JP3638125B2 - Magnetic detection circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンコーダとくにエンコーダの磁気検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンコーダの磁気検出回路は図5のようになっている。図5において1は磁気抵抗素子、2a,2bはそれぞれ、磁気抵抗素子内部の抵抗線の抵抗比に等しく設定した2つの固定抵抗、3は磁気抵抗素子の中間点(磁気抵抗素子の2つの抵抗線の接続点をいう。以下同様) eの電位のオフセットを調整する可変抵抗、4は可変抵抗3の最大値の半分の抵抗値を持つ固定抵抗、5は2つの固定抵抗の接続点dの電位を基準として、磁気抵抗素子の中間点eの電位を比較する比較手段である。
この回路の動作を説明すると、例えば交互にN極、S極に着磁されたマグネットディスクの磁界による磁気抵抗素子の抵抗値変化を、マグネットディスクの回転に対応した正弦波状の電位として磁気抵抗素子の中間点eから取り出して、固定抵抗の接続点dに現れる電位の上下に等振幅で振れるように可変抵抗3を調整する。固定抵抗の接続点dの電位を比較手段における非反転入力端に入力し、また磁気抵抗素子の中間点eの電位を比較手段における反転入力端に入力することにより、比較手段の出力端fからマグネットディスクの回転に対応した信号波形を出力する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の技術では、磁気抵抗素子の抵抗値の温度特性と可変抵抗の抵抗値の温度特性が同一でないため、常温で磁気抵抗素子の中間点eの電位を固定抵抗の接続点dの電位の上下に等振幅に振れるように調整しても、温度上昇により磁気抵抗素子の中間点eの電位が変動し、比較手段の出力の信号波形のパルスデューティが温度によって変動するという問題があった。
そこで本発明は、パルスデューティが温度によって変動しない信号波形を得る磁気検出回路を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明はエンコーダの磁気検出回路において、磁界の方向により抵抗値が変化する2つの抵抗線の直列接続で構成されている磁気抵抗素子1を一辺とし、調整のための可変抵抗3と、この可変抵抗3に一方の端子が接続され、前記磁気抵抗素子1の2つの抵抗線の抵抗比とその抵抗比の等しい直列接続された第1、第2の固定抵抗(2a、2b)と、この固定抵抗の直列接続体の他方の端子に接続され、前記可変抵抗の最大値の半分の抵抗値をもつ第3の固定抵抗4との直列接続体を他辺とするブリッジ回路と、前記第1、第2の固定抵抗(2a、2b)の接続点の電位と、前記磁気抵抗素子1の2つの抵抗線の接続点の電位を比較する比較手段5と、この比較手段5の出力端子に一端を接続され、他端を前記第1、第2の固定抵抗の直列接続体と前記第3の固定抵抗4との接続点に接続された第4の固定抵抗6とを備えたことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、本発明の実施例を示すエンコーダの磁気検出回路の電気回路である。図1において磁気抵抗素子1と、磁気抵抗素子内部の抵抗線の抵抗比に等しく設定した2つの固定抵抗2a、2bと、固定抵抗2a、2bの直列接続点dに現れる電位のオフセットを調整する可変抵抗3と、可変抵抗3の最大値の半分の抵抗値をもつ固定抵抗4でブリッジ回路を形成し、磁気抵抗素子1と可変抵抗3との接続点の電源端子には電源電圧Vcが印可され、磁気抵抗素子1と固定抵抗4との接続点の接地端子はグランドレベルに接続されている。磁気抵抗素子1の中間点eはコンパレータで形成された比較手段5の非反転入力端に接続され、固定抵抗2a、2bの接続点dは比較手段5の反転入力端に接続される。また比較手段の出力端fは固定抵抗6を通じて固定抵抗2bと固定抵抗4の接続点gに接続されている。この固定抵抗6により、入力波形にヒステリシスを掛けて耐ノイズ性を向上させる。それぞれの固定抵抗、可変抵抗の温度特性は同一とする。
図2はエンコーダの磁気検出部の一例を示す構造図である。図において7はNSに着磁されたマグネットディスクであり、このマグネットディスク7はサーボモータの回転軸8の軸端に固定される。1はマグネットディスク7に対向して配置された磁気抵抗素子である。図3はマグネットディスクの着磁状態を示す正面図である。回転軸8が回転すると、磁界の変化による磁気抵抗素子1の抵抗値変化が起こり、サーボモータの回転に対応した正弦波状の電位Veが中間点eに現れる。常温において接続点dに現れる電位Vdを、Veの振幅の中心電位と同一になるように可変抵抗3を調整して、比較手段5の出力端fの信号波形VfのローレベルのデューティT1、ハイレベルのデューティT2がT1:T2=1:1になるようにする。接続点d、中間点eに現れる電位Vd、Veと、比較手段5の出力端fに現れる信号波形Vfの関係を図4に示す。
この調整状態から周囲温度が高温に上昇して、磁気抵抗素子1の全抵抗値が変化しても、磁気抵抗素子内部の抵抗線の抵抗比は常温時と等しく保たれ、中間点eに現れる電位の振幅の中心電位は温度によって変化しない。
またブリッジ回路の他辺は同じ温度特性の固定抵抗、可変抵抗による回路構成から、それぞれの抵抗値が変化しても接続点dに現れる電位Vdは、温度により変化しない。よって高温時における出力波形VfのデューティT1、T2はT1:T2=1:1として、そのパルスデューティが温度によって変動しない信号波形を得ることが出来る。
【0006】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、パルスデューティが温度によって変動しない信号波形を得る磁気検出回路が実現されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すエンコーダの磁気検出回路の電気回路
【図2】エンコーダの磁気検出部の一例を示す構造図
【図3】マグネットディスクの着磁状態を示す正面図
【図4】本発明の実施例の動作を説明する波形図
【図5】従来の実施例を示す回路図
【符号の説明】
1 磁気抵抗素子
2a、2b、4、6 固定抵抗
3 可変抵抗
5 比較手段
7 マグネットディスク
8 回転軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an encoder, and more particularly to a magnetic detection circuit for an encoder.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the magnetic detection circuit of an encoder is as shown in FIG. In FIG. 5, 1 is a magnetoresistive element, 2a and 2b are two fixed resistors set to be equal to the resistance ratio of the resistance wire inside the magnetoresistive element, and 3 is an intermediate point of the magnetoresistive element (two resistances of the magnetoresistive element). A variable resistor for adjusting the offset of the potential of e, 4 is a fixed resistor having a resistance value that is half the maximum value of the
The operation of this circuit will be described. For example, the change in the resistance value of the magnetoresistive element due to the magnetic field of the magnet disk magnetized alternately in the N and S poles is converted into a sinusoidal potential corresponding to the rotation of the magnet disk. The
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique, the temperature characteristic of the resistance value of the magnetoresistive element and the temperature characteristic of the resistance value of the variable resistor are not the same, so that the potential of the intermediate point e of the magnetoresistive element is equal to the potential of the connection point d of the fixed resistor at room temperature. Even if it is adjusted so as to swing up and down with equal amplitude, there has been a problem that the potential at the intermediate point e of the magnetoresistive element fluctuates due to temperature rise, and the pulse duty of the signal waveform of the output of the comparing means varies with temperature.
Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic detection circuit that obtains a signal waveform whose pulse duty does not vary with temperature.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, in the magnetic detection circuit of the encoder, the present invention has a magnetoresistive element 1 formed of a series connection of two resistance wires whose resistance value varies depending on the direction of the magnetic field as one side, and is used for adjustment. A
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is an electric circuit of a magnetic detection circuit of an encoder showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the offset of the potential appearing at the series connection point d of the magnetoresistive element 1, the two
FIG. 2 is a structural diagram illustrating an example of the magnetic detection unit of the encoder. In the figure, 7 is a magnet disk magnetized in NS, and this
Even if the ambient temperature rises from this adjusted state to a high temperature and the total resistance value of the magnetoresistive element 1 changes, the resistance ratio of the resistance lines inside the magnetoresistive element is kept equal to that at room temperature and appears at the intermediate point e. The central potential of the amplitude of the potential does not change with temperature.
Further, since the other side of the bridge circuit is a circuit configuration with fixed resistors and variable resistors having the same temperature characteristics, the potential Vd appearing at the connection point d does not change with temperature even if the respective resistance values change. Therefore, the duty T1, T2 of the output waveform Vf at high temperature is set to T1: T2 = 1: 1, and a signal waveform whose pulse duty does not vary with temperature can be obtained.
[0006]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an effect that a magnetic detection circuit that obtains a signal waveform whose pulse duty does not vary with temperature is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit of a magnetic detection circuit of an encoder according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a structural diagram showing an example of a magnetic detection unit of the encoder. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional embodiment.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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