JP2968924B2 - 磁気検出装置 - Google Patents

磁気検出装置

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JP2968924B2 JP19910294A JP19910294A JP2968924B2 JP 2968924 B2 JP2968924 B2 JP 2968924B2 JP 19910294 A JP19910294 A JP 19910294A JP 19910294 A JP19910294 A JP 19910294A JP 2968924 B2 JP2968924 B2 JP 2968924B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気検出装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一定波長λの繰り返し信号が着磁された
磁気記録媒体と、この磁気記録媒体と対向する位置に配
設され磁界の変化に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素
子(MR素子)と、を備え、該磁気記録媒体に記録され
た繰り返し信号を磁気抵抗素子の抵抗変化として取り出
し、例えば回転体の回転位置、回転速度の検出を可能と
した磁気検出装置が知られており、この磁気検出装置を
示したのが、図7、図11である。
【0003】図7に示される装置は、例えば特開昭57
−66309号公報記載の装置に対応するものであり、
図11に示される装置は、例えば特開平3−13572
3号公報記載の装置に対応するものである。
【0004】図7において、符号11は磁気記録媒体に
対し所定の間隙をもって対向配置された絶縁基板を示し
ており、この絶縁基板11上には第1の抵抗素子R
11a 、第2の抵抗素子R21a が配置されている。第1の
抵抗素子R11a は電源端子Vccと出力端子Vout との間
に接続され、第2の抵抗素子R21a はグランド端子GN
Dと出力端子Vout との間に接続されている。そして、
第1の抵抗素子R11a と第2の抵抗素子R21a とはλ/
4の間隔で配置されている。
【0005】図11にあっては、絶縁基板11上に第1
の抵抗群1及び第2の抵抗群2を備えている。第1の抵
抗群1は抵抗素子R11a ,R12a ,R13a よりなり、こ
れら抵抗素子R11a ,R12a ,R13a は電源端子Vcc
出力端子Vout との間に直列に折り返し接続されてい
る。第2の抵抗群2は抵抗素子R21a ,R22a ,R23a
よりなり、これら抵抗素子R21a ,R22a ,R23a はグ
ランド端子GNDと出力端子Vout との間に直列に折り
返し接続されている。第1の抵抗群1と第2の抵抗群2
とはλ/4の間隔で配置されており、各抵抗群1,2の
隣り合う抵抗素子同士はλ/8の間隔で配置されてい
る。
【0006】そして、図7、図11に示される装置と
も、各抵抗素子R11a 〜R13a ,R21a 〜R23a の抵抗
値及び感度は同じとなっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記両
装置にあっては、以下の問題がある。すなわち、図7に
示される装置のように、抵抗群が1個の抵抗素子より構
成されている場合や図11に示される構成で且つ各抵抗
群1,2の隣り合う抵抗素子同士が短い間隔で配置され
ている場合(本発明者の実験によると両側の抵抗素子の
間隔がλ/8より短い間隔で配置されている場合)に
は、信号磁界が強くなる、すなわち磁気記録媒体と磁気
抵抗素子とのギャップが狭くなると(図8における符号
Aの所)、図9に示されるように、出力波形の凸部が細
くなり、図10に示されるように、閾値との比較を行う
コンパレータ(不図示)通過後の出力波形が細くなって
しまい、図8に点線で示されるように、デューティ比が
極端に悪化するといった問題がある。
【0008】また、図11に示される装置のように、各
抵抗群1,2の隣り合う抵抗素子同士が長い間隔で配置
されている場合(本発明者の実験によると両側の抵抗素
子の間隔がλ/8以上の間隔で配置されている場合)に
は、信号磁界が強くなる、すなわち磁気記録媒体と磁気
抵抗素子とのギャップが狭くなると(図12における符
号Aの所)、図13に示されるように、出力波形の凸部
が大きく割れ、図14に示されるように、閾値との比較
を行うコンパレータ(不図示)通過後の出力波数が多く
なってしまい、出力波形異常が生じるといった問題があ
る。
【0009】なお、図8、図12に各々示される実線は
ギャップと出力電圧との関係を、点線はギャップとデュ
ーティ比との関係を、それぞれ表している。
【0010】そこで本発明は、信号磁界が強くなって
も、出力波形が細くならず、デューティ比が向上される
と共に、出力波形割れが抑えられ、出力波形異常の発生
が防止される磁気検出装置を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】第1手段の磁気検出装置
は上記目的を達成するために、一定波長λの繰り返し信
号が着磁された磁気記録媒体と、この磁気記録媒体と対
向する位置に配設され磁界の変化に応じて抵抗値が変化
する磁気抵抗素子と、を備えた磁気検出装置において、
前記磁気抵抗素子は2n(nは自然数)個の抵抗群を有
すると共に、各抵抗群は3個以上の折り返し抵抗素子を
有し、各抵抗群の内側の抵抗素子の感度及び抵抗値の少
なくとも一方を、両側の抵抗素子より低くしてなる。
【0012】第2手段の磁気検出装置は上記目的を達成
するために、上記第1手段に加えて、各抵抗群の内側の
抵抗素子の感度を両側の抵抗素子の感度の50〜80%
としたことを特徴としている
【0013】第3手段の磁気検出装置は上記目的を達成
するために、上記第1手段に加えて、各抵抗群の内側の
抵抗素子の抵抗値を両側の抵抗素子の抵抗値の50〜8
0%としたことを特徴としている。
【0014】第4手段の磁気検出装置は上記目的を達成
するために、上記第1手段に加えて、各抵抗群の両側の
抵抗素子間の間隔をλ/8〜λ/4としたことを特徴と
している。
【0015】
【作用】このような第1、第2、第3、第4手段におけ
る磁気検出装置によれば、各抵抗群の内側の抵抗素子の
感度及び抵抗値の少なくとも一方を、両側の抵抗素子よ
り低くすれば、両側の抵抗素子が主に使用されることに
なり、信号磁界が強くなっても、出力波形は細くならな
い。また、内側の抵抗素子が出力を補うので、出力波形
割れが抑えられるようになる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例を示す磁気検出装置の磁
気抵抗素子の配置図、図2は磁気記録媒体のN極S極の
着磁間隔及びこの着磁方向における磁気抵抗素子の長さ
を説明するための模式図である。
【0017】この実施例にあっては、磁気記録媒体3
は、例えば回転体の周方向にN極S極が交互に着磁され
たものであって、図2に示されるように、隣り合うN極
とS極との極ピッチはλ/2となっている。すなわち、
磁気記録媒体3には波長λの繰り返し信号が着磁記録さ
れた状態となっている。
【0018】この磁気記録媒体3に対向する位置には、
該磁気記録媒体3に対して所定の間隙をもって、図1に
示されるような、磁界の変化に応じて抵抗値が変化する
磁気抵抗素子(MR素子)Xが配設されている。
【0019】なお、図2においては、磁気記録媒体と磁
気抵抗素子とが上下に離間して描かれているが、実際に
は、磁気記録媒体と磁気抵抗素子とは紙面垂直方向に向
かって所定のギャップをもって離間対向配置されてい
る。
【0020】該磁気抵抗素子Xの絶縁基板11上には、
第1の抵抗群1及び第2の抵抗群2が備えられている。
第1の抵抗群1は抵抗素子R11,R12,R13よりなり、
これら抵抗素子R11,R12,R13は電源端子Vccと出力
端子Vout との間に直列に折り返し接続されている。第
2の抵抗群2は抵抗素子R21,R22,R23よりなり、こ
れら抵抗素子R21,R22,R23はグランド端子GNDと
出力端子Vout との間に直列に折り返し接続されてい
る。
【0021】第1の抵抗群1と第2の抵抗群2とはλ/
4の間隔で配置されており、各抵抗群1(2)の両側の
抵抗素子R11,R13(R21,R23)間の間隔はλ/8〜
λ/4となっている(各抵抗群の両側の抵抗素子間の間
隔は一致;R11とR13との間隔=R21とR23との間
隔)。また、各抵抗群1(2)の各抵抗素子R11
12,R13(R21,R22,R23)の間隔は等間隔となっ
ている。
【0022】ここで、本実施例の特徴をなす点である
が、各抵抗群1(2)の内側の抵抗素子R12(R22)の
感度D12(D22)は、両側の抵抗素子R11,R
13(R21,R23)の感度D11,D13(D21,D23)より
低くなっており、本実施例においては、各抵抗群1
(2)の内側の抵抗素子R12(R22)の感度D
12(D22)は、両側の抵抗素子R11,R13(R21
23)の感度D11,D13(D21,D23)の50〜80%
となっている(D11=D12/n=D13=D21=D22/n
=D23;nは0.5〜0.8)。
【0023】具体的には、内側の抵抗素子R12(R22
のパターン幅を、両側の抵抗素子R11,R13(R21,R
23)のパターン幅より狭くして、内側の抵抗素子R
12(R22)のパターン膜厚を、両側の抵抗素子R11,R
13(R21,R23)のパターン膜厚より厚くする等の手法
により、各抵抗群1(2)の内側の抵抗素子R
12(R22)の感度D12(D22)を、両側の抵抗素子
11,R13(R21,R23)の感度D11,D13(D21,D
23)より低くするようにしている。因に、各抵抗素子R
11〜R13,R21〜R23の抵抗値r11〜r13,r21〜r23
は同じとなっている。
【0024】このように、各抵抗群1(2)の内側の抵
抗素子R12(R22)の感度D12(D22)を、両側の抵抗
素子R11,R13(R21,R23)の感度D11,D
13(D21,D23)より低くなるようにすると、両側の抵
抗素子R11,R13(R21,R23)が主に使用されること
になるので、信号磁界が強くなる、すなわち磁気記録媒
体3と磁気抵抗素子Xとのギャップが狭くなっても(図
3における符号Aの所)、図4、図5に示されるよう
に、出力波形が細くならず、従って、図3に点線で示さ
れるように、デューティ比を向上できるようになってい
る。また、内側の抵抗素子R12(R22)が出力を補うこ
とになるので、図4に示されるように、出力波形割れが
抑えられるようになり、従って、図5に示されるよう
に、出力波形異常の発生を防止できるようになってい
る。
【0025】なお、各抵抗素子R11〜R13,R21〜R23
の感度D11〜D13,D21〜D23を同じとし、内側の抵抗
素子R12(R22)のパターン幅を、両側の抵抗素子
11,R13(R21,R23)のパターン幅より広くして、
内側の抵抗素子R12(R22)のパターン膜厚を、両側の
抵抗素子R11,R13(R21,R23)のパターン膜厚より
厚くしたり、内側の抵抗素子R12(R22)のパターン長
さを、両側の抵抗素子R11,R13(R21,R23)のパタ
ーン長さより短くする等して、各抵抗群1(2)の内側
の抵抗素子R12(R22)の抵抗値r12(r22)を、両側
の抵抗素子R11,R13(R21,R23)の抵抗値r11,r
13(r21,r23)より低くし、例えば内側の抵抗素子R
12(R22)の抵抗値r12(r22)を、両側の抵抗素子R
11,R13(R21,R23)の抵抗値r11,r13(r21,r
23)の50〜80%としても(r11=r12/m=r13
21=r22/m=r23;mは0.5〜0.8)、上記実
施例と同様な効果を得ることができる。
【0026】また、各抵抗群1(2)の内側の抵抗素子
12(R22)の感度D12(D22)及び抵抗値r
12(r22)を、両側の抵抗素子R11,R13(R21
23)の感度D11,D13(D21,D23)及び抵抗値
11,r13(r21,r23)より低くし、例えば内側の抵
抗素子R12(R22)の感度D12(D22)及び抵抗値r12
(r22)を、両側の抵抗素子R11,R13(R21,R23
の感度D11,D13(D21,D23)及び抵抗値r11,r13
(r21,r23)の50〜80%としても(D11=D12
n=D13=D21=D22/n=D23;nは0.5〜0.
8、r11=r12/m=r13=r21=r22/m=r23;m
は0.5〜0.8)、上記実施例と同様な効果を得るこ
とができるというのはいうまでもない。
【0027】図6は本発明の他の実施例を示す磁気検出
装置の磁気抵抗素子の配置図である。この実施例が先の
実施例と違う点は、各抵抗群1,2の折り返し接続され
る抵抗素子を各々1個増加した点である。
【0028】ここで、各抵抗群1(2)の内側の抵抗素
子R12,R13(R22,R23)の感度D12,D13(D22
23)は、両側の抵抗素子R11,R14(R21,R24)の
感度D11,D14(D21,D24)より低くなっており、本
実施例においては、各抵抗群1(2)の内側の抵抗素子
12,R13(R22,R23)の感度D12,D13(D22,D
23)は、両側の抵抗素子R11,R14(R21,R24)の感
度D11,D14(D21,D24)の50〜80%となってい
る(D11=D12/n=D13/n=D14=D21=D22/n
=D23/n=D24;nは0.5〜0.8)。そして、こ
の感度の違いは、先の実施例と同様な手法により、得ら
れるようになっている。因に、両側の抵抗素子R11,R
14(R21,R24)の各抵抗値r11,r14(r21,r24
は抵抗素子R12(R22)の抵抗値r12(r22)と抵抗素
子R13(R23)の抵抗値r13(r23)の和に等しくなっ
ている(r11=r12+r13=r14、r21=r22+r23
24)。
【0029】このように構成しても、先の実施例と同様
な効果を得ることができるというのはいうまでもない。
【0030】なお、先の実施例と同様に、各抵抗素子R
11〜R14,R21〜R24の感度D11〜D14,D21〜D24
同じとし、各抵抗群1(2)の内側の抵抗素子R12,R
13(R22,R23)の抵抗値r12+r13(r22+r23
を、両側の抵抗素子R11,R14(R21,R24)の抵抗値
11,r14(r21,r24)より低くし、例えば内側の抵
抗素子R12,R13(R22,R23)の抵抗値r12+r
13(r22+r23)を、両側の抵抗素子R11,R
14(R21,R24)の抵抗値r11,r14(r21,r24)の
50〜80%としたり(r11=(r12+r13)/m=r
14=r21=(r22+r23)/m=r24;mは0.5〜
0.8)、内側の抵抗素子R12,R13(R22,R23)の
感度D12,D13(D22,D23)及び抵抗値r12+r
13(r22+r23)を、両側の抵抗素子R11,R
14(R21,R24)の感度D11,D14(D21,D24)及び
抵抗値r11,r14(r21,r24)より低くし、例えば内
側の抵抗素子R12,R13(R22,R23)の感度D12,D
13(D22,D23)及び抵抗値r12+r13(r22+r23
を、両側の抵抗素子R11,R14(R21,R24)の感度D
11,D14(D21,D24)及び抵抗値r11,r14(r21
24)の50〜80%としても(D11=D12/n=D13
/n=D14=D21=D22/n=D23/n=D24;nは
0.5〜0.8、r11=(r12+r13)/m=r14=r
21=(r22+r23)/m=r24;mは0.5〜0.
8)、先の実施例と同様な効果を得ることができる。
【0031】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記各実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例え
ば、上記実施例においては、抵抗群を2個とした磁気抵
抗素子Xに対する適用例が述べられているが、2n(n
は自然数)個の抵抗群を有する磁気抵抗素子全てに対し
て適用可能である。
【0032】また、上記実施例においては、各抵抗群1
(2)の折り返し抵抗素子を3個または4個としている
が、これら個数に限定されるものではなく、3個以上の
折り返し抵抗素子を有していれば適用できる。
【0033】また、上記実施例においては、第1の抵抗
群1と第2の抵抗群2とはλ/4の間隔で配置されてい
るが、λ/4+kλ/2(kは0以上の整数)の間隔で
配置されていれば良い。
【0034】また、上記実施例においては、内側の各抵
抗素子は等間隔にそれぞれ配置されているが、等間隔で
なくても良く、要は抵抗素子同士の間隔は、例えばR11
とR12との間隔=R21とR22との間隔=a、R12とR13
との間隔=R22とR23との間隔=b、a≠bというよう
に、各抵抗群同士で一致していれば良い。
【0035】
【発明の効果】以上述べたように第1乃至第4本発明の
磁気検出装置によれば、磁気抵抗素子は2n(nは自然
数)個の抵抗群を有すると共に、各抵抗群は3個以上の
折り返し抵抗素子を有し、各抵抗群の内側の抵抗素子の
感度及び抵抗値の少なくとも一方を、両側の抵抗素子よ
り低くしたので、両側の抵抗素子が主に使用されること
になり、信号磁界が強くなっても、出力波形が細くなら
ず、デューティ比を向上することが可能となる。また、
内側の抵抗素子が出力を補うので、出力波形割れが抑え
られるようになり、出力波形異常の発生を防止すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す磁気検出装置の磁気抵
抗素子の配置図である。
【図2】磁気記録媒体のN極S極の着磁間隔及びこの着
磁方向における磁気抵抗素子の長さを説明するための模
式図である。
【図3】図1の実施例装置におけるギャップと出力電圧
との関係、ギャップとデューティ比との関係をそれぞれ
表した図である。
【図4】図1の実施例装置におけるギャップAでの出力
波形図である。
【図5】図1の実施例装置におけるギャップAでのコン
パレータ通過後の出力波形図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す磁気検出装置の磁気
抵抗素子の配置図である。
【図7】従来技術の一例を示す磁気検出装置の磁気抵抗
素子の配置図である。
【図8】図7の従来装置におけるギャップと出力電圧と
の関係、ギャップとデューティ比との関係をそれぞれ表
した図である。
【図9】図7の従来装置におけるギャップAでの出力波
形図である。
【図10】図7の従来装置におけるギャップAでのコン
パレータ通過後の出力波形図である。
【図11】従来技術の他の例を示す磁気検出装置の磁気
抵抗素子の配置図である。
【図12】図11の従来装置におけるギャップと出力電
圧との関係、ギャップとデューティ比との関係をそれぞ
れ表した図である。
【図13】図11の従来装置におけるギャップAでの出
力波形図である。
【図14】図11の従来装置におけるギャップAでのコ
ンパレータ通過後の出力波形図である。
【符号の説明】
1,2 抵抗群 3 磁気記録媒体 R11〜R14,R21〜R24 抵抗素子 X 磁気抵抗素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−210218(JP,A) 特開 昭62−9218(JP,A) 特開 昭62−9217(JP,A) 特開 平5−209762(JP,A) 特開 平2−138820(JP,A) 特開 昭63−225124(JP,A) 特開 平4−110610(JP,A) 特開 平3−191822(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01D 5/245 G01D 5/245 102 G01P 3/488

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定波長λの繰り返し信号が着磁された
    磁気記録媒体と、この磁気記録媒体と対向する位置に配
    設され磁界の変化に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素
    子と、を備えた磁気検出装置において、 前記磁気抵抗素子は2n(nは自然数)個の抵抗群を有
    すると共に、 各抵抗群は3個以上の折り返し抵抗素子を有し、 各抵抗群の内側の抵抗素子の感度及び抵抗値の少なくと
    も一方を、両側の抵抗素子より低くしてなる磁気検出装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の磁気検出装置において、 各抵抗群の内側の抵抗素子の感度は両側の抵抗素子の感
    度の50〜80%であることを特徴とする磁気検出装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の磁気検出装置において、 各抵抗群の内側の抵抗素子の抵抗値は両側の抵抗素子の
    抵抗値の50〜80%であることを特徴とする磁気検出
    装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の磁気検出装置において、 各抵抗群の両側の抵抗素子間の間隔はλ/8〜λ/4で
    あることを特徴とする磁気検出装置。
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JPH0843125A (ja) 1996-02-16

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