JP2017161391A - Rotary encoder and method for correcting angle of rotary encoder - Google Patents

Rotary encoder and method for correcting angle of rotary encoder Download PDF

Info

Publication number
JP2017161391A
JP2017161391A JP2016046837A JP2016046837A JP2017161391A JP 2017161391 A JP2017161391 A JP 2017161391A JP 2016046837 A JP2016046837 A JP 2016046837A JP 2016046837 A JP2016046837 A JP 2016046837A JP 2017161391 A JP2017161391 A JP 2017161391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angle correction
magnetoresistive element
data
rotating magnet
harmonics
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
Application number
JP2016046837A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6656958B2 (en
Inventor
宏克 奥村
Hirokatsu Okumura
宏克 奥村
齋藤 豊
Yutaka Saito
豊 齋藤
均 上甲
Hitoshi Joko
均 上甲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Sankyo Corp filed Critical Nidec Sankyo Corp
Priority to JP2016046837A priority Critical patent/JP6656958B2/en
Priority to TW106105540A priority patent/TW201802436A/en
Priority to CN201710123789.3A priority patent/CN107179095B/en
Priority to KR1020170028776A priority patent/KR102195533B1/en
Publication of JP2017161391A publication Critical patent/JP2017161391A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6656958B2 publication Critical patent/JP6656958B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the highly accurate detection data of a rotational position by negating harmonics superimposed on the fundamental wave of a detection signal from a sensor that constitutes a portion of a rotary encoder.SOLUTION: When a magnetoresistive element 50 (first magnetoresistive element) detects the angle position of a rotary magnetic 30 (first rotary magnet) and a magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element) cancels harmonics of a prescribed order (e.g., seventh order) or below by a harmonics cancellation pattern 61 and detects the angle position of a rotary magnetic 40 (second rotary magnet), a data processing unit 10 corrects the detection data of the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element) by correction data (e.g., electric angle correction angle) that negates harmonics exceeding a prescribed order (e.g., seventh order). Thus, harmonics of a prescribed order or below are canceled by the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element), and harmonics exceeding a prescribed order are negated by the data processing unit 10.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロータリエンコーダの一部を構成するセンサからの検出信号の基本波に重畳される高調波成分による角度誤差の補正に適したロータリエンコーダ及びロータリエンコーダの角度補正方法に関する。   The present invention relates to a rotary encoder suitable for correcting an angle error due to a harmonic component superimposed on a fundamental wave of a detection signal from a sensor constituting a part of a rotary encoder, and an angle correction method for the rotary encoder.

ロータリエンコーダは、たとえばサーボモータのモータ軸の回転位置を検出し、検出データとして制御系にフィードバックする。そして、制御系では、ロータリエンコーダからの検出データと制御指令値とを比較し、検出データを制御値に近づけるように制御するための電圧指令を出力する。   The rotary encoder detects, for example, the rotational position of the motor shaft of the servo motor and feeds it back to the control system as detection data. Then, the control system compares the detection data from the rotary encoder with the control command value, and outputs a voltage command for controlling the detection data to approach the control value.

このようなロータリエンコーダとして、たとえば特許文献1では、周方向にN極とS極とを1極ずつ着磁した着磁面を有する第1マグネットと、第1マグネットの外側に配置され、周方向にN極とS極とを交互に複数着磁した環状の着磁面を有する第2マグネットとを設け、第1マグネット側の回転位置を第1磁気抵抗素子及びホール素子で検出し、第2マグネット側の回転位置を第2磁気抵抗素子で検出するロータリエンコーダを提案している。   As such a rotary encoder, for example, in Patent Document 1, a first magnet having a magnetized surface in which N poles and S poles are magnetized one by one in the circumferential direction, and the outer side of the first magnet are arranged in the circumferential direction. And a second magnet having an annular magnetized surface in which a plurality of N poles and S poles are alternately magnetized, and the rotational position on the first magnet side is detected by the first magnetoresistive element and the Hall element. A rotary encoder that detects the rotational position of the magnet side with a second magnetoresistive element is proposed.

特許5666886号公報Japanese Patent No. 5666886

上述したロータリエンコーダでは、第1磁気抵抗素子及びホール素子で検出した第1マグネット側の回転位置の検出データと、第2磁気抵抗素子で検出した第2マグネット側の回転位置の検出データとから、分解能の高い回転位置の検出が可能となる。   In the rotary encoder described above, from the detection data of the rotational position on the first magnet side detected by the first magnetoresistive element and the Hall element, and the detection data of the rotational position on the second magnet side detected by the second magnetoresistive element, A rotational position with high resolution can be detected.

ところで、このようなロータリエンコーダでは、磁極数の多い第2マグネット側の第2磁気抵抗素子からは、一定の繰り返し周期をもつ正弦波信号が出力される。また、この正弦波信号は、周知の通り、基本波成分(マグネット1極で1周期の出力)と基本波成分に高調波成分が重畳したものとなっている。また、高調波は、3次、5次、7次、11次、13次・・・のように、素数の次数で生じ、次数が小さいほど振幅は大きい。つまり、高調波の振幅が大きいと、基本波に歪みを与えてしまう。また、この高調波は、(次数+1)周期の角度誤差として現れてくる。   By the way, in such a rotary encoder, a sine wave signal having a constant repetition period is output from the second magnetoresistive element on the second magnet side having a large number of magnetic poles. Further, as is well known, this sine wave signal is a signal in which a harmonic component is superimposed on a fundamental wave component (output of one period with one magnet pole) and a fundamental wave component. In addition, harmonics are generated in prime orders such as the third, fifth, seventh, eleventh, thirteenth, etc., and the smaller the order, the larger the amplitude. That is, if the harmonic amplitude is large, the fundamental wave is distorted. This harmonic appears as an angular error of (order + 1) period.

このように、高調波が重畳している正弦波信号を元に、たとえばサーボモータのモータ軸の回転位置を検出した場合、その検出した回転位置は角度誤差を有しているため、精度の高い回転位置の検出データを得ることができない、という問題があった。   In this way, when the rotational position of the motor shaft of the servo motor, for example, is detected based on the sine wave signal on which the harmonics are superimposed, the detected rotational position has an angular error, so the accuracy is high. There was a problem that the detection data of the rotational position could not be obtained.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ロータリエンコーダの一部を構成するセンサからの検出信号の基本波に重畳される高調波を打ち消すことで、精度の高い回転位置の検出データを得ることができるロータリエンコーダ及びロータリエンコーダの角度補正方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and cancels harmonics superimposed on a fundamental wave of a detection signal from a sensor that constitutes a part of a rotary encoder so that a highly accurate rotational position can be obtained. It is an object of the present invention to provide a rotary encoder capable of obtaining detection data and an angle correction method for the rotary encoder.

本発明のロータリエンコーダは、N極とS極とが周方向において1極ずつ着磁された第1の回転磁石と、N極とS極とが周方向において交互に複数着磁された第2の回転磁石とを含む回転磁石部を有するロータリエンコーダであって、前記第1の回転磁石の角度位置を検出する第1の磁気抵抗素子と、該第1の磁気抵抗素子に近接配置される第1のホール素子と、該第1のホール素子に対し周方向において機械角で90°ずれた箇所に配置される第2のホール素子と、前記第2の回転磁石の角度位置を検出する第2の磁気抵抗素子と、前記第1の磁気抵抗素子、前記第1のホール素子、前記第2のホール素子、前記第2の磁気抵抗素子の検出データに基づき、データ処理によって前記回転磁石部の角度位置を求めるデータ処理部とを備え、前記第2の磁気抵抗素子には、所定の次数以下の高調波をキャンセルする高調波キャンセルパターンが設けられ、前記データ処理部は、所定の次数を超える高調波を打ち消す補正データにより、前記第2の磁気抵抗素子の検出データを補正することを特徴とする。
この構成では、第1の磁気抵抗素子が第1の回転磁石の角度位置を検出し、第2の磁気抵抗素子が高調波キャンセルパターンにより所定の次数以下の高調波をキャンセルして第2の回転磁石の角度位置を検出すると、データ処理部が所定の次数を超える高調波を打ち消す補正データにより、第2の磁気抵抗素子の検出データを補正する。これにより、第2の磁気抵抗素子で所定の次数以下の高調波がキャンセルされ、データ処理部で所定の次数を超える高調波が打ち消されるので、ロータリエンコーダの一部を構成するセンサからの検出信号の基本波に重畳される高調波を打ち消すことができる。
The rotary encoder of the present invention is a second rotary magnet in which N poles and S poles are magnetized one by one in the circumferential direction, and a plurality of N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction. A rotary encoder having a rotary magnet section including a first magnetoresistive element that detects an angular position of the first rotary magnet, and a first encoder that is disposed in proximity to the first magnetoresistive element. A first Hall element, a second Hall element disposed at a position shifted by 90 ° in the mechanical angle in the circumferential direction with respect to the first Hall element, and a second position detecting the angular position of the second rotating magnet. And the angle of the rotating magnet portion by data processing based on detection data of the first magnetoresistive element, the first hall element, the second hall element, and the second magnetoresistive element. And a data processing unit for determining the position. The second magnetoresistive element is provided with a harmonic cancellation pattern for canceling harmonics of a predetermined order or less, and the data processing unit uses the correction data for canceling harmonics exceeding a predetermined order to generate the second magnetoresistive element. The detection data of the magnetoresistive element is corrected.
In this configuration, the first magnetoresistive element detects the angular position of the first rotating magnet, and the second magnetoresistive element cancels the harmonics of a predetermined order or less by the harmonic canceling pattern and performs the second rotation. When the angular position of the magnet is detected, the data processing unit corrects the detection data of the second magnetoresistive element with correction data that cancels harmonics exceeding a predetermined order. As a result, harmonics of a predetermined order or less are canceled by the second magnetoresistive element, and harmonics exceeding the predetermined order are canceled by the data processing unit, so that a detection signal from a sensor constituting a part of the rotary encoder is detected. The harmonics superimposed on the fundamental wave can be canceled out.

また、前記補正データは、前記第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消すための電気角補正データであり、前記データ処理部は、前記電気角補正データが記憶されたメモリと、前記電気角補正データを用いて前記第2の磁気抵抗素子の検出データの角度誤差を補正する電気角補正部と、前記第1の磁気抵抗素子、前記第1のホール素子、前記第2のホール素子の検出データと、前記電気角補正部が補正した検出データとに基づき、前記回転磁石部の角度位置を決定する角度位置決定部とを有していることを特徴とする。
この構成では、電気角補正部がメモリに記憶されている電気角補正データを用いて第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消し、角度位置決定部が第1の磁気抵抗素子、第1のホール素子、第2のホール素子の検出データと、電気角補正部が補正した検出データとに基づき、回転磁石部の角度位置を決定するので、第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消すことができる。
The correction data is electrical angle correction data for canceling a cyclic angle error shared by the respective poles of the second rotating magnet, and the data processing unit includes the electrical angle correction data. , An electrical angle correction unit that corrects an angle error of detection data of the second magnetoresistive element using the electrical angle correction data, the first magnetoresistive element, and the first hole And an angular position determination unit that determines an angular position of the rotating magnet unit based on detection data of the element, the second Hall element, and detection data corrected by the electrical angle correction unit. And
In this configuration, the electrical angle correction unit uses the electrical angle correction data stored in the memory to cancel the cyclic angle error that each pole of the second rotating magnet has in common, and the angular position determination unit The angular position of the rotating magnet unit is determined based on the detection data of the first magnetoresistive element, the first Hall element, the second Hall element, and the detection data corrected by the electrical angle correction unit. It is possible to cancel the cyclic angle error that the respective poles of the rotating magnet have in common.

また、前記電気角補正データには、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すデータが含まれていることを特徴とする。
この構成では、電気角補正部が電気角補正データにより、高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すことができる。
The electrical angle correction data includes data that cancels out harmonics of a predetermined order or less that remain without being canceled by the harmonic cancellation pattern.
In this configuration, the electrical angle correction unit can cancel harmonics of a predetermined order or less, which remain without being canceled by the harmonic cancellation pattern, using the electrical angle correction data.

また、前記メモリには、前記第1の回転磁石と前記第2の回転磁石の回転に伴い周期的に発生する角度誤差を打ち消すための機械角補正データが記憶され、前記データ処理部は、前記機械角補正データを用い、前記角度位置決定部が決定した角度位置データを補正する機械角補正部を有することを特徴とする。
この構成では、機械角補正部がメモリに記憶されている機械角補正データを用い、角度位置決定部が決定した角度位置データを補正するので、第1の磁気抵抗素子と第1の回転磁石との中心ズレや、第2の磁気抵抗素子と第2の回転磁石との中心ズレなどの機械的要因により発生する角度誤差を打ち消すことができる。
The memory stores mechanical angle correction data for canceling an angular error periodically generated with the rotation of the first rotating magnet and the second rotating magnet, and the data processing unit It has a mechanical angle correction unit that corrects the angular position data determined by the angular position determination unit using mechanical angle correction data.
In this configuration, since the mechanical angle correction unit corrects the angular position data determined by the angular position determination unit using the mechanical angle correction data stored in the memory, the first magnetoresistive element, the first rotating magnet, Angle errors caused by mechanical factors such as the center misalignment and the center misalignment between the second magnetoresistive element and the second rotating magnet can be canceled out.

また、前記電気角補正データは、前記所定の次数を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有することを特徴とする。
この構成では、電気角補正データが所定の次数を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有しているため、メモリの記憶容量を小さくできるとともに、電気角補正部による所定の次数を超える高調波を打ち消すための補正処理の手順を短縮できる。
The electrical angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the predetermined order.
In this configuration, since the electrical angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding a predetermined order, the storage capacity of the memory can be reduced, and a predetermined amount by the electrical angle correction unit can be reduced. It is possible to shorten the procedure of correction processing for canceling harmonics exceeding the order.

また、前記電気角補正データは、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、前記所定の次数以下の全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を含むことを特徴とする。
この構成では、電気角補正データが高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を含んでいるため、高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すことができる。
Further, the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging errors caused by all the harmonics of the predetermined order or less remaining without being canceled by the harmonic cancellation pattern.
In this configuration, since the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging errors due to all harmonics of a predetermined order or less that are not canceled by the harmonic cancellation pattern, the harmonic cancellation pattern It is possible to cancel harmonics of a predetermined order or less that remain without being canceled by.

また、前記電気角補正データは、前記所定の次数を超える高調波の特定の次数毎に平均した値を有することを特徴とする。
この構成では、電気角補正データが所定の次数を超える高調波の特定の次数毎に平均した値を有しているため、電気角補正部が所定の次数を超える高調波を特定の次数毎に打ち消すことができ、第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差をさらに小さくできる。
Further, the electrical angle correction data has a value averaged for each specific order of harmonics exceeding the predetermined order.
In this configuration, since the electrical angle correction data has an average value for each specific order of harmonics exceeding a predetermined order, the electrical angle correction unit detects harmonics exceeding a predetermined order for each specific order. It is possible to cancel out, and it is possible to further reduce the periodic angular error that each pole of the second rotating magnet has in common.

また、前記電気角補正データは、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、前記所定の次数以下の高調波の特定の次数毎に平均した値を含むことを特徴とする。
この構成では、電気角補正データが高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波の特定の次数毎に平均した値を含んでいるため、電気角補正部が高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を、特定の次数毎に打ち消すことができ、第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差をさらに小さくできる。
Further, the electrical angle correction data includes a value averaged for each specific order of the harmonics equal to or lower than the predetermined order that remains without being canceled by the harmonic cancellation pattern.
In this configuration, since the electrical angle correction data includes an average value for each specific order of harmonics of a predetermined order or less, which remains without being canceled by the harmonic cancellation pattern, the electrical angle correction unit performs harmonics. Periodic angles that can be canceled for each specific order of harmonics that are not canceled by the wave cancel pattern and that are less than or equal to a predetermined order, and that each pole of the second rotating magnet has in common The error can be further reduced.

また、前記所定の次数は、7次であることを特徴とする。
この構成では、第2の磁気抵抗素子が高調波キャンセルパターンにより7次以下の高調波をキャンセルできる。
Further, the predetermined order is 7th order.
In this configuration, the second magnetoresistive element can cancel the seventh and lower harmonics by the harmonic cancellation pattern.

本発明のロータリエンコーダの角度補正方法は、N極とS極とが周方向において1極ずつ着磁された第1の回転磁石と、N極とS極とが周方向において交互に複数着磁された第2の回転磁石とを含む回転磁石部を有するロータリエンコーダの角度補正方法であって、第1の磁気抵抗素子により、前記第1の回転磁石の角度位置を検出する工程と、該第1の磁気抵抗素子に近接配置される第1のホール素子と、該第1のホール素子に対し周方向において機械角で90°ずれた箇所に配置される第2のホール素子と、第2の磁気抵抗素子により、前記第2の回転磁石の角度位置を検出する工程と、データ処理部により、前記第1の磁気抵抗素子、前記第1のホール素子、前記第2のホール素子、前記第2の磁気抵抗素子の検出データに基づき、データ処理によって前記回転磁石部の角度位置を求める工程と、を有し、前記第2の磁気抵抗素子には、所定の次数以下の高調波をキャンセルする高調波キャンセルパターンが設けられ、前記データ処理部は、所定の次数を超える高調波を打ち消す補正データにより、前記第2の磁気抵抗素子の検出データを補正することを特徴とする。
この構成では、第1の磁気抵抗素子が第1の回転磁石の角度位置を検出し、第2の磁気抵抗素子が高調波キャンセルパターンにより所定の次数以下の高調波をキャンセルして第2の回転磁石の角度位置を検出すると、データ処理部が所定の次数を超える高調波を打ち消す補正データにより、第2の磁気抵抗素子の検出データを補正する。これにより、第2の磁気抵抗素子で所定の次数以下の高調波がキャンセルされ、データ処理部で所定の次数を超える高調波が打ち消されるので、ロータリエンコーダの一部を構成するセンサからの検出信号の基本波に重畳される高調波を打ち消すことができる。
The angle correction method for a rotary encoder according to the present invention includes a first rotating magnet in which N poles and S poles are magnetized one by one in the circumferential direction, and a plurality of N poles and S poles alternately magnetized in the circumferential direction. A method of correcting an angle of a rotary encoder having a rotating magnet portion including a second rotating magnet, wherein the angular position of the first rotating magnet is detected by a first magnetoresistive element; A first Hall element disposed close to the first magnetoresistive element, a second Hall element disposed at a position shifted by 90 ° in the circumferential direction relative to the first Hall element, and a second The step of detecting the angular position of the second rotating magnet by a magnetoresistive element, and the data processing unit, the first magnetoresistive element, the first Hall element, the second Hall element, the second Based on the detection data of the magnetoresistive element Obtaining an angular position of the rotating magnet portion by a data processing, and the second magnetoresistive element is provided with a harmonic cancellation pattern for canceling a harmonic of a predetermined order or less, and the data processing The unit corrects the detection data of the second magnetoresistive element with correction data that cancels harmonics exceeding a predetermined order.
In this configuration, the first magnetoresistive element detects the angular position of the first rotating magnet, and the second magnetoresistive element cancels the harmonics of a predetermined order or less by the harmonic canceling pattern and performs the second rotation. When the angular position of the magnet is detected, the data processing unit corrects the detection data of the second magnetoresistive element with correction data that cancels harmonics exceeding a predetermined order. As a result, harmonics of a predetermined order or less are canceled by the second magnetoresistive element, and harmonics exceeding the predetermined order are canceled by the data processing unit, so that a detection signal from a sensor constituting a part of the rotary encoder is detected. The harmonics superimposed on the fundamental wave can be canceled out.

また、前記補正データは、前記第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消すための電気角補正データであり、電気角補正部により、メモリに記憶された前記電気角補正データを用いて前記第2の磁気抵抗素子の検出データの角度誤差を補正する工程と、角度位置決定部により、前記第1の磁気抵抗素子、前記第1のホール素子、前記第2のホール素子の検出データと、前記電気角補正部が補正した検出データとに基づき、前記回転磁石部の角度位置を決定する工程と、を有することを特徴とする。
この構成では、電気角補正部がメモリに記憶されている電気角補正データを用いて第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消し、角度位置決定部が第1の磁気抵抗素子、第1のホール素子、第2のホール素子の検出データと、電気角補正部が補正した検出データとに基づき、回転磁石部の角度位置を決定するので、第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消すことができる。
The correction data is electrical angle correction data for canceling a cyclic angle error shared by the poles of the second rotating magnet, and is stored in a memory by an electrical angle correction unit. The step of correcting the angle error of the detection data of the second magnetoresistive element using the electrical angle correction data, and the angular position determining unit, the first magnetoresistive element, the first Hall element, the first And a step of determining an angular position of the rotating magnet unit based on the detection data of the Hall element 2 and the detection data corrected by the electrical angle correction unit.
In this configuration, the electrical angle correction unit uses the electrical angle correction data stored in the memory to cancel the cyclic angle error that each pole of the second rotating magnet has in common, and the angular position determination unit The angular position of the rotating magnet unit is determined based on the detection data of the first magnetoresistive element, the first Hall element, the second Hall element, and the detection data corrected by the electrical angle correction unit. It is possible to cancel the cyclic angle error that the respective poles of the rotating magnet have in common.

また、前記電気角補正データには、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すデータが含まれていることを特徴とする。
この構成では、電気角補正部が電気角補正データにより、高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すことができる。
The electrical angle correction data includes data that cancels out harmonics of a predetermined order or less that remain without being canceled by the harmonic cancellation pattern.
In this configuration, the electrical angle correction unit can cancel harmonics of a predetermined order or less, which remain without being canceled by the harmonic cancellation pattern, using the electrical angle correction data.

また、前記メモリには、前記第1の回転磁石と前記第2の回転磁石の回転に伴い周期的に発生する角度誤差を打ち消すための機械角補正データが記憶され、機械角補正部により、前記機械角補正データを用い、前記角度位置決定部が決定した角度位置データを補正する工程を有することを特徴とする。
この構成では、機械角補正部がメモリに記憶されている機械角補正データを用い、角度位置決定部が決定した角度位置データを補正するので、第1の磁気抵抗素子と第1の回転磁石との中心ズレや、第2の磁気抵抗素子と第2の回転磁石との中心ズレなどの機械的要因により発生する角度誤差を打ち消すことができる。
Further, the memory stores mechanical angle correction data for canceling an angular error periodically generated with the rotation of the first rotating magnet and the second rotating magnet. The method includes a step of correcting the angular position data determined by the angular position determination unit using mechanical angle correction data.
In this configuration, since the mechanical angle correction unit corrects the angular position data determined by the angular position determination unit using the mechanical angle correction data stored in the memory, the first magnetoresistive element, the first rotating magnet, Angle errors caused by mechanical factors such as the center misalignment and the center misalignment between the second magnetoresistive element and the second rotating magnet can be canceled out.

また、前記電気角補正データは、前記所定の次数を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有することを特徴とする。
この構成では、電気角補正データが所定の次数を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有しているため、メモリの記憶容量を小さくできるとともに、電気角補正部による所定の次数を超える高調波を打ち消すための補正処理の手順を短縮できる。
The electrical angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the predetermined order.
In this configuration, since the electrical angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding a predetermined order, the storage capacity of the memory can be reduced, and a predetermined amount by the electrical angle correction unit can be reduced. It is possible to shorten the procedure of correction processing for canceling harmonics exceeding the order.

また、前記電気角補正データは、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、前記所定の次数以下の全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を含むことを特徴とする。
この構成では、電気角補正データが高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を含んでいるため、高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すことができる。
Further, the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging errors caused by all the harmonics of the predetermined order or less remaining without being canceled by the harmonic cancellation pattern.
In this configuration, since the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging errors due to all harmonics of a predetermined order or less that are not canceled by the harmonic cancellation pattern, the harmonic cancellation pattern It is possible to cancel harmonics of a predetermined order or less that remain without being canceled by.

また、前記電気角補正データは、前記所定の次数を超える高調波の特定の次数毎に平均した値を有することを特徴とする。
この構成では、電気角補正データが所定の次数を超える高調波の特定の次数毎に平均した値を有しているため、電気角補正部が所定の次数を超える高調波を特定の次数毎に打ち消すことができ、第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差をさらに小さくできる。
Further, the electrical angle correction data has a value averaged for each specific order of harmonics exceeding the predetermined order.
In this configuration, since the electrical angle correction data has an average value for each specific order of harmonics exceeding a predetermined order, the electrical angle correction unit detects harmonics exceeding a predetermined order for each specific order. It is possible to cancel out, and it is possible to further reduce the periodic angular error that each pole of the second rotating magnet has in common.

また、前記電気角補正データは、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、前記所定の次数以下の高調波の特定の次数毎に平均した値を含むことを特徴とする。
この構成では、電気角補正データが高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波の特定の次数毎に平均した値を含んでいるため、電気角補正部が高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を、特定の次数毎に打ち消すことができ、第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差をさらに小さくできる。
Further, the electrical angle correction data includes a value averaged for each specific order of the harmonics equal to or lower than the predetermined order that remains without being canceled by the harmonic cancellation pattern.
In this configuration, since the electrical angle correction data includes an average value for each specific order of harmonics of a predetermined order or less, which remains without being canceled by the harmonic cancellation pattern, the electrical angle correction unit performs harmonics. Periodic angles that can be canceled for each specific order of harmonics that are not canceled by the wave cancel pattern and that are less than or equal to a predetermined order, and that each pole of the second rotating magnet has in common The error can be further reduced.

また、前記所定の次数は、7次であることを特徴とする。
この構成では、第2の磁気抵抗素子が高調波キャンセルパターンにより7次以下の高調波をキャンセルできる。
Further, the predetermined order is 7th order.
In this configuration, the second magnetoresistive element can cancel the seventh and lower harmonics by the harmonic cancellation pattern.

本発明のロータリエンコーダ及びロータリエンコーダの角度補正方法によれば、第2の磁気抵抗素子で所定の次数以下の高調波がキャンセルされ、データ処理部で所定の次数を超える高調波が補正データにより打ち消されるので、ロータリエンコーダの一部を構成するセンサからの検出信号の基本波に重畳される高調波を打ち消すことができ、精度の高い回転位置の検出データを得ることができる。   According to the rotary encoder and the angle correction method of the rotary encoder of the present invention, the second magnetoresistive element cancels harmonics below a predetermined order, and the data processing unit cancels harmonics exceeding the predetermined order by the correction data. Therefore, the harmonics superimposed on the fundamental wave of the detection signal from the sensor that constitutes a part of the rotary encoder can be canceled, and highly accurate detection data of the rotational position can be obtained.

本発明のロータリエンコーダの一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rotary encoder of this invention. 図1の回転磁石部の高調波を含まない場合での角度位置の検出の基本原理について説明するものであって、図2(a)は磁気抵抗素子及びホール素子の検出信号の波形を示し、図2(b)は回転磁石部の角度位置(電気角)を示す図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the basic principle of angular position detection in the case where the harmonics of the rotating magnet portion in FIG. 1 are not included, and FIG. 2 (a) shows the waveforms of detection signals of the magnetoresistive element and Hall element; FIG. 2B is a diagram showing the angular position (electrical angle) of the rotating magnet portion. 図1の回転磁石部の角度位置の決定方法を示すものであって、また、図3(a)は回転磁石上の磁気抵抗素子の検出信号(sin、cos)から求めた角度位置θを1周期分で示し、図3(b)は回転磁石上の磁気抵抗素子の検出信号(sin、cos)から求めた角度位置θを、1周期分で示し、図3(c)は図3(a)に示す絶対角度データと、図3(b)に示すインクリメンタル角度データとを組み合わせた場合を示す図である。FIG. 3 shows a method for determining the angular position of the rotating magnet portion of FIG. 1, and FIG. 3A shows the angular position θ obtained from the detection signal (sin, cos) of the magnetoresistive element on the rotating magnet as 1; FIG. 3B shows the angular position θ obtained from the detection signals (sin, cos) of the magnetoresistive element on the rotating magnet, and FIG. 3C shows FIG. 3A. FIG. 4 is a diagram showing a case where the absolute angle data shown in FIG. 3 is combined with the incremental angle data shown in FIG. 図1の複数の着磁面を有する回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差などを示すものであって、図4(a)は図1の回転磁石のN極とS極との対の数である128極分の補正前の角度誤差を重ねて示し、図4(b)は図1回転磁石のN極とS極との対の数である128極分の補正後の角度誤差を重ねて示す図である。FIG. 4 shows a cyclic angle error or the like that each pole of the rotating magnet having a plurality of magnetized surfaces in FIG. 1 has in common, and FIG. 4A shows the N pole of the rotating magnet in FIG. The angle error before correction for 128 poles, which is the number of pairs with the S pole, is shown in an overlapped manner, and FIG. 4B is a diagram for 128 poles, which is the number of pairs of N poles and S poles of the rotating magnet in FIG. It is a figure which shows the angle error after correction | amendment overlaid. 図4(b)の128極分のうち、4極分の補正後の角度誤差を示す図である。It is a figure which shows the angle error after correction | amendment for 4 poles among 128 poles of FIG.4 (b). 図1の回転磁石部の角度補正方法について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the angle correction method of the rotating magnet part of FIG.

以下、本発明のロータリエンコーダの一実施形態を、図1〜図6を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of a rotary encoder according to the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、図1により、ロータリエンコーダの一構成例について説明する。ロータリエンコーダ100は、データ処理部10、回転磁石部20、磁気抵抗素子50、ホール素子51、52、磁気抵抗素子60、アンプ70〜72、A/D変換部73〜75を備えている。なお、本実施形態でのロータリエンコーダ100は、たとえば磁気抵抗素子60からの検出信号の基本波に重畳される高調波成分による角度誤差を補正する点に特徴があるが、詳細については追って説明する。また、各部の構成の詳細についても、順を追って説明する。また、後述の回転磁石30上の磁気抵抗素子50、ホール素子51、52と、回転磁石40上の磁気抵抗素子60とは、図示しない固定板上の基板に取り付けられている。また、後述の磁気抵抗素子50、ホール素子51、52、磁気抵抗素子60は、後述の回転磁石部20の回転に伴い検出信号を出力するセンサである。   First, a configuration example of a rotary encoder will be described with reference to FIG. The rotary encoder 100 includes a data processing unit 10, a rotating magnet unit 20, a magnetoresistive element 50, Hall elements 51 and 52, a magnetoresistive element 60, amplifiers 70 to 72, and A / D conversion units 73 to 75. The rotary encoder 100 according to the present embodiment is characterized in that, for example, the angle error due to the harmonic component superimposed on the fundamental wave of the detection signal from the magnetoresistive element 60 is corrected. Details will be described later. . Details of the configuration of each unit will also be described in order. In addition, a magnetoresistive element 50, Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30, which will be described later, and a magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 are attached to a substrate (not shown) on a fixed plate. The magnetoresistive element 50, the hall elements 51 and 52, and the magnetoresistive element 60, which will be described later, are sensors that output detection signals along with the rotation of the rotating magnet unit 20 described later.

データ処理部10は、角度演算部11、12、メモリ13、電気角補正部14、角度位置決定部15、機械角補正部16を有している。   The data processing unit 10 includes angle calculation units 11 and 12, a memory 13, an electrical angle correction unit 14, an angle position determination unit 15, and a mechanical angle correction unit 16.

角度演算部11は、磁気抵抗素子50及びホール素子51、52からのA/D変換後の検出データに対し演算処理し、角度位置を求める。また、角度演算部11は、求めた角度位置を角度位置データとして出力する。角度演算部12は、磁気抵抗素子60からのA/D変換後の検出データに対し演算処理し、角度位置を求める。また、角度演算部12は、求めた角度位置を角度位置データとして出力する。なお、角度演算部11、12による角度位置の求め方については後述する。   The angle calculation unit 11 performs an arithmetic process on the detection data after A / D conversion from the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 to obtain an angular position. Further, the angle calculation unit 11 outputs the obtained angular position as angular position data. The angle calculation unit 12 performs an arithmetic process on the detection data after A / D conversion from the magnetoresistive element 60 to obtain an angular position. In addition, the angle calculation unit 12 outputs the obtained angular position as angular position data. In addition, how to obtain the angle position by the angle calculation units 11 and 12 will be described later.

メモリ13には、電気角補正データと機械角補正データとが記憶されている。ここで、電気角補正データは、後述の回転磁石部20の磁極数の多い回転磁石40の各極が共通に有している周期的な角度誤差を補正するデータである。この周期的な角度誤差は、後述の磁気抵抗素子60の検出信号(sin、cos)に重畳されている高調波によって生じる。また、高調波は、基本波(マグネット1極で1周期の出力)の整数倍の周波数をもつ波であり、3次、5次、7次、11次、13次・・・のように、素数の次数で生じる。   The memory 13 stores electrical angle correction data and mechanical angle correction data. Here, the electrical angle correction data is data for correcting a cyclic angle error that the poles of the rotating magnet 40 having a large number of magnetic poles of the rotating magnet unit 20 described later have in common. This periodic angle error is caused by harmonics superimposed on detection signals (sin, cos) of a magnetoresistive element 60 described later. In addition, the harmonic is a wave having a frequency that is an integral multiple of the fundamental wave (one period of output with one magnet), like the third, fifth, seventh, eleventh, thirteenth, etc. It occurs in the prime order.

本実施形態では、後述のように、磁気抵抗素子60に、たとえば7次以下の高調波をキャンセルする高調波キャンセルパターン61を設けている。このため、電気角補正データは、7次を超える高調波を打ち消す誤差補正のデータとなっている。また、電気角補正データは、回転磁石40の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消す誤差補正のデータである。ここで、電気角補正データは、角度誤差を打ち消すために7次を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有するものであってもよいし、7次を超える高調波の特定の次数毎に平均した値としてもよい。また、電気角補正データには、高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、たとえば7次以下の高調波を打ち消すことができる誤差補正データを含ませてもよい。この場合、高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、たとえば7次以下の高調波を打ち消すことができる。   In this embodiment, as will be described later, the magnetoresistive element 60 is provided with a harmonic cancel pattern 61 that cancels, for example, the seventh and lower harmonics. For this reason, the electrical angle correction data is error correction data for canceling harmonics exceeding the seventh order. The electrical angle correction data is error correction data that cancels a cyclic angle error that the poles of the rotating magnet 40 have in common. Here, the electrical angle correction data may have a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the seventh order in order to cancel the angle error, or specifying the harmonics exceeding the seventh order. It is good also as a value averaged for every order. In addition, the electrical angle correction data may include error correction data that can cancel, for example, the seventh and lower harmonics that are not canceled by the harmonic cancellation pattern 61. In this case, it is possible to cancel, for example, the seventh and lower harmonics remaining without being canceled by the harmonic cancellation pattern 61.

電気角補正データを、角度誤差を打ち消すために7次を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有するものとした場合、メモリ13の記憶容量を小さくできるとともに、電気角補正部14による補正処理の手順を短縮できる。一方、電気角補正データを、角度誤差を打ち消すために7次を超える高調波の特定の次数毎に平均した値を有するものとした場合、メモリ13の記憶容量が増え、電気角補正部14による補正処理の手順も増えるが、電気角補正部14により特定の次数毎に補正処理を行うことができるので、回転磁石40の各極が共通に有している周期的な角度誤差をさらに小さくできる。   When the electrical angle correction data has a value obtained by averaging the errors caused by all the harmonics exceeding the 7th order in order to cancel the angle error, the storage capacity of the memory 13 can be reduced, and the electrical angle correction unit 14 can be shortened. On the other hand, when the electrical angle correction data has an average value for each specific order of harmonics exceeding the 7th order in order to cancel the angle error, the storage capacity of the memory 13 increases, and the electrical angle correction unit 14 Although the number of correction processing steps increases, the correction processing can be performed for each specific order by the electrical angle correction unit 14, so that the cyclic angle error shared by each pole of the rotating magnet 40 can be further reduced. .

また、機械角補正データは、機械的要因による角度誤差を打ち消すための誤差補正のデータである。ちなみに、このような、機械的要因による角度誤差は、着磁のばらつきや、組み付けの位置ズレなどによって生じる。なお、組み付けの位置ズレとしては、磁気抵抗素子50と回転磁石30との中心ズレや、磁気抵抗素子60と回転磁石40との中心ズレなどが代表的である。また、このような角度誤差は、回転磁石40の回転に伴い周期的に発生する。つまり、このような角度誤差は、決まった角度位置で生じる。   The mechanical angle correction data is error correction data for canceling an angular error due to mechanical factors. Incidentally, such angular errors due to mechanical factors are caused by variations in magnetization, misalignment of assembly, and the like. Typical positional deviations for assembly include a center deviation between the magnetoresistive element 50 and the rotating magnet 30, a center deviation between the magnetoresistive element 60 and the rotating magnet 40, and the like. Further, such an angle error is periodically generated as the rotating magnet 40 rotates. That is, such an angular error occurs at a fixed angular position.

なお、上述した電気角補正データ及び機械角補正データは、図示しないマスターエンコーダを基準として得られる誤差補正のデータである。また、これらの誤差補正のデータは、予め、図示しない測定装置によりマスターエンコーダを基準とし、測定して得られたものである。そして、メモリ13には、回転磁石40の各極が共通に有している周期的な角度誤差の平均した誤差補正の値が電気角補正データとされ、機械的要因による角度誤差を打ち消すための誤差補正の値が機械角補正データとして記憶されている。   The electrical angle correction data and the mechanical angle correction data described above are error correction data obtained with reference to a master encoder (not shown). Further, these error correction data are obtained in advance by using a measuring device (not shown) as a reference with the master encoder as a reference. In the memory 13, the error correction value obtained by averaging the cyclic angle errors that the respective poles of the rotating magnet 40 have in common is used as electrical angle correction data to cancel the angle error due to mechanical factors. Error correction values are stored as mechanical angle correction data.

また、測定装置により、電気角補正データ及び機械角補正データを得る場合、マスターエンコーダに対する回転磁石部20の1回転分の誤差をフーリエ変換し、固有誤差成分を算出する方法などを用いることができる。このように、電気角補正データ及び機械角補正データは、それぞれの回転磁石部20毎に得られるため、それぞれの回転磁石部20毎に適切な誤差補正のデータを決めることができる。また、測定装置により、マスターエンコーダを基準とし、高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、たとえば7次以下の高調波を測定し、この測定結果を誤差補正データとし、電気角補正データに含めてもよい。   Further, when the electrical angle correction data and the mechanical angle correction data are obtained by the measurement device, a method of calculating an intrinsic error component by Fourier-transforming an error of one rotation of the rotating magnet unit 20 with respect to the master encoder can be used. . As described above, since the electrical angle correction data and the mechanical angle correction data are obtained for each rotating magnet unit 20, appropriate error correction data can be determined for each rotating magnet unit 20. In addition, the measurement device measures, for example, the 7th or lower harmonics remaining without being canceled by the harmonic cancellation pattern 61 with the master encoder as a reference, and the measurement result is used as error correction data to obtain electrical angle correction data. May be included.

電気角補正部14は、角度演算部12が求めた角度位置データに対し、メモリ13に記憶されている電気角補正データを用いて回転磁石40の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消す。角度位置決定部15は、角度演算部11からの角度位置データと、電気角補正部14からの補正後の角度位置データとから、回転磁石部20の角度位置を決定する。機械角補正部16は、メモリ13に記憶されている機械角補正データを用い、角度位置決定部15が決定した角度位置データを補正する。これにより、磁気抵抗素子50と回転磁石30との中心ズレや、磁気抵抗素子60と回転磁石40との中心ズレなどの機械的要因により発生する角度誤差を打ち消すことができる。   The electrical angle correction unit 14 uses the electrical angle correction data stored in the memory 13 with respect to the angular position data obtained by the angle calculation unit 12, so that each pole of the rotating magnet 40 has a common period. Cancel the angular error. The angular position determination unit 15 determines the angular position of the rotary magnet unit 20 from the angular position data from the angle calculation unit 11 and the corrected angular position data from the electrical angle correction unit 14. The mechanical angle correction unit 16 corrects the angular position data determined by the angular position determination unit 15 using the mechanical angle correction data stored in the memory 13. As a result, it is possible to cancel an angular error caused by mechanical factors such as a center shift between the magnetoresistive element 50 and the rotating magnet 30 and a center shift between the magnetoresistive element 60 and the rotating magnet 40.

回転磁石部20は、回転磁石30、40を有している。これらの回転磁石30、40は、図示しないたとえばサーボモータのモータ軸に連結される回転体に取り付けられ、モータ軸の回転に同期して回転軸線Lを中心に回転する。   The rotating magnet unit 20 includes rotating magnets 30 and 40. These rotating magnets 30 and 40 are attached to a rotating body (not shown) connected to a motor shaft of a servo motor, for example, and rotate around the rotation axis L in synchronization with the rotation of the motor shaft.

回転磁石30は、N極とS極とが周方向において1極ずつ着磁された着磁面31、32を有している。これらの着磁面31、32は、回転磁石30上に配置された磁気抵抗素子50及びホール素子51、52に向けられている。   The rotating magnet 30 has magnetized surfaces 31 and 32 in which N poles and S poles are magnetized one by one in the circumferential direction. These magnetized surfaces 31 and 32 are directed to the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 disposed on the rotating magnet 30.

一方、回転磁石40は、N極とS極とが周方向において交互に複数着磁された環状の着磁面41を有している。また、環状の着磁面41は、径方向で複数、並列している。本実施形態では径方向に2列形成されており、かかる2列の間ではN極及びS極の位置が周方向でずれている。すなわち、2つの列の間においてN極及びS極は周方向に1極分ずれている。また、N極とS極との対の数は任意であるが、本実施形態ではたとえば128個としている。そして、環状の着磁面41は、回転磁石40上に配置された磁気抵抗素子60に向けられている。   On the other hand, the rotating magnet 40 has an annular magnetized surface 41 in which a plurality of N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction. A plurality of annular magnetized surfaces 41 are arranged in parallel in the radial direction. In this embodiment, two rows are formed in the radial direction, and the positions of the N pole and the S pole are shifted in the circumferential direction between the two rows. That is, the N pole and the S pole are shifted by one pole in the circumferential direction between the two rows. Further, the number of pairs of N poles and S poles is arbitrary, but in the present embodiment, it is set to 128, for example. The annular magnetized surface 41 is directed to the magnetoresistive element 60 disposed on the rotating magnet 40.

回転磁石30上の磁気抵抗素子50は、回転磁石30の位相に対して、互いに90°の位相差を有するA相(SIN)パターンとB相(COS)パターンとを有している。A相(SIN)パターンは、180°の位相差をもって回転磁石30の移動検出を行う+a相(SIN+)の磁気抵抗パターン50c及び−a相(SIN−)の磁気抵抗パターン50aを有している。B相(COS)パターンは、180°の位相差をもって回転磁石30の移動検出を行う+b相(COS+)の磁気抵抗パターン50d及び−b相(COS−)の磁気抵抗パターン50bを有している。ここで、磁気抵抗パターン50a〜50cは、ブリッジ回路を構成している。ホール素子51、52は、回転軸線Lを中心とした回転方向で90°(機械角)ずらして配置されている。   The magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30 has an A phase (SIN) pattern and a B phase (COS) pattern having a phase difference of 90 ° with respect to the phase of the rotating magnet 30. The A-phase (SIN) pattern includes a + a-phase (SIN +) magnetoresistive pattern 50 c and a −a-phase (SIN-) magnetoresistive pattern 50 a that detect movement of the rotating magnet 30 with a phase difference of 180 °. . The B-phase (COS) pattern includes a + b-phase (COS +) magnetoresistive pattern 50d and a -b-phase (COS-) magnetoresistive pattern 50b that detect movement of the rotating magnet 30 with a phase difference of 180 °. . Here, the magnetoresistive patterns 50a to 50c constitute a bridge circuit. The Hall elements 51 and 52 are arranged so as to be shifted by 90 ° (mechanical angle) in the rotation direction around the rotation axis L.

回転磁石40上の磁気抵抗素子60は、回転磁石40の位相に対して、互いに90°の位相差を有するA相(SIN)パターンとB相(COS)パターンとを有している。A相(SIN)パターンは、180°の位相差をもって回転磁石40の移動検出を行う+a相(SIN+)の磁気抵抗パターン60d及び−a相(SIN−)の磁気抵抗パターン60bを有している。B相(COS)パターンは、180°の位相差をもって回転磁石40の移動検出を行う+b相(COS+)の磁気抵抗パターン60c及び−b相(COS−)の磁気抵抗パターン60aを有している。ここで、磁気抵抗パターン60a〜60dは、ブリッジ回路を構成している。   The magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 has an A phase (SIN) pattern and a B phase (COS) pattern having a phase difference of 90 ° with respect to the phase of the rotating magnet 40. The A-phase (SIN) pattern includes a + a-phase (SIN +) magnetoresistive pattern 60d and a -a-phase (SIN-) magnetoresistive pattern 60b that detect movement of the rotating magnet 40 with a phase difference of 180 °. . The B phase (COS) pattern has a + b phase (COS +) magnetoresistive pattern 60c and a -b phase (COS-) magnetoresistive pattern 60a that detect the movement of the rotating magnet 40 with a phase difference of 180 °. . Here, the magnetoresistive patterns 60a to 60d constitute a bridge circuit.

また、磁気抵抗素子60は、高調波をキャンセルする高調波キャンセルパターン61を有している。ここで、磁極数の多い回転磁石40上の磁気抵抗素子60からは、一定の繰り返し周期をもつ正弦波信号が出力される。この正弦波信号は、上述したように、基本波成分(マグネット1極で1周期の出力)と基本波成分に高調波成分が重畳したものとなっている。また、高調波は、3次、5次、7次、11次、13次・・・と素数の次数で生じ、次数が小さいほど振幅は大きい。また、この高調波は、(次数+1)周期の角度誤差として現れてくる。   In addition, the magnetoresistive element 60 has a harmonic cancellation pattern 61 that cancels harmonics. Here, a sine wave signal having a constant repetition period is output from the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 having a large number of magnetic poles. As described above, this sine wave signal is a signal in which a harmonic component is superimposed on a fundamental wave component (output of one period with one magnet pole) and a fundamental wave component. In addition, harmonics are generated in prime orders such as third order, fifth order, seventh order, eleventh order, thirteenth order, etc., and the smaller the order, the larger the amplitude. This harmonic appears as an angular error of (order + 1) period.

そこで、磁気抵抗素子60に、全ての次数の高調波をキャンセルできる高調波キャンセルパターン61を設けることで、角度誤差を無くすことは理論的には可能である。ただし、全ての次数の高調波をキャンセルできる高調波キャンセルパターン61は、パターンの繰り返しが多く、サイズが大きくなってしまう。また、磁気抵抗素子60は、回転磁石40の磁極間のピッチなどの兼ね合いなどから大きさに制限がある。このようなことから、本実施形態では、磁気抵抗素子60に、たとえば7次以下の高調波をキャンセルできる高調波キャンセルパターン61を設けている。なお、高調波キャンセルパターン61は、7次以下に限るものではない。たとえば11次以下であってもよいし、6次以下であってもよい。   Therefore, it is theoretically possible to eliminate the angular error by providing the magnetoresistive element 60 with the harmonic cancellation pattern 61 that can cancel all the harmonics of the orders. However, the harmonic cancellation pattern 61 capable of canceling harmonics of all orders has a large number of pattern repetitions and increases in size. Further, the size of the magnetoresistive element 60 is limited due to the balance of the pitch between the magnetic poles of the rotating magnet 40. For this reason, in this embodiment, the magnetoresistive element 60 is provided with a harmonic cancel pattern 61 that can cancel, for example, the seventh and lower harmonics. The harmonic cancellation pattern 61 is not limited to the seventh order or lower. For example, it may be 11th order or less, or 6th order or less.

アンプ70は、回転磁石30上のホール素子51、52の出力側に設けられ、ホール素子51、52の検出信号を増幅する。アンプ71は、回転磁石30上の磁気抵抗素子50の出力側に設けられ、磁気抵抗素子50の検出信号を増幅する。アンプ72は、回転磁石40上の磁気抵抗素子60の出力側に設けられ、磁気抵抗素子60の検出信号を増幅する。   The amplifier 70 is provided on the output side of the Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 and amplifies the detection signals of the Hall elements 51 and 52. The amplifier 71 is provided on the output side of the magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30 and amplifies the detection signal of the magnetoresistive element 50. The amplifier 72 is provided on the output side of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 and amplifies the detection signal of the magnetoresistive element 60.

AC/DC変換部73は、アンプ70の出力側に設けられ、アンプ70によって増幅された検出信号を検出データに変換する。AC/DC変換部74は、アンプ71の出力側に設けられ、アンプ71によって増幅された検出信号を検出データに変換する。AC/DC変換部75は、アンプ72の出力側に設けられ、アンプ72によって増幅された検出信号を検出データに変換する。   The AC / DC converter 73 is provided on the output side of the amplifier 70 and converts the detection signal amplified by the amplifier 70 into detection data. The AC / DC converter 74 is provided on the output side of the amplifier 71 and converts the detection signal amplified by the amplifier 71 into detection data. The AC / DC converter 75 is provided on the output side of the amplifier 72 and converts the detection signal amplified by the amplifier 72 into detection data.

次に、図2及び図3を参照し、高調波を含まない場合での回転磁石部20の角度位置の検出の基本原理について説明する。なお、図2(a)は、回転磁石30上の磁気抵抗素子50及びホール素子51、52の検出信号の波形を示し、図2(b)は回転磁石部20の角度位置(電気角)を示している。また、図3は、回転磁石部20の角度位置の決定方法を示している。また、図3(a)は、回転磁石30上の磁気抵抗素子50の検出信号(sin、cos)から求めた角度位置θを1周期分で示している。また、図3(b)は、回転磁石40上の磁気抵抗素子60の検出信号(sin、cos)から求めた角度位置θを、1周期分で示している。また、図3(c)は、図3(a)に示す絶対角度データと、図3(b)に示すインクリメンタル角度データとを組み合わせた場合を示している。   Next, the basic principle of detection of the angular position of the rotating magnet unit 20 when harmonics are not included will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2A shows the waveforms of the detection signals of the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30, and FIG. 2B shows the angular position (electrical angle) of the rotating magnet unit 20. Show. FIG. 3 shows a method for determining the angular position of the rotating magnet unit 20. FIG. 3A shows the angular position θ obtained from the detection signals (sin, cos) of the magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30 for one cycle. FIG. 3B shows the angular position θ obtained from the detection signals (sin, cos) of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 for one cycle. FIG. 3C shows a case where the absolute angle data shown in FIG. 3A and the incremental angle data shown in FIG. 3B are combined.

まず、回転磁石30及び40が回転すると、回転磁石30上の磁気抵抗素子50及びホール素子51、52の検出信号はアンプ70、71によって増幅され、A/D変換部73、74によって検出データに変換され、データ処理部10に与えられる。また、回転磁石40上の磁気抵抗素子60の検出信号はアンプ72によって増幅され、A/D変換部75によって検出データに変換され、データ処理部10に与えられる。データ処理部10は、磁気抵抗素子50及びホール素子51、52の検出データと、磁気抵抗素子60の検出データとに基づき、回転磁石部20の絶対角度位置を求める。なお、回転磁石部20の絶対角度位置は、任意の基準位置に対するものである。また、任意の基準位置は、たとえば回転磁石30上の磁気抵抗素子50、ホール素子51及びホール素子52と、回転磁石40上の磁気抵抗素子60とを取り付ける図示しない固定板に対する位置としてもよい。   First, when the rotating magnets 30 and 40 are rotated, the detection signals of the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 are amplified by the amplifiers 70 and 71, and are detected by the A / D conversion units 73 and 74. It is converted and given to the data processing unit 10. The detection signal of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 is amplified by the amplifier 72, converted into detection data by the A / D conversion unit 75, and given to the data processing unit 10. The data processing unit 10 obtains the absolute angular position of the rotating magnet unit 20 based on the detection data of the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 and the detection data of the magnetoresistive element 60. The absolute angular position of the rotating magnet unit 20 is relative to an arbitrary reference position. The arbitrary reference position may be a position with respect to a fixed plate (not shown) to which the magnetoresistive element 50, the hall element 51 and the hall element 52 on the rotating magnet 30 and the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 are attached.

ここで、回転磁石30が1回転すると、回転磁石30の着磁面31、32の磁束は図2(a)の(イ)のように変化する。また、回転磁石30が1回転すると、磁気抵抗素子50の互いに90°の位相差を有するA相(SIN)パターンとB相(COS)パターンとにより、図2(a)の(ロ)のように、正弦波信号sin、cosが2周期分、出力される。そして、データ処理部10は、図2(b)に示すように、正弦波信号sin、cosからθ=tan−1(sin/cos)を求めることで、回転磁石部20の角度位置θが分かる。なお、この演算処理は、角度演算部11が行う。 Here, when the rotating magnet 30 makes one rotation, the magnetic fluxes of the magnetized surfaces 31 and 32 of the rotating magnet 30 change as shown in FIG. Further, when the rotating magnet 30 makes one rotation, the A-phase (SIN) pattern and the B-phase (COS) pattern of the magnetoresistive element 50 having a phase difference of 90 ° from each other, as shown in (b) of FIG. In addition, sine wave signals sin and cos are output for two periods. Then, as shown in FIG. 2B, the data processing unit 10 obtains θ = tan −1 (sin / cos) from the sine wave signals sin and cos, so that the angular position θ of the rotating magnet unit 20 can be obtained. . This calculation process is performed by the angle calculation unit 11.

また、回転磁石30上のホール素子51、52は、回転磁石30の中心からみて90°ずれた位置に配置されている。このため、回転磁石30が1回転すると、ホール素子51、52の出力は、(H,L)→(H,H)→(L,H)→(L,L)と変化する。つまり、ホール素子51、52の出力が4つのいずれかであることを確認することで、0°〜360°のいずれの区間に位置するかが分かる。また、ホール素子51、52のそれぞれの出力状態を監視することで、図2のように磁気抵抗素子50のsin出力とcos出力の組合せが2つであっても角度位置を判別できる。よって、磁気抵抗素子50の出力と、ホール素子51、52の出力とから、回転磁石30の回転位置と角度位置θとが分かる。   Further, the Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 are arranged at positions shifted by 90 ° when viewed from the center of the rotating magnet 30. For this reason, when the rotating magnet 30 makes one rotation, the outputs of the Hall elements 51 and 52 change from (H, L) → (H, H) → (L, H) → (L, L). That is, by confirming that the output of the Hall elements 51 and 52 is any one of the four outputs, it can be determined in which section from 0 ° to 360 °. In addition, by monitoring the output states of the Hall elements 51 and 52, the angular position can be determined even when there are two combinations of the sin output and the cos output of the magnetoresistive element 50 as shown in FIG. Therefore, the rotational position and the angular position θ of the rotating magnet 30 are known from the output of the magnetoresistive element 50 and the outputs of the Hall elements 51 and 52.

また、回転磁石40上の磁気抵抗素子60からは、環状の着磁面41のN極とS極との対の数に相当する正弦波信号sin、cosが出力される。この場合、磁気抵抗素子60から出力された正弦波信号sin、cosについても、図2(b)に示すように、θ=tan−1(sin/cos)を求めれば、回転磁石40の角度位置θが分かる。なお、この演算処理は、角度演算部12が行う。 Further, the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 outputs sine wave signals sin and cos corresponding to the number of pairs of the N pole and the S pole of the annular magnetized surface 41. In this case, with respect to the sine wave signals sin and cos output from the magnetoresistive element 60, as shown in FIG. 2B, if θ = tan −1 (sin / cos) is obtained, the angular position of the rotating magnet 40 is obtained. θ is known. This calculation process is performed by the angle calculation unit 12.

ここで、回転磁石30上の磁気抵抗素子50及びホール素子51、52のA/D変換後の検出データに基づいた1回転1周期の絶対角度データは、図3(a)に示すように、変化する。また、回転磁石40上の磁気抵抗素子60からのA/D変換後の検出データに基づいた1回転N周期のインクリメンタル角度データは、図3(b)に示すように、変化する。よって、図3(a)に示す絶対角度データと、図3(b)に示すインクリメンタル角度データとを組み合わせることで、図3(c)に示す絶対角度データを得ることができる。つまり、図3(c)は、図3(a)に示した絶対角度データを、回転磁石40の128極分の角度データにより補完することで得られる絶対角度データである。   Here, as shown in FIG. 3A, absolute angle data for one rotation and one cycle based on the detection data after A / D conversion of the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 Change. Further, the incremental angle data of one rotation N period based on the detection data after A / D conversion from the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 changes as shown in FIG. Therefore, the absolute angle data shown in FIG. 3C can be obtained by combining the absolute angle data shown in FIG. 3A and the incremental angle data shown in FIG. That is, FIG. 3C is absolute angle data obtained by complementing the absolute angle data shown in FIG. 3A with the angle data for 128 poles of the rotating magnet 40.

次に、図4及び図5を参照し、回転磁石40の各極が共通に有している周期的な角度誤差と、電気角補正部14による補正後の角度誤差とについて説明する。   Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, a description will be given of the periodic angular error that each pole of the rotating magnet 40 has in common and the angular error after correction by the electrical angle correction unit 14.

まず、図4(a)は、回転磁石40のN極とS極との対の数である128極分を重ねて示すものである。また、図4(a)は、特定の次数(たとえば11次)の高調波による補正前の角度誤差を示している。また、横軸は1回転の角度を示し、縦軸は分解能をたとえば20ビットとした場合の角度誤差のレベルを示している。   First, FIG. 4A shows the number of 128 poles, which is the number of pairs of N poles and S poles, of the rotating magnet 40 in an overlapping manner. FIG. 4A shows an angle error before correction due to a specific order (for example, 11th order) harmonics. The horizontal axis indicates the angle of one rotation, and the vertical axis indicates the angle error level when the resolution is 20 bits, for example.

図4(a)から分かる通り、特定の次数(たとえば11次)の高調波が基本波(マグネット1極で1周期の出力)に重畳されると、レベルの最大が20、−22となる繰り返しの角度誤差を生じている。   As can be seen from FIG. 4A, when a harmonic of a specific order (for example, 11th order) is superimposed on the fundamental wave (output of one period with one magnet pole), the maximum level is 20 and −22. The angle error is caused.

図4(b)は、図4(a)と同様に、回転磁石40のN極とS極との対の数である128極分を重ねて示すものである。また、図4(b)は、特定の次数(たとえば11次)の高調波を平均した電気角補正データに基づき、特定の次数(たとえば11次)の高調波を打ち消した場合の補正後の角度誤差を示している。図4(b)から分かる通り、レベルの最大が20、−15となる角度誤差を生じている。ただし、図4(b)から分かる通り、レベルの最大が20、−22となる繰り返しの角度誤差は打ち消されていることが分かる。   FIG. 4B shows, in the same manner as FIG. 4A, the 128 poles that are the number of pairs of the N pole and the S pole of the rotating magnet 40 in an overlapping manner. FIG. 4B shows the corrected angle when the harmonic of a specific order (for example, 11th order) is canceled based on the electrical angle correction data obtained by averaging the harmonics of a specific order (for example, 11th order). Indicates an error. As can be seen from FIG. 4B, there is an angular error with the maximum level being 20 or -15. However, as can be seen from FIG. 4B, it can be seen that the repeated angular error where the maximum level is 20 and −22 is cancelled.

また、図5は、図4(b)の128極分のうち、4極分の補正後の角度誤差を示している。図5から分かる通り、11次の高調波が補正されているので1回転に12周期の角度誤差成分が低下していることが分かる。   FIG. 5 shows the angle error after correction for four poles out of 128 poles in FIG. As can be seen from FIG. 5, since the 11th-order harmonic is corrected, it can be seen that the angular error component of 12 cycles per rotation is reduced.

次に、図6を参照し、回転磁石部20の角度補正方法について説明する。なお、以下においては、回転磁石40上の磁気抵抗素子60からの検出信号は、高調波キャンセルパターン61により、7次以下の高調波がキャンセルされている場合として説明する。   Next, a method for correcting the angle of the rotating magnet unit 20 will be described with reference to FIG. In the following description, the detection signal from the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 will be described as a case where the harmonics of the 7th order and lower are canceled by the harmonic cancellation pattern 61.

(ステップS101)
まず、回転磁石部20が回転すると、アンプ70〜72が検出信号を増幅する。すなわち、アンプ70、71は、回転磁石30上の磁気抵抗素子50及びホール素子51、52の検出信号を増幅する。また、アンプ72は、回転磁石40上の磁気抵抗素子60の検出信号を増幅する。
(Step S101)
First, when the rotating magnet unit 20 rotates, the amplifiers 70 to 72 amplify the detection signal. That is, the amplifiers 70 and 71 amplify the detection signals of the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30. The amplifier 72 amplifies the detection signal of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40.

(ステップS102)
検出信号をA/D変換する。すなわち、A/D変換部73は、回転磁石30上のホール素子51、52の検出信号をA/D変換する。また、A/D変換部74は、回転磁石30上の磁気抵抗素子50の検出信号をA/D変換する。また、A/D変換部75は、回転磁石40上の磁気抵抗素子60の検出信号をA/D変換する。
(Step S102)
The detection signal is A / D converted. That is, the A / D conversion unit 73 A / D converts the detection signals of the Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30. In addition, the A / D converter 74 A / D converts the detection signal of the magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30. Further, the A / D converter 75 A / D converts the detection signal of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40.

(ステップS103)
角度位置を求める。すなわち、角度演算部11は、A/D変換部73、74からのA/D変換後の検出データに対し、θ=tan−1(sin/cos)の演算処理を行い、角度位置を求める。また、角度演算部12は、A/D変換部75からのA/D変換後の検出データに対し、θ=tan−1(sin/cos)の演算処理を行い、角度位置を求める。なお、A/D変換部75からのA/D変換後の検出データには、高調波キャンセルパターン61により、7次以下の高調波がキャンセルされているため、7次を超える高調波のデータが含まれている。
(Step S103)
Find the angular position. That is, the angle calculation unit 11 performs the calculation process of θ = tan −1 (sin / cos) on the detection data after A / D conversion from the A / D conversion units 73 and 74 to obtain the angle position. Further, the angle calculation unit 12 performs a calculation process of θ = tan −1 (sin / cos) on the detection data after A / D conversion from the A / D conversion unit 75 to obtain an angle position. In addition, in the detection data after A / D conversion from the A / D conversion unit 75, the harmonics of the 7th order or less are canceled by the harmonic cancellation pattern 61, and therefore the harmonic data exceeding the 7th order is included. include.

(ステップS104)
電気角を補正する。すなわち、電気角補正部14は、メモリ13に記憶されている電気角補正データに基づき、角度演算部12が求めた角度位置データに含まれる高調波を打ち消す。ここで、電気角補正データは、上述したように、たとえば7次を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値である。また、この電気角補正データは、回転磁石40の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消す値である。よって、電気角補正部14が電気角補正データに基づき、角度演算部12が求めた角度位置データを補正することで、回転磁石40の各極が共通に有している周期的な角度誤差が補正される。なお、電気角補正部14は、電気角補正データに高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、たとえば7次以下の高調波を打ち消すことができる誤差補正データが含まれている場合、7次を超える高調波と同時に、高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、たとえば7次以下の高調波を打ち消す。
(Step S104)
Correct the electrical angle. That is, the electrical angle correction unit 14 cancels harmonics included in the angular position data obtained by the angle calculation unit 12 based on the electrical angle correction data stored in the memory 13. Here, as described above, the electrical angle correction data is, for example, a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the seventh order. The electrical angle correction data is a value that cancels a periodic angle error that the poles of the rotating magnet 40 have in common. Therefore, the electrical angle correction unit 14 corrects the angular position data obtained by the angle calculation unit 12 based on the electrical angle correction data, so that the cyclic angle error that the poles of the rotating magnet 40 have in common can be reduced. It is corrected. When the electrical angle correction unit 14 includes error correction data that can be canceled by the harmonic cancellation pattern 61, for example, the harmonics of the 7th order or lower can be canceled. Simultaneously with harmonics exceeding the 7th order, harmonics remaining for example without being canceled by the harmonic cancellation pattern 61 are canceled, for example, harmonics of the 7th order or less.

(ステップS105)
角度位置を決定する。すなわち、角度位置決定部15は、角度演算部11からの角度位置データと電気角補正部14からの補正後の角度位置データとから、回転磁石部20の角度位置を決定する。
(Step S105)
Determine the angular position. That is, the angular position determination unit 15 determines the angular position of the rotating magnet unit 20 from the angular position data from the angle calculation unit 11 and the corrected angular position data from the electrical angle correction unit 14.

(ステップS106)
機械角を補正する。すなわち、機械角補正部16は、角度位置決定部15が決定した角度位置データに対し、メモリ13に記憶されている機械角補正データに基づき、機械角成分を打ち消す。ここで、機械角補正データは、磁気抵抗素子50と回転磁石30との中心ズレや、磁気抵抗素子60と回転磁石40との中心ズレなどの機械的要因により発生する角度誤差を打ち消す値である。なお、回転磁石40のいずれかの極が個別に有する角度誤差は、回転磁石40の回転に伴い周期的に発生する。また、このような角度誤差は、決まった角度位置で生じている。よって、機械角補正部16が角度位置決定部15の決定した角度位置データを補正することで、回転磁石40の回転に伴い周期的に発生する角度誤差が補正される。
(Step S106)
Correct the mechanical angle. That is, the mechanical angle correction unit 16 cancels the mechanical angle component with respect to the angular position data determined by the angular position determination unit 15 based on the mechanical angle correction data stored in the memory 13. Here, the mechanical angle correction data is a value that cancels out an angular error caused by a mechanical factor such as a center shift between the magnetoresistive element 50 and the rotating magnet 30 or a center shift between the magnetoresistive element 60 and the rotating magnet 40. . Note that the angular error that any one of the poles of the rotating magnet 40 has is periodically generated as the rotating magnet 40 rotates. Further, such an angular error occurs at a fixed angular position. Therefore, the mechanical angle correction unit 16 corrects the angular position data determined by the angular position determination unit 15, thereby correcting the angular error that periodically occurs as the rotating magnet 40 rotates.

このように、本実施形態では、磁気抵抗素子50(第1の磁気抵抗素子)が回転磁石30(第1の回転磁石)の角度位置を検出し、磁気抵抗素子60(第2の磁気抵抗素子)が高調波キャンセルパターン61により所定の次数(たとえば7次)以下の高調波をキャンセルして回転磁石40(第2の回転磁石)の角度位置を検出すると、データ処理部10が所定の次数(たとえば7次)を超える高調波を打ち消す補正データ(たとえば電気角補正データ)により、磁気抵抗素子60(第2の磁気抵抗素子)の検出データを補正する。これにより、磁気抵抗素子60(第2の磁気抵抗素子)で所定の次数(たとえば7次)以下の高調波がキャンセルされ、データ処理部10で所定の次数(たとえば7次)を超える高調波が打ち消されるので、ロータリエンコーダ100の一部を構成するセンサ(磁気抵抗素子60)からの検出信号の基本波に重畳される高調波を打ち消すことができ、精度の高い回転位置の検出データを得ることができる。   Thus, in this embodiment, the magnetoresistive element 50 (first magnetoresistive element) detects the angular position of the rotating magnet 30 (first rotating magnet), and the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element). ) Cancels harmonics of a predetermined order (for example, the 7th order) or less by the harmonic cancellation pattern 61 and detects the angular position of the rotating magnet 40 (second rotating magnet), the data processing unit 10 determines the predetermined order ( For example, the detection data of the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element) is corrected by correction data (for example, electrical angle correction data) that cancels harmonics exceeding the seventh order. As a result, harmonics of a predetermined order (for example, the 7th order) or less are canceled by the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element), and harmonics exceeding the predetermined order (for example, the 7th order) are canceled by the data processing unit 10. Since the cancellation is performed, the harmonics superimposed on the fundamental wave of the detection signal from the sensor (the magnetoresistive element 60) constituting a part of the rotary encoder 100 can be canceled, and the detection data of the rotational position with high accuracy can be obtained. Can do.

また、電気角補正部14がメモリ13に記憶されている電気角補正データを用いて回転磁石40(第2の回転磁石)の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消し、角度位置決定部15が磁気抵抗素子50(第1の磁気抵抗素子)、ホール素子51(第1のホール素子)、ホール素子52(第2のホール素子)の検出データと、電気角補正部14が補正した検出データとに基づき、回転磁石部20の角度位置を決定するので、回転磁石40(第2の回転磁石)の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消すことができる。   Further, the electrical angle correction unit 14 uses the electrical angle correction data stored in the memory 13 to cancel the periodic angle error that each pole of the rotating magnet 40 (second rotating magnet) has in common, The angular position determining unit 15 detects the detection data of the magnetoresistive element 50 (first magnetoresistive element), the hall element 51 (first hall element), the hall element 52 (second hall element), and the electrical angle correction unit 14. Since the angular position of the rotary magnet unit 20 is determined based on the corrected detection data, the cyclic angle error common to each pole of the rotary magnet 40 (second rotary magnet) can be canceled out. it can.

また、電気角補正データが高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すデータを含んでいる場合、電気角補正部14が高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すことができる。   In addition, when the electrical angle correction data includes data that cancels out the harmonics of a predetermined order or less without being canceled by the harmonic cancellation pattern 61, the electrical angle correction unit 14 cancels the cancellation by the harmonic cancellation pattern 61. It is possible to cancel the harmonics of a predetermined order or less that remain without being processed.

また、機械角補正部16がメモリ13に記憶されている機械角補正データを用い、角度位置決定部15が決定した角度位置データを補正するので、磁気抵抗素子50(第1の磁気抵抗素子)と回転磁石30(第1の回転磁石)との中心ズレや、磁気抵抗素子60(第2の磁気抵抗素子)と回転磁石40(第2の回転磁石)との中心ズレなどの機械的要因により発生する角度誤差を打ち消すことができる。   Further, since the mechanical angle correction unit 16 corrects the angular position data determined by the angular position determination unit 15 using the mechanical angle correction data stored in the memory 13, the magnetoresistive element 50 (first magnetoresistive element). Due to a mechanical misalignment between the center of the magnet and the rotating magnet 30 (first rotating magnet) and a center misalignment between the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element) and the rotating magnet 40 (second rotating magnet). The generated angle error can be canceled out.

また、電気角補正データが所定の次数を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有しているため、メモリ13の記憶容量を小さくできるとともに、電気角補正部14による所定の次数を超える高調波を打ち消すための補正処理の手順を短縮できる。   Further, since the electrical angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding a predetermined order, the storage capacity of the memory 13 can be reduced, and a predetermined amount by the electrical angle correction unit 14 can be reduced. It is possible to shorten the procedure of correction processing for canceling harmonics exceeding the order.

また、電気角補正データが高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を含んでいる場合、高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すことができる。   Further, when the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging the errors due to all the harmonics of a predetermined order or less that remain without being canceled by the harmonic cancellation pattern 61, the harmonic cancellation pattern 61 It is possible to cancel harmonics of a predetermined order or less that remain without being canceled by.

また、電気角補正データが所定の次数を超える高調波の特定の次数毎に平均した値を有している場合、電気角補正部14が所定の次数を超える高調波を特定の次数毎に打ち消すことができ、回転磁石40(第2の回転磁石)の各極が共通に有している周期的な角度誤差をさらに小さくできる。   When the electrical angle correction data has an average value for each specific order of harmonics exceeding a predetermined order, the electrical angle correction unit 14 cancels harmonics exceeding the predetermined order for each specific order. In addition, it is possible to further reduce the periodic angular error that the poles of the rotating magnet 40 (second rotating magnet) have in common.

また、電気角補正データが高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波の特定の次数毎に平均した値を含んでいる場合、電気角補正部14が高調波キャンセルパターン61によってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を、特定の次数毎に打ち消すことができ、回転磁石40(第2の回転磁石)の各極が共通に有している周期的な角度誤差をさらに小さくできる。   Further, when the electrical angle correction data includes a value averaged for each specific order of harmonics of a predetermined order or less, which remains without being canceled by the harmonic cancellation pattern, the electrical angle correction unit 14 performs harmonics. Harmonics below a predetermined order remaining without being canceled by the cancel pattern 61 can be canceled for each specific order, and each pole of the rotating magnet 40 (second rotating magnet) has in common. The periodic angular error can be further reduced.

また、磁気抵抗素子60(第2の磁気抵抗素子)の高調波キャンセルパターン61の次数を7次以下とすることで、磁気抵抗素子60(第2の磁気抵抗素子)が高調波キャンセルパターン61により7次以下の高調波をキャンセルできる。   Further, by setting the order of the harmonic cancellation pattern 61 of the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element) to 7th order or less, the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element) is The 7th and lower harmonics can be canceled.

10 データ処理部
11、12 角度演算部
13 メモリ
14 電気角補正部
15 角度位置決定部
16 機械角補正部
20 回転磁石部
30、40 回転磁石
31、32、41 着磁面
50、60 磁気抵抗素子
50a〜50d、60a〜60d 磁気抵抗パターン
51、52 ホール素子
61 高調波キャンセルパターン
70〜72 アンプ
73〜75 A/D変換部
100 ロータリエンコーダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Data processing part 11, 12 Angle calculating part 13 Memory 14 Electrical angle correction | amendment part 15 Angular position determination part 16 Mechanical angle correction | amendment part 20 Rotary magnet part 30, 40 Rotary magnet 31, 32, 41 Magnetized surface 50, 60 Magnetoresistive element 50a to 50d, 60a to 60d Magnetoresistive pattern 51, 52 Hall element 61 Harmonic cancellation pattern 70 to 72 Amplifier 73 to 75 A / D converter 100 Rotary encoder

Claims (18)

N極とS極とが周方向において1極ずつ着磁された第1の回転磁石と、N極とS極とが周方向において交互に複数着磁された第2の回転磁石とを含む回転磁石部を有するロータリエンコーダであって、
前記第1の回転磁石の角度位置を検出する第1の磁気抵抗素子と、
該第1の磁気抵抗素子に近接配置される第1のホール素子と、
該第1のホール素子に対し周方向において機械角で90°ずれた箇所に配置される第2のホール素子と、
前記第2の回転磁石の角度位置を検出する第2の磁気抵抗素子と、
前記第1の磁気抵抗素子、前記第1のホール素子、前記第2のホール素子、前記第2の磁気抵抗素子の検出データに基づき、データ処理によって前記回転磁石部の角度位置を求めるデータ処理部とを備え、
前記第2の磁気抵抗素子には、所定の次数以下の高調波をキャンセルする高調波キャンセルパターンが設けられ、
前記データ処理部は、所定の次数を超える高調波を打ち消す補正データにより、前記第2の磁気抵抗素子の検出データを補正する
ことを特徴とするロータリエンコーダ。
Rotation including a first rotating magnet in which N and S poles are magnetized one by one in the circumferential direction, and a second rotating magnet in which a plurality of N and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction A rotary encoder having a magnet part,
A first magnetoresistive element that detects an angular position of the first rotating magnet;
A first Hall element disposed proximate to the first magnetoresistive element;
A second Hall element disposed at a position shifted by 90 ° in the mechanical angle in the circumferential direction with respect to the first Hall element;
A second magnetoresistive element for detecting an angular position of the second rotating magnet;
A data processing unit for obtaining an angular position of the rotating magnet unit by data processing based on detection data of the first magnetoresistive element, the first Hall element, the second Hall element, and the second magnetoresistive element And
The second magnetoresistive element is provided with a harmonic cancellation pattern for canceling harmonics of a predetermined order or less,
The rotary encoder according to claim 1, wherein the data processing unit corrects detection data of the second magnetoresistive element with correction data that cancels harmonics exceeding a predetermined order.
前記補正データは、前記第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消すための電気角補正データであり、
前記データ処理部は、
前記電気角補正データが記憶されたメモリと、
前記電気角補正データを用いて前記第2の磁気抵抗素子の検出データの角度誤差を補正する電気角補正部と、
前記第1の磁気抵抗素子、前記第1のホール素子、前記第2のホール素子の検出データと、前記電気角補正部が補正した検出データとに基づき、前記回転磁石部の角度位置を決定する角度位置決定部とを有している
ことを特徴とする請求項1に記載のロータリエンコーダ。
The correction data is electrical angle correction data for canceling a periodic angle error that each pole of the second rotating magnet has in common.
The data processing unit
A memory in which the electrical angle correction data is stored;
An electrical angle correction unit that corrects an angle error of detection data of the second magnetoresistive element using the electrical angle correction data;
An angular position of the rotating magnet unit is determined based on detection data of the first magnetoresistive element, the first Hall element, and the second Hall element and detection data corrected by the electrical angle correction unit. The rotary encoder according to claim 1, further comprising an angular position determination unit.
前記電気角補正データには、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すデータが含まれていることを特徴とする請求項2に記載のロータリエンコーダ。   3. The rotary encoder according to claim 2, wherein the electrical angle correction data includes data that cancels out harmonics of a predetermined order or less that remain without being canceled by the harmonic cancellation pattern. . 前記メモリには、前記第1の回転磁石と前記第2の回転磁石の回転に伴い周期的に発生する角度誤差を打ち消すための機械角補正データが記憶され、
前記データ処理部は、前記機械角補正データを用い、前記角度位置決定部が決定した角度位置データを補正する機械角補正部を有する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のロータリエンコーダ。
The memory stores mechanical angle correction data for canceling an angular error periodically generated with the rotation of the first rotating magnet and the second rotating magnet,
The rotary encoder according to claim 2, wherein the data processing unit includes a mechanical angle correction unit that corrects the angular position data determined by the angular position determination unit using the mechanical angle correction data.
前記電気角補正データは、前記所定の次数を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有することを特徴とする請求項2に記載のロータリエンコーダ。   The rotary encoder according to claim 2, wherein the electrical angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the predetermined order. 前記電気角補正データは、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、前記所定の次数以下の全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を含むことを特徴とする請求項5に記載のロータリエンコーダ。   6. The electrical angle correction data includes a value obtained by averaging errors due to all harmonics of the predetermined order or less that remain without being canceled by the harmonic cancellation pattern. The rotary encoder described in 1. 前記電気角補正データは、前記所定の次数を超える高調波の特定の次数毎に平均した値を有することを特徴とする請求項2に記載のロータリエンコーダ。   The rotary encoder according to claim 2, wherein the electrical angle correction data has a value averaged for each specific order of the harmonics exceeding the predetermined order. 前記電気角補正データは、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、前記所定の次数以下の高調波の特定の次数毎に平均した値を含むことを特徴とする請求項7に記載のロータリエンコーダ。   8. The electrical angle correction data includes a value averaged for each specific order of the harmonics of the predetermined order or less, which remains without being canceled by the harmonic cancellation pattern. Rotary encoder. 前記所定の次数は、7次であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のロータリエンコーダ。   The rotary encoder according to claim 1, wherein the predetermined order is a seventh order. N極とS極とが周方向において1極ずつ着磁された第1の回転磁石と、N極とS極とが周方向において交互に複数着磁された第2の回転磁石とを含む回転磁石部を有するロータリエンコーダの角度補正方法であって、
第1の磁気抵抗素子により、前記第1の回転磁石の角度位置を検出する工程と、
該第1の磁気抵抗素子に近接配置される第1のホール素子と、
該第1のホール素子に対し周方向において機械角で90°ずれた箇所に配置される第2のホール素子と、
第2の磁気抵抗素子により、前記第2の回転磁石の角度位置を検出する工程と、
データ処理部により、前記第1の磁気抵抗素子、前記第1のホール素子、前記第2のホール素子、前記第2の磁気抵抗素子の検出データに基づき、データ処理によって前記回転磁石部の角度位置を求める工程と、を有し、
前記第2の磁気抵抗素子には、所定の次数以下の高調波をキャンセルする高調波キャンセルパターンが設けられ、
前記データ処理部は、所定の次数を超える高調波を打ち消す補正データにより、前記第2の磁気抵抗素子の検出データを補正する
ことを特徴とするロータリエンコーダの角度補正方法。
Rotation including a first rotating magnet in which N and S poles are magnetized one by one in the circumferential direction, and a second rotating magnet in which a plurality of N and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction An angle correction method for a rotary encoder having a magnet part,
Detecting an angular position of the first rotating magnet by a first magnetoresistive element;
A first Hall element disposed proximate to the first magnetoresistive element;
A second Hall element disposed at a position shifted by 90 ° in the mechanical angle in the circumferential direction with respect to the first Hall element;
Detecting an angular position of the second rotating magnet by a second magnetoresistive element;
An angular position of the rotating magnet unit is obtained by data processing based on detection data of the first magnetoresistive element, the first hall element, the second hall element, and the second magnetoresistive element by a data processing unit. And a process for obtaining
The second magnetoresistive element is provided with a harmonic cancellation pattern for canceling harmonics of a predetermined order or less,
The angle correction method for the rotary encoder, wherein the data processing unit corrects the detection data of the second magnetoresistive element with correction data for canceling harmonics exceeding a predetermined order.
前記補正データは、前記第2の回転磁石の各極が共通に有している周期的な角度誤差を打ち消すための電気角補正データであり、
電気角補正部により、メモリに記憶された前記電気角補正データを用いて前記第2の磁気抵抗素子の検出データの角度誤差を補正する工程と、
角度位置決定部により、前記第1の磁気抵抗素子、前記第1のホール素子、前記第2のホール素子の検出データと、前記電気角補正部が補正した検出データとに基づき、前記回転磁石部の角度位置を決定する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項10に記載のロータリエンコーダの角度補正方法。
The correction data is electrical angle correction data for canceling a periodic angle error that each pole of the second rotating magnet has in common.
A step of correcting an angle error of detection data of the second magnetoresistive element using the electrical angle correction data stored in a memory by an electrical angle correction unit;
Based on the detection data of the first magnetoresistive element, the first Hall element, and the second Hall element and the detection data corrected by the electrical angle correction unit by the angular position determination unit, the rotating magnet unit The method for determining the angle position of the rotary encoder according to claim 10, further comprising: determining an angular position of the rotary encoder.
前記電気角補正データには、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、所定の次数以下の高調波を打ち消すデータが含まれていることを特徴とする請求項11に記載のロータリエンコーダの角度補正方法。   12. The rotary encoder according to claim 11, wherein the electrical angle correction data includes data that cancels out harmonics of a predetermined order or less that remain without being canceled by the harmonic cancellation pattern. Angle correction method. 前記メモリには、前記第1の回転磁石と前記第2の回転磁石の回転に伴い周期的に発生する角度誤差を打ち消すための機械角補正データが記憶され、
機械角補正部により、前記機械角補正データを用い、前記角度位置決定部が決定した角度位置データを補正する工程を有する
ことを特徴とする請求項11又は12に記載のロータリエンコーダの角度補正方法。
The memory stores mechanical angle correction data for canceling an angular error periodically generated with the rotation of the first rotating magnet and the second rotating magnet,
The angle correction method for a rotary encoder according to claim 11 or 12, further comprising a step of correcting the angular position data determined by the angular position determination unit by using the mechanical angle correction data by a mechanical angle correction unit. .
前記電気角補正データは、前記所定の次数を超える全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を有することを特徴とする請求項11に記載のロータリエンコーダの角度補正方法。   12. The angle correction method for a rotary encoder according to claim 11, wherein the electrical angle correction data has a value obtained by averaging errors caused by all harmonics exceeding the predetermined order. 前記電気角補正データは、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、前記所定の次数以下の全ての高調波に起因する誤差分を平均した値を含むことを特徴とする請求項14に記載のロータリエンコーダの角度補正方法。   15. The electrical angle correction data includes a value obtained by averaging errors due to all harmonics of the predetermined order or less remaining without being canceled by the harmonic cancellation pattern. The angle correction method of the rotary encoder as described in 2. 前記電気角補正データは、前記所定の次数を超える高調波の特定の次数毎に平均した値を有することを特徴とする請求項11に記載のロータリエンコーダの角度補正方法。   12. The angle correction method for a rotary encoder according to claim 11, wherein the electrical angle correction data has a value averaged for each specific order of harmonics exceeding the predetermined order. 前記電気角補正データは、前記高調波キャンセルパターンによってキャンセルされずに残っている、前記所定の次数以下の高調波の特定の次数毎に平均した値を含むことを特徴とする請求項16に記載のロータリエンコーダの角度補正方法。   The electrical angle correction data includes a value averaged for each specific order of the harmonics of the predetermined order or less, which remains without being canceled by the harmonic cancellation pattern. Angle correction method for rotary encoders 前記所定の次数は、7次であることを特徴とする請求項10〜17のいずれかに記載のロータリエンコーダの角度補正方法。   The angle correction method for a rotary encoder according to claim 10, wherein the predetermined order is a seventh order.
JP2016046837A 2016-03-10 2016-03-10 Rotary encoder and method for correcting angle of rotary encoder Active JP6656958B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016046837A JP6656958B2 (en) 2016-03-10 2016-03-10 Rotary encoder and method for correcting angle of rotary encoder
TW106105540A TW201802436A (en) 2016-03-10 2017-02-20 Rotary encoder and angle correction method of rotary encoder
CN201710123789.3A CN107179095B (en) 2016-03-10 2017-03-03 The angle correction method of rotary encoder and rotary encoder
KR1020170028776A KR102195533B1 (en) 2016-03-10 2017-03-07 Rotary encoder and angle correction method of rotary encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016046837A JP6656958B2 (en) 2016-03-10 2016-03-10 Rotary encoder and method for correcting angle of rotary encoder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017161391A true JP2017161391A (en) 2017-09-14
JP6656958B2 JP6656958B2 (en) 2020-03-04

Family

ID=59830525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016046837A Active JP6656958B2 (en) 2016-03-10 2016-03-10 Rotary encoder and method for correcting angle of rotary encoder

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6656958B2 (en)
KR (1) KR102195533B1 (en)
CN (1) CN107179095B (en)
TW (1) TW201802436A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112904261A (en) * 2021-01-11 2021-06-04 深圳麦歌恩科技有限公司 Harmonic calibration system and method, and error harmonic component coefficient calculation system and method
CN113686364A (en) * 2020-05-19 2021-11-23 原相科技股份有限公司 Optical encoder capable of correcting relative position of elements and position correction method thereof
CN113758513A (en) * 2020-06-04 2021-12-07 杭州海康威视数字技术股份有限公司 Method for detecting precision of magnetic encoder in equipment and electronic equipment

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2552385B (en) * 2016-07-22 2021-09-15 Cmr Surgical Ltd Calibrating position sensor readings
JP7081969B2 (en) * 2018-04-19 2022-06-07 日本電産サンキョー株式会社 Encoder
JP7114315B2 (en) * 2018-04-19 2022-08-08 日本電産サンキョー株式会社 encoder
CN109781150B (en) * 2019-01-09 2021-04-09 福建睿能科技股份有限公司 Control method of magnetic encoder, magnetic encoder and knitting machine
CN112113585B (en) * 2020-07-24 2022-10-21 哈尔滨工业大学 Encoder and method for detecting absolute angle of encoder
TWI817381B (en) * 2022-03-10 2023-10-01 台達電子工業股份有限公司 Motor detection method and motor detection device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002303537A (en) * 2001-02-05 2002-10-18 Asahi Optical Co Ltd Magnetic encoder and method of reducing harmonic error thereof
JP2012112707A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Nidec Sankyo Corp Rotary encoder
WO2015010669A1 (en) * 2013-07-23 2015-01-29 BALLUF GmbH Method for dynamic linearisation of sensor signals from a magnetic strip length measuring system
JP2015190881A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 Dmg森精機株式会社 Position detector

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897603A (en) * 1988-02-29 1990-01-30 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for determining the speed and rotor position of an electric machine
TWI393867B (en) * 2007-04-20 2013-04-21 Mitsubishi Electric Corp Magnetic rotation angle detector
WO2008136054A1 (en) * 2007-04-24 2008-11-13 Harmonic Drive Systems Inc. Magnetic encoder and method of detecting absolute rotational position
DE112008003911B4 (en) * 2008-06-20 2023-02-02 Harmonic Drive Systems Inc. Magnetic encoder and actuator
JP5263024B2 (en) * 2009-06-18 2013-08-14 株式会社日立製作所 Rotation angle detection device and rotation speed detection device
CN103518120B (en) * 2011-08-12 2016-05-04 日立金属株式会社 Encoder
CN105593644B (en) * 2013-10-02 2018-11-13 株式会社尼康 Scale for encoder, encoder, driving device and bearing table device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002303537A (en) * 2001-02-05 2002-10-18 Asahi Optical Co Ltd Magnetic encoder and method of reducing harmonic error thereof
JP2012112707A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Nidec Sankyo Corp Rotary encoder
WO2015010669A1 (en) * 2013-07-23 2015-01-29 BALLUF GmbH Method for dynamic linearisation of sensor signals from a magnetic strip length measuring system
JP2015190881A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 Dmg森精機株式会社 Position detector

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113686364A (en) * 2020-05-19 2021-11-23 原相科技股份有限公司 Optical encoder capable of correcting relative position of elements and position correction method thereof
CN113758513A (en) * 2020-06-04 2021-12-07 杭州海康威视数字技术股份有限公司 Method for detecting precision of magnetic encoder in equipment and electronic equipment
CN113758513B (en) * 2020-06-04 2022-11-04 杭州海康威视数字技术股份有限公司 Method for detecting precision of magnetic encoder in equipment and electronic equipment
CN112904261A (en) * 2021-01-11 2021-06-04 深圳麦歌恩科技有限公司 Harmonic calibration system and method, and error harmonic component coefficient calculation system and method
CN112904261B (en) * 2021-01-11 2024-03-19 深圳麦歌恩科技有限公司 Harmonic calibration system and method, error harmonic component coefficient calculation system and method

Also Published As

Publication number Publication date
TW201802436A (en) 2018-01-16
KR102195533B1 (en) 2020-12-28
KR20170106209A (en) 2017-09-20
CN107179095B (en) 2019-09-03
JP6656958B2 (en) 2020-03-04
CN107179095A (en) 2017-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6656958B2 (en) Rotary encoder and method for correcting angle of rotary encoder
TWI650528B (en) Rotation angle detecting device and rotation angle detecting method
JP5613839B2 (en) Method and apparatus for absolute positioning of a moving object
EP3640602B1 (en) Method for detecting errors in a rotating position sensor system having sine and cosine signals
JP5081553B2 (en) Rotation detection device and bearing with rotation detection device
JP5333863B2 (en) Rotation angle detector
CN108426587B (en) Rotary encoder
JP6484008B2 (en) Encoder and rotation angle position calculation method
CN108426590B (en) Rotary encoder
JP4858837B2 (en) Rotation angle detector
KR102328288B1 (en) Rotary encoder and absolute angle position detecting method of rotary encoder
KR101885275B1 (en) Angle determinating method using encoder signal with noise suppression, adjusting method for output signal of encoder and absolute encoder
JP6877169B2 (en) Rotary encoder
TW201727199A (en) Encoder appropriately reflecting an offset and improving accuracy in an encoder using an MR element
TW201944031A (en) Encoder that comprises multiple magneto-sensitive element transducer sections each including a first magneto-sensitive element and a second magneto-sensitive element
JP6842943B2 (en) Rotary encoder
JP2020016439A (en) Angle sensor correction device and angle sensor
JP2009069092A (en) Rotation detector and bearing with rotation detector
TWI683990B (en) Encoder
JP6636769B2 (en) Rotor centering method for reluctance resolver
JP5184590B2 (en) Rotation detector and phase error correction method thereof
JP2012251879A (en) Optical absolute encoder and device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200117

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: 20200128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6656958

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150