JPH01301113A - Signal processing circuit for magneto-resistance element - Google Patents

Signal processing circuit for magneto-resistance element

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JPH01301113A
JPH01301113A JP13017388A JP13017388A JPH01301113A JP H01301113 A JPH01301113 A JP H01301113A JP 13017388 A JP13017388 A JP 13017388A JP 13017388 A JP13017388 A JP 13017388A JP H01301113 A JPH01301113 A JP H01301113A
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JP
Japan
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magnetoresistive element
resistor
processing circuit
magnetic
signal processing
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Application number
JP13017388A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuzo Seo
雄三 瀬尾
Shunji Kawashima
俊二 川島
Masaji Fujisawa
藤沢 正司
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.)
Mitsubishi Kasei Corp
Shicoh Engineering Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
Shicoh Engineering Co Ltd
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Publication date
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the current consumption by setting a value of resistance larger than a magnetic resistance element connected to an end of the magneto- resistance element within a range wherein the sensitivity of the magneto- resistance element is allowed. CONSTITUTION:Values of resistances 14 and 14' larger than elements 6a and 6a' connected to ends of elements 6a and 6a' of the magneto-resistance elements 5 having the two magneto-resistance elements 6a and 6a' formed at the positions where the resistances vary in opposite-phase relation are set within the range wherein the sensitivity of the element 5 is allowed. Consequently, the current consumption of the magnetic encoder signal processing circuit 8' of the element 5 can be adjusted. Consequently, the current consumption is suppressed to a sufficiently small value.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の産業上の利用分野] この発明は、多極着磁されている磁気エンコーダ磁極を
有する可動子と磁気抵抗素子を用いた磁気エンコーダに
用いて有用な磁気抵抗素子の信号処理回路に関し、特に
、応答速度が速く、バッテリーバックアップが可能な絶
対値が判明する磁気エンコーダに用いて有用な磁気抵抗
素子の信号処理回路に関するもので、ロータリタイプま
たはりニアタイプの磁気エンコーダ何れにも適用のある
ものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field of the Invention] The present invention provides a magnetic resistance device useful for use in a magnetic encoder that uses a mover having multi-pole magnetic encoder magnetic poles and a magnetic resistance element. This field relates to a signal processing circuit for a magnetoresistive element, and is particularly useful for a magnetic encoder that has a fast response speed, can be backed up by a battery, and can determine an absolute value, and is useful for rotary type or linear type magnetic encoders. It is applicable to both.

[従来の技術] 各種自動機器において位置決めを行う際、モータ等の回
転角、移動量を計測し、これを電気信号に変換する手段
が必要とされる。この目的で、工ンコーダと呼ばれる装
置が多用されている。
[Prior Art] When performing positioning in various automatic devices, a means is required to measure the rotation angle and movement amount of a motor, etc., and to convert these into electrical signals. For this purpose, a device called an encoder is often used.

たとえば、ロータリ形のエンコーダについて説明すると
ロータリエンコーダは1回転にともなって発生ずるパル
ス数を計測するインクリメンタル形のものと、ロータに
記録したコードを読み取るアブンリュート形のものがあ
る。また、検出方式には、光学式のものと磁気式のもの
があるが、最近では、安価で信顆性に優れたインクリメ
ンタル形磁気式エンコーダが多用されるようになってき
た。
For example, regarding rotary encoders, there are two types: an incremental type that measures the number of pulses generated with one revolution, and an absolute type that reads a code recorded on the rotor. There are two types of detection methods: optical and magnetic. Recently, incremental magnetic encoders, which are inexpensive and have excellent reliability, have come into widespread use.

第5図は、従来の一般的なロータリ磁気式エンコーダ1
の説明図で、外周にN極2N、S極2Sの磁極を交互等
間隔に微細ピッチで多極着磁した磁気エンコーダ磁極2
を有するマグネットロータ3と径方向の空隙4を介して
対向する位置に磁気抵抗(効果)素子(MRセンサと言
われている)5を対向配設して形成している。なお、マ
グネットロータ3は、マグネットにて形成した一体型の
ものであっても良く、適宜なロータドラムの外周にマグ
ネット層を塗布して形成したちの何れのものであっても
良い。
Figure 5 shows a conventional general rotary magnetic encoder 1.
This is an explanatory diagram of a magnetic encoder magnetic pole 2 in which the outer periphery is magnetized with 2 N poles and 2 S poles alternately and at fine pitches.
A magnetoresistive (effect) element (referred to as an MR sensor) 5 is disposed to face a magnet rotor 3 with a radial gap 4 in between. The magnet rotor 3 may be an integral type made of magnets, or may be formed by applying a magnetic layer to the outer periphery of a suitable rotor drum.

上記磁気エンコーダ磁極2のN極2N、S極2Sそれぞ
れの磁極幅は、λ(電気角で2πで表される幅に等しい
)幅で着磁されている。
The N pole 2N and S pole 2S of the magnetic encoder magnetic pole 2 are each magnetized to have a width of λ (equal to the width expressed by 2π in electrical angle).

また磁気抵抗素子5は1例えば強磁性体磁気抵抗効果素
子を用いるとして、先ず磁気エンコーダ1の原理を説明
するために、磁気抵抗素子らを構成する強磁性体薄膜で
形成された素線である磁気抵抗エレメント(磁気抵抗体
)6について第6図を用いて説明する。
In addition, the magnetoresistive element 5 is a wire formed of a ferromagnetic thin film that constitutes the magnetoresistive element, in order to first explain the principle of the magnetic encoder 1, assuming that a ferromagnetic magnetoresistive effect element is used, for example. The magnetoresistive element (magnetoresistive body) 6 will be explained using FIG. 6.

この磁気抵抗エレメント6は、数千式単位程度の厚みで
Ni−Co系の金属薄膜(強磁性金属薄膜〉をガラス等
の基板に真空蒸着やエツチング等の手段で形成すること
で上記磁気抵抗素子5を形成できる。
This magnetoresistive element 6 is formed by forming a Ni-Co metal thin film (ferromagnetic metal thin film) on a glass substrate or the like by means such as vacuum deposition or etching to a thickness of approximately several thousand squares. 5 can be formed.

磁気抵抗エレメント6は、第6図に示すように、これに
流れる電流Iと磁束7どの方向が垂直となるように配設
しておくと、磁束7は、N極2NからS極2Sに向かう
As shown in FIG. 6, if the magnetoresistive element 6 is arranged so that the direction of the current I flowing through it and the magnetic flux 7 are perpendicular, the magnetic flux 7 will flow from the north pole 2N to the south pole 2S. .

この磁気抵抗エレメント6は、第7図に示すように磁束
7内において横方向の磁束7xによって、抵抗値の減少
をきたす。尚、7Yは1M!方向の磁束を示す。
As shown in FIG. 7, this magnetoresistive element 6 causes a decrease in resistance value due to the lateral magnetic flux 7x within the magnetic flux 7. In addition, 7Y is 1M! Indicates the magnetic flux in the direction.

このときの磁気抵抗エレメント6の抵抗の変化率は、数
%で、磁気エンコーダ磁極2の一磁極の幅をλとしたと
き、λ/4及び3λ/4の位置における時の磁気抵抗エ
レメント6の抵抗値をR9抵抗の変化値をΔrとすると
、磁ff1(2Nまたは2S)と磁気抵抗エレメント6
の位相θ(−磁極幅2N、28をそれぞれ電気角で2π
としたときの位相θとする)における抵抗値R〈θ)は
The rate of change in resistance of the magnetoresistive element 6 at this time is several percent, and when the width of one magnetic pole of the magnetic encoder magnetic pole 2 is λ, the change rate of the resistance of the magnetoresistive element 6 at the positions λ/4 and 3λ/4 is If the resistance value is R9 and the resistance change value is Δr, then magnetic ff1 (2N or 2S) and magnetoresistive element 6
The phase θ (−magnetic pole width 2N, 28 are respectively 2π in electrical angle)
The resistance value R<θ) at the phase θ is as follows.

R(θ)=R−Δr−cosθ  (1)で表すことが
できる。
It can be expressed as R(θ)=R−Δr−cosθ (1).

横方向の磁束7Xは2位相θ、磁気抵抗エレメント6及
び磁気エンコーダ磁極2の距離に関係し、磁気抵抗エレ
メント6も、それに応じた抵抗値Rをとる。
The lateral magnetic flux 7X is related to two phases θ and the distance between the magnetoresistive element 6 and the magnetic encoder pole 2, and the magnetoresistive element 6 also takes a resistance value R corresponding thereto.

尚、磁気抵抗素子5の場合、ホール素子等の池の磁気セ
ンサと異なり、磁界中心(N極2N、S極2Sそれぞれ
の中間部のところの磁界状態〉では、横方向の磁束が無
いため無磁界と同様に出力信号が変化しないという特徴
がある。
In the case of the magnetoresistive element 5, unlike a magnetic sensor such as a Hall element, there is no lateral magnetic flux at the center of the magnetic field (the magnetic field state at the middle of the north pole 2N and the south pole 2S). Similar to the magnetic field, it has the characteristic that the output signal does not change.

上記した1本の磁気抵抗エレメント6を有する磁気抵抗
素子5によっては2A相及びB相の磁気エコーダ信号を
得る。ことができないので、第8図に示すように4本の
磁気抵抗エレメント6a。
The magnetoresistive element 5 having the single magnetoresistive element 6 described above obtains 2A-phase and B-phase magnetic echoder signals. Therefore, as shown in FIG. 8, four magnetoresistive elements 6a are used.

6b、6a’ 、6b’をそれぞれ順次にλ/4だけず
らして形成し、A相及びB相の磁気エンコーダ信号を得
るようにしている。
6b, 6a', and 6b' are formed sequentially shifted by λ/4 to obtain A-phase and B-phase magnetic encoder signals.

この磁気抵抗素子5は、A相の磁気エンコーダ信号を得
るために2つの磁気抵抗エレメント6a、6a’ と、
B相の磁気エンコーダ信号を得るために磁気抵抗エレメ
ント6b、6b’ を形成したものとなっている。
This magnetoresistive element 5 includes two magnetoresistive elements 6a and 6a' to obtain an A-phase magnetic encoder signal.
Magnetoresistive elements 6b and 6b' are formed to obtain a B-phase magnetic encoder signal.

磁気抵抗エメント6aと6a’は、互いに逆位相となる
ように、磁気エンコーダ磁極2の一磁極(N極2Nまた
はS極28)の幅をλ(電気角で2π)とするとき、λ
/2幅ずらせて形成している。
When the width of one magnetic pole (N pole 2N or S pole 28) of the magnetic encoder magnetic pole 2 is λ (2π in electrical angle), the magnetoresistive elements 6a and 6a' have opposite phases to each other.
They are formed with a width offset of /2.

同様に磁気抵抗エレメント6bと6b’とは。Similarly, what are the magnetoresistive elements 6b and 6b'?

互いに逆位相となるように、λ/2幅ずらせて形成して
いる。
They are formed to be shifted by a width of λ/2 so that they have opposite phases to each other.

また磁気抵抗エレメント6aと6b、及び6a’ と6
b’ とは、互いにλ/4幅ずらして形成されている。
Also, magnetoresistive elements 6a and 6b, and 6a' and 6
b' are formed to be shifted from each other by a width of λ/4.

従って、磁気抵抗素子5は、λ/4ピッチずれて順次、
磁気抵抗エレメント6a、6b。
Therefore, the magnetoresistive elements 5 are sequentially shifted by λ/4 pitch,
Magnetoresistive elements 6a, 6b.

6a’ 、6b″を形成している。6a' and 6b'' are formed.

このように形成された磁気抵抗素子5からの磁気エンコ
ーダ信号を処理する回路としては、従来においては、特
公昭54−41335号に示すような次に示すような第
9図に示す方法が採用されていた。
Conventionally, as a circuit for processing the magnetic encoder signal from the magnetoresistive element 5 formed in this manner, the method shown in FIG. was.

この第9図に示す磁気抵抗素子5の磁気エンコーダ信号
処理回路8は、抵抗器9−1.・ ・。
The magnetic encoder signal processing circuit 8 of the magnetoresistive element 5 shown in FIG. 9 includes resistors 9-1.・ ・.

9−4により、ブリッジを構成して抵抗変化を電圧変化
に変換し、コンパレータ10−1.10−2により、第
10図(a>、(b)に示すような90′位相が異なる
2つの矩形波のエンコーダ信号1.1−1.11−2を
得ることができるようにしている。
9-4 configures a bridge to convert resistance changes into voltage changes, and comparators 10-1 and 10-2 convert two signals with different 90' phases as shown in FIG. 10 (a>, (b)). It is possible to obtain rectangular wave encoder signals 1.1-1.11-2.

この矩形波のエンコーダ信号11−1.11−2をカウ
ンタによって計数ずれば、磁気エンコーダの回転角を計
測できる。
By counting the rectangular wave encoder signals 11-1, 11-2 using a counter, the rotation angle of the magnetic encoder can be measured.

上記第9図に示した磁気抵抗素子5の磁気エンコーダ信
号処理回路8は、磁気抵抗素子5の磁気抵抗エレメント
6aと6a’ 、6bと6b’の接続点の中点電位の出
力電圧を磁気エンコーダ信号出力として利用したもので
、従来の磁気エンコーダに多用されている有用なもので
ある。
The magnetic encoder signal processing circuit 8 of the magnetoresistive element 5 shown in FIG. It is used as a signal output, and is useful as it is often used in conventional magnetic encoders.

しかしながら、かかる従来の方法によると、磁気抵抗エ
レメント6aと6a’ 、6bと6b’それぞれの抵抗
値は、その形状によって決められてしまうため、電源電
圧が決められていると、それに流すための電流20.2
1も必然的に決定されてしまうため、消費電流を少なく
することができない、即ち、消費電流が磁気抵抗エレメ
ント6a、6a’ 、6b及び6b’による抵抗値に依
存するこにより、消費電流を制御できないという欠点を
備えていた。
However, according to such conventional methods, the resistance values of the magnetoresistive elements 6a and 6a' and 6b and 6b' are determined by their shapes. 20.2
1 is inevitably determined, so the current consumption cannot be reduced. In other words, the current consumption cannot be controlled because it depends on the resistance values of the magnetoresistive elements 6a, 6a', 6b, and 6b'. It had the drawback of not being able to do so.

この為、インクリメンタル形磁気エンコーダを絶対値が
判明するような磁気エンコーダ(電子アブソリュートエ
ンコーダという)に形成した場合のように7特にバッテ
リーバックアップを行うような磁気エンコーダの場合に
は、消費電流を減少させる必要があるがこのようなもの
に対しては。
For this reason, when an incremental magnetic encoder is formed into a magnetic encoder whose absolute value is known (referred to as an electronic absolute encoder)7, especially in the case of a magnetic encoder with battery backup, the current consumption is reduced. But for something like this.

従来の磁気抵抗素子5の磁気エンコーダ信号処理回路8
のように消費電流を制御できず且つ消費電流の多いもの
は不適切なものとなっていた。
Magnetic encoder signal processing circuit 8 for conventional magnetoresistive element 5
A device that cannot control the current consumption and consumes a large amount of current, such as the above, is unsuitable.

[発明の課題] インクリメンタル形磁気エンコーダを絶対値が判明する
ような磁気エンコーダ(電子アブソリュートエンコーダ
という)に形成した場合のように、特にバッテリーバッ
クアップを行うような磁気エンコーダの場合においては
、消費電流を制御して消費電流を減少させるように構成
された磁気抵抗素子の磁気エンコーダ信号処理回路を得
ることを本発明の課題としている。
[Problem to be solved by the invention] In the case of an incremental magnetic encoder that is formed into a magnetic encoder whose absolute value is known (referred to as an electronic absolute encoder), especially in the case of a magnetic encoder with battery backup, it is difficult to reduce the current consumption. An object of the present invention is to obtain a magnetic encoder signal processing circuit for a magnetoresistive element configured to control and reduce current consumption.

[発明が解決しようとする為の手段] 本発明は、上記課題を達成するためになされたもので、
互いに逆位相に抵抗が変化する位置に形成された2つの
磁気抵抗エレメントを有する磁気抵抗素子の上記2つの
磁気抵抗エレメントの一端を共通接続して一方の電源に
接続する。そして上記2つの磁気抵抗エレメントの他端
はそれぞれ磁気抵抗エレメントよりも高い抵抗値の抵抗
を介して他方の電源側に接続する。磁気抵抗エレメント
と抵抗と同士の接続点の電位差を計測する電位差計測信
号処理回路を設けることによって上記問題点を解決して
いる。
[Means for Solving the Problems of the Invention] The present invention has been made to achieve the above-mentioned problems.
One ends of the two magnetoresistive elements of a magnetoresistive element having two magnetoresistive elements formed at positions where resistance changes in opposite phases to each other are commonly connected and connected to one power source. The other ends of the two magnetoresistive elements are each connected to the other power supply side via a resistor having a higher resistance value than the magnetoresistive element. The above problem is solved by providing a potential difference measurement signal processing circuit that measures the potential difference at the connection point between the magnetoresistive element and the resistor.

[作用] 互いに逆位相に抵抗が変化する位置に形成された2つの
磁気抵抗エレメント6aと6a’を有する磁気抵抗素子
5の上記2つの磁気抵抗エレメント6aと6a’の他端
それぞれに接続された磁気抵抗エレメント6aと6a’
よりも高い抵抗値の抵抗14.14′の抵抗値を当該磁
気抵抗素子5の感度の許す範囲内で設定することにより
、当該磁気抵抗素子5の磁気エンコーダ信号処理回路8
°における消費電流を調節できるようにしている8 この結果、消費電流を充分に小さな値に押さえることが
できる。
[Function] Connected to the other ends of the two magnetoresistive elements 6a and 6a', respectively, of the magnetoresistive element 5, which has two magnetoresistive elements 6a and 6a' formed at positions where the resistance changes in opposite phases to each other. Magnetoresistive elements 6a and 6a'
By setting the resistance value of the resistor 14, 14' which has a higher resistance value within the range allowed by the sensitivity of the magnetoresistive element 5, the magnetic encoder signal processing circuit 8 of the magnetoresistive element 5
As a result, the current consumption can be kept to a sufficiently small value.

[発明の実施例] 本発明は、リニア磁気エンコーダについても適用がある
が、説明が重複するため、以下に示す実施例では、ロー
タリ磁気エンコーダについて説明する。
[Embodiments of the Invention] The present invention is also applicable to linear magnetic encoders, but since the explanation will be redundant, in the embodiments shown below, a rotary magnetic encoder will be explained.

第1図は本発明の磁気抵抗素子の磁気エンコーダ信号処
理回路8′の一実施例を示すもので、特にA相用の磁気
エンコーダ信号処理回路のみを描いているが、B相用の
磁気エンコーダ信号処理回路についても同様に楕、成で
きるため2それについては省略する。
FIG. 1 shows an embodiment of a magnetic encoder signal processing circuit 8' for a magnetoresistive element according to the present invention. In particular, only the A-phase magnetic encoder signal processing circuit is shown, but the B-phase magnetic encoder signal processing circuit 8' is shown in FIG. The signal processing circuit can also be constructed in a similar manner, so a description thereof will be omitted.

A相用の磁気エンコーダ信号を得るために互いに逆q相
に抵抗が変化するようにλ/2ピッチ位相がずれて形成
された磁気抵抗素子5の2個の磁気抵抗エレメント6a
、6a’の互いの一端は。
In order to obtain a magnetic encoder signal for phase A, two magnetoresistive elements 6a of magnetoresistive element 5 are formed with a λ/2 pitch phase shift so that their resistances change to opposite q-phases.
, 6a' are at one end of each other.

共通接続されて電源電池12の正側電源側に接続してい
る。電源電池12の負側電源側は、アース13に接続し
ている。磁気抵抗エレメント6a。
They are commonly connected and connected to the positive power source side of the power source battery 12. The negative power supply side of the power supply battery 12 is connected to the ground 13. Magnetoresistive element 6a.

6a’の他端は、それぞれ磁気抵抗ニレメン1−6a、
6a’よりも高い抵抗値を持つ抵抗14゜14’を介し
てアース13側に接続している。
The other end of 6a' is a magnetoresistive element 1-6a, respectively.
It is connected to the ground 13 side via a resistor 14°14' having a higher resistance value than 6a'.

磁気抵抗エレメント6aと抵抗14との接続点18と、
磁気抵抗エレメント6a’ と抵抗14′との接続点1
9との電位差を検出するために、上記接続点18.19
は、磁気エンコーダ信号処理回路8′の電位差検出信号
処理回1?816内のコンパレータ17に入力し、λ/
2度の間隔で出力信号が変化するような第1O図(aン
に示す磁気エンコーダ信号11−1を得ている。同様な
方法によってB相用の磁気エンコーダ信号を得るために
、磁気抵抗エレメント6bと6b’ とにより。
a connection point 18 between the magnetoresistive element 6a and the resistor 14;
Connection point 1 between magnetoresistive element 6a' and resistor 14'
In order to detect the potential difference with 9, the above connection point 18.19
is input to the comparator 17 in the potential difference detection signal processing circuit 1?816 of the magnetic encoder signal processing circuit 8', and λ/
The magnetic encoder signal 11-1 shown in FIG. 1A is obtained in which the output signal changes at an interval of 2 degrees. By 6b and 6b'.

同じくλ/2度の間隔で出力信号が変化するような第1
0図(b)に示す磁気エンコーダ信号11−2を得るや 磁気エンコーダ信号11−1と11−2は互いにλ/4
度位相がずれているため、λ/4度位相の異なる2つの
矩形波の磁気エンコーダ信号11−1.11−2を電位
差検出信号処理回路16の出力端子より得ることができ
る。
Similarly, the first output signal changes at intervals of λ/2 degrees.
When the magnetic encoder signal 11-2 shown in Figure 0 (b) is obtained, the magnetic encoder signals 11-1 and 11-2 are mutually λ/4.
Since the phases are shifted by degrees, two rectangular magnetic encoder signals 11-1 and 11-2 having different phases by λ/4 degrees can be obtained from the output terminal of the potential difference detection signal processing circuit 16.

この矩形波の磁気エンコーダ信号t t−i。This square wave magnetic encoder signal tti.

11−2を図示しない2逓倍形回転方向弁別回路に加え
ることで、右回転パルス及び左回転パルスを得て、この
アップ信号またはダウン信号を。
By adding 11-2 to a double rotation direction discrimination circuit (not shown), a clockwise rotation pulse and a counterclockwise rotation pulse are obtained, and this up signal or down signal is generated.

アップダウンカウンタに加えることで、現在の回転角を
得る事が出来るようになる。
By adding it to the up/down counter, you can obtain the current rotation angle.

なお2本発明では、従来のように磁気抵抗エレメント6
aと6a’ 、6bと6b’の中点電位を磁気エンコー
ダのための出力電圧として利用せず、磁気抵抗エレメン
ト6aと抵抗14との接続点18と、磁気抵抗エレメン
ト6a’と抵抗14°との接続点19とを利用しく磁気
抵抗エレメント6bと6b’の場合も同様)との電位差
を信号処理回路16によってA相用(B相用の場合も同
様)の磁気エンコーダ信号を得るようにしているため、
上記抵抗14と14°を適宜な抵抗値のものに選択する
ことができるので、磁気抵抗エレメント6a、6a’よ
りも高い適宜な抵抗値の抵抗14.14′を選択するこ
とで(尚、抵抗15.15’においても磁気抵抗エレメ
ント6a、6a’よりも高い適宜な抵抗値のものを得る
ようにすることで、磁気抵抗素子5への通電電流値を調
整でき、従って磁気抵抗素子5を用いた磁気エンコーダ
の通電電流の減少を期待できる。
2 In the present invention, unlike the conventional case, the magnetic resistance element 6
Instead of using the midpoint potential between a and 6a' and 6b and 6b' as the output voltage for the magnetic encoder, the connection point 18 between the magnetoresistive element 6a and the resistor 14, and the connection point 18 between the magnetoresistive element 6a and the resistor 14, The signal processing circuit 16 obtains a magnetic encoder signal for the A phase (the same applies for the B phase) by using the connection point 19 of the magnetoresistive elements 6b and 6b'. Because there are
Since the resistors 14 and 14° can be selected with appropriate resistance values, by selecting the resistors 14 and 14' with an appropriate resistance value higher than the magnetoresistive elements 6a and 6a' (resistance By obtaining an appropriate resistance value higher than the magnetoresistive elements 6a and 6a' for the magnetoresistive elements 15 and 15', the value of the current flowing to the magnetoresistive element 5 can be adjusted, and therefore the magnetoresistive element 5 can be used. It can be expected that the current flowing through the magnetic encoder will be reduced.

このことは、電源電池の著しい消耗を防ぐことになるの
で、バッテリーバックアップを用いた磁気エンコーダの
寿命並びに性能を一段と向上できるものとなる。
This prevents the power supply battery from being significantly consumed, thereby further improving the lifespan and performance of the magnetic encoder using battery backup.

更に第2図に示すように、磁気抵抗エレメント6a、6
a’の他端となる側の接続点18.19に磁気抵抗エレ
メント6a、6a’よりも抵抗値の高い抵抗14.14
’を介してアース13側に接地し、該抵抗14.14’
それぞれに並列に上記磁気抵抗エレメント6a、6a’
とほぼ同程度の抵抗値を示す抵抗15.15’ を電気
的な接点をもつ半導体スイッチ22.22’ を共に接
続点18.19とアース側13に接続する。
Further, as shown in FIG. 2, magnetoresistive elements 6a, 6
A resistor 14.14 having a higher resistance value than the magnetoresistive elements 6a and 6a' is connected to the connection point 18.19 on the other end of a'.
' through the earth 13 side, and the resistor 14.14'
The magnetoresistive elements 6a, 6a' are connected in parallel to each other.
A semiconductor switch 22,22' having an electrical contact is connected to the connection point 18,19 and the ground side 13, respectively.

電気的開閉路を形成する半導体スイッチ22゜22′は
、能動時は、#、抗15,15°それぞれとアース13
側とを導通させ、非能動時には抵抗15.15°のそれ
ぞれの一端とアース13側とを切り離す。この半導体ス
イッチ22.22°の非能動時には、抵抗14.14’
は、磁気抵抗ニレメン)6a、6a’よりも抵抗値の高
い抵抗14.14’ を選択する。
When active, the semiconductor switches 22 and 22' forming electrical switching circuits are connected to #, resistor 15, and 15 degrees, respectively, and ground 13.
When inactive, one end of each resistor 15.15° is disconnected from the ground 13 side. When this semiconductor switch 22.22° is inactive, the resistance 14.14'
The resistor 14 and 14' having a higher resistance value than the magnetoresistive elements 6a and 6a' are selected.

上記した抵抗14,14°を使用することにより、バッ
テリーバックアップ時の電源電流の消耗を制御できるこ
とになるので、電源電池12の消耗を減少できる効果を
期待できる。
By using the above-mentioned resistors 14 and 14°, it is possible to control the consumption of the power supply current during battery backup, so it is possible to expect the effect of reducing the consumption of the power supply battery 12.

いま磁気抵抗エレメント6a、6a’ 、抵抗14.1
4’及び抵抗15.15’の抵抗値をそれぞれR1,R
1’、 R2,R2°、R,、R,’とするとき、抵抗
14.14’は磁気抵抗エレメント6a、6a’の抵抗
値R、、R、’の2倍以上、更に望ましくは10倍以上
になるようにすれば、電源電池12の消費電流を著しく
減少させることができる。
Now magnetoresistive elements 6a, 6a', resistance 14.1
The resistance values of 4' and 15.15' are R1 and R, respectively.
1', R2, R2°, R,, R,', the resistance 14.14' is at least twice the resistance value R,, R,' of the magnetoresistive elements 6a, 6a', and more preferably 10 times. By doing so, the current consumption of the power supply battery 12 can be significantly reduced.

その抵抗値は、言うまでもなく、磁気抵抗素子5の感度
の許す範囲内であり、外乱的な電気的雑音が影g已ない
範囲に決定される必要がある。
Needless to say, the resistance value must be determined within a range allowed by the sensitivity of the magnetoresistive element 5, and within a range where disturbing electrical noise will not be a problem.

このことを第3図を参照して説明すると、磁気抵抗エレ
メント6aをRsとするとき、磁気抵抗エレメントR5
の感度が最大のときには、抵抗R1と磁気抵抗エレメン
トRSの抵抗値が等しくなるようにすることは、バッテ
リーバックアップ時には、その作動中よりノイズが少な
く応答性も要求されないため、不要なことである。
To explain this with reference to FIG. 3, when the magnetoresistive element 6a is Rs, the magnetoresistive element R5
When the sensitivity is maximum, it is unnecessary to make the resistance values of the resistor R1 and the magnetoresistive element RS equal, since there is less noise during battery backup and responsiveness is not required than during battery backup.

従って、抵抗R1は磁気抵抗エレメントR9よりも高い
抵抗値としておくことで、低消費電力で済むことになる
Therefore, by setting the resistance value of the resistor R1 to be higher than that of the magnetoresistive element R9, the power consumption can be reduced.

ここに、抵抗R1と並列に抵抗R2と半導体スイッチ2
2を入れておき、バックアップ時に半導体スイッチ22
をオフにすれば、抵抗R2は非常に抵抗値の小さなもの
を用いても良いことになる。
Here, a resistor R2 and a semiconductor switch 2 are connected in parallel with the resistor R1.
2 and turn on the semiconductor switch 22 during backup.
If the resistor R2 is turned off, it is possible to use a resistor R2 having a very small resistance value.

このため、磁気抵抗エレメントRsとR2は。Therefore, the magnetoresistive elements Rs and R2.

R,”==R2で良い。R,”==R2 is sufficient.

この結果、R+ >2R2となり、好ましくは。As a result, R+>2R2, which is preferable.

R1>5R2となるようにすれば良く、更に好ましくは
、R1を 10− R1−100・R1〉2R2 とするように上記抵抗R1を選択することにより、電源
電池12の消費電流を著しく減少させることができるこ
とは明白である。
The current consumption of the power supply battery 12 can be significantly reduced by selecting the resistor R1 such that R1>5R2, and more preferably, R1 is 10-R1-100/R1>2R2. It is clear that it can be done.

尚、このようにすると、バッテリーバックアップ時は、
一般に磁気エンコーダと機械的に結合されているモータ
等のアクチュエータが休止時になっているため、前述の
感度の許す範囲まで電源電池の消費電流を削減できる効
果が期待できる。
In addition, if you do this, during battery backup,
Generally, an actuator such as a motor that is mechanically coupled to the magnetic encoder is at rest, so it can be expected that the current consumption of the power source battery can be reduced to the extent allowed by the aforementioned sensitivity.

第4図は、第1図に示した磁気抵抗素子の磁気エンコー
ダの信号処理回路8′の電位差計測回路16の具体的回
路例を示すもので、上記接続点18、]、9は、それぞ
れ抵抗23.24を介して電位差計測回路16内のアン
プ25の入力端子に接続しており、そのアンプ25には
コンパレータ17の正側入力に接続している。アンプ2
5の負側入力端子と出力端子間には抵抗26を介して負
帰還を行いゲインの決定を行っている。抵抗24とアン
プ25の正側入力端子との接続点27は抵抗28を介し
て抵抗31.29の接続点30に接続している。抵抗3
1の一端は電源電池12の正端子側に接続している。抵
抗29の一端は、電源電池12の負端子側に接続してい
るコンパレータ17の正側入力端子とコンパレータ17
の出力端子間にはフィードバック抵抗32を接続し、コ
ンパレータ17の負側入力端子には、電源電池12の正
側に接続された抵抗35とアース13側に接続された抵
抗36間に介在された可変抵抗33の可変タップ34を
接続している。
FIG. 4 shows a specific circuit example of the potential difference measuring circuit 16 of the signal processing circuit 8' of the magnetic encoder of the magnetoresistive element shown in FIG. 23 and 24 to the input terminal of an amplifier 25 in the potential difference measuring circuit 16, and the amplifier 25 is connected to the positive input of the comparator 17. Amplifier 2
Negative feedback is provided between the negative input terminal and the output terminal of 5 through a resistor 26 to determine the gain. A connection point 27 between the resistor 24 and the positive input terminal of the amplifier 25 is connected via a resistor 28 to a connection point 30 of a resistor 31.29. resistance 3
One end of the power supply battery 12 is connected to the positive terminal side of the power supply battery 12 . One end of the resistor 29 is connected to the positive input terminal of the comparator 17 connected to the negative terminal side of the power supply battery 12.
A feedback resistor 32 is connected between the output terminals of the comparator 17, and a feedback resistor 32 is connected to the negative input terminal of the comparator 17 between a resistor 35 connected to the positive side of the power supply battery 12 and a resistor 36 connected to the ground 13 side. A variable tap 34 of a variable resistor 33 is connected.

[発明の効果] 本発明の磁気抵抗素子の磁気エンコーダ信号処理回路に
よれば、磁気抵抗エレメントの抵抗値が決定されている
としても、これに接続される磁気抵抗エレメントよりも
高い抵抗値の抵抗を適宜なものに選択するだけでよいの
で1特に構成部品を増やすことなく、消費電流を低減化
できる効果があり、特にバッテリーバックアップを用い
た磁気エンコーダに採用するとその製品電池の寿命を長
くすることが可能で、当該磁気エンコーダの信頼性をよ
り高めることが出来るものとなる。
[Effects of the Invention] According to the magnetic encoder signal processing circuit for a magnetoresistive element of the present invention, even if the resistance value of the magnetoresistive element is determined, a resistor with a higher resistance value than the magnetoresistive element connected thereto. 1.It has the effect of reducing current consumption without increasing the number of components, and especially when used in magnetic encoders with battery backup, it can extend the life of the product's battery. This makes it possible to further improve the reliability of the magnetic encoder.

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

第1図及び第2図は本発明の磁気抵抗素子の磁気エンコ
ーダ信号処理回路、第3図は同部分的な説明図、第4図
は同具体的な磁気エンコーダ信号処理回路、第5図は従
来公知のインクリメンタル形ロータリ磁気エンコーダの
概略説明図、第6図乃至第8図は磁気エンコーダの磁気
エンコータ磁極と磁気抵抗素子との関係の説明図、第9
図は従来の磁気抵抗素子の磁気エンコーダ処理回路の説
明図、第10図(a>、(b)は同磁気エンコーダから
得られるエンコーダ信号波形図である。 [符号の説明コ ト・・ロータリ磁気エンコーダ。 2・・・磁気エンコーダ磁極。 3・・・マグネットロータ、4・・・空隙。 5・・・磁気抵抗素子。 6.6a、6a’ 、6b、6b’  −−・磁気抵抗
エレメント、7・・・磁束。 8.8°、8″′ ・・・磁気エンコーダ信号処理回路
、9−1.  ・・・、9−4・・・抵抗器。 10−1.10−2・・・コンパレータ。 11−1.11−2・・・磁気エンコーダ信号。 12・・・電源電池、13・・・アース。 14.14”、15.15’  ・・・抵抗。 16・・・磁気抵抗素子の電位差計測処理回路。 17・・・コンパレータ。 18.19・・・接続点。 20.21・・・電流(磁気抵抗エレメントに流れる電
流)。 22.22’  ・・・半導体スイッチ。 23.24・・・抵抗、25・・・アンプ。 26・・・抵抗、27・・・接続点。 28.29・・・抵抗、30・・・接続点。 31・・・抵抗。 32・・・フィードバック抵抗。 33・・・可変抵抗、34・・・可変タップ。 35.36・・・抵抗。
1 and 2 are magnetic encoder signal processing circuits of the magnetoresistive element of the present invention, FIG. 3 is a partial explanatory diagram of the same, FIG. 4 is a concrete magnetic encoder signal processing circuit of the same, and FIG. 5 is a magnetic encoder signal processing circuit of the present invention. A schematic explanatory diagram of a conventionally known incremental type rotary magnetic encoder, FIGS.
The figure is an explanatory diagram of a magnetic encoder processing circuit of a conventional magnetoresistive element, and Figures 10 (a> and (b) are encoder signal waveform diagrams obtained from the same magnetic encoder. [Explanation of symbols... Rotary magnetic encoder 2... Magnetic encoder magnetic pole. 3... Magnet rotor, 4... Air gap. 5... Magnetoresistive element. 6.6a, 6a', 6b, 6b' --- Magnetoresistive element, 7. ...Magnetic flux. 8.8°, 8'''...Magnetic encoder signal processing circuit, 9-1...., 9-4...Resistor. 10-1.10-2...Comparator. 11-1.11-2... Magnetic encoder signal. 12... Power supply battery, 13... Earth. 14.14", 15.15'... Resistance. 16... Potential difference of magnetoresistive element Measurement processing circuit. 17... Comparator. 18.19... Connection point. 20.21... Current (current flowing through the magnetoresistive element). 22.22'... Semiconductor switch. 23.24... - Resistor, 25... Amplifier. 26... Resistor, 27... Connection point. 28. 29... Resistor, 30... Connection point. 31... Resistor. 32... Feedback resistor. 33...Variable resistance, 34...Variable tap. 35.36...Resistance.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)互いに逆位相に抵抗が変化する位置に形成された
2つの磁気抵抗エレメントを有する磁気抵抗素子の上記
2つの磁気抵抗エレメントの一端を共通接続して一方の
電源に接続し、上記2つの磁気抵抗エレメントの他端は
それぞれ磁気抵抗エレメントより高い抵抗値の抵抗を介
して他方の電源側に接続すると共に磁気抵抗エレメント
と抵抗との接続点における電位差を計測する電位差計測
信号処理回路を設けてなるこを特徴とする磁気抵抗素子
の信号処理回路。
(1) One ends of the two magnetoresistive elements of a magnetoresistive element having two magnetoresistive elements formed at positions where resistance changes in opposite phases to each other are commonly connected and connected to one power source, and the two magnetoresistive elements are connected to one power source. The other end of each magnetoresistive element is connected to the other power supply side via a resistor having a higher resistance value than the magnetoresistive element, and a potential difference measurement signal processing circuit is provided to measure the potential difference at the connection point between the magnetoresistive element and the resistor. A signal processing circuit using a magnetoresistive element featuring Naruko.
(2)特許請求の範囲第(1)項において、磁気抵抗エ
レメントの電源接続側に対する他端が電気的な切り換え
により抵抗値が異なる少なくとも2値以上の状態の抵抗
に接続され、磁気抵抗エレメントと抵抗との接続点にお
ける電位差を計測する電位差計測信号処理回路を設けて
なることを特徴とする磁気抵抗素子の信号処理回路。
(2) In claim (1), the other end of the magnetoresistive element with respect to the power supply connection side is connected to a resistor having at least two or more different resistance values by electrical switching, and the magnetoresistive element and 1. A signal processing circuit for a magnetoresistive element, comprising a potential difference measurement signal processing circuit that measures a potential difference at a connection point with a resistor.
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