JPH04355319A - リニアエンコーダ - Google Patents
リニアエンコーダInfo
- Publication number
- JPH04355319A JPH04355319A JP17428891A JP17428891A JPH04355319A JP H04355319 A JPH04355319 A JP H04355319A JP 17428891 A JP17428891 A JP 17428891A JP 17428891 A JP17428891 A JP 17428891A JP H04355319 A JPH04355319 A JP H04355319A
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- JP
- Japan
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- magnet piece
- linear encoder
- pitch
- magnetic field
- elements
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- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- 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、磁石片の移動に伴いホ
ール素子及び磁気抵抗素子によって磁界の変化を検出す
るためのリニアエンコーダに関する。
ール素子及び磁気抵抗素子によって磁界の変化を検出す
るためのリニアエンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エンコーダとしては、リニア
エンコーダ及びロータリエンコーダが知られている。リ
ニアエンコーダは長さを測定する際に使用されているの
に対し、ロータリエンコーダは角度を測定する際に使用
されている。
エンコーダ及びロータリエンコーダが知られている。リ
ニアエンコーダは長さを測定する際に使用されているの
に対し、ロータリエンコーダは角度を測定する際に使用
されている。
【０００３】これら２つは、本質的には同じであり、エ
ンコーダの配列が直線上か円周上かの相違があるだけで
ある。また、エンコーダの種類としては、光を利用した
光電式の他に、磁気又は電磁誘導を利用したもの等があ
る。ところで、長さや角度の読取り測定のための目盛の
製作にあっては、その細分化に製造上の限度がある。こ
のため、最小測定限度は目盛の細分化の限界によって定
められている。
ンコーダの配列が直線上か円周上かの相違があるだけで
ある。また、エンコーダの種類としては、光を利用した
光電式の他に、磁気又は電磁誘導を利用したもの等があ
る。ところで、長さや角度の読取り測定のための目盛の
製作にあっては、その細分化に製造上の限度がある。こ
のため、最小測定限度は目盛の細分化の限界によって定
められている。
【０００４】図５は、上述したエンコーダのうちリニア
エンコーダの一例を示すもので、磁石片１には着磁ピッ
チがλとされたＮ極及びＳ極が交互に配設されている。 磁石片１の近傍には、磁気センサとしてのホール素子（
Ｈ１ ）４が配置されている。そして、磁石片１が矢印
方向に移動すると、磁界の変化が検出される。この磁界
の変化は、アンプ２によって増幅された後、波形成形回
路３によって成形されて出力される。
エンコーダの一例を示すもので、磁石片１には着磁ピッ
チがλとされたＮ極及びＳ極が交互に配設されている。 磁石片１の近傍には、磁気センサとしてのホール素子（
Ｈ１ ）４が配置されている。そして、磁石片１が矢印
方向に移動すると、磁界の変化が検出される。この磁界
の変化は、アンプ２によって増幅された後、波形成形回
路３によって成形されて出力される。
【０００５】したがって、このような着磁ピッチλの磁
界の変化に基づき、λ／２毎に被検出物等の位置が検出
されるようになっている。
界の変化に基づき、λ／２毎に被検出物等の位置が検出
されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のリニアエンコーダにおいては、被検出物等の位置を
更に細かく検出しようとした場合、磁石片１における着
磁ピッチλを更に小さくする必要がある。しかしながら
、着磁ピッチλの細分化には製造上の限度があるため、
リニアエンコーダにおける被検出物等の位置の微小量の
測定に限界があった。
来のリニアエンコーダにおいては、被検出物等の位置を
更に細かく検出しようとした場合、磁石片１における着
磁ピッチλを更に小さくする必要がある。しかしながら
、着磁ピッチλの細分化には製造上の限度があるため、
リニアエンコーダにおける被検出物等の位置の微小量の
測定に限界があった。
【０００７】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、微小量の測定を行うことのできるリニアエ
ンコーダを提供することを目的とする。
れたもので、微小量の測定を行うことのできるリニアエ
ンコーダを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、Ｎ極及びＳ極が交互に配置された磁石片
の移動に伴いホール素子によって磁界の変化を検出する
ことにより、被検出物の位置を検出するリニアエンコー
ダにおいて、前記ホール素子を前記磁石片の検出面に対
して平行に所定のピッチを持たせて複数併設させ、これ
ら併設された各ホール素子の検出結果の位相差に基づき
、前記被検出物の位置を検出するようになされたことを
特徴とする。
成するために、Ｎ極及びＳ極が交互に配置された磁石片
の移動に伴いホール素子によって磁界の変化を検出する
ことにより、被検出物の位置を検出するリニアエンコー
ダにおいて、前記ホール素子を前記磁石片の検出面に対
して平行に所定のピッチを持たせて複数併設させ、これ
ら併設された各ホール素子の検出結果の位相差に基づき
、前記被検出物の位置を検出するようになされたことを
特徴とする。
【０００９】また本発明は、磁気抵抗素子の場合、前記
磁石片の着磁方向が厚さ方向とされているとともに、前
記磁石片の検出面側が凹凸形状とされていることを特徴
とする。
磁石片の着磁方向が厚さ方向とされているとともに、前
記磁石片の検出面側が凹凸形状とされていることを特徴
とする。
【００１０】
【作用】本発明のリニアエンコーダでは、ホール素子を
磁石片の検出面に対し所定のピッチを持たせて平行に複
数併設させ、これら併設された各ホール素子の検出結果
の位相差に基づき、被検出物の位置を検出するようにし
たので、併設すべきホール素子の数及び併設ピッチに応
じて検出ピッチを更に細分化することができる。
磁石片の検出面に対し所定のピッチを持たせて平行に複
数併設させ、これら併設された各ホール素子の検出結果
の位相差に基づき、被検出物の位置を検出するようにし
たので、併設すべきホール素子の数及び併設ピッチに応
じて検出ピッチを更に細分化することができる。
【００１１】また、磁気抵抗素子使用のリニアエンコー
ダでは、磁石片の着磁方向を厚さ方向とするとともに、
磁石片の検出面側を凹凸形状としたので、磁石片の着磁
を容易に行うことができるばかりか、磁界の変化を容易
且つ確実に検出することができる。
ダでは、磁石片の着磁方向を厚さ方向とするとともに、
磁石片の検出面側を凹凸形状としたので、磁石片の着磁
を容易に行うことができるばかりか、磁界の変化を容易
且つ確実に検出することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。なお、以下に説明する図において、図５と
共通する部分には同一符号を付し重複する説明を省略す
る。
て説明する。なお、以下に説明する図において、図５と
共通する部分には同一符号を付し重複する説明を省略す
る。
【００１３】図１は、本発明のリニアエンコーダの一実
施例を示すもので、磁石片１には着磁ピッチがλとされ
たＮ極及びＳ極が交互に配設されている。磁石片１の検
出面側近傍には、磁気センサとしてのホール素子（Ｈ１
）４及びホール素子（Ｈ２ ）５が配置されている。 各ホール素子（Ｈ１ ）４とホール素子（Ｈ２ ）５と
のピッチは、λ／４とされている。
施例を示すもので、磁石片１には着磁ピッチがλとされ
たＮ極及びＳ極が交互に配設されている。磁石片１の検
出面側近傍には、磁気センサとしてのホール素子（Ｈ１
）４及びホール素子（Ｈ２ ）５が配置されている。 各ホール素子（Ｈ１ ）４とホール素子（Ｈ２ ）５と
のピッチは、λ／４とされている。
【００１４】各ホール素子（Ｈ１ ）４及びホール素子
（Ｈ２ ）５には、アンプ２を介して波形成形回路３が
接続されている。このような構成のリニアエンコーダで
は、磁石片１が矢印方向に移動すると、λ／４ピッチで
配置された各ホール素子（Ｈ１ ）４及びホール素子（
Ｈ２ ）５によってその磁界の変化が検出される。この
磁界の変化は、アンプ２によって増幅された後、波形成
形回路３によって成形された後、各ホール素子４，５に
対応したＨ１ ，Ｈ２ 出力が得られる。
（Ｈ２ ）５には、アンプ２を介して波形成形回路３が
接続されている。このような構成のリニアエンコーダで
は、磁石片１が矢印方向に移動すると、λ／４ピッチで
配置された各ホール素子（Ｈ１ ）４及びホール素子（
Ｈ２ ）５によってその磁界の変化が検出される。この
磁界の変化は、アンプ２によって増幅された後、波形成
形回路３によって成形された後、各ホール素子４，５に
対応したＨ１ ，Ｈ２ 出力が得られる。
【００１５】したがって、この例では、Ｈ１ ，Ｈ２
出力のλ／４の位相差毎に磁界の変化を検出することが
できる。図２は、図１のリニアエンコーダの構成を変え
た場合の他の実施例を示すもので、同図に示すものは３
個のホール素子（Ｈ１ ）４，（Ｈ２ ）５，（Ｈ３
）６が備えられている。各ホール素子（Ｈ１ ）４，（
Ｈ２ ）５，（Ｈ３ ）６のピッチは、λ／６とされて
いる。
出力のλ／４の位相差毎に磁界の変化を検出することが
できる。図２は、図１のリニアエンコーダの構成を変え
た場合の他の実施例を示すもので、同図に示すものは３
個のホール素子（Ｈ１ ）４，（Ｈ２ ）５，（Ｈ３
）６が備えられている。各ホール素子（Ｈ１ ）４，（
Ｈ２ ）５，（Ｈ３ ）６のピッチは、λ／６とされて
いる。
【００１６】このような構成のリニアエンコーダでは、
磁石片１が矢印方向に移動すると、λ／６ピッチで配置
された３個のホール素子（Ｈ１ ）４，（Ｈ２ ）５，
（Ｈ３ ）６によってその磁界の変化が検出される。こ
の磁界の変化は、アンプ２によって増幅された後、波形
成形回路３によって成形された後、各ホール素子４，５
，６に対応したＨ１ ，Ｈ２ ，Ｈ３ 出力が得られる
。
磁石片１が矢印方向に移動すると、λ／６ピッチで配置
された３個のホール素子（Ｈ１ ）４，（Ｈ２ ）５，
（Ｈ３ ）６によってその磁界の変化が検出される。こ
の磁界の変化は、アンプ２によって増幅された後、波形
成形回路３によって成形された後、各ホール素子４，５
，６に対応したＨ１ ，Ｈ２ ，Ｈ３ 出力が得られる
。
【００１７】したがって、この実施例では、Ｈ１ ，Ｈ
２ ，Ｈ３ 出力のλ／６の位相差毎に磁界の変化を検
出することができる。このように、これらの実施例では
、磁石片１の検出面側近傍にホール素子４，５又は６を
それぞれ所定ピッチで併設させ、これらホール素子４，
５又は６に対応したＨ１ ，Ｈ２ 又はＨ３ 出力を得
るようにし、これらの位相差に基づいて被検物の位置を
検出するようにした。したがって、併設すべきホール素
子の数及びこれらホール素子の併設ピッチに応じて検出
ピッチを更に細分化することができる。
２ ，Ｈ３ 出力のλ／６の位相差毎に磁界の変化を検
出することができる。このように、これらの実施例では
、磁石片１の検出面側近傍にホール素子４，５又は６を
それぞれ所定ピッチで併設させ、これらホール素子４，
５又は６に対応したＨ１ ，Ｈ２ 又はＨ３ 出力を得
るようにし、これらの位相差に基づいて被検物の位置を
検出するようにした。したがって、併設すべきホール素
子の数及びこれらホール素子の併設ピッチに応じて検出
ピッチを更に細分化することができる。
【００１８】なお、これらの実施例においては、ホール
素子を２個あるいは３個併設させた場合について説明し
たが、この例に限らずホール素子を４個以上併設させる
ようにしてもよい。
素子を２個あるいは３個併設させた場合について説明し
たが、この例に限らずホール素子を４個以上併設させる
ようにしてもよい。
【００１９】図３は、図１及び図２における構成を変え
た場合の他の実施例を示すものである。同図に示すよう
に、リニアエンコーダの磁石片１Ａは、磁気抵抗素子（
ＭＲ１）４ａ側の面が山切カットの形状とされている。 磁石片１Ａにおける着磁方向は、たとえば山切カット側
がＳ極とされ、他方側がＮ極とされている。山切カット
側の先端部１ａ間のピッチはλとされている。
た場合の他の実施例を示すものである。同図に示すよう
に、リニアエンコーダの磁石片１Ａは、磁気抵抗素子（
ＭＲ１）４ａ側の面が山切カットの形状とされている。 磁石片１Ａにおける着磁方向は、たとえば山切カット側
がＳ極とされ、他方側がＮ極とされている。山切カット
側の先端部１ａ間のピッチはλとされている。
【００２０】このような構成のリニアエンコーダでは、
磁石片１Ａが矢印方向に移動すると、磁気抵抗素子（Ｍ
Ｒ１ ）４ａによってその磁界の変化が検出される。こ
の磁界の変化は、アンプ２によって増幅され、波形成形
回路３によって成形された後、磁気抵抗素子（ＭＲ１
）４ａに対応した周期λのＨ１ 出力が得られる。
磁石片１Ａが矢印方向に移動すると、磁気抵抗素子（Ｍ
Ｒ１ ）４ａによってその磁界の変化が検出される。こ
の磁界の変化は、アンプ２によって増幅され、波形成形
回路３によって成形された後、磁気抵抗素子（ＭＲ１
）４ａに対応した周期λのＨ１ 出力が得られる。
【００２１】図４は、図３の磁石片１Ａの形状を変えた
場合の他の実施例を示すもので、同図に示すように、リ
ニアエンコーダの磁石片１Ｂは、磁気抵抗素子（ＭＲ１
）４ａ側の面がピッチλの間隔でカットとされている
。磁石片１Ｂにおける着磁方向は、図３の磁石片１Ａと
同様に厚さ方向とされている。
場合の他の実施例を示すもので、同図に示すように、リ
ニアエンコーダの磁石片１Ｂは、磁気抵抗素子（ＭＲ１
）４ａ側の面がピッチλの間隔でカットとされている
。磁石片１Ｂにおける着磁方向は、図３の磁石片１Ａと
同様に厚さ方向とされている。
【００２２】このような構成のリニアエンコーダでは、
磁石片１Ｂが矢印方向に移動すると、磁気抵抗素子（Ｍ
Ｒ１ ）４ａによってその磁界の変化が検出される。こ
の磁界の変化は、図３のリニアエンコーダと略同様に磁
気抵抗素子４ａに対応した周期λのＨ１ 出力が得られ
る。
磁石片１Ｂが矢印方向に移動すると、磁気抵抗素子（Ｍ
Ｒ１ ）４ａによってその磁界の変化が検出される。こ
の磁界の変化は、図３のリニアエンコーダと略同様に磁
気抵抗素子４ａに対応した周期λのＨ１ 出力が得られ
る。
【００２３】このように、これらの実施例では、リニア
エンコーダの磁石片１Ａ，１Ｂの着磁方向をそれぞれ厚
み方向とするとともに、磁気抵抗素子４ａ側に対向する
側を山切カット形状あるいは矩形カット形状としてその
磁界の変化を周期λのＨ１ 出力として得るようにした
。
エンコーダの磁石片１Ａ，１Ｂの着磁方向をそれぞれ厚
み方向とするとともに、磁気抵抗素子４ａ側に対向する
側を山切カット形状あるいは矩形カット形状としてその
磁界の変化を周期λのＨ１ 出力として得るようにした
。
【００２４】したがって、着磁方向が厚み方向とされる
ことにより、図１及び図２におけるＮ極及びＳ極が交互
に着磁された磁石片１の着磁方法に比べて非常に簡単に
着磁することができる。また、リニアエンコーダの磁石
片１Ａあるいは１Ｂの厚み方向における一方を山切カッ
トあるいは矩形カットとすることにより、凹凸を持たせ
るようにしたので、磁界の変化を容易に持たせることが
できる。更に、磁石片１Ａ又は１Ｂにおける磁気抵抗素
子４ａ側に対向する側を、たとえばプラスチックマグネ
ットとすることにより、その成形が容易となる。したが
って、図３及び図４に示す山切状及び矩形状に限らず、
円弧状等のように他の形状としてもよい。
ことにより、図１及び図２におけるＮ極及びＳ極が交互
に着磁された磁石片１の着磁方法に比べて非常に簡単に
着磁することができる。また、リニアエンコーダの磁石
片１Ａあるいは１Ｂの厚み方向における一方を山切カッ
トあるいは矩形カットとすることにより、凹凸を持たせ
るようにしたので、磁界の変化を容易に持たせることが
できる。更に、磁石片１Ａ又は１Ｂにおける磁気抵抗素
子４ａ側に対向する側を、たとえばプラスチックマグネ
ットとすることにより、その成形が容易となる。したが
って、図３及び図４に示す山切状及び矩形状に限らず、
円弧状等のように他の形状としてもよい。
【００２５】なお、これらの実施例においては、磁気抵
抗素子４ａを１個とした場合について説明したが、この
例に限らずたとえば磁気抵抗素子を図１に示したように
２個とし、たとえば各磁気抵抗素子の併設ピッチをλ／
２とした場合には、λ／２周期の出力を得ることができ
る。また、たとえば３個あるいは４個とし、それぞれの
併設ピッチをたとえばλ／３あるいはλ／４とした場合
には、それぞれλ／３あるいはλ／４の周期の出力を得
ることができる。
抗素子４ａを１個とした場合について説明したが、この
例に限らずたとえば磁気抵抗素子を図１に示したように
２個とし、たとえば各磁気抵抗素子の併設ピッチをλ／
２とした場合には、λ／２周期の出力を得ることができ
る。また、たとえば３個あるいは４個とし、それぞれの
併設ピッチをたとえばλ／３あるいはλ／４とした場合
には、それぞれλ／３あるいはλ／４の周期の出力を得
ることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のリニアエ
ンコーダによれば、ホール素子を磁石片の検出面に対し
て平行に所定のピッチを持たせて複数併設させ、これら
併設された各ホール素子の検出結果の位相差に基づき、
被検出物の位置を検出するようにしたので、併設すべき
ホール素子の数及び併設ピッチに応じて検出ピッチを更
に細分化することができる。また、磁気抵抗素子の場合
、磁石片の着磁方向を厚さ方向とするとともに、磁石片
の検出面側を凹凸形状としたので、磁石片の着磁を容易
に行うことができるばかりか、磁界の変化を容易且つ確
実に検出することができる。その結果、微小量の測定を
行うことができる。
ンコーダによれば、ホール素子を磁石片の検出面に対し
て平行に所定のピッチを持たせて複数併設させ、これら
併設された各ホール素子の検出結果の位相差に基づき、
被検出物の位置を検出するようにしたので、併設すべき
ホール素子の数及び併設ピッチに応じて検出ピッチを更
に細分化することができる。また、磁気抵抗素子の場合
、磁石片の着磁方向を厚さ方向とするとともに、磁石片
の検出面側を凹凸形状としたので、磁石片の着磁を容易
に行うことができるばかりか、磁界の変化を容易且つ確
実に検出することができる。その結果、微小量の測定を
行うことができる。
【図１】本発明のリニアエンコーダの一実施例を示す図
である。
である。
【図２】図１のリニアエンコーダの構成を変えた場合の
他の実施例を示す図である。
他の実施例を示す図である。
【図３】図１及び図２の磁石片の形状を変えた場合の他
の実施例を示す図である。
の実施例を示す図である。
【図４】図３の磁石片の形状を変えた場合の他の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】従来のリニアエンコーダの一例を示す図である
。
。
１，１Ａ，１Ｂ 磁石片
２ アンプ
３ 波形成形回路
４，５，６ ホール素子
４ａ 磁気抵抗素子
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｎ極及びＳ極が交互に配置された磁石
片の移動に伴いホール素子によって磁界の変化を検出す
ることにより、被検出物の位置を検出するリニアエンコ
ーダにおいて、前記ホール素子を前記磁石片の検出面に
対して平行に所定のピッチを持たせて複数併設させ、こ
れら併設された各ホール素子の検出結果の位相差に基づ
き、前記被検出物の位置を検出するようになされたこと
を特徴とするリニアエンコーダ。 - 【請求項２】 前記磁石片の着磁方向が厚さ方向とさ
れているとともに、前記磁石片の検出面側が凹凸形状と
されていることを特徴とする請求項１記載のリニアエン
コーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17428891A JPH04355319A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | リニアエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17428891A JPH04355319A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | リニアエンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355319A true JPH04355319A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=15976059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17428891A Pending JPH04355319A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | リニアエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04355319A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012025269A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Yuhshin Co Ltd | 電動ステアリングロック装置 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP17428891A patent/JPH04355319A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012025269A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Yuhshin Co Ltd | 電動ステアリングロック装置 |
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