JP2008101953A - 位置センサ - Google Patents
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
【解決手段】磁界発生部材18の相対回転に伴って発生させられた相互の位相差が90度である一対の第1ブリッジ出力信号Xおよび第2ブリッジ出力信号Yの絶対値である|X|および|Y|をそれぞれ算出するとともにそれらの加算値|X|+|Y|を算出し、その加算値|X|+|Y|に基づいて前記三角波出力信号Sの振幅を予め設定された基準電圧値eiとしてその三角波出力信号Sの波形を整形することから、波形整形された一定振幅の正確な三角波出力信号Sが出力されるので、その三角波出力信号Sから磁界発生部材の回転角を、複雑な三角関数式を用いないで比較的簡単な一次式により算出できる。したがって、正弦波が出力される従来の回転角度センサに比較して、構造が簡単となるので安価且つ低消費電力となるとともに、応答性が高い回転角度センサが得られる。
【選択図】図6
Description
但し、Kpは比例定数、Kiは積分定数、Kdは微分定数
12:センサ部
18、112:磁界発生部材
22、110:磁気センサ素子
26a、26c、26e、26g:第1の磁気抵抗素子
26b、26d、26f、26h:第2の磁気抵抗素子
30、32:薄膜ヨーク
34:GMR薄膜
40:ブリッジ電源制御回路(波形整形部)
48:第1絶対値演算器(絶対値算出部)
50:第2絶対値演算器(絶対値算出部)
52:加算器(加算部)
62、94:A/D変換器(波形整形部)
S2、S12:絶対値算出部
S3、S13:加算部
S4、S14:波形整形部
X:第1ブリッジ出力信号(第1三角波信号)
Y:第2ブリッジ出力信号(第2三角波信号)
|X|:第1絶対値信号
|Y|:第2絶対値信号
|X|+|Y|:加算値信号
B1:第1ブリッジ(三角波信号出力部)
B2:第2ブリッジ(三角波信号出力部)
Claims (6)
- 磁界発生部材の相対位置を検出するための三角波出力信号を出力する位置センサであって、
前記磁界発生部材から発生させられた磁界の回転位相に応じて、相互の位相差が90度である一対の擬似的な三角波信号をそれぞれ出力する一対の第1三角波信号出力部および第2三角波信号出力部と、
前記一対の三角波信号の絶対値を算出する絶対値算出部と、
該絶対値算出部で算出された前記一対の三角波信号の絶対値を相互に加算する加算部と、
該加算部によって算出された前記一対の三角波信号の絶対値の加算値に基づいて前記三角波出力信号の振幅を予め設定された基準値として該三角波出力信号の波形を整形する波形整形部と
を、含むことを特徴とする位置センサ。 - 前記第1三角波信号出力部は、第1磁気抵抗素子を含む第1ブリッジ回路を備えたものであり、
前記第2三角波信号出力部は、第1磁気抵抗素子の最大感磁方向とは異なる最大感磁方向を有する第2磁気抵抗素子を含む第2ブリッジ回路を備えたものであり、
磁界発生部材の相対回転に伴って、前記一対の三角波信号が該第1ブリッジ回路および第2ブリッジ回路からそれぞれ出力されるものである請求項1の位置センサ。 - 前記第1磁気抵抗素子および第2磁気抵抗素子は、共通の基板上において前記磁界発生部材の回転中心を中心とする相互角度間隔が45度の複数本の放射線上において放射状に配置された磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項2の位置センサ。
- 前記第1磁気抵抗素子および第2磁気抵抗素子は、基板上において1直線上に所定の間隙を隔てて形成された軟磁性材料製の一対の薄膜ヨークと、該一対の薄膜ヨークの間隙において該一対の薄膜ヨークを相互に接続するように設けられた、前記軟磁性材料よりも高い電気比抵抗を有し且つ巨大磁気抵抗効果を有するGMR薄膜とからそれぞれ構成されたものであることを特徴とする請求項3の位置センサ。
- 前記波形整形部は、前記加算部によって算出された前記一対の三角波信号の絶対値の加算値が一定の基準電圧となるように前記第1ブリッジおよび第2ブリッジの電源電圧を制御するものであることを特徴とする請求項2の位置センサ。
- 前記一対の三角波信号のうちの少なくとも一方を、比較電圧に基づいてデジタル変換し、前記三角波出力信号として出力するアナログ/デジタル変換器を備え、
前記波形整形部は、前記加算部によって算出された前記一対の三角波信号の絶対値の加算値を前記比較電圧として供給し、該アナログ/デジタル変換器から出力される三角波出力信号を該比較電圧を基準としてデジタル変換されたものとすることを特徴とする請求項2の位置センサ。
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