JPH04323515A - 磁気エンコーダ - Google Patents
磁気エンコーダInfo
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- JPH04323515A JPH04323515A JP11784791A JP11784791A JPH04323515A JP H04323515 A JPH04323515 A JP H04323515A JP 11784791 A JP11784791 A JP 11784791A JP 11784791 A JP11784791 A JP 11784791A JP H04323515 A JPH04323515 A JP H04323515A
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気エンコーダに係り、
特に高い分解度を得ることができる磁気エンコータに関
するもので、工作機械等に使用されるサーボモータに応
用されるものである。
特に高い分解度を得ることができる磁気エンコータに関
するもので、工作機械等に使用されるサーボモータに応
用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】図７図は従来より実施されている磁気エ
ンコーダの構成を示す磁気記録と該磁気記録を検出する
磁気検出器との関係を示す展開図、図８は電気回路図で
ある。図７において、１は移動方向に沿って複数個のＮ
極とＳ極とが交互に着磁された磁気記録、２は４個のＭ
Ｒ素子Ｒａ１，Ｒａ２，Ｒｂ１，Ｒｂ２を等間隔に配置
した磁気検出器で、磁気記録の一極対のピッチをλとす
ると、ＭＲ素子の配設ピッチはλ／４となるようになっ
ている。
ンコーダの構成を示す磁気記録と該磁気記録を検出する
磁気検出器との関係を示す展開図、図８は電気回路図で
ある。図７において、１は移動方向に沿って複数個のＮ
極とＳ極とが交互に着磁された磁気記録、２は４個のＭ
Ｒ素子Ｒａ１，Ｒａ２，Ｒｂ１，Ｒｂ２を等間隔に配置
した磁気検出器で、磁気記録の一極対のピッチをλとす
ると、ＭＲ素子の配設ピッチはλ／４となるようになっ
ている。
【０００３】４個のＭＲ素子は図８に示すようにブリッ
ジを構成し、信号処理回路４を介して矩形波の出力電圧
を取り出すように構成されており、磁気検出器２は図示
されていないがＡ相用とＢ相用とが、λ／８の位相差で
設けられている。移動体が回転体の場合その回転部が磁
気検出器に対して回転すると磁気検出器のＭＲ素子の抵
抗が対向する磁気記録の磁界の変化に対応して変化し、
信号処理回路４の出力はλ／２を周期とする矩形波が出
力し、Ａ相とＢ相ではλ／８の位相差が有り、このＡ相
とＢ相の出力を組合せて処理することにより回転部の回
転方向を知ることが出来る。図示の磁気エンコーダの分
解度は回転部に設けた磁気記録の数で定まり円周にｎ個
の磁気記録を設けた磁気エンコーダの分解度は１／２ｎ
となる。
ジを構成し、信号処理回路４を介して矩形波の出力電圧
を取り出すように構成されており、磁気検出器２は図示
されていないがＡ相用とＢ相用とが、λ／８の位相差で
設けられている。移動体が回転体の場合その回転部が磁
気検出器に対して回転すると磁気検出器のＭＲ素子の抵
抗が対向する磁気記録の磁界の変化に対応して変化し、
信号処理回路４の出力はλ／２を周期とする矩形波が出
力し、Ａ相とＢ相ではλ／８の位相差が有り、このＡ相
とＢ相の出力を組合せて処理することにより回転部の回
転方向を知ることが出来る。図示の磁気エンコーダの分
解度は回転部に設けた磁気記録の数で定まり円周にｎ個
の磁気記録を設けた磁気エンコーダの分解度は１／２ｎ
となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁気エンコーダの分解
度は回転部に設けた磁気記録の数に比例するが、回転部
の直径が決められている場合には磁気記録の数を増加す
ると磁気記録一個当りの磁束数が減少して出力が低下し
、動作が不安定となる問題が有りやたらに増加すること
は出来ず、又ＭＲ素子の配設ピッチが微細となり加工が
困難になる。又出力の低下を補うため一極当りの磁気記
録の面積を増加するには回転部の直径を大きくしなけれ
ばならない。本発明は、回転部の直径を変えずに高い分
解度の磁気エンコーダを従来と同じ程度の加工技術に依
り得るのを目的とする。
度は回転部に設けた磁気記録の数に比例するが、回転部
の直径が決められている場合には磁気記録の数を増加す
ると磁気記録一個当りの磁束数が減少して出力が低下し
、動作が不安定となる問題が有りやたらに増加すること
は出来ず、又ＭＲ素子の配設ピッチが微細となり加工が
困難になる。又出力の低下を補うため一極当りの磁気記
録の面積を増加するには回転部の直径を大きくしなけれ
ばならない。本発明は、回転部の直径を変えずに高い分
解度の磁気エンコーダを従来と同じ程度の加工技術に依
り得るのを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては移動体
（回転部）に、移動体の進行方向と直角方向に一定の巾
のＮ極とＳ極の一対の着磁領域を有する磁気記録と、該
磁気記録と同じピッチを有する非着磁領域とを、交互に
進行方向に設けた磁気記録トラックを、前記磁気記録ト
ラックの着磁領域と非着磁領域の合計のピッチをλとし
たときに、前記磁気記録トラックを、λ／３の位相で３
個を並行に配設し、前記各磁気記録トラックと空隙を介
して対向し、前記各磁気記録トラックの磁気記録を検出
する複数の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子と称する）を軸
方向に一線上に備えた磁気検出器を配置し、前記複数の
ＭＲ素子の抵抗変化により検出した信号を合成し、階段
状の出力信号を得るように構成したことにより達成する
。
（回転部）に、移動体の進行方向と直角方向に一定の巾
のＮ極とＳ極の一対の着磁領域を有する磁気記録と、該
磁気記録と同じピッチを有する非着磁領域とを、交互に
進行方向に設けた磁気記録トラックを、前記磁気記録ト
ラックの着磁領域と非着磁領域の合計のピッチをλとし
たときに、前記磁気記録トラックを、λ／３の位相で３
個を並行に配設し、前記各磁気記録トラックと空隙を介
して対向し、前記各磁気記録トラックの磁気記録を検出
する複数の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子と称する）を軸
方向に一線上に備えた磁気検出器を配置し、前記複数の
ＭＲ素子の抵抗変化により検出した信号を合成し、階段
状の出力信号を得るように構成したことにより達成する
。
【０００６】
【作用】移動体（回転部）に、同じピッチで磁気記録を
記録した３個の磁気記録トラックを互いλ／３の位相差
で配置し、各磁気記録トラックに対向して磁気記録を検
出する複数のＭＲ素子を対向して一線上に配設する構成
は、磁気記録を記録する技術と、ＭＲ素子を加工する技
術共に従来の技術をそのまま利用して構成することが出
来ると共に前記複数のＭＲ素子の抵抗変化により検出し
た信号を合成して階段状の信号出力を得る構成とするこ
とにより、移動体がλ／６移動する毎に出力信号が発生
するから、従来の構成のものに対し３倍の分解度の出力
が得られるという作用がある。
記録した３個の磁気記録トラックを互いλ／３の位相差
で配置し、各磁気記録トラックに対向して磁気記録を検
出する複数のＭＲ素子を対向して一線上に配設する構成
は、磁気記録を記録する技術と、ＭＲ素子を加工する技
術共に従来の技術をそのまま利用して構成することが出
来ると共に前記複数のＭＲ素子の抵抗変化により検出し
た信号を合成して階段状の信号出力を得る構成とするこ
とにより、移動体がλ／６移動する毎に出力信号が発生
するから、従来の構成のものに対し３倍の分解度の出力
が得られるという作用がある。
【０００７】
【実 施 例】図１は本発明の第１の実施例を示す図で
、回転部に設けた磁気記録トラック１０と、磁気検出器
２０との相対関係を示す展開図であり、図２は磁気検出
器２０の信号を処理する第１の信号処理回路である。図
１に示す本発明の第１の実施例においては移動体（回転
部）の進行方向と直角に一定の巾のＮ極とＳ極の一対の
着磁領域を有する磁気記録を、該磁気記録と同じピッチ
を有する非着磁領域を進行方向に交互に設けた磁気記録
トラックを、前記磁気記録トラックの着磁領域と非着磁
領域の合計のピッチをλとした時に、同じピッチλで磁
気記録を記録した磁気記録トラックＭ１，Ｍ２，及びＭ
３を各磁気記録の関係位置がλ／３の位相差となるよう
に軸方向に並べて配置した第１の磁気トラック群と、前
記磁気記録トラックＭ１，Ｍ２，及びＭ３に対し関係位
置が夫々λ／４の位相差となるＭ４，Ｍ５及びＭ６の各
磁気記録トラックを配設した第２の磁気トラック群と、
前記第１の磁気トラック群の各磁気記録トラックＭ１，
Ｍ２，及びＭ３と夫々対向してＭＲ素子ＭＲ１，ＭＲ２
，ＭＲ３及び，ＭＲ４で構成した一群の磁気検出器と、
第２の磁気トラック群の各磁気トラック，Ｍ４，Ｍ５，
及びＭ６と夫々対向してＭＲ５，ＭＲ６，ＭＲ７，及び
ＭＲ８で構成する一群の磁気検出器とを移動方向と直角
の方向に一線上に揃えて配設した磁気検出器２０を配設
してある。
、回転部に設けた磁気記録トラック１０と、磁気検出器
２０との相対関係を示す展開図であり、図２は磁気検出
器２０の信号を処理する第１の信号処理回路である。図
１に示す本発明の第１の実施例においては移動体（回転
部）の進行方向と直角に一定の巾のＮ極とＳ極の一対の
着磁領域を有する磁気記録を、該磁気記録と同じピッチ
を有する非着磁領域を進行方向に交互に設けた磁気記録
トラックを、前記磁気記録トラックの着磁領域と非着磁
領域の合計のピッチをλとした時に、同じピッチλで磁
気記録を記録した磁気記録トラックＭ１，Ｍ２，及びＭ
３を各磁気記録の関係位置がλ／３の位相差となるよう
に軸方向に並べて配置した第１の磁気トラック群と、前
記磁気記録トラックＭ１，Ｍ２，及びＭ３に対し関係位
置が夫々λ／４の位相差となるＭ４，Ｍ５及びＭ６の各
磁気記録トラックを配設した第２の磁気トラック群と、
前記第１の磁気トラック群の各磁気記録トラックＭ１，
Ｍ２，及びＭ３と夫々対向してＭＲ素子ＭＲ１，ＭＲ２
，ＭＲ３及び，ＭＲ４で構成した一群の磁気検出器と、
第２の磁気トラック群の各磁気トラック，Ｍ４，Ｍ５，
及びＭ６と夫々対向してＭＲ５，ＭＲ６，ＭＲ７，及び
ＭＲ８で構成する一群の磁気検出器とを移動方向と直角
の方向に一線上に揃えて配設した磁気検出器２０を配設
してある。
【０００８】磁気検出器２０の各ＭＲ素子の配置と信号
処理回路は図２に示すようにＭＲ素子ＭＲ１とＭＲ３と
を直列に接続して電源１３に接続し、ＭＲ２とＭＲ４と
を直列に接続して電源１３に接続し、夫々のＭＲ素子の
接続点を夫々ａとｂ端子に接続してある。又、ＭＲ素子
ＭＲ５とＭＲ７とを直列に接続して電源１３に接続し、
ＭＲ６とＭＲ８とを直列に接続して電源１３に接続し、
夫々のＭＲ素子の接続点を夫々ｃとｄ端子に接続してあ
る。
処理回路は図２に示すようにＭＲ素子ＭＲ１とＭＲ３と
を直列に接続して電源１３に接続し、ＭＲ２とＭＲ４と
を直列に接続して電源１３に接続し、夫々のＭＲ素子の
接続点を夫々ａとｂ端子に接続してある。又、ＭＲ素子
ＭＲ５とＭＲ７とを直列に接続して電源１３に接続し、
ＭＲ６とＭＲ８とを直列に接続して電源１３に接続し、
夫々のＭＲ素子の接続点を夫々ｃとｄ端子に接続してあ
る。
【０００９】磁気検出器２０の端子ａとｂはオペアンプ
２２の入力端子に、端子ｃとｄはオペアンプタ２１の入
力端子に夫々接続し、オペアンプ２２よりＡ相信号電圧
が、オペアンプ２１よりＢ相信号電圧が夫々出力するよ
うに構成されている。磁気検出器２０の出力端子ａ，ｂ
，ｃ，ｄの出力電圧及びオペアンプ２１，２２の出力電
圧との関係を図３に示し、磁気記録トラックＭと磁気検
出器２０との相対的な位置と出力電圧との関係を、図１
と図３とを重ねて其の動作を説明する。
２２の入力端子に、端子ｃとｄはオペアンプタ２１の入
力端子に夫々接続し、オペアンプ２２よりＡ相信号電圧
が、オペアンプ２１よりＢ相信号電圧が夫々出力するよ
うに構成されている。磁気検出器２０の出力端子ａ，ｂ
，ｃ，ｄの出力電圧及びオペアンプ２１，２２の出力電
圧との関係を図３に示し、磁気記録トラックＭと磁気検
出器２０との相対的な位置と出力電圧との関係を、図１
と図３とを重ねて其の動作を説明する。
【００１０】図３において、ｅａ，ｅｂ，ｅｃ，ｅｄは
磁気検出器２０の出力電圧を、又ＥＡとＥＢは夫々オペ
アンプ２２と２１の出力電圧を示し、極性は電源１３の
電圧を２個の等しい抵抗器で按分した中点の電圧を零と
して示してあり、ハッチングした領域が電圧が発生して
いる位置で極性と振幅を示している。今図１に示す磁気
記録トラックの位置において磁気検出器２０の出力電圧
ｅａは直列に接続したＭＲ１とＭＲ３に作用した磁気記
録トラックＭ１とＭ２の磁界により発生し、ＭＲ１がＭ
１の磁界を受けているλ／２の内でλ／３の範囲は＋の
出力があり、λ／６の範囲はＭＲ３がＭ２の磁界を受け
るから、ＭＲ１とＭＲ３が同時に同じ磁界を受けて抵抗
値が同じように変化するのでｅａの出力は零となる。
磁気検出器２０の出力電圧を、又ＥＡとＥＢは夫々オペ
アンプ２２と２１の出力電圧を示し、極性は電源１３の
電圧を２個の等しい抵抗器で按分した中点の電圧を零と
して示してあり、ハッチングした領域が電圧が発生して
いる位置で極性と振幅を示している。今図１に示す磁気
記録トラックの位置において磁気検出器２０の出力電圧
ｅａは直列に接続したＭＲ１とＭＲ３に作用した磁気記
録トラックＭ１とＭ２の磁界により発生し、ＭＲ１がＭ
１の磁界を受けているλ／２の内でλ／３の範囲は＋の
出力があり、λ／６の範囲はＭＲ３がＭ２の磁界を受け
るから、ＭＲ１とＭＲ３が同時に同じ磁界を受けて抵抗
値が同じように変化するのでｅａの出力は零となる。
【００１１】同様に次のλ／２の間はＭＲ３がＭ２の磁
界を受けてλ／３の範囲は−の出力があり、λ／６の範
囲はＭＲ１，ＭＲ３共に磁界を受けないからｅａの出力
は零となる。磁気記録トラックの位置が更に左に移動す
ると前記と同じようなｅａ出力がλを周期として繰り返
し現われる。
界を受けてλ／３の範囲は−の出力があり、λ／６の範
囲はＭＲ１，ＭＲ３共に磁界を受けないからｅａの出力
は零となる。磁気記録トラックの位置が更に左に移動す
ると前記と同じようなｅａ出力がλを周期として繰り返
し現われる。
【００１２】同様に磁気検出器２０の端子ｂの出力電圧
ｅｂは、直列に接続したＭＲ２とＭＲ４とに作用した磁
気記録トラックＭ１とＭ３の磁界により発生し、ｅｂの
出力がｅａ出力電圧に対しλ／６の位相で、ｅａ出力と
同じ形で現われる。
ｅｂは、直列に接続したＭＲ２とＭＲ４とに作用した磁
気記録トラックＭ１とＭ３の磁界により発生し、ｅｂの
出力がｅａ出力電圧に対しλ／６の位相で、ｅａ出力と
同じ形で現われる。
【００１３】磁気検出器２０の出力電圧ｅａ，ｅｂをオ
ペアンプ２２に入力して得られた合成電圧ＥＡは、λ／
６毎にｅａとｅｂの振幅と極性の組合せが変化するので
、λ／６毎に振幅が２段階に、又極性が変化する階段状
の出力電圧が発生する。磁気検出器２０の出力端子ｃ，
ｄの出力電圧ｅｃ，ｅｄはＭＲ５，ＭＲ７，ＭＲ６及び
ＭＲ８と作用する磁気記録トラックＭ４，Ｍ５及びＭ６
の配置が、磁気記録トラックＭ１，Ｍ２，及びＭ３に対
しλ／４の位相で配置されているので、ｅｃ，ｅｄ，及
びオペアンプ２１の出力ＥＢが夫々ｅａ，ｅｂ及びＥＡ
に対しλ／４の位相で同じ形の出力電圧が発生する。
ペアンプ２２に入力して得られた合成電圧ＥＡは、λ／
６毎にｅａとｅｂの振幅と極性の組合せが変化するので
、λ／６毎に振幅が２段階に、又極性が変化する階段状
の出力電圧が発生する。磁気検出器２０の出力端子ｃ，
ｄの出力電圧ｅｃ，ｅｄはＭＲ５，ＭＲ７，ＭＲ６及び
ＭＲ８と作用する磁気記録トラックＭ４，Ｍ５及びＭ６
の配置が、磁気記録トラックＭ１，Ｍ２，及びＭ３に対
しλ／４の位相で配置されているので、ｅｃ，ｅｄ，及
びオペアンプ２１の出力ＥＢが夫々ｅａ，ｅｂ及びＥＡ
に対しλ／４の位相で同じ形の出力電圧が発生する。
【００１４】オペアンプ２２，２１の出力電圧ＥＡとＥ
Ｂをパルス変換すると、振幅と極性が変わる毎にパルス
電圧が発生し、磁気記録トラックの磁気記録がλ移動す
る毎に６個のパルスが発生し、従来技術におけるパルス
数の３倍のパルスが発生する。
Ｂをパルス変換すると、振幅と極性が変わる毎にパルス
電圧が発生し、磁気記録トラックの磁気記録がλ移動す
る毎に６個のパルスが発生し、従来技術におけるパルス
数の３倍のパルスが発生する。
【００１５】第２の実施例として、３相の巻線を備えた
固定子と、永久磁石を備えた回転子とを有するブラシレ
スモータの回転子に備えた永久磁石の磁極位置を検出し
て、固定子に備えた３相の巻線に通電するタイミングを
検出する（ＣＳ）信号発生装置に使用する磁気エンコー
ダに応用する場合の構成について説明する。図４は従来
より実施されている３相のブラシレスモータの（ＣＳ）
信号発生装置の構成を示す概念図で、３１はブラシレス
モータの回転子軸の設けられた磁気ドラムに設けられた
磁気記録トラック、３０は磁気ドラム３１の磁気記録を
検出する磁気検出器で、図５は磁気検出器３０の３個の
ＭＲ素子の出力電圧を波形成型した（ＣＳ）信号であり
、図６はブラシレスモータの固定子巻線の誘起電圧で、
磁気ドラム３１に設けた磁気記録と（ＣＳ）信号及び固
定子巻線の誘起電圧との関係を示すタイミングチャート
を示している。
固定子と、永久磁石を備えた回転子とを有するブラシレ
スモータの回転子に備えた永久磁石の磁極位置を検出し
て、固定子に備えた３相の巻線に通電するタイミングを
検出する（ＣＳ）信号発生装置に使用する磁気エンコー
ダに応用する場合の構成について説明する。図４は従来
より実施されている３相のブラシレスモータの（ＣＳ）
信号発生装置の構成を示す概念図で、３１はブラシレス
モータの回転子軸の設けられた磁気ドラムに設けられた
磁気記録トラック、３０は磁気ドラム３１の磁気記録を
検出する磁気検出器で、図５は磁気検出器３０の３個の
ＭＲ素子の出力電圧を波形成型した（ＣＳ）信号であり
、図６はブラシレスモータの固定子巻線の誘起電圧で、
磁気ドラム３１に設けた磁気記録と（ＣＳ）信号及び固
定子巻線の誘起電圧との関係を示すタイミングチャート
を示している。
【００１６】図４の磁気ドラム３１にはブラシレスモー
タの回転子に設けられた永久磁石の１極対のピッチをλ
と定めたときに、回転方向と直角方向に同じ巾のＮ，Ｓ
極一対の着磁帯をλ／２の間隔で設けた着磁領域と、同
じ間隔の非着磁領域とを交互に設けた磁気信号トラック
Ｍｕと、磁気信号トラックＭｕと同じ構成で、Ｍｕより
λ／３の位相でＭｖを、Ｍｖと同じ構成で、Ｍｖより更
にλ／３の位相でＭｗの各磁気信号トラックを軸方向に
並べて配設し、磁気信号トラックと空隙を介して対向し
て配設された磁気検出器３０には、前記の各磁気信号ト
ラックと対向してＭＲｕ，ＭＲｖ，ＭＲｗが夫々配設さ
れ、各ＭＲ素子の出力電圧を夫々波形成形すると、図５
に示すような（ＣＳ）信号に変換され、（ＣＳｕ）と（
ＣＳｖ）と（ＣＳｗ）の間にはλ／３の位相差があり、
λ／２毎に符号が変わる矩形波が発生し、この（ＣＳ）
信号を通電制御装置に入力して図６の誘起電圧に対応す
る通電電流を固定子巻線に通電してブラシレスモータを
回転させるように作用する。
タの回転子に設けられた永久磁石の１極対のピッチをλ
と定めたときに、回転方向と直角方向に同じ巾のＮ，Ｓ
極一対の着磁帯をλ／２の間隔で設けた着磁領域と、同
じ間隔の非着磁領域とを交互に設けた磁気信号トラック
Ｍｕと、磁気信号トラックＭｕと同じ構成で、Ｍｕより
λ／３の位相でＭｖを、Ｍｖと同じ構成で、Ｍｖより更
にλ／３の位相でＭｗの各磁気信号トラックを軸方向に
並べて配設し、磁気信号トラックと空隙を介して対向し
て配設された磁気検出器３０には、前記の各磁気信号ト
ラックと対向してＭＲｕ，ＭＲｖ，ＭＲｗが夫々配設さ
れ、各ＭＲ素子の出力電圧を夫々波形成形すると、図５
に示すような（ＣＳ）信号に変換され、（ＣＳｕ）と（
ＣＳｖ）と（ＣＳｗ）の間にはλ／３の位相差があり、
λ／２毎に符号が変わる矩形波が発生し、この（ＣＳ）
信号を通電制御装置に入力して図６の誘起電圧に対応す
る通電電流を固定子巻線に通電してブラシレスモータを
回転させるように作用する。
【００１７】ところが、図４に示した従来技術による（
ＣＳ）信号発生装置は、回転子がピッチλだけ回転する
間に信号の変化するタイミングは６回あるだけで、その
間は一定の信号が発生しており、ブラシレスモータに電
源を投入した直後においては、その時の（ＣＳ）信号に
より電流の指令値を発生させるため、電機子誘起電圧と
の位相角の差が大きくなり、起動トルクを減少させると
いう問題があった。
ＣＳ）信号発生装置は、回転子がピッチλだけ回転する
間に信号の変化するタイミングは６回あるだけで、その
間は一定の信号が発生しており、ブラシレスモータに電
源を投入した直後においては、その時の（ＣＳ）信号に
より電流の指令値を発生させるため、電機子誘起電圧と
の位相角の差が大きくなり、起動トルクを減少させると
いう問題があった。
【００１８】本発明においては、この様な問題を解決す
るため、図１に示した第１の実施例において、磁気記録
トラック群に設けた着磁領域と非着磁領域の合計のピッ
チλを、ブラシレスモータの回転子の永久磁石の一極対
のピッチと同じとなるように設け、図２に示した第１の
信号処理回路の出力端子Ｅａ，Ｅｂを図７に示した第２
の信号処理回路に接続して、改良された（ＣＳ）信号を
得るように構成する。
るため、図１に示した第１の実施例において、磁気記録
トラック群に設けた着磁領域と非着磁領域の合計のピッ
チλを、ブラシレスモータの回転子の永久磁石の一極対
のピッチと同じとなるように設け、図２に示した第１の
信号処理回路の出力端子Ｅａ，Ｅｂを図７に示した第２
の信号処理回路に接続して、改良された（ＣＳ）信号を
得るように構成する。
【００１９】図７の第２の信号処理回路は１０１〜１０
６の６個のコンパレータを備え、１０１〜１０３の３個
のコンパレータの−端子を共に第１の信号処理回路の出
力端子Ｅｂに接続し、１０４〜１０６の３個のコンパレ
ータの−端子を共に第１の信号処理回路の出力端子Ｅａ
に接続し、１０１と１０４のコンパレータの＋端子に第
１の基準電圧ｅ１を接続し、１０２と１０５のコンパレ
ータの＋端子に第２の基準電圧ｅ２を接続し、１０３と
１０６のコンパレータの＋端子に第３の基準電圧ｅ３を
接続し、各コンパレータの出力端子よりＣＳａ，〜ＣＳ
ｆの６個の信号出力を得るようになっている。
６の６個のコンパレータを備え、１０１〜１０３の３個
のコンパレータの−端子を共に第１の信号処理回路の出
力端子Ｅｂに接続し、１０４〜１０６の３個のコンパレ
ータの−端子を共に第１の信号処理回路の出力端子Ｅａ
に接続し、１０１と１０４のコンパレータの＋端子に第
１の基準電圧ｅ１を接続し、１０２と１０５のコンパレ
ータの＋端子に第２の基準電圧ｅ２を接続し、１０３と
１０６のコンパレータの＋端子に第３の基準電圧ｅ３を
接続し、各コンパレータの出力端子よりＣＳａ，〜ＣＳ
ｆの６個の信号出力を得るようになっている。
【００２０】図８は第２の信号処理回路の中の信号の関
係を示すタイミングチャートで、信号ＥＡと信号ＥＢの
階段状の出力電圧を基準電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３と６個の
コンパレータで比較して、各コンパレータの出力信号Ｃ
Ｓａ，ＣＳｂ，ＣＳｃ，ＣＳｄ，ＣＳｅ，ＣＳｆを図示
していない電流指令値発生装置に入力し、この信号を起
動時の電流指令値の切り替えに使用すると、各信号の変
化はピッチλの間に１２個が発生し、電流と誘起電圧の
位相差をλ／１２以内とすることができるから、起動ト
ルクを大きくすることができる。
係を示すタイミングチャートで、信号ＥＡと信号ＥＢの
階段状の出力電圧を基準電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３と６個の
コンパレータで比較して、各コンパレータの出力信号Ｃ
Ｓａ，ＣＳｂ，ＣＳｃ，ＣＳｄ，ＣＳｅ，ＣＳｆを図示
していない電流指令値発生装置に入力し、この信号を起
動時の電流指令値の切り替えに使用すると、各信号の変
化はピッチλの間に１２個が発生し、電流と誘起電圧の
位相差をλ／１２以内とすることができるから、起動ト
ルクを大きくすることができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明になる磁気エンコーダは上記のよ
うな構成であるから、従来の加工技術に依り、より分解
度の高い磁気エンコーダを得ることができる他に、フラ
シレスモータの（ＣＳ）信号に利用すると（ＣＳ）信号
の数を増加せしめて、誘起電圧との位相差を小さく出来
るからブラシレスモータの起動トルクを大きく出来る効
果がある。
うな構成であるから、従来の加工技術に依り、より分解
度の高い磁気エンコーダを得ることができる他に、フラ
シレスモータの（ＣＳ）信号に利用すると（ＣＳ）信号
の数を増加せしめて、誘起電圧との位相差を小さく出来
るからブラシレスモータの起動トルクを大きく出来る効
果がある。
【図１】本発明の第１の実施例の回転部に設けた磁気記
録トラックと磁気検出器との相対関係を示す展開図であ
る。
録トラックと磁気検出器との相対関係を示す展開図であ
る。
【図２】本発明の磁気検出器の第１の信号処理回路であ
る。
る。
【図３】第１の信号処理回路の各部の電圧を示す波形図
である。
である。
【図４】従来より実施されている３相ブラシレスモータ
の（ＣＳ）信号発生装置の概念図で、磁気ドラムに設け
た磁気記録と磁気検出器との相関関係を示す展開図であ
る
の（ＣＳ）信号発生装置の概念図で、磁気ドラムに設け
た磁気記録と磁気検出器との相関関係を示す展開図であ
る
【図５】磁気検出器の信号を処理して得た（ＣＳ）信
号の波形図である。
号の波形図である。
【図６】ブラシレスモータの固定子巻線の誘起電圧であ
る。
る。
【図７】第２の信号処理回路である。
【図８】第２の信号処理回路の出力電圧波形図である。
【図９】従来技術による磁気エンコーダの概念を示す展
開図である。
開図である。
【図１０】従来技術による磁気エンコーダの電気回路図
である。
である。
１：回転部
２，２０，３０：磁気検出器
３，１３：電源
４：信号処理回路
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，Ｍｕ，Ｍｖ，Ｍ
ｗ：磁気記録トラック ＭＲ１，ＭＲ２，ＭＲ３，ＭＲ４，ＭＲ５，ＭＲ６，Ｍ
Ｒ７，ＭＲ８，Ｒａ１，Ｒａ２，Ｒｂ１， Ｒｂ２，
ＭＲｕ，ＭＲｖ，ＭＲｗ：ＭＲ素子 ２１，２２：オペアンプ ３１：磁気ドラム １０１〜１０６：コンパレータ ｅ１，ｅ２，ｅ３：基準電源 ＣＳｕ，ＣＳｖ，ＣＳｗ，ＣＳａ〜ＣＳｆ：通電制御信
号。
ｗ：磁気記録トラック ＭＲ１，ＭＲ２，ＭＲ３，ＭＲ４，ＭＲ５，ＭＲ６，Ｍ
Ｒ７，ＭＲ８，Ｒａ１，Ｒａ２，Ｒｂ１， Ｒｂ２，
ＭＲｕ，ＭＲｖ，ＭＲｗ：ＭＲ素子 ２１，２２：オペアンプ ３１：磁気ドラム １０１〜１０６：コンパレータ ｅ１，ｅ２，ｅ３：基準電源 ＣＳｕ，ＣＳｖ，ＣＳｗ，ＣＳａ〜ＣＳｆ：通電制御信
号。
Claims (3)
- 【請求項１】 移動体の進行方向と直角方向に一定の
巾のＮ極とＳ極の一対の着磁領域を有する磁気記録を、
該磁気記録と同じピッチを有する非着磁領域とを進行方
向に交互に設けた磁気記録トラックを、前記磁気記録ト
ラックの着磁領域と非着磁領域の合計のピッチをλとし
たときに、前記磁気記録トラックを、λ／３の位相で３
個を並行に配置し、前記各磁気記録トラックと空隙を介
して対向し、前記各磁気記録トラックの磁気記録を検出
する複数の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子と称する）を備
えた磁気検出器を配置し、前記複数のＭＲ素子の抵抗変
化により検出した信号を合成し、振幅が階段状の出力信
号を得るように構成したことを特徴とする磁気エンコー
ダ。 - 【請求項２】 前記３個の磁気記録トラックを第１の
磁気記録トラック群とし、前記第１の磁気記録トラック
群と同じ構成の第２の磁気記録トラック群を、第１の磁
気記録トラック群とλ／４の位相で並行に設け、第２の
磁気記録トラック群と空隙を介して対向し第１の磁気記
録トラック群の磁気記録を検出する第１の磁気検出器と
同じ構成の第２の磁気検出器を配設し、当該磁気検出器
により検出した信号を合成し、第２の階段状の出力信号
を得るように構成したことを特徴とする磁気エンコーダ
。 - 【請求項３】 ３相の巻線を有する固定子と、該固定
子と対向し回転自在に支承された永久磁石を有する回転
子を備えたブラシレスモータの通電制御信号（ＣＳ信号
）を発生させる磁気エンコーダにおいて、前記第１及び
第２の磁気記録トラック群に設けられた磁気記録の着磁
領域と非着磁領域の合計のピッチλを、前記ブラシレス
モータの回転子の永久磁石の一極対のピッチと同じとな
るように設け、第１の磁気検出器の出力を合成して得た
第１の信号出力を３個のコンパレータを一群とした第１
のコンパレータ群の各コンパレータの一方の端子に夫々
接続し、第２の磁気検出器の出力を合成して得た第２の
出力信号を、別の３個のコンパレータを一群とした第２
のコンパレータ群の各コンパレータの一方の端子に夫々
接続し、前記第１と第２のコンパレータ群の第１のコン
パレータの他の一方の端子に第１の基準電圧を、同じく
各コンパレータ群の第２のコンパレータの他の一方の端
子に第１の基準電圧より高い第２の基準電圧を、同じく
各コンパレータ群の第３のコンパレータの他の一方の端
子に第２の基準電圧より高い第３の基準電圧を夫々接続
し、前記６個のコンパレータより階段状の信号出力を得
るように構成した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 |
|---|---|---|---|
| JP11784791A JPH04323515A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 磁気エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11784791A JPH04323515A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 磁気エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04323515A true JPH04323515A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14721749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11784791A Pending JPH04323515A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 磁気エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04323515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010084806A1 (ja) * | 2009-01-21 | 2010-07-29 | アルプス電気株式会社 | 移動体検知装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5315342B1 (ja) * | 1971-05-14 | 1978-05-24 | ||
| JPS5882524A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-18 | Nec Corp | 半導体素子の製造方法 |
| JPS6444816A (en) * | 1987-08-14 | 1989-02-17 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | Magnetic rotary encoder |
| JPH01262414A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Hitachi Metals Ltd | 磁気式エンコーダ |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP11784791A patent/JPH04323515A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5315342B1 (ja) * | 1971-05-14 | 1978-05-24 | ||
| JPS5882524A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-18 | Nec Corp | 半導体素子の製造方法 |
| JPS6444816A (en) * | 1987-08-14 | 1989-02-17 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | Magnetic rotary encoder |
| JPH01262414A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Hitachi Metals Ltd | 磁気式エンコーダ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010084806A1 (ja) * | 2009-01-21 | 2010-07-29 | アルプス電気株式会社 | 移動体検知装置 |
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