JP2554899Y2 - ポテンショメータの温度補償装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ポテンショメータの温
度補償装置に係り、特に、磁気抵抗素子とマグネットと
を用いて無接触で角度を検出するものに関し、例えば、
車高調整用角度センサとして用いるのに好適な半導体式
無接触ポテンショメータの温度を補償するものに利用し
て有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車高調整用角度センサに使用され
る無接触式ポテンショメータとして、磁気抵抗素子とマ
グネットとを用いたものが知られている。

【０００３】このポテンショメータは略円形形状に配置
された一対の磁気抵抗素子と、各磁気抵抗素子に近接配
置された半円形形状の永久磁石とを備えており、永久磁
石が各磁気抵抗素子に沿って移動することにより、磁気
抵抗素子の抵抗値が変化し、回転角度に応じた出力電圧
を発生し得るようになっている。

【０００４】ところが、磁気抵抗素子を用いたポテンシ
ョメータでは、磁力に対する抵抗変化率が温度によって
変化するため、出力電圧が回転角度に応じて常に一定の
状態で変化しないという問題点がある。

【０００５】そこで、磁気抵抗素子に電圧を印加する回
路中にサーミスタを挿入し、サーミスタによって磁気抵
抗素子の温度を補償するようにした温度補償回路が提案
されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかし、サーミスタを
用いたポテンショメータにおいては、磁気抵抗素子の近
傍にサーミスタを配置しなければならず、ポテンショメ
ータ全体が大型になるとともに、部品コストが高くな
る。

【０００７】さらに、磁気抵抗素子とサーミスタとの位
置が離れている場合には、サーミスタの検出による温度
と、磁気抵抗素子の実際の温度とが異なる結果になるた
め、サーミスタによっては確実に温度補償することがで
きない。

【０００８】本考案の目的は、磁気抵抗素子を流れる電
流自体から磁気抵抗素子の温度変化に伴う出力電圧を確
実に補償することができるポテンショメータの温度補償
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案に係るポテンショ
メータの温度補償装置は、直列に接続されて列の一端の
第１端子（１）が抵抗（１６）を介して接地され列の他
端の第３端子（３）が電源に接続され直列接続点の第２
端子がセンサ出力端子（２）として構成された一対の磁
気抵抗素子（１８、１９）と、前記磁気抵抗素子（１
８、１９）の列の近傍に相対移動可能に配置されたマグ
ネット（２０）とを備えており、前記マグネット（２
０）と前記両磁気抵抗素子（１８、１９）との相対移動
に伴う変位量が前記センサ出力端子（２）から電圧信号
として出力されるように構成されており、前記センサ出
力端子（２）に接続された第１のアンプ（１２）の出力
端がマイクロコンピュータ（１１）の一入力端に接続さ
れているとともに、前記両磁気抵抗素子（１８、１９）
の第１端子（１）に接続された第２のアンプ（１３）の
出力端が前記マイクロコンピュータ（１１）の他の入力
端に接続されており、 前記マイクロコンピュータ（１
１）は、前記両磁気抵抗素子（１８、１９）の抵抗温度
特性を記憶したメモリーと、前記抵抗（１６）と前記第
１端子（１）との間の電圧と前記メモリーに記憶された
抵抗温度特性とを比較して前記両磁気抵抗素子（１８、
１９）の温度を算出する温度算出手段と、この温度算出
手段の算出温度に応じた温度補償値を算出する温度補償
値算出手段と、この温度補償値算出手段の算出による温
度補償値に従って前記センサ出力端子（２）の端子電圧
を補正するセンサ出力補正手段とを備えていることを特
徴とする。

【００１０】

【作用】前記した手段によれば、磁気抵抗素子列と直列
に接続された抵抗素子に電流が流れると、この抵抗素子
の両端の電圧に基づいて磁気抵抗素子の現実の温度が算
出される。そして、この算出された温度に応じた温度補
償値が求められ、この温度補償値に従ってセンサ出力端
子の端子電圧が補正される。

【００１１】このように磁気抵抗素子を流れる電流自体
に基づいて、磁気抵抗素子の温度変化に伴う出力電圧を
補償することができるため、磁気抵抗素子の温度変化に
伴う出力電圧を確実に補償することができる。

【００１２】しかも、サーミスタを用いる必要がないの
で、ポテンショメータが大型化になるのを抑制すること
ができる。

【００１３】

【実施例】図１は本考案の一実施例であるポテンショメ
ータの温度補償装置を示す図であり、（ａ）は回路構成
図、（ｂ）はポテンショメータの構成図である。図２は
その作用を説明するための説明図であり、（ａ）はポテ
ンショメータの回転角と出力電圧比との関係を示す特性
図、（ｂ）は温度と抵抗値との関係を示す磁気抵抗素子
の抵抗温度特性図である。

【００１４】本実施例において、本考案に係るポテンシ
ョメータの温度補償装置は、半導体式無接触ポテンショ
メータの温度補償を行うように構成されており、温度補
償装置の要部は車高調整用のコントローラ１０によって
構成されている。

【００１５】このコントローラ１０は車高調整演算およ
び温度補償演算を行うためのマイクロコンピュータ１１
とアンプ１２、１３と、抵抗１４、１５、１６とを備え
ており、第１、第２および第３端子１、２、３にポテン
ショメータ１７が接続されている。第３端子３は直流電
源のプラス側に接続されており、第２端子（以下、セン
サ出力端子ということがある。）２はポテンショメータ
１７のセンサ出力端子に接続されている。

【００１６】ポテンショメータ１７は、図１（ｂ）に示
されているように、略半円形の円弧形状にそれぞれ形成
された一対の磁気抵抗素子１８、１９と、半円形の板形
状に形成されたマグネット２０とから構成されており、
マグネット２０が車高調整装置の車高測定用の回転軸２
１に連結されている。

【００１７】そして、マグネット２０が回転軸２１を中
心として両磁気抵抗素子１８、１９の近傍を回動する
と、両磁気抵抗素子１８、１９の抵抗値が磁界によって
変化する。この抵抗値の変化から、センサ出力端子２に
は図２（ａ）に示されるような出力電圧が発生する。

【００１８】すなわち、マグネット２０の回転角度に応
じた出力電圧がセンサ出力端子２から出力される。この
センサ出力端子２に出力された電圧はアンプ１２によっ
て増幅され、増幅された電圧がマイクロコンピュータ１
１に入力される。

【００１９】一方、第１磁気抵抗素子１８の一端は第１
端子１に接続されており、両磁気抵抗端子１８、１９に
流れる電流が抵抗１６を介して流れるようになってい
る。そして、抵抗１６の両端電圧がアンプ１３によって
正帰還され、シュミット・トリガ動作された電圧がマイ
クロコンピュータ１１に入力されるようになっている。
すなわち、アンプ１３と抵抗１４、１５とはシュミット
・トリガ回路として構成されている。

【００２０】マイクロコンピュータ１１は、図２（ｂ）
に示されているような、両磁気抵抗素子１８、１９の抵
抗温度特性に従ったデータを記憶したメモリーを備えて
おり、アンプ１３から入力された電圧を基に両磁気抵抗
素子１８、１９の温度を算出する温度算出手段を構成す
るようになっている。

【００２１】さらに、マイクロコンピュータ１１は、両
磁気抵抗素子１８、１９の温度として算出された算出値
に応じた温度補償値を算出する温度補償値算出手段を構
成するとともに、温度補償値算出手段の算出による温度
補償値に従ってセンサ出力端子２の端子電圧を補正する
センサ出力補正手段を構成するようになっている。

【００２２】そして、温度補償値および端子電圧を補正
するに際しては、マグネット２０が中立位置にあるとき
の電圧がアンプ１２から入力されたときに行うようにな
っている。すなわち、センサ出力端子２の出力電圧が最
大出力電圧の略半分の電圧になったときに温度補償値を
算出するようになっている。

【００２３】次に作用を説明する。車高の変動に伴っ
て、ポテンショメータ１７のマグネット２０が回転軸２
１を中心として回動すると、マグネット２０の回転角度
に応じた電圧がセンサ出力端子２から出力される。

【００２４】センサ出力端子２の出力電圧はアンプ１２
を介してマイクロコンピュータ１１に入力されており、
センサ出力端子２の電圧が最大電圧の略半分の電圧にな
った時点で温度補償演算が行われる。

【００２５】この補償演算は、第１端子が抵抗１６を介
して接続されたアンプ１３の出力電圧と、マイクロコン
ピュータ１１のメモリーに記憶された前記両磁気抵抗素
子１８、１９の抵抗温度特性に関するデータとが比較さ
れることによって、両磁気抵抗素子１８、１９の温度を
算出することから開始される。

【００２６】両磁気抵抗素子１８、１９の温度が算出さ
れると、この算出温度に従った温度補償値が算出され
る。この温度補償値は算出温度に温度補償係数Ｋｎを掛
算することによって求められる。

【００２７】そして、算出された温度補償値に従ってセ
ンサ出力端子２の端子電圧が補正される。この結果、両
磁気抵抗素子１８、１９の抵抗値が温度によって変化し
ても、センサ出力端子２からは温度変化にかかわらず、
常に回転角度に応じた出力電圧が出力されることにな
る。

【００２８】本実施例によれば、サーミスタを用いるこ
となく、温度補償を行うことができるため、ポテンショ
メータが大型化するのを抑制することができるととも
に、温度補償を確実に行うことができる。

【００２９】なお、本考案は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々
変更可能であることはいうまでもない。

【００３０】例えば、一対の磁気抵抗素子１８、１９は
半円形の円弧状にそれぞれ形成して、円形環状に配列す
るに限らず、直線形状にそれぞれ形成して、一直線に配
列してもよい。

【００３１】また、前記実施例では車高調整装置の角度
検出に用いた場合につき説明したが、本考案は直線上の
変位を検出する等のポテンショメータの温度補償装置全
般に適用することができる。

【００３２】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
磁気抵抗素子を流れる電流自体を基にポテンショメータ
の温度補償を行うように構成したため、磁気抵抗素子の
抵抗値が温度によって変化した時、この変化に合わせて
出力電圧を補正することができる。そして、サーミスタ
を用いる必要がないため、ポテンショメータが大型化す
るのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるポテンショメータの温
度補償装置を示す図であり、（ａ）は回路構成図、
（ｂ）はポテンショメータの構成図である。

【図２】作用を説明するための説明図であり、（ａ）は
ポテンショメータの回転角と出力電圧比との関係を示す
特性図、（ｂ）は温度と抵抗値との関係を示す磁気抵抗
素子の抵抗温度特性図である。

【符号の説明】 １０…コントローラ、１１…マイクロコンピュータ、１
２、１３…アンプ、１４、１５、１６…抵抗、１７…ポ
テンショメータ、１８、１９…磁気抵抗素子、２０…マ
グネット、２１…回転軸。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に接続されて列の一端の第１端子
   （１）が抵抗（１６）を介して接地され列の他端の第３
   端子（３）が電源に接続され直列接続点の第２端子がセ
   ンサ出力端子（２）として構成された一対の磁気抵抗素
   子（１８、１９）と、前記磁気抵抗素子（１８、１９）
   の列の近傍に相対移動可能に配置されたマグネット（２
   ０）とを備えており、前記マグネット（２０）と前記両
   磁気抵抗素子（１８、１９）との相対移動に伴う変位量
   が前記センサ出力端子（２）から電圧信号として出力さ
   れるように構成されており、 前記センサ出力端子（２）に接続された第１のアンプ
   （１２）の出力端がマイクロコンピュータ（１１）の一
   入力端に接続されているとともに、前記両磁気抵抗素子
   （１８、１９）の第１端子（１）に接続された第２のア
   ンプ（１３）の出力端が前記マイクロコンピュータ（１
   １）の他の入力端に接続されており、 前記マイクロコンピュータ（１１）は、前記両磁気抵抗
   素子（１８、１９）の抵抗温度特性を記憶したメモリー
   と、前記抵抗（１６）と前記第１端子（１）との間の電
   圧と前記メモリーに記憶された抵抗温度特性とを比較し
   て前記両 磁気抵抗素子（１８、１９）の温度を算出する
   温度算出手段と、この温度算出手段の算出温度に応じた
   温度補償値を算出する温度補償値算出手段と、この温度
   補償値算出手段の算出による温度補償値に従って前記セ
   ンサ出力端子（２）の端子電圧を補正するセンサ出力補
   正手段とを備えていることを特徴とするポテンショメー
   タの温度補償装置。