JP2016023980A - Absolute angle detection device, magnetic encoder of the same and angle detection magnetic sensor - Google Patents
Absolute angle detection device, magnetic encoder of the same and angle detection magnetic sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016023980A JP2016023980A JP2014147039A JP2014147039A JP2016023980A JP 2016023980 A JP2016023980 A JP 2016023980A JP 2014147039 A JP2014147039 A JP 2014147039A JP 2014147039 A JP2014147039 A JP 2014147039A JP 2016023980 A JP2016023980 A JP 2016023980A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle detection
- magnetic sensor
- auxiliary
- main
- detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
本発明は、絶対角度検出装置及びその磁気エンコーダ並びに角度検出磁気センサに関し、より詳細には、基板上に半導体結晶を成長させた薄膜層を感磁部の動作層とする薄膜半導体磁気抵抗素子を用いることで、簡便な構造で小型かつ高分解能を達成する絶対角度検出装置及びその磁気エンコーダ並びに角度検出磁気センサに関するものである。 The present invention relates to an absolute angle detection device, a magnetic encoder thereof, and an angle detection magnetic sensor, and more specifically, a thin film semiconductor magnetoresistive element having a thin film layer obtained by growing a semiconductor crystal on a substrate as an operation layer of a magnetosensitive portion. The present invention relates to an absolute angle detection device that uses a simple structure and achieves a small size and high resolution, a magnetic encoder thereof, and an angle detection magnetic sensor.
近年、工作機械や産業用ロボットの関節の回転角度の検出に用いられるエンコーダには、高分解能、高耐久性及び高信頼性が求められている。これまで工作機械や産業用ロボットで使用されてきた光学式エンコーダは、高分解能は実現できているが、LEDやフォトディテクタなど光学部品を使用するため、油、埃、粉塵、熱などに弱いことが問題視されている。 In recent years, high resolution, high durability, and high reliability are required for encoders used for detecting the rotation angle of joints of machine tools and industrial robots. Optical encoders used so far in machine tools and industrial robots have achieved high resolution, but use optical components such as LEDs and photodetectors, so they are vulnerable to oil, dust, dust and heat. It is regarded as a problem.
このため、工作機械や産業用ロボットが稼働する過酷な環境で使用されるエンコーダには、高耐久性及び高信頼性を備えた磁気エンコーダが使用され始めている。そして、近年、小型かつ高分解能の磁気式エンコーダの要求が高まってきている。
従来から、磁気式回転角検出器において、円盤状の磁性体をスリット形状に加工した磁性体スリットをモータに取り付け、磁性体スリットの回転に伴う磁界変化を磁気センサによって検出する方法がある。
For this reason, magnetic encoders having high durability and high reliability have begun to be used for encoders used in harsh environments where machine tools and industrial robots operate. In recent years, there has been an increasing demand for small and high-resolution magnetic encoders.
Conventionally, in a magnetic rotation angle detector, there is a method in which a magnetic slit obtained by processing a disk-shaped magnetic body into a slit shape is attached to a motor, and a magnetic field change accompanying the rotation of the magnetic slit is detected by a magnetic sensor.
例えば、特許文献1には、磁気エンコーダにおいて、磁性体スリット板と平板磁石との間に検出体を配置し、検出体において磁性体スリット板とほぼ同一径の円周状に複数の磁気抵抗素子を配置することが記載されている。
また、例えば、特許文献2には、1回転する毎に磁極がn回(nは1以上の整数)変化するように着磁された円盤状の磁石と、この磁石と一体に回転し1回転する毎に磁束透過率がm回(mは2以上の整数で、m>n)変化するように磁束透過率の高い部分と低い部分とが交互に繰り返される磁性体スリット板と、この磁性体スリット板を通った磁石からの磁気を検出する磁気センサと、この磁気センサ第2の補助角度検出センサの出力から磁石の回転角度を求める演算部とを備えた磁気式回転角検出器が開示されている。
For example, in
Further, for example, in
また、例えば、特許文献3には、磁性体からなる回転部が回転軸に対して偏心した場合でも磁気センサの出力電圧振幅の変化を小さくし、回転部の回転の検出精度を向上させるようにするために、回転部は、この回転部が回転した際に、磁気センサまでの距離に変化をもたらす形状変化部を回転部の円周方向に沿って複数備え、磁気センサは、回転部の板厚方向において形状変化部に対向するように回転軸の軸心に対して垂直な平面上に配置され、バイアス磁石は、回転軸の軸心に対して平行な方向に着磁されている磁気エンコーダが開示さている。
Further, for example, in
しかしながら、上述した特許文献1では、絶対的な回転角度を検出するためには磁性体スリット板に同心円状に複数周波数の信号トラックを設ける必要があり、回転円板の面積が大きくなり、回転検出器が大型化するという問題がある。
また、上述した特許文献2では、スリットと多極着磁された磁石が必要となり、構造が複雑になってしまう。また、回転角度の検出の精度も不十分であった。
However, in
Further, in
また、上述した特許文献3では、回転のインデックス信号を得ることはできるが、絶対角度を検出することはできないという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高い分解能で絶対的な回転角度を検出でき、かつ、小型な絶対角度検出装置及びその磁気エンコーダ並びに角度検出磁気センサを提供することにある。
In
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to detect an absolute rotation angle with high resolution, and to provide a small absolute angle detection device, a magnetic encoder thereof, and an angle detection. It is to provide a magnetic sensor.
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、円盤状の磁性体に、回転方向に沿って環状に複数の主角度検出用スリット(10a)が配置された主角度検出用トラック(10)と、該主角度検出用トラック(10)の外周に環状に複数の第1の補助角度検出用スリット(11a)が配置された第1の補助角度検出用トラック(11)と、前記主角度検出用トラック(10)の内周に環状に複数の第2の補助角度検出用スリット(12a)が配置された第2の補助角度検出用トラック(12)とが設けられている回転盤(1)と、該回転盤(1)の近傍に配置されたバイアス磁石(2)と、前記バイアス磁石(2)からの磁場を検出するために前記主角度検出用トラック(10)の領域内に設けられた主角度検出用磁気センサ(30)と、前記バイアス磁石(2)からの磁場を検出するために前記第1の補助角度検出用トラック(11)の領域内に設けられた第1の補助角度検出用磁気センサ(31)と、前記バイアス磁石(2)からの磁場を検出するために前記第2の補助角度検出用トラック(12)の領域内に設けられた第2の補助角度検出用磁気センサ(32)とを有する角度検出磁気センサ(3)と、を備え、前記回転盤(1)の径方向に沿って内周側から順に、前記第2の補助角度検出用磁気センサ(32)と前記主角度検出磁気センサ(30)と前記第1の補助角度検出用磁気センサ(31)が配置されていることを特徴とする絶対角度検出装置である。(図1,図2,図3)
The present invention has been made in order to achieve such an object. The invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記主角度検出用トラック(10)に、前記回転方向に沿って環状に2m+n個の前記複数の主角度検出用スリット(10a)が配置され(m、nは1以上の整数)、前記第1の補助角度検出用トラック(11)に、前記回転方向に沿って環状に2m+n−1個の前記複数の第1の補助角度検出用スリット(11a)が配置されていることを特徴とする。(図2)
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記第2の補助角度検出用トラック(12)は、前記回転方向に沿って環状に2m+n−2m個の前記複数の第2の補助角度検出用スリット(12a)が配置されていることを特徴とする。(図2)
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the main angle detection track (10) is configured to detect 2 m + n main angles in a ring shape along the rotation direction. A slit (10a) is arranged (m and n are integers greater than or equal to 1), and the second auxiliary angle detection track (11) is annularly arranged along the rotation direction with 2 m + n −1 number of the plurality of second One auxiliary angle detection slit (11a) is arranged. (Figure 2)
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the second auxiliary angle detection track (12) includes 2 m + n −2 m of the annular track along the rotation direction. A plurality of second auxiliary angle detection slits (12a) are arranged. (Figure 2)
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発明において、前記主角度検出用磁気センサ(30)は、前記主角度検出用トラック(10)の円周上の上方又は下方に配置され、前記第1の補助角度検出用磁気センサ(31)は、前記第1の補助角度検出用トラック(11)の円周上の上方又は下方に配置され、前記第2の補助角度検出用磁気センサ(32)は、前記第2の補助角度検出用トラック(12)の円周上の上方又は下方に配置されていることを特徴とする。(図3) According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the main angle detecting magnetic sensor (30) is a circle of the main angle detecting track (10). The first auxiliary angle detection magnetic sensor (31) is arranged above or below the circumference, and is arranged above or below the circumference of the first auxiliary angle detection track (11). The second auxiliary angle detection magnetic sensor (32) is arranged above or below the circumference of the second auxiliary angle detection track (12). (Figure 3)
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発明において、前記バイアス磁石(2)は、前記主角度検出用磁気センサ(30)と前記第1の補助角度検出用磁気センサ(31)及び前記第2の補助角度検出用磁気センサ(32)を挟んで前記回転盤(1)と反対側に配置されていることを特徴とする。(図3)
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発明において、前記角度検出磁気センサ(3)は、半導体磁気抵抗素子であることを特徴とする。
The invention according to
The invention according to
また、請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発明において、前記角度検出磁気センサ(3)は、前記回転盤(1)にシャフト(4)を介して設けられた固定盤(5)上に、第1の補助角度検出用半導体磁気抵抗素子と主角度検出用半導体磁気抵抗素子と第2の補助角度検出用半導体磁気抵抗素子の順に並置されている磁気センサであることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
また、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発明において、前記複数の各スリット(10a,11a,12a)は、内径側から外径側に向かって幅が広がる台形状であることを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記第1の補助角度検出用半導体磁気抵抗素子と前記主角度検出用半導体磁気抵抗素子と前記第2の補助角度検出用半導体磁気抵抗素子の順に、前記半導体磁気抵抗素子の感磁部の幅が狭いことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of
The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8, wherein the first auxiliary angle detecting semiconductor magnetoresistive element, the main angle detecting semiconductor magnetoresistive element, and the second auxiliary angle detecting. In the order of the semiconductor magnetoresistive elements for use, the width of the magnetically sensitive portion of the semiconductor magnetoresistive elements is narrow.
また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、前記半導体磁気抵抗素子において、前記感磁部の径方向の長さをdとし、前記回転盤(1)の前記各スリット(10a,11a,12a)の径方向の長さをWとしたときに、その比であるW/dが、1以上であることを特徴とする。(図8)
また、請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の発明において、前記W/dが、2以上であることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the ninth aspect, in the semiconductor magnetoresistive element, a radial length of the magnetically sensitive portion is d, and each of the rotating discs (1) is When the length in the radial direction of the slits (10a, 11a, 12a) is W, the ratio W / d is 1 or more. (Fig. 8)
The invention described in
また、請求項12に記載の発明は、請求項9乃至11のいずれか一項に記載の発明において、前記半導体磁気抵抗素子は、基板上に半導体結晶を成長させた薄膜層を感磁部の動作層とする薄膜半導体磁気抵抗素子であることを特徴とする。
また、請求項13に記載の発明は、請求項9乃至11のいずれか一項に記載の発明において、前記各スリット(10a,11a,12a)の径方向の中心に対して前記各スリット(10a,11a,12a)に対向する前記半導体磁気抵抗素子の径方向の中心を、径方向に外側にずらすことを特徴とする。(図8)
また、請求項14に記載の発明は、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の回転盤の絶対角度検出装置を備えていることを特徴とする磁気エンコーダである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor magnetoresistive element according to any one of the ninth to eleventh aspects, the semiconductor magnetoresistive element includes a thin film layer formed by growing a semiconductor crystal on a substrate. It is a thin film semiconductor magnetoresistive element used as an operation layer.
The invention according to claim 13 is the invention according to any one of claims 9 to 11, wherein each of the slits (10a) with respect to the radial center of each of the slits (10a, 11a, 12a). , 11a, 12a), the radial center of the semiconductor magnetoresistive element is shifted outward in the radial direction. (Fig. 8)
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a magnetic encoder comprising the rotating disk absolute angle detecting device according to any one of the first to thirteenth aspects.
また、請求項15に記載の発明は、回転盤(1)の主角度を検出する主角度検出用磁気センサ(30)と、前記回転盤(1)の第1の補助角度を検出する第1の補助角度検出用磁気センサ(31)と、前記主角度検出用磁気センサ(30)を挟んで、前記第1の補助角度検出用磁気センサ(31)とは反対側に配置された、前記回転盤(1)の第2の補助角度を検出する第2の補助角度検出用磁気センサ(32)と、前記主角度と前記第1の補助角度及び前記第2の補助角度とに基づいて、ノギスの原理で前記回転盤(1)の絶対角度を検出することを特徴とする角度検出磁気センサである。 According to a fifteenth aspect of the present invention, a main angle detecting magnetic sensor (30) for detecting a main angle of the rotating disk (1) and a first auxiliary angle for detecting the first auxiliary angle of the rotating disk (1). The auxiliary angle detecting magnetic sensor (31) and the main angle detecting magnetic sensor (30) are disposed on the opposite side of the first auxiliary angle detecting magnetic sensor (31). Based on the second auxiliary angle detection magnetic sensor (32) for detecting the second auxiliary angle of the panel (1), and the main angle, the first auxiliary angle, and the second auxiliary angle. The angle detection magnetic sensor is characterized in that the absolute angle of the rotating disk (1) is detected based on the principle described above.
また、請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の発明において、前記主角度検出用磁気センサ(30)と前記第1の補助角度検出用磁気センサ(31)及び前記第2の補助角度検出用磁気センサ(32)の感磁部は、長方形状であり、
前記第1の補助角度検出用磁気センサ(31)と前記主角度検出用磁気センサ(30)と前記第2の補助角度検出用磁気センサ(32)の順に、前記感磁部の長辺が短くなるように構成されていることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, the main angle detecting magnetic sensor (30), the first auxiliary angle detecting magnetic sensor (31), and the second auxiliary in the invention according to the fifteenth aspect. The magnetic sensing part of the angle detection magnetic sensor (32) has a rectangular shape,
In the order of the first auxiliary angle detection magnetic sensor (31), the main angle detection magnetic sensor (30), and the second auxiliary angle detection magnetic sensor (32), the long side of the magnetic sensing portion is short. It is comprised so that it may become.
また、請求項17に記載の発明は、請求項15又は16に記載の発明において、前記主角度検出用磁気センサ(30)の出力信号と前記第1の補助角度検出用磁気センサ(31)の出力信号との第1の差分を演算する第1のノギス演算部(21)と、前記主角度検出用磁気センサ(30)の出力信号と前記第2の補助角度検出用磁気センサ(32)の出力信号との第2の差分を演算する第2のノギス演算部(22)とを備え、前記第1のノギス演算部(21)の出力信号と、前記第2のノギス演算部(22)の出力信号と、前記主角度検出用磁気センサ(30)の出力信号とに基づいて、前記回転盤(1)の絶対角度を検出することを特徴とする。(図7)
また、請求項18に記載の発明は、請求項15乃至17のいずれか一項に記載の発明において、前記固定盤(5)上に、前記第1の補助角度検出用磁気センサ(31)と前記主角度検出用磁気センサ(30)と前記第2の補助角度検出用磁気センサ(32)の順に並置されてパッケージされていることを特徴とする。(図10(a))
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention of the fifteenth or sixteenth aspect, the output signal of the main angle detecting magnetic sensor (30) and the first auxiliary angle detecting magnetic sensor (31). A first vernier caliper (21) for calculating a first difference from the output signal; an output signal from the main angle detection magnetic sensor (30); and a second auxiliary angle detection magnetic sensor (32). A second caliper calculating unit (22) for calculating a second difference from the output signal, and the output signal of the first caliper calculating unit (21) and the second caliper calculating unit (22). The absolute angle of the rotating disk (1) is detected based on the output signal and the output signal of the main angle detection magnetic sensor (30). (Fig. 7)
The invention according to claim 18 is the invention according to any one of
本発明によれば、高い分解能で絶対的な回転角度を検出でき、かつ、小型な絶対角度検出装置及びその磁気エンコーダ並びに角度検出磁気センサを実現することができる。 According to the present invention, an absolute rotation angle can be detected with high resolution, and a small absolute angle detection device, its magnetic encoder, and angle detection magnetic sensor can be realized.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明に係る絶対角度検出装置の実施形態を説明するための全体構成図である。図中符号1は回転盤、2はバイアス磁石、3は角度検出磁気センサ、4はシャフト、5は固定盤(基板)を示している。
本発明の実施形態は、シャフト4と、このシャフト4に固定されている磁性体の回転盤1と、固定盤5に設けられた角度検出磁気センサ3とバイアス磁石2とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining an embodiment of an absolute angle detection device according to the present invention. In the figure,
The embodiment of the present invention includes a
また、回転軸となるシャフト4の中心軸に対して垂直となるように回転盤1が固定されている。回転盤1は、回転軸となるシャフト4に対してベアリングを介して回転軸と同期して回転するように構成されている。
また、回転盤1に対して垂直方向に離間して固定盤5が配置されている。なお、固定盤5は、回転盤1に対して回転せずに固定されている。また、固定盤5上であって、回転盤1側に角度検出磁気センサ3が配置され、その反対側にバイアス磁石2が配置されている。
本実施形態では、回転盤1は、円盤状の磁性体にスリットが加工されており、回転盤1の回転に伴う磁界変化を角度検出磁気センサ3によって検出するように構成されている。
Further, the
In addition, a fixed
In the present embodiment, the
図2は、図1に示した回転盤の上面図及びシャフトの断面図である。図中符号10は主角度検出用トラック、10aは主角度検出用スリット、11は第1の補助角度検出用トラック、11aは第1の補助角度検出用スリット、12は第2の補助角度検出用トラック、12aは第2の補助角度検出用スリットを示している。
回転盤1は、円盤状の磁性体に、回転方向に沿って環状に複数の主角度検出用スリット10aが配置された主角度検出用トラック10と、この主角度検出用トラック10の外周に環状に複数の第1の補助角度検出用スリット11aが配置された第1の補助角度検出用トラック11と、主角度検出用トラック10の内周に環状に複数の第2の補助角度検出用スリット12aが配置された第2の補助角度検出用トラック12とが設けられている。また、バイアス磁石2は、回転盤1の近傍に配置されている。
FIG. 2 is a top view of the rotating disk shown in FIG. 1 and a cross-sectional view of the shaft. In the figure,
The
主角度検出用トラック10は、例えば、回転方向に沿って環状に2m+n個の主角度検出用スリット10aが配置され(m、nは1以上の整数)、第1の補助角度検出用トラック11が、回転方向に沿って環状に2m+n−1個の第1の補助角度検出用スリット11aが配置されている。それによって、ノギスの原理により精度良く角度を検出することができる。
また、第2の補助角度検出用トラック12は、回転方向に沿って環状に2m+n−2m個の第2の補助角度検出用スリット12aが配置される。それによって、主角度検出用トラック10と第2の補助角度検出用トラック12とは、2nと2n−1のノギスで角度を検出するため、第2の補助角度検出用トラック12が無いときよりも主角度検出用磁気センサからの出力電圧と第1の補助角度検出用磁気センサからの出力電圧の間の電気的位相ずれに対する許容量が大きくなる。
The main
The second auxiliary
なお、回転盤1を構成する円盤状の磁性体の板厚は、0.4mm以上1.0mm以下とすることが好ましい。板厚が0.4mm以上であれば、バイアス磁石2の吸引力により、面ぶれを抑え、出力電圧振幅の包絡線の幅を一様にすることができる。一方、板厚が1.0mm以下であれば、フォトエッチング加工でスリットを作成する際、コーナーRが0.5mm以上となり、コーナーRによる出力電圧振幅低下を抑制することができる。
In addition, it is preferable that the plate | board thickness of the disk shaped magnetic body which comprises the
また、第2の補助角度検出用トラック12は、回転方向に沿って環状に2m+n−2m個の複数の第2の補助角度検出用スリット12aが配置されている。また、上述した複数の各スリット10a,11a,12aは、内径側から外径側に向かって円周方向の幅が広がる台形状である。
また、上述した回転盤の絶対角度検出装置は、磁気エンコーダに用いることが可能である。
The second auxiliary
Moreover, the absolute angle detection device for a rotary disk described above can be used for a magnetic encoder.
図3は、図1及び図2に示した各トラックに対応する各磁気センサの位置関係を説明するための図である。図中符号30は主角度検出用磁気センサ、31は第1の補助角度検出用磁気センサ、32は第2の補助角度検出用磁気センサを示している。
角度検出磁気センサ3は、バイアス磁石2からの磁場を検出するために主角度検出用トラック10の領域内に設けられた主角度検出用磁気センサ30と、バイアス磁石2からの磁場を検出するために第1の補助角度検出用トラック11の領域内に設けられた第1の補助角度検出用磁気センサ31と、バイアス磁石2からの磁場を検出するために第2の補助角度検出用トラック12の領域内に設けられた第2の補助角度検出用磁気センサ32とを有している。
FIG. 3 is a diagram for explaining the positional relationship between the magnetic sensors corresponding to the tracks shown in FIGS. 1 and 2. In the figure,
The angle detection
また、固定盤5の径方向に沿って内周側から順に、第2の補助角度検出用磁気センサ32と主角度検出磁気センサ30と第1の補助角度検出用磁気センサ31とが配置されている。
また、各トラック10,11,12に対応するように、主角度検出用磁気センサ30は、主角度検出用トラック10の上方又は下方に配置され、第1の補助角度検出用磁気センサ31は、第1の補助角度検出用トラック11の円周上の上方又は下方に配置され、第2の補助角度検出用磁気センサ32は、第2の補助角度検出用トラック12の上方又は下方に配置されている。
また、バイアス磁石2は、固定盤5上に設けられた主角度検出用磁気センサ30と第1の補助角度検出用磁気センサ31及び第2の補助角度検出用磁気センサ32を挟んで回転盤1と反対側に配置されている。
A second auxiliary angle detection
In addition, the main angle detection
In addition, the
また、角度検出磁気センサ3は、半導体磁気抵抗素子であることが好ましく、回転盤1にシャフト4を介して設けられた固定盤5上に、第1の補助角度検出用半導体磁気抵抗素子と主角度検出用半導体磁気抵抗素子と第2の補助角度検出用半導体磁気抵抗素子の順に並置されている。
また、第1の補助角度検出用半導体磁気抵抗素子と主角度検出用半導体磁気抵抗素子と第2の補助角度検出用半導体磁気抵抗素子の順に、半導体磁気抵抗素子の感磁部の幅が広くなっている。また、半導体磁気抵抗素子は、基板上に半導体結晶を成長させた薄膜層を感磁部の動作層とする薄膜半導体磁気抵抗素子であることが好ましい。
The angle detection
Further, the width of the magnetic sensing portion of the semiconductor magnetoresistive element becomes wider in the order of the first auxiliary angle detecting semiconductor magnetoresistive element, the main angle detecting semiconductor magnetoresistive element, and the second auxiliary angle detecting semiconductor magnetoresistive element. ing. The semiconductor magnetoresistive element is preferably a thin film semiconductor magnetoresistive element having a thin film layer obtained by growing a semiconductor crystal on a substrate as an operating layer of the magnetosensitive portion.
図4(a)及び(b)は、回転盤のスリットとバイアス磁石と磁気センサの位置関係及びバイアス磁石から出る磁束を示す図である。
主角度検出用磁気センサ30は、主角度検出用トラック10に対応して、回転角の主角度を電気信号として検出する。また、第1の補助角度検出用磁気センサ31は、第1の補助角度検出用トラック11に対応して、回転角の第1の補助角度を電気信号として検出する。また、第2の補助角度検出用磁気センサ32は、第2の補助角度検出用トラック12に対応して、回転角の第2の補助角度を電気信号として検出する。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the positional relationship between the slit of the rotating disk, the bias magnet, and the magnetic sensor, and the magnetic flux emitted from the bias magnet.
The main angle detection
図4(a)に示すように、角度検出磁気センサ3上にスリット1aがきた場合、バイアス磁石2から出る磁束は、N極から出てS極に入るものが多くなり、角度検出磁気センサ3に入る磁束は少なくなる。
一方、図4(b)に示すように、角度検出磁気センサ3上に磁性体の金属部1bがきた場合(スリット1aでない場合)、バイアス磁石2から出力される磁場は、磁性体へとひきつけられるため、図4(a)のときと比較して磁束密度は大きくなる。
この角度検出磁気センサ3に入力される磁束密度の変化により、角度検出磁気センサ3は、正弦波出力電圧信号を提供する。
As shown in FIG. 4A, when the slit 1 a comes on the angle detection
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the
Due to the change in magnetic flux density input to the angle detection
図5は、主角度検出用トラックの2周期における各角度検出用磁気センサの出力電圧信号を示す図で、m=2、n=3のときにおける回転盤1を回転させたときの、各角度検出用磁気センサ30,31,32の出力信号を示している。横軸の角度は、回転盤1において、主角度検出用トラック10の主角度検出用スリットから隣接する主角度検出用スリットまでの1周期を360度(電気角)としたときの各磁気センサの出力電圧信号を表している。
FIG. 5 is a diagram showing the output voltage signal of each angle detection magnetic sensor in two cycles of the main angle detection track. Each angle when the
図5に示すように、第1の補助角度検出用磁気センサ31の出力電圧信号は、第1の補助角度検出用トラック11に対応して、主角度検出用磁気センサ30の正弦波出力電圧信号に対して位相がずれた波形となる。また、第2の補助角度検出用磁気センサ32の出力信号は、第2の補助角度検出用トラック12に対応して、主角度検出用磁気センサ30の正弦波出力電圧信号に対して位相がずれた波形となる。
As shown in FIG. 5, the output voltage signal of the first auxiliary angle detection
図6(a)乃至(c)は、回転盤一回転における各磁気センサの出力電圧信号を示す図で、図6(a)は、回転盤の一回転における主角度検出用磁気センサの出力電圧信号、図6(b)は、回転盤の一回転における第1の補助角度検出用磁気センサの出力電圧信号、図6(c)は、回転盤の一回転における第2の補助角度検出用磁気センサの出力電圧信号を示している。 FIGS. 6A to 6C are diagrams showing output voltage signals of each magnetic sensor in one rotation of the rotating disk, and FIG. 6A is an output voltage of the magnetic sensor for detecting the main angle in one rotation of the rotating disk. FIG. 6B shows the output voltage signal of the first auxiliary angle detecting magnetic sensor for one rotation of the rotating disk, and FIG. 6C shows the second auxiliary angle detecting magnetism for one rotation of the rotating disk. The sensor output voltage signal is shown.
つまり、m=2、n=3のときにおける回転盤1を一回転させたときの、各角度検出用磁気センサ30,31,32の出力電圧信号である。横軸の角度は、回転盤1が一回転するのを360度(機械角)としたときの各角度検出用磁気センサ30,31,32の出力電圧信号を表している。
主角度検出用磁気センサ31の出力電圧信号は、回転盤1が一回転する間に32個(25)の正弦波を出力する。また、第1の補助角度検出用磁気センサ31の出力電圧信号は、回転盤1が一回転する間に31個(25−1)の正弦波を出力する。また、第2の補助角度検出用磁気センサ32の出力信号は、回転盤1が一回転する間に28個(25−22)の正弦波を出力する。
That is, it is an output voltage signal of each angle detection
The output voltage signal of the main angle detection
図7は、本発明に係る角度検出用磁気センサにおける信号処理を説明するためのブロック図で、各磁気センサの出力電圧から、回転盤の絶対角度を演算するブロック図の一例を示している。図中符号20は電気内挿部、21は第1のノギス演算部、22は第2のノギス演算部、23は絶対角度演算部を示している。なお、図1乃至図3と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
FIG. 7 is a block diagram for explaining signal processing in the magnetic sensor for angle detection according to the present invention, and shows an example of a block diagram for calculating the absolute angle of the rotating disk from the output voltage of each magnetic sensor. In the figure,
第1のノギス演算部21では、ノギスの原理により主角度検出用磁気センサ30の出力電圧信号と第1の補助角度検出用磁気センサ31の出力電圧信号との第1の差分を取り、2m+nの精度の演算を行う。
また、第2のノギス演算部22では、ノギスの原理により主角度検出用磁気センサ32の出力電圧信号と第2の補助角度検出用磁気センサ32の出力電圧信号との第2の差分を取り、2nの精度の演算を行う。
The first
Further, the second
また、電気内挿部20では、主角度検出用磁気センサ30の出力電圧信号を電気内挿して電気角として出力する。角度出力の総分解能は、主角度検出用磁気センサ30の出力信号を電気内挿した電気角分解能を2lとしたときに(lは1以上の整数)、主角度検出用スリットの個数である2m+nの乗算、つまり2l+m+nとなる。
絶対角度演算部23では、第2のノギスの角度演算結果と第1のノギスの演算処理結果を足し合わせることで、主角度検出用磁気センサ30の出力電圧信号と第1の補助角度検出用磁気センサ31の出力電圧信号との間の電気角位相差の許容値を大きくすることが可能となる。
Further, the
The absolute angle calculation unit 23 adds the second caliper angle calculation result and the first caliper calculation processing result, and outputs the output voltage signal of the main angle detection
また、本発明に係る角度検出磁気センサ3は、回転盤1の主角度を検出する主角度検出用磁気センサ30と、回転盤1の第1の補助角度を検出する第1の補助角度検出用磁気センサ31と、主角度検出用磁気センサ30を挟んで、第1の補助角度検出用磁気センサ31とは反対側に配置された、回転盤1の第2の補助角度を検出する第2の補助角度検出用磁気センサ32と、主角度と前記第1の補助角度及び前記第2の補助角度とに基づいて、ノギスの原理で回転盤1の絶対角度を検出する。
また、角度検出磁気センサ3は、主角度検出用磁気センサ30と第1の補助角度検出用磁気センサ31及び第2の補助角度検出用磁気センサ32の感磁部は、長方形状であり、第1の補助角度検出用磁気センサ31と主角度検出用磁気センサ30と第2の補助角度検出用磁気センサ32の順に、感磁部の長辺が短くなるように構成されている。
The angle detection
In the angle detection
図8は、スリットと半導体磁気抵抗素子の感磁部との位置関係を示す図である。
スリット(回転盤の空隙部分、つまり穴の部分)の径方向の長さをWとし、各角度検出磁気センサの感磁部の径方向の長さをdとする。また、スリットの径方向の長さWのうち、各角度検出磁気センサの長さdを除いた内径側の長さをXとし、外径側の長さをYとする。
つまり、磁気センサの一種である半導体磁気抵抗素子において、感磁部の径方向の幅をdとし、回転盤1の各スリット10a,11a,12aの径方向の長さをWとしたときに、その比であるW/dが、1以上であることが好ましい。また、W/dが、2以上であることが好ましい。
また、各スリット10a,11a,12aの径方向の中心に対して各スリット10a,11a,12aに対向する半導体磁気抵抗素子の径方向の中心を、径方向に外側にずらすように構成されている。
FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship between the slit and the magnetic sensitive part of the semiconductor magnetoresistive element.
The length in the radial direction of the slit (the void portion of the rotating disk, that is, the hole) is W, and the radial length of the magnetically sensitive portion of each angle detection magnetic sensor is d. Of the length W in the radial direction of the slit, the length on the inner diameter side excluding the length d of each angle detection magnetic sensor is X, and the length on the outer diameter side is Y.
That is, in a semiconductor magnetoresistive element which is a kind of magnetic sensor, when the radial width of the magnetic sensing portion is d and the radial length of each
Further, the radial center of the semiconductor magnetoresistive element facing each
図9(a)乃至(c)は、図8に示したスリットの径方向の長さWと、半導体磁気抵抗素子の感磁部の径方向の長さdとの比率W/dに対する、出力電圧振幅変化率、及び、出力電圧振幅の関係を示すグラフと、X−Yに対する出力電圧振幅のグラフを示す図である。図9(a)は、エンコーダの偏芯±100μm時におけるW/dに対する出力電圧振幅変化率の関係を示す図で、図9(b)は、W/dに対する出力電圧振幅の関係を示す図で、図9(c)は、図8に示したXとYの差分であるX−Yと出力電圧振幅の関係を示す図である。 FIGS. 9A to 9C show the output with respect to the ratio W / d between the radial length W of the slit shown in FIG. 8 and the radial length d of the magnetic sensitive portion of the semiconductor magnetoresistive element. It is a figure which shows the graph which shows the relationship between a voltage amplitude change rate and an output voltage amplitude, and the graph of the output voltage amplitude with respect to XY. FIG. 9A is a diagram showing the relationship of the output voltage amplitude change rate with respect to W / d when the encoder has an eccentricity of ± 100 μm, and FIG. 9B is a diagram showing the relationship of the output voltage amplitude with respect to W / d. FIG. 9C is a diagram showing the relationship between XY, which is the difference between X and Y shown in FIG. 8, and the output voltage amplitude.
図9(a)において、エンコーダの偏芯±100μm時における出力電圧振幅変化率とは、回転盤の偏芯(回転の中心軸からずれること)に起因する半導体磁気抵抗素子の回転盤一回転における出力電圧振幅の最大値と最小値の比のことである。偏芯としては、回転盤のスリットの回転中心とシャフト用の穴の中心とのずれ、及び回転盤を、回転軸を構成するシャフトに組み付ける際に生じる中心軸ずれなどが挙げられる。
出力電圧振幅変化率を約10%以内に収めれば、演算処理回路によって精度良く角度演算可能であり、図9(a)に示すように、W/dが1以上であることが好ましい。また、W/dが2以上であれば、角度検出半導体磁気抵抗素子の出力電圧の変化率は5%以内となり、より精度良く角度演算可能となる。
In FIG. 9A, the output voltage amplitude change rate when the encoder eccentricity is ± 100 μm is the rotation of the rotating plate of the semiconductor magnetoresistive element caused by eccentricity of the rotating plate (deviation from the central axis of rotation). It is the ratio between the maximum value and the minimum value of the output voltage amplitude. Examples of the eccentricity include a deviation between the rotation center of the slit of the rotating disk and the center of the hole for the shaft, and a center axis deviation generated when the rotating disk is assembled to the shaft constituting the rotation axis.
If the output voltage amplitude change rate is within about 10%, the angle can be calculated with high precision by the arithmetic processing circuit, and it is preferable that W / d is 1 or more as shown in FIG. If W / d is 2 or more, the rate of change of the output voltage of the angle detection semiconductor magnetoresistive element is within 5%, and the angle can be calculated with higher accuracy.
図9(b)において、W/dを大きくしていくと、スリットの位置が上述した図4(a)のとき、つまり半導体磁気抵抗素子3上にスリット1aがきた場合、バイアス磁石2にから出る磁束でN極から出てS極に入るものがより多くなり、角度検出磁気センサの磁束に入る磁束が少なくなる。そのため、金属部分とスリット(回転盤の空隙部分、つまり穴の部分)での磁束密度差がより大きくなり、出力電圧振幅は大きくなる。
In FIG. 9B, when W / d is increased, when the slit position is in the above-described FIG. 4A, that is, when the slit 1a comes on the
図9(b)に示すように、W/dが3以上であれば、十分な半導体磁気抵抗素子の出力電圧振幅を確保でき、後段の演算処理回路で精度良く演算処理が可能な出力電圧振幅を確保できる。
以上をまとめると、スリット(回転盤の空隙部分、つまり穴の部分)の径方向の長さWと、半導体磁気抵抗素子の径方向の長さdとの間に、偏芯による出力変化率及び出力電圧振幅の大きさを鑑みて、W/dが1以上である関係があることが好ましく、より好ましくは2以上であり、さらに好ましくは3以上である。
As shown in FIG. 9B, when W / d is 3 or more, a sufficient output voltage amplitude of the semiconductor magnetoresistive element can be secured, and the output voltage amplitude that can be accurately processed by the subsequent processing circuit. Can be secured.
To summarize the above, the output change rate due to eccentricity and the length W in the radial direction of the slit (the gap portion of the rotating disk, that is, the hole portion) and the length d in the radial direction of the semiconductor magnetoresistive element and In view of the magnitude of the output voltage amplitude, it is preferable that W / d is 1 or more, more preferably 2 or more, and further preferably 3 or more.
図9(c)において、出力電圧振幅が最大となるには、半導体磁気抵抗素子の径方向の中心位置は、スリット穴の径方向の中心部(X−Y=0)よりも外径側(X−Y>0)であることが好ましい。
これは、円盤が曲率を有するため、スリット穴の形状は長方形ではなく、内径側から外径側に向かって幅が広がる台形であるため、内径側よりも外形側の方がスリットの幅が広いため、前述したように金属部分とスリットでの磁束密度変化が大きくなり、出力電圧振幅の最大値が、スリット穴の径方向の中心部(X−Y=0)よりも外径側(X−Y>0)にずれるのである。
In FIG. 9C, in order to maximize the output voltage amplitude, the center position in the radial direction of the semiconductor magnetoresistive element is on the outer diameter side (X−Y) with respect to the central portion (XY = 0) in the radial direction of the slit hole. Y> 0) is preferred.
This is because the disk has a curvature, so the shape of the slit hole is not a rectangle, but a trapezoid whose width increases from the inner diameter side to the outer diameter side, so the slit width is wider on the outer diameter side than on the inner diameter side. Therefore, as described above, the change in magnetic flux density between the metal portion and the slit is increased, and the maximum value of the output voltage amplitude is larger than the central portion (X−Y = 0) in the radial direction of the slit hole (X− Y> 0).
図10(a)及び(b)は、角度検出磁気センサのパッケージング状態を示す図で、図10(a)は、角度検出磁気センサの一例であり、第1の補助角度検出用磁気センサ31と主角度検出用磁気センサ30と第2の補助角度検出用磁気センサ32とが1つのチップ上に並置し、パッケージングしたもので、図10(b)は、各々の角度検出用磁気センサを別々にパッケージングしたものを3つ並べて使用する形態を示す図である。なお、図中符号3a,3b,3cは角度検出磁気センサを配置したチップ、6a,6b,6cはパッケージを示している。
FIGS. 10A and 10B are views showing the packaging state of the angle detection magnetic sensor, and FIG. 10A is an example of the angle detection magnetic sensor. The first auxiliary angle detection
本実施形態において、各角度検出用磁気センサは、基板上に半導体結晶を成長させた薄膜層を感磁部の動作層とする薄膜半導体磁気抵抗素子であることが好ましい。小型の磁気エンコーダを実現するためには上述したWの値を小さくする方がよい。その場合、W/dの値を一定値以上に保つためには、半導体磁気抵抗素子の感磁部の径方向の長さdを小さくする必要がある。半導体磁気抵抗素子による発熱量を抑えるためには、抵抗値をある一定値以上にする必要がある。抵抗値を保ちつつ、dを小さくするためには、半導体磁気抵抗素子のシート抵抗値を大きくしなければならないが、これは薄膜半導体磁気抵抗素子が好適である。また、回転盤1の絶対角度を高精度に検出するためには、本実施形態のように、磁気センサからの出力電圧を出来るだけ正弦波や余弦波に近づけることが重要であり、つまり出力電圧の歪を出来るだけ少なくするのにも、磁気センサは半導体磁気抵抗素子が好適である。
In the present embodiment, each angle detecting magnetic sensor is preferably a thin film semiconductor magnetoresistive element having a thin film layer obtained by growing a semiconductor crystal on a substrate as an operating layer of the magnetic sensitive portion. In order to realize a small magnetic encoder, it is better to reduce the value of W described above. In that case, in order to keep the value of W / d above a certain value, it is necessary to reduce the radial length d of the magnetically sensitive portion of the semiconductor magnetoresistive element. In order to suppress the amount of heat generated by the semiconductor magnetoresistive element, it is necessary to set the resistance value to a certain value or more. In order to reduce d while maintaining the resistance value, it is necessary to increase the sheet resistance value of the semiconductor magnetoresistive element, and this is preferably a thin film semiconductor magnetoresistive element. Further, in order to detect the absolute angle of the
また、本実施形態では、第1の補助角度用磁気センサ31と主角度検出用磁気センサ30と第2の補助角度用磁気センサ32との順に、1つのチップ上に並置されている。主角度検出用磁気センサ30を真ん中に配置して、その両側に各補助角度用磁気センサ31,32が配置される構成は、チップをリードフレームダイボンディングする際に生じる角度θずれの、主角度検出用磁気センサからの出力電圧と補助角度検出用磁気センサからの出力電圧との電気的位相ずれに対する影響を低減することができる。つまり、後段の演算処理の中心となる主角度検出用磁気センサ30を、中央に配置することによって、ダイボンンディング時の角度ずれによる出力電圧の位相ずれを小さくでき、後段の演算処理への影響を少なくすることができるのである。
In the present embodiment, the first auxiliary angle
また、図10(b)のように、各々の角度検出用磁気センサを別々にパッケージングしたものを3つ並べて基板に実装し使用する形態に比べ、図10(a)のように、各々の角度検出用磁気センサを1つのチップ上に並置したものをパッケージングしたものを実装使用する形態が、各角度検出用磁気センサからの出力電圧の電気的位相ずれの観点から好ましい。
複数の角度検出用トラックのスリットに対応する角度検出用磁気センサとして、複数の角度検出用磁気センサを1つのチップ上に配置して実現することで、複数の角度検出用磁気センサからの出力電圧間の電気的位相ずれは、ダイボンディング時の角度θずれのみを考慮すればいいことになる。
また、角度検出用磁気センサ間の距離D=W+Sを最適化することにより(なお、Sは、径方向のスリット間の距離)、複数の角度検出用磁気センサからの出力電圧間の電気的位相ずれDsinθを最適な値とすることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 10 (b), each of the angle detection magnetic sensors separately packaged in a three-sided form mounted on a substrate is used, as shown in FIG. 10 (a). A form in which an angle detection magnetic sensor arranged in parallel on one chip is packaged and used is preferable from the viewpoint of an electrical phase shift of an output voltage from each angle detection magnetic sensor.
By implementing a plurality of angle detection magnetic sensors on one chip as an angle detection magnetic sensor corresponding to a plurality of angle detection track slits, output voltages from the plurality of angle detection magnetic sensors are realized. For the electrical phase shift between them, only the angle θ shift during die bonding should be considered.
Also, by optimizing the distance D = W + S between the angle detection magnetic sensors (where S is the distance between the radial slits), the electrical phase between the output voltages from the plurality of angle detection magnetic sensors. The deviation Dsinθ can be set to an optimum value.
1 回転盤
1a スリット
1b 金属部
2 バイアス磁石
3,3a,3b,3c 角度検出磁気センサ
4 シャフト
5 固定盤(基板)
6 パッケージ
6a,6b,6c パッケージ
10 主角度検出用トラック
10a 主角度検出用スリット
11 第1の補助角度検出用トラック
11a 第1の補助角度検出用スリット
12 第2の補助角度検出用トラック
12a 第2の補助角度検出用スリット
20 電気内挿部
21 第1のノギス演算部
22 第2のノギス演算部
23 絶対角度演算部
30 主角度検出用磁気センサ
31 第1の補助角度検出用磁気センサ
32 第2の補助角度検出用磁気センサ
DESCRIPTION OF
6
Claims (18)
該回転盤の近傍に配置されたバイアス磁石と、
前記バイアス磁石からの磁場を検出するために前記主角度検出用トラックの領域内に設けられた主角度検出用磁気センサと、前記バイアス磁石からの磁場を検出するために前記第1の補助角度検出用トラックの領域内に設けられた第1の補助角度検出用磁気センサと、前記バイアス磁石からの磁場を検出するために前記第2の補助角度検出用トラックの領域内に設けられた第2の補助角度検出用磁気センサとを有する角度検出磁気センサと、を備え、
前記回転盤の径方向に沿って内周側から順に、前記第2の補助角度検出用磁気センサと前記主角度検出用磁気センサと前記第1の補助角度検出用磁気センサが配置されている絶対角度検出装置。 A main angle detection track in which a plurality of main angle detection slits are annularly arranged along the rotation direction in a disk-like magnetic body, and a plurality of first auxiliary angles in an annular shape on the outer periphery of the main angle detection track A first auxiliary angle detection track in which detection slits are arranged, and a second auxiliary angle detection track in which a plurality of second auxiliary angle detection slits are arranged annularly on the inner periphery of the main angle detection track. A turntable provided with a track;
A bias magnet disposed in the vicinity of the turntable;
A main angle detection magnetic sensor provided in a region of the main angle detection track for detecting the magnetic field from the bias magnet, and the first auxiliary angle detection for detecting the magnetic field from the bias magnet. A first auxiliary angle detection magnetic sensor provided in the track area and a second auxiliary angle detection magnetic sensor provided in the second auxiliary angle detection track area for detecting the magnetic field from the bias magnet. An angle detection magnetic sensor having an auxiliary angle detection magnetic sensor,
The second auxiliary angle detecting magnetic sensor, the main angle detecting magnetic sensor, and the first auxiliary angle detecting magnetic sensor are arranged in this order from the inner peripheral side along the radial direction of the rotating disk. Angle detection device.
前記第1の補助角度検出用磁気センサは、前記第1の補助角度検出用トラックの円周上の上方又は下方に配置され、
前記第2の補助角度検出用磁気センサは、前記第2の補助角度検出用トラックの円周上の上方又は下方に配置されている請求項1乃至3のいずれか一項に記載の絶対角度検出装置。 The main angle detection magnetic sensor is arranged above or below the circumference of the main angle detection track,
The first auxiliary angle detection magnetic sensor is disposed above or below the circumference of the first auxiliary angle detection track,
The absolute angle detection according to any one of claims 1 to 3, wherein the second auxiliary angle detection magnetic sensor is arranged above or below the circumference of the second auxiliary angle detection track. apparatus.
前記回転盤の第1の補助角度を検出する第1の補助角度検出用磁気センサと、
前記主角度検出用磁気センサを挟んで、前記第1の補助角度検出用磁気センサとは反対側に配置された、前記回転盤の第2の補助角度を検出する第2の補助角度検出用磁気センサと、
前記主角度と前記第1の補助角度及び前記第2の補助角度とに基づいて、ノギスの原理で前記回転盤の絶対角度を検出する角度検出磁気センサ。 A main angle detection magnetic sensor for detecting the main angle of the turntable;
A first auxiliary angle detecting magnetic sensor for detecting a first auxiliary angle of the rotating disk;
A second auxiliary angle detection magnet for detecting a second auxiliary angle of the rotating disk, which is disposed on the opposite side of the first auxiliary angle detection magnetic sensor with the main angle detection magnetic sensor interposed therebetween. A sensor,
An angle detection magnetic sensor that detects an absolute angle of the rotating disk based on the caliper principle based on the main angle, the first auxiliary angle, and the second auxiliary angle.
前記第1の補助角度検出用磁気センサと前記主角度検出用磁気センサと前記第2の補助角度検出用磁気センサの順に、前記感磁部の長辺が短くなるように構成されている請求項15に記載の角度検出磁気センサ。 The magnetic sensitive portions of the main angle detection magnetic sensor, the first auxiliary angle detection magnetic sensor, and the second auxiliary angle detection magnetic sensor are rectangular,
The long side of the magnetic sensing portion is configured to be shorter in the order of the first auxiliary angle detection magnetic sensor, the main angle detection magnetic sensor, and the second auxiliary angle detection magnetic sensor. 15. An angle detection magnetic sensor according to 15.
前記主角度検出用磁気センサの出力信号と前記第2の補助角度検出用磁気センサの出力信号との第2の差分を演算する第2のノギス演算部とを備え、
前記第1のノギス演算部の出力信号と、前記第2のノギス演算部の出力信号と、前記主角度検出用磁気センサの出力信号とに基づいて、前記回転盤の絶対角度を検出する請求項15又は16に記載の角度検出磁気センサ。 A first caliper calculating unit that calculates a first difference between an output signal of the main angle detection magnetic sensor and an output signal of the first auxiliary angle detection magnetic sensor;
A second caliper calculating unit that calculates a second difference between the output signal of the main angle detection magnetic sensor and the output signal of the second auxiliary angle detection magnetic sensor;
The absolute angle of the rotating disk is detected based on an output signal of the first caliper calculating unit, an output signal of the second caliper calculating unit, and an output signal of the main angle detecting magnetic sensor. The angle detection magnetic sensor according to 15 or 16.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014147039A JP6401955B2 (en) | 2014-07-17 | 2014-07-17 | Absolute angle detection device and magnetic encoder thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014147039A JP6401955B2 (en) | 2014-07-17 | 2014-07-17 | Absolute angle detection device and magnetic encoder thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016023980A true JP2016023980A (en) | 2016-02-08 |
JP6401955B2 JP6401955B2 (en) | 2018-10-10 |
Family
ID=55270867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014147039A Active JP6401955B2 (en) | 2014-07-17 | 2014-07-17 | Absolute angle detection device and magnetic encoder thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6401955B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019074397A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Angle detector, angle detection method, and program |
US11041739B2 (en) | 2017-03-13 | 2021-06-22 | Denso Corporation | Rotation sensor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001249029A (en) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Tokai Rika Co Ltd | Rotation detection sensor |
JP2005265768A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Nsk Ltd | Device for detecting angle |
-
2014
- 2014-07-17 JP JP2014147039A patent/JP6401955B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001249029A (en) * | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Tokai Rika Co Ltd | Rotation detection sensor |
JP2005265768A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Nsk Ltd | Device for detecting angle |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
TOSHIO IINO ET AL.: "A Full Absolute Encoder Realized with a High-resolution Optical Angle Sensor and a Revolution Counte", INDUSTRIAL ELECTRONICS,2002.ISIE 2002.PROCEEDINGS OF THE 2002 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, VOLUM, JPN6018021446, February 2002 (2002-02-01), US, pages 087 - 1, ISSN: 0003813408 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11041739B2 (en) | 2017-03-13 | 2021-06-22 | Denso Corporation | Rotation sensor |
JP2019074397A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Angle detector, angle detection method, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6401955B2 (en) | 2018-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5245114B2 (en) | Position detection device | |
JP5840374B2 (en) | Absolute encoder device and motor | |
JP5666886B2 (en) | Rotary encoder | |
JP5893134B2 (en) | Magnetic rotation angle detector | |
US8664943B2 (en) | Position detecting apparatus | |
JP5131537B2 (en) | Angle detector | |
JP5780744B2 (en) | Rotary encoder | |
WO1999013296A1 (en) | Magnetic encoder | |
JP2008151774A (en) | Rotation angle detector and rotating machine | |
JP2007040850A (en) | Rotating angle sensor | |
JP2023103436A (en) | Multi-level rotational resolvers using inductive sensors | |
JP2004271427A (en) | Rotation angle detector | |
JP2001201362A (en) | Rotation detecting device | |
JP5201493B2 (en) | Position detection device and linear drive device | |
JP6401955B2 (en) | Absolute angle detection device and magnetic encoder thereof | |
JP6283860B2 (en) | Angle detection device and angle detection system | |
JP4900838B2 (en) | Position detection device and linear drive device | |
JP2015175762A (en) | Encoder, electromechanical device, robot, and railway vehicle | |
JP2015004630A (en) | Magnetic type movement detection device | |
TWI675185B (en) | Magnetic encoder and device for measuring yaw and angular position of rotating shaft | |
JP2009192263A (en) | Rotation detection device | |
JP2017075884A (en) | Linear motion and rotation detector | |
JP2004117101A (en) | Magnetic encoder device | |
JP2005156264A (en) | Rotation angle sensor | |
JP2010223595A (en) | Position detection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180511 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180612 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180810 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180821 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180910 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6401955 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |