JPH0445087B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0445087B2
JPH0445087B2 JP25446485A JP25446485A JPH0445087B2 JP H0445087 B2 JPH0445087 B2 JP H0445087B2 JP 25446485 A JP25446485 A JP 25446485A JP 25446485 A JP25446485 A JP 25446485A JP H0445087 B2 JPH0445087 B2 JP H0445087B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
magnetoresistive element
detection means
detection
detection signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP25446485A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62115317A (en
Inventor
Shuichi Honda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP25446485A priority Critical patent/JPS62115317A/en
Publication of JPS62115317A publication Critical patent/JPS62115317A/en
Publication of JPH0445087B2 publication Critical patent/JPH0445087B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転体または直線移動体等の可動体
に設けられた特定の1箇所あるいは複数箇所の特
定位置を検出するのに用いられる位置検出装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a positioning system used to detect one specific position or a plurality of specific positions provided on a movable body such as a rotating body or a linearly moving body. This invention relates to a detection device.

〔従来技術〕[Prior art]

一般に、回転ステージ、フロツピデイスク装置
等の如く回転体を有する機器においては、1回転
当りに1パルスのホームポジシヨン信号を必要と
し、また油圧、空圧シリンダ装置等の如き往復動
機器にあつてもストロークエンドを検出するため
に、ストロークエンド検出信号を必要とする。
Generally, devices with rotating bodies such as rotary stages and floppy disk devices require a home position signal of one pulse per rotation, and reciprocating devices such as hydraulic and pneumatic cylinder devices require a home position signal of one pulse per rotation. A stroke end detection signal is required to detect the stroke end.

このため、従来技術においては第8図ないし第
10図に示す回転位置検出装置が知られている。
For this reason, in the prior art, rotational position detection devices shown in FIGS. 8 to 10 are known.

図中、1は時計方向CWまたは反時計方向
CCWに回転する回転体で、該回転体1は例えば
フエライト、パーラロイ、純鉄等の磁性材料から
なり、その外周面には特定位置を示す突起1Aが
設けられている。2は回転センサで、該回転セン
サ2は磁気バイアスを与える永久磁石3と、該永
久磁石3のN極側の着磁面に回転体1の周面と対
向して所定寸法離間させて設けた2個の磁気抵抗
素子4,5とから構成され、該磁気抵抗素子4,
5の取付位置a,b間は例えば突起1Aとほぼ等
しい寸法となつている。そして、前記各磁気抵抗
素子4,5は第9図に示す如く直列接続され、端
子6,7間に電圧+Vinが印加され、磁気抵抗素
子4,5間の出力端子8から出力電圧Voutが導
出されるようになつている。
In the diagram, 1 is clockwise CW or counterclockwise
The rotating body 1 is a rotating body that rotates CCW, and is made of a magnetic material such as ferrite, perlerloy, pure iron, etc., and has a protrusion 1A on its outer circumferential surface that indicates a specific position. Reference numeral 2 denotes a rotation sensor, and the rotation sensor 2 includes a permanent magnet 3 that applies a magnetic bias, and is provided on the N-pole side magnetized surface of the permanent magnet 3 facing the circumferential surface of the rotating body 1 and spaced apart by a predetermined distance. It is composed of two magnetoresistive elements 4, 5, and the magnetoresistive elements 4,
The distance between the mounting positions a and b of 5 is, for example, approximately the same size as the projection 1A. The magnetoresistive elements 4 and 5 are connected in series as shown in FIG. 9, a voltage +Vin is applied between the terminals 6 and 7, and an output voltage Vout is derived from the output terminal 8 between the magnetoresistive elements 4 and 5. It is becoming more and more common.

ここで、磁気抵抗素子4,5は素子感磁面に直
交する磁束成分によつて抵抗値が変化するもの
で、回転体1の回転に伴なつて突起1Aが磁気抵
抗素子4または5と対向すると、永久磁石3から
の磁界は素子感磁面にほぼ直交して該突起1Aへ
と出るから、この状態で磁気抵抗素子4,5の抵
抗値が最も高くなる。従つて、磁気抵抗素子4,
5の抵抗変化により、出力端子8からの出力電圧
Voutは第10図に示すように磁気抵抗素子4取
付位置aでは最も低く、磁気抵抗素子5の取付位
置bでは最も高くなり、安定した出力電圧を得る
ことができる。
Here, the resistance value of the magnetoresistive elements 4 and 5 changes depending on the magnetic flux component perpendicular to the magnetic sensing surface of the element, and as the rotating body 1 rotates, the protrusion 1A faces the magnetoresistive element 4 or 5. Then, since the magnetic field from the permanent magnet 3 exits to the protrusion 1A almost perpendicular to the element's magnetic sensing surface, the resistance values of the magnetoresistive elements 4 and 5 become the highest in this state. Therefore, the magnetoresistive element 4,
Due to the change in resistance of 5, the output voltage from output terminal 8
As shown in FIG. 10, Vout is lowest at the mounting position a of the magnetoresistive element 4 and highest at the mounting position b of the magnetoresistive element 5, making it possible to obtain a stable output voltage.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

然るに、磁気抵抗素子4,5はその感度特性か
ら、外気温鳥が高温となると抵抗値の変化の割合
が小さくなるという性質を有している。このた
め、第10図において低温時の出力電圧の特性を
実線で示すVoutLとすると、高温時の出力電圧の
特性は一点鎖線で示すVoutHとなり、高温時の出
力振幅が小さくなるという特性を有している。
However, due to their sensitivity characteristics, the magnetoresistive elements 4 and 5 have a property that the rate of change in resistance value decreases when the outside temperature becomes high. Therefore, in Fig. 10, if the output voltage characteristic at low temperature is Vout L shown by the solid line, the output voltage characteristic at high temperature is Vout H shown by the dashed line, and the output amplitude at high temperature is small. have.

この結果出力電圧VoutHまたはVoutLをパルス
化してホームポジシヨン信号を得るために、所定
のスレツシユホールドレベルv1またはv2を設定し
パルス信号を出力するとき、仮りにスレツシユホ
ールドレベルv1についてみると、高温時のパルス
は区間lHで「H」レベルとなり、低温時パルスは
区間lLで「H」レベルとなる。従つて、高温時と
低温時ではパルス幅、立上り位置、立下り位置が
異つてしまい、正確なホームポジシヨン信号を出
力することができないという問題点がある。
As a result, when outputting a pulse signal by setting a predetermined threshold level v 1 or v 2 to obtain a home position signal by pulsing the output voltage Vout H or Vout L , suppose that the threshold level v Regarding 1 , the high temperature pulse becomes the "H" level in the interval lH , and the low temperature pulse becomes the "H" level in the interval lL . Therefore, there is a problem that the pulse width, rise position, and fall position differ between high and low temperatures, making it impossible to output an accurate home position signal.

本発明はこのような問題点に鑑みなされたもの
で、外気温度の影響を受けることなく、可動体の
回転位置または移動位置を高精度に検出しうるよ
うにした位置検出装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a position detection device that can detect the rotational position or movement position of a movable body with high precision without being affected by the outside temperature. be.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するために、本発明が採用す
る構成は、磁性材料により形成され、一または複
数の特定位置に凸部または凹溝が設けられた可動
体と、永久磁石に設けられ、該可動体の凸部また
は凹溝の移動方向幅寸法とほぼ等しい距離だけ離
間させた状態で、該可動体の特定位置と対向する
ように配設された2個一対の磁気抵抗素子からな
る第1、第2の検出手段と、該各検出手段から出
力される検出信号のスレツシユホールドレベルを
設定する第1、第2のスレツシユホールドレベル
設定手段と、前記第1、第2の検出手段からの検
出信号のレベルを該各スレツシユホールドレベル
設定手段による設定レベルとそれぞれ比較する第
1、第2の比較手段と、該各比較手段から出力さ
れる信号が前記可動体の凸部または凹溝を検出し
ていることを示す信号状態で共に一致したとき位
置検出信号をを出力する位置検出信号出力手段と
を備え、前記第1、第2の検出手段は一対の磁気
抵抗素子が直列接続されて中間位置が出力端子を
なすと共に、前記第1、第2の検出手段は電圧を
印加する端子間に並列に接続されており、かつ前
記第1、第2の検出手段の磁気抵抗素子は、前記
可動体の移動方向に対して、第1の検出手段の磁
気抵抗素子、第2の検出手段の磁気抵抗素子、第
1の検出手段の磁気抵抗素子、第2の検出手段の
磁気抵抗素子の順序で配置するようにしたことに
ある。
In order to solve the above problems, the configuration adopted by the present invention includes a movable body made of a magnetic material and provided with convex portions or grooves at one or more specific positions, and a permanent magnet provided with the movable body. a first pair of magnetoresistive elements arranged to face a specific position of the movable body and spaced apart by a distance approximately equal to the width dimension in the moving direction of the convex portion or groove of the movable body; , a second detection means, first and second threshold level setting means for setting the threshold level of the detection signal output from each of the detection means, and from the first and second detection means. first and second comparison means for respectively comparing the level of the detection signal of the detection signal with the level set by the respective threshold level setting means; and a position detection signal output means for outputting a position detection signal when both signal states coincide with each other, the first and second detection means having a pair of magnetoresistive elements connected in series. The intermediate position thereof forms an output terminal, and the first and second detecting means are connected in parallel between terminals to which a voltage is applied, and the magnetoresistive elements of the first and second detecting means are With respect to the moving direction of the movable body, the magnetoresistive element of the first detection means, the magnetoresistive element of the second detection means, the magnetoresistive element of the first detection means, and the magnetoresistive element of the second detection means. The reason is that they are arranged in order.

〔作用〕[Effect]

このように構成することにより、移動体が移動
するとき、第1、第2の検出手段は印加電圧の1/
2を中心として波形状の検出信号を導出するが、
この検出信号の中間位置は印加電圧の1/2の電圧
となり、かつ外気温度の影響による電圧変動も最
も小さな位置である。そして、第1、第2の検出
手段からの検出信号を第1、第2の比較手段によ
りスレツシユホールドレベル設定による設定レベ
ルと比較して、所定位置での立上り、立下る特性
を有する出力パルスを発生する。これにより、位
置検出信号出力手段は第1、第2の比較手段から
出力される出力パルスが可動体の凸部または凹溝
を検出している状態で共に一致したとき位置検出
信号を出力する。
With this configuration, when the moving body moves, the first and second detection means detect 1/1/2 of the applied voltage.
A waveform detection signal is derived centered on 2, but
The intermediate position of this detection signal has a voltage that is 1/2 of the applied voltage, and is also the position where voltage fluctuations due to the influence of outside temperature are the smallest. Then, the detection signals from the first and second detection means are compared with the set level by the threshold level setting by the first and second comparison means, and an output pulse having a characteristic of rising and falling at a predetermined position is generated. occurs. Thereby, the position detection signal output means outputs a position detection signal when the output pulses output from the first and second comparison means match while detecting a convex portion or a groove of the movable body.

この際、第1、第2の検出手段は可動体の凸部
または凹溝の移動方向幅寸法とほぼ等しい距離だ
け離間させた状態で、該可動体の特定位置と対向
するように配設された2個一対の磁気抵抗素子か
らなり、かつ可動体の移動方向に対して、第1の
検出手段の磁気抵抗素子、第2の検出手段の磁気
抵抗素子、第1の検出手段の磁気抵抗素子、第2
の検出手段の磁気抵抗素子の順序で配置されてい
る。この結果、位置検出信号出力手段で位置検出
信号を出力するのに際して、出力パルスが一致す
る範囲は第1の検出手段からの検出信号の中間位
置と第2の検出手段からの検出信号の中間位置の
間となり、外気温度の影響による電圧変動の最も
小さな位置検出信号を導出することができる。
At this time, the first and second detection means are disposed so as to face the specific position of the movable body and are spaced apart by a distance approximately equal to the width dimension in the moving direction of the convex portion or groove of the movable body. The magnetoresistive element of the first detection means, the magnetoresistive element of the second detection means, and the magnetoresistive element of the first detection means in the moving direction of the movable body. , second
The magnetoresistive elements of the detection means are arranged in this order. As a result, when the position detection signal output means outputs the position detection signal, the range in which the output pulses match is the intermediate position of the detection signal from the first detection means and the intermediate position of the detection signal from the second detection means. It is possible to derive a position detection signal with the smallest voltage fluctuation due to the influence of outside temperature.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について第1図ないし第
7図に基づいて説明する。なお、回転体について
は従来技術と変わるところがないので、その説明
を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7. Note that since there is no difference in the rotating body from the prior art, a description thereof will be omitted.

第1図ないし第4図は本発明の第1の実施例を
示す。
1 to 4 show a first embodiment of the invention.

同図において、11は回転センサで、該回転セ
ンサ11は磁気バイアスを与える永久磁石12
と、該永久磁石12のN極側着磁面に回転体1の
周面と対向し、かつ該回転体1の回転方向に位相
差をもつて配設された第1、第2の検出部13,
14とから構成されている。ここで、各検出部1
3,14はそれぞれ2個の磁気抵抗素子13Aと
13B、14Aと14Bから構成される。そし
て、各磁気抵抗素子13A,13B,14A,1
4Bは、回転体1の時計方向回転CWからみて、
13A→14A→13B→14Bの順序で取付け
られる。また、各磁気抵抗素子13A,13B,
14A,14Bは隣接する2個の磁気抵抗素子1
3Aと14A、14Aと13B、13Bと14B
がそれぞれ回転体1の突起1Aによつて同時に覆
われる位置に取付けられる。従つて、前記突起1
Aの回転方向幅寸法をd、各磁気抵抗素子13
A,14A,13B,14Bの取付位置をA、
B、C、Dとすると、AB間、BC間、CD間の寸
法はいずれもd/2に設定される。なお、本実施
例では、BC間の間隔小さくすることが位置検出
精度の向上につながるもので、実用上は突起1A
の回転方向幅寸法dとAC間、BC間の寸法とを実
質的に等しい値にすればよい。
In the figure, 11 is a rotation sensor, and the rotation sensor 11 has a permanent magnet 12 that provides a magnetic bias.
and first and second detection units disposed on the N-pole side magnetized surface of the permanent magnet 12 facing the circumferential surface of the rotating body 1 and having a phase difference in the rotational direction of the rotating body 1. 13,
It consists of 14. Here, each detection unit 1
3 and 14 are respectively composed of two magnetoresistive elements 13A and 13B, and 14A and 14B. And each magnetoresistive element 13A, 13B, 14A, 1
4B is viewed from the clockwise rotation CW of the rotating body 1,
They are installed in the order of 13A → 14A → 13B → 14B. Moreover, each magnetoresistive element 13A, 13B,
14A and 14B are two adjacent magnetoresistive elements 1
3A and 14A, 14A and 13B, 13B and 14B
are respectively mounted at positions covered by the protrusions 1A of the rotating body 1. Therefore, the protrusion 1
The width dimension in the rotational direction of A is d, and each magnetoresistive element 13
A, 14A, 13B, 14B mounting position A,
Assuming B, C, and D, the dimensions between AB, BC, and CD are all set to d/2. In addition, in this example, reducing the interval between BC leads to improved position detection accuracy, and in practice, protrusion 1A
The rotation direction width dimension d and the dimensions between AC and BC may be set to substantially equal values.

また、前記各検出部13,14は第2図、第3
図に示す如く各磁気抵抗素子13Aと13B、1
4Aと14Bがそれぞれ直列接続されると共に、
当該直列回路が端子15,16間に並列に挿入さ
れ、端子15から電圧+Vinを印加することによ
り、各磁気抵抗素子13Aと13B間、14Aと
14B間、即ち第1、第2の検出部13,14の
出力端子17,18から出力電圧Vout13,
Vout14を出力するようになつている。この際、
出力電圧Vout13,Vout14は、第4図イに示
す如くd/2の位相差を有している。
Further, each of the detection units 13 and 14 is shown in FIGS. 2 and 3.
As shown in the figure, each magnetoresistive element 13A, 13B, 1
4A and 14B are connected in series, and
The series circuit is inserted in parallel between the terminals 15 and 16, and by applying the voltage +Vin from the terminal 15, the voltage between each magnetoresistive element 13A and 13B and between 14A and 14B, that is, the first and second detection parts 13 , 14 output voltage Vout13,
It is designed to output Vout14. On this occasion,
The output voltages Vout13 and Vout14 have a phase difference of d/2 as shown in FIG. 4A.

第3図は前記各磁気抵抗素子を含む位置検出信
号出力回路の構成図を示す。同図において、1
9,20は第1、第2スレツシユホールドレベル
設定回路で、該各スレツシユホールドレベル設定
回路19,20は抵抗R1とR2、R3とR4からなる
直列接続をそれぞれ端子15,16間に挿入する
ことにより構成される。なお、スレツシユホール
ドレベル設定回路19,20はそれぞれのスレツ
シユホールドレベルVT(19),VT(20)を、VT(19)
R2/R1+R2×Vin、VT(20)=R4/R3+R4×Vinで決定し ている。第4図イのVout13,Vout14におい
ては、無信号時レベルが共に1/2Vinであるから、
VT(19)≧Vin/2、VT(20)≧Vin/2と設定し、Vout1 3、Vout14がそれぞれ1/2Vinより大きい間、
第4図ロ、第4図ハの如き信号を得るようにする
ものである。
FIG. 3 shows a configuration diagram of a position detection signal output circuit including each of the magnetoresistive elements. In the same figure, 1
Reference numerals 9 and 20 denote first and second threshold level setting circuits, and each threshold level setting circuit 19 and 20 connects a series connection of resistors R 1 and R 2 and R 3 and R 4 to terminals 15 and 20, respectively. It is constructed by inserting it between 16. Note that the threshold level setting circuits 19 and 20 set the respective threshold levels V T (19) and V T (20) as V T (19) =
It is determined by R 2 /R 1 +R 2 ×Vin, V T(20) =R 4 /R 3 +R 4 ×Vin. At Vout13 and Vout14 in Fig. 4A, the no-signal level is both 1/2Vin, so
Set V T(19) ≧Vin/2, V T(20) ≧Vin/2, and while Vout13 and Vout14 are each larger than 1/2Vin,
The signals shown in FIG. 4B and FIG. 4C are obtained.

21,22は例えばオペアンプからなる第1、
第2の比較回路で、第1の比較回路21は非反転
入力端子側や第1の検出部13の出力端子17と
接続されると共に、反転入力端子側が第1のスレ
ツシユホールドレベル設定回路19を接続され、
出力電圧のレベルが設定レベルより高いときに
は、第4図ロに示すように当該出力電圧と同レベ
ルの出力パルスVout21を出力する。一方、第
2の比較回路22は反転入力端子側が第2の検出
部14の出力端子18と接続されると共に、非反
転入力端子側が第2のスレツシユホールドレベル
設定回路20と接続され、出力電圧のレベルが設
定レベルより高いときには、第4図ハに示すよう
に当該出力電圧と逆レベルの出力パルスVout2
2出力する。
21 and 22 are, for example, first ports consisting of operational amplifiers;
In the second comparison circuit, the first comparison circuit 21 is connected to the non-inverting input terminal side and the output terminal 17 of the first detection section 13, and the inverting input terminal side is connected to the first threshold level setting circuit 19. connected,
When the level of the output voltage is higher than the set level, as shown in FIG. 4B, an output pulse Vout21 having the same level as the output voltage is output. On the other hand, the second comparison circuit 22 has its inverting input terminal side connected to the output terminal 18 of the second detection section 14, and its non-inverting input terminal side connected to the second threshold level setting circuit 20, so that the output voltage When the level of Vout2 is higher than the set level, as shown in Figure 4C, the output pulse Vout2 is at the opposite level to the output voltage.
Outputs 2.

23はアンド回路で、該アンド回路23の入力
側は前記各比較回路21,22の出力端子と接続
され、これらからの出力パルスVout21、Vout
22が一致したときのみ、出力端子24から第4
図ニに示す位置検出信号Vout23をパルス信号
として出力するようになつている。従つて、アン
ド回路23は本実施例による位置検出信号出力回
路を構成している。
23 is an AND circuit, the input side of the AND circuit 23 is connected to the output terminals of the respective comparison circuits 21 and 22, and output pulses Vout21 and Vout from these are connected.
22 match, the output from the output terminal 24 to the fourth
The position detection signal Vout23 shown in FIG. D is output as a pulse signal. Therefore, the AND circuit 23 constitutes a position detection signal output circuit according to this embodiment.

さらに、25はデレイタイプのフリツプフロツ
プ回路で、該フリツプフロツプ回路25はデータ
入力端子が比較回路21と接続されると共にクロ
ツク入力端子が比較回路22と接続されている。
従つて、フリツプフロツプ回路25はデータ入力
端子に信号が入力されている状態でクロツク入力
端子に信号が入力されたとき、出力端子Qから時
計方向回転CWを示す正転信号を出力し、これと
は逆の状態では出力端子から反時計方向回転
CCWを示す逆転信号を出力する。
Furthermore, 25 is a delay type flip-flop circuit, and the flip-flop circuit 25 has a data input terminal connected to the comparison circuit 21 and a clock input terminal connected to the comparison circuit 22.
Therefore, when a signal is input to the clock input terminal while a signal is input to the data input terminal, the flip-flop circuit 25 outputs a normal rotation signal indicating clockwise rotation CW from the output terminal Q. In the reverse state, the output terminal rotates counterclockwise.
Outputs a reverse signal indicating CCW.

本実施例はこのように構成されるが、次にこの
作動について述べる。
The present embodiment is configured as described above, and its operation will be described next.

いま、回転体1が時計方向CWに回転している
ものとすると、該回転体1の突起1Aは磁気抵抗
素子13A,13B,14A,14Bに対し、1
3A→14A→13B→14Bの順序で対面する
ことになり、各検出部13,14から第4図イに
示す出力電圧Vout13、Vout14を検出信号と
して出力する。この出力電圧Vout13、Vout1
4を比較回路21,22にそれぞれ入力すると、
その出力端子からは第4図ロ、第4図ハに示す如
き出力パルスVout21、Vout22を発生する。
さらに、これらの出力パルスVout21、Vout2
2をアンド回路23に入力すると、出力端子24
からは第4図ニに示す位置検出信号Vout23を
出力し、この信号Vout23がホームポジシヨン
信号等として用いられる。
Now, assuming that the rotating body 1 is rotating clockwise CW, the protrusion 1A of the rotating body 1 is 1
They face each other in the order of 3A→14A→13B→14B, and output voltages Vout13 and Vout14 shown in FIG. 4A are outputted as detection signals from each detection section 13 and 14. This output voltage Vout13, Vout1
4 is input to the comparator circuits 21 and 22, respectively.
Output pulses Vout21 and Vout22 as shown in FIG. 4B and FIG. 4C are generated from the output terminals.
Furthermore, these output pulses Vout21, Vout2
2 to the AND circuit 23, the output terminal 24
outputs a position detection signal Vout23 shown in FIG. 4D, and this signal Vout23 is used as a home position signal or the like.

さて、検出部13,14からの出力電圧Vout
13、Vout14は、従来技術によるものと同様
に、低温時には実線の如き出力電圧VoutL、
VoutLとなるが、高温時には点線の如き出力電
圧Vout13H,14Hとなる(第4図イ参照)。
Now, the output voltage Vout from the detection units 13 and 14
13. Vout14 is the output voltage VoutL as shown by the solid line at low temperature, as in the conventional technology,
However, when the temperature is high, the output voltages become Vout13H and Vout14H as shown by the dotted lines (see FIG. 4A).

然るに、第4図ニの特性線図で出力電圧Vout
13についてみると、「L」レベルから「H」レ
ベルに変化すべく平均電圧1/2Vinに該当する中
間位置P1は、検出部13を構成する磁気抵抗素
子13A,13Bの中間位置、即ち取付位置Bに
あたつている。この結果、上記中間位置P1では、
各磁気抵抗素子13A,13Bは同一の外気温度
の影響を受けることになるから、低温時の出力電
圧Vout13Lと高温時の出力電圧Vout13Hと間
での変動が最も小さい位置となつている。これに
対し、回転体1の突起1Aが磁気抵抗素子13A
に近づくとき、または該突起1Aが磁気抵抗素子
13Bから遠ざかるときにおいては、出力電圧
Vout13LとVout13Hとの間で大きな変動を生
じる。一方、出力電圧Vout14についても、中
間位置P2では出力電圧Vout14LとVout14H
の間での変動が最も小さい。従つて、出力パルス
Vout21は立上り特性で外気温度の影響が小さ
いが、立下り特性ではこの影響を大きく受ける。
逆に、出力パルスVout22では立下り特性で外
気温度の影響が小さい。
However, in the characteristic diagram of Figure 4 D, the output voltage Vout
13, the intermediate position P1 corresponding to the average voltage 1/2Vin for changing from the "L" level to the "H" level is the intermediate position of the magnetoresistive elements 13A and 13B that constitute the detection section 13, that is, the mounting position. It is in position B. As a result, at the intermediate position P1 ,
Since each magnetoresistive element 13A, 13B is affected by the same outside temperature, it is located at the position where the variation between the output voltage Vout13L at a low temperature and the output voltage Vout13H at a high temperature is the smallest. On the other hand, the protrusion 1A of the rotating body 1 is connected to the magnetoresistive element 13A.
or when the protrusion 1A moves away from the magnetoresistive element 13B, the output voltage
A large variation occurs between Vout13L and Vout13H . On the other hand, regarding the output voltage Vout14, the variation between the output voltages Vout14L and Vout14H is the smallest at the intermediate position P2 . Therefore, the output pulse
Vout21 has a rising characteristic and is less affected by the outside temperature, but a falling characteristic is greatly influenced by this.
Conversely, the output pulse Vout22 has a falling characteristic and is less affected by the outside temperature.

而して、アンド回路23からの位置検出信号
Vout23は、その立上り特性で出力パルスVout
21の立上り特性を利用し、立下り特性で出力パ
ルスVout22の立下り特性を利用するものであ
るから、当該位置検出信号Vout23は第4図ニ
に示す如く外気温の影響の少ない高精度なパルス
信号とすることができる。従つて、この位置検出
信号をホームポジシヨン信号等として用いるとき
には精度の高い制御が可能であり、また回転体1
が回転歯車である場合には歯形のピツチエラーを
許容し、高精度な回転センサとすることができ
る。
Therefore, the position detection signal from the AND circuit 23
Vout23 is the output pulse Vout due to its rising characteristic.
21 and the falling characteristic of the output pulse Vout22, the position detection signal Vout23 is a highly accurate pulse that is less affected by the outside temperature, as shown in FIG. 4D. It can be a signal. Therefore, when using this position detection signal as a home position signal, etc., highly accurate control is possible, and the rotating body 1
When the rotation gear is a rotating gear, a pitch error in the tooth profile can be tolerated, and a highly accurate rotation sensor can be obtained.

次に、第5図ないし第7図は本発明の第2の実
施例を示し、前述した第1の実施例と同一構成要
素には同一符号を付し、その説明を省略する。
Next, FIGS. 5 to 7 show a second embodiment of the present invention, in which the same components as those of the first embodiment described above are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

然るに、本実施例においても、回転センサ31
を永久磁石32と、回転体1の周面と対向し、か
つ該回転体1の回転方向に位相差をもつて配設さ
れた第1、第2の検出部33,34とから構成さ
れる。しかし、本実施例では各検出部33,34
をそれぞれ構成とする各対の磁気抵抗素子33A
と33B,34Aと34Bの配列を、回転体1の
時計方向回転CWからみて、33A→34B→3
3B→34Aの順序で取付けている点で異なる。
なお、第1の実施例に比較すると、磁気抵抗素子
31Aと34Bの配列が逆となつている。
However, also in this embodiment, the rotation sensor 31
is composed of a permanent magnet 32, and first and second detecting sections 33 and 34, which are arranged to face the circumferential surface of the rotating body 1 and have a phase difference in the rotational direction of the rotating body 1. . However, in this embodiment, each detection unit 33, 34
Each pair of magnetoresistive elements 33A each has a configuration of
The arrangement of 33B, 34A and 34B is 33A→34B→3 when viewed from the clockwise rotation CW of the rotating body 1.
The difference is that they are installed in the order of 3B → 34A.
Note that, compared to the first embodiment, the arrangement of the magnetoresistive elements 31A and 34B is reversed.

一方、各磁気抵抗素子33Aと33B、34A
と34Bの直列接続については、第6図に示すよ
うに端子15,16間に対し磁気抵抗素子33
A,34Aが端子15側に位置し、電圧+Vinが
印加されるようになつている。なお、本実施例
は、第1の実施例における磁気抵抗素子14A,
14Bの直列接続を逆接続とし、磁気抵抗素子1
4Bを端子15側に位置させた場合と等価であ
る。
On the other hand, each magnetoresistive element 33A, 33B, 34A
For series connection of 34B and 34B, as shown in FIG.
A and 34A are located on the terminal 15 side, and voltage +Vin is applied thereto. Note that in this embodiment, the magnetoresistive elements 14A and 14A in the first embodiment are
The series connection of 14B is reversely connected, and the magnetic resistance element 1
This is equivalent to the case where 4B is located on the terminal 15 side.

従つて、本実施例による回転センサ31の出力
電圧についてみると、第7図イに示すように検出
部33側では出力端子17からVout33を、検
出部34側では出力端子18からVout34をそ
れぞれ出力する。なお、この特性は第1の実施例
に比較し、出力電圧Vout34が平均電圧1/2Vin
に対して線対称となつた波形特性を有している。
Therefore, regarding the output voltage of the rotation sensor 31 according to this embodiment, as shown in FIG. do. Note that, compared to the first embodiment, this characteristic shows that the output voltage Vout34 is lower than the average voltage 1/2Vin.
It has waveform characteristics that are line symmetrical with respect to.

さらに、35,36は本実施例に用いる第1、
第2の比較回路で、これら比較回路35,36は
いずれも非反転入力端子側が検出部33,34の
出力端子17,18と接続され、反転入力端子側
がスレツシユホールドレベル設定回路19,20
と接続されている。従つて、各比較回路35,3
6からは出力電圧のレベルが設定レベルよりも高
いときのみ、第7図ロ、第7図ハに示す出力パル
スVout35、Vout36を出力する。かくして、
アンド回路23からは、出力パルスVout35の
立上り以後の「H」レベル区間と、出力パルス
Vout36の立下りまでの「H」レベルの区間と
間のみ、第7図ニに示す如き位置検出信号Vout
23を出力する。
Furthermore, 35 and 36 are the first,
In the second comparison circuit, the non-inverting input terminals of these comparison circuits 35 and 36 are connected to the output terminals 17 and 18 of the detection units 33 and 34, and the inverting input terminals of these comparison circuits 35 and 36 are connected to the threshold level setting circuits 19 and 20, respectively.
is connected to. Therefore, each comparison circuit 35, 3
6 outputs output pulses Vout35 and Vout36 shown in FIGS. 7B and 7C only when the output voltage level is higher than the set level. Thus,
From the AND circuit 23, the "H" level section after the rise of the output pulse Vout35 and the output pulse
Only during the period of "H" level until the fall of Vout36, the position detection signal Vout as shown in FIG.
Outputs 23.

本実施例はこのように構成されるが、比較回路
35から出力される出力パルスVout35の立上
り位置は出力電圧Vout33の中間位置P1(磁気抵
抗素子34Bの取付位置B′と対応)に該当し、
また比較回路36から出力される出力パルス
Vout36もその立下り位置は出力電圧Vout34
の中間位置P2(磁気抵抗素子33Bの取付位置
C′に対応)に該当する。この結果、アンド回路2
3からの位置検出信号Vout23は外気温度の影
響のない、高精度な信号とすることができる。
Although the present embodiment is configured as described above, the rising position of the output pulse Vout35 output from the comparator circuit 35 corresponds to the intermediate position P1 of the output voltage Vout33 (corresponding to the mounting position B' of the magnetoresistive element 34B). ,
Also, the output pulse output from the comparator circuit 36
Vout36 also falls at the output voltage Vout34
intermediate position P 2 (mounting position of magnetoresistive element 33B)
C′). As a result, AND circuit 2
The position detection signal Vout23 from 3 can be a highly accurate signal that is not affected by outside temperature.

なお、各実施例では可動体として回転体1を例
に挙げたが、ロツド等の軸状体、ラツク等の板状
体でもよい。また、回転体1には特定位置を示す
突起1Aを1箇所み設けるものとして述べたが、
複数箇所設けてもよく、また歯車のように全周に
わたつて歯形が設けられているものでもよい。
In each of the embodiments, the rotating body 1 is used as an example of the movable body, but it may also be a shaft-shaped body such as a rod or a plate-shaped body such as a rack. In addition, although it has been described that the rotating body 1 is provided with only one protrusion 1A indicating a specific position,
It may be provided at a plurality of locations, or it may be provided with tooth profiles over the entire circumference like a gear.

また、特定位置を示す手段としては突起に限る
ことなく、凹部ないし凹溝を設けたものでもよ
く、要は可動体の外面であつて検出手段と対向す
る位置に凹凸形状が設けられていればよいし、永
久磁石を置いてもよい。
Further, the means for indicating a specific position is not limited to a protrusion, and may be one having a recess or a groove.In short, as long as an uneven shape is provided on the outer surface of the movable body at a position facing the detection means. You can also place a permanent magnet.

さらに、各検出部13,14(33,34)の
配置については実施例に限ることなく、これらか
らの出力電圧について「H」レベル同士または
「L」レベル同士が重なりうような位相差をもつ
た出力電圧を発生する関係に配置すればよい。
Furthermore, the arrangement of the detection units 13, 14 (33, 34) is not limited to the embodiment, and the output voltages from these units may have a phase difference such that the “H” level or “L” level overlaps with each other. They may be arranged in a relationship that generates an output voltage.

さらにまた、位置検出信号出力回路について
は、実施例に限ることなく、種々の回路構成とし
うることは勿論である。
Furthermore, it goes without saying that the position detection signal output circuit is not limited to the embodiment and may have various circuit configurations.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の位置検出装置は以上詳細に述べた如く
であつて、磁気抵抗素子が受ける外気温度の影響
をなくし、高精度な位置検出信号を出力しうるよ
うに構成したから、可動体の回転角、移動位置を
正確に検出することができ、ホームポジシヨン信
号、回転数検出信号等に用いて好適である。
As described in detail above, the position detection device of the present invention eliminates the influence of outside temperature on the magnetoresistive element and is configured to output a highly accurate position detection signal. , the moving position can be detected accurately, and it is suitable for use as a home position signal, a rotation speed detection signal, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第4図は本発明の第1の実施例に
係り、第1図は本実施例による回転センサを示す
構成図、第2図は磁気抵抗素子の結線図、第3図
は位置検出信号出力回路の構成図、第4図は波形
線図にして、第4図イは各検出部の出力波形図、
第4図ロは第1の比較回路からの出力波形図、第
4図ハは第2の比較回路からの出力波形図、第4
図ニはアンド回路からの出力波形図、第5図ない
し第7図は本発明の第2の実施例に係り、第5図
は本実施例による回転センサを示す構成図、第6
図は位置検出信号出力回路の構成図、第7図は波
形線図にして、第7図イは各回転センサの出力波
形図、第7図ロは第1の比較回路からの出力波形
図、第7図ハは第2の比較回路からの出力波形
図、第7図ニはアンド回路からの出力波形図、第
8図ないし第10図は従来技術に係り、第8図は
従来技術による回転センサの構成図、第9図は磁
気抵抗素子の結線図、第10図は回転センサから
の出力波形図を示す。 1……回転体(可動体)、1A……突起(特定
位置)、11,31……回転センサ、12,32
……永久磁石、13,14,33,34……検出
部、13A,13B,14A,14B,33A,
33B,34A,34B……磁気抵抗素子、1
9,20……スレツシユホールドレベル設定回
路、21,22,35,36……比較回路、23
……アンド回路。
1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a configuration diagram showing a rotation sensor according to this embodiment, FIG. 2 is a wiring diagram of a magnetoresistive element, and FIG. 3 is a position diagram. The configuration diagram of the detection signal output circuit, Fig. 4 is a waveform diagram, and Fig. 4A is an output waveform diagram of each detection section.
Figure 4B is an output waveform diagram from the first comparison circuit, Figure 4C is an output waveform diagram from the second comparison circuit, and Figure 4C is an output waveform diagram from the second comparison circuit.
Figure D is an output waveform diagram from the AND circuit, Figures 5 to 7 relate to the second embodiment of the present invention, Figure 5 is a configuration diagram showing the rotation sensor according to the present embodiment, and Figure 6 is a diagram of the output waveform from the AND circuit.
The figure is a configuration diagram of the position detection signal output circuit, Figure 7 is a waveform diagram, Figure 7A is an output waveform diagram of each rotation sensor, Figure 7B is an output waveform diagram from the first comparison circuit, FIG. 7C is an output waveform diagram from the second comparison circuit, FIG. 7D is an output waveform diagram from the AND circuit, FIGS. 8 to 10 relate to the prior art, and FIG. FIG. 9 shows a configuration diagram of the sensor, FIG. 9 shows a wiring diagram of the magnetoresistive element, and FIG. 10 shows an output waveform diagram from the rotation sensor. 1... Rotating body (movable body), 1A... Protrusion (specific position), 11, 31... Rotation sensor, 12, 32
... Permanent magnet, 13, 14, 33, 34 ... Detection section, 13A, 13B, 14A, 14B, 33A,
33B, 34A, 34B... Magnetoresistive element, 1
9, 20... Threshold level setting circuit, 21, 22, 35, 36... Comparison circuit, 23
...AND circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 磁性材料により形成され、一または複数の特
定位置に凸部または凹溝が設けられた可動体と、
永久磁石に設けられ、該可動体の凸部または凹溝
の移動方向幅寸法とほぼ等しい距離だけ離間させ
た状態で、該可動体の特定位置と対向するように
配設された2個一対の磁気抵抗素子からなる第
1、第2の検出手段と、該各検出手段から出力さ
れる検出信号のスレツシユホールドレベル設定す
る第1、第2のスレツシユホールドレベル設定手
段と、前記第1、第2の検出手段からの検出信号
のレベルを該各スレツシユホールドレベル設定手
段による設定レベルとそれぞれ比較する第1、第
2の比較手段と、該各比較手段から出力される信
号が前記可動体の凸部または凹溝を検出している
ことを示す信号状態で共に一致したとき位置検出
信号を出力する位置検出信号出力手段とを備え、
前記第1、第2の検出手段は一対の磁気抵抗素子
が直列接続されて中間位置が出力端子をなすと共
に、前記第1、第2の検出手段は電圧を印加する
端子間に並列に接続されており、かつ前記第1、
第2の検出手段の磁気抵抗素子は、前記可動体の
移動方向に対して、第1の検出手段の磁気抵抗素
子、第2の検出手段の磁気抵抗素子、第1の検出
手段の磁気抵抗素子、第2の検出手段の磁気抵抗
素子の順序で配置する構成とした位置検出装置。
1. A movable body made of a magnetic material and provided with protrusions or grooves at one or more specific positions;
A pair of permanent magnets are provided on a permanent magnet and are arranged so as to face a specific position of the movable body with a distance approximately equal to the width dimension in the moving direction of the convex portion or groove of the movable body. first and second detection means each comprising a magnetoresistive element; first and second threshold level setting means for setting a threshold level of a detection signal output from each of the detection means; first and second comparing means for respectively comparing the level of the detection signal from the second detecting means with the level set by each of the threshold level setting means; and a position detection signal output means for outputting a position detection signal when the signal states that indicate that a convex portion or a concave groove are detected coincide with each other,
The first and second detection means include a pair of magnetoresistive elements connected in series, with an intermediate position serving as an output terminal, and the first and second detection means are connected in parallel between terminals to which a voltage is applied. and said first,
The magnetoresistive element of the second detection means includes the magnetoresistive element of the first detection means, the magnetoresistive element of the second detection means, and the magnetoresistive element of the first detection means with respect to the moving direction of the movable body. , a position detecting device having a structure in which the magnetoresistive elements of the second detecting means are arranged in this order.
JP25446485A 1985-11-13 1985-11-13 Position detector Granted JPS62115317A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25446485A JPS62115317A (en) 1985-11-13 1985-11-13 Position detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25446485A JPS62115317A (en) 1985-11-13 1985-11-13 Position detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62115317A JPS62115317A (en) 1987-05-27
JPH0445087B2 true JPH0445087B2 (en) 1992-07-23

Family

ID=17265388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25446485A Granted JPS62115317A (en) 1985-11-13 1985-11-13 Position detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62115317A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62115317A (en) 1987-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6940274B2 (en) Magnetic position detecting device
US6459261B1 (en) Magnetic incremental motion detection system and method
JPH0432970B2 (en)
JPH0445087B2 (en)
KR100835438B1 (en) Magnetic detector
JPS5918458A (en) Rotation detector
JPS5842412B2 (en) position detection device
JPH0125286Y2 (en)
JP3318843B2 (en) Position detector origin detection method and detection system
JP2650169B2 (en) Magnetic sensor
JPS6266116A (en) Rotary sensor
JP3120454B2 (en) MR type position detector
JPH01301113A (en) Signal processing circuit for magneto-resistance element
JP2810695B2 (en) Zero detection method for incremental magnetic encoder
JP2596216B2 (en) Four-phase differential rotation sensor
JPS6032996B2 (en) magnetoresistive device
JPH0445090B2 (en)
JPH061200B2 (en) Linear encoder
JP2502962B2 (en) Position sensor with reference position detection function
JP3039223B2 (en) Magnetic encoder
JPS5852878Y2 (en) Transistor motor drive circuit
JPH01156620A (en) Device for detecting speed of revolution
JPS59204768A (en) Tachometer
JPS6111982Y2 (en)
KR900003440Y1 (en) Generator of rotation signal

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term