JP2020016621A

JP2020016621A - Ｔｍｒセンサの出力補正方法

Info

Publication number: JP2020016621A
Application number: JP2018141780A
Authority: JP
Inventors: 稔久下方; Toshihisa Shimokata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2038-07-27
Also published as: JP7180170B2

Abstract

【課題】ＴＭＲセンサが回転位置センサとして用いられる場合でも回転位置の検出精度を容易に向上することができるＴＭＲセンサの出力補正方法を提供する。【解決手段】ＴＭＲセンサ１の出力補正方法は、ＴＭＲセンサ１を配線板２に実装させるセンサ実装工程と、配線板２にＴＭＲセンサ１が実装された状態を撮影するセンサ撮影工程と、ＴＭＲセンサ１が配線板２に実装された状態を示す画像から配線板２に対するＴＭＲセンサ１の傾きが算出される傾き算出工程と、傾き算出工程により算出されたＴＭＲセンサ１の傾きに応じてＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値が一定となるように調整する電圧調整工程と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、ＴＭＲセンサの出力補正方法に関する。

特許文献１は、ＴＭＲセンサを開示する。当該ＴＭＲセンサによれば、磁場抵抗特性、温度変化等によって生じ得る検知誤差を補正し得る。

特開２０１７−９６６２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のＴＭＲセンサにおいては、フィードバック制御が必要となる。このため、当該ＴＭＲセンサが回転位置センサとして用いられる場合、回転位置の検出対象を少なくとも１回転させなければならない。

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、ＴＭＲセンサが回転位置センサとして用いられる場合でも回転位置の検出精度を容易に向上することができるＴＭＲセンサの出力補正方法を提供することである。

この発明に係るＴＭＲセンサの出力補正方法は、ＴＭＲセンサを配線板に実装させるセンサ実装工程と、前記配線板に前記ＴＭＲセンサが実装された状態を撮影するセンサ撮影工程と、前記ＴＭＲセンサが前記配線板に実装された状態を示す画像から前記配線板に対する前記ＴＭＲセンサの傾きが算出される傾き算出工程と、前記傾き算出工程により算出された前記ＴＭＲセンサの傾きに応じて前記ＴＭＲセンサから出力される電圧の振幅値が一定となるように調整する電圧調整工程と、を備えた。

この発明によれば、ＴＭＲセンサの処理回路から出力される電圧の振幅値は、ＴＭＲセンサの傾きに応じた調整により一定にされる。このため、ＴＭＲセンサが回転位置センサとして用いられる場合でも回転位置の検出精度を容易に向上することができる。

実施の形態１におけるＴＭＲセンサの出力補正方法を説明するための図である。実施の形態１におけるＴＭＲセンサの出力補正方法が適用されるＴＭＲセンサから出力される電圧の信号波形を示す図である。実施の形態１におけるＴＭＲセンサの出力補正方法が適用されるＴＭＲセンサから出力される電圧の振幅値を増幅する処理回路を示す図である。実施の形態１におけるＴＭＲセンサの出力補正方法の概要を説明するためのフローチャートである。実施の形態１におけるＴＭＲセンサの出力補正方法が行われる際に用いられる算出装置のハードウェア構成図である。実施の形態２におけるＴＭＲセンサの出力補正方法を説明するための図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。

実施の形態１．
図１は実施の形態１におけるＴＭＲセンサ１の出力補正方法を説明するための図である。

図１において、ＴＭＲセンサ１は、複数の第１リード部１ａと複数の第２リード部１ｂとを備える。

複数の第１リード部１ａは、ＴＭＲセンサ１の一側に沿って並ぶ。複数の第２リード部１ｂは、ＴＭＲセンサ１の他側に沿って並ぶ。

印刷配線板２は、複数の第１電極パッド２ａと複数の第２電極パッド２ｂを備える。

複数の第１電極パッド２ａは、印刷配線板２の一側に沿って並ぶ。水平投影面上において、複数の第１電極パッド２ａの各々は、複数の第１リード部１ａの各々よりも大きい。複数の第２電極パッド２ｂは、印刷配線板２の他側に沿って並ぶ。水平投影面上において、複数の第２電極パッド２ｂの各々は、複数の第２リード部１ｂの各々よりも大きい。

ＴＭＲセンサ１が印刷配線板２に実装される際、複数の第１リード部１ａの各々は、複数の第１電極パッド２ａの各々に半田付けされる。複数の第２リード部１ｂの各々は、複数の第２電極パッド２ｂの各々に半田付けされる。

この際、複数の第１リード部１ａの各々は、複数の第１電極パッド２ａの各々に対して若干傾く。複数の第２リード部１ｂの各々は、複数の第２電極パッド２ｂの各々に対して若干傾く。その結果、ＴＭＲセンサ１は、印刷配線板２に対して若干傾く。

撮影装置３は、ＴＭＲセンサ１が印刷配線板２に実装された状態を撮影する。

算出装置４は、撮影装置３により撮影された画像から印刷配線板２に対するＴＭＲセンサ１の傾きを算出する。算出装置４は、印刷配線板２に対するＴＭＲセンサ１の傾きから補正値を算出する。

ＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値は、当該補正値に応じて一定となるように調整される。例えば、印刷配線板２の印刷抵抗がトリミング装置Ａを用いたレーザーカットによりトリミングされることで、ＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値が調整される。

次に、図２を用いて、ＴＭＲセンサ１から出力される電圧を説明する。
図２は実施の形態１におけるＴＭＲセンサ１の出力補正方法が適用されるＴＭＲセンサ１から出力される電圧の信号波形を示す図である。

図２に示されるように、ＴＭＲセンサ１は、ｓｉｎ電圧とｃｏｓ電圧とを出力する。ｓｉｎ電圧とｃｏｓ電圧とは、磁石５との位置関係に応じて位相を変化させる。この際、ｓｉｎ電圧の位相とｃｏｓ電圧の位相とは、互いに９０度ずれる。

次に、図３を用いて、ＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値を増幅する処理回路を説明する。
図３は実施の形態１におけるＴＭＲセンサ１の出力補正方法が適用されるＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値を増幅する処理回路を示す図である。

図３に示されるように、処理回路は、オペアンプ等の増幅回路である。当該処理回路は、印刷配線板２に印刷される。ＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値は、算出装置４により算出された補正値に応じて当該処理回路の印刷抵抗の抵抗値をレーザーカットでトリミングすることにより調整される。

図３の処理回路では、５Ｖ電源の変動により、ＴＭＲセンサ１の出力電圧も変動する。このため、ＴＭＲセンサ１の搭載された印刷配線板２には、５Ｖ電源の電圧を安定させる回路も組み込まれる。

なお、図３は、差動増幅回路で示したが、ＴＭＲセンサ１の個別の出力電圧を増幅し、増幅後の電圧で差分回路を構成してもよい。

また、印刷配線板２にＴＭＲセンサ１のみを実装し、図３のオペアンプ回路を別の処理基板に搭載してもよい。

次に、図４を用いて、ＴＭＲセンサ１の出力補正方法の概要を説明する。
図４は実施の形態１におけるＴＭＲセンサ１の出力補正方法の概要を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１では、センサ実装工程が行われる。センサ実装工程においては、ＴＭＲセンサ１が印刷配線板２に実装される。その後、ステップＳ２では、センサ撮影工程が行われる。センサ撮影工程においては、ＴＭＲセンサ１が印刷配線板２に実装された状態が撮影装置３により撮影される。

その後、ステップＳ３では、傾き算出工程が行われる。傾き算出工程においては、ＴＭＲセンサ１が印刷配線板２に実装された状態を示す画像から印刷配線板２に対するＴＭＲセンサ１の傾きが算出装置４により算出される。

その後、ステップＳ４では、補正値算出工程が行われる。補正値算出工程においては、印刷配線板２に対するＴＭＲセンサ１の傾きから補正値が算出される。

その後、ステップＳ５では、電圧調整工程が行われる。電圧調整工程においては、ＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値が一定となるように調整される。具体的には、補正値算出工程で算出された補正値に応じて印刷配線板２の印刷抵抗がレーザーカットによりトリミングされる。ステップＳ５の電圧調整工程が終了することにより、一連の工程が終了する。

以上で説明した実施の形態１によれば、ＴＭＲセンサ１の処理回路から出力される電圧の振幅値は、印刷配線板２に対するＴＭＲセンサ１の傾きに応じた調整により一定にされる。このため、ＴＭＲセンサ１と印刷配線板２との製造のばらつき、印刷配線板２に対するＴＭＲセンサ１の実装のばらつき等に応じた処理を実現する。その結果、ＴＭＲセンサ１が回転位置センサとして用いられる場合でも回転位置の検出精度が従来に比べて向上する。

なお、少なくとも２個以上並列接続された抵抗の間にある印刷配線板２の回路パターンをレーザーカットして、抵抗値を変化させてもよい。この場合も、回転位置が従来に比べて向上する。

次に、図５を用いて、算出装置４の例を説明する。
図５は実施の形態１におけるＴＭＲセンサ１の出力補正方法が行われる際に用いられる算出装置４のハードウェア構成図である。

算出装置４の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ６ａと少なくとも１つのメモリ６ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア７を備える。

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ６ａと少なくとも１つのメモリ６ｂとを備える場合、算出装置４の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ６ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ６ａは、少なくとも１つのメモリ６ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、算出装置４の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ６ａは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ６ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。

処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア７を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、算出装置４の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、算出装置４の各機能は、まとめて処理回路で実現される。

算出装置４の各機能について、一部を専用のハードウェア７で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、印刷配線板２に対するＴＭＲセンサ１の傾きを算出する機能については専用のハードウェア７としての処理回路で実現し、印刷配線板２に対するＴＭＲセンサ１の傾きを算出する機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ６ａが少なくとも１つのメモリ６ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。

このように、処理回路は、ハードウェア７、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで算出装置４の各機能を実現する。

実施の形態２．
図６は実施の形態２におけるＴＭＲセンサ１の出力補正方法を説明するための図である。なお、実施の形態１と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

実施の形態２において、モータ８は、ＴＭＲセンサ１による回転位置の検出対象である。例えば、モータ８は、図示されないエレベーターのドアに設けられる。モータ８は、エレベーターのドアを開閉する駆動力を発生させる。

この際、磁石５は、モータ８の出力軸の端部に取り付けられる。ＴＭＲセンサ１と印刷配線板２とは、磁石５に対向してモータ８に組み込まれる。

この状態において、撮影装置３は、ＴＭＲセンサ１と印刷配線板２とがモータ８に組み込まれた状態を撮影する。

算出装置４は、図６においては図示されない撮影装置３により撮影された画像からモータ８に対するＴＭＲセンサ１の傾きを算出する。算出装置４は、モータ８に対するＴＭＲセンサ１の傾きから補正値を算出する。

以上で説明した実施の形態２によれば、算出装置４は、モータ８に対するＴＭＲセンサ１の傾きから補正値を算出する。このため、実際の状況に応じて、モータ８の回転位置の検出精度を従来に比べて上げられる。

なお、ＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値をＡ／Ｄコンバータに入力し、マイクロコンピュータ等で直接調整してもよい。具体的には、補正値を不揮発性メモリに書き込み、電源投入時にマイクロコンピュータ等から補正値を読み込んでＴＭＲセンサ１から出力される電圧の振幅値を調整すればよい。この場合も、回転位置の検出精度が従来に比べて向上する。

１ＴＭＲセンサ、１ａ第１リード部、１ｂ第２リード部、２印刷配線板、２ａ第１電極パッド、２ｂ第２電極パッド、３撮影装置、４算出装置、５磁石、６ａプロセッサ、６ｂメモリ、７ハードウェア、８モータ

Claims

ＴＭＲセンサを配線板に実装させるセンサ実装工程と、
前記配線板に前記ＴＭＲセンサが実装された状態を撮影するセンサ撮影工程と、
前記ＴＭＲセンサが前記配線板に実装された状態を示す画像から前記配線板に対する前記ＴＭＲセンサの傾きが算出される傾き算出工程と、
前記傾き算出工程により算出された前記ＴＭＲセンサの傾きに応じて前記ＴＭＲセンサから出力される電圧の振幅値が一定となるように調整する電圧調整工程と、
を備えたＴＭＲセンサの出力補正方法。
前記センサ撮影工程は、前記配線板がモータの出力軸の端部に組み込まれた後に行われる請求項１に記載のＴＭＲセンサの出力補正方法。