JPH01239414A - Magneto-resistance sensor for magnetic encoder - Google Patents

Magneto-resistance sensor for magnetic encoder

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Publication number
JPH01239414A
JPH01239414A JP6537988A JP6537988A JPH01239414A JP H01239414 A JPH01239414 A JP H01239414A JP 6537988 A JP6537988 A JP 6537988A JP 6537988 A JP6537988 A JP 6537988A JP H01239414 A JPH01239414 A JP H01239414A
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JP
Japan
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magnetic
magneto
scale
magnetic scale
scales
Prior art date
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Pending
Application number
JP6537988A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Hayashi
好典 林
Kenzaburo Iijima
健三郎 飯島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Priority to US07/324,391 priority patent/US4954803A/en
Publication of JPH01239414A publication Critical patent/JPH01239414A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable one magneto-resistance sensor to handle plural magnetic scales by providing different magneto-resistance element patterns together on the same substrate corresponding to the magnetic scaled which differ in recording pitch. CONSTITUTION:Magnetism patterns are recorded on the magnetic scales G1-G3 at different recording pitches lambda1-lambda3, and three different magneto-resistance patterns L1-L3 are formed on the substrate of the magneto-resistance sensor 20 corresponding to the patterns. When the magnetic scale G1 is used, terminals T18 and T19 of the corresponding magneto-resistance element L1 are grounded and a voltage VCC is applied between the terminals T11 and T21 to find the displacement direction and quantity of the scale G1 from the detection signal of a sine wave from a terminal T15 which is generated by the displacement of the scale G1. Other scales G2 and G3 are the same. Consequently, one sensor can be used corresponding to other scales.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、例えば磁気ロータリーエンコーダ等に適用
され、磁気スケールに記録された磁気情報を、固有抵抗
が磁界の強さに応じて変化する磁気抵抗素子を用いて検
出することにより、磁気スケールの相対的変位を検出す
る磁気エンコーダ用磁気抵抗センサに関する。
Detailed Description of the Invention "Industrial Application Field" This invention is applied to, for example, a magnetic rotary encoder, etc., and is capable of transmitting magnetic information recorded on a magnetic scale to a magnetic scale whose specific resistance changes depending on the strength of the magnetic field. The present invention relates to a magnetoresistive sensor for a magnetic encoder that detects relative displacement of a magnetic scale by detecting it using a resistance element.

「従来の技術」 周知のように、磁気ロータリーエンコーダは、ノヤフト
に固定された磁気記録媒体上に形成された磁気スケール
と、この磁気スケールと所定のギャップを隔゛てて対向
配置された磁気抵抗センサとから構成されている。
``Prior Art'' As is well known, a magnetic rotary encoder consists of a magnetic scale formed on a magnetic recording medium fixed to a shaft, and a magnetic resistor placed opposite the magnetic scale with a predetermined gap. It consists of a sensor.

第2図は従来の磁気ロータリエンコーダにおける磁気ス
ケールと磁気抵抗センサの構成を示したものである。こ
の図において、1は磁気スケール、2は磁気抵抗センサ
である。この磁気スケールlは、磁気記録媒体のシャフ
トを中心とした円軌道上に、記録ピッチλて正弦波状の
磁気情報(着磁パターン)を記録する事により形成され
ている。
FIG. 2 shows the configuration of a magnetic scale and a magnetoresistive sensor in a conventional magnetic rotary encoder. In this figure, 1 is a magnetic scale and 2 is a magnetoresistive sensor. This magnetic scale l is formed by recording sinusoidal magnetic information (magnetization pattern) at a recording pitch λ on a circular orbit centered on the shaft of the magnetic recording medium.

一方、磁気抵抗センサ2は、ガラス基板3と、このガラ
ス基板3上に蒸着後パターニングされた磁気抵抗素子パ
ターン4とから構成されている。この磁気抵抗素子パタ
ーン4は、磁界中に置かれた場合、その磁界の強さに応
じて固有抵抗が変化する現象、いわゆる磁気抵抗効果が
生じる素子材料によって構成されており、この磁気抵抗
効果を利用して、磁気スケール1が図に示す矢印M方向
に相対変位した場合に、磁気スケールI上に記録された
着磁パターンが読み取られ、これにより、磁気スケール
!と共に回転するシャフトの回転量が検出されるように
なっている。
On the other hand, the magnetoresistive sensor 2 includes a glass substrate 3 and a magnetoresistive element pattern 4 that is patterned after being deposited on the glass substrate 3. This magnetoresistive element pattern 4 is made of an element material that produces a so-called magnetoresistive effect, a phenomenon in which the specific resistance changes depending on the strength of the magnetic field when placed in a magnetic field. When the magnetic scale 1 is relatively displaced in the direction of the arrow M shown in the figure, the magnetization pattern recorded on the magnetic scale I is read, and thereby the magnetic scale! The amount of rotation of the shaft that rotates together with the shaft is detected.

この場合、磁気抵抗素子パターン4は、磁気スケール1
の変位方向Mと直交する方向に延びる検出部S、〜S8
と、これら各検出部S、〜S8の間を各々接続し、変位
方向Mと平行に延びる接続部01〜C7とから構成され
、櫛形状に形成されている。
In this case, the magnetoresistive element pattern 4 is the magnetic scale 1
Detecting portions S, ~S8 extending in a direction perpendicular to the displacement direction M of
and connecting portions 01 to C7 that connect the detection portions S and S8 to each other and extend parallel to the displacement direction M, and are formed in a comb shape.

ここで、各検出部81〜S8は磁気スケール1における
着磁パターンの記録ピッチλに合わせた配置となってい
る。すなわち、検出部S、は検出部S8とλ離間し、検
出部S3は検出部S、とλ/2離間し、検出部S4は検
出部S3とλ離間し、検出部S5は検出部S4とλ/4
離間し、検出部S8は検出部S5とλ離間し、検出部S
7は検出部S6とλ/2離間し、検出部S8は検出部S
7とλ離間している。また、検出部S1の端部は端子T
1に、接続部C7は端子′r、に、接続部C4は端子T
 3に、接続部C6は端子T4に、検出部S8の端部は
端子′r、に各々接続されている。
Here, each of the detection units 81 to S8 is arranged in accordance with the recording pitch λ of the magnetization pattern in the magnetic scale 1. That is, the detection unit S is separated by λ from the detection unit S8, the detection unit S3 is separated by λ/2 from the detection unit S, the detection unit S4 is separated by λ from the detection unit S3, and the detection unit S5 is separated by λ from the detection unit S4. λ/4
The detection unit S8 is separated from the detection unit S5 by λ, and the detection unit S8 is separated from the detection unit S5 by λ.
7 is spaced apart from the detection part S6 by λ/2, and the detection part S8 is separated from the detection part S
7 and λ apart. Furthermore, the end of the detection section S1 is connected to a terminal T.
1, the connection C7 is connected to the terminal 'r, and the connection C4 is connected to the terminal T.
3, the connecting portion C6 is connected to the terminal T4, and the end of the detecting portion S8 is connected to the terminal 'r.

そして、端子′r3を接地して、端子T1とT、に+V
ccを印加すると、磁気スケールIの変位に伴って、端
子′F2から正弦波の検出信号S ino U Tが出
力されると共に、端子T4から余弦波の検出信号Co5
0UTが出力される。これにより、これらの検出信号S
 ino U TとCo50UTに基づ;1て、磁気ス
ケール1の変位方向および変位量が求められる。
Then, by grounding the terminal 'r3, +V is applied to the terminals T1 and T.
When cc is applied, along with the displacement of the magnetic scale I, a sine wave detection signal S ino U T is output from the terminal 'F2, and a cosine wave detection signal Co5 is output from the terminal T4.
0UT is output. As a result, these detection signals S
Based on inoUT and Co50UT; first, the direction and amount of displacement of the magnetic scale 1 are determined.

「発明か解決しようとする課題」 ところで、上述した従来の磁気エンコーダ用磁気抵抗セ
ンザは、1枚の堰板上に1種類の磁気スケールの記録ビ
ッヂに合わせて磁気抵抗素子が配置されているので、1
種類の記録ビッヂの磁気スケールにのみ対応可能であり
、他の記録ピンチの磁気スケールと組み合わせて使用す
る4工ができないという問題があった。
``Invention or problem to be solved'' By the way, in the conventional magnetoresistive sensor for a magnetic encoder described above, magnetoresistive elements are arranged on one dam plate in accordance with the recording bits of one type of magnetic scale. ,1
There was a problem in that it could only be used with magnetic scales for different types of recording pinches, and that it could not be used in combination with magnetic scales for other recording pinches.

この発明は上述した事情に鑑みてなされたしので、1g
で多種類の磁気スケールと組み合わせて使用する事が可
能な磁気エンコーダ用磁気抵抗センサを提供することを
目的としている。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, so 1g
The purpose of the present invention is to provide a magnetoresistive sensor for a magnetic encoder that can be used in combination with many types of magnetic scales.

「課題を解決するための手段」 この発明は、所定のピッチで磁気情報が記録された磁気
スケールに対向して配置され、基板上に前記磁気情報の
記録ピッチに対応した磁気抵抗素子パターンが形成され
てなる磁気エンコーダ用磁気抵抗センサにおいて、各々
磁気情報の記録ピッチの異なる磁気スケールに対応した
複数の磁気抵抗素子パターンを同一基板上に混在させた
事を特徴としている。
"Means for Solving the Problems" This invention provides a magnetoresistive element pattern that is disposed facing a magnetic scale on which magnetic information is recorded at a predetermined pitch, and a magnetoresistive element pattern that corresponds to the recording pitch of the magnetic information is formed on a substrate. This magnetoresistive sensor for a magnetic encoder is characterized in that a plurality of magnetoresistive element patterns each corresponding to a magnetic scale having a different recording pitch of magnetic information are mixed on the same substrate.

[作用J 上記構成によれば、−組み合わせて使用する磁気スケー
ルと対応した磁気抵抗素子パターンを選んで使用する事
により、複数の磁気スケールに対応した磁気抵抗センサ
として用いる事ができる。
[Operation J] According to the above configuration, by selecting and using a magnetoresistive element pattern corresponding to the magnetic scales to be used in combination, it can be used as a magnetoresistive sensor compatible with a plurality of magnetic scales.

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。
"Embodiments" Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例の構成を示す図である。2
0は磁気抵抗センサであり、図示してない基板上に磁気
抵抗素子パターンL1〜L3が形成されている。61〜
G3はこの磁気抵抗センサ20と組み合わせて使用する
事か可能な磁気スケールであり、磁気スケールG1は記
録ピッチλ1、磁気スケールG2は記録ピッチλ3、磁
気スケールG3は記録ピッチ^3で着磁パターンが記録
されている。 次に、磁気抵抗素子パターンL1〜L 
3について説明する。Llは磁気スケールG1に対応し
fこ磁気抵抗素子パターンであり、検出部S II〜s
eaを有する。L 、は磁気スケールG2に対応したv
t磁気抵抗素子パターンあり、検出部821〜S2+1
を有する。L3は磁気スケールG3に対応しfこ磁気抵
抗素子パターンであり、検出部S 31”’−538を
何ずろ。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. 2
0 is a magnetoresistive sensor, and magnetoresistive element patterns L1 to L3 are formed on a substrate (not shown). 61~
G3 is a magnetic scale that can be used in combination with this magnetoresistive sensor 20. The magnetic scale G1 has a recording pitch of λ1, the magnetic scale G2 has a recording pitch of λ3, and the magnetic scale G3 has a magnetized pattern at a recording pitch of ^3. recorded. Next, magnetoresistive element patterns L1 to L
3 will be explained. Ll is a magnetic resistance element pattern corresponding to the magnetic scale G1, and the detection portions S II to S
It has ea. L, is v corresponding to the magnetic scale G2
t With magnetoresistive element pattern, detection section 821 to S2+1
has. L3 is a magnetic resistance element pattern corresponding to the magnetic scale G3, and the detection part S31'''-538 is the same.

ココテ、検出部Sll〜S+8、S 21〜S 2Rs
 S 31〜S:lIlは磁気スケールG11G7、G
3の変位方向xiと直交する方向に延びるように形成さ
れている。
Kokote, detection section Sll ~ S + 8, S 21 ~ S 2Rs
S31~S:lIl is magnetic scale G11G7, G
It is formed to extend in a direction perpendicular to the displacement direction xi of No. 3.

そして、検出部S I+””’S18は磁気スケールG
1における青磁パターンの記録ピッチλ1に、検出部9
21〜S28は磁気スケールG、における着磁パターン
の記録ピッチλ、に、検出部S 31〜5311は磁気
スケールG3における着磁パターンの記録ピッチλ3に
、各々対応した配置となっている。すなわち、検出部S
atは検出部S L+とλ1M間し、検出部S 13は
検出部S I2とλl/2離間し、検出部S。
Then, the detection part S I+""'S18 is the magnetic scale G
1, the detection unit 9
21 to S28 are arranged to correspond to the recording pitch λ of the magnetized pattern on the magnetic scale G, and the detection parts S31 to S5311 are arranged to correspond to the recording pitch λ3 of the magnetized pattern on the magnetic scale G3. That is, the detection unit S
at is located between the detection unit S L+ and λ1M, and the detection unit S 13 is spaced apart from the detection unit S I2 by λl/2;

4は検出部S 13とλ1離間し、検出部S 15は検
出部S +4と(m+ 1/4)λ+(mは整数)離間
し、検出部S 18は検出部S15とλ1M間し、検出
部SI7は検出部S Illとλ1/2離間し、検出部
S+8は検出部S17とλ、船離間ている。以下同様に
、検出部S、、−S。
4 is spaced apart from the detection part S13 by λ1, detection part S15 is spaced from the detection part S+4 by (m+1/4)λ+ (m is an integer), and detection part S18 is spaced from the detection part S15 by λ1M. The section SI7 is spaced apart from the detection section S Ill by λ1/2, and the detection section S+8 is spaced apart from the detection section S17 by λ. Similarly, the detection units S, -S.

8は記録ピッチλ、に、検出部S 31〜S 3Bは記
録ピッチλ3に、各々対応した配置になっている。なお
、磁気抵抗素子パターン−L 、の検出部S 13と磁
気抵抗素子パターンL、の検出部St5とは、同一のパ
ターンを共用している。そして、各検出部Sll〜S 
III、S2+−5zs、S 31〜S 3Bの端部に
は端子T1、〜Tt7が形成されている。
8 corresponds to the recording pitch λ, and the detection units S31 to S3B correspond to the recording pitch λ3, respectively. Note that the detection section S13 of the magnetoresistive element pattern -L and the detection section St5 of the magnetoresistive element pattern L share the same pattern. Then, each detection unit Sll to S
Terminals T1 and Tt7 are formed at the ends of III, S2+-5zs, and S31 to S3B.

次に、この磁気抵抗センサ20の使用方法について説明
する。まず、磁気スケールとしてG1を使用する場合は
、磁気抵抗素子パターンL、を磁気抵抗センサ用パター
ンとして用いる。すなわち、端子’r+a、T 19を
接地し、端子T It、T 2+に電源電圧Vccを印
加する。このようにすると、磁気スケールG1の変位に
伴って、端子T+5から正弦波の検出信号が出力され、
端子T20から余弦波の検出信号が出力゛される。これ
により、これらの正弦波および余弦波の検出信号により
、磁気スケールG、の変位方向および変位量が求められ
る。次に、磁気スケールとしてG、を使用する場合は、
磁気抵抗素子パターンL、を磁気抵抗センサ用パターン
として用いる。すなわち、端子T I4、TI5を接地
し、端子T It、TI7に電源電圧Vccを印加する
Next, how to use this magnetoresistive sensor 20 will be explained. First, when G1 is used as a magnetic scale, the magnetoresistive element pattern L is used as a pattern for a magnetoresistive sensor. That is, the terminal 'r+a, T19 is grounded, and the power supply voltage Vcc is applied to the terminal TIt, T2+. In this way, a sine wave detection signal is output from the terminal T+5 in accordance with the displacement of the magnetic scale G1.
A cosine wave detection signal is output from the terminal T20. Thereby, the direction and amount of displacement of the magnetic scale G can be determined from these sine wave and cosine wave detection signals. Next, when using G as a magnetic scale,
The magnetoresistive element pattern L is used as a pattern for a magnetoresistive sensor. That is, the terminals TI4 and TI5 are grounded, and the power supply voltage Vcc is applied to the terminals TIt and TI7.

このようにすると、磁気スケールG2の変位に伴って、
端子T13から正弦波の検出信号が出力され、端子T 
18から余弦波の検出信号が出力される。そして、磁気
スケールとしてG3を使用する場合は、磁気抵抗素子パ
ターンL3を磁気抵抗センサ用パターンとして用いる。
In this way, along with the displacement of the magnetic scale G2,
A sine wave detection signal is output from the terminal T13, and the terminal T
18 outputs a cosine wave detection signal. When G3 is used as the magnetic scale, the magnetoresistive element pattern L3 is used as the magnetoresistive sensor pattern.

すなわち、端子T24、Ttsを接地し、端子Tty、
Tttに電源電圧Vccを印加する。このようにすると
、磁気スケールG3の変位に伴って、端子’13から正
弦波の検出信号が出力され、端子Tt6から余弦波の検
出信号が出力される。
That is, the terminals T24 and Tts are grounded, and the terminals Tty and Tts are grounded.
Power supply voltage Vcc is applied to Ttt. In this way, as the magnetic scale G3 is displaced, a sine wave detection signal is output from the terminal '13, and a cosine wave detection signal is output from the terminal Tt6.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、各々磁気情報
の記録ピッチの異なる磁気スケールに対応した複数の磁
気抵抗素子パターンを同一基板上に混在させたので、1
個の磁気抵抗センサで複数の磁気スケールに対応した磁
気センサとして使用する事ができる効果が得られる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, a plurality of magnetoresistive element patterns each corresponding to a different magnetic scale of recording pitch of magnetic information are mixed on the same substrate.
This provides the advantage that a single magnetoresistive sensor can be used as a magnetic sensor compatible with multiple magnetic scales.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による磁気エンコーダ用磁
気抵抗センナと磁気スケールの構成図、第2図は従来の
磁気エンコーダ用磁気抵抗センサと磁気スケールの構成
図である。 Gl、G2、G3・・・・・磁気スケール、20・・・
・・・磁気抵抗センサ、Lいり2、L3・・・・磁気抵
抗素子パターン。
FIG. 1 is a block diagram of a magnetoresistive sensor for a magnetic encoder and a magnetic scale according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a conventional magnetoresistive sensor for a magnetic encoder and a magnetic scale. Gl, G2, G3...Magnetic scale, 20...
... Magnetoresistive sensor, L-2, L3... Magnetoresistive element pattern.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 所定のピッチで磁気情報が記録された磁気スケールに対
向して配置され、基板上に前記磁気情報の記録ピッチに
対応した磁気抵抗素子パターンが形成されてなる磁気エ
ンコーダ用磁気抵抗センサにおいて、各々磁気情報の記
録ピッチの異なる磁気スケールに対応した複数の磁気抵
抗素子パターンを同一基板上に混在させた事を特徴とす
る磁気エンコーダ用磁気抵抗センサ。
In a magnetoresistive sensor for a magnetic encoder, which is arranged opposite to a magnetic scale on which magnetic information is recorded at a predetermined pitch, and a magnetoresistive element pattern corresponding to the recording pitch of the magnetic information is formed on a substrate, each magnetic A magnetoresistive sensor for a magnetic encoder, characterized in that a plurality of magnetoresistive element patterns corresponding to magnetic scales with different information recording pitches are mixed on the same substrate.
JP6537988A 1988-03-18 1988-03-18 Magneto-resistance sensor for magnetic encoder Pending JPH01239414A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6537988A JPH01239414A (en) 1988-03-18 1988-03-18 Magneto-resistance sensor for magnetic encoder
US07/324,391 US4954803A (en) 1988-03-18 1989-03-15 Magnetic-resistor sensor and a magnetic encoder using such a sensor

Applications Claiming Priority (1)

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JP6537988A JPH01239414A (en) 1988-03-18 1988-03-18 Magneto-resistance sensor for magnetic encoder

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