JP2005512093A - 磁気抵抗速度及び方向検出方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
本発明に基づいたリング磁石(110)速度及び方向検出方式によれば、同じ半導体チップに設けた2個のブリッジ(130)及び(140)が開示され、ブリッジにはリング磁石のN/S極の遷移点が通過するのを検知する機能が付けられる。各ブリッジ(例えば130、140)には第1のグループのランナー(例えば132、134)が設けられる。ブリッジ(130)と(140)を同一チップに設けることで高精度の測定が可能になる。
Description
本発明は移動体の検出方法及び磁気センサに関する。特に、本発明は、移動または回転する目標、例えば、歯車、シャフト、ジョイント、車輪、ファン、タービン、タイヤ、コンベアなどの速度および方向を決定するセンサに関する。
シャフト、車輪、歯車などの正確な回転速度及び方向の測定をもたらす高性能の車両や軽量のデバイスに対する需要は急速な拡大している。結果として、センシング応用に使用される電子ベースの製品の改善が求められる。例えば、自動車産業では、車輪、トランスミッション、シャフト、歯車、その他の回転体の速度や方向を正確に測定するセンサを使用することが望ましい。この測定情報はセンサと通信するオンボードコンピュータで処理され、オートマティックトランスミッションの燃費およびパワーを向上し、トランスミッションの性能を監視し、または自動車のブレーキシステム(例えば、アンチロックブレーキシステム)を制御する。例えば、アンチロックブレーキを装備した自動車の場合、自動車ブレーキセンサと通信するコンピュータはタイヤの回転速度及び回転方向に関する情報を取得し、処理した後、検知されたスキッドなどの厳しさおよびブレーキの機能不全を緩和する。
例えば、米国特許第5,880,585号、5,523,679号、5,264,789号、4,789,826号に開示されている。さらに、リング磁石や線形磁石はセンシング技術において周知である。従来のリング磁石110が図1Aと図1Bに示され、従来の線形磁石109が図1Cと図1Dに示されている。典型的に、リング磁石110は円形パターンに、複数のN極とS極の永久磁石片を交互に有して形成される。この磁石の「連鎖」が、例えば対象の周りに設置または配置される円またはリングを形成する。同様に、線形磁石109は典型的に、ほぼ線形パターンに、複数のN極とS極の永久磁石片を交互に有して形成される。説明の便宜上、図面において各磁石のN極はアイテム113で参照されるとともに、S極は図面においてアイテム112で参照される。
図1Aから図1Dに見られるように、各磁石から発生する例示の磁界を表す複数の磁力線102が示される。技術上知られているように、使用される座標ディメンションに関わらず、(磁力線で表される)磁界はN極から出てS極に入るように存在する。例えば、図1Aと図1Bに示される磁力線は、リング磁石110の外部、リング磁石の内部にある磁界を描き、あるいは磁石のN極から出てS極に入る任意の向き(例えば三次元)の磁界を描いている。同様に、図1Cと図1Dに例示される磁力線は線形磁石109近くの磁界を表し、あるいは磁石のN極から出てS極に入る任意の向き(例えば三次元)の磁界を描いている。各ケースにおいて、磁力線は磁石のN極(例えば113)から垂直方向(例えば103)に出て、磁気的に磁石のS極(例えば112)にカーブまたは曲がり、ここでは磁石に垂直(例えば105)に戻る。所与の座標位置において磁石の表面とほぼ水平または平行である磁力線の部分(例えば104)により表される。このようにして、例えば図1Bに見られるように、磁力線106は任意の座標軸において磁石の任意のN極とS極間で発生する可能性がある磁界の一部を表している。
代表的に図2に示される回路のようなホイーストンブリッジは、可変抵抗の抵抗値を決定するのに役立ち、したがってある種の用途でセンシング手段として有効である。典型的なホイーストンブリッジは抵抗素子RA(231)、RB(232)、RC(233)、RD(234)を有し、すべてが電圧源210とグランド240に電気接続される。4つの抵抗素子RA(231)、RB(232)、RC(233)、RD(234)の各抵抗の変化に応じて変化する電圧信号を得るのに差電圧VBが測定される。図2に示されるようなホイーストンブリッジは、例えば−40℃から200℃までの範囲の温度変化に対して自己補償できる利点を有する。このため、ホイーストンブリッジは、例えば熱電対応用に利用される。
センサが磁界内に置かれるとき、センサ抵抗は磁界から影響を受けることがある。図3Aに示されるように、抵抗素子301とほぼ平行に通る磁界(例えば磁力線102)は抵抗素子にほとんどあるいは全く電気的な影響を及ぼさない。一方、図3Bに示すように、抵抗素子301と垂直な磁界102は抵抗素子に電気的な影響を及ぼし、素子の抵抗率を変えて見える。
従来技術の磁気検出素子は多くの欠点を抱えている。例えば、従来の磁気検出素子(例えばシリコンホール集積センサ)は、固有の応力誘導オフセットに依る約20ガウス最小信号の制限がある。これにより利用可能な信号範囲が狭められ、ひいては利用可能な機械的公差が減少する。使用すると、製造環境において誤差を生じるであろう。
発明の開示の欄は、本発明に特有な革新的特徴の一部について理解を促すためにあり、完全な記載は意図されていない。本発明の様々な特徴に対する十分な理解は、全明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を全体として解釈することによって初めて得られる。
本発明の方法及び装置は従来技術の欠点の多くを解決するものであって、とりわけ、回転体の回転速度及び回転方向を発生するという利点を有する。
本発明の一実施形態によれば、各ブリッジが抵抗を有する少なくとも2つのブリッジが用意される。これらの抵抗は近接する磁気素子アレーの磁界から電気的な影響を受けるように構成される。別の実施形態において、ブリッジはマイクロプロセッサやマイクロコントローラのような計算手段に電気的に通信される。したがって、例えば、各ブリッジはマイクプロセッサと通信するホイーストンブリッジで構成される。別の実施形態において、計算手段と通信する少なくとも2つのブリッジは磁気アレーに近接して設置され、各ブリッジは磁界から電気的な影響を受ける抵抗を有する。さらに別の実施形態において、本発明は少なくとも2つのブリッジを有し、各ブリッジは、ブリッジが構成される第1の組の抵抗及び第2の組の抵抗を有し、第1の組の抵抗は第2組の抵抗に対してほぼ垂直に配置される。さらの別の実施形態において、本発明は集積回路で形成される少なくとも2つのブリッジを有し、各ブリッジは磁界から電気的な影響を受ける抵抗を有する。さらに別の実施形態において、本発明は集積回路で形成される少なくとも2つのブリッジを含む。
本発明の新規な特徴は、後述される、発明を実施するための最良の形態における記載内容を審査することにより当業者には明らかにされるとともに、本発明の実施を通じて学習される。しかしながら、その記載内容及び提示される特定の具体例は、本発明の一定の実施形態を表す一方で、その記載内容及び特許請求の範囲から当業者には本発明の趣旨、範囲内での様々な変更、変形が明らかである点より、単に例示を目的とするものである、と解されるべきである。
本発明は、ここでは、各種機能構成要素と各種処理ステップについて説明される。ただし、そのような機能要素は、特定の機能を果たすように構成される任意の数のハードウェアあるいは構造的要素の実現され得ると認識されるべきである。例えば、本発明において、各種集積回路素子、例えば、バッファ、センサ、ブリッジ、電圧および電流の基準、記憶素子などを採用でき、これらは、様々な意図された目的に合わせて適切な値に設定される各種電気デバイス、例えば抵抗、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、その他のデバイスで構成され得る。また、これらの電気デバイスは半導体または集積回路形式であってよい。さらに、本発明は任意の磁石/センサ基礎の応用で実施され得る。本発明の開示内容から当業者には理解し得るそのような応用は、ここでは詳細に説明されない。また、各種要素は、適切に結合または接続されるのに対し、要素間の直接接続により、あるいは他の構成要素およびその間に置かれたデバイスを介した接続により実現されることが理解されるべきである。
本発明の一実施形態では、或る距離だけ離れて配置され、センサに関して移動する可変磁界から影響を受ける少なくとも2つの各ブリッジからの信号をデコードすることにより、移動部材の速度及び方向が決定される。例えば、一実施形態において、2つのブリッジの出力信号間の位相差のため、進みブリッジまたは遅れブリッジを識別することにより、移動の方向が決定される。別の実施形態において、センサは異方性磁気抵抗(AMR)素子、あるいは巨大磁気抵抗(GMR)素子であってよい。
2つのブリッジの片方の動作は図4に示される実施形態を参照して理解される。ブリッジ130は、複数の抵抗素子、要素またはランナー131、132、133及び134を有し、これらは近接する磁界から電気的な影響を受けるように構成され得る。一実施形態において、ランナー131と133はランナー132と134に対して垂直にブリッジ130内に配置され、ランナー131と133に垂直な磁界の部分からランナー131と133は電気的な影響を受け、ランナー132と134はランナー132と134に垂直な磁界の部分から電気的な影響を受ける。例えば、例示のブリッジは、或るブリッジ構成(例えばホイーストンブリッジ)において電気的に接続された複数の抵抗素子またはランナーを含んで構成され、その第1の組のランナーRa及びRcは第2の組のランナーRb及びRdに対してほぼ垂直に指向される。
図4に示されるように、表示のブリッジ130は、一実施形態において、計算手段160と通信し、例えば、リングのような磁石アレーに隣接して配置される。このリング磁石110が回転すると、個々のN極及びS極の磁石(例えば113、112)の各交番するN極とS極が通過し、ブリッジ130内に第1の組のランナーRaとRcそして第2の組のランナーRbとRdに電気的に影響する。上述されたように、磁界は、向きが抵抗素子またはランナーと平行に指向されているなら、各ランナーに電気的に影響しない。しかしながら、磁界は、向きが抵抗素子またはランナーに対して垂直に指向されると、ランナーに電気的に影響され得る。このように、この実施形態では、磁界の向きが第1の組のランナーRa及びRcと平行に指向される時に、磁界はこれらのランナーに電気的な影響しない。しかし、磁界がこれらのランナーに対して垂直に指向されると、ランナーは磁界から電気的な影響を受ける。同様に、この実施形態において、磁界が第2の組のランナーRb及びRdと平行に指向される時に、磁界はこれらのランナーを電気的に影響しない。しかし、磁界がこれらのランナーに対して垂直に指向されると、磁界はランナーに電気的に影響する。
本発明の別の側面では、図5に示されるように、ブリッジ130から差電圧信号Vbが発生し、計算手段160に供給される。この点に関し、計算手段160に受信されるこの差電圧信号Vbは、ブリッジ130が個々の磁石上に磁極(例えば北または南)と直接対面する関係510にあるとき、ブリッジ130が極間の直接遷移関係(例えばN極からS極への遷移、あるいはS極からN極への遷移)にある時、またはブリッジ130が極間の間接遷移関係(例えば、直接対面関係510および直接遷移関係520の間のどこか)にある時を表す。したがって、例えば、ブリッジ130が図4に示されるような極と直接対面関係にあるとき、磁界は、該磁界と実質的に平行にあるランナーRa及びRcに影響を及ぼさない。全ての4つのランナーに対する磁界の影響はブリッジ130で検知され、図5に示される差電圧信号Vb510を作成し、計算手段160にて処理される。
同様に、ブリッジ130が極間直接遷移関係になると、ランナーRa及びRcは該ランナーと垂直な磁界により電気的に影響を受け、これに対しランナーRb及びRdは磁界から電気的な影響を受けないため、結果として図5に示されるような電圧信号520を作成する。また、ブリッジ130が磁極間に間接遷移関係になると、ランナーRa及びRc、ランナーRb及びRdは磁界から部分的に影響され、あるいは影響を受けなくなり、図5に示されるような電圧信号530を作成する。
本発明の一実施形態によれば、目標物の回転方向を決定するのに少なくとも2つのブリッジが使用される。図6は第2のブリッジ140を付加した本発明の一実施形態を示す。第2のブリッジ140は、第1のブリッジと同様な配向とランナーを有し、計算手段160と同様に通信する。この第2のブリッジ140は、一実施形態において、第1のブリッジ130から所定の距離だけ隔てられ、第2のブリッジ140の信号Vbは第1のブリッジ130の信号Vbに対し移相される。この実施形態では、図7を参照し、計算手段160は第1のの信号Vb730と第2の信号Vb740を処理し、両信号間の移相710に基づき、そしてどちらの信号の位相が進んでいるかによって目標物(図示せず)の回転方向を決定する。両信号は排他的OR素子などの論理素子により、あるいはその他の集積処理回路処理装置またはプログラムを通して処理され得る。
図6を参照して、リング磁石に対するブリッジの向きについて注目する。ブリッジ130及び140は、一実施形態において、リング磁石の中心から放射線に垂直に配向された各ブリッジにおける第2のグループランナーとに配向される。このように、ブリッジ130と140は、リング磁石110の曲率または特定の設計を考慮して互いに角度をなしている。別の実施形態では、例えば図8に示すように、ブリッジ130と140は、リング磁石の曲率の影響を無視して、同一に配向される。リング磁石の曲率を無視することは、任意の径、サイズあるいは形状のリング磁石に適した単一のセンサを製作する効率により有利であり得る。また、この配向の場合、半導体実施形態または電子部品で作られたデバイスにいずれかにおいて容易に本発明を構成できる。しかし、リング磁石の中心からの放射線に関してブリッジ130と140は角度付けられることができ、また抵抗素子はリング磁石の中心からの放射線に関して角度付けられられることができ、またこれらの任意の組合せができることが理解されよう。
さらに別の実施形態において、本発明はリング磁石の(端面に対向するものとして)頂部側か底部側と通信する2以上のブリッジを有する。図9に示される一実施形態において、2つのブリッジはリング磁石110の側部に近接して示される。この実施形態において、ブリッジはリング磁石110の側面(例えば、頂部または底部)の平面とほぼ平行な平面上に配向される。この例示的実施形態において、磁界は、例えば910で示されるように、リング磁石110の側面に垂直なN極113存在し、例えば920で示すようにリング磁石110の側面に垂直なS極に入る。この実施形態において、ブリッジ130が図9の位置「A」で示されるように磁極と直接対面関係になるとき、磁界は、(紙面を出る方向の)磁界に対して垂直なランナーRa、Rb、Rc、Rdに等しく影響する。しかし、極間の直接遷移関係にブリッジ140があるとき、ランナーは、これらのランナーの面に対して平行であって、ランナーRa、Rcに対しては垂直である磁界により電気的に影響される。これに対しランナーRb、Rdは、これらのランナーと平行に通る磁界から電気的に影響を受けない。
一実施形態において、図9に示される配向のセンサは、図10に示されるような信号Vbを、例えば第1のブリッジ130から発生する。さらに図10を参照すると、この信号は、ブリッジ130が磁極と直接対面関係になってすべての4ランナーが等しく影響を受けるとき、例えばゼロボルト(例えば基準点1000)を描く。また、この信号Vbは、ブリッジ140が磁極間の直接遷移関係になるとき、最大の電圧レベル(例えば基準点1010)になる。また、ブリッジ130が磁極間に間接遷移関係になるとき、ランナーRa、RcとRb、Rdは磁界から部分的に影響を受けるか、あるいは磁界作成電圧信号(例えば図10に示す基準点1030)により影響を受けない。
本発明の実施形態は、各種用途や使用形態に合わせて設計、変更され得る。例えば、ある種の用途は様々なサイズ、形状、向きの磁石を要求する。また、ある種の用途では同じサイズのN極とS極の磁石片が使用され、別の用途ではサイズが異なる磁石片が使用される。あるいはある用途は、リング磁石の外側、リング磁石の内側に位置され、リング磁石の側部の表面に向かって配向され、あるいはリング磁石に近接する別の位置にあるセンサを含む。さらにまた、例えば、油圧設備、コンベアベルト、その他の線形運動機械のように、線形運動する物体の速度及び方向を検知するリニアアレーにおいて磁石が使用されることもある。
本発明は様々な実施形態で使用され得る。例えば、一実施形態において、センサはリング磁石110からほぼ3mmから20mmに置かれる。別の実施形態では、第1のブリッジ130は、第2のブリッジからの距離、1.4−1.5mm離れて配置される。両ブリッジ間の間隔は、各種因子、例えばシャフトの大きさ、ブリッジの感度、リング磁石の直径などにも依存できる。
本発明の各側面には様々な利点がある。一実施形態では、2つのブリッジは単一の集積回路上に形成、または実装され、これによりセンサの感度及び精度を上げ、センサのサイズを小さくし、製造コストを下げ、センサの生産効率を上げ、製造プロセスを単純化できる。全半導体の環境では、ブリッジを(2千から1万インチのオーダーで)離して配置したときに無理なく達成できる公差に比べ、より厳しい製造公差(数ミクロンのオーダー)が達成される。図6は両ブリッジを含む半導体170を例示する。また、計算手段160についても同じ半導体170上に含まれ得る。センサをバイポーラ回路に組み合わせる背景については、本出願人が所有する米国特許第5,667,879号に記載があり、本特許の全体的な機能はレファレンスとして組み込まれる。
各種実施形態において、ランナーの個数、ホイーストンブリッジの抵抗素子の個数、抵抗素子の組の個数、ランナーの配向は変わり得る。ブリッジの感度は多くの因子、例えば、ランナーの配向、ブリッジの位置、ランナーの抵抗、ランナーの寸法、ランナーの個数、回路の所望電流、所望電圧、フィルムの厚み、磁気センサフィルムの組成などに依存する。また、各抵抗Ra、Rb、Rc、Rdは、個々の素子であっても、所望の仕様を満たすように組み合わせた多数の構成要素であっても構わない。例えば、抵抗Raは並列抵抗、直列抵抗、あるいは並列と直列の抵抗を組み合わせたもので構成され得る。これらの素子は、抵抗であるとして説明されたが、他の素子、あるいはこれらの抵抗器の半導体版で実現したものであってよい、
ランナーRa、Rb、Rc、Rdに関して、これらのランナーの配向維持するにしても、ブリッジ上のランナーの組の配置は変えることができる。例えば、RaとRdを入れ替えたり、あるいは、Ra、RcとRb、Rdを入れ替えてもよい。また、任意のレイアウトのランナーの組も許容される。。また、本発明の一実施形態において、Ra及びRcのランナーの組はRb及びRdのランナーの組に対して垂直になっているが、別の実施形態では、両組のランナーがリング磁石に対して様々な方向に配向されるようにしてもよい。例えば、すべての組のランナーは、互いに平行に差動ブリッジに配置され、回転体の速度及び方向を決定するための信号をランナーの空間的配置を利用して発生することができる。
ランナーRa、Rb、Rc、Rdに関して、これらのランナーの配向維持するにしても、ブリッジ上のランナーの組の配置は変えることができる。例えば、RaとRdを入れ替えたり、あるいは、Ra、RcとRb、Rdを入れ替えてもよい。また、任意のレイアウトのランナーの組も許容される。。また、本発明の一実施形態において、Ra及びRcのランナーの組はRb及びRdのランナーの組に対して垂直になっているが、別の実施形態では、両組のランナーがリング磁石に対して様々な方向に配向されるようにしてもよい。例えば、すべての組のランナーは、互いに平行に差動ブリッジに配置され、回転体の速度及び方向を決定するための信号をランナーの空間的配置を利用して発生することができる。
本発明は、移動体の速度及び方向を検知するデュアルブリッジセンサについて説明されてきたが、本発明の別の側面によれば、シングルブリッジ速度センサも開示される。また、任意の個数のセンサが使用され得る、図4に示されるように、シングルブリッジ130を含むセンサから、各個々の磁石片の通過または磁石片間の遷移を表す信号が計算手段160に与えられる。したがって、標準の計算手法が使用でき、速度および方向センサに対しここで説明されたのと同様の方法や構成に基づいて回転速度を決定し得る。
以上、実施形態について本発明は説明されてきた。しかしながら、当業者には明らかなように、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更、変形を上記実施形態に施し得る。例えば、種々の要素は、同一の結果を得る目的で、ステップを異なる順序に変更し、または入れ替え、あるいは、センサ、ブリッジ及びランナーの物理的な配置や配向を変更するなどの様々な選択肢で実現され得る。これらの代替は、特定の用途に応じて、あるいは本発明の動作に関連する多数の因子を考慮して、適宜選択され得る。さらに、ここで説明した技術は、リング磁石センサ装置に限らず、他の種類の装置にも拡張され、あるいは変更され得る。例えば、本発明は、コンベアベルト、ロボティックス、自動操縦、サスペンション、その他の装置などの線形速度検出装置に実施し得る。これら及びその他の変更、変形は本発明の範囲内に含まれるものとする。
Claims (37)
- 移動部材により可変磁界を発生するステップと、
上記移動部材に隣接する第1のブリッジ130と第2のブリッジ140を導入するステップとを含み、
上記第1のブリッジ130と第2のブリッジ140のそれぞれは第1の組のランナー(例えば131と133)と第2の組のランナー(例えば132と134)を含み、上記第1の組のランナー(例えば131と133)と第2の組のランナー(例えば132と134)は上記磁界から電気的な影響を受け、各ブリッジは、上記部材の移動に伴い、少なくとも、直接対面信号510及び直接遷移関係信号520を発生し、上記第2のブリッジ140は上記2つのブリッジの信号間に位相差710が存在するように上記第1のブリッジ130から或る距離だけ離れて配置される、
移動部材を検出する方法。 - 上記移動部材は少なくとも第1の磁界配向と少なくとも第2の磁界配向を含む、請求項1記載の方法。
- 上記第1の組のランナー(例えば131と133)は、各ブリッジ(例えば130と140)内において、上記第2の組のランナー(例えば132と134)に対してほぼ垂直である、請求項1記載の方法。
- 上記第1の組のランナー(例えば131と133)は第1の組の抵抗素子(例えば131と133)を含み、上記第2の組のランナー(例えば132と134)は第2の組の抵抗素子(例えば132と134)を含む、請求項3記載の方法。
- 上記第1の組のランナー(例えば131と133)と上記第2のランナー(例えば132と134)はさらに、少なくとも間接遷移を発生する、請求項2記載の方法。
- さらに、上記第1のブリッジ130と第2のブリッジ140の少なくとも一方と通信する計算手段160を導入するステップを含む、請求項1記載の方法。
- 上記計算手段160は上記移動部材の速度を決定する、請求項6記載の方法。
- 上記移動部材は回転して運動する、請求項1記載の方法。
- 上記移動部材は線形に運動する、請求項1記載の方法。
- 上記計算手段160は、上記第1のブリッジ130の信号と上記第2のブリッジ140の信号間の関係に基づいて、上記移動部材110の回転方向を決定することを特徴とする請求項8記載の移動部材検出方法。
- 上記第1のブリッジ130はホイーストンブリッジであり、上記第2のブリッジ140はホイーストンブリッジである、請求項10記載の方法。
- 請求項1記載の方法に基づいて製造される製品。
- 第1の組のランナー(例えば131と133)と第2の組のランナー(例えば132と134)を導入し、上記第1の組のランナー(例えば131と133)と上記第2の組のランナー(例えば132と134)とから第1のホイーストンブリッジを構成し、上記第1のホイーストンブリッジが可変磁界の存在下で少なくとも第1の出力信号を発生するようにするステップと、
ブリッジが可変磁界の存在下で少なくとも第2の出力信号を発生するように構成し、上記第2のホイーストンブリッジは上記第1のホイーストンブリッジから或る距離だけ隔てられ、上記距離は、上記第1の出力信号と上記第2の出力信号間に移相170が生成するように選ばれる、ステップと、
を含む、磁気速度及び方向検出装置を製造する方法。 - 上記第1のホイーストンブリッジ及び上記第2のホイーストンブリッジは集積回路で製作される、請求項13記載の方法。
- さらに、上記第1のホーイストンブリッジと第2のホーイストンブリッジと通信する計算手段160を導入するステップを含む、請求項14記載の方法。
- 上記計算手段160は上記集積回路上に作成される、請求項15記載の方法。
- さらに、上記第1及び第2のホイーストンブリッジに近接して磁石アレーを導入するステップを含む、請求項15記載の方法。
- 請求項16記載の方法により製造される製品。
- 請求項17記載の方法により製造される製品。
- 移動部材に隣接する少なくとも第1の組のランナー(例えば131と133)と少なくとも第2の組のランナー(例えば132と134)を含み、上記第1の組のランナー(例えば131と133)と上記第2の組のランナー(例えば132と134)とから第1のホイーストンブリッジが構成され、上記第1のホイーストンブリッジは、少なくとも第1の出力を発生するように構成されて上記第1と第2の組のランナーの少なくとも一方に影響を及ぼし、
さらに上記装置は、上記第1のホイーストンブリッジと或る距離だけ離れて配置される第2のホイーストンブリッジを含み、上記第2のホイーストンブリッジは上記部材に関係する磁界の存在下で上記部材の移動に伴い、少なくとも第2の出力信号を発生し、上記第1と第2のホイーストンブリッジ間の上記距離は、上記第1と第2の出力信号間に移相710を生成するように選ばれる、
磁界を発生する移動部材の速度及び方向を検出する装置。 - 上記第1の組のランナー(例えば131と133)は上記第2の組のランナー(例えば132と134)に対してほぼ垂直である、請求項20記載の装置。
- 上記第1の組のランナー(例えば131と133)はさらに第1の組の抵抗素子を含み、上記第2の組のランナー(例えば132と134)はさらに第2の組の抵抗素子を含む、請求項21記載の装置。
- さらに、各ブリッジの上記第1の組のランナー(例えば131と133)と上記第2の組のランナー(例えば132と134)と通信する計算手段160を含む、請求項20記載の装置。
- 上記第1のホイーストンブリッジ及び上記第2のホイーストンブリッジは集積回路として製作される、請求項20記載の検出装置。
- さらに、上記第1のホイーストンブリッジ130と第2のホイーストンブリッジ140と通信する計算手段160を含み、上記計算手段160は、上記第1のブリッジの信号と上記第2のブリッジの信号に基づいて、上記移動部材の回転速度及び方向を決定するよう構成されている、請求項20記載の装置。
- 上記移動部材は、少なくとも第1の磁界の配向及び少なくとも第2の磁界の配向をさらに含む磁気アレーを含む、請求項20記載の装置。
- 上記磁気アレーはリング磁石である、請求項27記載の装置。
- 上記第2のブリッジは、さらに、第3の組のランナーと第4の組のランナーを含み、上記第1のブリッジにおける上記第1の組のランナー(例えば131と133)及び上記第2の組のランナー(例えば132と134)は上記第2のブリッジにおける上記第3の組のランナー及び上記第4の組のランナーに対応して配向される、請求項24記載の装置。
- 上記第1のブリッジは上記第2のブリッジと向きが同じである、請求項24記載の装置。
- 上記第1及び第2のブリッジは上記リング磁石110の側部とほぼ平行な平面および該側部に面して配置される、請求項28記載の装置。
- 上記第1及び第2のブリッジは上記リング磁石110の端部とほぼ平行な平面に、且つ上記リング磁石の端部に配置される、請求項28記載の装置。
- 移動部材に隣接する少なくとも第1の組のランナー(例えば131と133)と少なくとも第2の組のランナー(例えば132と134)を含み、上記第1の組のランナー(例えば131と133)と上記第2の組のランナー(例えば132と134)とからホイーストンブリッジが構成され、上記ホイーストンブリッジは、上記部材の移動に伴い、そして上記部材に関係する磁界が上記第1及び第2の組のランナーの少なくとも一方に電気的な影響を及ぼすにつれて、少なくとも1つの出力信号を発生するように構成されている、
磁界を発生する移動部材の速度を検出する装置。 - 上記第1の組のランナー(例えば131と133)は上記第2の組のランナー(例えば132と134)に対してほぼ垂直である、請求項33記載の装置。
- 上記第1の組のランナー(例えば131と133)は第1の組の抵抗素子を含み、上記第2の組のランナー(例えば132と134)は第2の組の抵抗素子を含む、請求項34記載の装置。
- さらに、各ブリッジの上記第1の組のランナー(例えば131と133)と上記第2の組のランナー(例えば132と134)に通信する計算手段160を含み、上記計算手段は上記移動部材の回転速度を決定するために構成される、請求項33記載の装置。
- 上記ホイーストンブリッジは集積回路として作成される、請求項33記載の装置。
- 上記移動部材は磁気アレーのリング磁石110を含み、上記リング磁石は少なくとも第1の磁界の配向113及び少なくとも第2の磁界の配向112を含む、請求項33記載の装置。
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