JP2005501239A - 磁気抵抗角度センサ - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、一様な永久磁場内に配置されたセンサ要素を備える磁気抵抗角度センサに係る。
【背景技術】
【0002】
上述のタイプの磁気抵抗角度センサは公知である。これらは無接触角度測定に適する。この目的のためには、センサ要素を取り巻く一様な永久電場がある固定された軸の回りを回転される。これにより磁場の合成ベクトル(resultant vector)がセンサ要素のセンシング方向(sensing direction)に関して変化する。そして、センサ要素の出力信号は合成ベクトルの角度に比例し、これから対応する出力信号(角度信号)が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この一様な永久磁場は、通常はセンサ要素を取り巻く環状磁石によって提供される。ただし、このセンサは、短所として、磁気抵抗角度センサの周囲に、磁化能力を有するコンポーネント(magentizable components)が偶発的或いは必要的に置かれると、環状磁石内の一様な永久磁場が影響を受ける。このため、この磁気抵抗角度センサはエラーに対して比較的弱い。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の一つの目的は、上述のタイプの磁気抵抗角度センサであって、単純な構造を有し、かつ、エラーに対して強いセンサを提供することにある。
【0005】
本発明によると、この目的が請求項1に記載されるタイプの磁気抵抗角度センサによって解決される。本発明によると、この一様な永久磁場を提供する磁場源(ソース)は外部から囲われる(遮蔽される)ために、長所として、この磁場が磁気抵抗角度センサから外に出ることはなく、また、角度センサの近傍に偶発的或いは必要的に置かれた磁化能力を有するコンポーネントによって影響を受けることもない。これにより、磁気抵抗角度センサ内の磁場の一様性が維持される。このため、周囲の磁化能力を有するコンポーネントによってセンサ信号にエラーが発生することもなくなる。
【発明の効果】
【0006】
さらに、磁場が囲いの内側に集中化されるために、相対的に大きな磁場強度が角度センサに作用し、センサの測定結果に悪影響を及ぼす効果(failing influences)も低減される。さらに、磁場源を囲むことで、磁場の遮蔽効果に加えて、長所として、とりわけ、磁場源が比較的脆い永久環状磁石から成る場合は角度センサの効果的な機械的保護も得られる。
【0007】
本発明の一つの好ましい実施例においては、この永久磁石源は環状磁石から成り、上述の囲いはこの環状磁石を取り囲む環状要素から成る。これにより、磁石源を取り囲むための非常に単純であり、かつ、空間を節約することが可能なやり方が達成される。とりわけ、この永久環状磁石の外側クラッド(outer cladding)が形状が固定されたやり方(form-locking manner)にて環状要素の内側クラッドに接続される場合は、磁場がこの環状磁石の外部に出ることが効果的に阻止される。
【0008】
本発明のもう一つの好ましい実施例においては、この環状要素は軟磁性体から成る。こうすることで、磁場が磁場源から外部に出ることがより確実に阻止される。
【0009】
本発明のこれら及び他の局面が以下に説明される実施例を参照することで一層明白になるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
図1は磁気抵抗角度センサ100の動作モードを簡略的に示す。角度センサ100は、磁場源を形成し、磁気抵抗センサ要素14を同軸的の取り囲む永久環状磁石(permanent ring magnet)12を備える。このケースでは、図面の平面と一致するx/y平面内での角度測定が可能となる。環状磁石12によってこの磁気抵抗センサ要素14に作用される電場に従って、センサのx/y平面内に磁場の合成ベクトル(resultant vector)16が得られる。環状磁石12が、角度の無接触測定のために、z軸の回りを回転されると、この合成ベクトル16とある固定された所定の軸、例えば、角度センサ100のx軸或いはy軸との間に角度の変化が生じる。この結果としてのベクトル16の角度位置に従って、センサ要素14からこれに比例する出力電圧が導かれる(評価される)。
【0011】
図2は環状磁石12によって供給される磁場の分布(variation)を示す。環状磁石12の内側空間18内では、一様な磁場、つまり、平行な磁力線を有する磁場が得られる。この磁気回路(magnetic circuit)は、環状磁石12の周囲20において閉じられている。図3に簡略的に示すように、環状磁石12の周囲20に磁化能力を有するコンポーネント(magnetizable component)22が浸入すると、磁場が影響を受け、内側空間18内における磁場の一様性が乱される。これは角度センサ100の精度に悪影響を及ぼす。
【0012】
図4は本発明による角度センサ100を簡略的に示す。この角度センサにおいては、環状センサ12は、覆いを構成する環状要素24にて取り巻かれる。この環状要素24は、環状磁石12の外側クラッド(outer cladding)が環状要素24の内側クラッドとかみ合うように環状磁石12と同軸に配置される。環状磁石12と環状要素24の直径は互いにエアーギャップが存在しないように適合化される。環状要素24と環状磁石12は、好ましくは、フレキシブルな接続が得られるように、互いに接着剤にて接合される。環状要素24は軟磁性体(soft-magnetic material)から成る。
【0013】
環状要素24を配置することで、結果として、環状磁石12の磁場は、環状要素24を越えて周囲20に到達することはなくなる。環状要素24内には、擬似的が集中化(quasi-concentration)が起こる。磁気回路は、環状要素24を介して閉じられる。
【0014】
角度環状磁石12が環状要素24が存在しないものと同一の残留磁気を有するものと想定した場合、角度センサ100の内側空間18内の磁場の強度は著しく増加する。この事実が、図2に、内側空間18内のより太い真っ直ぐな(一様な)磁力線にて示される。
【0015】
例えば、環状磁石12が、10mmなる内径、1mmなる壁強度、並びに1Tなる残留磁気を有するものと想定すると、図2に示す構成では、内側空間18内に10kA/mなる磁場強度が得られる。
【0016】
これとは対照的に、1mmなる想定壁強度と1000なる想定相対透過率を有する環状要素24を配置した場合、内側空間18の磁場強度は、約100kA/mに増加する。
【0017】
このことから、本発明に従って環状要素24を配置することで、無接触角度測定に対する磁気抵抗角度センサ100の精度及び撹乱(エラー)に対する強さが明らかに向上することがわかる。さらに、周囲20に磁化能力を有するコンポーネント22が浸入した場合でも、内側空間18内の磁場に悪影響が及ぶことはもはやなくなる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】磁気抵抗角度センサの立面図である。
【図2】従来の技術による角度センサの磁場の分布を示す図である。
【図3】従来の技術による角度センサにおいて磁場の分布が撹乱される様子を示す図である。
【図4】本発明による角度センサの磁場の分布を示す図である。
【符号の説明】
【0019】
12 永久環状磁石
14 磁気抵抗センサ要素
16 磁場の合成ベクトル
18 環状磁石の内側空間
22 磁化能力を有するコンポーネント
24 覆いを構成する環状要素
100 角度センサ
Claims (6)
- 一様な永久磁場内に配置されたセンサ要素を備える磁気抵抗角度センサであって、前記磁場を提供する磁気源が外部から囲われる(遮蔽される)ことを特徴とする磁気抵抗角度センサ。
- 前記磁気源が、前記センサ要素と同軸に配置された永久環状磁石であることを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗角度センサ。
- 前記囲いが、前記環状磁石を取り巻く環状要素から成ることを特徴とする請求項1或いは2記載の磁気抵抗角度センサ。
- 前記環状磁石の外側クラッドが、フレキシブルで、かつエアー間隙が生じないように、前記環状要素の内側クラッドに接続されることを特徴とする請求項3記載の磁気抵抗角度センサ。
- 前記環状磁石と前記環状要素が互いに接着剤にて接合されることを特徴とする請求項4記載の磁気抵抗角度センサ。
- 前記環状要素が軟磁性体から成ることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の磁気抵抗角度センサ。
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
US9927498B2 (en) * | 2014-06-06 | 2018-03-27 | Infineon Technologies Ag | Magnetic sensor device comprising a ring-shaped magnet and a sensor chip in a common package |
US9892836B2 (en) | 2015-01-26 | 2018-02-13 | Infineon Technologies Ag | Rotary encoder with shielded magnet |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03233317A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | 回転角度センサ |
JPH05126512A (ja) * | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Fujitsu Ltd | 角度検出器 |
JPH0835809A (ja) * | 1994-02-01 | 1996-02-06 | Moving Magnet Technol Sa | ホール素子による磁気位置センサー |
JP2001188003A (ja) * | 1999-06-28 | 2001-07-10 | Denso Corp | 回転角検出装置 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2001368C3 (de) * | 1970-01-14 | 1974-07-18 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Drehstellungsgeber |
JPS56107119A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-25 | Nippon Denso Co Ltd | Detecting device for rotational angle |
JPS57189011A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-20 | Fuji Heavy Ind Ltd | Position detecting mechanism |
JPS5854885A (ja) * | 1981-09-25 | 1983-03-31 | Sony Corp | 映像信号再生装置 |
US4789826A (en) * | 1987-03-19 | 1988-12-06 | Ampex Corporation | System for sensing the angular position of a rotatable member using a hall effect transducer |
US4857841A (en) * | 1987-12-29 | 1989-08-15 | Eaton Corporation | Proximity detector employing magneto resistive sensor in the central magnetic field null of a toroidal magnet |
US5789917A (en) * | 1990-12-05 | 1998-08-04 | Moving Magnet Technologie Sa | Magnetic position sensor with hall probe formed in an air gap of a stator |
US5270645A (en) * | 1991-08-30 | 1993-12-14 | Nartron Corporation | Linear-output, temperature-stable rotational sensor including magnetic field responsive device disposed within a cavity of a flux concentrator |
US5148070A (en) * | 1991-08-30 | 1992-09-15 | Platt Saco Lowell Corporation | Apparatus for commutation of an electric motor |
JP3206204B2 (ja) * | 1992-05-22 | 2001-09-10 | 株式会社デンソー | スロットルポジションセンサ |
DE4333800A1 (de) * | 1993-10-04 | 1995-04-06 | Deutsche Automobilgesellsch | Vorrichtung zur Drehwinkeldetektierung |
US5512820A (en) * | 1995-03-17 | 1996-04-30 | Honeywell Inc. | Rotational position sensor with a two-part rotatable member to resist jamming |
DE19630764A1 (de) * | 1995-09-29 | 1997-04-03 | Bosch Gmbh Robert | Meßvorrichtung zur berührungslosen Erfassung einer Relativbewegung |
DE19634282A1 (de) * | 1996-08-24 | 1998-02-26 | Bosch Gmbh Robert | Meßvorrichtung zur berührungslosen Erfassung eines Drehwinkels |
DE19634281C2 (de) * | 1996-08-24 | 2000-01-27 | Bosch Gmbh Robert | Meßvorrichtung zur berührungslosen Erfassung eines Drehwinkels bzw. einer linearen Bewegung |
DE19716985A1 (de) * | 1997-04-23 | 1998-10-29 | A B Elektronik Gmbh | Vorrichtung zur Ermittlung der Position und/oder Torsion rotierender Wellen |
US6201388B1 (en) * | 1997-11-10 | 2001-03-13 | Invensys Building Systems, Inc. | Device for determining the angular position of a rotating member utilizing a magnetic hall effect transducer |
EP1083406A3 (en) * | 1999-09-09 | 2002-03-20 | Delphi Technologies, Inc. | Rotary position sensor |
JP3491577B2 (ja) * | 1999-10-27 | 2004-01-26 | 株式会社デンソー | 回転角検出装置 |
JP3600114B2 (ja) * | 2000-04-04 | 2004-12-08 | 株式会社デンソー | 回転角検出装置 |
US20050068024A1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-03-31 | Byram Robert James | Rotary position sensor |
US6940275B2 (en) * | 2003-12-15 | 2005-09-06 | Texas Instruments Incorporated | Magnetic position sensor apparatus and method |
US7023201B2 (en) * | 2003-12-15 | 2006-04-04 | Texas Instruments Incorporated | Magnetic position sensor apparatus and method |
-
2001
- 2001-08-23 DE DE10141372A patent/DE10141372A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-08-22 US US10/487,205 patent/US20040263156A1/en not_active Abandoned
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03233317A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | 回転角度センサ |
JPH05126512A (ja) * | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Fujitsu Ltd | 角度検出器 |
JPH0835809A (ja) * | 1994-02-01 | 1996-02-06 | Moving Magnet Technol Sa | ホール素子による磁気位置センサー |
JP2001188003A (ja) * | 1999-06-28 | 2001-07-10 | Denso Corp | 回転角検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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EP1421338A2 (en) | 2004-05-26 |
US20040263156A1 (en) | 2004-12-30 |
DE10141372A1 (de) | 2003-03-13 |
WO2003019103A3 (en) | 2003-10-02 |
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