JPH0480324B2 - - Google Patents
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- JPH0480324B2 JPH0480324B2 JP58030730A JP3073083A JPH0480324B2 JP H0480324 B2 JPH0480324 B2 JP H0480324B2 JP 58030730 A JP58030730 A JP 58030730A JP 3073083 A JP3073083 A JP 3073083A JP H0480324 B2 JPH0480324 B2 JP H0480324B2
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- Japan
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- magnetic field
- magnetoresistive element
- rotating body
- signal magnetic
- signal
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- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/147—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、回転体と同軸で周辺を磁化して信号
磁界を発生するドラム又はデイスクと、回転体の
回転に際し信号磁界の変化を検出する磁気抵抗素
子との間〓を比較的大きくできるようにした磁性
回転センサに関する。
磁界を発生するドラム又はデイスクと、回転体の
回転に際し信号磁界の変化を検出する磁気抵抗素
子との間〓を比較的大きくできるようにした磁性
回転センサに関する。
磁性回転センサの信号磁界を発生する回転部分
と、信号磁界やその変化を検出する磁気抵抗素子
との間には、なるべく大きな間隙をとれることが
望ましい。大きな間隙を許容できれば、それだけ
部品製作時の公差や組立時の公差を大きくでき
る。
と、信号磁界やその変化を検出する磁気抵抗素子
との間には、なるべく大きな間隙をとれることが
望ましい。大きな間隙を許容できれば、それだけ
部品製作時の公差や組立時の公差を大きくでき
る。
ところで、従来、磁性回転センサにおいては、
信号磁界を発生する回転部分と、前記信号磁界を
検出する磁気抵抗素子との間の間〓を大きくする
ため、前記磁気抵抗素子を前記強磁性体の基板上
に設置させ、前記信号磁界を磁気抵抗素子に集中
させる手段が知られており、その手段としては、
例えば、特開昭54−162556号公報に開示のものが
ある。
信号磁界を発生する回転部分と、前記信号磁界を
検出する磁気抵抗素子との間の間〓を大きくする
ため、前記磁気抵抗素子を前記強磁性体の基板上
に設置させ、前記信号磁界を磁気抵抗素子に集中
させる手段が知られており、その手段としては、
例えば、特開昭54−162556号公報に開示のものが
ある。
ところで、前記開示による手段は、信号磁界を
磁気抵抗素子に集中させることができるものの、
前記強磁性体の基板の機能は、前記信号磁界を磁
気抵抗素子へ集中させるだけのものに限定されて
いた。
磁気抵抗素子に集中させることができるものの、
前記強磁性体の基板の機能は、前記信号磁界を磁
気抵抗素子へ集中させるだけのものに限定されて
いた。
したがつて、本発明の目的は、回転部分と磁気
抵抗素子との間の間隔を大きくするとともに、磁
気抵抗素子の磁化容易軸方向にバイアス磁界を印
加する磁性回転センサを提供することにある。
抵抗素子との間の間隔を大きくするとともに、磁
気抵抗素子の磁化容易軸方向にバイアス磁界を印
加する磁性回転センサを提供することにある。
上記目的を達成するために本発明においては、
回転体に同軸状に配置され、全周面に信号磁界発
生手段が設けられてなるドラムまたはデイスクに
対向配置され、前記回転体の回転に伴つて前記信
号磁界発生手段の信号磁界の変化を、磁気抵抗素
子の抵抗変化として検出することにより、前記回
転体の回転を無接触で検出する磁性回転センサに
おいて、前記磁気抵抗素子の容易磁化軸を前記回
転体の移動方向に直交する方向に定めるととも
に、磁気抵抗素子の設置基板を強磁性体のもので
構成し、しかも、前記強磁性体の基板を着磁させ
て前記磁気抵抗素子の容易磁化軸方向に１乃至８
ガウス程度のバイアス磁界を加えるようにした。
すなわち第２図ａを示す如く、信号磁界発生用磁
石近傍に強磁性体が存在しなければ磁石から遠く
なるにつれ信号磁界はすぐ弱くなるが、ｂに示す
如く信号磁界発生用磁石近傍にかなり厚い強磁性
体板が存在すると、この板の内部磁路のリラクタ
ンスは極めて小さいから、この板にいたる磁界
（磁束密度）は比較的強くなる。すなわち、この
強磁性体板は信号磁界発生用磁石からあたかも磁
束を吸い出して集めるような作用をする。従つて
強磁性体製基板上に磁気抵抗素子を設置すること
にすれば、信号磁界を発生する回転部分と磁気抵
抗素子の間の間隙を従来よりも大きくできる。な
お磁気抵抗素子自体はガラス基板上に形成した強
磁性体薄膜パタンなので、強磁性体製の厚い基板
の様に低いリラクタンスではない。
回転体に同軸状に配置され、全周面に信号磁界発
生手段が設けられてなるドラムまたはデイスクに
対向配置され、前記回転体の回転に伴つて前記信
号磁界発生手段の信号磁界の変化を、磁気抵抗素
子の抵抗変化として検出することにより、前記回
転体の回転を無接触で検出する磁性回転センサに
おいて、前記磁気抵抗素子の容易磁化軸を前記回
転体の移動方向に直交する方向に定めるととも
に、磁気抵抗素子の設置基板を強磁性体のもので
構成し、しかも、前記強磁性体の基板を着磁させ
て前記磁気抵抗素子の容易磁化軸方向に１乃至８
ガウス程度のバイアス磁界を加えるようにした。
すなわち第２図ａを示す如く、信号磁界発生用磁
石近傍に強磁性体が存在しなければ磁石から遠く
なるにつれ信号磁界はすぐ弱くなるが、ｂに示す
如く信号磁界発生用磁石近傍にかなり厚い強磁性
体板が存在すると、この板の内部磁路のリラクタ
ンスは極めて小さいから、この板にいたる磁界
（磁束密度）は比較的強くなる。すなわち、この
強磁性体板は信号磁界発生用磁石からあたかも磁
束を吸い出して集めるような作用をする。従つて
強磁性体製基板上に磁気抵抗素子を設置すること
にすれば、信号磁界を発生する回転部分と磁気抵
抗素子の間の間隙を従来よりも大きくできる。な
お磁気抵抗素子自体はガラス基板上に形成した強
磁性体薄膜パタンなので、強磁性体製の厚い基板
の様に低いリラクタンスではない。
本発明の実施例を第１図を用いて説明する。第
１図ａは、回転体に同軸状に配置され、その全周
面に信号磁界発生手段が設けられてなる磁気ドラ
ムを用いた場合の実施例であり、第１図ｂは、回
転体に同軸状に配置され、その全周面に信号磁界
発生手段が設けられてなる磁気デイスクを用いた
場合の実施例である。両実施例ともに、磁気ドラ
ムまたは磁気デイスクの信号磁界発生手段に対向
した位置に、間〓δをおいて磁気抵抗素子ぎ配置
され、この磁気抵抗素子は強磁性体の基板上に設
置されている。この場合、磁気抵抗素子の磁化容
易軸方向Ｅが第１図に図示の方向になるように定
め、かつ、前記強磁性体の基板を僅かに着磁させ
て前記磁気抵抗素子の磁化容易軸方向Ｅにバイア
ス磁界を印加させるようにしている。このように
構成すれば、前述のように信号磁界発生手段から
の信号磁束を前記磁気抵抗素子に集中させること
ができるので、間隙δを大きくでき、部品や組立
の許容公差に余裕が生じ、信頼性の高い製品が容
易に得られる。本実施例において、磁気抵抗素子
の磁化容易軸は、第４図に示す如く磁気抵抗素子
パタンの形状異方性に基因する。信号磁界発生用
磁石は、磁気抵抗素子をその磁化困難軸方向に磁
化させ、センサは磁化の方向に直角な方向の電気
抵抗変化（いわゆる横効果）の検出により回転を
検出している。
１図ａは、回転体に同軸状に配置され、その全周
面に信号磁界発生手段が設けられてなる磁気ドラ
ムを用いた場合の実施例であり、第１図ｂは、回
転体に同軸状に配置され、その全周面に信号磁界
発生手段が設けられてなる磁気デイスクを用いた
場合の実施例である。両実施例ともに、磁気ドラ
ムまたは磁気デイスクの信号磁界発生手段に対向
した位置に、間〓δをおいて磁気抵抗素子ぎ配置
され、この磁気抵抗素子は強磁性体の基板上に設
置されている。この場合、磁気抵抗素子の磁化容
易軸方向Ｅが第１図に図示の方向になるように定
め、かつ、前記強磁性体の基板を僅かに着磁させ
て前記磁気抵抗素子の磁化容易軸方向Ｅにバイア
ス磁界を印加させるようにしている。このように
構成すれば、前述のように信号磁界発生手段から
の信号磁束を前記磁気抵抗素子に集中させること
ができるので、間隙δを大きくでき、部品や組立
の許容公差に余裕が生じ、信頼性の高い製品が容
易に得られる。本実施例において、磁気抵抗素子
の磁化容易軸は、第４図に示す如く磁気抵抗素子
パタンの形状異方性に基因する。信号磁界発生用
磁石は、磁気抵抗素子をその磁化困難軸方向に磁
化させ、センサは磁化の方向に直角な方向の電気
抵抗変化（いわゆる横効果）の検出により回転を
検出している。
磁気抵抗素子には信号磁界発生用磁石により交
互に方向の反転する磁場Ｈが加えられ、それに応
じて電気抵抗に影響する磁束密度Ｂが変化する
が、周知の如く、これら両者の関係はヒステリシ
スループを描き、しかも実際には磁場Ｈは単に外
部の信号磁界発生用磁石によるもののみでなく、
磁気抵抗素子自体が磁化したために生じた反磁場
が加わる。既述の如く、磁性回転センサは横効果
を用い、磁気抵抗素子の磁化困難軸方向すなわち
極めて強大な反磁場の生ずる方向に外部磁場を加
えるようにしている。正しくこの様になつていれ
ば、外部からの信号磁場が０の時、Ｂもほとんど
０になるが、次に磁化させる時、保磁力の影響で
Ｈの方向によりＢの値にかなりの差が生ずる。ま
た外部磁界の加わる方向に対し、実際の磁気抵抗
素子の磁化困難軸の方向がわずかに傾き易い（製
造誤差などで）が、かかる場合には磁化困難軸方
向のＢ成分値が０になつた時でも磁化容易軸方向
のＢ成分値が残留する。第３図ａは、磁気抵抗素
子の磁化困難軸方向にほぼ沿つて外部磁場を印加
した時の、素子の電気抵抗変化△Ｒ／Ｒと磁場印
加方向の変化困難軸方向からの傾きとの関係を示
す。傾き角が０度の近辺で印加磁場方向の影響が
見られる。第３図ｂは第４図に示す様に磁化容易
軸方向Ｅに１〜８ガウス程度の弱いバイアス磁界
を加えた時の、図ａの場合と同様な角度特性を示
す。この図ｂからも明らかなように、前記磁気抵
抗素子の磁化容易軸方向に弱いバイアス磁界を加
えたものは、傾き角０度近辺の特性が平らにな
る。この場合、本実施例においては、前記弱いバ
イアス磁界を加える際に、わざわざ永久磁石を用
いることなく、前記磁気抵抗素子が設置されてい
る強磁性体基板に１乃至８ガウス程度の弱い着磁
を行なえばよい。なお本発明に係る基板用強磁性
体には、ごく一般的な安価な軟鋼板あるいは電磁
軟鉄中の低級なものを用いれば十分である。
互に方向の反転する磁場Ｈが加えられ、それに応
じて電気抵抗に影響する磁束密度Ｂが変化する
が、周知の如く、これら両者の関係はヒステリシ
スループを描き、しかも実際には磁場Ｈは単に外
部の信号磁界発生用磁石によるもののみでなく、
磁気抵抗素子自体が磁化したために生じた反磁場
が加わる。既述の如く、磁性回転センサは横効果
を用い、磁気抵抗素子の磁化困難軸方向すなわち
極めて強大な反磁場の生ずる方向に外部磁場を加
えるようにしている。正しくこの様になつていれ
ば、外部からの信号磁場が０の時、Ｂもほとんど
０になるが、次に磁化させる時、保磁力の影響で
Ｈの方向によりＢの値にかなりの差が生ずる。ま
た外部磁界の加わる方向に対し、実際の磁気抵抗
素子の磁化困難軸の方向がわずかに傾き易い（製
造誤差などで）が、かかる場合には磁化困難軸方
向のＢ成分値が０になつた時でも磁化容易軸方向
のＢ成分値が残留する。第３図ａは、磁気抵抗素
子の磁化困難軸方向にほぼ沿つて外部磁場を印加
した時の、素子の電気抵抗変化△Ｒ／Ｒと磁場印
加方向の変化困難軸方向からの傾きとの関係を示
す。傾き角が０度の近辺で印加磁場方向の影響が
見られる。第３図ｂは第４図に示す様に磁化容易
軸方向Ｅに１〜８ガウス程度の弱いバイアス磁界
を加えた時の、図ａの場合と同様な角度特性を示
す。この図ｂからも明らかなように、前記磁気抵
抗素子の磁化容易軸方向に弱いバイアス磁界を加
えたものは、傾き角０度近辺の特性が平らにな
る。この場合、本実施例においては、前記弱いバ
イアス磁界を加える際に、わざわざ永久磁石を用
いることなく、前記磁気抵抗素子が設置されてい
る強磁性体基板に１乃至８ガウス程度の弱い着磁
を行なえばよい。なお本発明に係る基板用強磁性
体には、ごく一般的な安価な軟鋼板あるいは電磁
軟鉄中の低級なものを用いれば十分である。
以上説明したように本発明によれば、回転部分
と磁気抵抗素子との間に間〓を大きく取ることが
でき、各種の部品や組立て時の公差を大きくする
ことができる。また、特別に永久磁石を用いるこ
となしに、磁気抵抗素子にバイアス磁界を加え、
磁気抵抗素子に対する磁場印加角度とその比抵抗
との関係を直線化することができる。
と磁気抵抗素子との間に間〓を大きく取ることが
でき、各種の部品や組立て時の公差を大きくする
ことができる。また、特別に永久磁石を用いるこ
となしに、磁気抵抗素子にバイアス磁界を加え、
磁気抵抗素子に対する磁場印加角度とその比抵抗
との関係を直線化することができる。
第１図ａは本発明のドラム方式実施例図、同図
ｂはデイスク方式実施例図、第２図ａ、ｂは本発
明の原理説明図、第３図ａは磁気抵抗素子磁化困
難軸と印加磁場の傾き角が電気抵抗変化に及ぼす
影響すなわち角度特性を示す図、同図ｂはバイア
ス磁界により平らになつた角度特性図、第４図は
バイアス磁界説明図である。
ｂはデイスク方式実施例図、第２図ａ、ｂは本発
明の原理説明図、第３図ａは磁気抵抗素子磁化困
難軸と印加磁場の傾き角が電気抵抗変化に及ぼす
影響すなわち角度特性を示す図、同図ｂはバイア
ス磁界により平らになつた角度特性図、第４図は
バイアス磁界説明図である。
Claims (1)
- １ 回転体に同軸状に配置され、全周面に信号磁
界発生手段が設けられてなるドラムまたはデイス
クに対向配置され、前記回転体の回転に伴つて前
記信号磁界発生手段の信号磁界の変化を、磁気抵
抗素子の抵抗変化として検出することにより、前
記回転体の回転を無接触で検出する磁性回転セン
サにおいて、前記磁気抵抗素子の容易磁化軸を前
記回転体の移動方向に直交する方向に定めるとと
もに、磁気抵抗素子の設置基板を強磁性体のもの
で構成し、しかも、前記強磁性体の基板を着磁さ
せて前記磁気抵抗素子の容易磁化軸方向に１乃至
８ガウス程度のバイアス磁界を加えることを特徴
とする磁性回転センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3073083A JPS59157514A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁性回転センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3073083A JPS59157514A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁性回転センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157514A JPS59157514A (ja) | 1984-09-06 |
| JPH0480324B2 true JPH0480324B2 (ja) | 1992-12-18 |
Family
ID=12311779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3073083A Granted JPS59157514A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 磁性回転センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157514A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6299814U (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-25 | ||
| DE59410163D1 (de) * | 1993-12-22 | 2002-09-05 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Vorrichtung zur erfassung von dreh- oder winkelbewegungen |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501712A (ja) * | 1972-12-29 | 1975-01-09 | ||
| JPS5246703A (en) * | 1975-10-09 | 1977-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Keyboard equipment |
| JPS54162556A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-24 | Nec Corp | Angle detector |
| JPS56142409A (en) * | 1980-04-09 | 1981-11-06 | Nec Corp | Angle detector |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5260847U (ja) * | 1975-10-30 | 1977-05-04 |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP3073083A patent/JPS59157514A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501712A (ja) * | 1972-12-29 | 1975-01-09 | ||
| JPS5246703A (en) * | 1975-10-09 | 1977-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Keyboard equipment |
| JPS54162556A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-24 | Nec Corp | Angle detector |
| JPS56142409A (en) * | 1980-04-09 | 1981-11-06 | Nec Corp | Angle detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59157514A (ja) | 1984-09-06 |
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