JPH0520972Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0520972Y2
JPH0520972Y2 JP1985023851U JP2385185U JPH0520972Y2 JP H0520972 Y2 JPH0520972 Y2 JP H0520972Y2 JP 1985023851 U JP1985023851 U JP 1985023851U JP 2385185 U JP2385185 U JP 2385185U JP H0520972 Y2 JPH0520972 Y2 JP H0520972Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetoresistive elements
series
magnetoresistive
magnetoresistive element
rotating body
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 - Lifetime
Application number
JP1985023851U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61139416U (en
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 filed Critical
Priority to JP1985023851U priority Critical patent/JPH0520972Y2/ja
Publication of JPS61139416U publication Critical patent/JPS61139416U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0520972Y2 publication Critical patent/JPH0520972Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、磁気抵抗効果素子を用いた、例えば
ハイブリツドステツピングモータの変位を検知す
るための装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] Technical Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting displacement of, for example, a hybrid stepping motor, using a magnetoresistive element.

従来技術 一般に、この種の磁気抵抗効果素子は、直列に
接続され、差動型として用いられる。このような
差動型のものでは、出力信号が変位に対し直線性
の良い状態で得られ、また抵抗の温度変化が補正
される。しかし、このような差動式のものでも、
例えば、ステツピングモータに組み込まれると、
充分なレベルの信号レベルが得られず、また温度
補正も不充分となる。
PRIOR ART Generally, this type of magnetoresistance effect element is connected in series and used as a differential type. In such a differential type, the output signal is obtained with good linearity with respect to the displacement, and the temperature change of the resistance is compensated for. However, even in such a differential type,
For example, when incorporated into a stepping motor,
A sufficient signal level cannot be obtained, and temperature compensation is also insufficient.

考案の目的およびその解決手段 したがつて、本考案の目的は、この種の磁気抵
抗効果素子を複数用いて、被検体の変位を大きな
信号レベルで検出し、またその出力信号を温度の
変化に対し安定化することである。
Purpose of the invention and means for solving the problem Therefore, the purpose of the invention is to detect the displacement of an object at a large signal level by using a plurality of magnetoresistive elements of this type, and to change the output signal to changes in temperature. The goal is to stabilize the situation.

そこで、本考案は、この種の磁気抵抗効果素子
を直列に接続し、これらの磁気抵抗効果素子を被
検体としてのロータなどの極歯のピツチに対し所
定の関係でずらして配置することにより、それら
の接続点の中点部分で大きな信号差を得るように
している。
Therefore, the present invention connects this type of magnetoresistive effect elements in series and arranges these magnetoresistive effect elements in a predetermined relationship with respect to the pitch of the pole teeth of a rotor or the like as an object. A large signal difference is obtained at the midpoint between these connection points.

考案の構成 以下、本考案の構成を図面に基づいて具体的に
説明する。
Configuration of the invention Hereinafter, the configuration of the invention will be specifically explained based on the drawings.

この実施例は、本考案の磁気抵抗効果素子装置
1をハイブリツド型のステツピングモータ2に組
み込んだ例を示している。
This embodiment shows an example in which a magnetoresistive element device 1 of the present invention is incorporated into a hybrid stepping motor 2.

このステツピングモータ2のステータ3は内周
部分で、例えば4つのポール4を形成しており、
その部分で励磁コイル5を備えている。一方、ス
テツピングモータ2の一対のロータコア6は、一
対の回転体であつて、被検体を構成しており、永
久磁石7をはさみ込んだ状態で、それとともに、
軸8に固定されている。なおこの永久磁石7は、
極歯6aはN極に、また極歯6bはS極になるよ
うに着磁されている。そして、この軸8は、ケー
ス9の軸受け部10に対し、回転自在に支持され
ている。このロータコア6は、軟磁性材によつて
構成されており、その外周部分で極歯6a,6b
を一体的に形成している。これらの極歯6a,6
bは、永久磁石7の磁極に応じ、NS極に着磁さ
れ、半周期、つまり半ピツチだけずれた状態で組
み合わされており、ポール4の極歯4cと対向し
ている。
The stator 3 of this stepping motor 2 has, for example, four poles 4 formed at its inner peripheral portion.
An excitation coil 5 is provided at that portion. On the other hand, the pair of rotor cores 6 of the stepping motor 2 are a pair of rotating bodies and constitute a test object, with a permanent magnet 7 sandwiched between them.
It is fixed to the shaft 8. Note that this permanent magnet 7 is
The pole teeth 6a are magnetized to be N poles, and the pole teeth 6b are magnetized to S poles. The shaft 8 is rotatably supported by a bearing portion 10 of the case 9. This rotor core 6 is made of a soft magnetic material, and has pole teeth 6a, 6b at its outer peripheral portion.
are integrally formed. These pole teeth 6a, 6
b is magnetized to the NS pole according to the magnetic pole of the permanent magnet 7, and is assembled with a shift of half a period, that is, a half pitch, and faces the pole teeth 4c of the pole 4.

そして磁気抵抗効果素子装置1は、ポール4の
間で、極歯6a,6bと対向している。
The magnetoresistive element device 1 is located between the poles 4 and faces the pole teeth 6a and 6b.

次に、第3図は、極歯6a,6bとの関係で、
磁気抵抗効果素子11,12…18の配置関係お
よび接続状態を示している。
Next, FIG. 3 shows the relationship between the pole teeth 6a and 6b.
The arrangement relationship and connection state of magnetoresistive elements 11, 12, . . . , 18 are shown.

磁気抵抗効果素子11,13、磁気抵抗効果素
子12,14は、互いに直列に接続されており、
また磁気抵抗効果素子15,17、磁気抵抗効果
素子16,18は、同様に、互いに直列に接続さ
れている。そしてこれらのもののうち磁気抵抗効
果素子11,13,15,17は、N極の極歯6
aと対向しており、隣合う磁気抵抗効果素子1
1,13の間隔および磁気抵抗効果素子15,1
7の間隔は、極歯6a,6bの周期つまりピツチ
をPとしたとき、1/2Pだけずれた状態で設けら
れており、また、磁気抵抗効果素子13,15の
間隔は、1/4Pだけずれている。また、磁気抵抗
効果素子12,14,16,18は、極歯6bと
対向しており、上記と同様なずれの関係で設けら
れている。
The magnetoresistive elements 11 and 13 and the magnetoresistive elements 12 and 14 are connected in series with each other,
Similarly, the magnetoresistive elements 15 and 17 and the magnetoresistive elements 16 and 18 are connected in series with each other. Of these, the magnetoresistive elements 11, 13, 15, 17 have N pole teeth 6.
Adjacent magnetoresistive element 1 facing a
1, 13 and magnetoresistive elements 15, 1
The spacing between the pole teeth 6a and 6b is 1/2P, and the spacing between the magnetoresistive elements 13 and 15 is 1/4P. It's off. Further, the magnetoresistive elements 12, 14, 16, and 18 face the pole teeth 6b, and are provided with the same offset relationship as described above.

さらに、磁気抵抗効果素子11,13の接続中
点および他方の磁気抵抗効果素子12,14の接
続中点は、それぞれ一方の差動増幅器21の2つ
の入力端に接続されており、また、磁気抵抗効果
素子15,17、および磁気抵抗効果素子16,
18の接続中点は、同様に他方の差動増幅器22
の入力端に接続されている。また、磁気抵抗効果
素子11,12の接続点および磁気抵抗効果素子
17,18の接続点はともに電源20のプラス側
に接続されており、また磁気抵抗効果素子13,
14,15,16の中間の接続点は、電源20の
マイナス側に共通に接続されている。
Furthermore, the connection midpoint of the magnetoresistive elements 11 and 13 and the connection midpoint of the other magnetoresistive element 12 and 14 are respectively connected to two input terminals of one differential amplifier 21, and the magnetic Resistance effect elements 15, 17, and magnetoresistive effect element 16,
Similarly, the connection midpoint of 18 is connected to the other differential amplifier 22.
is connected to the input end of the Further, the connection point between the magnetoresistive elements 11 and 12 and the connection point between the magnetoresistive elements 17 and 18 are both connected to the positive side of the power supply 20, and the magnetoresistive elements 13 and
The intermediate connection points 14, 15, and 16 are commonly connected to the negative side of the power source 20.

考案の作用 次に、上記磁気抵抗効果素子装置1の作用を説
明する。
Function of the invention Next, the function of the magnetoresistive element device 1 will be explained.

例えば第3図のように、磁気抵抗効果素子11
がN極と対向しているとき、その磁気抵抗効果素
子11の抵抗は最大となる。このとき、磁気抵抗
効果素子13が極歯6aの中間、すなわち溝部分
と対向しているため、その抵抗値は最小となる。
したがつてこれらの磁気抵抗効果素子11,13
の出力点での信号A1のレベルは最小となる。
For example, as shown in FIG.
When the magnetoresistive element 11 faces the north pole, the resistance of the magnetoresistive element 11 becomes maximum. At this time, since the magnetoresistive element 13 faces the middle of the pole tooth 6a, that is, the groove portion, its resistance value becomes minimum.
Therefore, these magnetoresistive elements 11, 13
The level of signal A 1 at the output point of is the minimum.

一方、磁気抵抗効果素子11がN極と対応して
いるとき、磁極抵抗効果素子12は、S極の中
間、すなわち溝部分にあるため、その磁気抵抗効
果素子12の抵抗は最小となる。このとき、磁気
抵抗効果素子14がS極と対向しているため、そ
の抵抗値は最大となる。したがつて、磁気抵抗効
果素子12,14の接続中点での信号A2のレベ
ルは、最大となる。
On the other hand, when the magnetoresistive element 11 corresponds to the N pole, the magnetoresistive element 12 is located in the middle of the S pole, that is, in the groove portion, so the resistance of the magnetoresistive element 12 is minimum. At this time, since the magnetoresistive element 14 faces the S pole, its resistance value becomes maximum. Therefore, the level of the signal A 2 at the midpoint of the connection between the magnetoresistive elements 12 and 14 becomes maximum.

この結果、差動増幅器21の入力側に、大きな
差の信号が入力されるため、差動増幅器21は、
その差を増幅し、大きな信号レベルの出力Aを発
生する。このような関係は、他の出力信号B1
B2についても同様である。このときの信号Bは、
第4図に示すようにP/4だけ位相のずれた信号
となつている。
As a result, a signal with a large difference is input to the input side of the differential amplifier 21, so the differential amplifier 21
The difference is amplified to generate output A with a large signal level. Such a relationship applies to other output signals B 1 ,
The same applies to B2 . Signal B at this time is
As shown in FIG. 4, the signals are shifted in phase by P/4.

ここで、ロータコア6の回転変位は、一方の出
力信号、例えば出力信号Aのみによつて検出でき
るが、その回転方向の検出は、位相のずれた他方
の出力信号Bを必要とする。したがつて、回転量
のみを知る場合には、少なくとも4つ例えば磁気
抵抗効果素子11,12,13,14があれば充
分である。
Here, the rotational displacement of the rotor core 6 can be detected using only one output signal, for example, the output signal A, but the detection of the rotation direction requires the other output signal B with a phase shift. Therefore, when only the amount of rotation is known, it is sufficient to have at least four magnetoresistive elements, for example, magnetoresistive elements 11, 12, 13, and 14.

考案の変形例 第3図の回路で、磁気抵抗効果素子11と磁気
抵抗効果素子14、磁気抵抗効果素子12と磁気
抵抗効果素子13、または、磁気抵抗効果素子1
5と磁気抵抗効果素子18、磁気抵抗効果素子1
6と磁気抵抗効果素子17と交換しても、同様の
効果が得られる。また、電源20の極性は、図示
のものと逆の関係にあつてもよい。
Modification of the invention In the circuit shown in FIG.
5, magnetoresistive element 18, magnetoresistive element 1
Even if the magnetoresistive element 6 is replaced with the magnetoresistive element 17, the same effect can be obtained. Additionally, the polarities of the power source 20 may be reversed from those shown.

さらに、この磁気抵抗効果素子11,12…1
8は、第5図のように配置してもよい。
Furthermore, the magnetoresistive elements 11, 12...1
8 may be arranged as shown in FIG.

ちなみにこれらの磁気抵抗効果素子11,12
…18は、直線特性を得るために、直流バイアス
磁界が必要とされるが、ハイブリツド型のステツ
ピングモータ2では、永久磁石7が常に一定の直
流の磁界がそれらに作用させているため、特別な
バイアス用の磁石がなくても、それらの出力が直
線特性の範囲で利用できる。しかし、必要なら
ば、基板19の背面側に直流バイアス用の永久磁
石を組み込んでもよい。
By the way, these magnetoresistive elements 11 and 12
...18 requires a DC bias magnetic field in order to obtain linear characteristics, but in the hybrid stepping motor 2, the permanent magnets 7 always have a constant DC magnetic field acting on them, so there is a special Even without a bias magnet, their output can be used within the linear characteristic range. However, if necessary, a permanent magnet for DC bias may be incorporated on the back side of the substrate 19.

考案の効果 本考案では、直列に接続された磁気抵抗効果素
子の間で大きな出力と、小さな出力とが常に同時
に得られるため、それらの差動出力が大きくな
り、また対応の磁気抵抗効果素子が温度変化の影
響を受けたとしても、直列に接続された磁気抵抗
効果素子の分圧出力を出力信号としたので、温度
変化の影響は、直列に接続された磁気抵抗効果素
子の間で互いに相殺され、出力信号を温度変化の
影響に対し安定化することができ、しかも、それ
らの磁気抵抗効果素子が近接して、ほぼ同じ温度
雰囲気下にあるため、内部温度が変化しても、そ
の出力レベルに大きな変化が無くなる。
Effects of the invention In this invention, a large output and a small output are always obtained simultaneously between the magnetoresistive elements connected in series, so the differential output between them becomes large, and the corresponding magnetoresistive element Even if it is affected by temperature changes, the output signal is the divided voltage output of the magnetoresistive elements connected in series, so the effects of temperature changes are canceled out between the magnetoresistive elements connected in series. The output signal can be stabilized against the effects of temperature changes, and since the magnetoresistive elements are in close proximity and in an atmosphere with approximately the same temperature, the output signal remains stable even if the internal temperature changes. There will be no major changes in level.

特に、本考案では、磁気抵抗効果素子が一対の
回転体に対して軸方向に一致する位置関係で配置
されているため、磁気抵抗効果素子を横方向に一
線上に配置するものに比較して、配置距離が短く
なるため、温度変化による磁気抵抗効果素子の熱
変形の影響を少なくでき、センサー信号の位相変
動を低く抑えられる。
In particular, in the present invention, the magnetoresistive elements are arranged in the same positional relationship in the axial direction with respect to the pair of rotating bodies. Since the arrangement distance is shortened, the influence of thermal deformation of the magnetoresistive element due to temperature changes can be reduced, and phase fluctuations of the sensor signal can be suppressed.

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

第1図は、ステツピングモータによる磁気抵抗
効果素子装置の一部の平面図、第2図はその断面
図、第3図は磁気抵抗効果素子装置の回路図、第
4図は信号の波形図、第5図は他の実施例での接
続状態を示す回路図である。 1……磁気抵抗効果素子装置、2……ステツピ
ングモータ、3……ステータ、4……ポール、5
……励磁コイル、6……ロータコア、6a,6b
……極歯、7……永久磁石、8……軸、11,1
2…18……磁気抵抗効果素子、20……電源、
21,22……差動増幅器。
Fig. 1 is a plan view of a part of a magnetoresistive element device using a stepping motor, Fig. 2 is a sectional view thereof, Fig. 3 is a circuit diagram of the magnetoresistive element device, and Fig. 4 is a signal waveform diagram. , FIG. 5 is a circuit diagram showing a connection state in another embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Magnetoresistive element device, 2... Stepping motor, 3... Stator, 4... Pole, 5
... Excitation coil, 6 ... Rotor core, 6a, 6b
...Pole tooth, 7...Permanent magnet, 8...Shaft, 11,1
2...18... Magnetoresistive element, 20... Power supply,
21, 22...Differential amplifier.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 回転方向等間隔に複数の磁極を有する一対の回
転体を軸方向に間隔を隔てかつ上記一対の回転体
の磁極を回転方向で1/2周期ずらして配置した被
検体と、4つの磁気抵抗効果素子とからなり、各
回転体と対向する位置の2つの磁気抵抗効果素子
を対応の回転体に対して1/2周期ずらされており、
かつ各回転体に対応する2つの磁気抵抗効果素子
を軸方向に一致する状態で配置し、 一方の回転体に対応する2つの磁気抵抗効果素
子を直列に接続し、直列接続の磁気抵抗効果素子
の両端に電源を接続し、また直列接続の磁気抵抗
効果素子の接続中点を差動増幅器の一方の入力端
に接続し、 また他方の回転体に対応する2つの磁気抵抗効
果素子を直列に接続し、直列接続の磁気抵抗効果
素子の両端に電源を接続し、直列接続の磁気抵抗
効果素子の接続中点を上記差動増幅器の他方の入
力端に接続してなることを特徴とする磁気抵抗効
果素子装置。
[Claims for Utility Model Registration] A cover comprising a pair of rotating bodies having a plurality of magnetic poles spaced equally apart in the rotational direction, spaced apart in the axial direction, and with the magnetic poles of the pair of rotating bodies shifted by 1/2 cycle in the rotational direction. It consists of a specimen and four magnetoresistive elements, and the two magnetoresistive elements facing each rotating body are shifted by 1/2 period with respect to the corresponding rotating body,
and the two magnetoresistive elements corresponding to each rotating body are arranged so as to coincide in the axial direction, and the two magnetoresistive elements corresponding to one of the rotating bodies are connected in series, and the series-connected magnetoresistive elements are connected in series. A power supply is connected to both ends of the magnetoresistive element, the midpoint of the connection of the series-connected magnetoresistive elements is connected to one input terminal of the differential amplifier, and two magnetoresistive elements corresponding to the other rotating body are connected in series. a power supply is connected to both ends of the series-connected magnetoresistive elements, and a connection midpoint of the series-connected magnetoresistive elements is connected to the other input terminal of the differential amplifier. Resistance effect element device.
JP1985023851U 1985-02-20 1985-02-20 Expired - Lifetime JPH0520972Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1985023851U JPH0520972Y2 (en) 1985-02-20 1985-02-20

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1985023851U JPH0520972Y2 (en) 1985-02-20 1985-02-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61139416U JPS61139416U (en) 1986-08-29
JPH0520972Y2 true JPH0520972Y2 (en) 1993-05-31

Family

ID=30517461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1985023851U Expired - Lifetime JPH0520972Y2 (en) 1985-02-20 1985-02-20

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0520972Y2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5690213A (en) * 1979-12-24 1981-07-22 Nec Corp Position detector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5690213A (en) * 1979-12-24 1981-07-22 Nec Corp Position detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61139416U (en) 1986-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5164668A (en) Angular position sensor with decreased sensitivity to shaft position variability
JP3913657B2 (en) Torque sensor
US8373410B2 (en) Rotary or linear position sensor having a variable magnet profile
US7028545B2 (en) Position sensor, designed in particular for detecting a steering column torsion
US4405885A (en) Brushless dc motor
KR100573461B1 (en) Magnetic encoder
JP3619156B2 (en) Magnetic detector
JPH03233317A (en) Rotation angle sensor
US6717399B2 (en) Magnetic sensing device with offset compensation
US6459261B1 (en) Magnetic incremental motion detection system and method
JPH02141616A (en) Apparatus for detecting relative displacement
JPH0520972Y2 (en)
JP3094049B2 (en) Torque sensor
Angleviel et al. Development of a contactless hall effect torque sensor for electric power steering
JP3023324B2 (en) Magnetic encoder
JP2863432B2 (en) Non-contact potentiometer
JPS61189166A (en) Small-sized motor with magnetoelectric element
JPH0914908A (en) Magnetic type angle sensor
JP2000171539A (en) Magnetism detecting apparatus
JPS61274215A (en) Linear encoder
JPS61189414A (en) Magnetic flux density change detector
JP2792523B2 (en) Magnetic sensor
JPS6111982Y2 (en)
JP2805071B2 (en) Magnetic resistance element sensor for position detection
JPH03103713A (en) Driving circuit for magnetic sensor circuit