JP2006250580A - Magnetic detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気検出装置に関するものである。特に、本発明は、回転体の回転検出センサ、ポジションセンサに適用されるものである。 The present invention relates to a magnetic detection device. In particular, the present invention is applied to a rotation detection sensor and a position sensor of a rotating body.
従来、外乱磁界の影響を受けずに精度よく磁気検出を行う磁気検出装置として特許文献1に示すものがあった。
Conventionally, there has been one disclosed in
図6は、特許文献1に示す磁気検出装置の概略構成を示す断面図である。図6に示すように、特許文献1に示す磁気検出装置は、磁性材料を有するギヤ30に離間して配置される。磁気検出装置の磁気センサ素子40は、ギヤ30に対して対向配置されている。そして、磁気センサ素子40の周辺分を磁性体よりなる磁気シールドケース50が覆っている。
しかしながら、特許文献1に示す磁気検出装置は、磁気シールドケース50を用いるため部品点数が増加するという問題があった。
However, the magnetic detection device disclosed in
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、部品点数を増やすことなく外乱磁界の影響を受けずに磁気検出を行うことができる磁気検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a magnetic detection device capable of performing magnetic detection without increasing the number of parts and without being affected by a disturbance magnetic field.
上記目的を達成するために請求項1に記載の磁気検出装置は、被検出体の回転軸に連結されて被検出体の回転に伴って回転すると共に、回転軸に対して180度回転対称に配置された正磁極と負磁極の着磁領域を有する磁石と、磁石の回転に応じた検出信号を出力するものであり、磁石からの磁界ベクトルの方向が同じで強度が異なる位置に配置される複数のホール素子と、複数のホール素子からの検出信号を差動出力する差動出力回路とを備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the magnetic detection device according to
磁気検出装置は、近くに磁石などが配置されると出力に誤差が生じる可能性がある。しかしながら、磁気検出装置は、他の磁気検出装置やロードヒーターなどにより、外乱磁界が印加されることもありうる。これらの外乱磁界を発生する磁気検出装置やロードヒーターなどは、磁気検出装置と比較的距離が離れた位置にあるため、複数のホール素子を磁石からの磁界ベクトルの方向が同じで強度が異なる位置に配置することによって、それぞれのホール素子に印加される外乱磁界のベクトルの方向及び強度は略同程度となる。したがって、複数のホール素子からの検出信号を差動出力する差動出力回路を備えることによって、外乱磁界による影響をキャンセルすることができる。 The magnetism detection device may cause an error in output when a magnet or the like is disposed nearby. However, a disturbance magnetic field may be applied to the magnetic detection device by another magnetic detection device or a load heater. These magnetic detection devices and load heaters that generate a disturbance magnetic field are located at a relatively long distance from the magnetic detection device, so that the magnetic field vectors from the magnets have the same direction and different strengths. By arranging in this manner, the direction and intensity of the disturbance magnetic field vector applied to each Hall element are approximately the same. Therefore, by providing a differential output circuit that differentially outputs detection signals from a plurality of Hall elements, the influence of a disturbance magnetic field can be canceled.
また、請求項2に記載の磁気検出装置では、複数のホール素子は、磁石の回転軸上に並べて配置されることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, the plurality of Hall elements are arranged side by side on the rotation axis of the magnet.
このように、複数のホール素子を磁石の回転軸上に並べて配置することによって磁石からの磁界ベクトルの方向が同じで強度が異なる位置とすることができる。 In this way, by arranging a plurality of Hall elements side by side on the rotation axis of the magnet, the magnetic field vectors from the magnet can have the same direction and different strengths.
また、磁石は、請求項3に示すように、回転軸と垂直な平面を有する円柱形状とすることができる。
Moreover, as shown in
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、本発明の磁気検出装置10は、回転体の回転検出センサやポジションセンサに適用されるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the
図1は、本発明の実施の形態における磁気検出装置の概略構成を示す図面であり、(a)は斜視図であり、(b)は断面図である。 1A and 1B are diagrams showing a schematic configuration of a magnetic detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view, and FIG.
図1に示す磁気検出装置10は、ホール素子1,2、実装基板3,4、検出磁石8などを備える。ホール素子1,2は、図1(a),(b)に示すように実装基板3,4に実装された状態で検出磁石8からの磁界ベクトルの方向が同じで強度が異なる位置に配置される。ホール素子1,2は、検出磁石8と離間した状態で検出磁石8の回転軸r上に並べて配置される。そして、ホール素子1,2は、検出磁石8が発生する回転磁界に応じた検出信号(ホール電圧)を出力する。
A
検出磁石8は、フェライトなどからなり、回転軸rに対して180度回転対称に配置される正磁極(以下、N極とも称する)と負磁極(以下、S極とも称する)の着磁領域を備える円柱形状の磁石である。検出磁石8では、図1(b)においてN極からS極に向かう矢印で示した磁界が生成されている。この検出磁石8は、被検出体に連結されており、被検出体の回転に伴って回転するため、回転軸rに垂直な任意のX−Y面上において、回転軸rを中心とする回転磁界を発生する。
The
次に、磁気検出装置10の回路構成及び動作について説明する。図2は、本発明の実施の形態における磁気検出装置の回路構成を示す回路図である。図3は、本発明の実施の形態における磁気検出装置の出力波形を示す出力波形図である。
Next, the circuit configuration and operation of the
磁気検出装置10は、図2に示すように、ホール素子1,2、アンプ5,6、差動出力回路7などを備える。ホール素子1,2は、電流源と接続されると共に、アンプ5,6を介して差動出力回路7に接続される。ホール素子1,2は、それぞれバイアス電流が流され、磁界成分に比例するホール電圧を発生する。アンプ5,6は、それぞれのホール素子1,2から出力されるホール電圧を増幅して差動出力回路7へ出力する。差動出力回路7は、アンプ5,6で増幅されたホール素子1,2によるホール電圧の差動をとった信号を出力する。
As shown in FIG. 2, the
ホール素子1,2は、検出磁石8からの磁界ベクトルの方向が同じで強度が異なる位置に配置されているため、図3に示すように、位相は等しく振幅のみが異なるホール電圧を出力する。したがって、磁気検出装置10は、ホール素子1によって出力されるホール電圧とホール素子2によって出力されるホール電圧の差動をとるので図3に示すような出力波形の電圧を出力する。
Since the
ここで、磁気検出装置10に外乱磁界が生じた場合の磁気検出装置10の動作について説明する。図4は、本発明の実施の形態における磁気検出装置のホール素子に印加される磁界を説明するベクトル図である。図5は、本発明の実施の形態における磁気検出装置の外乱印加時の出力波形を示す出力波形図である。
Here, the operation of the
磁気検出装置10は、外乱磁界が印加された場合、ホール素子1,2を検出磁石8からの磁界ベクトルの方向が同じで強度が異なる位置に配置しているため、それぞれのホール素子1,2に印加される外乱磁界による磁界ベクトルは、方向及び強度が略同程度となる。
In the
このように磁気検出装置10に外乱磁界が印加された場合のホール素子1,2の出力波形は、図5に示すように、磁気検出装置10に外乱磁界が印加されていない場合のホール素子1,2の出力波形(点線)に対して略等しい値のオフセット電圧ΔA,ΔBが加えられた波形となる。
As shown in FIG. 5, the output waveform of the
したがって、磁気検出装置10は、ホール素子1によって出力されるホール電圧とホール素子2によって出力されるホール電圧の差動をとるので、オフセット電圧ΔA,ΔBをキャンセルすることができ、図5に示すように、磁気検出装置10に外乱磁界が印加されていない場合と略等しい出力波形の電圧を出力する。よって、磁気検出装置10は、磁気シールドケースなどを用いることなく、外乱磁界の影響を受けずに磁気検出を行うことができる。
Therefore, since the
なお、本実施の形態における検出磁石8は円柱形状を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。被検出体の回転軸に連結されて被検出体の回転に伴って回転すると共に、回転軸に対して180度回転対称に配置された正磁極と負磁極の着磁領域を有する磁石であればよい。
Although the
1,2 ホール素子、3,4 実装基板、5,6 アンプ、7 差動出力回路、8 検出磁石、10 磁気検出装置 1, 2 Hall elements, 3, 4 Mounting board, 5, 6 Amplifier, 7 Differential output circuit, 8 Detector magnet, 10 Magnetic detector
Claims (3)
前記磁石の回転に応じた検出信号を出力するものであり、当該磁石からの磁界ベクトルの方向が同じで強度が異なる位置に配置される複数のホール素子と、
前記複数のホール素子からの検出信号を差動出力する差動出力回路と、
を備えることを特徴とする磁気検出装置。 A magnet connected to the rotation axis of the detection object and rotating with the rotation of the detection object, and having a magnetized region of positive and negative magnetic poles arranged in a rotational symmetry of 180 degrees with respect to the rotation axis;
A detection signal corresponding to the rotation of the magnet, a plurality of Hall elements arranged at positions where the direction of the magnetic field vector from the magnet is the same and the intensity is different;
A differential output circuit that differentially outputs detection signals from the plurality of Hall elements;
A magnetic detection device comprising:
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012037467A (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Tdk Corp | Rotation magnetic sensor |
JP2012037466A (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Tdk Corp | Rotation magnetic field sensor |
EP3524989A1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-14 | Nxp B.V. | Magnetoresistive sensor systems with stray field cancellation utilizing auxiliary sensor signals |
JP2021515190A (en) * | 2018-03-01 | 2021-06-17 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | Magnetic field influence during the rotational movement of the magnetic target |
US11486739B2 (en) | 2019-11-08 | 2022-11-01 | Tdk Corporation | Position detection device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6899297B2 (en) * | 2017-09-22 | 2021-07-07 | 東洋電装株式会社 | Throttle device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05157506A (en) * | 1991-12-04 | 1993-06-22 | Nippondenso Co Ltd | Throttle position sensor |
JPH0693921A (en) * | 1992-09-10 | 1994-04-05 | Nippondenso Co Ltd | Throttle opening detection device |
JPH10122807A (en) * | 1996-10-25 | 1998-05-15 | Nippon Seiki Co Ltd | Traveling object detector |
JPH11295022A (en) * | 1998-04-13 | 1999-10-29 | Toyota Motor Corp | Rotational angle sensor |
JP2000035471A (en) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Alps Electric Co Ltd | Potentiometer equipped with macro-magnetoresistance effect element |
JP2002243407A (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Yaskawa Electric Corp | Rotation angle detector and its apparatus |
-
2005
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05157506A (en) * | 1991-12-04 | 1993-06-22 | Nippondenso Co Ltd | Throttle position sensor |
JPH0693921A (en) * | 1992-09-10 | 1994-04-05 | Nippondenso Co Ltd | Throttle opening detection device |
JPH10122807A (en) * | 1996-10-25 | 1998-05-15 | Nippon Seiki Co Ltd | Traveling object detector |
JPH11295022A (en) * | 1998-04-13 | 1999-10-29 | Toyota Motor Corp | Rotational angle sensor |
JP2000035471A (en) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Alps Electric Co Ltd | Potentiometer equipped with macro-magnetoresistance effect element |
JP2002243407A (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Yaskawa Electric Corp | Rotation angle detector and its apparatus |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012037467A (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Tdk Corp | Rotation magnetic sensor |
JP2012037466A (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Tdk Corp | Rotation magnetic field sensor |
EP3524989A1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-14 | Nxp B.V. | Magnetoresistive sensor systems with stray field cancellation utilizing auxiliary sensor signals |
US10509082B2 (en) | 2018-02-08 | 2019-12-17 | Nxp B.V. | Magnetoresistive sensor systems with stray field cancellation utilizing auxiliary sensor signals |
JP2021515190A (en) * | 2018-03-01 | 2021-06-17 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | Magnetic field influence during the rotational movement of the magnetic target |
JP7208246B2 (en) | 2018-03-01 | 2023-01-18 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | Magnetic field influence during rotational motion of a magnetic target |
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