JP3777096B2

JP3777096B2 - 回転位置センサ

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Publication number: JP3777096B2
Application number: JP2001003735A
Authority: JP
Inventors: 康弘杉森; 英之木幡
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: JP2002206911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非接触、且つ、連続的に測定対象物の回転位置を測定する回転位置センサに関し、特に、回転角度により測定対象物の回転位置を測定する回転位置センサ関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホール素子（ホールＩＣ）から成る磁束密度センサと磁石とを、磁石の着磁軸に沿って相対的に回転移動させ、前記ホール素子により磁石の着磁軸と直角方向の磁束密度成分を測定し、この測定結果より磁石を回転移動せしめる位置検出対象物の移動位置を検出する回転位置センサが広く用いられている。
【０００３】
図２は一般的な回転位置センサの平面外観図である。この回転位置センサはリング状のマグネットおよびマグネットからの磁束を収束して磁路を形成するコアから構成される磁気回路、コアの空隙に配置され磁束密度成分を測定するホール素子およびホール素子の出力信号を処理する信号処理回路がケース内に収納されている。このケースの外周にはケースの中心線延長上に、ケース本体を挟んで一対のフランジＦが対向してケース本体と一体形成されている。
【０００４】
ケースはフランジＦを介して不動部である、例えばブレーキペダルブラケット（図示せず）にネジにより固定されている。そして、ケース下方の開口部よりブレーキペダル（図示せず）のボス部（回転軸）がケース内のマグネットの内周面に嵌着される。従って、ブレーキペダルの踏み込み動作に伴って回転軸が回転するとマグネットも同時に回転する。また、ケースの外周にはフランジＦの取付方向とは直角方向に、信号入出力用の端子を所定の支持手段で支持したターミナルハウジングＴＨが同じくケース本体と一体形成されている。
【０００５】
図３は図２に示す回転位置センサをＡ−Ａ線に沿って切断した場合の縦断面図である。図３から明らかなように回転位置センサは、ケースＣＡｂとこのケースＣＡｂに矢印Ｘで示すように上方から嵌着され、振動溶着または超音波溶着されるカバーＣＶｂより構成される。ケースＣＶｂの内側の円周形状部分にはリング状のマグネットＭＧが配置され、且つ、マグネットＭＧの外周には、一部に空隙を設けたリング状のコアＣが所定間隙を設けて固定されている。この空隙にはマグネットＭＧの回転位置に対応した磁束密度分布を、空隙の漏れ磁束より測定するホール素子Ｈが挿入されている。
【０００６】
ホール素子Ｈのリード端子は、このホール素子Ｈに対する入出力信号を処理する回路素子ＣＥが実装された回路基板ＰＢに接続されている。回路基板ＰＢからは信号入出力用の端子Ｔが、ケースＣＡｂを形成する樹脂で固定され、ターミナルハウジングＴＨに延設されている。尚、回路素子ＣＥは請求項１における信号処理部を構成する。
【０００７】
また、図３に示すように、回路基板ＰＢに実装されてホール素子Ｈと回路素子ＣＥのそれぞれが、コアＣの空隙とケースＣＡｂ内に収納され、回路基板ＰＢに端子Ｔが接続されたならば、ホール素子Ｈと回路素子ＣＥの周囲に例えばエポキシ系からなる接着剤（図示しない）を充填してケースＣＡｂ内に固定する。
【０００８】
このように回路素子ＣＳおよびホール素子Ｈが回路基板に実装されケースＣＡｂ内に接着剤で固定された後に、ブレーキペダルブラケットにケースＣＡｂを載置し、ケースＣＡｂ下部の開口部より回転軸ＳをマグネットＭＧの中空に嵌着したならばフランジＦによりケースＣＡｂをブレーキペダルブラケットにネジ止めする。
【０００９】
次に、カバーＣＶｂを図３に示すように矢印Ｘ方向からケースＣＡｂ上面に覆い被せる。カバーＣＶｂには回転軸Ｓの先端部が突出するよう開口部が形成されている。カバーＣＶｂがケースＣＡｂに被せられたならば、図４に示すようにカバーＣＶｂの全周囲および回転軸Ｓ回りの溶着部位Ｗを、例えば、超音波で溶着する。
尚、回転軸ＳのマグネットＭＧに対する嵌着順序は上記に限定されず、カバーＣＶｂをケースＣＡｂに溶着した後に行ってもよい。
【００１０】
このようにリング状のマグネットが外周に嵌着された回転軸ＳをコアＣの中空部に挿入し、回転軸Ｓを図示しない駆動部により回転させると、空隙においてホール素子Ｈを通る磁束密度が回転軸Ｓの回転角度に応じて変化し、図９に示すように回転軸Ｓの回転角度に応じた出力電圧ｖｏｕｔ１が直線性を持って出力される。
或いは、ホール素子の出力特性を図１３の（ａ）に示すように所定特性曲線に変更し、回転角度０°から１８０°方向に連続的に回転させると、各回転角度に対して特性曲線に沿った出力電圧Ｖｏｕｔ１が得られる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転位置センサは以上のように、予め設計段階で設定した出力特性に沿って回転角度に対応した出力電圧を出力する。しかし、回転軸また回転軸を駆動する駆動部に機械的なガタがあると、回転角度に対して出力特性に沿った出力電圧が得られず、検出ユニットにおいて出力電圧より回転角度を検出した場合に誤検出の可能性がある。また、回転位置センサより検出ユニットに出力される出力電圧に電磁ノイズ等が混入すると出力電圧レベルが変動するため、この出力電圧より回転角度を検出すると誤検出の可能性がある。
【００１２】
更に、従来の回転位置センサは、実際は図１３の（ａ）に示すように、回転角度９０°を中心に±３０°の狭い回転角度範囲で回転角度と一定電圧範囲の出力電圧との直線性の関係を保証するようにしているが、上記一定電圧範囲の出力電圧より広角度検出が行えないという不具合があった。
【００１４】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、回転系の機械的なガタや電気的な外部ノイズに関わりなく検出角度に対して安定した角度検出信号を得ることができる共に、広角度検出が可能な回転位置センサを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る回転位置センサは、図１の基本構成図に示すように磁石と、この磁石の磁束密度成分を測定する磁束密度センサと、この磁束密度センサと前記磁石とを移動手段により前記磁石の着磁軸に沿って相対的に回転移動させた時の相対的な回転角度に対応する実出力電圧を、前記磁束密度センサによる測定信号に基づいて演算する信号処理部とを備え、この信号処理部は、前記実出力電圧のレベルを予め設定したレベルに補正演算して出力するレベル補正手段を備えたものである。
【００１６】
この発明によれば、回転角度に対する実出力電圧のレベルをレベル補正手段にて予め設定したレベルに補正して出力することで、実出力電圧のレベルが外的な擾乱で変動しても擾乱分を補正レベルに吸収できる。
【００１７】
この発明に係る回転位置センサにおけるベル補正手段は、回転角度に対する実出力電圧を求める実出力電圧演算手段と、この実出力電圧演算手段より求めた実出力電圧より回転角度を求め、この各回転角度に対する信号補正レベルを予め記憶したテーブルより求める補正レベル演算手段とを備え、前記実出力電圧を前記信号補正レベルで補正するものである。
【００１８】
この発明によれば、各回転角度に対する信号補正レベルをテーブルより求め、この信号補正レベルにより実出力電圧のレベルを補正することで、回転角度に対する出力電圧のレベルを補正演算処理により容易に補正できる。
【００１９】
この発明に係る回転位置センサにおける補正レベル演算手段は、回転角度に対する出力電圧の関係を、実出力電圧に対応する回転角度を挟んだ前後所定の回転角度幅の範囲において一様にした各回転角度に対する信号補正レベルを予め記憶したテーブルを備えたものである。
【００２０】
この発明によれば、実出力電圧に対応する回転角度を挟んだ前後所定の回転角度幅の範囲においては、一様の信号補正レベルをテーブルより読み出し、実出力電圧に対応する回転角度を挟んだ前後所定の回転角度幅の範囲に対する出力電圧をこの信号補正レベルに平準化する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施例
以下、この発明に係る回転位置センサを各添付図面に従って説明する。図５は本発明に係る回転位置センサに適用したホールＩＣ１の構成図である。このホールＩＣ１は定電流源ＣＲより供給されるホール入力電流ＩＨとこのホール入力電流ＩＨに対して直角方向に磁束密度に比例したホール電圧ＶＨを発生させるホール素子ＨＥと、発生したホール電圧ＶＨを入力しデジタル変換して出力するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ１、図示しない回転位置検出器におけるマグネット周囲の温度を検出する温度センサＴＳ、この温度センサＴＳの温度検出信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ２、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ１より出力された出力電圧（ホール電圧を）を信号処理し、回転角度に対する出力電圧の特性を補正、或いはＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ２より入力された温度検出信号に基づいて出力電圧の温度補正を行うマイクロコンピュータ２、補正後の出力電圧を、Ｉ／Ｏインタフェースを通して入力しアナログ変換して検出ユニット（図示しない）に出力するＤ／Ａ変換器ＤＡＣより構成される。
【００３０】
マイクロコンピュータ２は信号処理を行うＣＰＵ２ａ、出力電圧を補正処理するための各種処理情報を記憶したＲＯＭ２ｂ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ１，ＡＤＣ２より入力された各出力電圧および演算結果を記憶するＲＡＭ２ｃを有する。
【００３１】
実施の形態１．
以下、本実施の形態に係る回転位置センサの出力電圧補正方法について説明する。ホール素子は磁束密度の変化に応じて出力電圧がリニアに変化するため、マグネットを装着した回転軸の回転角度の変化に伴ってホール素子を通る磁束密度が変化すると出力電圧Ｖｏｕｔ１は、図９に示すように変化する。
【００３２】
しかし、回転系の機械的なガタやセンサ素子の出力電圧に電磁ノイズが乗ると出力電圧のレベルが変動するため、検出ユニットが出力電圧Ｖｏｕｔ１に基づいて回転角度を検出すると誤検出を招くおそれがある。
【００３３】
従って、本実施の形態では、回転位置センサの出力電圧に基づいて検出を要する回転角度、例えば、回転角度３０°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＡ、回転角度６０°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＢ、回転角度９０°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＣ、回転角度１２０°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＤ、回転角度１５０°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＥ、回転角度１８０°を挟む±１０°の回転角度範囲では出力電圧Ｖｏｕｔ２をＦとするように、各回転角度範囲に対するセンサ出力電圧Ｖｏｕｔ２のセンサ出力特性を図１０に示すように階段状に設定する。
【００３４】
この階段状に設定したセンサ出力特性に沿って出力電圧Ｖｏｕｔ２を出す場合に、ホールＩＣ側では、図９に示す実センサ出力特性に沿って検出した出力電圧Ｖｏｕｔ１より回転角度を検出し、この回転角度を階段状に設定したセンサ出力特性における回転角度に置き換え、この回転角度に対する出力電圧Ｖｏｕｔ２を判定して出力する。
【００３５】
尚、例えば、回転角度３０°付近の実センサ出力電圧を検出した際に、機械的なガタにより出力電圧が変動しても、変動レベルが回転角度３５°に対応する電圧レベルであれば、この電圧レベルは回転角度３０°を挟む±１０°の回転角度範囲における出力電圧Ｖｏｕｔ２（＝Ａ）であるため、変動レベルは電圧レベルＡに吸収され、変動レベル分は出力電圧として検出ユニットに出力されることはない。
【００３６】
以下、上記状況を踏まえて本実施の形態の動作について図６〜図１２を参照して説明する。各図面中、図６は回転角度に対応する出力電圧の関係を示す回転角度／出力電圧テーブル（１）（図１１を参照）、回転角度に対応する補正出力電圧の関係を示す回転角度／出力電圧テーブル（２）（図１２を参照）の作成ルーチンを示すフローチャートである。図７は回転角度ｘより補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２を求めるルーチンを示すフローチャートである。図８は出力電圧Ｖｏｕｔ２の演算ルーチンを示すフローチャートである。
【００３７】
図９は回転角度に対する実出力電圧Ｖｏｕｔ１の関係を示すセンサ出力特性図であり、この特性図を基準として図１１に示す回転角度／出力電圧テーブル（１）を作成する。図１０は回転角度に対する補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２に関係を示すセンサ出力特性図であり、この特性図を基準として図１２に示す回転角度／出力電圧テーブル（２）を作成する。
【００３８】
先ず、動作として、ＣＰＵ２は図示しないデータ入力手段により図９に示すセンサ出力特性図に沿って測定した回転角度に対応した実の出力電圧Ｖｏｕｔ１をホール素子ＨＥより入力する（ステップＳ１）。これら回転角度と実出力電圧Ｖｏｕｔ１は図１１に示すようにテーブル（１）に編集されて、ＣＰＵ制御の基に図示しないＲＯＭライタによりＲＯＭ２ｂに記憶される（ステップＳ３）。
【００３９】
上記回転角度範囲で、図１０に示すように補正後のセンサ出力特性に沿って各回転角度範囲毎に補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２をＣＰＵ２に入力し、これら回転角度と補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２は図１２に示すようにテーブル（２）に編集されて、ＣＰＵ制御の基に図示しないＲＯＭライタによりＲＯＭ２ｂに記憶される（ステップＳ３）。
【００４０】
回転角度／出力電圧テーブル（２）において、図１０のセンサ出力特性図に示すように、回転角度に関わりなく常に一定の補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２を出す回転角度範囲以外、例えば回転角度範囲７０°〜８０°の範囲においては、ｙ＝ａｘ＋ωにて回転角度ｘに対する出力電圧（Ｖｏｕｔ２）ｙを求める。ここで、ａは直線の傾きを決める比例定数、ωは本回転角度範囲に入る直前の回転角度範囲５０°〜７０°における出力電圧Ｖｏｕｔ２である。
【００４１】
次に回転角度０°における立ち上がり電圧を０．５Ｖに設定すると共に、比例定数ａを初期設定する（ステップＳ７）。次に図９に示される実出力電圧Ｖｏｕｔ１を入力し（ステップＳ９）、この実出力電圧Ｖｏｕｔ１を回転角度／出力電圧テーブル（１）と照合し、回転角度ｘを認識する（ステップＳ１１）。
【００４２】
回転角度ｘを認識したならば、本回転角度ｘは何れの回転角度範囲にあるか判定する。この回転角度ｘが０≦ｘ≦２０の範囲にあると判定したならば（ステップＳ１３）、Ａ₀を０．５とし、ｙ＝ａｘ＋Ａ₀の演算して当該回転角度ｘに対する補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２（＝ｙ）を演算する（ステップＳ１５，１７）。
【００４３】
この演算された補正後の出力電圧Ｖｏｕｔ２は、Ｉ／Ｏインタフェースを通してＤ／Ａ変換器ＤＡＣに送られアナログ信号に変換されて検出ユニットに送られ、出力電圧Ｖｏｕｔ２より回転角度を検出する。次に、ステップＳ９に戻り実センサ出力電圧Ｖｏｕｔ１を入力し（ステップＳ９）、この実出力電圧Ｖｏｕｔ１を回転角度／出力電圧テーブル（１）と照合し、回転角度ｘを認識する（ステップＳ１１）。
【００４４】
回転角度ｘを認識したならば、本回転角度ｘは何れの回転角度範囲にあるか判定する。この回転角度ｘが２０≦ｘ≦４０の範囲にあると判定したならば（ステップＳ１９）、回転角度／出力電圧テーブル（２）に示すように、当該回転角度範囲に対する出力電圧Ｖｏｕｔ２をＡと判定する。次に、ステップＳ９，１１の処理を通して回転角度ｘが、依然として２０≦ｘ≦４０の範囲にあると判定したならば（ステップＳ１９）、出力電圧Ｖｏｕｔ２をＡと判定する。
【００４５】
更に、ステップＳ９，１１の処理を通して回転角度ｘが、４０≦ｘ≦５０の範囲にあると判定したならば（ステップＳ１９）、出力電圧Ｖｏｕｔ２の演算処理を行う（ステップＳ２５）。この演算処理は、図８に示すように、前回回転角度範囲における出力電圧Ｖｏｕｔ２（ｎ−１）（＝Ａ）をＲＡＭ２ｃより読み出してωに移行し（ステップＳ４１，４３）、ｙ＝ａｘ＋ωを演算する（ステップＳ４５）。演算結果ｙは補正出力Ｖｏｕｔ２に移行され、ステップＳ９に戻る。
【００４６】
以上の動作を回転動作が継続され実センサ出力電圧Ｖｏｕｔ１が入力される限り継続される。この結果、予め設定された回転角度範囲において回転むらが生じ出力電圧が変動しても変動レベルは、前記回転角度範囲に対応した一定電圧レベルに吸収されるため、回転むらによる回転角度の誤検出を阻止することができる。
【００４７】
実施の形態２．
ホール素子を用いた回転位置センサは、回転角度に対する出力電圧を直線性良く得られる回転角度範囲で使用するのが通常である。しかし、特に良好な直線性を要求しない場合は、検出角度範囲が狭くなるという不具合がある。本実施の形態は、広角度検出を実現するためのセンサ出力電圧の補正方法を実施するものである。尚、方法を具現化するためのセンサの構成は実施の形態１と同様である。
【００４８】
本実施の形態２では、ＲＯＭ２ｂに予め図１３の（ａ）に示すセンサ出力特性に沿って各回転角度に対する出力電圧Ｖｏｕｔを同図の（ｃ）に示すように編集してテーブル１として記憶させる。
図１３の（ａ）に示すセンサ出力特性であると、実出力電圧Ｖｏｕｔ１範囲０Ｖ〜５Ｖは回転角度範囲９０°±３０°の狭い角度検出結果にしか適用していない。本実施の形態は、同図の（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔ２範囲０Ｖ〜５Ｖを回転角度範囲９０°±９０°の広い角度検出結果に適用して検出範囲を広角度にするものである。
【００４９】
従って、従来、検出ユニットは実出力電圧Ｖｏｕｔ１範囲０Ｖ〜５Ｖにおいて回転角度範囲９０°±３０°しか検出できなかったが、本実施に形態では回転角度範囲９０°±９０°の広い角度を検出できる。なお、出力電圧Ｖｏｕｔ２範囲０Ｖ〜５Ｖで検出できる回転角度範囲は９０°±９０°に限定するものではない。
【００５０】
この補正方法を実施するために、０°〜１８０°の回転角度範囲における実出力電圧Ｖｏｕｔ１の補正値をテーブル１に記録させ、例えば１８０°において８Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１が出されたならば、この８Ｖを５Ｖに減少させる補正値（−３Ｖ）を、０°において−３Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１が出されたならば、この−３Ｖを０Ｖに増加させる補正値（＋３Ｖ）を格納する。
【００５１】
以下、同様に６０°に対する０Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を１Ｖにする補正値（＋１Ｖ）を、７５°に対する１Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を２Ｖにする補正値（＋１Ｖ）を、１１０°に対する４Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を３Ｖにする補正値（−１Ｖ）を、１２０°に対する５Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を４Ｖにする補正値（―１Ｖ）を格納する。９０°では補正値を０とする。そして同図の（ｃ）に示すテーブル２をＲＯＭ２ｂに作成する。
【００５２】
以下、実出力電圧Ｖｏｕｔ１より６０°の回転角度がテーブル１の参照結果から認められたならば、テーブル２より６０°に対する０Ｖの実出力電圧Ｖｏｕｔ１を１Ｖにする補正値（＋１Ｖ）を検索し、実出力電圧Ｖｏｕｔ１（＝０）に１Ｖを加算する。
【００５３】
このように各回転角度毎の実出力電圧Ｖｏｕｔ１に、テーブル２に示す各回転角度毎の補正値で加減算して０Ｖ〜５Ｖの範囲で出力電圧Ｖｏｕｔ２を求め、検出ユニットへ出力することで、検出ユニット側では出力電圧０Ｖ〜５Ｖの範囲を回転角度０°〜１８０°として認識する。
この結果、検出ユニットに出力する電圧範囲０Ｖ〜５Ｖを変更せず検出角度範囲を拡大することができる。
【００５４】
参考例
ホール素子に磁束を与えるマグネットは大きな温度依存性を持っており、磁界が消滅する温度をキューリ点として公知である。従って、マグネットの周辺温度が上昇し磁束密度が減ると出力電圧も当然低下する。
【００５５】
そこで各設定温度毎に、各回転角度対応で温度補正量（Ｖ）を電圧レベルで図１４のテーブルで示すように設定し、当該設定温度Ｔ２℃が温度センサＴＳ（図５参照）により検出されたならば、各回転角度対応の出力電圧に温度補正量（Ｖ）を加算し、通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正して検出ユニットに出力する。この場合、温度補正量はマグネットの温度特性、磁束密度、、出力電圧の傾きに応じて決める。
【００５６】
補正処理の方法としては、温度センサＴＳの出力よりマグネット周囲の温度が検出され、当該周囲温度Ｔ２℃におけるホール素子の出力電圧から、図１１に示すテーブルより回転角度が検出されたならば、当該回転角度に対応する温度補正量（Ｖ）をテーブルより検索し、この温度補正量（Ｖ）を現在の出力電圧に加算して通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正する。この結果、検出ユニットに出力される電圧Ｖｏｕｔは通常温度Ｔ１℃における出力電圧Ｖｏｕｔに補正された値となる。
【００５７】
回転位置センサはマグネットの温度依存性による磁束密度の変化の影響は低減したセンサ出力を検出ユニットに送ることができるため、検出ユニットは温度変化に拘わらずセンサ出力電圧より正確な回転角度を検出することができる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明によれば磁石と、この磁石の磁束密度成分を測定する磁束密度センサＨと、この磁束密度センサと前記磁石とを移動手段により前記磁石の着磁軸に沿って相対的に回転移動させた時の相対的な回転角度に対応する実出力電圧を、前記磁束密度センサによる測定信号に基づいて演算する信号処理部ＣＥとを備え、この信号処理部ＣＥは、前記実出力電圧のレベルを予め設定したレベルに補正演算して出力するレベル補正手段を備え、回転角度に対する実出力電圧のレベルをレベル補正手段にて予め設定したレベルに補正して出力することで、実出力電圧のレベルが外的な擾乱で変動しても擾乱分を補正レベルに吸収できるため、擾乱による影響を受けない回転位置検出信号を得ることができるという効果がある。
【００５９】
この発明によれば、レベル補正手段は、回転角度に対する実出力電圧を求める実出力電圧演算手段と、この実出力電圧演算手段より求めた実出力電圧より回転角度を求め、この各回転角度に対する信号補正レベルを予め記憶したテーブルより求める補正レベル演算手段とを備え、各回転角度に対する信号補正レベルをテーブルより求め、この信号補正レベルにより実出力電圧のレベルを補正することで、回転角度に対する出力電圧のレベル補正を容易に行うことができるという効果がある。
【００６０】
この発明によれば、補正レベル演算手段は、回転角度に対する出力電圧の関係を、実出力電圧に対応する回転角度を挟んだ前後所定の回転角度幅の範囲において一様にした各回転角度に対する信号補正レベルを予め記憶したテーブルを備え、実出力電圧に対応する回転角度を挟んだ前後所定の回転角度幅の範囲においては、一様の信号補正レベルをテーブルより読み出し、実出力電圧に対応する回転角度を挟んだ前後所定の回転角度幅の範囲に対する出力電圧をこの信号補正レベルに平準化することで、回転むら、あるいは磁束密度センサの出力に混入したノイズよる実出力電圧の変動分を平準化した信号補正レベルに吸収することができるため、外乱の影響を排除した回転位置検出信号を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の回転位置センサの基本構成図である。
【図２】図２は回転位置センサの平面図である。
【図３】図３は回転位置センサのカバー部とケース部とを分離した場合の回転位置センサの縦断面図である。
【図４】図４は回転位置センサのカバー部とケース部とを合体した場合の回転位置センサの縦断面図である。
【図５】図５は回転位置センサを構成するホールＩＣの電気的構成図である。
【図６】図６は本実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図７】図７は回転位置センサにおけるホール素子の出力電圧の補正動作を説明するフローチャートである。
【図８】図８は回転位置センサにおけるホール素子の出力電圧を関数演算により補正する動作を説明するフローチャートである。
【図９】図９は回転角度とホール素子の出力電圧との関係を示すセンサ出力特性図である。
【図１０】図１０は補正後のホール素子の出力電圧と回転角度との関係を示すセンサ出力特性図である。
【図１１】図１１は回転角度と出力電圧との関係を示すテーブルである。
【図１２】図１２は回転角度と補正後の出力電圧との関係を示すテーブルである。
【図１３】図１３は回転角度と出力電圧との関係を示すセンサ出力特性図と回転角度と出力電圧との関係を示すテーブルである。
【図１４】図１４は回転角度と温度補正後の出力電圧との関係を示すセンサ出力特性図と回転角度と温度補正後の出力電圧との関係を示すテーブルである。
【符号の説明】
ＨＥ磁束密度センサ
ＭＧ磁石
Ｃコア
Ｓ回転軸
２ａ信号処理部
２ａ−０レベル補正手段
２ａ−１実出力電圧演算手段
２ａ−２補正レベル演算手段
ＴＢ０〜ＴＢ３テーブル

Claims

磁石と、この磁石の磁束密度成分を測定する磁束密度センサと、この磁束密度センサと前記磁石とを移動手段により前記磁石の着磁軸に沿って相対的に回転移動させた時の相対的な回転角度に対応する実出力電圧を、前記磁束密度センサによる測定信号に基づいて演算する信号処理部とを備え、この信号処理部は、前記実出力電圧のレベルを予め設定したレベルに補正演算して出力するレベル補正手段を備え、
前記レベル補正手段は、回転角度に対する実出力電圧を求める実出力電圧演算手段と、この実出力電圧演算手段より求めた実出力電圧から回転角度を求め、この各回転角度に対する信号補正レベルを予め記憶したテーブルより求める補正レベル演算手段とを備え、前記実出力電圧を前記信号補正レベルで補正し、
前記補正レベル演算手段は、回転角度に対する出力電圧の関係を、実出力電圧に対応する回転角度を挟んだ前後所定の回転角度幅の範囲において一様にした各回転角度に対する信号補正レベルを予め記憶したテーブルを備える、
ことを特徴とする回転位置センサ。