JPH0448215A - 角度検出器 - Google Patents

角度検出器

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Publication number
JPH0448215A
JPH0448215A JP15911290A JP15911290A JPH0448215A JP H0448215 A JPH0448215 A JP H0448215A JP 15911290 A JP15911290 A JP 15911290A JP 15911290 A JP15911290 A JP 15911290A JP H0448215 A JPH0448215 A JP H0448215A
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JP
Japan
Prior art keywords
angle
read
rotating body
signals
digital signal
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Pending
Application number
JP15911290A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Nango
南郷 康司
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH0448215A publication Critical patent/JPH0448215A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転軸の回転角度を検出する角度検出器に関す
る。
〔従来の技術〕
従来の角度検出器では、回転軸の回転角の相対値を検出
し基準点からの角度を検出するか、又は、角度の分解能
に合わせた数の磁化パターンを持ついくつかの着磁体を
設けその着磁体ごとに磁気抵抗効果素子を配置して回転
角を検出していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の角度検出器では、相対値検出となってい
るものは初期動作で基準点を定める必要があり、しかも
−度電源断等でリセットされると、現状の角度が検出で
きないため、基準点を再設定する必要があるという欠点
があり、もう一方の絶対値検出のものは分解能を上げよ
うとすると多数の磁気抵抗効果素子を必要とし、小型化
できないという欠点がある。
本発明の目的は、リセット時に基準点を再設定する必要
がなく且つ回転角の検出部分を小型化できる角度検出器
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の角度検出器は、1つの磁化パターンを有し回転
角度の測定対象である回転軸に取付けられる回転体と、
前記回転体から漏洩する磁界により電気抵抗が変化し9
0度の位相差を有する2つの電位変化のアナログ信号を
発生する磁気抵抗効果素子と、前記2つのアナログ信号
をそれぞれ増幅する第1及び第2の増幅器と、前記第1
及び第2の増幅器によって増幅されたアナログ信号をデ
ィジタル信号にそれぞれ変換する第1及び第2のA/D
変換器と、前記ディジタル信号に対応する角度データ及
び制御プログラムを記憶している読取専用記憶装置と、
前記第1及び第2のA/D変換器から出力されるそれぞ
れのディジタル信号を読取り、前記読取専用記憶装置に
記憶されている前記角度データと比較照合し測定結果を
出力する中央処理装置とを備えた構成である。
又、本発明の角度検出器は、1つの磁化パターンを有し
回転角度の測定対象である回転軸に取付けられる回転体
と、前記回転体から漏洩する磁界により電気抵抗が変化
し90度の位相差を有する2つの電位変化のアナログ信
号を発生する磁気抵抗効果素子と、前記2つのアナログ
信号の一方を増幅する増幅器と、所定の基準電圧と前記
2つのアナログ信号の他の一方とを比較しディジタル信
号に変換する比較器と、前記増幅器によって増幅された
アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器
と、前記ディジタル信号に対応する角度データ及び制御
プログラムを記憶している読取専用記憶装置と、前記A
/D変換器及び前記比較器から出力されるそれぞれのデ
ィジタル信号を読取り、前記読取専用記憶装置に記憶さ
れている前記角度データと比較照合し測定結果を出力す
る中央処理装置とを備える構成としてもよい。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
本発明の一実施例を示す第1図を参照すると、角度検出
器は、1つの磁化パターンを有し回転角度の測定対象で
ある回転軸に取付けられる回転体lと、回転体1から漏
洩する磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子
2と、二組の差動増幅器4と、二組のA/D変換器5と
、中央処理装置(CPU)6aと、読取専用記憶装! 
(ROM)7aとを備え、それぞれの差動増幅器4には
定電圧源3が接続されている。
回転体1から回転角に応じた磁界が漏洩し、その磁界に
より電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子2は90度の
位相差がある2つの電位変化の信号V、、Vbを発生す
る。信号V、、Vbは差動増幅器4と定電圧源3により
オフセットが補正され、電位変化の信号が増幅される。
A/D変換器5はその増幅されたアナログ信号をディジ
タル信号a、bに変換しCPU6aへ出力する。CPU
6aはディジタル信号a、bを解読処理し、そのディジ
タル信号に対応する角度データをROM7aから読出し
出力する。ROM7aは結果を出力するための制御に必
要な基本プログラムと、前述したディジタル信号a、b
に対して照合される角度データとを記憶している。
第2図は磁気抵抗効果素子の回路構成を示す図であり、
本回路では、回転体1の磁界の強さに応じて変化する電
位変化を4つの磁気抵抗素子2a〜2dで構成するブリ
ッジの中点から取出し、90度の位相差がある2つの電
位変化のアナログ信号V 、 、 V bを発生させる
第3図は磁気抵抗効果素子の磁気抵抗パターン8の一例
を示す図であり、P、〜Pdはそれぞれ第2図における
V、、Vb、Vce及び地気に対応する。
第4図は磁気抵抗効果素子により発生した電位変化と回
転体の回転角との関係を表わした図であり、第2図にお
けるブリッジの中点から出力される90度位相差がある
電位変化Va、Vbが示されている。
第5図はCPU6aの制御プログラムの処理の流れを示
すフローチャートである。以下に、第5図を用いて処理
の流れを説明する。
初めに、2つのディジタル信号の一方のデータ(以下デ
ータaと表わす)を読取り(ステップ20)、もう一方
のディジタル信号のデータ(以下データbと表わす)を
読取る(ステップ21〉0次に、データaに対応する角
度データをROM7aから読出す(ステップ22)、デ
ータaに対応する角度データは、回転体の回転角に応じ
て1つ又は2つ存在し、以下、この角度データをA工、
A2とする。
同様にデータbに対応する角度データく以下、この角度
データをB□、B2とする)を読出しくステップ23)
、次に、’A1.A2 Jと「Bl + B2 Jとで
お互いに値の近い角度データを選択する(ステップ24
)、ここで、データa及びbに雑音等が含まれている可
能性があるため、ステップ24で選択した2つの角度デ
ータA及びBを(A+B)/2という計算で角度データ
を補正する(ステップ25)、そして、この補正された
角度データを外部へ出力しくステップ26)、ステップ
20へ戻り、動作電源を停止させるまで前述したと同様
な手順で繰返し実行する。
本発明の他の実施例を示す第6図を参照すると、角度検
出器は、1つの磁化パターンを有し回転角度の測定対象
である回転軸に取付けられる回転体1と、回転体1から
漏洩する磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素
子2と、差動増幅器4と、比較器9と、A/D変換器5
と、中央処理装置(CPU)6bと、読取専用記憶波f
(ROM)7bとを備え、差動増幅器4には定電圧源3
が接続されている。
回転体1から回転角に応じた磁界が漏洩し、その磁界に
より電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子2は90度の
位相差がある2つの電位変化の信号V、、Vbを発生す
る。信号V、は差動増幅器4と定電圧源3によりオフセ
ットが補正され、電位変化の信号が増幅される。信号v
bは比較器9によって所定の基準電圧Vdと比較され「
0」又は「1」のディジタル信号Cに変換されCPU6
bへ出力される。一方、A/D変換器5は増幅されたア
ナログ信号をディジタル信号aに変換しCPU6bへ出
力する。CPU6bはディジタル信号a、cを解読処理
し、そのディジタル信号に対応する角度データをROM
7bから読出し出力する。ROM7aは結果を出力する
ための制御に必要な基本プログラムと、前述したディジ
タル信号a、cに対して照合される角度データとを記憶
している。
なお、本実施例では、磁気抵抗効果素子の回路構成及び
磁気抵抗効果素子の磁気抵抗パターンは前述した第1の
実施例における第2図及び第3図とそれぞれ同様なので
、説明を省略する。
第7図は第6図の本発明の他の実施例における磁気抵抗
効果素子により発生した電位変化と回転体の回転角との
関係を表わした図であり、第2図におけるブリッジの中
点から出力される90度位相差がある電位変化v8及び
V、並びにVbを比較器9によりr□、、rl、のディ
ジタル信号に変換したときの回転角に対応した電位及び
ディジタル信号が示されている。
第8図はCPU6bの制御プログラムの処理の流れを示
すフローチャートである。以下に、第5図を用いて処理
の流れを説明する。
初めに、A/D変換器5によって変換されたデータ(以
下データaと表わす)を読取る(ステップ30)0次に
、データaとアナログ信号時に90度位相差があった信
号を比較器9により「0」又は「1」に変換されたデー
タ(以下データCと表わす)を読取り(ステップ31)
、データCが「0」か「1」かを判別する(ステップ3
2)、そして、データCが「1」の場合、データaがア
ナログ信号時では回転体1の角度が0度〜180度の範
囲にある場合で、データaとこの角度データは一意的に
決まるため、その角度データが記憶されているROM7
bからデータaに対応する角度データを読出すくステッ
プ33)。
又、データCが「0」の場合、データaは回転体1の角
度が180度〜360度の範囲にある場合で、データa
に対応する角度データをROM7bから読出す(ステッ
プ34)、そして、この読出された角度データを外部へ
出力しくステップ35)、ステップ30へ戻り、動作電
源を停止させるまで前述したと同様な手順で繰返し実行
する。
このように、前述したいずれの場合も基準点を設定する
相対値検出方法ではなく、絶対値検出の方法を採用して
おり、A/D変換器の分解能を上げることにより、回転
角の分解能を上げることができる。
〔発明の効果〕 本発明は以上説明したように、1つの磁化パターンを持
つ回転体の回転角の絶対値を精度よく検出しているので
、リセット時に基準点を再設定する必要がなく、又、1
つの磁化パターンで検出部を構成しているため回転角の
検出部分を小型化できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は磁気
抵抗効果素子の回路構成を示す図、第3図は磁気抵抗効
果素子の磁気抵抗パターンの一例を示す図、第4図は磁
気抵抗効果素子により発生した電位変化と回転体の回転
角との関係を表わした図、第5図は中央処理装置の制御
プログラムの処理の流れを示すフローチャート、第6図
は本発明の他の実施例を示す構成図、第7図は第6図の
本発明の他の実施例における磁気抵抗効果素子により発
生した電位変化と回転体の回転角との関係を表わした図
、第8図は第6図の本発明の他の実施例における中央処
理装置の制御70グラムの処理の流れを示すフローチャ
ートである。 1−・・・・・回転体、2,2a〜2d・・・・−・磁
気抵抗効果素子、3・・・・・・定電圧源、4−・・・
・・差動増幅器、5−・−・−A / D変換器、6 
a 、 6 b−−−−−−CP U、7a、7b・・
・・・−ROM、8・・・・・・磁気抵抗パターン、9
・・・・・・比較器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1つの磁化パターンを有し回転角度の測定対象であ
    る回転軸に取付けられる回転体と、前記回転体から漏洩
    する磁界により電気抵抗が変化し90度の位相差を有す
    る2つの電位変化のアナログ信号を発生する磁気抵抗効
    果素子と、前記2つのアナログ信号をそれぞれ増幅する
    第1及び第2の増幅器と、前記第1及び第2の増幅器に
    よって増幅されたアナログ信号をディジタル信号にそれ
    ぞれ変換する第1及び第2のA/D変換器と、前記ディ
    ジタル信号に対応する角度データ及び制御プログラムを
    記憶している読取専用記憶装置と、前記第1及び第2の
    A/D変換器から出力されるそれぞれのディジタル信号
    を読取り、前記読取専用記憶装置に記憶されている前記
    角度データと比較照合し測定結果を出力する中央処理装
    置とを備えたことを特徴とする角度検出器。 2、1つの磁化パターンを有し回転角度の測定対象であ
    る回転軸に取付けられる回転体と、前記回転体から漏洩
    する磁界により電気抵抗が変化し90度の位相差を有す
    る2つの電位変化のアナログ信号を発生する磁気抵抗効
    果素子と、前記2つのアナログ信号の一方を増幅する増
    幅器と、所定の基準電圧と前記2つのアナログ信号の他
    の一方とを比較しディジタル信号に変換する比較器と、
    前記増幅器によって増幅されたアナログ信号をディジタ
    ル信号に変換するA/D変換器と、前記ディジタル信号
    に対応する角度データ及び制御プログラムを記憶してい
    る読取専用記憶装置と、前記A/D変換器及び前記比較
    器から出力されるそれぞれのディジタル信号を読取り、
    前記読取専用記憶装置に記憶されている前記角度データ
    と比較照合し測定結果を出力する中央処理装置とを備え
    たことを特徴とする角度検出器。
JP15911290A 1990-06-18 1990-06-18 角度検出器 Pending JPH0448215A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15911290A JPH0448215A (ja) 1990-06-18 1990-06-18 角度検出器

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JP15911290A JPH0448215A (ja) 1990-06-18 1990-06-18 角度検出器

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Publication Number Publication Date
JPH0448215A true JPH0448215A (ja) 1992-02-18

Family

ID=15686508

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15911290A Pending JPH0448215A (ja) 1990-06-18 1990-06-18 角度検出器

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JP (1) JPH0448215A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008533497A (ja) * 2005-03-21 2008-08-21 エイチアール テキストロン,インコーポレイティド 可動機械システムの位置を検知する方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008533497A (ja) * 2005-03-21 2008-08-21 エイチアール テキストロン,インコーポレイティド 可動機械システムの位置を検知する方法及び装置

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