JPH04296602A

JPH04296602A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPH04296602A
Application number: JP6207591A
Authority: JP
Inventors: Nagakatsu Ito; 伊藤　永勝; Akira Tamura; 晃田村
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1992-10-21
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH07104124B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁石を備えた被検出体
の近傍に設けられ、被検出体との相対位置変化に伴い変
化する磁石からの磁界強度に基づき、被検出体の位置を
検出する位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図１７に示すように、磁石１
を備えた被検出体２の近傍に、所定方向の磁界の強度に
応じて電気的特性が変化する磁電変換素子５を設け、そ
の磁電変換素子５を電気回路７さらに表示手段８に接続
することにより、被検出体２との相対位置変化に伴い変
化する磁石１からの磁界強度を電位差や電流値の変化に
変換して表示手段８に表示させる位置検出装置３が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな従来の位置検出装置３における磁電変換素子５は所
定方向の磁界の強度に対応して電気的特性が変化し、そ
の所定方向以外の磁界の強度が変化しても電気的特性は
殆ど変化しないので、従来の位置検出装置３では被検出
体２の位置検出の精度や確度に問題があった。

【０００４】例えば磁電変換素子５として、素子に対し
水平方向の磁界の強度に対応して抵抗値が変化する磁気
抵抗（ＭＲ）素子を用いた場合、往復運動する磁石１及
びＭＲ素子の相対的位置と、ＭＲ素子に有効に働く磁石
１からの水平磁界の強度との関係は図７ａ）に示すよう
になり、磁石１がＭＲ素子に最も近付いた０点で水平方
向の磁界の強度は最大となってＭＲ素子の電気的特性が
大きく変化し、図７ｂ）に示すようにＭＲ出力電圧も最
大となる。そして、磁石１がＭＲ素子から離れるにした
がって、ＭＲ素子に有効に働く磁石１からの水平方向の
磁界の強度は小さくなりＸ点で最小値を取って（即ち、
Ｘ点では略完全な垂直磁界となって）ＭＲ素子の電気的
特性も殆ど変化せず、ＭＲ出力電圧も最小となる。しか
しながら、更に磁石１とＭＲ素子との間が隔たると、再
び水平方向の磁界が生じ、ＭＲ素子の電気的特性が一定
の変化を示して、図７ｂ）に点線で示すようにＭＲ出力
電圧も最大値と最小値との間で変化する。

【０００５】つまり、Ｘ点付近では、ＭＲ素子から見た
磁石１の位置が異なるにもかかわらず、ＭＲ素子の電気
的特性が同じ場合が生じる。そのため、そのような従来
の位置検出装置３では、磁石１を備えた被検出体２の位
置検出の精度が悪く、検出ミスが生ずる虞もあった。

【０００６】そこで、被検出体の位置を精度良く確実に
検出することを目的として、本発明が生み出された。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのような本発明の構成
は、磁石を備えた被検出体の近傍に配設され、該被検出
体との相対位置変化に伴い変化する前記磁石からの磁界
強度に基づき、該被検出体の位置を検出する位置検出装
置であって、所定方向の磁界強度に応じて電気的特性が
変化する磁電変換素子と、前記磁石の近傍に設けられ、
非磁性体からなる基板に磁性薄膜が形成された磁気誘導
手段と、を備えたことを特徴とする位置検出装置である
。

【０００８】

【作用】本発明にかかる位置検出装置は、磁界強度に応
じて電気的特性が変化する磁電変換素子を有し、磁石を
備えた被検出体の近傍に配設される。そして、その磁電
変換素子の近傍には、非磁性体である基板に磁性薄膜を
形成してなる磁気誘導手段が設けられている。

【０００９】従って、磁石からの磁界は、磁気誘導手段
により所定の誘導を受ける。そのため、磁電変換素子に
は被検出体との相対位置に応じた強さの磁界が磁石から
及ぼされる。

【００１０】それ故、被検出体との相対位置変化に伴い
変化する磁石からの磁界強度によって磁電変換素子の電
気的特性が変化し、被検出体の位置を精度良く確実に検
出することが出来る。

【００１１】

【実施例】図面に基づき本発明の一実施例を詳細に説明
する。但し、本発明は以下に詳述する一実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
当業者が想到し得る全ての実施例を含む。

【００１２】本発明の一実施例であるピストン位置検出
装置１０は、図１に示すように、非磁性体からなるシリ
ンダ９０の外壁に取り付けられ、シリンダ９０内を摺動
するピストン９２に埋め込まれた永久磁石１からの磁界
の強度に基づきピストン９２の位置を検出するためのも
のである。

【００１３】ピストン位置検出装置１０は、プリント基
板６０表面に検出回路６２を構成する各素子が配設され
ると共にプリント基板６０の裏面に磁気抵抗（ＭＲ）素
子チップ２０が取り付けられている。又、プリント基板
６０の裏面には、検出回路６２に電源を供給するための
リード線７０も接続されている。そして、シリンダ９０
への取付面側を除き、それらプリント基板６０、検出回
路６２、及びＭＲ素子チップ２０等を覆う鋼板製シール
ドカバー８０が設けられている。シールドカバー８０の
開口部周縁には、合成ゴムよりなる基盤８２が装着され
、この基盤８２がシリンダ９０の外壁に固定されること
によって位置検出装置１０がシリンダ９０に取り付けら
れる。

【００１４】ＭＲ素子チップ２０は、図２及び図３に模
式的に示すように、表面にパーマロイ製の磁気抵抗（Ｍ
Ｒ）素子パターン２４及び半田パッド部２６が形成され
たガラス製基板２２（図４参照）のパターン形成部２５
の表面をＳｉＯ２の絶縁体３４で覆った後、その絶縁体
３４の表面及び基板２２の裏面に、コバルト系アモルフ
ァスで厚さ１０μｍの磁性薄膜３０及び同じく５μｍの
磁性薄膜３２をそれぞれ積層し、更に表面の磁性薄膜３
２の上に、ＳｉＯ２の絶縁体３６を積層することにより
形成されている。なお、半田パッド部２６の上面には、
ニッケルメッキ２７だけが施されている。

【００１５】ＭＲ素子チップ２０は、図５に示すように
、洗浄工程（Ｉ）からダイシング工程（Ｘ）までを経て
製造される。まず、洗浄工程（Ｉ）においてガラス基板
２２ａを洗浄層の中性洗剤の中で洗浄して基板表面を浄
化し、次の工程における蒸着が良好に行えるよう準備す
る。蒸着工程（ＩＩ）では、基板２２ａの片側面に、Ｉ
ＣＢ蒸着装置によりパーマロイ４０を蒸着する。更にレ
ジスト工程（ＩＩＩ）　において、スピンナーによりパ
ーマロイ４０の外側面にフォトレジスト４１を塗布し、
プリベイクする。

【００１６】プリベイク後、露光工程（ＩＶ）にて、図
４に示すようなパターン形状を複数型どったワーキング
マスクをフォトレジスト４１の塗布面に被せつつアライ
ナーにより紫外線を照射する。照射後、現像工程（Ｖ）
　で、現像液を蓄えた現像槽に入れて現像し、基板２２
ａ上の蒸着膜に塗布されたフォトレジスト４１により複
数のＭＲ素子パターンを型どる。さらに、これをポスト
ベイクした後、エッチング工程（ＶＩ）で、エッチング
槽においてフォトレジスト４１に覆われていないパーマ
ロイ４０を腐食して、パーマロイ４０によるＭＲ素子パ
ターン２４及び半田パッド部２６を形成する。

【００１７】剥離工程（ＶＩＩ）　で、残ったフォトレ
ジスト４１を剥離する。そして、磁性膜形成工程（ＶＩ
ＩＩ）でＭＲ素子パターン２４が形成されたパターン形
成部２５を露出させたマスクを被せ、パターン形成部２
５の上へ絶縁体３４を積層し、半田パッド部２６の上に
ニッケルメッキ２７を施す。更に、絶縁体３４の上に磁
性薄膜３２を蒸着し、基板２２ａの逆側面には、全面に
磁性薄膜３０を蒸着する。

【００１８】そして、真空高温炉による熱処理工程（Ｉ
Ｘ）を経て、ダイシング工程（Ｘ）で約４ｍｍ四方ほど
の各パターン毎に切断して個々のＭＲ素子チップ２０を
形成する。なお、熱処理工程（ＩＸ）は、必須の工程で
はなく省略されることもある。

【００１９】つぎにプリント基板６０に設けられた検出
回路６２について図６に基づき説明する。検出回路６２
は、電源電圧を分圧して基準電圧を設定する抵抗Ｒ１、
Ｒ２、それらの抵抗と並列に設けられたＭＲ素子チップ
２０、設定された基準電圧とＭＲ素子チップ２０の抵抗
値の変化に基づき変化するＭＲ出力電圧との大小を比較
するコンパレータ７２、コンパレータ７２の出力部に接
続されその出力に基づきＯＮ・ＯＦＦするｐｎｐ型トラ
ンジスタ７４、及びトランジスタ７４がＯＮしたとき点
灯する表示ランプ６８等で構成され、リード線７０を介
して電源７８から電力の供給を受けている。

【００２０】シリンダ９０内でピストン９２に連動する
永久磁石１と位置検出装置１０に設けられたＭＲ素子チ
ップ２０との相対的な位置関係、及び検出回路６２の作
動原理を図１、図６及び図７に基づき詳述する。

【００２１】図７ａ）に示すように、永久磁石１が線Ｐ
上を移動する場合に点０のＭＲ素子チップ２０に及ぶ磁
束の様子は、永久磁石１を固定し線Ｐに平行で点０を含
む線Ｑ上をＭＲ素子チップ２０が移動した場合の磁束の
様子と同じである。

【００２２】図７ａ）乃至ｃ）に示すように、永久磁石
１がＭＲ素子チップ２０に最も近づいたとき、ＭＲ素子
チップ２０に及ぶ磁束密度の水平成分は最大であるため
、ＭＲ出力電圧も最大となる。そのとき、ＭＲ出力電圧
が抵抗Ｒ１，Ｒ２で設定された基準電圧を上回るので、
コンパレータ７２のｏｕｔ出力電圧がＬｏｗとなり、ト
ランジスタ７４がＯＮされ表示ランプ６８が点灯する。

【００２３】永久磁石１がＭＲ素子チップ２０から遠ざ
かり、ＭＲ素子チップ２０に及ぶ水平方向の磁束密度が
減ると、ＭＲ出力電圧も減少し基準電圧を下回わる。す
ると、コンパレータ７２のｏｕｔ出力電圧もＨｉとなっ
てトランジスタ７４はＯＦＦして表示ランプ６８も消え
る。

【００２４】ところで、図７ａ）に点線で示す磁束の様
子から理解されるように、磁束密度はＭＲ素子チップ２
０がＸ地点にあるとき垂直成分のみであるため、ＭＲ出
力電圧は最小値を取る（図７ｂ）参照）。永久磁石１が
ＭＲ素子チップ２０に最も近づいたときに最大である水
平方向の磁束密度成分は、Ｘ地点に近付くにつれて小さ
くなり、Ｘ地点で零になる。しかし、Ｘ地点を越えて永
久磁石１が更にＭＲ素子チップ２０から遠ざかると、あ
る程度の大きさの水平方向の磁束密度成分が再び生じる
。

【００２５】そのため磁性薄膜を有しない従来例にあっ
ては、図７ｂ）に点線で示すように、ＭＲ出力電圧はＸ
地点で一旦最小になるにもかかわらず、Ｘ地点を越えて
永久磁石１が更にＭＲ素子チップ２０から遠ざかると、
再び生じた水平方向の磁束密度成分に対応してＭＲ出力
電圧も再び大きくなる。

【００２６】しかしながら、本実施例によれば、磁気抵
抗体のＭＲ素子パターン２４の上下に透磁率の高い磁性
薄膜３０、３２が配設されて磁界が誘導され、Ｘ地点を
越えて永久磁石１がＭＲ素子チップ２０から遠ざかって
も、水平方向の磁束密度成分は殆どＭＲ素子パターン２
４に及ばず、従って図７ｂ）に実線で示すように、ＭＲ
出力電圧もＸ地点で最小になった後、略その最小値のま
ま推移する。

【００２７】実際に位置検出装置を用いて実験した場合
の実験データ（図７ｂ）の原理図に対応する）を図８に
示す。磁性薄膜３０、３２を用いていない従来の位置検
出装置による実験データは、図８に点線で示すように、
永久磁石がＭＲ素子に一番近付いたＭＲ出力電圧最大の
位置からピストンが変位するに伴いＭＲ出力電圧は減少
し、Ｘ地点で一旦最小になるけれども再びＭＲ出力電圧
が大きくなり、三つの山を持った曲線となる。従って、
例えば永久磁石がＭＲ素子に最も近付いた位置でのみ、
ＭＲ出力電圧が基準電圧を越えるようにするには、基準
電圧を８０ｍｖくらいの高い値に設定する必要があり、
その基準電圧とＭＲ出力電圧最大値（約９０ｍｖ）との
差が小さくピストン位置の検出確度に不安があった。具
体的には例えば、ほんの１０ｍｖ強のノイズや外乱によ
ってピストン位置の誤検出が生じる虞があった。これに
対し、図８に実線でその実験データを示す本実施例によ
れば、永久磁石９４がＭＲ素子チップ２０に最も近付い
た場合にＭＲ出力電圧最大値（約８７ｍｖ）をとり、そ
の最大値のみを頂点とした美しい山形の曲線となる。従
って、本実施例においては基準電圧を低く設定（例えば
５０ｍｖ以下）することができ、ピストン９２の位置を
確実に検出することが出来る。

【００２８】また、図８に点線で示すように、従来例で
はＭＲ出力電圧が最大であるピストン位置に幅がある（
つまりグラフ曲線の頂点が不明確になっている）。これ
に対し、本実施例によれば、図８に実線で示すように、
ＭＲ出力電圧が最大を示す付近では、グラフの変化が大
きく、最大ＭＲ出力電圧を示すピストン位置を特定する
ことが可能である（従来例に比べ実施例はグラフ曲線の
頂点が尖っている）。従って、本実施例によれば、永久
磁石１がＭＲ素子チップ２０に最も近付いたときにだけ
ＭＲ出力電圧が最大になるようにして、ピストン９２の
位置の検出精度を高めることが出来る。

【００２９】本実施例により生ずる効果を裏付けるため
、図９に示すような、ピストン１９２に連動する永久磁
石１０１からの磁束密度を、ちょうど本実施例のＭＲ素
子パターン２４の位置に該当する５点の検出部２００で
検出し解析する有限要素解析モデルを設計した。このモ
デルに基づき、ピストン１９２のヘッドとシリンダの基
準位置ヘッド１９０とが当接した位置を変位零として、
ピストン１９２の移動に伴う変位５、９、１０及び２０
ｍｍの各変位位置において解析を行い、その解析結果を
、それぞれ図１０乃至図１４として示す。尚、各図にお
いて、（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）は、それぞれ、本実
施例に対応して二枚のアモルファス磁性薄膜１３０、１
３２を用いた場合、一枚のアモルファス磁性薄膜１３０
を用いた場合、及びアモルファス磁性薄膜を用いない従
来例に対応する場合、を示し、それら各図において、ピ
ストン１９２の変位を示す概略図と共に、検出部２００
付近での磁束の様子及び検出部２００における磁束ベク
トルを、それぞれ拡大して示す。

【００３０】変位零の位置では図１０に示すように、二
枚のアモルファス磁性薄膜１３０、１３２の間に検出部
２００を設けた場合（Ａ）と、アモルファス磁性薄膜を
用いない場合（Ｃ）とで、磁束の様子は殆ど変わらない
。これは、二枚の磁性薄膜１３０、１３２において磁化
飽和が生じているためである。それに対し、永久磁石１
０１と検出部２００との間にのみアモルファス磁性薄膜
１３０を配設した場合（Ｂ）は、変位零の場合でも薄膜
１３０により磁界の誘導が行われている。

【００３１】変位５、９、１０及び２０ｍｍの各位置で
は、図１１乃至図１４に各々示されるように、アモルフ
ァス磁性薄膜を用いない場合（Ｃ）に比べ、アモルファ
ス磁性薄膜１３０及び１３２を用いた場合（Ａ）、一枚
のアモルファス磁性薄膜１３０を用いた場合（Ｂ）共に
、アモルファス磁性薄膜１３０又は１３２による磁界の
誘導が行われて、磁性薄膜１３０から検出部２００へ向
かう磁束が薄膜１３０面に対し垂直方向に修正されてい
る。その場合、磁性薄膜１３０一枚（Ｂ）よりも磁性薄
膜１３０、１３２二枚（Ａ）の方が、薄膜１３０面に対
し垂直方向へより強く磁束が誘導されている。

【００３２】さらに、上記解析において変位に伴う検出
部２００での磁束密度のベクトル軌跡について、アモル
ファス磁性薄膜１３０、１３２二枚の場合（Ａ）を図１
５に、磁性薄膜を用いない場合（Ｂ）を図１６に、それ
ぞれ示す。図１５及び図１６において、検出部２００の
位置を原点とし、ピストン１９２（及び永久磁石１０１
）の変位方向と平行な磁束密度のベクトル成分をＹ軸に
、それと直交するベクトル成分をＸ軸に取った。

【００３３】図１５及び図１６においても、アモルファ
ス磁性薄膜１３０、１３２が磁界を誘導していることに
よる影響が表れている。即ち、二枚の磁性薄膜１３０、
１３２を検出部２００の両側に置いた図１５に示される
場合には、水平方向の磁束密度最大の変位零点から変位
が大きくなるにしたがって、磁束密度の水平成分が少な
くなってゆき、水平成分が一旦零となると、その地点か
ら変位が更に大きくなっても、磁束密度の水平成分は略
零の値を取り続ける。これに対し、磁性薄膜を用いない
図１６に示される場合には、磁束密度の水平成分が一旦
零となっても、それから更に変位が大きくなるとそれま
でとは逆向きではあるが一定の大きさの水平成分が検出
される。

【００３４】以上、詳述したように、本実施例では、基
板２２の裏面に形成したアモルファス磁性薄膜３０、及
びＭＲ素子パターン２４の上に積層された絶縁体３４の
表面に形成されたアモルファス磁性薄膜３２により、永
久磁石１からの磁界が適切に誘導されて、ピストン９２
の変位に応じた強度の磁界がＭＲ素子パターン２４に及
ぶ。従って、図８に示すように、本実施例にかかる位置
検出装置１０のＭＲ出力電圧は、ピストン９２がＭＲ素
子パターン２４に最も近付いたときにのみ最大で、その
最大値を頂点とした山形の良好な特性を示す。それ故、
その良好なＭＲ出力電圧特性に基づき、ピストン９２の
位置の検出精度を高めることが出来ると共に、基準電圧
を低い値に設定してピストン９２の位置を確実に検出す
ることも出来る。

【００３５】また、磁気誘導用として適した一定の薄さ
（１μｍ〜３０μｍ）に全体を精度良く形成することが
難しかった（適切な薄さに形成したとしても特性の変化
が生じてしまう）一般の板材に比べ、磁性薄膜３０、３
２はイオンプレーティングビーム法、真空蒸着、又はス
パッタリング等の薄膜形成技術により、特性をコントロ
ールしつつ一定の薄さに精度良く形成し得て磁界の誘導
を的確に行うことが出来る。従って、そのような磁性薄
膜３０、３２を用いた本実施例によれば、ＭＲ出力電圧
を適切にコントロールし、移動体の位置を正確に検出す
ることが可能である。

【００３６】さらに、前述のように、従来例に比べて良
好なＭＲ出力電圧特性が得られる本実施例によれば、基
準電圧の設定にあたって許容幅があるため、検出回路６
２の温度変化や外乱等に柔軟に対応できると共に、ＭＲ
素子チップ２０を汎用のものとすることが可能となった
。即ち、良好なＭＲ出力電圧特性を有するＭＲ素子チッ
プ２０は、永久磁石の磁力や電気回路等の相違に基づき
基準値にバラツキがある他の位置検出装置にも有効に用
いることが出来る。

【００３７】加えて、本実施例では、二枚の磁性薄膜３
０、３２により永久磁石１からの磁界を誘導しているの
で、磁性薄膜３０だけで誘導する場合に比べ、より的確
に磁界を誘導することが出来（図１０乃至図１４の（Ａ
）及び（Ｂ）参照）、ＭＲ出力電圧をより適切にコント
ロールして、ピストン９２の位置を検出する精度及び確
度の向上を図ることが可能となった。

【００３８】また、本実施例で用いられるアモルファス
の磁性薄膜３０、３２は、一般の結晶膜に比べて成膜条
件が緩く製造が容易であるため、安価に量産することが
出来る。

【００３９】さらに加えて、本実施例で用いられるＭＲ
素子チップ２０は、図５に示すような製造工程を経て、
即ち、蒸着によりガラス基板２２ａ上に複数のＭＲ素子
チップ２０のための成膜を一度に行なった後、個々のチ
ップ２０毎に切断しているので、特性の揃ったＭＲ素子
チップ２０を容易に量産することが出来る。

【００４０】なお、本実施例では二枚の磁性薄膜を用い
たが、図１０乃至図１４の（Ｂ）及び（Ｃ）を比べれば
明らかなように、二枚の磁性薄膜のどちらか一方のみで
も、永久磁石１からの磁界をＭＲ素子パターン２４に誘
導して、磁性薄膜を用いない場合に比べ良好なＭＲ出力
電圧特性を得て、ピストン９２の位置をより精度良く確
実に検出することが出来る。

【００４１】また、前述した本実施例においてアモルフ
ァス磁性薄膜３０、３２に垂直方向の透磁率が小さく水
平方向の透磁率が大きいという磁気異方性を有する材料
を用いれば、その磁気異方性を利用して磁束密度の方向
だけでなく大きさもコントロールすることにより、永久
磁石１がＭＲ素子チップ２０に最も近付いたときだけＭ
Ｒ素子パターン２４に水平方向の磁束密度成分が及ぶよ
うにすることも可能であり、そうすれば位置検出装置１
０の精度を更に向上させることが出来る。

【００４２】さらに、本発明にかかる磁気誘導用磁性体
としては、本実施例のアモルファス磁性薄膜のような強
磁性体だけでなく、反磁性体、または弱磁性体など、蒸
着等により薄膜を形成し得る全ての磁性体を使用するこ
とができる。磁石と磁電変換素子との相対位置の変化に
対応した磁電変換素子の電気的特性の変化を磁気誘導に
より実現し得るものであれば、空気の透磁率と異なる透
磁率を有し保持力の小さい各種の物質を磁気誘導用磁性
体として用いることが出来るからである。

【００４３】本発明にかかる位置検出装置は、本実施例
のようにピストンのような往復運動をする移動体の位置
を検出する場合だけでなく、モータ等の回転体や往復運
動以外の運動をする移動体の位置を検出する場合にも用
いることができる。本実施例のように磁石側が移動し位
置検出装置が固定されているのとは逆に、磁石をシリン
ダに固着しピストンに位置検出装置を取り付けるなど、
磁石側が固定され位置検出装置が移動する場合であって
も良い。また、本実施例では磁石として永久磁石１を用
いたが、その代わりに、電磁石や電流の流れる導体等、
磁界を発生させる種々のものを用いることも可能である
。

【００４４】本実施例では、磁性薄膜を形成した基板２
２としてガラスを用いたが、シリコンやセラミック等を
用いても良い。また、本実施例ではＳｉＯ２が用いられ
た絶縁体３４、３６として、ポリイミド等の有機絶縁材
料が用いられても良い。

【００４５】本実施例で用いられた強磁性金属抵抗素子
（ＭＲ素子）の代わりに、磁電変換素子としてホール素
子や半導体磁気抵抗素子等を用いることもできる。また
、磁気誘導手段の配設位置も、永久磁石等磁力発生体の
移動方向と平行に磁電変換素子に並設されるなど、磁界
を効果的に誘導できる位置が適宜選択される。

【００４６】

【発明の効果】以上、一実施例を用いて詳述した本発明
にかかる位置検出装置は、磁電変換素子の近傍に磁性薄
膜を非磁性体の基板に形成した磁気誘導手段を設けてい
る。磁気誘導手段は、厚さ精度良く成膜された磁性薄膜
を基板に形成しているので、磁石からの磁界は磁気誘導
手段により適切な誘導を受ける。従って、磁電変換素子
には被検出体との相対位置に応じた強さの磁界が磁石か
ら及ぼされる。

【００４７】それ故、被検出体との相対位置変化に伴い
変化する磁石からの磁界強度によって磁電変換素子の電
気的特性が変化し、被検出体の位置を精度良く確実に検
出することが出来る。

【００４８】特に、本発明にかかる位置検出装置に用い
られる磁気誘導手段は、蒸着等の薄膜形成技術により、
容易に厚さ精度良く基板に形成することが出来るので、
磁界に対する所期の誘導を正確に行うことが可能である
。

【００４９】従って、そのような磁気誘導手段を用いた
本発明にかかる位置検出装置にあっては、適切な磁界の
誘導を行なって、被検出体の位置を精度良く確実に検出
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリンダ９０に取り付けられた本発明の一実施
例に係るピストン位置検出装置１０の概略を示す説明図
である。

【図２】ＭＲ素子チップ２０の側面拡大説明図である。

【図３】ＭＲ素子チップ２０の分解説明図である。

【図４】基板２２表面におけるパターン図である。

【図５】ＭＲ素子チップ２０の製造工程図である。

【図６】本実施例の位置検出装置１０の電気回路図であ
る。

【図７】ピストンの変位にともなう変化説明図である。

【図８】実験に基づくＭＲ出力電圧特性図である。

【図９】本実施例を想定した有限要素解析モデル説明図
である。

【図１０】図９に示すモデルを用いた有限要素解析結果
の変位零の場合を示す説明図である。

【図１１】図９に示すモデルを用いた有限要素解析結果
の変位５ｍｍの場合を示す説明図である。

【図１２】図９に示すモデルを用いた有限要素解析結果
の変位９ｍｍの場合を示す説明図である。

【図１３】図９に示すモデルを用いた有限要素解析結果
の変位１０ｍｍの場合を示す説明図である。

【図１４】図９に示すモデルを用いた有限要素解析結果
の変位２０ｍｍの場合を示す説明図である。

【図１５】二枚のアモルファス磁性薄膜１３０、１３２
を用いた場合の有限要素解析結果をベクトル軌跡として
示した説明図である。

【図１６】アモルファス磁性薄膜を用いない従来技術に
対応した場合の有限要素解析結果をベクトル軌跡として
示した説明図である。

【図１７】従来例を説明したブロック図である。

【符号の説明】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　磁石を備えた被検出体の近傍に配設さ
れ、該被検出体との相対位置変化に伴い変化する前記磁
石からの磁界強度に基づき、該被検出体の位置を検出す
る位置検出装置であって、所定方向の磁界強度に応じて
電気的特性が変化する磁電変換素子と、前記磁石の近傍
に設けられ、非磁性体からなる基板に磁性薄膜が形成さ
れた磁気誘導手段と、を備えたことを特徴とする位置検
出装置。