010948B4 (de) * | 2004-03-03 | 2008-01-10 | Carl Freudenberg Kg | Winkelmesseinrichtung |
| US10852367B2 (en) | 2007-05-30 | 2020-12-01 | Infineon Technologies Ag | Magnetic-field sensor with a back-bias magnet |
| US10338158B2 (en) | 2007-05-30 | 2019-07-02 | Infineon Technologies Ag | Bias magnetic field sensor |
| DE102007025000B3 (de) | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Infineon Technologies Ag | Magnetfeldsensor |
| GB0720446D0 (en) | 2007-10-18 | 2007-11-28 | Pll Ltd | Pipeline geometry sensor |
| DE102009055104A1 (de) * | 2009-12-21 | 2011-06-22 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Magnetfeldsensoranordnung zur Wegerfassung an beweglichen Bauteilen |
| JP5199429B2 (ja) * | 2011-09-06 | 2013-05-15 | ファナック株式会社 | 回転検出器および回転検出器における回転子の製造方法 |
| EP2816274A1 (en) | 2013-06-17 | 2014-12-24 | Radpol S.A. | Preinsulated pipe jacket and a method for manufacturing the preinsulated pipe jacket |
| JP5721804B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-20 | 三菱電機株式会社 | 磁気検出装置、およびこれを搭載した車両用回転検出装置 |
| DE102014116115A1 (de) * | 2014-11-05 | 2016-05-12 | Pierburg Gmbh | Magnet-basiertes Messsystem zur Erfassung einer Bewegung und/oder Winkelposition eines Bauelements |
| CN106443050A (zh) * | 2015-08-11 | 2017-02-22 | 贵州雅光电子科技股份有限公司 | 一种基于amr磁阻开关芯片的转速计及其制作方法 |
| US9958292B1 (en) | 2016-10-25 | 2018-05-01 | Nxp B.V. | Sensor package with double-sided capacitor attach on same leads and method of fabrication |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2331774A1 (fr) * | 1975-11-12 | 1977-06-10 | Radiotechnique Compelec | Procede de reperage dynamique de positions particulieres de pieces mobiles a l'aide d'un cristal a effet hall et dispositifs de mise en oeuvre du procede |
| US4875008A (en) * | 1988-02-16 | 1989-10-17 | North American Philips Corporation | Device for sensing the angular position of a shaft |
| US5341097A (en) * | 1992-09-29 | 1994-08-23 | Honeywell Inc. | Asymmetrical magnetic position detector |
| US5637995A (en) * | 1992-12-09 | 1997-06-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Magnetic detection device having a magnet including a stepped portion for eliminating turbulence at the MR sensor |
| US5444370A (en) | 1993-03-18 | 1995-08-22 | Honeywell Inc. | Magnetic angular position sensor with two magnetically sensitive components arranged proximate two target tracks having complimentary magnetic and nonmagnetic segments |
| JP3637634B2 (ja) * | 1994-08-25 | 2005-04-13 | 株式会社デンソー | 位置センサ |
| US5668471A (en) | 1995-12-26 | 1997-09-16 | General Motors Corporation | Rotational sensor with robust axial alignment tolerance |
| DE19630108A1 (de) * | 1996-07-25 | 1998-01-29 | Siemens Ag | Einrichtung zur berührungslosen Erfassung der Geschwindigkeit oder Position eines ferromagnetischen Geberteils |
| JP3726418B2 (ja) * | 1997-04-18 | 2005-12-14 | 株式会社デンソー | 回転検出装置 |
-
1999
- 1999-06-17 WO PCT/IB1999/001134 patent/WO1999067651A1/en not_active Application Discontinuation
- 1999-06-17 US US09/485,367 patent/US6559638B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-17 EP EP99923817A patent/EP1031038A1/en not_active Withdrawn
- 1999-06-17 JP JP2000556256A patent/JP2002519645A/ja active Pending
- 1999-06-17 AU AU40552/99A patent/AU4055299A/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010133943A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-06-17 | Hitachi Cable Ltd | インデックスセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1031038A1 (en) | 2000-08-30 |
| AU4055299A (en) | 2000-01-10 |
| US6559638B1 (en) | 2003-05-06 |
| WO1999067651A1 (en) | 1999-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002519645A (ja) | 磁気位置検出器 | |
| EP1907797B1 (en) | Asymmetrical amr wheatstone bridge layout for position sensor | |
| US7112957B2 (en) | GMR sensor with flux concentrators | |
| US7839141B2 (en) | Method of biasing a magneto resistive sensor element | |
| US6661225B2 (en) | Revolution detecting device | |
| EP1083407A2 (en) | Analog angle encoder | |
| US20070047152A1 (en) | Magnetic field detection apparatus and method of adjusting the same | |
| US10816363B2 (en) | Angular sensor system and method of stray field cancellation | |
| JPS61142782A (ja) | 位置検出装置 | |
| US20120126797A1 (en) | Magnetic position detection apparatus | |
| EP1406068A1 (en) | Rotation angle detecting device using pairs of GMR sensors connected in a wheatstone bridge | |
| US20170261346A1 (en) | Magnet And Displacement Detection Unit | |
| US20040046624A1 (en) | Magneto-resistive layer arrangement and gradiometer with said layer arrangement | |
| JP2010527454A (ja) | 直線運動又は回転運動を非接触に検出するための装置 | |
| JP3682052B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
| JPH10239098A (ja) | 磁気検出装置 | |
| JPS58201041A (ja) | テ−プ張力検出装置 | |
| US11022464B2 (en) | Back-biased magnetic field sensor having one or more magnetoresistance elements | |
| JPH07107486B2 (ja) | 回転ポジショナ | |
| JP2001510575A (ja) | 回転角度を無接触で捕捉する測定装置 | |
| JPH06147816A (ja) | 角度センサ | |
| JP2003194901A (ja) | 磁界センサ | |
| JPH0914908A (ja) | 磁気式角度センサ | |
| JPH03226625A (ja) | 回転ポジショナ | |
| JP4142870B2 (ja) | 磁性体検出装置 |