JP2003075195A - パルスエンコーダ - Google Patents
パルスエンコーダInfo
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- JP2003075195A JP2003075195A JP2001266860A JP2001266860A JP2003075195A JP 2003075195 A JP2003075195 A JP 2003075195A JP 2001266860 A JP2001266860 A JP 2001266860A JP 2001266860 A JP2001266860 A JP 2001266860A JP 2003075195 A JP2003075195 A JP 2003075195A
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- Prior art keywords
- pole
- magnetic
- hall
- pulse encoder
- magnet
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- Withdrawn
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転方向等、被測定物の移動方向も検出し得
とともに、磁気センサの感度誤差等の影響を可及的に除
去して高精度の検出を可能とするパルスエンコーダを提
供する。 【解決手段】 集磁材１２ｃ、１２ｄに内蔵する２個の
ホール素子を単一パッケージ内に間隔ｄを隔てて配設す
るとともに、前記間隔ｄと、多極着磁磁石の各磁極の着
磁ピッチＰとの関係が、 d＝( ｎ−0.5 ) ・P ( ここ
で、n は１以上の整数 )となるように構成し、所定の間
隙を介して多極着磁磁石１に相対向するように配設し
た。
とともに、磁気センサの感度誤差等の影響を可及的に除
去して高精度の検出を可能とするパルスエンコーダを提
供する。 【解決手段】 集磁材１２ｃ、１２ｄに内蔵する２個の
ホール素子を単一パッケージ内に間隔ｄを隔てて配設す
るとともに、前記間隔ｄと、多極着磁磁石の各磁極の着
磁ピッチＰとの関係が、 d＝( ｎ−0.5 ) ・P ( ここ
で、n は１以上の整数 )となるように構成し、所定の間
隙を介して多極着磁磁石１に相対向するように配設し
た。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパルスエンコーダに
関し、特に検出対象物の移動速度、移動方向、移動位置
を検出する場合に適用して有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は従来技術に係る多極着磁磁石とホ
ール素子とを組み合わせたパルスエンコーダを概念的に
示す説明図である。同図に示すように、このパルスエン
コーダは、回転速度を検出するもので、回転方向に関し
多数のＮ極１ａとＳ極１ｂとを交互に並べて回転移動可
能に形成した回転体である多極着磁磁石１と、この多極
着磁磁石１の各磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１ｂ）が発生する
磁界の強さを検出するよう多極着磁磁石に対向して配設
した磁気検出センサであるホールＩＣ２とを有する。こ
のホールＩＣ２は内部にホール素子及びその周辺回路を
一体化してパッケージとしたものである。 【０００３】かかるパルスエンコーダにおいては、被測
定物（図示せず。）と一体的に回転する多極着磁磁石１
の回転に伴い各磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１ｂ）が発生する
交番磁界の強さをホールＩＣ２で検出し、検出した磁界
に対応するパルス状の電気信号を出力する。この電気信
号は、多極着磁磁石１の回転数で定まる特定周波数のパ
ルス信号となる。かくして、この周波数により被測定物
の回転数を検出することができる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如き
パルスエンコーダにおいては、被測定物の回転方向を検
出することはできない。 【０００５】この場合、ホールＩＣ２を２個用い、各ホ
ールＩＣ２を多極着磁磁石１の回転方向に沿い適当なピ
ッチずらして配設し、各ホールＩＣ２の出力パルス信号
に位相差を生じさせることにより被測定物の回転方向を
検出するように構成することはできる。 【０００６】ところが、この場合、多極着磁磁石１の極
数を増やせば増やすほど１つの磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１
ｂ）が発生する磁束密度が低下する。このため、ホール
ＩＣ２と多極着磁磁石１との間の間隙を小さくする必要
がある。同時に、この間隙は、２個のホールＩＣ２で同
一になるように調整する必要もある。さらに、２個のホ
ールＩＣ２の位置精度を高精度に確保する必要がある。 【０００７】したがって、上述の如く２個のホールＩＣ
２を用いる方法は、特に多極着磁磁石１の磁極数が増加
した場合には、実現が困難なものとなる。 【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、回転方向
等、被測定物の移動方向も検出し得とともに、磁気セン
サの感度誤差等の影響を可及的に除去して高精度の検出
を可能とするパルスエンコーダを提供することを目的と
する。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。 【００１０】１） 移動方向に関し多数の磁極を有して
直線移動又は回転移動可能に形成した多極着磁磁石と、
この多極着磁磁石の各磁極が発生する磁界の強さを検出
するよう多極着磁磁石に対向して配設した磁気検出セン
サとを有するパルスエンコーダにおいて、単一パッケー
ジ内に２個の磁気検出センサを間隔ｄを隔てて配設する
とともに、それぞれ波形整形回路を介して２チャンネル
のエンコーダ信号を得るように構成するとともに、前記
間隔ｄと、多極着磁磁石の各磁極の着磁ピッチＰとの関
係が、 d＝( ｎ−0.5 ) ・P ( ここで、n は１以上の整数 ) となるように構成したこと。 【００１１】２） 上記１）に記載するパルスエンコー
ダにおいて、磁気検出センサはホール素子で形成したこ
と。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１３】図１は本発明の実施の形態に係るパルスエ
ンコーダを概念的に示す説明図である。同図に示すよう
に、多極着磁磁石１は、図３に示す従来技術に係るパル
スエンコーダのものと全く同一である（ただし、図１で
は円筒状の多極着磁磁石１を直線的に展開して示してい
る。）。そこで、図３と同一部分には同一番号を付し、
重複する説明は省略する。ホールＩＣ１２は、単一のパ
ッケージ１２ａ内に２個の磁気検出センサであるホール
素子を間隔ｄを隔てて配設するとともに、それぞれ波形
整形回路を介して２チャンネルのエンコーダ信号を得る
ように構成したものである。すなわち、当該パッケージ
１２ａ内にはＩＣチップ１２ｂが内蔵されており、強磁
性体である集磁材１２ｃ、１２ｄに内蔵されたホール素
子が、周辺回路とともにＩＣチップ１２ｂに実装してあ
る。このように、２個のホール素子をパッケージ１２ａ
内に収納・固定することにより、所定位置への高精度の
位置決めを行い、両ホール素子間の間隔及び両ホール素
子と多極着磁磁石１との間の間隙を高精度に確保するこ
とができる。また、両ホール素子の感度誤差も可及的に
低減することができる。 【００１４】ここで、両ホール素子間の間隔ｄと、多極
着磁磁石１の各磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１ｂ）間の着磁ピ
ッチＰとの関係は、 d＝( ｎ−0.5 ) ・P ( ここで、n は１以上の整数 ) となるようにする。 【００１５】かくして、多極着磁磁石１が一方向に回転
した場合と、反対方向に回転した場合とで、各ホール素
子の出力信号である出力パルス信号の位相が異なり、こ
のことにより回転方向を検出することができる。また、
回転数は出力パルス信号の周波数により検出することが
できる。 【００１６】図２は図１のパルスエンコーダのホール素
子を中心とする磁気検出系であるホールＩＣ１２の詳細
な構成を示す回路図である。同図に示すように、ホール
素子１２ｅ、１２ｆは集磁材１２ｃ、１２ｄで集めた多
極着磁磁石１の磁気が作用するよう集磁材１２ｃ、１２
ｄと一体に設けてある。ホール素子１２ｅ、１２ｆの出
力パルス信号はアンプ１２ｇ、１２ｈを介して供給され
る。ここで、シュミットトリガー回路１２ｉ、１２ｊ
は、波形整形回路として機能し、出力段のトランジスタ
Ｔｒ1 、Ｔｒ2 のスイッチング動作を制御する。この結
果、出力端子ＯＵＴ−１、ＯＵＴ−２からは、ホール素
子１２ｅ、１２ｆの出力パルス信号に対応する出力パル
ス信号が得られる。ホール素子１２ｅ、１２ｆ等、当該
ホールＩＣ１２の各素子の動作電圧は、電源電圧Ｖccを
安定化する電圧調整器１２ｋから得る。 【００１７】なお、上記実施の形態では、多極着磁磁石
１を回転体としたが、これは回転体に限る必要はない。
多数の磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１ｂ）を被測定物の移動方
向に沿って直線的に並べたものであっても良い。この場
合には直線パルスエンコーダとして本形態と同様の作用
・効果を発揮する。 【００１８】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、本発明によれば、単一パッケージ内にホール素
子を一体に設けているので、各ホール素子の感度誤差を
可及的に低減し得るばかりでなく、多極着磁磁石との間
の間隙及びホール素子間の間隔を高精度に確保すること
ができる。したがって、多極着磁磁石の磁極間のピッチ
が小さくなっても、十分高精度の出力パルス信号を得る
ことができ、被測定物の高精度の移動速度の検出に資す
ることができる。
関し、特に検出対象物の移動速度、移動方向、移動位置
を検出する場合に適用して有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は従来技術に係る多極着磁磁石とホ
ール素子とを組み合わせたパルスエンコーダを概念的に
示す説明図である。同図に示すように、このパルスエン
コーダは、回転速度を検出するもので、回転方向に関し
多数のＮ極１ａとＳ極１ｂとを交互に並べて回転移動可
能に形成した回転体である多極着磁磁石１と、この多極
着磁磁石１の各磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１ｂ）が発生する
磁界の強さを検出するよう多極着磁磁石に対向して配設
した磁気検出センサであるホールＩＣ２とを有する。こ
のホールＩＣ２は内部にホール素子及びその周辺回路を
一体化してパッケージとしたものである。 【０００３】かかるパルスエンコーダにおいては、被測
定物（図示せず。）と一体的に回転する多極着磁磁石１
の回転に伴い各磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１ｂ）が発生する
交番磁界の強さをホールＩＣ２で検出し、検出した磁界
に対応するパルス状の電気信号を出力する。この電気信
号は、多極着磁磁石１の回転数で定まる特定周波数のパ
ルス信号となる。かくして、この周波数により被測定物
の回転数を検出することができる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如き
パルスエンコーダにおいては、被測定物の回転方向を検
出することはできない。 【０００５】この場合、ホールＩＣ２を２個用い、各ホ
ールＩＣ２を多極着磁磁石１の回転方向に沿い適当なピ
ッチずらして配設し、各ホールＩＣ２の出力パルス信号
に位相差を生じさせることにより被測定物の回転方向を
検出するように構成することはできる。 【０００６】ところが、この場合、多極着磁磁石１の極
数を増やせば増やすほど１つの磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１
ｂ）が発生する磁束密度が低下する。このため、ホール
ＩＣ２と多極着磁磁石１との間の間隙を小さくする必要
がある。同時に、この間隙は、２個のホールＩＣ２で同
一になるように調整する必要もある。さらに、２個のホ
ールＩＣ２の位置精度を高精度に確保する必要がある。 【０００７】したがって、上述の如く２個のホールＩＣ
２を用いる方法は、特に多極着磁磁石１の磁極数が増加
した場合には、実現が困難なものとなる。 【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、回転方向
等、被測定物の移動方向も検出し得とともに、磁気セン
サの感度誤差等の影響を可及的に除去して高精度の検出
を可能とするパルスエンコーダを提供することを目的と
する。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。 【００１０】１） 移動方向に関し多数の磁極を有して
直線移動又は回転移動可能に形成した多極着磁磁石と、
この多極着磁磁石の各磁極が発生する磁界の強さを検出
するよう多極着磁磁石に対向して配設した磁気検出セン
サとを有するパルスエンコーダにおいて、単一パッケー
ジ内に２個の磁気検出センサを間隔ｄを隔てて配設する
とともに、それぞれ波形整形回路を介して２チャンネル
のエンコーダ信号を得るように構成するとともに、前記
間隔ｄと、多極着磁磁石の各磁極の着磁ピッチＰとの関
係が、 d＝( ｎ−0.5 ) ・P ( ここで、n は１以上の整数 ) となるように構成したこと。 【００１１】２） 上記１）に記載するパルスエンコー
ダにおいて、磁気検出センサはホール素子で形成したこ
と。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１３】図１は本発明の実施の形態に係るパルスエ
ンコーダを概念的に示す説明図である。同図に示すよう
に、多極着磁磁石１は、図３に示す従来技術に係るパル
スエンコーダのものと全く同一である（ただし、図１で
は円筒状の多極着磁磁石１を直線的に展開して示してい
る。）。そこで、図３と同一部分には同一番号を付し、
重複する説明は省略する。ホールＩＣ１２は、単一のパ
ッケージ１２ａ内に２個の磁気検出センサであるホール
素子を間隔ｄを隔てて配設するとともに、それぞれ波形
整形回路を介して２チャンネルのエンコーダ信号を得る
ように構成したものである。すなわち、当該パッケージ
１２ａ内にはＩＣチップ１２ｂが内蔵されており、強磁
性体である集磁材１２ｃ、１２ｄに内蔵されたホール素
子が、周辺回路とともにＩＣチップ１２ｂに実装してあ
る。このように、２個のホール素子をパッケージ１２ａ
内に収納・固定することにより、所定位置への高精度の
位置決めを行い、両ホール素子間の間隔及び両ホール素
子と多極着磁磁石１との間の間隙を高精度に確保するこ
とができる。また、両ホール素子の感度誤差も可及的に
低減することができる。 【００１４】ここで、両ホール素子間の間隔ｄと、多極
着磁磁石１の各磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１ｂ）間の着磁ピ
ッチＰとの関係は、 d＝( ｎ−0.5 ) ・P ( ここで、n は１以上の整数 ) となるようにする。 【００１５】かくして、多極着磁磁石１が一方向に回転
した場合と、反対方向に回転した場合とで、各ホール素
子の出力信号である出力パルス信号の位相が異なり、こ
のことにより回転方向を検出することができる。また、
回転数は出力パルス信号の周波数により検出することが
できる。 【００１６】図２は図１のパルスエンコーダのホール素
子を中心とする磁気検出系であるホールＩＣ１２の詳細
な構成を示す回路図である。同図に示すように、ホール
素子１２ｅ、１２ｆは集磁材１２ｃ、１２ｄで集めた多
極着磁磁石１の磁気が作用するよう集磁材１２ｃ、１２
ｄと一体に設けてある。ホール素子１２ｅ、１２ｆの出
力パルス信号はアンプ１２ｇ、１２ｈを介して供給され
る。ここで、シュミットトリガー回路１２ｉ、１２ｊ
は、波形整形回路として機能し、出力段のトランジスタ
Ｔｒ1 、Ｔｒ2 のスイッチング動作を制御する。この結
果、出力端子ＯＵＴ−１、ＯＵＴ−２からは、ホール素
子１２ｅ、１２ｆの出力パルス信号に対応する出力パル
ス信号が得られる。ホール素子１２ｅ、１２ｆ等、当該
ホールＩＣ１２の各素子の動作電圧は、電源電圧Ｖccを
安定化する電圧調整器１２ｋから得る。 【００１７】なお、上記実施の形態では、多極着磁磁石
１を回転体としたが、これは回転体に限る必要はない。
多数の磁極（Ｎ極１ａ、Ｓ極１ｂ）を被測定物の移動方
向に沿って直線的に並べたものであっても良い。この場
合には直線パルスエンコーダとして本形態と同様の作用
・効果を発揮する。 【００１８】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り、本発明によれば、単一パッケージ内にホール素
子を一体に設けているので、各ホール素子の感度誤差を
可及的に低減し得るばかりでなく、多極着磁磁石との間
の間隙及びホール素子間の間隔を高精度に確保すること
ができる。したがって、多極着磁磁石の磁極間のピッチ
が小さくなっても、十分高精度の出力パルス信号を得る
ことができ、被測定物の高精度の移動速度の検出に資す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るパルスエンコーダを
概念的に示す説明図である。 【図２】図１のパルスエンコーダのホール素子を中心と
する磁気検出系を示す回路図である。 【図３】従来技術に係る多極着磁磁石とホール素子とを
組み合わせたパルスエンコーダを概念的に示す説明図で
ある。 【符号の説明】 １ 多極着磁磁石 １ａ、１ｂ Ｎ極、Ｓ極 １２ａ ホールＩＣ １２ｅ、１２ｆ ホール素子
概念的に示す説明図である。 【図２】図１のパルスエンコーダのホール素子を中心と
する磁気検出系を示す回路図である。 【図３】従来技術に係る多極着磁磁石とホール素子とを
組み合わせたパルスエンコーダを概念的に示す説明図で
ある。 【符号の説明】 １ 多極着磁磁石 １ａ、１ｂ Ｎ極、Ｓ極 １２ａ ホールＩＣ １２ｅ、１２ｆ ホール素子
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 移動方向に関し多数の磁極を有して直線
移動又は回転移動可能に形成した多極着磁磁石と、この
多極着磁磁石の各磁極が発生する磁界の強さを検出する
よう多極着磁磁石に対向して配設した磁気検出センサと
を有するパルスエンコーダにおいて、 単一パッケージ内に２個の磁気検出センサを間隔ｄを隔
てて配設するとともに、それぞれ波形整形回路を介して
２チャンネルのエンコーダ信号を得るように構成すると
ともに、 前記間隔ｄと、多極着磁磁石の各磁極の着磁ピッチＰと
の関係が、 d＝( ｎ−0.5 ) ・P ( ここで、n は１以上の整数 ) となるように構成したことを特徴とするパルスエンコー
ダ。 【請求項２】 〔請求項１〕に記載するパルスエンコー
ダにおいて、 磁気検出センサはホール素子で形成したことを特徴とす
るパルスエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001266860A JP2003075195A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | パルスエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001266860A JP2003075195A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | パルスエンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003075195A true JP2003075195A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19093075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001266860A Withdrawn JP2003075195A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | パルスエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003075195A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150732A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 位置検出装置 |
| US8664943B2 (en) | 2010-07-07 | 2014-03-04 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Position detecting apparatus |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001266860A patent/JP2003075195A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150732A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 位置検出装置 |
| US8664943B2 (en) | 2010-07-07 | 2014-03-04 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Position detecting apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080416 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |