JP2698650B2 - Magnetic encoder - Google Patents

Magnetic encoder

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JP2698650B2
JP2698650B2 JP1056303A JP5630389A JP2698650B2 JP 2698650 B2 JP2698650 B2 JP 2698650B2 JP 1056303 A JP1056303 A JP 1056303A JP 5630389 A JP5630389 A JP 5630389A JP 2698650 B2 JP2698650 B2 JP 2698650B2
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temperature
support structure
magnetoresistive element
linear
deposition substrate
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和雄 佐藤
正治 村松
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、物体の位置・速度を検出する磁気エンコー
ダに係り、強磁性体の磁気抵抗効果素子と磁気記録媒体
とを有して構成される磁気エンコーダに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magnetic encoder for detecting the position and speed of an object, and includes a ferromagnetic magnetoresistive element and a magnetic recording medium. Magnetic encoder.

[従来の技術] 従来から磁気エンコーダとして、強磁性体の磁気抵抗
効果素子(以下、「MR素子」と称す。)と磁気記録媒体
とを有して構成されたものがあるが、主流はパルス出力
形である。このパルス出力形は、MR素子の正弦波状の出
力信号をパルス波に波形成形する回路を内蔵しているの
が一般的である。MR素子の出力信号は、温度特性を持
ち、温度変化により出力信号の振幅が変化すると、パル
スのデューティが変化し、位置・速度検出誤差を生ず
る。また、正弦波出力形磁気エンコーダにおいても、MR
素子の出力信号をそのまま増幅しているため、やはり位
置・速度検出誤差を生ずる。
[Prior Art] Conventionally, a magnetic encoder includes a ferromagnetic magnetoresistive element (hereinafter, referred to as an “MR element”) and a magnetic recording medium. Output type. This pulse output type generally has a built-in circuit for shaping the sine wave output signal of the MR element into a pulse wave. The output signal of the MR element has a temperature characteristic. If the amplitude of the output signal changes due to a temperature change, the duty of the pulse changes, and a position / speed detection error occurs. Also, in a sine wave output type magnetic encoder, MR
Since the output signal of the element is amplified as it is, a position / velocity detection error also occurs.

従来の磁気エンコーダは、特開昭60-192214号公報に
記載のように、前記問題点を解決するため、増幅器の増
幅率を温度に対して可変とすることにより、温度に対し
て安定な出力を得ている。同公報の第4図,第5図によ
ると、波形整形成形回路は温度上昇に従って増幅率を上
げる動作を行なっている。同公報の第3図の波形成形回
路では、この動作を行なうために、抵抗R1に並列接続
された感熱素子として、温度に対して負の抵抗−温度特
性を持つサーミスタ等を採用することで実現している。
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-192214, a conventional magnetic encoder has a stable output with respect to temperature by changing the amplification factor of an amplifier with respect to temperature in order to solve the above problem. Have gained. According to FIGS. 4 and 5 of the publication, the waveform shaping and shaping circuit performs an operation of increasing the amplification factor as the temperature rises. The waveform shaping circuit of FIG. 3 of the publication, in order to perform this operation, as heat-sensitive elements connected in parallel to the resistor R 1, a negative resistance to temperature - by adopting a thermistor having a temperature characteristic Has been realized.

なお、MR素子と磁気記録媒体からなる角度検出器とし
て、特開昭54-115257号公報等が挙げられるが、温度変
化による位置・速度検出誤差が発生する点について配慮
されていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-115257 discloses an angle detector composed of an MR element and a magnetic recording medium, but does not take into account the occurrence of a position / speed detection error due to a temperature change.

[発明が解決しようとする課題] 前記従来技術は、 (1) 負の温度特性を持つ感熱素子に限定されている
こと、 (2) 感熱素子の位置が示されておらず、磁気センサ
付近の正確な温度の検出について配慮されていないこ
と、 (3) 温度に対して負の特性を持つ既知の感熱素子と
して、サーミスタが考えられるが、サーミスタの抵抗と
温度の特性はリニアではなく、対数的に変化するため、
エンコーダの出力信号の温度補償精度が悪いこと、また
温度補償精度を高めるためにサーミスタの温度特性が近
似的にリニアの範囲でしか使用できず、エンコーダの出
力信号補償温度範囲が狭くなること、 (4) 感熱素子の温度係数の選定について配慮されて
いないこと、 等の問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] The above prior arts are (1) limited to a thermosensitive element having a negative temperature characteristic, and (2) the position of the thermosensitive element is not indicated, and No consideration is given to accurate temperature detection. (3) A thermistor can be considered as a known thermosensitive element having a negative characteristic with respect to temperature. However, the resistance and temperature characteristics of the thermistor are not linear but logarithmic. Changes to
That the temperature compensation accuracy of the encoder output signal is poor, and that the temperature characteristics of the thermistor can be used only in an approximately linear range in order to increase the temperature compensation accuracy, and that the encoder output signal compensation temperature range becomes narrower; 4) There was a problem that the selection of the temperature coefficient of the thermal element was not considered.

本発明の目的は、温度変化を有する環境下で使用して
も、高精度に位置・速度検出を行ない得る磁気エンコー
ダを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a magnetic encoder capable of detecting position and speed with high accuracy even when used in an environment having a temperature change.

本発明の他の目的は、MR素子蒸着基板とその支持構造
物との接着,接合時の位置決めを容易に、かつ高精度に
行ない得る磁気エンコーダを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a magnetic encoder capable of easily and accurately positioning an MR element vapor-deposited substrate and its supporting structure during bonding and bonding.

[課題を解決するための手段] 前記の目的を達成するため、磁気抵抗効果素子蒸着基
板とその支持構造物とを、磁気抵抗効果素子の温度係数
を線形にすべく、磁気抵抗効果素子蒸着基板と支持構造
物との接合部に発生する熱応力を抑制し得る材料で形成
すると共に、前記磁気抵抗効果素子蒸着基板とその支持
構造物とを、互いの接合部の熱応力を吸収可能な軟質性
接着剤により接着し、磁気抵抗効果素子の出力電圧の温
度特性をα,速度検出部付近に設けたリニア温度センサ
の温度係数をβ,温度変化量をΔTとするとき、(1+
ΔT・α/100)(1+ΔT・β/100)≒1の条件を満足
するように選定した温度係数βのリニア温度センサと増
幅回路とにより、温度補償を行うように構成したことを
特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a magnetoresistive element deposited substrate and its supporting structure are arranged so that the temperature coefficient of the magnetoresistive element is linearized. And a support structure, formed of a material capable of suppressing thermal stress generated at the joint, and the magnetoresistive element vapor-deposited substrate and the support structure are formed of a soft material capable of absorbing the thermal stress of the joint between each other. When the temperature characteristic of the output voltage of the magnetoresistive effect element is α, the temperature coefficient of the linear temperature sensor provided near the speed detection unit is β, and the temperature change amount is ΔT, (1+
ΔT · α / 100) (1 + ΔT · β / 100) ≒ 1. The temperature compensation is performed by a linear temperature sensor having a temperature coefficient β selected to satisfy the condition of 1 and an amplifier circuit. .

また、前記磁気抵抗効果素子と磁気記録媒体の位置・
速度検出付近と同じ温度となる位置に、前記リニア温度
センサを設けたことを特徴とする。
In addition, the position of the magnetoresistive element and the magnetic recording medium
The linear temperature sensor is provided at a position where the temperature becomes the same as that near the speed detection.

さらに、前記磁気抵抗効果素子蒸着基板の支持構造物
における磁気抵抗効果素子蒸着基板との接触面に、接着
剤流入用の溝を設けたことを特徴とする。
Furthermore, a groove for inflow of an adhesive is provided on a contact surface of the support structure of the magnetoresistive element deposited substrate with the magnetoresistive element deposited substrate.

[作用] 本発明では、前述の如く、磁気抵抗効果素子蒸着基板
とその支持構造物とを、磁気抵抗効果素子の温度係数を
線形にすべく、磁気抵抗効果素子蒸着基板と支持構造物
との接合部に発生する熱応力を抑制し得る材料で形成し
ている。これにより、MR素子に加わる熱応力によって起
きる磁歪特性によるMR素子の出力信号の非線形化を防ぐ
ことができ、MR素子の抵抗変化率特性の線形性を保つこ
とができる。その結果、温度変化を有する環境下で使用
した場合でも、MR素子の出力信号の高精度な温度補償を
行なうことが可能となる。
[Operation] As described above, in the present invention, the magnetoresistive element-deposited substrate and the supporting structure thereof are connected to each other so that the temperature coefficient of the magnetoresistive element is linearized. It is formed of a material that can suppress the thermal stress generated at the joint. Thus, it is possible to prevent the output signal of the MR element from being non-linear due to the magnetostrictive characteristic caused by the thermal stress applied to the MR element, and to maintain the linearity of the resistance change rate characteristic of the MR element. As a result, even when used in an environment having a temperature change, it is possible to perform highly accurate temperature compensation of the output signal of the MR element.

しかも、磁気抵抗効果素子蒸着基板とその支持構造物
とを、互いの接合部の熱応力を吸収可能な軟質性接着剤
により接着しているので、これにより、MR素子の素子蒸
着基板とその支持構造物間に発生する熱応力を吸収で
き、両部材の熱応力によって起こるMR素子の磁歪を防止
できるため、MR素子の抵抗変化率温度特性の線形性を良
好に保つことが可能となる。
Moreover, since the magnetoresistive element deposited substrate and its supporting structure are bonded by a soft adhesive capable of absorbing the thermal stress of the joint between the substrate and the MR element deposited substrate, the MR element deposited substrate and its supporting structure are thereby bonded. Since the thermal stress generated between the structures can be absorbed and the magnetostriction of the MR element caused by the thermal stress of both members can be prevented, the linearity of the temperature change characteristic of the resistance change rate of the MR element can be maintained well.

また、本発明ではMR素子の出力電圧の温度係数をβ,
温度変化量をΔTとするとき、リニア温度センサに、
(1+ΔT・α/100)(1+ΔT・β/100)≒1の条件
を満足するように選定した温度係数βのものを用いてい
る。これにより、磁気エンコーダの出力電圧を温度に対
して安定化させることができる。
In the present invention, the temperature coefficient of the output voltage of the MR element is β,
When the amount of temperature change is ΔT, the linear temperature sensor
(1 + ΔT · α / 100) (1 + ΔT · β / 100) A temperature coefficient β selected so as to satisfy the condition of ≒ 1 is used. Thereby, the output voltage of the magnetic encoder can be stabilized with respect to temperature.

さらに、本発明では前記条件を満足するように選定し
た温度係数βのリニア温度センサにより、MR素子と磁気
記録媒体の位置・速度検出部付近の温度を検出し、その
検出温度を増幅回路で増幅し、温度補償することによ
り、出力信号の振幅変化が小さい正弦波状の出力、また
はデューティ変化が小さいパルス出力が得られる。これ
により、高精度な位置・速度検出が可能となる。
Further, in the present invention, a temperature near the position / speed detecting section of the MR element and the magnetic recording medium is detected by a linear temperature sensor having a temperature coefficient β selected so as to satisfy the above condition, and the detected temperature is amplified by an amplifier circuit. Then, by performing the temperature compensation, a sine-wave output having a small amplitude change of the output signal or a pulse output having a small duty change can be obtained. As a result, highly accurate position / velocity detection becomes possible.

以上のような作用が相俟って、温度変化を有する環境
下においても、物体の位置・速度を高精度で検出するこ
とができる。
In combination with the above operations, the position and speed of the object can be detected with high accuracy even in an environment having a temperature change.

一般に、MR素子蒸着基板とその支持構造物の接着,接
合は、支持構造物の高精度に加工された位置合わせ面
に、MR素子蒸着基板の側面を押し当てて位置決めし、支
持構造物におけるMR素子蒸着基板の接触面に塗布された
接着剤で接着して行なう。
In general, bonding and bonding between the MR element deposition substrate and its supporting structure are performed by pressing the side surface of the MR element deposition substrate against a highly-accurate alignment surface of the supporting structure and positioning the MR element on the supporting structure. This is performed by bonding with an adhesive applied to the contact surface of the element deposition substrate.

そこで、本発明では前記支持構造物におけるMR素子蒸
着基板の接触面に、接着剤注入用の溝を設けている。こ
の溝を設けたことにより、余分な接着剤は溝に流れ込む
ため、MR素子蒸着基板とその支持構造物とを容易に、か
つ高精度に位置決めすることが可能となり、物体の位置
・速度検出精度を高めることができる。
Therefore, in the present invention, a groove for injecting an adhesive is provided on the contact surface of the support structure with the MR element deposition substrate. By providing this groove, excess adhesive flows into the groove, making it possible to position the MR element deposition substrate and its supporting structure easily and with high accuracy, and to detect the position and speed of the object. Can be increased.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面により説明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図〜第17図は本発明の一実施例を示すもので、第
1図は磁気エンコーダ全体の縦断側面図、第2図は第1
図をII−II線側から見た正面図、第3図は第1図のIII
−III線断面図、第4図および第5図はMR素子の抵抗変
化率温度特性図、第6図はMR素子蒸着基板とその支持構
造物の接合モデル図、第7図は温度補償回路図、第8図
は磁気エンコーダの相対出力電圧と温度変化量との関係
を示す図、第9図はMR素子蒸着基板の拡大平面図、第10
図は第9図の側面図、第11図はMR素子蒸着基板の支持構
造物の平面図、第12図は第11図のXII−XII線側から見た
図、第13図は第11図の側面図、第14図はMR素子とその支
持構造物との結合状態を示す拡大平面図、第15図は第14
図の側面図、第16図は磁気記録媒体の支持構造物である
エンドブラケットを磁気記録媒体取り付け側から見た
図、第17図は第16図のXVII−XVII線断面図である。そし
て、第18図および第19図はMR素子とその支持構造物とを
互いに線膨張係数の異なる材料で形成したときの、MR素
子の抵抗変化率温度特性図である。
1 to 17 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal side view of the entire magnetic encoder, and FIG.
FIG. 3 is a front view as viewed from the line II-II, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line III, FIG. 4 and FIG. 5 are temperature diagrams of the MR ratio of the MR element, FIG. 6 is a junction model diagram of the MR element deposition substrate and its supporting structure, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the relative output voltage of the magnetic encoder and the amount of change in temperature, FIG. 9 is an enlarged plan view of the MR element deposition substrate, FIG.
FIG. 9 is a side view of FIG. 9, FIG. 11 is a plan view of a support structure of the MR element deposition substrate, FIG. 12 is a view from the XII-XII line side of FIG. 11, and FIG. FIG. 14 is an enlarged plan view showing a coupled state of the MR element and its supporting structure, and FIG.
FIG. 16 is a side view of the figure, FIG. 16 is a view of an end bracket, which is a support structure for the magnetic recording medium, as viewed from the side where the magnetic recording medium is mounted, and FIG. 17 is a sectional view taken along line XVII-XVII of FIG. FIGS. 18 and 19 are temperature diagrams showing the resistance change rate of the MR element when the MR element and its supporting structure are formed of materials having different linear expansion coefficients.

これら第1図〜第17図に示す実施例の磁気エンコーダ
では、第1図に示すように、エンドブラケット1と、ケ
ース2と、信号コネクタ4と、シャフト6と、磁気記録
媒体12と、マグネット13と、回転シールド板14および固
定シールド板15と、MR素子蒸着基板18と、これの支持構
造物16と、増幅回路プリント板24と、リニア温度センサ
27と、半導体磁気抵抗素子28とを備え、さらに第7図に
示す温度補償回路を有している。
In the magnetic encoder of the embodiment shown in FIGS. 1 to 17, as shown in FIG. 1, the end bracket 1, the case 2, the signal connector 4, the shaft 6, the magnetic recording medium 12, the magnet 13, a rotating shield plate 14 and a fixed shield plate 15, an MR element deposition substrate 18, a support structure 16 thereof, an amplification circuit printed board 24, and a linear temperature sensor.
27 and a semiconductor magnetoresistive element 28, and further has a temperature compensation circuit shown in FIG.

前記ケース2は、第1図に示すように、エンドブラケ
ット1にOリング3を介して取り付けられており、エン
ドブラケット1等に装着された色々な部材を覆ってい
る。
As shown in FIG. 1, the case 2 is attached to the end bracket 1 via an O-ring 3 and covers various members attached to the end bracket 1 and the like.

前記信号コネクタ4は、第1図に示すように、Oリン
グ5を介して前記ケース2に取り付けられており、この
信号コネクタ4から磁気記録媒体12の位置・速度検出信
号を外部へ取り出すようになっている。
As shown in FIG. 1, the signal connector 4 is attached to the case 2 via an O-ring 5 so that a position / speed detection signal of the magnetic recording medium 12 is taken out from the signal connector 4 to the outside. Has become.

前記シャフト6は、第1図に示すように、エンドブラ
ケット1にベアリング7を介して回転可能に支持されて
おり、またACサーボモータ(図示せず)に連結されてい
る。前記ベアリング7は、第1図,第2図に示すよう
に、エンドブラケット1にスラストリング8およびナッ
ト9と、ベアリング押さえ10およびねじ11とにより脱出
しないように取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the shaft 6 is rotatably supported on the end bracket 1 via a bearing 7, and is connected to an AC servomotor (not shown). As shown in FIGS. 1 and 2, the bearing 7 is attached to the end bracket 1 with a thrust ring 8 and a nut 9 and a bearing retainer 10 and a screw 11 so as not to escape.

前記磁気記録媒体12は、第1図に示すように、ドラム
型に形成されている。この磁気記録媒体12の外周面に
は、等間隔をおいてN,S極が多数記録されている。ま
た、この磁気記録媒体12は第1図から分かるように、シ
ャフト6にこれと一体に回転し得るように取り付けられ
ている。
The magnetic recording medium 12 is formed in a drum type as shown in FIG. On the outer peripheral surface of the magnetic recording medium 12, a large number of N and S poles are recorded at equal intervals. As shown in FIG. 1, the magnetic recording medium 12 is mounted on the shaft 6 so as to be able to rotate integrally therewith.

前記マグネット13は、第1図に示すように、回転シー
ルド板14を挟んで前記磁気記録媒体12に取り付けられて
いる。
As shown in FIG. 1, the magnet 13 is attached to the magnetic recording medium 12 with a rotary shield plate 14 interposed therebetween.

前記回転シールド板14は、第1図に示すように、磁気
記録媒体12に取り付けられており、前記固定シールド15
は同第1図に示すように、エンドブラケット1に固定さ
れている。そして、前記回転シールド板14と固定シール
ド板15とは、マグネト13の磁界の漏洩を防ぎ、漏洩磁界
によるMR素子群19の誤動作を防ぐようになっている。
The rotating shield plate 14 is attached to the magnetic recording medium 12 as shown in FIG.
Are fixed to the end bracket 1 as shown in FIG. The rotating shield plate 14 and the fixed shield plate 15 prevent the magnetic field of the magneto 13 from leaking and prevent the MR element group 19 from malfunctioning due to the leaked magnetic field.

前記MR素子蒸着基板18の支持構造物16は、エンドブラ
ケット1に高精度に位置決めされ、かつ第1図,第2図
に示すように、ねじ17によりエンドブラケット1に固定
されているが、この支持構造物16とエンドブラケット1
の位置決めについては後に詳述する。この支持構造物16
には、第1図に示すように、磁気記録媒体12の外周面と
の間に所定のスペーシング(ギャップ)Sをおいて、MR
素子蒸着基板18が接着により接合されているが、前記支
持構造物16とMR素子蒸着基板18との接触面の形状,接合
については、後に詳述する。
The support structure 16 of the MR element vapor deposition substrate 18 is positioned with high accuracy on the end bracket 1 and is fixed to the end bracket 1 by screws 17 as shown in FIGS. Support structure 16 and end bracket 1
Will be described in detail later. This support structure 16
As shown in FIG. 1, a predetermined spacing (gap) S is provided between the magnetic recording medium 12 and the outer peripheral surface thereof, and
The element deposition substrate 18 is bonded by bonding. The shape and bonding of the contact surface between the support structure 16 and the MR element deposition substrate 18 will be described later in detail.

前記MR素子蒸着基板18には、第9図および第14図に示
すように、磁気記録媒体12の位置・速度検出用のMR素子
群19が蒸着されている。このMR素子群19は、第7図に示
すように、2つのMR素子20,21で構成されている。ま
た、前記MR素子蒸着基板18には、第1図,第9図および
第14図に示すように、位置・速度検出信号取り出し用の
ケーブル22が接続されている。このケーブル22は、コネ
クタ23に接続されている。
As shown in FIGS. 9 and 14, an MR element group 19 for detecting the position and speed of the magnetic recording medium 12 is deposited on the MR element deposition substrate. This MR element group 19 is composed of two MR elements 20, 21 as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 1, 9, and 14, a cable 22 for extracting a position / speed detection signal is connected to the MR element deposition substrate 18. The cable 22 is connected to a connector 23.

前記増幅回路プリント板24は、第1図に示すように、
エンドブラケット1に固定シールド板15およびスペーサ
25を挟んで、ねじ26により固定されている。この増幅回
路プリント板24には、増幅回路(図示せず)と、マグネ
ット13と、前記MR素子蒸着基板18に接続されたケーブル
22のコネクタ23と、リニア温度センサ27と、半導体磁気
抵抗素子28とが設けられている。
The amplifying circuit printed board 24 is, as shown in FIG.
Fixed shield plate 15 and spacer on end bracket 1
It is fixed by screws 26 with 25 interposed. The amplifier circuit printed board 24 includes an amplifier circuit (not shown), a magnet 13, and a cable connected to the MR element evaporation substrate 18.
A connector 23, a linear temperature sensor 27, and a semiconductor magnetoresistive element 28 are provided.

前記増幅回路は、第7図に示す増幅器31を有し、MR素
子群19により検出されかつ第7図に示す抵抗器29により
電圧信号に変換された磁気記録媒体12の位置・速度検出
信号を増幅するようになっている。
The amplifier circuit has an amplifier 31 shown in FIG. 7, and outputs a position / speed detection signal of the magnetic recording medium 12 detected by the MR element group 19 and converted into a voltage signal by the resistor 29 shown in FIG. It is designed to amplify.

前記マグネット13と半導体磁気抵抗素子28とは、ACサ
ーボモータのロータの磁極位置を検出するもので、この
位置情報を基に、ACサーボモータのステータ巻線に電流
を流すことにより、ACサーボモータを回転させるように
なっている。
The magnet 13 and the semiconductor magnetoresistive element 28 detect the position of the magnetic pole of the rotor of the AC servomotor. Based on this position information, the AC servomotor Is to be rotated.

前記リニア温度センサ27は、MR素子20,21と磁気記録
媒体12の位置・速度検出部付近に配置され、第1図に示
すように、増幅回路プリント板24に取り付けられてい
る。このリニア温度センサ27と、増幅回路プリント板24
に設けられた増幅回路とにより、温度補償を行なうよう
になっている。
The linear temperature sensor 27 is disposed near the position / speed detecting section of the MR elements 20 and 21 and the magnetic recording medium 12, and is attached to the amplifier circuit printed board 24 as shown in FIG. The linear temperature sensor 27 and the amplification circuit printed board 24
The temperature compensation is performed by the amplifier circuit provided in the first stage.

前記温度補償回路は、第7図に示すように、MR素子2
0,21に接続された抵抗器29と、他の抵抗器30と、これら
の抵抗器29,30を接続している増幅器31と、この増幅器3
1と並列接続しているリニア温度センサ27とを有してい
る。そして、この温度補償回路では、磁気記録媒体12の
回転に伴い、MR素子20,21に信号磁界の磁束φ1,φ2
加わると、電気抵抗値が変化し、その電圧信号がei
なり、抵抗器29とリニア温度センサ27の抵抗比で、増幅
器31を用いて電圧信号e0に増幅し、磁気記録媒体12の
位置・速度を検出するようになっている。
The temperature compensating circuit, as shown in FIG.
A resistor 29 connected to 0,21, another resistor 30, an amplifier 31 connecting these resistors 29,30, and an amplifier 3
1 and a linear temperature sensor 27 connected in parallel. In this temperature compensation circuit, when the magnetic fluxes φ 1 and φ 2 of the signal magnetic field are applied to the MR elements 20 and 21 as the magnetic recording medium 12 rotates, the electric resistance changes, and the voltage signal becomes e i . The amplifier 31 is used to amplify the voltage signal e 0 by the resistance ratio between the resistor 29 and the linear temperature sensor 27 to detect the position and speed of the magnetic recording medium 12.

ところで、前記MR素子蒸着基板18とその支持構造物16
の材料として、線膨脹係数差が大きい材料の組み合わ
せ、例えばMR素子蒸着基板18の材料に、ほうけい酸ガラ
ス(線膨張係数=4.5×10-6/deg)、支持構造物16の材
料に、アルミニウム(線膨張係数=24×10-6/deg)を選
ぶと、第18図および第19図に示すように、MR素子の抵抗
変化率温度特性は非線形となる。これは、MR素子蒸着基
板18に加わった熱応力によってMR素子に歪が生じたため
である。そこで、MR素子蒸着基板18の支持構造物16の材
料をオーステナイト系ステンレス鋼(線膨張係数=16×
10-6/deg)に変更すると、第4図、第5図に示すよう
に、MR素子の抵抗変化率温度特性は線形となる。これ
は、抵抗変化率の線形温度特性を保ち得る熱応力に抑え
られているためである。
By the way, the MR element deposition substrate 18 and its supporting structure 16
As a material of the material, a combination of materials having a large difference in linear expansion coefficient, for example, a material of the MR element deposition substrate 18, a borosilicate glass (linear expansion coefficient = 4.5 × 10 −6 / deg), a material of the support structure 16, When aluminum (linear expansion coefficient = 24 × 10 −6 / deg) is selected, as shown in FIGS. 18 and 19, the MR element has a non-linear resistance change rate temperature characteristic. This is because the MR element was distorted by the thermal stress applied to the MR element deposition substrate 18. Therefore, the material of the support structure 16 of the MR element deposition substrate 18 is austenitic stainless steel (linear expansion coefficient = 16 ×
When it is changed to 10 −6 / deg), as shown in FIGS. 4 and 5, the temperature characteristic of the resistance change rate of the MR element becomes linear. This is because the thermal stress that can maintain the linear temperature characteristic of the resistance change rate is suppressed.

ちなみに、MR素子蒸着基板とその支持構造物のモデル
として、第6図に示す構成について考察する。この第6
図に示すモデルでは、MR素子蒸着基板のモデル33(断面
積=8.4×10-3mm2)に、ほうけい酸ガラス(ヤング率=
7000kg/mm2)、支持構造物のモデル34(断面積=84×10
-3mm2)に、アルミニウム(ヤング率=7200kg/mm2)の
組み合わせで、両モデル33,34の接合面35を接着剤によ
り完全に接着し、固定した場合、+20℃→−20℃の温度
変化において熱応力は5.0kg/mm2発生する。支持構造物
のモデル34に、オーステナイト系ステンレス鋼(ヤング
率=20400kg/mm2)を選ぶと、熱応力は3.1kg/mm2発生す
る。
Incidentally, the configuration shown in FIG. 6 will be considered as a model of the MR element deposition substrate and its supporting structure. This sixth
In the model shown in the figure, the model 33 of the MR element deposition substrate (cross-sectional area = 8.4 × 10 -3 mm 2) , borosilicate glass (Young's modulus =
7000 kg / mm 2 ), model 34 of supporting structure (cross section = 84 × 10
-3 mm 2 ) and aluminum (Young's modulus = 7200 kg / mm 2 ), the bonding surface 35 of both models 33 and 34 is completely bonded with an adhesive and fixed. Thermal stress occurs at a temperature change of 5.0 kg / mm 2 . If austenitic stainless steel (Young's modulus = 20400 kg / mm 2 ) is selected as the support structure model 34, a thermal stress of 3.1 kg / mm 2 is generated.

そこで、本発明ではMR素子蒸着基板18とその支持構造
物16とを、両部材の接合部に発生する熱応力を抑制可能
な材料で構成している。つまり、例えばMR素子蒸着基板
18の材料にほうけい酸ガラスを用いた場合には、その支
持構造物16の材料にオースナイト系ステンレス鋼を用い
る。
Therefore, in the present invention, the MR element deposition substrate 18 and the supporting structure 16 are made of a material capable of suppressing a thermal stress generated at a joint between the two members. In other words, for example, an MR element deposition substrate
When borosilicate glass is used as the material 18, austenitic stainless steel is used as the material of the support structure 16.

なお、第18図および第19図において、周囲温度が高温
時に抵抗変化率温度特性が線形性を示すのは、MR素子蒸
着基板18とその支持構造物16の接合に用いる接着剤が軟
化し、熱応力を吸収したためである。
In FIGS. 18 and 19, when the ambient temperature is high, the resistance change rate temperature characteristic shows linearity because the adhesive used for bonding the MR element deposition substrate 18 and its support structure 16 softens, This is because thermal stress was absorbed.

そこで、本発明ではMR素子蒸着基板18とその支持構造
物16との接合部を、熱応力を吸収可能な接着剤、例えば
シリコン系等のような軟性の接着剤で接着している。
Therefore, in the present invention, the joint between the MR element deposition substrate 18 and the supporting structure 16 is adhered with an adhesive capable of absorbing thermal stress, for example, a soft adhesive such as a silicon-based adhesive.

また、第18図および第19図において、磁界が強くなる
と熱応力に対して線形性を示すのは、強い磁界の場合
は、MR素子20,21が磁気的に飽和状態に達しているた
め、磁区のスピンの方向が、外部からの応力によって変
化することができないからである。これに対して、弱い
磁界の場合、MR素子20,21に応力が加わると、磁区のス
ピンの方向の変化による磁歪と応力による伸びと一致す
るようにスピンの方向が変化するため、抵抗変化率が非
線形となる。
Further, in FIGS. 18 and 19, when the magnetic field is strong, the linearity with respect to the thermal stress is exhibited because, in the case of a strong magnetic field, the MR elements 20 and 21 are magnetically saturated. This is because the spin direction of the magnetic domain cannot be changed by external stress. On the other hand, in the case of a weak magnetic field, when stress is applied to the MR elements 20 and 21, the spin direction changes to match the magnetostriction due to the change in the spin direction of the magnetic domain and the elongation due to the stress. Becomes nonlinear.

以上のように、MR素子20,21における抵抗変化率温度
特性の線形性を保つことにより、MR素子20,21の出力信
号の高精度な温度補償を行なうことが可能となる。
As described above, by maintaining the linearity of the resistance change rate temperature characteristics of the MR elements 20 and 21, it is possible to perform highly accurate temperature compensation of the output signals of the MR elements 20 and 21.

そして、第7図において、MR素子20,21の抵抗変化率
温度特性および磁気記録媒体12の信号磁界温度特性によ
り、MR素子20,21の出力電圧eiは温度特性を持つ。その
温度係数をα(%/℃),温度変化量をΔT(℃),Δ
T=0のときのMR素子20,21の出力電圧eiをe′iとす
ると、 ei=e′i(1+ΔT・α/100) [V]…(1) で表される。
In FIG. 7, the output voltage e i of the MR elements 20 and 21 has a temperature characteristic due to the temperature characteristics of the resistance change rate of the MR elements 20 and 21 and the signal magnetic field temperature characteristic of the magnetic recording medium 12. The temperature coefficient is α (% / ° C.), the temperature change is ΔT (° C.), Δ
Assuming that the output voltage e i of the MR elements 20 and 21 at T = 0 is e ′ i , the output voltage is expressed as follows: e i = e ′ i (1 + ΔT · α / 100) [V] (1)

また、温度変化を電気抵抗の変化に変換するリニア温
度センサ27の温度係数をβ(%/℃),ΔT=0のとき
の抵抗値をR′2とすると、リニア温度センサ27の抵抗
値R2は、 R2=R′2(1+ΔT・β/100) …(2) で表される。
Further, assuming that the temperature coefficient of the linear temperature sensor 27 that converts a temperature change into a change in electrical resistance is β (% / ° C.) and the resistance value when ΔT = 0 is R ′ 2 , the resistance value R of the linear temperature sensor 27 is 2 is represented by R 2 = R ′ 2 (1 + ΔT · β / 100) (2)

したがって、第7図に示す温度補償回路の抵抗器29の
抵抗値をR1とすると、MR素子20,21の出力電圧eiと磁
気エンコーダの出力電圧eoの関係は、 で表される。この(3)式によると、 (1+ΔT・α/100)(1+ΔT・β/100)=1 …(4) の条件を満たせば、磁気エンコーダの出力電圧eoは温
度に対して安定していることが分かる。
Therefore, when the resistance value of the resistor 29 of the temperature compensation circuit shown in FIG. 7 and R 1, the relationship of the output voltage e i and the magnetic encoder output voltage e o of the MR element 20 and 21, It is represented by According to the equation (3), satisfies the conditions of (1 + ΔT · α / 100 ) (1 + ΔT · β / 100) = 1 ... (4), the output voltage e o of the magnetic encoder is stable with respect to temperature You can see that.

第8図に、α=−0.4%/℃と仮定し、ΔT=0のと
きの磁気エンコーダの出力電圧eoを100%として、相対
出力eo,ΔT,βの関係を示すβ=0の特性は、温度補
償なしの磁気エンコーダの出力電圧であり、ΔT=50℃
の場合、相対出力変化が20%にもなる。また、β=+0.
4%/℃に選ぶと、式(4)の左辺は、 1+ΔT2・α・β/10000 となり、ΔTが小さい場合は、 ΔT2・α・β/10000≒0 と省略できるが、ΔTが大きい場合は、ΔT2により省
略できないため、ΔT=50℃における相対出力変化が4
%になる。
In Figure 8, assuming that α = -0.4% / ℃, as 100% output voltage e o of the magnetic encoder when the [Delta] T = 0, the relative output e o, [Delta] T, the beta = 0 showing the relationship between the beta The characteristic is the output voltage of the magnetic encoder without temperature compensation, ΔT = 50 ° C
In the case of, the relative output change is as high as 20%. Also, β = + 0.
If 4% / ° C. is selected, the left side of equation (4) is 1 + ΔT 2 · α · β / 10000. If ΔT is small, it can be omitted as ΔT 2 · α · β / 10000 ≒ 0, but ΔT is large. case, which can not be omitted if [Delta] T 2, relative output change in [Delta] T = 50 ° C. 4
%become.

したがって、リニア温度センサ27の温度係数βは磁気
エンコーダの使用温度範囲によって決まり、その使用温
度範囲内で最小相対出力変化となるように温度係数βを
選定するのがよいことが分かる。例えば、ΔT=50℃で
使用する場合は、第8図に示すように、β=0.5%/℃
に選定することで相対出力変化を1.25%に抑えることが
できる。
Therefore, it can be seen that the temperature coefficient β of the linear temperature sensor 27 is determined by the operating temperature range of the magnetic encoder, and it is preferable to select the temperature coefficient β so that the minimum relative output change occurs within the operating temperature range. For example, when used at ΔT = 50 ° C., β = 0.5% / ° C. as shown in FIG.
, The relative output change can be suppressed to 1.25%.

そこで、本発明では (1+ΔT・α/100)(1+ΔT・β/100)≒1 の条件を満足するように選定した温度係数βのリニア温
度センサ27を用い、このリニア温度センサ27と増幅回路
とにより、温度補償を行なうようにしている。
Therefore, in the present invention, a linear temperature sensor 27 having a temperature coefficient β selected so as to satisfy the condition of (1 + ΔT · α / 100) (1 + ΔT · β / 100) ≒ 1 is used. Thus, temperature compensation is performed.

次に、MR素子蒸着基板とその支持構造物との接触面、
および両部材の接合について説明する。
Next, the contact surface between the MR element deposition substrate and its supporting structure,
And the joining of both members will be described.

MR素子蒸着基板18の支持構造物16には、第11図〜第13
図に示すように、位置合わせ面36と、溝38と、MR素子蒸
着基板18の接触面39とが設けられている。前記溝38は、
第11図に示すように、位置合わせ面36に沿って 型に形成されている。前記接触面39には、第11図に斜線
を施して示すように、接着剤40が塗布されている。
FIGS. 11 to 13 show the support structure 16 of the MR element deposition substrate 18.
As shown in the figure, an alignment surface 36, a groove 38, and a contact surface 39 of the MR element deposition substrate 18 are provided. The groove 38,
As shown in FIG. 11, along the alignment surface 36 It is formed in a mold. An adhesive 40 is applied to the contact surface 39 as shown by hatching in FIG.

一方、MR素子蒸着基板18には第9図に示すように、位
置合わせ面37が設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 9, a positioning surface 37 is provided on the MR element deposition substrate 18.

前記位置合わせ面36,37は、MR素子群19と平行もしく
は直角に、高精度に加工されている。
The alignment surfaces 36 and 37 are processed with high precision parallel or perpendicular to the MR element group 19.

そして、前記支持構造物16の接触面39に接着剤40を塗
布したうえで、支持構造物16に設けられた位置合わせ面
36に、MR素子蒸着基板18に設けられた位置合わせ面37を
当接させて接着し、第14図および第15図に示すように、
支持構造物16にMR素子蒸着基板18を一体に接着,接合す
るようになっている。
Then, after applying the adhesive 40 to the contact surface 39 of the support structure 16, the positioning surface provided on the support structure 16 is provided.
36, an alignment surface 37 provided on the MR element deposition substrate 18 is brought into contact with and adhered thereto, and as shown in FIGS. 14 and 15,
The MR element deposition substrate 18 is integrally bonded and joined to the support structure 16.

この接着時に、前記接触面39に塗布された余分の接着
剤40が前記溝38に流れ込み、位置合わせ面36,37に付着
しないため、支持構造物16とMR素子蒸着基板18とを容易
にかつ高精度に位置決めすることができる。
During this bonding, the excess adhesive 40 applied to the contact surface 39 flows into the groove 38 and does not adhere to the alignment surfaces 36 and 37, so that the support structure 16 and the MR element deposition substrate 18 can be easily and easily connected. Positioning can be performed with high accuracy.

また、前記溝38を設けることにより、特に支持構造物
16の位置合わせ面36の隅角部の加工を容易に行なうこと
ができる。
In addition, by providing the groove 38, especially the support structure
The processing of the corners of the 16 alignment surfaces 36 can be easily performed.

ついで、MR素子蒸着基板の支持構造物と、磁気記録媒
体の支持構造物であるエンドブラケットとの結合構造に
ついて説明する。
Next, a description will be given of a coupling structure of the support structure of the MR element deposition substrate and the end bracket which is the support structure of the magnetic recording medium.

エンドブラケット1には、第16図,第17図に示すよう
に、MR素子蒸着基板18の支持構造物16との接触面41と、
溝43と、ねじ孔45とが設けられている。前記接触面41
は、溝43を隔ててその両側に形成され、高精度に加工さ
れている。前記ねじ穴45は、所定の間隔をおいて2個設
けられている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the end bracket 1 has a contact surface 41 of the MR element vapor-deposited substrate 18 with the support structure 16,
A groove 43 and a screw hole 45 are provided. The contact surface 41
Are formed on both sides of the groove 43 and are processed with high precision. The two screw holes 45 are provided at predetermined intervals.

MR素子蒸着基板18の支持構造物16には、第12図に示す
ように、エンドブラケット1との接触面42と、溝44と、
ねじ通し穴46とが設けられている。前記接触面42は、エ
ンドブラケット1に設けられた接触面41に高精度で密着
するように、加工されている。前記溝44は、支持構造物
16に設けられた接触面42を4個に分割するように設けら
れている。前記ねじ通し穴46は、エンドブラケット1に
設けられたねじ穴45に位置を合わせて2個設けられてい
る。
As shown in FIG. 12, the support structure 16 of the MR element deposition substrate 18 has a contact surface 42 with the end bracket 1, a groove 44,
A screw hole 46 is provided. The contact surface 42 is processed so as to be in close contact with the contact surface 41 provided on the end bracket 1 with high precision. The groove 44 is a support structure
The contact surface 42 provided on the 16 is provided so as to be divided into four. Two screw holes 46 are provided in alignment with the screw holes 45 provided in the end bracket 1.

そして、磁気記録媒体12の支持構造物であるエンドブ
ラケット1に設けられた接触面41に、MR素子蒸着基板18
の支持構造物16に設けられた接触面42を当接させ、ねじ
通し穴46に第1図に示すねじ17を通し、このねじ17をね
じ穴45にねじ込み、エンドブラケット1にMR素子蒸着基
板18の支持構造物16をねじ止めしている。
Then, the contact surface 41 provided on the end bracket 1 which is a support structure of the magnetic recording medium 12 is provided on the MR element evaporation substrate 18.
1. The contact surface 42 provided on the support structure 16 of FIG. 1 is brought into contact, the screw 17 shown in FIG. 1 is passed through the screw through hole 46, and this screw 17 is screwed into the screw hole 45. The 18 support structures 16 are screwed.

ところで、エンドブラケット1と支持構造物16の接触
面に溝を設けないでねじ止めすると、両接触面が広い面
積で接触するため、両接触面の凹凸部による影響が現わ
れる。例えば、エンドブラケット1と支持構造物16とね
じ17の材料の線膨張係数が異なる場合、使用中に温度変
化があると熱応力が発生し、接触面の凸部の頂点を支点
として支持構造物16が傾くため、MR素子蒸着基板18と磁
気記録媒体12の位置が相対的に変化する。ねじ締め付け
作業においても、締め付け途中の応力変動によって接触
面の凸部の頂点を支点としてMR素子蒸着基板18と磁気記
録媒体12の位置が相対的に変化する。これにより、磁気
エンコーダの出力信号の振幅,振幅の脈動,波形歪が変
化する。したがって、磁気エンコーダの性能は、MR素子
蒸着基板18と磁気記録媒体12の位置決めの良否によって
大きく左右される。
By the way, if the contact surface between the end bracket 1 and the support structure 16 is screwed without providing a groove, the contact surfaces come into contact with a large area, and the influence of the unevenness of the contact surfaces appears. For example, when the materials of the end bracket 1, the support structure 16, and the screw 17 have different coefficients of linear expansion, thermal stress occurs when the temperature changes during use, and the support structure has a support point at the apex of the convex portion of the contact surface. Since 16 tilts, the positions of the MR element deposition substrate 18 and the magnetic recording medium 12 relatively change. Also in the screw tightening operation, the position of the MR element vapor deposition substrate 18 and the magnetic recording medium 12 relatively changes with the apex of the convex portion of the contact surface as a fulcrum due to the stress fluctuation during the tightening. As a result, the amplitude of the output signal of the magnetic encoder, the pulsation of the amplitude, and the waveform distortion change. Therefore, the performance of the magnetic encoder largely depends on the quality of the positioning of the MR element vapor deposition substrate 18 and the magnetic recording medium 12.

そこで、本発明のこの実施例では、第16図および第17
図に示すように、エンドブラケット1の接触面41間には
溝43を設け、第12図に示すように、MR素子蒸着基板18の
支持構造物16の接触面42には溝44を設け、エンドブラケ
ット1の接触面41に対してMR素子蒸着基板18の支持構造
物16の接触面44を分割された4個所で接触するようにし
ているため、接触面41,42の熱応力が変化しても、接触
面41,42の凹凸部の影響が少なく、MR素子蒸着基板18と
磁気記録媒体12の位置の変化を小さく抑えることができ
る。また、ねじ締め作業途中で応力変動があっても、接
触面41,42の凹凸部の影響によるMR素子蒸着基板18と磁
気記録媒体12の位置の変化を小さく抑えることができ
る。これにより、安定した磁気エンコーダの出力信号を
得ることができる。
Therefore, in this embodiment of the present invention, FIGS.
As shown in the drawing, a groove 43 is provided between the contact surfaces 41 of the end bracket 1, and as shown in FIG. 12, a groove 44 is provided on the contact surface 42 of the support structure 16 of the MR element deposition substrate 18. Since the contact surface 44 of the support structure 16 of the MR element vapor deposition substrate 18 contacts the contact surface 41 of the end bracket 1 at four divided locations, the thermal stress of the contact surfaces 41 and 42 changes. However, the influence of the uneven portions of the contact surfaces 41 and 42 is small, and the change in the position between the MR element deposition substrate 18 and the magnetic recording medium 12 can be suppressed to a small value. Further, even if there is a stress variation during the screw tightening operation, a change in the position between the MR element deposition substrate 18 and the magnetic recording medium 12 due to the influence of the uneven portions of the contact surfaces 41 and 42 can be suppressed. Thus, a stable output signal of the magnetic encoder can be obtained.

しかも前記接触面41,42に溝43,44を設けることによ
り、接触面の面積を少なくでき、その分加工が容易とな
る。
In addition, by providing the grooves 43, 44 in the contact surfaces 41, 42, the area of the contact surfaces can be reduced, and the processing is made easier.

次に、本発明の他の色々な実施例について説明する。 Next, various other embodiments of the present invention will be described.

MR素子蒸着基板18の支持構造物16を、黄銅(線膨張係
数=19×10-6/deg,ヤング率=11000kg/mm2)、またはセ
ラミック(線膨張係数=9.4×10-6/deg,ヤング率=6700
kg/mm2)により形成しても、第4図,第5図に示すよう
な線形抵抗変化率特性を得ることができ、第6図に示す
組み合わせモデルで熱応力を算出すると、黄銅で形成し
た場合は3.2kg/mm2、セラミックで形成した場合は、1.2
kg/mm2となる。
The support structure 16 of the MR element deposition substrate 18 is made of brass (linear expansion coefficient = 19 × 10 −6 / deg, Young's modulus = 11000 kg / mm 2 ) or ceramic (linear expansion coefficient = 9.4 × 10 −6 / deg, Young's modulus = 6700
kg / mm 2 ), linear resistance change rate characteristics as shown in FIGS. 4 and 5 can be obtained. When the thermal stress is calculated by the combination model shown in FIG. 3.2 kg / mm 2 when formed, 1.2 when formed of ceramic
the kg / mm 2.

また、MR素子蒸着基板18と、その支持構造物16との間
に、熱応力を吸収可能な軟質材を挟んだサンドイッチ構
造とし、かつ接着剤で接着することにより、第4図およ
び第5図に示すような線形抵抗変化率特性を得ることが
できる。
FIGS. 4 and 5 show a sandwich structure in which a soft material capable of absorbing thermal stress is sandwiched between the MR element deposition substrate 18 and the support structure 16 thereof, and are bonded with an adhesive. The linear resistance change rate characteristic as shown in FIG.

さらに、本発明ではMR素子蒸着基板18の支持構造物16
と、磁気記録媒体12の支持構造物であるエンドブラケッ
ト1とを、互いに間隔をおいた3個所以上の部分的な接
触面で接触させ、ねじ止めすることにより、接触面の凹
凸部の影響を少なく抑えることができる。
Further, in the present invention, the support structure 16 of the MR element
And the end bracket 1 as a support structure of the magnetic recording medium 12 are brought into contact with each other at three or more partial contact surfaces that are spaced from each other, and are screwed. It can be kept low.

ついで、第20図は本発明の他の実施例を示すもので、
内部機構を簡略化して示した一部破断斜視図である。
FIG. 20 shows another embodiment of the present invention.
It is the partially broken perspective view which simplified and showed the internal mechanism.

この第20図に示す実施例では、リニア温度センサ27が
MR素子蒸着基板18と磁気記録媒体12の位置・速度検出部
付近と同じ温度を示す位置に配置され、MR素子蒸着基板
18に取り付けられている。これにより、磁気エンコーダ
から温度補償された出力信号を得ることができる。
In the embodiment shown in FIG. 20, the linear temperature sensor 27
The MR element evaporation substrate 18 and the magnetic recording medium 12 are arranged at a position showing the same temperature as the vicinity of the position / speed detection section, and the MR element evaporation substrate
Attached to 18. This makes it possible to obtain a temperature-compensated output signal from the magnetic encoder.

この第20図に示す実施例の他の構成については、前記
第1図〜第3図に示す実施例と同様であり、同じ部材に
は同じ符号を付けて示している。
Other configurations of the embodiment shown in FIG. 20 are the same as those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and the same members are denoted by the same reference numerals.

続いて、第21図は本発明の別の実施例を示すもので、
磁気エンコーダ回路である。
Subsequently, FIG. 21 shows another embodiment of the present invention,
This is a magnetic encoder circuit.

この第21図に示す磁気エンコーダ回路では、前記第7
図に示す温度補償回路に、波形整形回路32が接続されて
いる。この実施例では、前記温度補償回路で処理した正
弦波形の磁気エンコーダの出力信号eoを波形整形回路3
2で波形整形することにより、温度変化によるデューテ
ィ変化を抑えたパルス波出力が得られる。
In the magnetic encoder circuit shown in FIG.
The waveform shaping circuit 32 is connected to the temperature compensation circuit shown in the figure. In this embodiment, the output signal e o of the magnetic encoder having a sine waveform processed by the temperature compensation circuit is used as the waveform shaping circuit 3.
By shaping the waveform in step 2, a pulse wave output with a reduced duty change due to a temperature change can be obtained.

この第21図に示す磁気エンコーダ回路の他の構成につ
いては、前記第7図に示す実施例と同様であり、同じ部
材には同じ符号を付けて示している。
The other configuration of the magnetic encoder circuit shown in FIG. 21 is the same as that of the embodiment shown in FIG. 7, and the same members are denoted by the same reference numerals.

なお、図面に示す実施例では磁気記録媒体12を多極の
マグネットで構成したものについて説明したが、基準位
置検出などの一対極のマグネットで構成したものについ
ても、本発明を適用することができる。
In the embodiment shown in the drawings, the magnetic recording medium 12 is described as having a multi-pole magnet. However, the present invention can be applied to a magnetic recording medium 12 having a one-pole magnet for detecting a reference position. .

本実施例では、磁気ロータリエンコーダについて説明
したが、磁気リニアエンコーダにおいても同様な効果が
ある。
In this embodiment, the magnetic rotary encoder has been described, but the same effect can be obtained with a magnetic linear encoder.

本実施例では、磁気記録媒体の円周端面にマグネット
を持つドラム型について説明したが、磁気記録媒体の円
盤面にマグネットを持つディスク型エンコーダについて
も、同様な効果が得られる。
In the present embodiment, the drum type having the magnet on the circumferential end surface of the magnetic recording medium has been described. However, the same effect can be obtained with the disk type encoder having the magnet on the disk surface of the magnetic recording medium.

[発明の効果] 本発明によれば、MR素子蒸着基板とその支持構造物と
を、両部材の接合部に発生する熱応力を抑制し得る材料
で構成しているので、MR素子の抵抗変化率特性の線形性
を保つことができる結果、温度変化を有する環境下で使
用した場合でも、MR素子の出力信号の高精度な温度補償
を行なうことができる。しかも、MR素子蒸着基板とその
支持構造物とを、熱応力を吸収可能な軟質性接着剤によ
り接着しているので、MR素子蒸着基板とその支持構造物
間に発生する熱応力を吸収でき、両部材の熱応力によっ
て起こるMR素子の磁歪を防止できるため、MR素子の抵抗
変化率温度特性の線形性を良好に保ち得る。また、MR素
子の出力電圧の温度特性をα,リニア温度センサの温度
係数をβ,温度変化量をΔTとするとき、リニア温度セ
ンサに、(1+ΔT・α/100)(1+ΔT・β/100)≒
1の条件を満足するように選定した温度係数βのものを
用いているので、磁気エンコーダの出力電圧を温度に対
して安定化させることができ、さらに前記条件を満足す
るように選定した温度係数βのリニア温度センサによ
り、MR素子と磁気記録媒体の位置・速度検出付近の温度
を検出し、その検出温度を増幅回路で増幅し、温度補償
するようにしているので、高精度な位置・速度検出が可
能となる。これらの作用が相俟って、温度変化を有する
環境下においても、物体の位置・速度を高精度で検出し
得る効果がある。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the MR element deposition substrate and its supporting structure are made of a material capable of suppressing the thermal stress generated at the joint between the two members. As a result of maintaining the linearity of the rate characteristic, even when used in an environment having a temperature change, highly accurate temperature compensation of the output signal of the MR element can be performed. Moreover, since the MR element deposition substrate and its supporting structure are bonded by a soft adhesive capable of absorbing thermal stress, the thermal stress generated between the MR element deposition substrate and its supporting structure can be absorbed. Since the magnetostriction of the MR element caused by the thermal stress of both members can be prevented, the linearity of the resistance change rate temperature characteristic of the MR element can be kept good. When the temperature characteristic of the output voltage of the MR element is α, the temperature coefficient of the linear temperature sensor is β, and the amount of temperature change is ΔT, the linear temperature sensor has (1 + ΔT · α / 100) (1 + ΔT · β / 100) ≒
Since the temperature coefficient β selected so as to satisfy the condition 1 is used, the output voltage of the magnetic encoder can be stabilized with respect to the temperature, and the temperature coefficient selected so as to satisfy the above condition can be further stabilized. The β linear temperature sensor detects the temperature near the position and speed detection of the MR element and the magnetic recording medium, and amplifies the detected temperature with an amplifier circuit to compensate for the temperature. Detection becomes possible. Together, these effects provide an effect that the position and speed of the object can be detected with high accuracy even in an environment having a temperature change.

また、本発明によれば、前記リニア温度センサをMR素
子と磁気記録媒体の位置・速度検出部付近と同じ温度と
なる位置に設けており、この発明によっても、温度変化
を有する環境下で使用した場合の物体の位置・速度を高
精度で検出し得る効果がある。
Further, according to the present invention, the linear temperature sensor is provided at a position having the same temperature as the position near the position / speed detecting unit of the MR element and the magnetic recording medium, and the present invention is also used in an environment having a temperature change. In this case, the position and speed of the object can be detected with high accuracy.

さらに、本発明によれば、MR素子蒸着基板の支持構造
物におけるMR素子蒸着基板の接着面に、接着剤流入用の
溝を設けており、余分な接着剤は溝に流れ込むため、MR
素子蒸着基板とその支持構造物とを容易に、かつ高精度
に位置決めすることが可能となり、物体の位置・速度検
出精度の向上を図り得る効果がある。
Further, according to the present invention, a groove for inflow of the adhesive is provided on the bonding surface of the MR element vapor deposition substrate in the support structure of the MR element vapor deposition substrate, and excess adhesive flows into the groove.
The element deposition substrate and its supporting structure can be positioned easily and with high accuracy, and the position / speed detection accuracy of the object can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第17図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図は磁気エンコーダ全体の縦断側面図、第2図は第1図
をII−II線側から見た正面図、第3図は第1図のIII−I
II線断面図、第4図および第5図はMR素子の抵抗変化率
温度特性図、第6図はMR素子蒸着基板とその支持構造物
の接合モデル図、第7図は温度補償回路図、第8図は磁
気エンコーダの相対出力電圧と温度変化量との関係を示
す図、第9図はMR素子蒸着基板の拡大平面図、第10図は
第9図の側面図、第11図はMR素子蒸着基板の支持構造物
の平面図、第12図は第11図のXII−XII線側から見た図、
第13図は第11図の側面図、第14図はMR素子とその支持構
造物との結合状態を示す拡大平面図、第15図は第14図の
側面図、第16図は磁気記録媒体の支持構造物であるエン
ドブラケットを磁気記録媒体取り付け側から見た図、第
17図は第16図のXVII−XVII線断面図である。 第18図および第19図はMR素子とその支持構造物とを互い
に線膨張係数の異なる材料で形成したときの、MR素子の
抵抗変化率温度特性図である。 第20図は本発明の他の実施例を示すもので、内部機構を
簡略化して示した一部破断斜視図、第21図は本発明の別
の実施例を示すもので、磁気エンコーダ回路である。 1……エンドブラケット、2……ケース、6……シャフ
ト、12……磁気記録媒体、13……マグネット、14,15…
…回転,固定シールド板、16……MR素子蒸着基板の支持
構造物、17……ねじ、18……MR素子蒸着基板、19……MR
素子群、20,21……MR素子、24……増幅回路プリント基
板、27……リニア温度センサ、29,30……温度補償回路
の抵抗器、31……増幅器、32……波形整形回路、φ1
φ2……信号磁界の磁束、36,37……位置合わせ面、38…
…溝、39……接触面、40……接着剤、41,42……接触
面、43,44……溝。
1 to 17 show an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a longitudinal side view of the entire magnetic encoder, FIG. 2 is a front view of FIG. 1 as viewed from the line II-II, and FIG. 3 is III-I of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II, FIG. 4 and FIG. 5 are temperature diagrams of resistance change rate of the MR element, FIG. 6 is a junction model diagram of the MR element deposition substrate and its supporting structure, FIG. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the relative output voltage of the magnetic encoder and the amount of temperature change, FIG. 9 is an enlarged plan view of the MR element deposition substrate, FIG. 10 is a side view of FIG. 9, and FIG. FIG. 12 is a plan view of the support structure of the element deposition substrate, FIG. 12 is a view seen from the XII-XII line side of FIG.
13 is a side view of FIG. 11, FIG. 14 is an enlarged plan view showing a coupling state between the MR element and its supporting structure, FIG. 15 is a side view of FIG. 14, and FIG. 16 is a magnetic recording medium. FIG. 4 is a view of an end bracket, which is a support structure of FIG.
FIG. 17 is a sectional view taken along the line XVII-XVII in FIG. 18 and 19 are temperature diagrams showing the resistance change rate of the MR element when the MR element and its supporting structure are formed of materials having different linear expansion coefficients. FIG. 20 shows another embodiment of the present invention, and is a partially cutaway perspective view showing the internal mechanism in a simplified manner, and FIG. 21 shows another embodiment of the present invention, which is a magnetic encoder circuit. is there. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... End bracket, 2 ... Case, 6 ... Shaft, 12 ... Magnetic recording medium, 13 ... Magnet, 14,15 ...
... Rotating, fixed shield plate, 16 ... Support structure for MR element deposition substrate, 17 ... Screw, 18 ... MR element deposition substrate, 19 ... MR
Element group, 20,21… MR element, 24… Amplifier circuit printed circuit board, 27… Linear temperature sensor, 29,30… Temperature compensation circuit resistor, 31… Amplifier, 32 …… Waveform shaping circuit, φ 1 ,
φ 2 ... magnetic flux of signal magnetic field, 36, 37 ... alignment surface, 38 ...
... groove, 39 ... contact surface, 40 ... adhesive, 41, 42 ... contact surface, 43, 44 ... groove.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】磁気抵抗効果素子蒸着基板とその支持構造
物とを、磁気抵抗効果素子の温度係数を線形にすべく、
磁気抵抗効果素子蒸着基板と支持構造物との接合部に発
生する熱応力を抑制し得る材料で形成すると共に、前記
磁気抵抗効果素子蒸着基板とその支持構造物とを、互い
の接合部の熱応力を吸収可能な軟質性接着剤により接着
し、磁気抵抗効果素子の出力電圧の温度特性をα,速度
検出部付近に設けたリニア温度センサの温度係数をβ,
温度変化量をΔTとするとき、(1+ΔT・α/100)
(1+ΔT・β/100)≒1の条件を満足するように選定
した温度係数βのリニア温度センサと増幅回路とによ
り、温度補償を行うように構成したことを特徴とする磁
気エンコーダ。
An object of the present invention is to provide a magnetoresistive element vapor-deposited substrate and a supporting structure thereof so that the temperature coefficient of the magnetoresistive element is linear.
It is formed of a material capable of suppressing the thermal stress generated at the junction between the magnetoresistive element deposited substrate and the support structure, and the magnetoresistive element deposited substrate and the support structure are heat-bonded to each other. The temperature characteristic of the output voltage of the magnetoresistive element is α, the temperature coefficient of the linear temperature sensor near the speed detector is β,
When the temperature change amount is ΔT, (1 + ΔT · α / 100)
A magnetic encoder characterized in that a temperature compensation is performed by a linear temperature sensor having a temperature coefficient β selected to satisfy the condition of (1 + ΔT · β / 100) ≒ 1 and an amplifier circuit.
【請求項2】前記磁気抵抗効果素子と磁気記録媒体の位
置・速度検出部付近と同じ温度となる位置に、前記リニ
ア温度センサを設けたことを特徴とする請求項1記載の
磁気エンコーダ。
2. The magnetic encoder according to claim 1, wherein the linear temperature sensor is provided at a position at which the temperature becomes the same as the position near the position / speed detecting section of the magnetoresistive element and the magnetic recording medium.
【請求項3】前記磁気抵抗効果素子蒸着基板の支持構造
物における磁気抵抗効果素子蒸着基板との接触面に、接
着剤流入用の溝を設けたことを特徴とする請求項1また
は2記載の磁気エンコーダ。
3. The method according to claim 1, wherein a groove for injecting an adhesive is provided on a contact surface of the supporting structure of the magnetoresistive element deposited substrate with the magnetoresistive element deposited substrate. Magnetic encoder.
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