JPH0430756B2 - - Google Patents
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- JPH0430756B2 JPH0430756B2 JP59159349A JP15934984A JPH0430756B2 JP H0430756 B2 JPH0430756 B2 JP H0430756B2 JP 59159349 A JP59159349 A JP 59159349A JP 15934984 A JP15934984 A JP 15934984A JP H0430756 B2 JPH0430756 B2 JP H0430756B2
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- sensor
- magnetoresistive
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、移動体の移動量を磁気的に検出して
電気信号出力を得る磁気エンコーダ、さらに詳述
すれば、電気抵抗が磁界強度に応じて変化する磁
気抵抗素子の４個A1，A2，B1，B2をA1，A2間
及びB1，B2間のピツチが夫々λMRで、かつB1が
A1とA2の中央位置となるように配設し、A1とA2
の直列接続回路とB1とB2の直列接続回路とを並
列接続した回路に一定電圧Vcを印加し、A1とA2
の中間接続点Ａ及びB1とB2の中間接続点Ｂを電
圧検出端子とする磁気抵抗センサを、λPのピツチ
でＮ極、Ｓ極が交互に着磁された永久磁石に対し
て空隙を介して対向配置することで上記永久磁石
の移動量に応じた電圧信号を上記電圧検出端子
Ａ、Ｂより得る磁気エンコーダに関するもので、
例えば、電動機の速度制御の回転子の位置検出用
として、あるいは、ロボツトやVTR（ビデオ・テ
ープ・レコーダ）等の制御用検出部に利用され
る。
電気信号出力を得る磁気エンコーダ、さらに詳述
すれば、電気抵抗が磁界強度に応じて変化する磁
気抵抗素子の４個A1，A2，B1，B2をA1，A2間
及びB1，B2間のピツチが夫々λMRで、かつB1が
A1とA2の中央位置となるように配設し、A1とA2
の直列接続回路とB1とB2の直列接続回路とを並
列接続した回路に一定電圧Vcを印加し、A1とA2
の中間接続点Ａ及びB1とB2の中間接続点Ｂを電
圧検出端子とする磁気抵抗センサを、λPのピツチ
でＮ極、Ｓ極が交互に着磁された永久磁石に対し
て空隙を介して対向配置することで上記永久磁石
の移動量に応じた電圧信号を上記電圧検出端子
Ａ、Ｂより得る磁気エンコーダに関するもので、
例えば、電動機の速度制御の回転子の位置検出用
として、あるいは、ロボツトやVTR（ビデオ・テ
ープ・レコーダ）等の制御用検出部に利用され
る。
鉄あるいはニツケル等の磁性材料及びその合金
の薄膜で形成した導電体にその電流通過方向と直
角に磁界を加えると、第４図実線曲線に示すよう
に、導電体の電圧抵抗値が減少することが知られ
ており、磁気抵抗効果と呼ばれ、磁界の測定、位
置の検出装置等に利用されている。なお、磁線曲
線は導電体にバイアス用磁石を並置した場合の関
係曲線である。
の薄膜で形成した導電体にその電流通過方向と直
角に磁界を加えると、第４図実線曲線に示すよう
に、導電体の電圧抵抗値が減少することが知られ
ており、磁気抵抗効果と呼ばれ、磁界の測定、位
置の検出装置等に利用されている。なお、磁線曲
線は導電体にバイアス用磁石を並置した場合の関
係曲線である。
この磁気抵抗効果を利用して回転体の位置検出
を行なう磁気エンコーダが実用されており、その
従来例を第５図に示す。これは、電動機の回転子
の回転移動量に応じた電気信号を得ようとする例
で、第５図ａは磁気エンコーダとその周辺部分の
側面図とそのＸ−Ｘ断面図を示し、１は電動機、
２は回転子軸、３はその外周に多数のＮ極、Ｓ極
に着磁された永久磁石を備えて回転子軸２と一体
的に回転する永久磁石回転体、４が磁気抵抗効果
素子（以下、磁気抵抗素子と称す）で構成した磁
気抵抗センサ（以下、MRセンサと称す）、５は
カバーである。永久磁石回転体３の永久磁石と
MRセンサ４とが空隙を介して対向配設され、回
転子軸２の回転位置をMRセンサ４により検出す
る構成となつている。
を行なう磁気エンコーダが実用されており、その
従来例を第５図に示す。これは、電動機の回転子
の回転移動量に応じた電気信号を得ようとする例
で、第５図ａは磁気エンコーダとその周辺部分の
側面図とそのＸ−Ｘ断面図を示し、１は電動機、
２は回転子軸、３はその外周に多数のＮ極、Ｓ極
に着磁された永久磁石を備えて回転子軸２と一体
的に回転する永久磁石回転体、４が磁気抵抗効果
素子（以下、磁気抵抗素子と称す）で構成した磁
気抵抗センサ（以下、MRセンサと称す）、５は
カバーである。永久磁石回転体３の永久磁石と
MRセンサ４とが空隙を介して対向配設され、回
転子軸２の回転位置をMRセンサ４により検出す
る構成となつている。
MRセンサ４と永久磁石回転体３の永久磁石と
の関係は、第５図ｂに示すように、MRセンサ４
には４個の磁気抵抗素子A1，A2、B1，B2が、A1
とA2間のピツチがλMR、B1とB2間のピツチもλMR、
かつB1がA1とA2間の中央位置となるように配設
され、各素子は第５図ｄに示す電気回路を形成し
ている。即ち、A1とA2の直列接続回路と、B1と
B2の直列接続回路とを並列接続した回路に一定
電圧Vcを印加し、A1とA2の中間接続点Ａ及びB1
とB2の中間接続点Ｂを電圧検出端子とするもの
である。また、MRセンサ４の永久磁石回転体３
と対向しない面にはバイアス用磁石６が配置され
ている。バイアス用磁石６はMRセンサ４に固着
されており、磁性が一定（図示例ではＮ極）の磁
界を常にMRセンサ４に作用させるようになつて
いるので、MRセンサ４には、永久磁石回転体３
の磁界と、バイアス用磁石６の磁界との合成磁界
が作用し、永久磁石回転体３の永久磁石による磁
界は電動機の回転に伴つてその大きさと磁性とが
変化するので、MRセンサ４の検出端子Ａ、Ｂよ
り、電動機の回転子軸２の位置及び回転方向が検
出できる。
の関係は、第５図ｂに示すように、MRセンサ４
には４個の磁気抵抗素子A1，A2、B1，B2が、A1
とA2間のピツチがλMR、B1とB2間のピツチもλMR、
かつB1がA1とA2間の中央位置となるように配設
され、各素子は第５図ｄに示す電気回路を形成し
ている。即ち、A1とA2の直列接続回路と、B1と
B2の直列接続回路とを並列接続した回路に一定
電圧Vcを印加し、A1とA2の中間接続点Ａ及びB1
とB2の中間接続点Ｂを電圧検出端子とするもの
である。また、MRセンサ４の永久磁石回転体３
と対向しない面にはバイアス用磁石６が配置され
ている。バイアス用磁石６はMRセンサ４に固着
されており、磁性が一定（図示例ではＮ極）の磁
界を常にMRセンサ４に作用させるようになつて
いるので、MRセンサ４には、永久磁石回転体３
の磁界と、バイアス用磁石６の磁界との合成磁界
が作用し、永久磁石回転体３の永久磁石による磁
界は電動機の回転に伴つてその大きさと磁性とが
変化するので、MRセンサ４の検出端子Ａ、Ｂよ
り、電動機の回転子軸２の位置及び回転方向が検
出できる。
第５図ｃは、検出端子Ａ、Ｂの接地電位に対す
る電圧を、回転体が永久磁石の着磁ピツチλPの間
移動した場合の変化を示すもので、バイアス用磁
石６の磁界の大きさを調整することで、回転体の
移動角に対してほぼ正弦波状の変化をし、また検
出端子ＡとＢに現われる電圧信号の位相角は（1/
４）・λPとなつており、電気角で90度の位相角とな
り電動機制御に必要な特性を備えている。
る電圧を、回転体が永久磁石の着磁ピツチλPの間
移動した場合の変化を示すもので、バイアス用磁
石６の磁界の大きさを調整することで、回転体の
移動角に対してほぼ正弦波状の変化をし、また検
出端子ＡとＢに現われる電圧信号の位相角は（1/
４）・λPとなつており、電気角で90度の位相角とな
り電動機制御に必要な特性を備えている。
しかしながら、上記した従来技術には次のよう
な問題点があつた。即ち、電動機制御の精度を高
くするには、永久磁石回転体３に設ける永久磁石
の数を増加する必要があるが、MRセンサ４の素
子の配設ピツチλMRを一定とすると永久磁石の着
磁ピツチλPも定まるので、永久磁石の数を増加す
るには永久磁石回転体３の直径を大きくする必要
があることになり、制御精度を高くするには大径
の回転体が必要となり磁気エンコーダが大形にな
るという問題があつた。
な問題点があつた。即ち、電動機制御の精度を高
くするには、永久磁石回転体３に設ける永久磁石
の数を増加する必要があるが、MRセンサ４の素
子の配設ピツチλMRを一定とすると永久磁石の着
磁ピツチλPも定まるので、永久磁石の数を増加す
るには永久磁石回転体３の直径を大きくする必要
があることになり、制御精度を高くするには大径
の回転体が必要となり磁気エンコーダが大形にな
るという問題があつた。
本発明の目的は、従来技術における上記した問
題点を解決し、磁気抵抗素子の配設ピツチλMRと
永久磁石回転体の直径を一定とし、永久磁石の着
磁ピツチλPを変化するだけで、異なつた分解度の
磁気エンコーダを形成し、永久磁石回転体の直径
を大きくすることなく、より高い分解度とするこ
とのできる磁気エンコーダを提供することにあ
る。
題点を解決し、磁気抵抗素子の配設ピツチλMRと
永久磁石回転体の直径を一定とし、永久磁石の着
磁ピツチλPを変化するだけで、異なつた分解度の
磁気エンコーダを形成し、永久磁石回転体の直径
を大きくすることなく、より高い分解度とするこ
とのできる磁気エンコーダを提供することにあ
る。
本発明の特徴は、永久磁石回転体に設ける永久
磁石の着磁ピツチλPと、MRセンサを形成する磁
気抵抗素子の配設ピツチλMRとの関係を、ｎを４
の倍数を除く３以上の自然数としてλP＝（４／
ｎ）・λMRとし、かつ、ｎが偶数のときは、上記磁
気抵抗素子に一定方向の磁界を作用させるバイア
ス用磁石を設け、ｎが奇数のときは、このバイア
ス用磁石を設けない、構成としたことにある。
磁石の着磁ピツチλPと、MRセンサを形成する磁
気抵抗素子の配設ピツチλMRとの関係を、ｎを４
の倍数を除く３以上の自然数としてλP＝（４／
ｎ）・λMRとし、かつ、ｎが偶数のときは、上記磁
気抵抗素子に一定方向の磁界を作用させるバイア
ス用磁石を設け、ｎが奇数のときは、このバイア
ス用磁石を設けない、構成としたことにある。
前述した関係式λP＝（４／ｎ）・λMRのｎを種々
の自然数として、永久磁石の着磁ピツチλPを定め
る場合にｎ＝２はすでに従来技術で採用している
ものであり、ｎ＝１は従来構成より永久磁石の着
磁ピツチλPが大きくなり、本発明の目的に反す
る。従つて、ｎ＝２及びｎ＝１は共に採用せず、
ｎを３以上の自然数とする場合について以下に述
べる。
の自然数として、永久磁石の着磁ピツチλPを定め
る場合にｎ＝２はすでに従来技術で採用している
ものであり、ｎ＝１は従来構成より永久磁石の着
磁ピツチλPが大きくなり、本発明の目的に反す
る。従つて、ｎ＝２及びｎ＝１は共に採用せず、
ｎを３以上の自然数とする場合について以下に述
べる。
ｎ＝３の場合のMRセンサ４と永久磁石回転体
３との配置関係を第１図ａに、電気回路図をｃ
に、検出端子Ａ、Ｂに現われる電圧信号の位相関
係をｂに示す。MRセンサの素子の配設ピツチ
λMRと、永久磁石の着磁ピツチλPとの間にはλP＝
（４／３）・λMRの関係式が成立しており、かつ、
第５図ｂの従来構成と異なり、バイアス用磁石を
備えていない。
３との配置関係を第１図ａに、電気回路図をｃ
に、検出端子Ａ、Ｂに現われる電圧信号の位相関
係をｂに示す。MRセンサの素子の配設ピツチ
λMRと、永久磁石の着磁ピツチλPとの間にはλP＝
（４／３）・λMRの関係式が成立しており、かつ、
第５図ｂの従来構成と異なり、バイアス用磁石を
備えていない。
第１図実施例は次のように動作する。第１図ａ
の図示状態では素子A1は対向磁束が零で抵抗値
は最大であり、素子A2はＳ極の最大磁束を受け
抵抗値が最低であるから出力Ａのレベルは、
Vc／２を零ラインとして示すと、ｂ図における
a1の位置となる。次に永久磁石が矢印方向に（1/
８）・λPだけ回転すると素子A1とA2とはほぼ同じ
磁束を受けるために抵抗値は同じとなり、従つて
出力ＡのレベルはVc／２＝０でa2の位置となる。
永久磁石がさらに（1/8）・λP回転すると素子A1
の受ける磁束が最大となり抵抗値は最小・A2の
受ける磁束は零、抵抗値は最大となつて出力Ａの
レベルはa3の位置となる。以下永久磁石が（1/
８）・λPだけ回転するに従つて出力Ａのレベルは
a4，a5、…と位置するようになり、回転体の回転
移動量の変化（1/2）・λPに対して１サイクルのレ
ベル変化をする。
の図示状態では素子A1は対向磁束が零で抵抗値
は最大であり、素子A2はＳ極の最大磁束を受け
抵抗値が最低であるから出力Ａのレベルは、
Vc／２を零ラインとして示すと、ｂ図における
a1の位置となる。次に永久磁石が矢印方向に（1/
８）・λPだけ回転すると素子A1とA2とはほぼ同じ
磁束を受けるために抵抗値は同じとなり、従つて
出力ＡのレベルはVc／２＝０でa2の位置となる。
永久磁石がさらに（1/8）・λP回転すると素子A1
の受ける磁束が最大となり抵抗値は最小・A2の
受ける磁束は零、抵抗値は最大となつて出力Ａの
レベルはa3の位置となる。以下永久磁石が（1/
８）・λPだけ回転するに従つて出力Ａのレベルは
a4，a5、…と位置するようになり、回転体の回転
移動量の変化（1/2）・λPに対して１サイクルのレ
ベル変化をする。
一方、素子B1とB2の方は、素子A1，A2に対し
（1/2）・λMRだけ位置をずらして配設してあるの
で、その出力Ｂの波形はｂ図に示すようにＡの波
形に対し（1/8）・λPだけ位相がずれた形で同じ波
形b1〜b5…を出力する。
（1/2）・λMRだけ位置をずらして配設してあるの
で、その出力Ｂの波形はｂ図に示すようにＡの波
形に対し（1/8）・λPだけ位相がずれた形で同じ波
形b1〜b5…を出力する。
このように、第１図に示したｎ＝３の実施例に
おいては、１バイアス用磁石が不要である、２
MRセンサの出力ＡあるいはＢの波形は永久磁石
の着磁ピツチλPの1/2のピツチを１周期とした出
力となるので出力波形のサイクル数が従来例のｎ
＝２の場合の２倍となり、一方、永久磁石の着磁
ピツチが１／1.5となり極数が増加することと相
まつて、同一のMRセンサと同一直径の永久磁石
によつて1.5×２＝３倍の分解度の磁気エンコー
ダを構成することができる。
おいては、１バイアス用磁石が不要である、２
MRセンサの出力ＡあるいはＢの波形は永久磁石
の着磁ピツチλPの1/2のピツチを１周期とした出
力となるので出力波形のサイクル数が従来例のｎ
＝２の場合の２倍となり、一方、永久磁石の着磁
ピツチが１／1.5となり極数が増加することと相
まつて、同一のMRセンサと同一直径の永久磁石
によつて1.5×２＝３倍の分解度の磁気エンコー
ダを構成することができる。
次に他の実施例としてｎ＝６、即ちλP＝（４／
６）・λMR＝（２／３）・λMRの場合について説明す
る。MRセンサ４と永久磁石回転体３との関係を
第２図ａに、出力電圧の波形をｂに示す。MRセ
ンサの電気回路は第１図ｃの場合と同一である
が、第２図実施例ではバイアス用磁石６を設ける
ことが必要となる。
６）・λMR＝（２／３）・λMRの場合について説明す
る。MRセンサ４と永久磁石回転体３との関係を
第２図ａに、出力電圧の波形をｂに示す。MRセ
ンサの電気回路は第１図ｃの場合と同一である
が、第２図実施例ではバイアス用磁石６を設ける
ことが必要となる。
第２図実施例は次のように動作する。図示位置
では素子A1とA2は共に永久磁石から受ける磁束
は零であり、さらに、バイアス用磁石のＮ極の同
一磁束を受けるから抵抗値は等しく、出力Ａのレ
ベルはVc／２で、ｂ図においてa1の位置にある。
次に永久磁石が（1/4）・λPだけ矢印方向に回転す
ると素子A1は、永久磁石のＮ極最大とバイアス
用磁石のＮ極との合成で大きな磁束を受け抵抗値
が最低となり、素子A2は、永久磁石のＳ極の最
大とバイアス用磁石のＮ極との差の磁束を受けそ
の抵抗値が最大となるから出力Ａのレベルは最も
高くなりｂ図のa2の位置となる。さらに（1/4）・
λPだけ矢印方向に回転が進むと、素子A1とA2は
共に永久磁石より受ける磁束が零となり、バイア
ス用磁石より同じ磁束を受けるから抵抗値は相等
しく、出力ＡのレベルはVc／２となつてｂ図の
a3の位置となる。以下永久磁石が（1/4）・λP回転
するごとに素子A1とA2の抵抗値が相対的に増減
し永久磁石がλPだけ回転するとこれを１周期とし
た波形の出力Ａが得られる。一方、素子B1とB2
は素子A1とA2に対し（1/2）・λMRだけ位置をずら
して配置してあるので、出力Ｂの波形は出力Ａの
波形に対し（1/4）・λPだけ位相がずれた同じ波形
となる。
では素子A1とA2は共に永久磁石から受ける磁束
は零であり、さらに、バイアス用磁石のＮ極の同
一磁束を受けるから抵抗値は等しく、出力Ａのレ
ベルはVc／２で、ｂ図においてa1の位置にある。
次に永久磁石が（1/4）・λPだけ矢印方向に回転す
ると素子A1は、永久磁石のＮ極最大とバイアス
用磁石のＮ極との合成で大きな磁束を受け抵抗値
が最低となり、素子A2は、永久磁石のＳ極の最
大とバイアス用磁石のＮ極との差の磁束を受けそ
の抵抗値が最大となるから出力Ａのレベルは最も
高くなりｂ図のa2の位置となる。さらに（1/4）・
λPだけ矢印方向に回転が進むと、素子A1とA2は
共に永久磁石より受ける磁束が零となり、バイア
ス用磁石より同じ磁束を受けるから抵抗値は相等
しく、出力ＡのレベルはVc／２となつてｂ図の
a3の位置となる。以下永久磁石が（1/4）・λP回転
するごとに素子A1とA2の抵抗値が相対的に増減
し永久磁石がλPだけ回転するとこれを１周期とし
た波形の出力Ａが得られる。一方、素子B1とB2
は素子A1とA2に対し（1/2）・λMRだけ位置をずら
して配置してあるので、出力Ｂの波形は出力Ａの
波形に対し（1/4）・λPだけ位相がずれた同じ波形
となる。
即ち、第２図に示したｎ＝６の場合の特長は、
１バイアス用磁石が必要である、２永久磁石の着
磁ピツチλPがλP＝（２／３）・λMRであるから第５
図に示した従来例に比し、同一直径の永久磁石に
対し３倍の数の磁極を配設したことにより、３倍
の分解度の磁気エンコーダを得ることができる。
１バイアス用磁石が必要である、２永久磁石の着
磁ピツチλPがλP＝（２／３）・λMRであるから第５
図に示した従来例に比し、同一直径の永久磁石に
対し３倍の数の磁極を配設したことにより、３倍
の分解度の磁気エンコーダを得ることができる。
さらに、ｎ＝４の場合を検討すると、第３図ａ
に示すように、λP＝（４／４）・λMR＝λMRとなり、
バイアス用磁石を使用しても、MRセンサの対と
なる素子A1とA2及びB1とB2が夫々同時に同じ方
向に抵抗値が変化するので、磁気エンコーダとし
て動作しない。
に示すように、λP＝（４／４）・λMR＝λMRとなり、
バイアス用磁石を使用しても、MRセンサの対と
なる素子A1とA2及びB1とB2が夫々同時に同じ方
向に抵抗値が変化するので、磁気エンコーダとし
て動作しない。
同じようにｎ＝５，８，10，12，…とｎに順
次、自然数を代入してその動作を第３図ｂ、ｅ、
ｃ、ｄ、…について検証し、上記の結果と合せて
MRセンサ４の素子配設ピツチλMRと、永久磁石
の着磁ピツチλPとの関係式λP＝（４／ｎ）・λMRに
おけるｎとして、「４の倍数を除く３以上の自然
数」を用いることにより、本発明の目的が達成さ
れることが判る。
次、自然数を代入してその動作を第３図ｂ、ｅ、
ｃ、ｄ、…について検証し、上記の結果と合せて
MRセンサ４の素子配設ピツチλMRと、永久磁石
の着磁ピツチλPとの関係式λP＝（４／ｎ）・λMRに
おけるｎとして、「４の倍数を除く３以上の自然
数」を用いることにより、本発明の目的が達成さ
れることが判る。
ｎのうちから４の倍数が除外される理由は、ｎ
を４の倍数とすると、対となる磁気抵抗素子の
夫々に作用する永久磁石の磁性が同じとなり、た
とえバイアス用磁石を設けても、抵抗値の変化が
同じとなつて、出力電力が発生せず、磁気エンコ
ーダとして動作しないからである。
を４の倍数とすると、対となる磁気抵抗素子の
夫々に作用する永久磁石の磁性が同じとなり、た
とえバイアス用磁石を設けても、抵抗値の変化が
同じとなつて、出力電力が発生せず、磁気エンコ
ーダとして動作しないからである。
これに対し、ｎが４の倍数を除く３以上の自然
数である場合は、対となる磁気抵抗素子の夫々に
作用する永久磁石の磁性、又は磁束の大きさの変
化の方向が逆の方向となり、夫々の抵抗値の変化
が逆方向となり、出力電圧が得られる。又、ｎが
奇数の場合はバイアス用磁石は不要であり、ｎが
偶数の場合にはバイアス用磁石が必要である。
数である場合は、対となる磁気抵抗素子の夫々に
作用する永久磁石の磁性、又は磁束の大きさの変
化の方向が逆の方向となり、夫々の抵抗値の変化
が逆方向となり、出力電圧が得られる。又、ｎが
奇数の場合はバイアス用磁石は不要であり、ｎが
偶数の場合にはバイアス用磁石が必要である。
以上説明したように、本発明によれば、MRセ
ンサの素子の配設ピツチλMRを一定とし対向して
設ける永久磁石の着磁ピツチλPを選定するだけで
種々の分解度の磁気エンコーダを構成することが
でき、永久磁石の直径を大きくすることなく、よ
り高い分解度の磁気エンコーダを得ることができ
る。特に、関係式λP＝（４／ｎ）・λMRのｎとして
ｎ＝３，５，…のような３以上の奇数を採用すれ
ば、１バイアス用磁石が不要であり、２MRセン
サの出力波形の周期は永久磁石の着磁ピツチλPの
１／２となり、従来構成に比し２倍の分解度が得ら
れ、また、ｎとしてｎ＝６，10，…のような４の
倍数を除いた偶数を採用すれば１バイアス用磁石
を必要とするが、２MRセンサの出力波形の周期
は永久磁石の着磁ピツチλPと同じとなり、出力波
形は正弦波に近い形となるので出力波形の一波長
分をさらに細分化した微小角度の検出に使用する
ことができる利点がある。
ンサの素子の配設ピツチλMRを一定とし対向して
設ける永久磁石の着磁ピツチλPを選定するだけで
種々の分解度の磁気エンコーダを構成することが
でき、永久磁石の直径を大きくすることなく、よ
り高い分解度の磁気エンコーダを得ることができ
る。特に、関係式λP＝（４／ｎ）・λMRのｎとして
ｎ＝３，５，…のような３以上の奇数を採用すれ
ば、１バイアス用磁石が不要であり、２MRセン
サの出力波形の周期は永久磁石の着磁ピツチλPの
１／２となり、従来構成に比し２倍の分解度が得ら
れ、また、ｎとしてｎ＝６，10，…のような４の
倍数を除いた偶数を採用すれば１バイアス用磁石
を必要とするが、２MRセンサの出力波形の周期
は永久磁石の着磁ピツチλPと同じとなり、出力波
形は正弦波に近い形となるので出力波形の一波長
分をさらに細分化した微小角度の検出に使用する
ことができる利点がある。
なお、実施例においてはλPのピツチで着磁する
永久磁石を回転体として説明したが、直線状に延
在する直動体の移動方向にＮ極、Ｓ極交互に着磁
した直線動作の磁気エンコーダにも、本発明は適
用可能である。
永久磁石を回転体として説明したが、直線状に延
在する直動体の移動方向にＮ極、Ｓ極交互に着磁
した直線動作の磁気エンコーダにも、本発明は適
用可能である。
第１図は本発明の一実施例図でａは磁気抵抗セ
ンサと磁石回転体との配置関係図、ｂは出力信号
の位相関係図、ｃは磁気抵抗センサの電気回路
図、第２図はｎ＝６とした実施例図でａは磁気抵
抗センサと永久磁石回転体との配置関係図、ｂは
出力信号波形図、第３図はｎに種々の自然数を用
いた場合の動作検討図、第４図は磁気抵抗素子の
特性説明図、第５図は従来例の説明図でａは側面
図とそのＸ−Ｘ断面図、ｂは磁気抵抗センサと永
久磁石回転体との配置関係図、ｃは出力信号波形
図、ｄは磁気抵抗センサの電気回路図である。 符号の説明、１…電動機、２…回転子軸、３…
永久磁石回転体、４…磁気抵抗センサ、５…カバ
ー、６…バイアス用磁石、Ａ，Ｂ…電圧検出端
子、A1，A2，B1，B2…磁気抵抗素子。
ンサと磁石回転体との配置関係図、ｂは出力信号
の位相関係図、ｃは磁気抵抗センサの電気回路
図、第２図はｎ＝６とした実施例図でａは磁気抵
抗センサと永久磁石回転体との配置関係図、ｂは
出力信号波形図、第３図はｎに種々の自然数を用
いた場合の動作検討図、第４図は磁気抵抗素子の
特性説明図、第５図は従来例の説明図でａは側面
図とそのＸ−Ｘ断面図、ｂは磁気抵抗センサと永
久磁石回転体との配置関係図、ｃは出力信号波形
図、ｄは磁気抵抗センサの電気回路図である。 符号の説明、１…電動機、２…回転子軸、３…
永久磁石回転体、４…磁気抵抗センサ、５…カバ
ー、６…バイアス用磁石、Ａ，Ｂ…電圧検出端
子、A1，A2，B1，B2…磁気抵抗素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電気抵抗が磁界強度に応じて変化する磁気抵
抗素子の４個A1，A2，B1，B2をA1，A2間及び
B1，B2間のピツチが夫々λMRで、かつB1がA1と
A2の中央位置となるように配設し、A1とA2の直
列接続回路とB1とB2の直列接続回路とを並列接
続した回路に一定電圧Vcを印加し、A1とA2の中
間接続点Ａ及びB1とB2の中間接続点Ｂと電圧検
出端子とする磁気抵抗センサを、λPのピツチでＮ
極、Ｓ極が交互に着磁された永久磁石に対して空
隙を介して対向配置することで上記永久磁石の移
動量に応じた電圧信号を上記電圧検出端子Ａ、Ｂ
より得る磁気エンコーダにおいて、上記永久磁石
の着磁ピツチλPと上記磁気抵抗素子の配設ピツチ
λMRとの関係を、ｎを４の倍数を除く３以上の自
然数としてλP＝４／ｎ・λMRとし、かつ、ｎが偶数の ときは、上記磁気抵抗素子に一定方向の磁界を作
用させるバイアス用磁石を設け、ｎが奇数のとき
は、このバイアス用磁石を設けないことを特徴と
する磁気エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15934984A JPS6139592A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15934984A JPS6139592A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139592A JPS6139592A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH0430756B2 true JPH0430756B2 (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=15691900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15934984A Granted JPS6139592A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139592A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5539372A (en) * | 1990-12-20 | 1996-07-23 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Magnetic resistance element, method for preparing the same and magnetic sensor using the same |
| US5297881A (en) * | 1991-05-16 | 1994-03-29 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Printing machine carriage having a magnetic encoder |
| JP3879777B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2007-02-14 | 株式会社村田製作所 | 長尺型磁気センサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441335A (en) * | 1977-09-03 | 1979-04-02 | Pola Kasei Kogyo Kk | Cosmetics |
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP15934984A patent/JPS6139592A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441335A (en) * | 1977-09-03 | 1979-04-02 | Pola Kasei Kogyo Kk | Cosmetics |
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139592A (ja) | 1986-02-25 |
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