JP3195019B2 - 原点信号検出装置 - Google Patents
原点信号検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気式エンコーダ等の
磁気記録媒体に着磁された原点記録信号を検出して原点
信号を出力する原点信号検出装置に関する。
磁気記録媒体に着磁された原点記録信号を検出して原点
信号を出力する原点信号検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に磁気式エンコーダにおいて、回転
型、直線移動型のものを問わず、所定の変位量ごとのイ
ンクリメンタル信号と原点位置を示す原点信号とを出力
するようになっている。
型、直線移動型のものを問わず、所定の変位量ごとのイ
ンクリメンタル信号と原点位置を示す原点信号とを出力
するようになっている。
【０００３】図７はこの種の従来の磁気式エンコーダの
原点信号検出装置を示す電気回路図、図８は図７の原点
信号検出装置に備えられる磁気抵抗素子の構成を示す
図、図９は図８の磁気抵抗素子が対向する磁気記録媒体
の原点記録信号の着磁部分を示す斜視図、図１０は図７
の原点信号検出装置の動作を示すタイミングチャート、
図１１は図７の原点信号検出装置の問題点を説明するた
めのタイミングチャートである。
原点信号検出装置を示す電気回路図、図８は図７の原点
信号検出装置に備えられる磁気抵抗素子の構成を示す
図、図９は図８の磁気抵抗素子が対向する磁気記録媒体
の原点記録信号の着磁部分を示す斜視図、図１０は図７
の原点信号検出装置の動作を示すタイミングチャート、
図１１は図７の原点信号検出装置の問題点を説明するた
めのタイミングチャートである。
【０００４】図９に示す磁気記録媒体１には、Ｎ極とＳ
極の一対の極を有する原点記録信号２が着磁される。図
７に示す原点信号検出装置は、２つの検出素子Ｒａ、Ｒ
ｂからなり信号Ｖａを出力する磁気抵抗素子３と、該信
号Ｖａを参照電圧Ｖｒｆａと比較する比較回路４とから
なっている。前記磁気抵抗素子３では、図８に示すよう
に、検出素子Ｒａ、Ｒｂの各一端が電源Ｖｃが直列に接
続されて電流通路となっており、該検出素子Ｒａ、Ｒｂ
は、それぞれ短冊状に形成され、互いに平行に配置され
る。また、検出素子Ｒａ、Ｒｂは、図１０の（ａ）に示
すように、磁気記録媒体１と対向して設けられるととも
に、該磁気記録媒体１の移動方向に並ぶように配置され
る。そして、これらの検出素子Ｒａ、Ｒｂの各中心線間
の距離をＤａとし、前記原点記録信号２の着磁部分の幅
をＤｃとしたとき、この幅Ｄｃは前記距離Ｄａの１．５
倍程度に設定される。なお、前記参照電圧Ｖｒｆａは、
Ｖｃ／２より高いレベルに設定されている。
極の一対の極を有する原点記録信号２が着磁される。図
７に示す原点信号検出装置は、２つの検出素子Ｒａ、Ｒ
ｂからなり信号Ｖａを出力する磁気抵抗素子３と、該信
号Ｖａを参照電圧Ｖｒｆａと比較する比較回路４とから
なっている。前記磁気抵抗素子３では、図８に示すよう
に、検出素子Ｒａ、Ｒｂの各一端が電源Ｖｃが直列に接
続されて電流通路となっており、該検出素子Ｒａ、Ｒｂ
は、それぞれ短冊状に形成され、互いに平行に配置され
る。また、検出素子Ｒａ、Ｒｂは、図１０の（ａ）に示
すように、磁気記録媒体１と対向して設けられるととも
に、該磁気記録媒体１の移動方向に並ぶように配置され
る。そして、これらの検出素子Ｒａ、Ｒｂの各中心線間
の距離をＤａとし、前記原点記録信号２の着磁部分の幅
をＤｃとしたとき、この幅Ｄｃは前記距離Ｄａの１．５
倍程度に設定される。なお、前記参照電圧Ｖｒｆａは、
Ｖｃ／２より高いレベルに設定されている。
【０００５】この従来の原点信号検出装置では、図１０
の（ｂ）に示すような磁気記録媒体１に平行な磁界成分
Ｈのみを検出素子Ｒａ、Ｒｂが感知し、この磁界成分Ｈ
が大きくなるに伴い、図１０の（ｃ）に示すように抵抗
値が小さくなる。この図１０の（ｃ）は、各検出素子Ｒ
ａ、Ｒｂの抵抗値の変化を示しており、図１０の（ａ）
に示す矢印の向きに磁気記録媒体１を移動させると、検
出素子Ｒａ、Ｒｂの抵抗値は磁気記録媒体１の原点記録
信号２を感知して検出素子Ｒａ、Ｒｂの距離Ｄａに見合
う位相差をもって変化する。検出素子Ｒａ、Ｒｂは図７
に示すように直列接続され、これに電圧Ｖｃが印加され
ているため、Ｒｂ＞ＲａのときＶａ＞Ｖｃ／２、一方、
Ｒｂ＜ＲａのときＶａ＜Ｖｃ／２となり、磁気抵抗素子
３の出力信号Ｖａは図１０の（ｄ）のようになる。この
信号Ｖａと参照電圧Ｖｒｆａとを比較回路４で比較する
とき、図１０の（ｅ）に示す幅Ｐのパルス信号が原点信
号として出力される。
の（ｂ）に示すような磁気記録媒体１に平行な磁界成分
Ｈのみを検出素子Ｒａ、Ｒｂが感知し、この磁界成分Ｈ
が大きくなるに伴い、図１０の（ｃ）に示すように抵抗
値が小さくなる。この図１０の（ｃ）は、各検出素子Ｒ
ａ、Ｒｂの抵抗値の変化を示しており、図１０の（ａ）
に示す矢印の向きに磁気記録媒体１を移動させると、検
出素子Ｒａ、Ｒｂの抵抗値は磁気記録媒体１の原点記録
信号２を感知して検出素子Ｒａ、Ｒｂの距離Ｄａに見合
う位相差をもって変化する。検出素子Ｒａ、Ｒｂは図７
に示すように直列接続され、これに電圧Ｖｃが印加され
ているため、Ｒｂ＞ＲａのときＶａ＞Ｖｃ／２、一方、
Ｒｂ＜ＲａのときＶａ＜Ｖｃ／２となり、磁気抵抗素子
３の出力信号Ｖａは図１０の（ｄ）のようになる。この
信号Ｖａと参照電圧Ｖｒｆａとを比較回路４で比較する
とき、図１０の（ｅ）に示す幅Ｐのパルス信号が原点信
号として出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述した従来
の原点信号検出装置にあっては、２個の電流通路を有す
る１組の検出素子Ｒａ、Ｒｂの中間点の出力信号Ｖａか
ら原点信号を得るようになっていることから、図１０の
（ｄ）のように、前記出力信号Ｖａの振幅Ｂが小さく、
この信号Ｖａに基づいて得られる原点信号の信号対雑音
比が劣る。
の原点信号検出装置にあっては、２個の電流通路を有す
る１組の検出素子Ｒａ、Ｒｂの中間点の出力信号Ｖａか
ら原点信号を得るようになっていることから、図１０の
（ｄ）のように、前記出力信号Ｖａの振幅Ｂが小さく、
この信号Ｖａに基づいて得られる原点信号の信号対雑音
比が劣る。
【０００７】また、磁気抵抗素子の検出素子の感度およ
び信号磁界の強さはマイナスの温度特性をもっているこ
とから、前記信号Ｖａの振幅Ｂもマイナスの温度特性を
もっており、信号Ｖａは低温時に図１１の破線で示すよ
うに振幅Ｂが大きく、高温時に図１１の実線で示すよう
に振幅Ｂが小さくなり、すなわち信号Ｖａの振幅は温度
変化により大きく変わる。一方、上述した従来の原点信
号検出装置では、図１０の（ｄ）に示す部分Ａのよう
に、前記信号Ｖａの参照電圧Ｖｒｆａと交差する立上り
部分および立下がり部分の勾配が緩い。このため、前記
信号Ｖａと参照電圧Ｖｒｆａとの比較の結果、出力され
る原点信号のパルス幅がかなり変化して、図１１の示す
ように、低温時にパルス幅Ｐａ、高温時にパルス幅Ｐｂ
となり、原点検出の信頼性が損なわれる。
び信号磁界の強さはマイナスの温度特性をもっているこ
とから、前記信号Ｖａの振幅Ｂもマイナスの温度特性を
もっており、信号Ｖａは低温時に図１１の破線で示すよ
うに振幅Ｂが大きく、高温時に図１１の実線で示すよう
に振幅Ｂが小さくなり、すなわち信号Ｖａの振幅は温度
変化により大きく変わる。一方、上述した従来の原点信
号検出装置では、図１０の（ｄ）に示す部分Ａのよう
に、前記信号Ｖａの参照電圧Ｖｒｆａと交差する立上り
部分および立下がり部分の勾配が緩い。このため、前記
信号Ｖａと参照電圧Ｖｒｆａとの比較の結果、出力され
る原点信号のパルス幅がかなり変化して、図１１の示す
ように、低温時にパルス幅Ｐａ、高温時にパルス幅Ｐｂ
となり、原点検出の信頼性が損なわれる。
【０００８】したがって、上記のように原点信号の信号
対雑音比が劣るとともに原点信号のパルス幅がかなり変
化することから、高性能の検出素子および比較回路を要
し、コストが大きくなるという問題があった。
対雑音比が劣るとともに原点信号のパルス幅がかなり変
化することから、高性能の検出素子および比較回路を要
し、コストが大きくなるという問題があった。
【０００９】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、高性能の検出素
子および比較回路を特別に要せずに、原点信号を確実に
検出することのできる原点信号検出装置を提供すること
にある。
に鑑みてなされたもので、その目的は、高性能の検出素
子および比較回路を特別に要せずに、原点信号を確実に
検出することのできる原点信号検出装置を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、磁気記録媒体に一対の異極に着磁された原
点記録信号を前記異極間を横切って相対移動することに
より検出する複数個の検出素子を備え、該原点記録信号
の検出に応じて原点信号を出力する原点信号検出装置に
おいて、それぞれ直列接続された磁気抵抗素子から成る
２組の前記検出素子が前記相対移動方向に沿って隣合う
ように配列され、かつ、互いに並列接続されて成る並列
回路と、直列接続された前記検出素子の間の各接続点か
らそれぞれ出力された信号を差動増幅する差動増幅回路
と、該差動増幅された信号を波形整形して原点信号を得
る比較回路とを有し、前記原点記録信号の着磁部分の幅
に対する、直列接続された２組の前記検出素子の中の並
列接続されて隣合う前記検出素子間の距離の比率を０．
３５〜０．７、好ましくは、０．５、同じく、直列接続
されて隣合う前記検出素子間の距離の比率を０．８〜
１．２の値としたものである。
に本発明は、磁気記録媒体に一対の異極に着磁された原
点記録信号を前記異極間を横切って相対移動することに
より検出する複数個の検出素子を備え、該原点記録信号
の検出に応じて原点信号を出力する原点信号検出装置に
おいて、それぞれ直列接続された磁気抵抗素子から成る
２組の前記検出素子が前記相対移動方向に沿って隣合う
ように配列され、かつ、互いに並列接続されて成る並列
回路と、直列接続された前記検出素子の間の各接続点か
らそれぞれ出力された信号を差動増幅する差動増幅回路
と、該差動増幅された信号を波形整形して原点信号を得
る比較回路とを有し、前記原点記録信号の着磁部分の幅
に対する、直列接続された２組の前記検出素子の中の並
列接続されて隣合う前記検出素子間の距離の比率を０．
３５〜０．７、好ましくは、０．５、同じく、直列接続
されて隣合う前記検出素子間の距離の比率を０．８〜
１．２の値としたものである。
【００１１】
【作用】本発明は上記のように構成したので、磁気記録
媒体に着磁された原点記録信号を２組の直列接続された
検出素子により検出し、該直列接続された検出素子の各
接続点から出力される信号を差動増幅回路により差動増
幅した後、比較回路により波形整形して原点信号を得
る。上記のように、前記原点記録信号の着磁部分の幅に
対する、直列接続された２組の前記検出素子の中の並列
接続されて隣合う検出素子間の距離の比率を０．３５〜
０．７、好ましくは、０．５、同じく、直列接続されて
隣合う前記検出素子間の距離の比率を０．８〜１．２の
値としてあることから、原点記録信号に対応する位置で
振幅が大きく、勾配の急な原点信号が得られる。
媒体に着磁された原点記録信号を２組の直列接続された
検出素子により検出し、該直列接続された検出素子の各
接続点から出力される信号を差動増幅回路により差動増
幅した後、比較回路により波形整形して原点信号を得
る。上記のように、前記原点記録信号の着磁部分の幅に
対する、直列接続された２組の前記検出素子の中の並列
接続されて隣合う検出素子間の距離の比率を０．３５〜
０．７、好ましくは、０．５、同じく、直列接続されて
隣合う前記検出素子間の距離の比率を０．８〜１．２の
値としてあることから、原点記録信号に対応する位置で
振幅が大きく、勾配の急な原点信号が得られる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の原点信号検出装置の実施例を
図に基づいて説明する。図１は本発明の原点信号検出装
置の一実施例に備えられる磁気抵抗素子を示す説明図、
図２は本実施例の原点信号検出装置の構成を示す電気回
路図、図３は図２に示す原点信号検出装置に備えられる
差動増幅回路から出力される信号の波形を示す特性図、
図４は実験により求められた原点記録信号上空の磁界分
布を基にして原点信号をシミュレーションした図、図５
は図４に示す原点信号のシミュレーションから得られた
検出素子のギャップと読取り可能電圧幅との関係を示す
特性図、図６は図５のグラフより得られた磁気抵抗素子
間の距離と許容ギャップ範囲との関係を示す特性図であ
る。
図に基づいて説明する。図１は本発明の原点信号検出装
置の一実施例に備えられる磁気抵抗素子を示す説明図、
図２は本実施例の原点信号検出装置の構成を示す電気回
路図、図３は図２に示す原点信号検出装置に備えられる
差動増幅回路から出力される信号の波形を示す特性図、
図４は実験により求められた原点記録信号上空の磁界分
布を基にして原点信号をシミュレーションした図、図５
は図４に示す原点信号のシミュレーションから得られた
検出素子のギャップと読取り可能電圧幅との関係を示す
特性図、図６は図５のグラフより得られた磁気抵抗素子
間の距離と許容ギャップ範囲との関係を示す特性図であ
る。
【００１３】図２に示す本実施例の原点信号検出装置
は、直列接続された１組の検出素子ＭＲ１、ＭＲ２、お
よび直列接続された他の１組の検出素子ＭＲ３、ＭＲ４
からなる磁気抵抗素子６と、該検出素子ＭＲ１、ＭＲ２
の中間点、および検出素子ＭＲ３、ＭＲ４の中間点から
それぞれ出力された信号を差動増幅する差動増幅回路７
と、該差動増幅された信号を波形整形して原点信号を得
る比較回路８とを備えている。
は、直列接続された１組の検出素子ＭＲ１、ＭＲ２、お
よび直列接続された他の１組の検出素子ＭＲ３、ＭＲ４
からなる磁気抵抗素子６と、該検出素子ＭＲ１、ＭＲ２
の中間点、および検出素子ＭＲ３、ＭＲ４の中間点から
それぞれ出力された信号を差動増幅する差動増幅回路７
と、該差動増幅された信号を波形整形して原点信号を得
る比較回路８とを備えている。
【００１４】図１に示す磁気記録媒体９には、Ｎ極とＳ
極の一対の極を有する原点記録信号１０が着磁され、こ
の原点記録信号１０の着磁部分の幅Ｐｚは所定寸法、例
えば１００μｍに設定される。該磁気記録媒体９に対し
て前記検出素子ＭＲ１〜ＭＲ４が順次配列され、前記幅
Ｐｚに対する検出素子ＭＲ１〜ＭＲ４の２組間の距離、
すなわち隣合う検出素子ＭＲ２、ＭＲ３間の距離Ｄｙの
比率は、０．３５〜０．７の範囲の値、好ましくは、
０．５の値に設定されている。また、一方の組のＭＲ
１、ＭＲ２間の距離Ｄｘ1、および他方の組のＭＲ３、
ＭＲ４間の距離Ｄｘ2は、それぞれ前記幅Ｐｚに対して
０．８〜１．２倍、例えば等倍で設定されている。
極の一対の極を有する原点記録信号１０が着磁され、こ
の原点記録信号１０の着磁部分の幅Ｐｚは所定寸法、例
えば１００μｍに設定される。該磁気記録媒体９に対し
て前記検出素子ＭＲ１〜ＭＲ４が順次配列され、前記幅
Ｐｚに対する検出素子ＭＲ１〜ＭＲ４の２組間の距離、
すなわち隣合う検出素子ＭＲ２、ＭＲ３間の距離Ｄｙの
比率は、０．３５〜０．７の範囲の値、好ましくは、
０．５の値に設定されている。また、一方の組のＭＲ
１、ＭＲ２間の距離Ｄｘ1、および他方の組のＭＲ３、
ＭＲ４間の距離Ｄｘ2は、それぞれ前記幅Ｐｚに対して
０．８〜１．２倍、例えば等倍で設定されている。
【００１５】この実施例にあっては、磁気記録媒体９に
着磁された原点記録信号１０を２組の直列接続された検
出素子ＭＲ１〜ＭＲ４により検出し、該検出素子ＭＲ
１、ＭＲ２の中間点、および検出素子ＭＲ３、ＭＲ４の
中間点からそれぞれ出力された信号を差動増幅回路７に
より差動増幅した後、比較回路８により波形整形して原
点信号を得るようになっている。
着磁された原点記録信号１０を２組の直列接続された検
出素子ＭＲ１〜ＭＲ４により検出し、該検出素子ＭＲ
１、ＭＲ２の中間点、および検出素子ＭＲ３、ＭＲ４の
中間点からそれぞれ出力された信号を差動増幅回路７に
より差動増幅した後、比較回路８により波形整形して原
点信号を得るようになっている。
【００１６】上述した幅Ｐｚに対する距離Ｄｙの比率
は、該距離Ｄｙを例えば０、０．３Ｐｚ、０．５Ｐｚ、
０．７Ｐｚ、１．０Ｐｚの５種類に設定して、次のよう
な手順で実験結果に基づき比較検討することができる。
すなわち、第１の手順として磁気記録媒体９の表面に１
個の検出素子いわゆるＭＲセンサを配置し、磁気記録媒
体９を回転させて、検出素子の抵抗変化を読み取り、原
点記録信号１０上空の磁界分布を測定する。このとき、
抵抗変化率３％、感度３０ Ｏeの検出素子を用い、アン
プの増幅率を３０倍に設定し、磁気記録媒体９と検出素
子とのギャップを４０μｍから１６０μｍまで２０μｍ
おきに設定し、空間の磁界分布を測定した。その後、Ｄ
ｙの値を０〜１．０Ｐｚまで変化させて得られる原点信
号をシュミレーションで求めたものが図４である。な
お、図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は距離Ｄｙをそれぞ
れ０、０．５Ｐｚ、１．０Ｐｚに設定してある。
は、該距離Ｄｙを例えば０、０．３Ｐｚ、０．５Ｐｚ、
０．７Ｐｚ、１．０Ｐｚの５種類に設定して、次のよう
な手順で実験結果に基づき比較検討することができる。
すなわち、第１の手順として磁気記録媒体９の表面に１
個の検出素子いわゆるＭＲセンサを配置し、磁気記録媒
体９を回転させて、検出素子の抵抗変化を読み取り、原
点記録信号１０上空の磁界分布を測定する。このとき、
抵抗変化率３％、感度３０ Ｏeの検出素子を用い、アン
プの増幅率を３０倍に設定し、磁気記録媒体９と検出素
子とのギャップを４０μｍから１６０μｍまで２０μｍ
おきに設定し、空間の磁界分布を測定した。その後、Ｄ
ｙの値を０〜１．０Ｐｚまで変化させて得られる原点信
号をシュミレーションで求めたものが図４である。な
お、図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は距離Ｄｙをそれぞ
れ０、０．５Ｐｚ、１．０Ｐｚに設定してある。
【００１７】第２の手順として、一般に磁気式エンコー
ダの原点信号のパルス幅Ｄｚは、０．５Ｐｚ以上かつ
１．５Ｐｚ以下であることが要求されるので、図３に示
すように、Ｄｚ（ｍｉｎ）＝０．５Ｐｚ、Ｄｚ（ｍａ
ｘ）＝１．５Ｐｚになるように作図することにより、図
４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）などの原点信号のシミュレ
ーションから読取り可能電圧幅を測定する。その結果、
上記のように磁気記録媒体９と検出素子とのギャップを
４０μｍで設定した場合、距離Ｄｙ＝０では１．１Ｖ、
距離Ｄｙ＝０．５Ｐｚでは１．０Ｖ、距離Ｄｙ＝１．０
Ｐｚでは０Ｖとなる。このようにして得た読取り可能電
圧幅を縦軸方向にとり、ギャップを横軸方向にとると、
距離Ｄｙがそれぞれ０、０．３Ｐｚ、０．５Ｐｚ、０．
７Ｐｚ、１．０Ｐｚの場合の読取り可能電圧幅は、図５
に示すように作図される。
ダの原点信号のパルス幅Ｄｚは、０．５Ｐｚ以上かつ
１．５Ｐｚ以下であることが要求されるので、図３に示
すように、Ｄｚ（ｍｉｎ）＝０．５Ｐｚ、Ｄｚ（ｍａ
ｘ）＝１．５Ｐｚになるように作図することにより、図
４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）などの原点信号のシミュレ
ーションから読取り可能電圧幅を測定する。その結果、
上記のように磁気記録媒体９と検出素子とのギャップを
４０μｍで設定した場合、距離Ｄｙ＝０では１．１Ｖ、
距離Ｄｙ＝０．５Ｐｚでは１．０Ｖ、距離Ｄｙ＝１．０
Ｐｚでは０Ｖとなる。このようにして得た読取り可能電
圧幅を縦軸方向にとり、ギャップを横軸方向にとると、
距離Ｄｙがそれぞれ０、０．３Ｐｚ、０．５Ｐｚ、０．
７Ｐｚ、１．０Ｐｚの場合の読取り可能電圧幅は、図５
に示すように作図される。
【００１８】一般に、上記の読取り可能電圧幅が大きい
場合、ドリフト特性の悪い安価なＩＣ、センサを用いる
ことができることから設計上望ましく、また、上記の検
出素子の磁気記録媒体との許容ギャップ範囲が広いと、
比較的大きな部品公差で設計でき、組立が容易であるこ
とから設計上望ましい。そこで、第３の手順として、読
取り可能電圧幅を０．８Ｖ、１．１Ｖ、１．４Ｖに設定
して図５のグラフより許容ギャップ範囲を測定する。そ
の結果、距離Ｄｙを横軸方向に、許容ギャップ範囲を縦
軸方向にとると、読取り可能電圧幅がそれぞれ０．８
Ｖ、１．１Ｖ、１．４Ｖの場合の許容ギャップ範囲は、
図６に示すように作図される。したがって、この図６の
グラフを検討すると、許容ギャップ範囲が比較的良好な
のは０．３５Ｐｚ≦距離Ｄｙ≦０．７Ｐｚ、また、特に
良好なのは距離Ｄｙ＝０．５Ｐｚである。したがって、
上述したように距離Ｄｙを例えば０．５Ｐｚの値で設定
するようになっている。
場合、ドリフト特性の悪い安価なＩＣ、センサを用いる
ことができることから設計上望ましく、また、上記の検
出素子の磁気記録媒体との許容ギャップ範囲が広いと、
比較的大きな部品公差で設計でき、組立が容易であるこ
とから設計上望ましい。そこで、第３の手順として、読
取り可能電圧幅を０．８Ｖ、１．１Ｖ、１．４Ｖに設定
して図５のグラフより許容ギャップ範囲を測定する。そ
の結果、距離Ｄｙを横軸方向に、許容ギャップ範囲を縦
軸方向にとると、読取り可能電圧幅がそれぞれ０．８
Ｖ、１．１Ｖ、１．４Ｖの場合の許容ギャップ範囲は、
図６に示すように作図される。したがって、この図６の
グラフを検討すると、許容ギャップ範囲が比較的良好な
のは０．３５Ｐｚ≦距離Ｄｙ≦０．７Ｐｚ、また、特に
良好なのは距離Ｄｙ＝０．５Ｐｚである。したがって、
上述したように距離Ｄｙを例えば０．５Ｐｚの値で設定
するようになっている。
【００１９】このように構成した実施例では、直列接続
された１組の検出素子ＭＲ１、ＭＲ２、および直列接続
された他の１組の検出素子ＭＲ３、ＭＲ４の各中間点か
ら出力される信号を差動増幅回路７により差動増幅する
とともに、原点記録信号１０の着磁部分の幅Ｐｚに対す
る検出素子ＭＲ２、ＭＲ３間の距離Ｄｙの比率を例えば
０．５の値で設定してあることから、原点記録信号１０
に対応する位置で振幅の大きく、勾配の急な信号が得ら
れ、これによって、高性能の検出素子および比較回路を
特別に要せずに、原点信号を確実に検出することができ
る。なお、本実施例では距離Ｄｙを例えば０．５Ｐｚに
設定したが、必要に応じて、該距離Ｄｙを０．３５Ｐｚ
〜０．７Ｐｚのいずれかに設定することもできる。さら
に、本実施例では距離Ｄｘ1、Ｄｘ2をそれぞれ１Ｐｚで
設定したが、必要に応じて、距離Ｄｘ1、Ｄｘ2を０．８
Ｐｚ〜１．２Ｐｚのいずれかに設定することもでき、こ
のことは上記と同様の実験によって確かめることができ
る。
された１組の検出素子ＭＲ１、ＭＲ２、および直列接続
された他の１組の検出素子ＭＲ３、ＭＲ４の各中間点か
ら出力される信号を差動増幅回路７により差動増幅する
とともに、原点記録信号１０の着磁部分の幅Ｐｚに対す
る検出素子ＭＲ２、ＭＲ３間の距離Ｄｙの比率を例えば
０．５の値で設定してあることから、原点記録信号１０
に対応する位置で振幅の大きく、勾配の急な信号が得ら
れ、これによって、高性能の検出素子および比較回路を
特別に要せずに、原点信号を確実に検出することができ
る。なお、本実施例では距離Ｄｙを例えば０．５Ｐｚに
設定したが、必要に応じて、該距離Ｄｙを０．３５Ｐｚ
〜０．７Ｐｚのいずれかに設定することもできる。さら
に、本実施例では距離Ｄｘ1、Ｄｘ2をそれぞれ１Ｐｚで
設定したが、必要に応じて、距離Ｄｘ1、Ｄｘ2を０．８
Ｐｚ〜１．２Ｐｚのいずれかに設定することもでき、こ
のことは上記と同様の実験によって確かめることができ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、高
性能の検出素子および比較回路を特別に要せずに、原点
信号を確実に検出することができ、したがって、エンコ
ーダの製造時の許容誤差範囲が広くて製造が容易である
とともに、部品コストの低減を図ることができる。
性能の検出素子および比較回路を特別に要せずに、原点
信号を確実に検出することができ、したがって、エンコ
ーダの製造時の許容誤差範囲が広くて製造が容易である
とともに、部品コストの低減を図ることができる。
【図１】本発明の原点信号検出装置の一実施例に備えら
れる磁気抵抗素子を示す説明図である。
れる磁気抵抗素子を示す説明図である。
【図２】本実施例の原点信号検出装置の構成を示す電気
回路図である。
回路図である。
【図３】図２に示す原点信号検出装置に備えられる差動
増幅回路から出力される信号の波形を示す特性図であ
る。
増幅回路から出力される信号の波形を示す特性図であ
る。
【図４】図４は実験により求められた原点記録信号上空
の磁界分布を基にして原点信号をシミュレーションした
図である。
の磁界分布を基にして原点信号をシミュレーションした
図である。
【図５】図４に示す原点信号のシミュレーションから得
られた検出素子のギャップと読取り可能電圧幅との関係
を示す特性図である。
られた検出素子のギャップと読取り可能電圧幅との関係
を示す特性図である。
【図６】図５のグラフより得られた磁気抵抗素子間の距
離と許容ギャップ範囲との関係を示す特性図である。
離と許容ギャップ範囲との関係を示す特性図である。
【図７】従来の磁気式エンコーダの原点信号検出装置を
示す電気回路図である。
示す電気回路図である。
【図８】図７の原点信号検出装置に備えられる磁気抵抗
素子の構成を示す図である。
素子の構成を示す図である。
【図９】図８の磁気抵抗素子が対向する磁気記録媒体の
原点記録信号の着磁部分を示す斜視図である。
原点記録信号の着磁部分を示す斜視図である。
【図１０】図７の原点信号検出装置の動作を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図１１】図７の原点信号検出装置の問題点を説明する
ためのタイミングチャートである。
ためのタイミングチャートである。
６ 磁気抵抗素子 ７ 差動増幅回路 ８ 比較回路 ９ 磁気記録媒体 １０ 原点記録信号 ＭＲ１〜ＭＲ４ 検出素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/32
Claims (2)
- 【請求項１】 磁気記録媒体に一対の異極に着磁された
原点記録信号を前記異極間を横切って相対移動すること
により検出する複数個の検出素子を備え、該原点記録信
号の検出に応じて原点信号を出力する原点信号検出装置
において、それぞれ直列接続された磁気抵抗素子から成
る２組の前記検出素子が前記相対移動方向に沿って隣合
うように配列され、かつ、互いに並列接続されて成る並
列回路と、直列接続された前記検出素子の間の各接続点
からそれぞれ出力された信号を差動増幅する差動増幅回
路と、該差動増幅された信号を波形整形して原点信号を
得る比較回路とを有し、前記原点記録信号の着磁部分の
幅に対する、直列接続された２組の前記検出素子の中の
並列接続されて隣合う前記検出素子間の距離の比率を
０．３５〜０．７、同じく、直列接続されて隣合う前記
検出素子間の距離の比率を０．８〜１．２の値としたこ
とを特徴とする原点信号検出装置。 - 【請求項２】 原点記録信号の着磁部分の幅に対する、
直列接続された２組の前記検出素子の中の並列接続され
て隣合う前記検出素子間の距離の比率を０．５の値とし
たことを特徴とする請求項１記載の原点信号検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03067592A JP3195019B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 原点信号検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03067592A JP3195019B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 原点信号検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05223592A JPH05223592A (ja) | 1993-08-31 |
| JP3195019B2 true JP3195019B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=12310292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03067592A Expired - Fee Related JP3195019B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 原点信号検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195019B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4880066B2 (ja) * | 2008-03-17 | 2012-02-22 | 三菱電機株式会社 | 原点位置信号検出器 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP03067592A patent/JP3195019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05223592A (ja) | 1993-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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