JPH0331782A - 磁気式エンコーダー - Google Patents
磁気式エンコーダーInfo
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- JPH0331782A JPH0331782A JP16732589A JP16732589A JPH0331782A JP H0331782 A JPH0331782 A JP H0331782A JP 16732589 A JP16732589 A JP 16732589A JP 16732589 A JP16732589 A JP 16732589A JP H0331782 A JPH0331782 A JP H0331782A
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- Pending
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Landscapes
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- Measuring Magnetic Variables (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ＦＡ用工作機械や、各種電子制御機器の位置検
出や回転検出に使用される磁気式エンコーダーに関する
。特に耐熱性にもすぐれた高精度、高感度の磁気式エン
コーダーに関する。
出や回転検出に使用される磁気式エンコーダーに関する
。特に耐熱性にもすぐれた高精度、高感度の磁気式エン
コーダーに関する。
（従来技術）
回転または位置センサーは、モーターや機械の回転角度
または移動位置の検出やフィートノ（ツタ制御を行う等
に広く使用されており、種々の方式、装置が提案され、
使用されている。
または移動位置の検出やフィートノ（ツタ制御を行う等
に広く使用されており、種々の方式、装置が提案され、
使用されている。
例えば（Ａ）光学式ロータリーエンコーダー；これは固
定されたスリットと回転円板状スリットの組み合わせに
よりスリットを透過する光を検出することにより回転を
検出するものである、（Ｂ）磁気式ロータリーエンコー
ダー；これは一定間隔で着磁された回転体を、これに対
して配した磁気抵抗素子や、ホール素子でその回転を検
出するものであり、（Ｃ）ロータリーポテンショメータ
ー；これはシングルターン型、マルチターン型があるも
ので、被検体に特定抵抗を配して、その特定抵抗と接触
している検出端の電気量を測定して、被検体の位置を検
出するものである等があげられる。
定されたスリットと回転円板状スリットの組み合わせに
よりスリットを透過する光を検出することにより回転を
検出するものである、（Ｂ）磁気式ロータリーエンコー
ダー；これは一定間隔で着磁された回転体を、これに対
して配した磁気抵抗素子や、ホール素子でその回転を検
出するものであり、（Ｃ）ロータリーポテンショメータ
ー；これはシングルターン型、マルチターン型があるも
ので、被検体に特定抵抗を配して、その特定抵抗と接触
している検出端の電気量を測定して、被検体の位置を検
出するものである等があげられる。
（発明が解決しようとする課題）
前記した従来の回転または位置センサーは、種々の課題
を有している。
を有している。
（Ａ）の方式においては、分解能が向上するとスリット
の間隙がより小さ（なり、はこり、ごみ等の影響を大き
くうけ、耐環境性に問題がある。
の間隙がより小さ（なり、はこり、ごみ等の影響を大き
くうけ、耐環境性に問題がある。
（Ｂ）の方式では、磁気抵抗素子（またはホール素子）
と回転体のすき間が１００μｍ程度しか広げられず、は
こりや、ごみが影響する。（Ｃ）の方式では、被検体の
回転や位置変化の速度、変位幅に充分対応出来ない。
と回転体のすき間が１００μｍ程度しか広げられず、は
こりや、ごみが影響する。（Ｃ）の方式では、被検体の
回転や位置変化の速度、変位幅に充分対応出来ない。
すなわち従来の方式においては、各々の特徴をもって利
用されてはいるが、高感度で、耐環境性を有し、かつ広
い範囲での被検体の回転、変位の速度等に対応しうるち
のがなかった。
用されてはいるが、高感度で、耐環境性を有し、かつ広
い範囲での被検体の回転、変位の速度等に対応しうるち
のがなかった。
また、本発明に類似の、非晶質軟磁性体を磁性芯に用い
たエンコーダーも発表されているが、高温において、磁
気特性が変化するなどの耐環境性において課題を有して
いた。
たエンコーダーも発表されているが、高温において、磁
気特性が変化するなどの耐環境性において課題を有して
いた。
（課題を解決するための手段）
本発明は、高感度が得られ、耐環境性にもすぐれた、被
検体の回転、変位を磁気的に検出するエンコーダーであ
る。
検体の回転、変位を磁気的に検出するエンコーダーであ
る。
すなわち本発明は、一定の微小間隔で、Ｎ極とＳ極とが
配された、または一定の微小間隔でＮ極とＳ極とに着磁
された部分を有する被検体の回転または位置移動を、被
検体に対して配された軟磁性体を磁性芯として用いたピ
ックアップコイルを用いて検出する磁気式エンコーダー
において、磁性芯がＦｅ主体の結晶質軟磁性の繊維献物
であることを特徴とする磁気式エンコーダーである。
配された、または一定の微小間隔でＮ極とＳ極とに着磁
された部分を有する被検体の回転または位置移動を、被
検体に対して配された軟磁性体を磁性芯として用いたピ
ックアップコイルを用いて検出する磁気式エンコーダー
において、磁性芯がＦｅ主体の結晶質軟磁性の繊維献物
であることを特徴とする磁気式エンコーダーである。
本発明は、検出用のコイル（ピックアップコイル）の磁
性芯として、極めて保磁力（Ｈｅ）の小さな軟磁性の結
晶質の金属繊維を利用するもので、微細に着磁された被
検体を、被検体から充分に離れてしかも磁束の変化が小
さくても被検体の回転、変位を検出することが可能とな
る。本発明の検出器用電子回路として、ピックアップコ
イルの出力電圧を、低入力インピーダンス増幅器で増幅
したのち波形成形をして検出してもよいが、好ましくは
より分解能を向上し精度を上げるために、ピックアップ
コイルと任意のコンデンサーで構成したＬＣ発振回路を
作成し被検体の回転、変位の微小変化を周波数変化に変
換し、さらにＦ−Ｖ変換して正弦波を形成せしめ、これ
を分割して、分解能を向上した方がよい。
性芯として、極めて保磁力（Ｈｅ）の小さな軟磁性の結
晶質の金属繊維を利用するもので、微細に着磁された被
検体を、被検体から充分に離れてしかも磁束の変化が小
さくても被検体の回転、変位を検出することが可能とな
る。本発明の検出器用電子回路として、ピックアップコ
イルの出力電圧を、低入力インピーダンス増幅器で増幅
したのち波形成形をして検出してもよいが、好ましくは
より分解能を向上し精度を上げるために、ピックアップ
コイルと任意のコンデンサーで構成したＬＣ発振回路を
作成し被検体の回転、変位の微小変化を周波数変化に変
換し、さらにＦ−Ｖ変換して正弦波を形成せしめ、これ
を分割して、分解能を向上した方がよい。
本発明における磁芯材料（磁性芯）としては、直径１５
０μｍ以下の円形断面の結晶質状態のＦｅ主体軟磁性合
金からなる金属繊維があげられる。
０μｍ以下の円形断面の結晶質状態のＦｅ主体軟磁性合
金からなる金属繊維があげられる。
直径は好ましくは１００μｍ以下である。Ｆｅ主体軟磁
性合金としてはＦｅ−５ｌ系合金、Ｆｅ−Ａｌ系合金、
Ｆｅ−５ｌ−Ａｌ系合金があげられ、液体急冷法により
繊維に作製することが好ましい。
性合金としてはＦｅ−５ｌ系合金、Ｆｅ−Ａｌ系合金、
Ｆｅ−５ｌ−Ａｌ系合金があげられ、液体急冷法により
繊維に作製することが好ましい。
これらの合金には微量の（数％以下の）不純物が含まれ
ていてもよい。Ｆｅ主体とは重量％でＦｅが７０％以上
、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上
のものである。
ていてもよい。Ｆｅ主体とは重量％でＦｅが７０％以上
、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上
のものである。
なお、円形断面繊維の円形とは、円断面の最長軸直径Ｄ
ｍａｘと最短軸直径Ｄ ｗｉｎの比Ｄｍｌｎ／ＤＩｌａ
Ｘが０．７以上であることを意味する。
ｍａｘと最短軸直径Ｄ ｗｉｎの比Ｄｍｌｎ／ＤＩｌａ
Ｘが０．７以上であることを意味する。
このＤ ｗｉｎ ／ Ｄ ｗａｘ比は好ましくは０．７
５以上、さらに好ましくは０．８０以上のものである。
５以上、さらに好ましくは０．８０以上のものである。
円形断面であることにより、繊維を磁芯として繊維に直
接被覆銅線を巻回することが可能となり磁界検出部の極
めて小形状の経済性の優れた磁気センサーとすることが
できる。
接被覆銅線を巻回することが可能となり磁界検出部の極
めて小形状の経済性の優れた磁気センサーとすることが
できる。
（実施例）
〔実施例−１〕
被検体として直径４０ ｍ＋＋のフェライト製の、着磁
ピッチが約１．２６ｍｍのドラムを作成した。ピックア
ップコイルとして直径的８０μｍのウレタンコート電線
を利用し１０００ターンのコイルを、磁性芯としてＦｅ
−５１合金（ＦｅＳＩ中Ｓ１がｆｉ 、５ｗｔ％含有）
の直径８０μｍ１長さ４０冒嘗の単結晶金属繊維を用い
て形成した。このピックアップコイルは、被検体ドラム
と約２冒１はなして配置した。被検体の回転により誘起
された信号は電流電圧変換され（第２図）増幅された後
波形されＴＴＬのレベルで出力した（第３図）。第１図
にこの構成の概略図を示す。このときの出力波形を第２
図と第３図に示す。
ピッチが約１．２６ｍｍのドラムを作成した。ピックア
ップコイルとして直径的８０μｍのウレタンコート電線
を利用し１０００ターンのコイルを、磁性芯としてＦｅ
−５１合金（ＦｅＳＩ中Ｓ１がｆｉ 、５ｗｔ％含有）
の直径８０μｍ１長さ４０冒嘗の単結晶金属繊維を用い
て形成した。このピックアップコイルは、被検体ドラム
と約２冒１はなして配置した。被検体の回転により誘起
された信号は電流電圧変換され（第２図）増幅された後
波形されＴＴＬのレベルで出力した（第３図）。第１図
にこの構成の概略図を示す。このときの出力波形を第２
図と第３図に示す。
〔実施例−２〕
被検体は、着磁ピッチを約０．６３ｍｍにした以外は、
実施例−１と同様にして作成した。ピックアップコイル
は実施例−１と同じものを用いた。
実施例−１と同様にして作成した。ピックアップコイル
は実施例−１と同じものを用いた。
ピックアップコイルを被検体から２１Ｉ■はなして配置
した。ピックアップコイルはコンデンサと共に、ＬＣ型
発振回路を形成し、被検体の回転によりインダクタンス
変化は発振周波数の変化に変換される。これをＦ−Ｖ変
換して、正弦波にし、ＡＧＣ回路を使い波形を整形した
のち、信号を分割してＴＴＬのレベルの波形を作成した
。第４図にこの構成の概略図を示す。第５図にＦ−Ｖ変
換し、ＡＧＣ回路を通した後の波形を示し、第６図にＴ
ＴＬのレベルに変換した波形を示した。
した。ピックアップコイルはコンデンサと共に、ＬＣ型
発振回路を形成し、被検体の回転によりインダクタンス
変化は発振周波数の変化に変換される。これをＦ−Ｖ変
換して、正弦波にし、ＡＧＣ回路を使い波形を整形した
のち、信号を分割してＴＴＬのレベルの波形を作成した
。第４図にこの構成の概略図を示す。第５図にＦ−Ｖ変
換し、ＡＧＣ回路を通した後の波形を示し、第６図にＴ
ＴＬのレベルに変換した波形を示した。
（発明の効果）
本発明によれば、微小間隔に着磁した被検体の回転、変
位を、被検体とピックアップの間を２〜３１程度はなし
ても検出でき、ごみ、はこりによる影響がきわめて少な
い。しかも、高温（３００゛Ｃ程度）でも検出でき、高
精度に検出できることが判った。
位を、被検体とピックアップの間を２〜３１程度はなし
ても検出でき、ごみ、はこりによる影響がきわめて少な
い。しかも、高温（３００゛Ｃ程度）でも検出でき、高
精度に検出できることが判った。
第１図は本発明の一定実施例の構成概略図、第２図は実
施例−１での出力波形、第３図は第２図の波形をデジタ
ル化した波形、第４図は本発明の一実施例の構成概略図
、第５図は、実施例−２のＡＧＣ回路を通った後の信号
波形、第６図は第５図の波形をデジタル化した波形を各
々示すものである。
施例−１での出力波形、第３図は第２図の波形をデジタ
ル化した波形、第４図は本発明の一実施例の構成概略図
、第５図は、実施例−２のＡＧＣ回路を通った後の信号
波形、第６図は第５図の波形をデジタル化した波形を各
々示すものである。
Claims (1)
- （１）一定の微小間隔でＮ極とＳ極とが配された、また
はＮ極とＳ極とに着磁された部分を有する被検体の、回
転または位置移動を、被検体に対して配された軟磁性体
を磁性芯として用いたピックアップコイルを用いて検出
する磁気式エンコーダーにおいて、磁性芯がＦｅ主体の
結晶質軟磁性の繊維状物であることを特徴とする磁気式
エンコーダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16732589A JPH0331782A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 磁気式エンコーダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16732589A JPH0331782A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 磁気式エンコーダー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0331782A true JPH0331782A (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=15847655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16732589A Pending JPH0331782A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 磁気式エンコーダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0331782A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575549A (en) * | 1994-08-12 | 1996-11-19 | Enplas Corporation | Surface light source device |
| US5584556A (en) * | 1991-11-28 | 1996-12-17 | Enplas Corporation | Surface light source device |
| JPH10512080A (ja) * | 1995-10-23 | 1998-11-17 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | データ処理装置用入力装置 |
| US6454452B1 (en) | 1999-04-22 | 2002-09-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Backlight for liquid crystal display device |
| JP2018038656A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | 株式会社ブリヂストン | 関節トルク演算システム、サイクルコンピュータ及び関節トルクの測定方法 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16732589A patent/JPH0331782A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5584556A (en) * | 1991-11-28 | 1996-12-17 | Enplas Corporation | Surface light source device |
| US5718497A (en) * | 1991-11-28 | 1998-02-17 | Enplas Corporation | Surface light source device |
| US5575549A (en) * | 1994-08-12 | 1996-11-19 | Enplas Corporation | Surface light source device |
| US5779338A (en) * | 1994-08-12 | 1998-07-14 | Enplas Corporation | Surface light source device |
| US5971559A (en) * | 1994-08-12 | 1999-10-26 | Enplas Corporation | Surface light source device |
| JPH10512080A (ja) * | 1995-10-23 | 1998-11-17 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | データ処理装置用入力装置 |
| US6454452B1 (en) | 1999-04-22 | 2002-09-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Backlight for liquid crystal display device |
| JP2018038656A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | 株式会社ブリヂストン | 関節トルク演算システム、サイクルコンピュータ及び関節トルクの測定方法 |
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