JPH02114119A - 磁気センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はＮＣ工作機械における移動軸の機械位置、主軸
の回転位置等を検出する磁気センサに係り、特に耐ノイ
ズ特性を向上できる磁気センサに関する。

〈従来技術〉 第５図は従来の磁気センサの使用例を示すマシニングセ
ンタのブロック構成図である。

図において、３１はＮＣ装置で、主軸を定位置に停止さ
せる主軸オリエンテーション指令とか、自動的に工具交
換を行うＡＴＣ指令などのＮＣ命令を出力する。３２は
補助機能制御盤で、ＮＣ装置７３１から人力される主軸
オリエンテーション指令やへＴＣ指令などのＭ（補助）
機能、Ｓ（主軸）機能、Ｔ（工具）機能などに基いて、
各部サーボユニットあるいはモータ等を制御する。３３
は主軸サーボユニットで１例えば主軸オリエンテーショ
ン機能を制御する定位置停止制御回路３４を有している
。３５はＤＣｇ動の主軸モータ、３６は主軸で、ギア（
またはベルト）３７ａ、３７ｂにより連結されている。

３８は工具であり、図示しないＡ　ＴＣ装置により自動
的にセットされる。３９は発磁体、４０は磁気センサで
、磁束の検出により主軸３６の位置を検出する。４１は
プリアンプで、ａ気センサ４０から出カケープル４２を
介して入力される微弱な？Ｕ気倍信号、扱い易いレベル
まで増幅させると共に、「Ｏ」レベルからずれたオフセ
ット分を減殺するようにボリュームにより！ｌＳＩ！１
する。

主軸オリエンテーション機能は１機械式と純電気式に分
けられるが、純電気式による主軸オリエンテーションは
主軸３６に直結した磁気センサ４０から直接主軸サーボ
ユニット３３にフィードバックをとることにより主軸３
６を定位置に停止させ、ＡＴＣに必要な停止精度および
剛性を得るものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来の磁気センサ４０はその出力信号が微弱
なため、プリアンプ４１を設けて増幅する必要があり、
磁気センサ４０とプリアンプ４１の１ｍ程度の間を出カ
ケープル４２により接続していた。このため、出カケー
プル４２における信号にノイズか混入し、でしまい、セ
ンサ信号の精度を著しく低トさせるという問題点があっ
た。

さらに、磁気センサ４０は個４・の特性にバラツギがあ
るため、出荷段階で磁気センサ４０に一対−・対応でプ
リアンプ４１を調整しなければならず、この調整（ゲイ
ン、オフセット）に際しては、ホｌニームを用いて行わ
れるため、その経年変化によりゲイン、オフゼット鼠が
変化するという問題があり、また、プリアンプ４１を設
置する場所を確保しなければならない等の使用上の煩わ
しさがあった。

以上から本発明の目的は、耐ノイズ特性に強く、取り扱
いの制約を取り除き使いやすい磁気センサを提供するこ
とである。

く課題を解決するための手段〉 −１−、記課題は本発明においては、磁気抵抗素子の出
力を増幅するプリアンプをハイブリッド化して該磁気抵
抗素子と共に同一パッケージに内蔵することにより達成
される。

く作用、〉 磁気抵抗素ｐと共にハイブリッド化したプリアンプを同
一パッケージに内蔵して耐ノイズ性を向ｊ−させる。

〈実施例〉 第１図は本発明の一実施例を示す磁気センナのａ造図、
第２図はそのブロック図、第３図はプリアンプの回路図
である、 第１図において、１は磁気抵抗素子で、例えばパーマロ
イ薄膵パターンの磁気抵抗素子本体と、電気回路を作る
ための配線パターンがガラス基板上に形成されている。

３はハイブリットＩＣで、第２図に示すプリアンプ１１
が組み込まれている。

４はハイブリッド丁Ｃ３が実装されたプリント板。

５は磁気抵抗素子］とハイブリッドＩＣ３を接続するフ
レキシブル配線、６はセンサ信号を出力するための出カ
ケープルである。７はパッケージで。

」−記磁気抵抗素子１．ハイブリッドＩＣ３等の磁気セ
ンサ構成各部を内蔵する。なお１図では円筒形のパッケ
ージを示しているが、パッケージ形状は円筒形に限るも
のではなく、例えば角形であってもかまわない。

第２図は磁気センサのブロック図であり、ハイブリッド
ＩＣ３に組み込まれたプリアンプ１１は。

磁気抵抗素子１からフレキシブル配線５を介して入力さ
れる微弱な電気信号を、扱い易いレベルまで増幅させる
ゲイン調整部１２と、　ｒＱＪ　レベルからずれたオフ
セット分を減殺するオフセット調整部Ｌ３をイラしてい
る。パッケージ７に内蔵された磁気センサ構成各部は、
充填剤１４によりモールドされ、パンケージ内部に固定
される。

第３図はプリアンプの回路図であり、ゲイン調整部１２
における抵抗Ｒユの抵抗値を小さくすることによりゲイ
ンを上げ、抵抗値を大きくすることによりゲインを低下
させることができる。また、オフセット調整部］３にお
ける抵抗Ｒ３の抵抗値を小さくすることによりオフセッ
ト補正量を少なくし、抵抗値を大きくすることによりオ
フセット補正量を大きくする。二とができろ。従来の調
整では、抵抗Ｒ，および抵抗Ｒ１の抵抗値をボリューム
により可変していたが、本実施例では抵抗Ｒ□および抵
抗Ｒ，本体を削り取るトリミングにより調整している。

第４図は本発明の磁気センサを用いたエンコーダの構成
図である、 図において、２１は微少多極着磁された磁気ドラム、２
２は本発明の磁気センサで、磁気ドラム２１に近接して
配置され、着磁磁束を検出する。

磁気ドラム２１は、標準的には直径１３０ｍの非磁性円
筒の側面に磁性体２３を焼き付けたもので、ピッチ約２
００μｍの多極着磁がなされている。

磁気センサ２２の磁気抵抗素子パターンは、磁気ドラム
２１の着磁パターンに対応した形状寸法であり、磁気ド
ラム２１の回転量に従った正弦波状のセンサ出力信号が
得られるように構成されている。このセンサ出力信号は
、図示しないサーボユニットにフィードバックされ所定
の位置検出がなされるが、磁気センサ２２に内蔵された
プリアンプ１１により増幅されているため、ノイズによ
る影響を減殺することができる。

なお、実際の磁気センサ２２は、複数の磁気抵抗素子を
組み合わせてブリッジ構成とすることにより、出力電圧
の増加、温度特性の改善をはかり、また、磁気ドラム２
１の着磁パターンピッチに対して１／４波長ずれた位置
に別の素子パターンを配列することによって、インクリ
メントエンコーダに必要なＡ相、Ｂ相（Ａ相とは９０°
位相が異なる）を得ることになっている。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、磁気抵抗素子の出力ゲインとオフ
セット量を調整するプリアンプを該磁気抵抗素子と共に
同一パッケージに内蔵したので。

ノイズに影響されにくいセンサ出力信号を得ることがで
きる。

また、プリアンプの設置場所を考慮する必要がない（省
スペース化）、同一パッケージにプリアンプを内蔵する
ことにより、調整後、センサとプリアンプを１組にして
出荷しなければならなかった煩雑さが解消できるなどの
利点のため、取り扱いの簡単な磁気センサを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す磁気センサの構造図、 第２図は磁気センサのブロック図、 第３図はプリアンプの回路図、 第４図は本発明の磁気センサを用いたエンコーダの構成
図、 第５図は従来の磁気センサの使用例を示すマシニングセ
ンタのブロック構成図。 】・・磁気抵抗素子、 ７・・パッケージ。 １］・・プリアンプ。 特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹第１図 １磁気抵抗素子 第２ 図 第４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁束変化に従った出力信号が得られる磁気抵抗素子を有
   する磁気センサにおいて、 前記磁気抵抗素子の出力を増幅するプリアンプをハイブ
   リッドＩＣ化して該磁気抵抗素子と共に同一パッケージ
   に内蔵したことを特徴とする磁気センサ。