JPH01178816A - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
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- JPH01178816A JPH01178816A JP63002456A JP245688A JPH01178816A JP H01178816 A JPH01178816 A JP H01178816A JP 63002456 A JP63002456 A JP 63002456A JP 245688 A JP245688 A JP 245688A JP H01178816 A JPH01178816 A JP H01178816A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁気センサ、特に移動する磁気媒体が形成する
磁界の検出に最適な磁気センサに関するものである。
磁界の検出に最適な磁気センサに関するものである。
磁気媒体の移動で形成される財界を７険出するために従
来使用されている磁気センサは、第４図に示すように磁
気式エンコーダの磁気ドラム１１に対向して磁気センサ
１２が配され、この磁気センサ１２の出力端子に増幅器
１３が、また増幅器１３の出力端子に波形整形回路１４
が接続され、この波形整形回路１４の出力信号に基づい
て磁気ドラム１１０回転滑や回転方向が検出されるよう
になっている。
来使用されている磁気センサは、第４図に示すように磁
気式エンコーダの磁気ドラム１１に対向して磁気センサ
１２が配され、この磁気センサ１２の出力端子に増幅器
１３が、また増幅器１３の出力端子に波形整形回路１４
が接続され、この波形整形回路１４の出力信号に基づい
て磁気ドラム１１０回転滑や回転方向が検出されるよう
になっている。
この場合、磁気センサ１２部分は第５図に示すように構
成され、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４としてＩｎＳｂを用い
る場合には、スライスした薄片をガラス片等に張り付け
、厚みが５〜１０μｍとなるように機械的或いは化学的
方法によってａｌｊ々状に作成し、ホトリソグラフィの
手段で金属電極を挿入して形成している。
成され、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４としてＩｎＳｂを用い
る場合には、スライスした薄片をガラス片等に張り付け
、厚みが５〜１０μｍとなるように機械的或いは化学的
方法によってａｌｊ々状に作成し、ホトリソグラフィの
手段で金属電極を挿入して形成している。
また、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４として現在主流となって
きた強磁性体であるＦｅ−Ｎｉを用いる場合には、ガラ
ス片等の基板面上にスパッタリングの手段で、厚みが２
００〜１０００人となるように形成し、配線用の金属型
（塔も前述したものと同様に形成する。
きた強磁性体であるＦｅ−Ｎｉを用いる場合には、ガラ
ス片等の基板面上にスパッタリングの手段で、厚みが２
００〜１０００人となるように形成し、配線用の金属型
（塔も前述したものと同様に形成する。
第５図において金属電極１はバイアス電圧Ｖｃの印加電
極とされ、金属電極２はアース電極とされ、金属主面３
．４が信号出力端子とされ、全体としてブリッジ回路を
ｆＩｌ成している。そして、磁気媒体である磁気ドラム
１１の回転によって形成される磁界変化の操り返し周１
ｔＪＩ（ｓ−Ｎ−ｓ）をλとして、強磁性体の磁気抵抗
素子Ｒ３〜Ｒ４は互いに□λだけずれて配設されている
。なお、第５図はＡ相検出回路部分のみを示すが、図示
しでいない同一構成のＢ 、ＦＩ’ｌ検出回路が設けら
れ、このＢ相検出回路はＡ相検出図に対して□λだけず
れて配設されている。
極とされ、金属電極２はアース電極とされ、金属主面３
．４が信号出力端子とされ、全体としてブリッジ回路を
ｆＩｌ成している。そして、磁気媒体である磁気ドラム
１１の回転によって形成される磁界変化の操り返し周１
ｔＪＩ（ｓ−Ｎ−ｓ）をλとして、強磁性体の磁気抵抗
素子Ｒ３〜Ｒ４は互いに□λだけずれて配設されている
。なお、第５図はＡ相検出回路部分のみを示すが、図示
しでいない同一構成のＢ 、ＦＩ’ｌ検出回路が設けら
れ、このＢ相検出回路はＡ相検出図に対して□λだけず
れて配設されている。
このような構成の従来の磁気センサー２が、第４図に示
すように磁気媒体である磁気ドラム１１に対向して配さ
れ、磁気ドラム１１が回転すると磁気ドラム１１に形成
されている磁極パターン５−Ｎ−５−Ｎ・・・・・・が
、磁気抵抗素子Ｒ，−Ｒ４に交互に接近し磁界が変化す
るので、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化する。
すように磁気媒体である磁気ドラム１１に対向して配さ
れ、磁気ドラム１１が回転すると磁気ドラム１１に形成
されている磁極パターン５−Ｎ−５−Ｎ・・・・・・が
、磁気抵抗素子Ｒ，−Ｒ４に交互に接近し磁界が変化す
るので、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化する。
この抵抗値変化がＩｎＳｂからなる磁気抵抗素子Ｒ１〜
Ｒ４である場合は、バイアス電圧ＶＣの存在下で磁気媒
体が形成する磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４と交差する磁界が
印加されて、この磁界変化と同相でホール効果が生じて
内部インピーダンスが変化する。この場合、磁気抵抗素
子Ｒ１〜Ｒ４は互いに□λだけずれて配設される。なお
、第５図は人相検出回路部分のみを示しであるが、図示
省略した同一構成のＢ相検出回路が設けられ、このＢ相
検出回路は前記Ａ相検出回路に対して□λだけずれて配
設される。
Ｒ４である場合は、バイアス電圧ＶＣの存在下で磁気媒
体が形成する磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４と交差する磁界が
印加されて、この磁界変化と同相でホール効果が生じて
内部インピーダンスが変化する。この場合、磁気抵抗素
子Ｒ１〜Ｒ４は互いに□λだけずれて配設される。なお
、第５図は人相検出回路部分のみを示しであるが、図示
省略した同一構成のＢ相検出回路が設けられ、このＢ相
検出回路は前記Ａ相検出回路に対して□λだけずれて配
設される。
また、この抵抗値変化がＦ ｅ −Ｎ ｉからなる強磁
性体の磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６である場合は、バイアス
電流方向に発生ずるエレメント内の自発Ｅｌ化の向きが
磁気媒体によるバイアス電流方向に直交する磁界のため
に傾斜されて、この磁界変化に対して２倍の周期で電気
抵抗変化する。
性体の磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６である場合は、バイアス
電流方向に発生ずるエレメント内の自発Ｅｌ化の向きが
磁気媒体によるバイアス電流方向に直交する磁界のため
に傾斜されて、この磁界変化に対して２倍の周期で電気
抵抗変化する。
■
＋ｉｉＪ述のように、−−λだけずれて配列されている
磁気抵抗素子の磁気抵抗変化モードは逆位相であり、−
λだけずれて配列されている場合の不盛気抵抗変化モー
トは９０度位相となっている。
磁気抵抗素子の磁気抵抗変化モードは逆位相であり、−
λだけずれて配列されている場合の不盛気抵抗変化モー
トは９０度位相となっている。
このようにして、第５図の信号出力端子である金属電照
３，４から取り出される互いに逆位相の出力信号に基づ
いて、磁気媒体が作成する磁界が検出され、磁気媒体の
回転量や回転方向が検出される。
３，４から取り出される互いに逆位相の出力信号に基づ
いて、磁気媒体が作成する磁界が検出され、磁気媒体の
回転量や回転方向が検出される。
前述した磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４は、第６図の実線で示
すように、ｆｆ１気媒体の矢印Ｘで示す移動方向と直角
方向に例えば長さｌが３鰭、幅りが２０μｍに形成され
る。
すように、ｆｆ１気媒体の矢印Ｘで示す移動方向と直角
方向に例えば長さｌが３鰭、幅りが２０μｍに形成され
る。
この磁気抵抗素子ＲＩ−Ｒ４が、磁気媒体の移動方向に
直角な方向に対して第６図のＲ３のように傾いて形成さ
れたとすると、磁気媒体による磁界を正しく検出しない
ことになるので、例えば磁気媒体の磁極パターンピッチ
Ｐ （Ｓ−Ｎ）が８０μｍの場合、磁気抵抗素子Ｒｌ”
Ｒａの許容アジマス角度θが、前述の！、 ｔ、
ｐを使用して次式で規定されている。
直角な方向に対して第６図のＲ３のように傾いて形成さ
れたとすると、磁気媒体による磁界を正しく検出しない
ことになるので、例えば磁気媒体の磁極パターンピッチ
Ｐ （Ｓ−Ｎ）が８０μｍの場合、磁気抵抗素子Ｒｌ”
Ｒａの許容アジマス角度θが、前述の！、 ｔ、
ｐを使用して次式で規定されている。
（１）式において、前述のようにｌを３ｍｍ、ｔを２０
μｍ、 Ｐを８０μｍとすれば０１は０．２°となる
ので、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を０．２°以内の顛きで
形成する必要があり、磁気センサの製造精度がかなり厳
しいものとなるので量産性が低下することになる。
μｍ、 Ｐを８０μｍとすれば０１は０．２°となる
ので、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を０．２°以内の顛きで
形成する必要があり、磁気センサの製造精度がかなり厳
しいものとなるので量産性が低下することになる。
この場合、磁気媒体の磁極パターンピッチを太き（し、
磁気抵抗素子Ｒ，−Ｒ４の形状も大きくすれば製造精度
を緩和することが出来るが、装置の小型化が要求されて
いる現状では、この方法は採用することは好ましくない
。
磁気抵抗素子Ｒ，−Ｒ４の形状も大きくすれば製造精度
を緩和することが出来るが、装置の小型化が要求されて
いる現状では、この方法は採用することは好ましくない
。
本発明は、前述したようなこの種の磁気センサの現状に
鑑みてなされたものであり、その目的は全体を大型化す
ることなく、節単に磁気抵抗素子の許容アジマス角度を
緩和することが出来る磁気センサを提供することにある
。
鑑みてなされたものであり、その目的は全体を大型化す
ることなく、節単に磁気抵抗素子の許容アジマス角度を
緩和することが出来る磁気センサを提供することにある
。
前述の目的を達成するために、本発明では複数の磁気抵
抗素子がそれぞれ直列に接続された第１の直列接続回路
及び第２の直列接続回路が互いムこ並列に接続され、前
記第１の直列接続回路及び第２の直列接続回路の前記磁
気抵抗素子間の所定の接続点を信号出力端子とするブリ
ッジ回路で構成され、このブリッジ回路が移動可能な磁
気媒体に対向して配設され、前記信号出力端子から前記
磁気媒体が形成する磁界に対応する出力信号が取り出さ
れる磁気センサにおいて、前記磁気抵抗素子が長手方向
に複数の分割片に分νｊされ、それぞれの分割片が前記
磁界の繰り返し周期に対応した所定の間隔で前記磁気媒
体の移動方向に配されると共に、各分割片間が低抵抗率
の導体で互いに接続された構成となっている。
抗素子がそれぞれ直列に接続された第１の直列接続回路
及び第２の直列接続回路が互いムこ並列に接続され、前
記第１の直列接続回路及び第２の直列接続回路の前記磁
気抵抗素子間の所定の接続点を信号出力端子とするブリ
ッジ回路で構成され、このブリッジ回路が移動可能な磁
気媒体に対向して配設され、前記信号出力端子から前記
磁気媒体が形成する磁界に対応する出力信号が取り出さ
れる磁気センサにおいて、前記磁気抵抗素子が長手方向
に複数の分割片に分νｊされ、それぞれの分割片が前記
磁界の繰り返し周期に対応した所定の間隔で前記磁気媒
体の移動方向に配されると共に、各分割片間が低抵抗率
の導体で互いに接続された構成となっている。
本発明では、ブリッジ回路の多腕を構成する磁気抵抗素
子が、長手方向に複数の分割片に分υｊされ、それぞれ
の分割片が磁気媒体で形成される磁界の繰り返し周期λ
に対して、所定の間隔例えばλで磁気媒体の移動方向に
配列され、且つ各分割片間が低抵抗率の導体で接続され
ている。
子が、長手方向に複数の分割片に分υｊされ、それぞれ
の分割片が磁気媒体で形成される磁界の繰り返し周期λ
に対して、所定の間隔例えばλで磁気媒体の移動方向に
配列され、且つ各分割片間が低抵抗率の導体で接続され
ている。
このために、ブリッジ回路の多腕を構成する複数の分割
片の磁気抵抗率化モードは互いに同位相であり、互いに
強め合って信号出力端子から磁気媒体が形成する磁界に
対応する出力信号が取り出される。
片の磁気抵抗率化モードは互いに同位相であり、互いに
強め合って信号出力端子から磁気媒体が形成する磁界に
対応する出力信号が取り出される。
各磁気抵抗素子は、従来に比して分割されて短かくなる
ために、許容アジマス角度が緩和されるが、各分割片の
検出出力が同位相で強め合うので出力信号が低下するこ
とはない。
ために、許容アジマス角度が緩和されるが、各分割片の
検出出力が同位相で強め合うので出力信号が低下するこ
とはない。
以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
ここで、第１図は本発明の実施例の構成を示す平面図、
第２図は本発明の他の実施例における磁極パターンピッ
チと磁気抵抗素子の配列状態を示す説明図、第３図は本
発明の実施例における検出回路の構成を示す回路図であ
り、第１図乃至第３図において前述の第４図乃至第６図
と同一部分には同一符号が付されている。
第２図は本発明の他の実施例における磁極パターンピッ
チと磁気抵抗素子の配列状態を示す説明図、第３図は本
発明の実施例における検出回路の構成を示す回路図であ
り、第１図乃至第３図において前述の第４図乃至第６図
と同一部分には同一符号が付されている。
第１図に示すように、本発明の実施例ではすでに第５図
を用いて説明した従来の磁気センサ１２に対して、例え
ば強磁性体からなる磁気抵抗素子Ｒ＋が三分割されて分
割片Ｒ１１，Ｒ１□、Ｒ８３とされ、これらの分割片は
磁気媒体が形成する磁界の繰り返し周期をλとして、第
６図の矢印Ｘで示す磁気媒体の移動方向に、互いにλだ
けずらして基板５上に配列されている。
を用いて説明した従来の磁気センサ１２に対して、例え
ば強磁性体からなる磁気抵抗素子Ｒ＋が三分割されて分
割片Ｒ１１，Ｒ１□、Ｒ８３とされ、これらの分割片は
磁気媒体が形成する磁界の繰り返し周期をλとして、第
６図の矢印Ｘで示す磁気媒体の移動方向に、互いにλだ
けずらして基板５上に配列されている。
また、磁気抵抗素子Ｒ２が三分割されて分割片Ｒｚｒ、
Ｒｚ□、Ｒ２３とされ、同様にして磁気抵抗素子Ｒ３，
Ｒ４がそれぞれ三分割されて分割片ＲｆｆＩ ＋Ｒ３□
、Ｒ３３及び分割片Ｒ４１，Ｒ４□、Ｒａ＊（！：され
、これらの分割片もそれぞれ、磁気媒体の移動方向に互
いにλだけずらして、基板５上に配列されている。すな
わち、強磁性体からなり中心検出レベルを偏倚させるバ
イアス磁界を有していない（イ（気抵抗素子である分割
片（Ｒ１ｒ 、 Ｒ＋□、 ＲＩ３） （Ｒｚ＋。
Ｒｚ□、Ｒ２３とされ、同様にして磁気抵抗素子Ｒ３，
Ｒ４がそれぞれ三分割されて分割片ＲｆｆＩ ＋Ｒ３□
、Ｒ３３及び分割片Ｒ４１，Ｒ４□、Ｒａ＊（！：され
、これらの分割片もそれぞれ、磁気媒体の移動方向に互
いにλだけずらして、基板５上に配列されている。すな
わち、強磁性体からなり中心検出レベルを偏倚させるバ
イアス磁界を有していない（イ（気抵抗素子である分割
片（Ｒ１ｒ 、 Ｒ＋□、 ＲＩ３） （Ｒｚ＋。
Ｒ２□、 ＲＺ３＞ （Ｒ：ｌｌ、 Ｒ３□、Ｒ
：＋５）（Ｒ−＋、Ｒ，□。
：＋５）（Ｒ−＋、Ｒ，□。
Ｒ１３）のそれぞれの組は、例えば分割片Ｒ１□。
Ｒ１□＋Ｒ１：ｌのそれぞれが磁気媒体から受ける磁界
変化が同位相となるように配置され、その相互間が低抵
抗率の導体で接続されている。
変化が同位相となるように配置され、その相互間が低抵
抗率の導体で接続されている。
また、第２図はＡ、Ｂ相を同一基板上に配列した状態を
示す説明図であり、説明を簡略化するために符号を付し
たＡ相についてのみ説明する。ここで分割片（Ｒｌ ｌ
、 Ｒ１□、 Ｒ１３） （Ｒ２１，Ｒ２□。
示す説明図であり、説明を簡略化するために符号を付し
たＡ相についてのみ説明する。ここで分割片（Ｒｌ ｌ
、 Ｒ１□、 Ｒ１３） （Ｒ２１，Ｒ２□。
Ｒ２３） （Ｒ３ｂ、 Ｒ：ｌ□、 Ｒ３３）
（Ｒａ＋、 Ｒ４２，Ｒ４：ｌ）は第１図の場合と同
様に、強磁性体からなり中心検出レベルを偏倚させるバ
イアス磁界を有していない磁気抵抗素子であり、それぞ
れの組が３分割されて以下の配置に構成されている。す
なわち、分割片ＲＩｌ＋ Ｒ１□ｌ Ｒ１−１はそ
れぞれ２λずつすらして互いに磁気媒体の移動とともに
電気抵抗が同位Ｆ目で変化するように配置され、これら
分割片間は低抵抗率の導体で直列接続されている。この
配置関係は、他の分割片（Ｒ２１，Ｒ２□、 Ｒ２，
３） （Ｒ：ｚ。
（Ｒａ＋、 Ｒ４２，Ｒ４：ｌ）は第１図の場合と同
様に、強磁性体からなり中心検出レベルを偏倚させるバ
イアス磁界を有していない磁気抵抗素子であり、それぞ
れの組が３分割されて以下の配置に構成されている。す
なわち、分割片ＲＩｌ＋ Ｒ１□ｌ Ｒ１−１はそ
れぞれ２λずつすらして互いに磁気媒体の移動とともに
電気抵抗が同位Ｆ目で変化するように配置され、これら
分割片間は低抵抗率の導体で直列接続されている。この
配置関係は、他の分割片（Ｒ２１，Ｒ２□、 Ｒ２，
３） （Ｒ：ｚ。
Ｒ３□、 Ｒ３ｏｔ） （Ｒ４１，Ｒ４□、 Ｒ
４１）も同様である。
４１）も同様である。
また、互いに直列接続される組の例えば分割片■
Ｒ１１とＲ３１の間隔は、６・□λだけずらして互いに
磁気媒体の移動とともに電気抵抗が逆位相で変化するよ
うに配置されている。この配置関係は、他の組の分割片
Ｒ２１とＲ４１も同様である。そして、直列接続された
組の分割片（Ｒｌｌ＋ ＲＩ□。
磁気媒体の移動とともに電気抵抗が逆位相で変化するよ
うに配置されている。この配置関係は、他の組の分割片
Ｒ２１とＲ４１も同様である。そして、直列接続された
組の分割片（Ｒｌｌ＋ ＲＩ□。
Ｒ１３） （Ｒ１１，Ｒ３□、Ｒ３３）と同じく分割
片（Ｒ２１゜Ｒ２□、 Ｒ２３） （Ｒ４＋、
Ｒ−□、 Ｒ４３）とは、互いに磁気媒体の移動とと
もに電気抵抗が逆位相で変化するように、例えば分割片
Ｒ１１と分割片Ｒ２１とが□λだけずらして配置されて
いる。
片（Ｒ２１゜Ｒ２□、 Ｒ２３） （Ｒ４＋、
Ｒ−□、 Ｒ４３）とは、互いに磁気媒体の移動とと
もに電気抵抗が逆位相で変化するように、例えば分割片
Ｒ１１と分割片Ｒ２１とが□λだけずらして配置されて
いる。
また、第１図に示すように、分割片Ｒ１１，Ｒ２１に金
属電極１が接続されて、この金属電極１にバイアス電圧
Ｖｃが印加され、分割片Ｒ：ｌｌ＋ Ｒ４：ｌに金属
電極２が接続されて、この金属電極２がアースされてい
る。さらに、分割片ＲＩ：ｌ＋ Ｒｆｆｌに金属電極
３が接続され、分割片Ｒ２ｉ Ｒ４１に金属電極４が
接続され、これらの金属電極３，４がブリッジ回路の信
号出力つ；ｂ子となっている。そして、゛前述の各組の
分割片間は、アルミニウム等からなる低抵抗率の導体７
で互いに接続されている。
属電極１が接続されて、この金属電極１にバイアス電圧
Ｖｃが印加され、分割片Ｒ：ｌｌ＋ Ｒ４：ｌに金属
電極２が接続されて、この金属電極２がアースされてい
る。さらに、分割片ＲＩ：ｌ＋ Ｒｆｆｌに金属電極
３が接続され、分割片Ｒ２ｉ Ｒ４１に金属電極４が
接続され、これらの金属電極３，４がブリッジ回路の信
号出力つ；ｂ子となっている。そして、゛前述の各組の
分割片間は、アルミニウム等からなる低抵抗率の導体７
で互いに接続されている。
第３図に示すように、前述したような構成のブリッジ回
路の信号出力端子となる金属電極３，４が、それぞれ抵
抗１７．１８を介して差動増幅器（コンパレータ回路）
１５の反転入力端子及び非反転入力端子に接続され、こ
の差動増幅器Ｉ５の非反転入力端子と出力端子間に、抵
抗１９が接続されている。また、差動増幅器１５０反転
入力端子には、可変抵抗器１６の摺動端子が接続され、
この可変抵抗器１６の一端には抵抗２０を介してバイア
ス電圧Ｖｃｏが印加され、可変抵抗器１６の他端は抵抗
２１を介してアースされている。なお、第３図では人相
検出のための検出回路のみが示されているが、Ｂ相検出
のための検出回路も同様に構成されている。
路の信号出力端子となる金属電極３，４が、それぞれ抵
抗１７．１８を介して差動増幅器（コンパレータ回路）
１５の反転入力端子及び非反転入力端子に接続され、こ
の差動増幅器Ｉ５の非反転入力端子と出力端子間に、抵
抗１９が接続されている。また、差動増幅器１５０反転
入力端子には、可変抵抗器１６の摺動端子が接続され、
この可変抵抗器１６の一端には抵抗２０を介してバイア
ス電圧Ｖｃｏが印加され、可変抵抗器１６の他端は抵抗
２１を介してアースされている。なお、第３図では人相
検出のための検出回路のみが示されているが、Ｂ相検出
のための検出回路も同様に構成されている。
このような構成の本発明の実施例について、その動作を
第２図を参照して説明する。
第２図を参照して説明する。
すでに第４図で説明したような磁気ドラムの回転などの
磁気媒体の移動により、Ｅｉ１気媒体に形成されている
磁気パターンＳ−！ｌ−３−Ｎ・・・・・・が、分ｇｔ
Ｊ片Ｒｚ、Ｒ＋□・・・・・・Ｒ４□、Ｒ４３に交互に
接近し磁界が変化すると、この磁界の変化に対応して分
割片Ｒ，，，Ｒ，□・・・・・・Ｒ４□、Ｒ４３の抵抗
値が変化する。
磁気媒体の移動により、Ｅｉ１気媒体に形成されている
磁気パターンＳ−！ｌ−３−Ｎ・・・・・・が、分ｇｔ
Ｊ片Ｒｚ、Ｒ＋□・・・・・・Ｒ４□、Ｒ４３に交互に
接近し磁界が変化すると、この磁界の変化に対応して分
割片Ｒ，，，Ｒ，□・・・・・・Ｒ４□、Ｒ４３の抵抗
値が変化する。
前述したように各組の例えば分別片ＲＩＩ＋Ｒ１□。
Ｒ１３は、互いに磁気媒体の移動方向に２λ位相をずら
して配列されているので、各分割片で得られる検出信号
はそれぞれ同位Ｆ目で重畳されて出力され、各組の分割
片ごとの検出信号は、ｎ・□λ±□λ （ただしｎ＝０
． １．２・・・・・・）の位相差のために逆位相で出
力され、Ａ相の検出信号としｎ＝ｏ、１．２・・・・・
・）の位相差のために９０度位相で出力される。
して配列されているので、各分割片で得られる検出信号
はそれぞれ同位Ｆ目で重畳されて出力され、各組の分割
片ごとの検出信号は、ｎ・□λ±□λ （ただしｎ＝０
． １．２・・・・・・）の位相差のために逆位相で出
力され、Ａ相の検出信号としｎ＝ｏ、１．２・・・・・
・）の位相差のために９０度位相で出力される。
このようにして、第３図の金属電極３．４から互いに位
相の異なる第１及び第２の出力信号ＶＩ。
相の異なる第１及び第２の出力信号ＶＩ。
■２が得られ、差動増幅器１５の出力端子には、可変抵
抗器１６の抵抗値を調整することによって、例えばデユ
ーティ５０％の出力信号■、が得られる。
抗器１６の抵抗値を調整することによって、例えばデユ
ーティ５０％の出力信号■、が得られる。
そして、この差動増幅器１５の出力信号■、に基づいて
磁気媒体の移動方向や移動量が検出される。
磁気媒体の移動方向や移動量が検出される。
本発明の実施例では、第６図の一点鎖線でＲ。
と対比して示すＲ１１のように、各磁気抵抗素子が従来
のものに比して長手方向で三分割されているために、例
えば従来の磁気センサの場合（７！ ＝ ３１）と比較
するために、ｌを１１強として前述の（１）によって許
容アジマス角度ｏ２を求めると、０．６°となり許容ア
ジマス角度が大幅に緩和される。
のものに比して長手方向で三分割されているために、例
えば従来の磁気センサの場合（７！ ＝ ３１）と比較
するために、ｌを１１強として前述の（１）によって許
容アジマス角度ｏ２を求めると、０．６°となり許容ア
ジマス角度が大幅に緩和される。
このため、本発明によると磁気センサの製作精度が大幅
に緩和され、量産性が向上することになる。
に緩和され、量産性が向上することになる。
また、基板５部分の形状も、各分割片の長手方向では従
来の−近く短縮され、基板５の長手方向に配列される分
割片数は増加するが、前述したように分割片は長さが１
鰭に対して幅は２０μｍと狭（、分割片数の増加で基板
５が長平方向には殆んど変化しない。
来の−近く短縮され、基板５の長手方向に配列される分
割片数は増加するが、前述したように分割片は長さが１
鰭に対して幅は２０μｍと狭（、分割片数の増加で基板
５が長平方向には殆んど変化しない。
このように、基板５部分は従来に比較して小さくなり、
本発明の実施例による全体が従来に比して、大幅に小型
化される。
本発明の実施例による全体が従来に比して、大幅に小型
化される。
第７図は、この種の磁気センサにおける磁気媒体である
磁気ドラム１１と磁気センサ１２との位置関係を示すも
ので、磁気センサー２における磁気抵抗素子の配列方向
の全長を２１、磁気センサー２と磁気ドラム１１間距離
を中心位置でＡ２、端部位置でＡ１とし、８０μｍ着磁
ピッチの直径２５．４８ ｍｍの磁気ドラムを使用し、
前述の実施例のように磁気抵抗素子を３分割してｆｆ＝
ｏ、８５ｕ＋とした場合のＡ２とＡ１ との差を求める
と次式のようになる。
磁気ドラム１１と磁気センサ１２との位置関係を示すも
ので、磁気センサー２における磁気抵抗素子の配列方向
の全長を２１、磁気センサー２と磁気ドラム１１間距離
を中心位置でＡ２、端部位置でＡ１とし、８０μｍ着磁
ピッチの直径２５．４８ ｍｍの磁気ドラムを使用し、
前述の実施例のように磁気抵抗素子を３分割してｆｆ＝
ｏ、８５ｕ＋とした場合のＡ２とＡ１ との差を求める
と次式のようになる。
Ａ２−Ａ、 ＋ｔ２．７４−、／”ｉ丁五で］ゴ５”
＝０．０２８宵ｌ・・・・・・・・・・・・ （２） また、同線に磁気抵抗素子を２等分した場合のＡ２とＡ
、との差を求めると（３）弐のようになる。
＝０．０２８宵ｌ・・・・・・・・・・・・ （２） また、同線に磁気抵抗素子を２等分した場合のＡ２とＡ
、との差を求めると（３）弐のようになる。
Δｚ Ａ＋ ＋１２．７４ １富７璽璽３’ ＝Ｏ，
Ｏ１１關・・・・・・・・・・・・ （３） 一方、発明者等の実測によると、８０μｍ着磁ピッチの
磁気ドラムを使用した場合、出力信号の変動上許容され
る前述のＡ２とＡ、との差は、はぼ４５μｍであること
が確認されている。このため、温度変化や部品精度など
を考慮に入れると、（２）弐に示す３分割が限度である
と考えられる。
Ｏ１１關・・・・・・・・・・・・ （３） 一方、発明者等の実測によると、８０μｍ着磁ピッチの
磁気ドラムを使用した場合、出力信号の変動上許容され
る前述のＡ２とＡ、との差は、はぼ４５μｍであること
が確認されている。このため、温度変化や部品精度など
を考慮に入れると、（２）弐に示す３分割が限度である
と考えられる。
このように、上記一実施例によるとｉｆｆｆｆ抗抵抗素
子平方向に分割して複数の分割片Ｒ，，”−Ｒ４３を形
成し、これらの分割片を磁気媒体の移動方向に所定の間
隔で配列し、分割片間を低抵抗率の導体で互いに接続す
る簡単な構造で、許容アジマス角度が大幅に緩和されて
量産性が向上し、且つ全体を大幅に小型化することが出
来る。
子平方向に分割して複数の分割片Ｒ，，”−Ｒ４３を形
成し、これらの分割片を磁気媒体の移動方向に所定の間
隔で配列し、分割片間を低抵抗率の導体で互いに接続す
る簡単な構造で、許容アジマス角度が大幅に緩和されて
量産性が向上し、且つ全体を大幅に小型化することが出
来る。
なお、上記一実施例では磁気抵抗素子を長平方向に三分
割して分割片を形成した場合を説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものでなく、例えば磁気抵抗素子
を長平方向に二分割して分割片を形成することも出来る
が、分割数を余り大きくすると前述のように磁気媒体と
の間の距ｉ’ｄｔ差が分割片の位置で大きくなるので望
ましくない。
割して分割片を形成した場合を説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものでなく、例えば磁気抵抗素子
を長平方向に二分割して分割片を形成することも出来る
が、分割数を余り大きくすると前述のように磁気媒体と
の間の距ｉ’ｄｔ差が分割片の位置で大きくなるので望
ましくない。
以上詳細に説明したように、本発明によると簡単な構造
で全体が小型化されると共に、許容アジマス角度が大幅
に緩和され量産性が大幅に向上させることが可能な磁気
センサを提供することが出来る。
で全体が小型化されると共に、許容アジマス角度が大幅
に緩和され量産性が大幅に向上させることが可能な磁気
センサを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の要部の構成を示す平面図、第
２図は本発明の他の実施例における（５１ 極パターン
ピッチと磁気抵抗素子の配列状態を示す説明図、第３図
は本発明の実施例における検出回路の構成を示す回路図
、第４図は磁気媒体と磁気センサの配設状態を示す説明
図、第５図は従来の磁気センサの要部の構成を示す平面
図、第６図は磁気センサにおける許容アジマス角度を示
す説明図、第７図は磁気媒体と磁気センサの位置関係を
示す説明図である。 １〜４・・・・・・金属電極、５・・・・・・基（反、
７・・・・・・導体、１５・・・・・・差動増幅器、１
６・・・・・・可変抵抗器、１７〜２１・・・・・・抵
抗、Ｒ＋、 Ｒ２，Ｒ３，Ｒａ・・・・・・磁気抵抗素
子、Ｒｚ、Ｒ＋□、 ＲＩ：ｌｌ Ｒｚｌ、 Ｒｚ
□、Ｒ２：１１Ｒ１１＋ Ｒ３□、 Ｒ３３，Ｒ４
１，Ｒ４□、Ｒ４３・・・・・・分割片。 第３図 第５図 （上 ｔ 二Ｖｃ 第６図 第７図
２図は本発明の他の実施例における（５１ 極パターン
ピッチと磁気抵抗素子の配列状態を示す説明図、第３図
は本発明の実施例における検出回路の構成を示す回路図
、第４図は磁気媒体と磁気センサの配設状態を示す説明
図、第５図は従来の磁気センサの要部の構成を示す平面
図、第６図は磁気センサにおける許容アジマス角度を示
す説明図、第７図は磁気媒体と磁気センサの位置関係を
示す説明図である。 １〜４・・・・・・金属電極、５・・・・・・基（反、
７・・・・・・導体、１５・・・・・・差動増幅器、１
６・・・・・・可変抵抗器、１７〜２１・・・・・・抵
抗、Ｒ＋、 Ｒ２，Ｒ３，Ｒａ・・・・・・磁気抵抗素
子、Ｒｚ、Ｒ＋□、 ＲＩ：ｌｌ Ｒｚｌ、 Ｒｚ
□、Ｒ２：１１Ｒ１１＋ Ｒ３□、 Ｒ３３，Ｒ４
１，Ｒ４□、Ｒ４３・・・・・・分割片。 第３図 第５図 （上 ｔ 二Ｖｃ 第６図 第７図
Claims (1)
- 複数の磁気抵抗素子がそれぞれ直列に接続された第１の
直列接続回路及び第２の直列接続回路が互いに並列に接
続され、前記第１の直列接続回路及び第２の直列接続回
路の前記磁気抵抗素子間の所定の接続点を信号出力端子
とするブリッジ回路で構成され、このブリッジ回路が移
動可能な磁気媒体に対向して配設され、前記信号出力端
子から前記磁気媒体が形成する磁界に対応する出力信号
が取り出される磁気センサにおいて、前記磁気抵抗素子
が長手方向に複数の分割片に分割され、それぞれの分割
片が前記磁界の繰り返し周期に対応した所定の間隔で前
記磁気媒体の移動方向に配されると共に、各分割片間が
低抵抗率の導体で互いに接続されてなることを特徴とす
る磁気センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002456A JPH01178816A (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 磁気センサ |
| US07/244,888 US4845456A (en) | 1988-01-11 | 1988-09-15 | Magnetic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002456A JPH01178816A (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 磁気センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01178816A true JPH01178816A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=11529798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63002456A Pending JPH01178816A (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 磁気センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4845456A (ja) |
| JP (1) | JPH01178816A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2881959B2 (ja) * | 1990-05-21 | 1999-04-12 | ソニー株式会社 | カメラ用レンズ鏡筒 |
| DE4316221C2 (de) * | 1993-05-14 | 1995-11-23 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
| JPH08242027A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気抵抗素子回路 |
| DE59600344D1 (de) * | 1996-01-13 | 1998-08-20 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Magnetische Sensoranordnung |
| JP3004924B2 (ja) * | 1996-11-01 | 2000-01-31 | 株式会社ミツトヨ | 磁気エンコーダ |
| US5792380A (en) * | 1997-04-30 | 1998-08-11 | Eastman Kodak Company | Ink jet printing ink composition with detectable label material |
| US6561635B1 (en) * | 1997-04-30 | 2003-05-13 | Eastman Kodak Company | Ink delivery system and process for ink jet printing apparatus |
| EP0877228B1 (fr) | 1997-05-09 | 2003-08-06 | Tesa Sa | Capteur de type magnétorésistif pour mesure de dimension |
| JP3839697B2 (ja) * | 2001-10-17 | 2006-11-01 | アルプス電気株式会社 | 回転角度センサ |
| JP2007199007A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Alps Electric Co Ltd | 磁気エンコーダ |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3353010A (en) * | 1962-03-30 | 1967-11-14 | Agency Ind Science Techn | Analog computers utilizing geometrical magnetoresistance effect of high mobility semiconductors |
| JPS575067B2 (ja) * | 1973-07-13 | 1982-01-28 | ||
| IT1211140B (it) * | 1980-12-09 | 1989-09-29 | Sony Corp | Dispositivo commutatore a sensore magnetico. |
| JPS584992A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-12 | Hitachi Ltd | 磁気電気変換素子 |
| JPS5979806A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | Hitachi Ltd | 多相磁気回転センサおよび多相−２相出力変換方法 |
-
1988
- 1988-01-11 JP JP63002456A patent/JPH01178816A/ja active Pending
- 1988-09-15 US US07/244,888 patent/US4845456A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4845456A (en) | 1989-07-04 |
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