JPH0614057B2 - 回転検出装置 - Google Patents
回転検出装置Info
- Publication number
- JPH0614057B2 JPH0614057B2 JP60130482A JP13048285A JPH0614057B2 JP H0614057 B2 JPH0614057 B2 JP H0614057B2 JP 60130482 A JP60130482 A JP 60130482A JP 13048285 A JP13048285 A JP 13048285A JP H0614057 B2 JPH0614057 B2 JP H0614057B2
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- JP
- Japan
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- resistance element
- rotating body
- magnetic field
- detector
- magnetic
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- 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、磁気抵抗素子を有する回転検出装置に関す
る。
る。
［従来の技術］ 従来、磁気抵抗素子を用いた回転検出装置は、例えば、
被測定回転装置と同軸的に回転する回転体を備え、この
回転体３０は、周縁部に着磁された複数の磁極を有して
いる。前記回転体３０の回転を検出する検出器２０は、
その内部に配設される線状の強磁性磁気抵抗素子が該回
転体３０からの磁力線により磁化され易いように設定さ
れている。つまり、前記回転体３０に対して配設される
検出器２０は、その検出の感度を上げるために位置決め
の自由度が規制される。具体的には、平面図、側面図を
それぞれ第６（ａ）図、第６（ｂ）図で示すように、磁
気抵抗素子の長手方向と回転体３０からの磁界とが垂直
になるように、検出器２０が位置決めされることが望ま
しい。
被測定回転装置と同軸的に回転する回転体を備え、この
回転体３０は、周縁部に着磁された複数の磁極を有して
いる。前記回転体３０の回転を検出する検出器２０は、
その内部に配設される線状の強磁性磁気抵抗素子が該回
転体３０からの磁力線により磁化され易いように設定さ
れている。つまり、前記回転体３０に対して配設される
検出器２０は、その検出の感度を上げるために位置決め
の自由度が規制される。具体的には、平面図、側面図を
それぞれ第６（ａ）図、第６（ｂ）図で示すように、磁
気抵抗素子の長手方向と回転体３０からの磁界とが垂直
になるように、検出器２０が位置決めされることが望ま
しい。
又、平面図、側面図を第７（ａ）図、第７（ｂ）図で示
すような、突起部３１Ａ乃至３１Ｈを有する磁性体の回
転体３１と、強磁性磁気抵抗素子面に垂直にバイアスを
加えるバイアス回路を有した検出器２１と、で構成され
る回転検出装置に於いても、回転体３１の回転面と磁気
抵抗素子の短手の軸方向が、垂直になるように設定しな
いと出力信号が小さく、検出器としての機能が低下す
る。
すような、突起部３１Ａ乃至３１Ｈを有する磁性体の回
転体３１と、強磁性磁気抵抗素子面に垂直にバイアスを
加えるバイアス回路を有した検出器２１と、で構成され
る回転検出装置に於いても、回転体３１の回転面と磁気
抵抗素子の短手の軸方向が、垂直になるように設定しな
いと出力信号が小さく、検出器としての機能が低下す
る。
［発明が解決しようとする問題点］ そこで本発明は、回転体の回転面と対向する面内におい
て、検出器の配設方向がばらついたとしても検出出力が
変化することがなく、精度よく回転が検出できる回転検
出装置を提供することを目的とする。
て、検出器の配設方向がばらついたとしても検出出力が
変化することがなく、精度よく回転が検出できる回転検
出装置を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の回転検出装置は、周縁部に少なくとも１個の磁
性体部又は磁界発生部をもつ回転体と、 前記回転体の周縁部に対向して配設され、前記回転体の
回転位置に応じた磁界強度を検出する検出器と、からな
り、 前記検出器は、 前記磁界強度に応じて電気抵抗値が変化する素材からな
り、円輪形状に形成される第１抵抗素子と、 前記第１抵抗素子に直列接続される第２抵抗素子と、 前記第１抵抗素子、第２抵抗素子のそれぞれの端部に接
続される端子と、 から成る事を特徴とする。
性体部又は磁界発生部をもつ回転体と、 前記回転体の周縁部に対向して配設され、前記回転体の
回転位置に応じた磁界強度を検出する検出器と、からな
り、 前記検出器は、 前記磁界強度に応じて電気抵抗値が変化する素材からな
り、円輪形状に形成される第１抵抗素子と、 前記第１抵抗素子に直列接続される第２抵抗素子と、 前記第１抵抗素子、第２抵抗素子のそれぞれの端部に接
続される端子と、 から成る事を特徴とする。
回転体は、本発明装置が検出しようとする被測定回転装
置の回転に応じて回転し、その周縁部に少なくとも１個
の磁性体部又は磁界発生部をもつ部材である。この回転
体は被測定回転装置と同じ回転数で回転するのが望まし
い。又は、被測定回転装置から前記回転体に伝達される
回転の伝達比率が既知である事が必要である。ここで、
磁性体とは、磁石の近くでは磁気誘導により磁化され磁
気を帯び、見かけ上磁界を発生する部材である。又磁界
発生部とは、広義の意味で、前記磁性体をも含み、能動
的又は受動的に磁界を発生する部材である。これらのも
のとしては、例えば、一方向に一様に着磁している回転
体、周囲の一部に少なくとも１対の着磁した磁極、或い
は凹凸部を有し材質が磁性体で磁化された回転体、又
は、定常電流により磁界を発生する磁気回路を有する回
転体等が利用できる。
置の回転に応じて回転し、その周縁部に少なくとも１個
の磁性体部又は磁界発生部をもつ部材である。この回転
体は被測定回転装置と同じ回転数で回転するのが望まし
い。又は、被測定回転装置から前記回転体に伝達される
回転の伝達比率が既知である事が必要である。ここで、
磁性体とは、磁石の近くでは磁気誘導により磁化され磁
気を帯び、見かけ上磁界を発生する部材である。又磁界
発生部とは、広義の意味で、前記磁性体をも含み、能動
的又は受動的に磁界を発生する部材である。これらのも
のとしては、例えば、一方向に一様に着磁している回転
体、周囲の一部に少なくとも１対の着磁した磁極、或い
は凹凸部を有し材質が磁性体で磁化された回転体、又
は、定常電流により磁界を発生する磁気回路を有する回
転体等が利用できる。
第１抵抗素子は、前記回転体の磁界発生部からの磁力に
より磁化し、その磁化の方向と電流のなす角度により抵
抗値が変化する素子である。この第１抵抗素子は、前記
磁化の方向と該第１抵抗素子を流れる電流が平行になる
ように、円輪形状を有する事が必要である。なお、ここ
でいう円輪形状とは曲率一定の完全円形リング形状を言
うが、僅かに（例えば１０％程度）曲率が変化したり、
また、僅かに（例えば１０％程度）円周が欠落したりし
た円輪形状でも通常は円輪形状と見なしており、かつそ
れによる性能劣化も小さいので本明細書に言う円輪形状
に包含される。この第１抵抗素子はバルク状の素子でも
構わないが、検出装置全体をコンパクト化する事から考
えると、絶縁基板面に被着された強磁性膜であることが
望ましい。更には、検出効果を上げるために、前記第１
抵抗素子はバイアス磁界を印加される事が望ましい。回
転体と、前記第１抵抗素子を有する検出器との相対的な
位置関係は、前記磁界発生部からの磁力が飽和磁界以上
になるように設置されるのが望ましい。
より磁化し、その磁化の方向と電流のなす角度により抵
抗値が変化する素子である。この第１抵抗素子は、前記
磁化の方向と該第１抵抗素子を流れる電流が平行になる
ように、円輪形状を有する事が必要である。なお、ここ
でいう円輪形状とは曲率一定の完全円形リング形状を言
うが、僅かに（例えば１０％程度）曲率が変化したり、
また、僅かに（例えば１０％程度）円周が欠落したりし
た円輪形状でも通常は円輪形状と見なしており、かつそ
れによる性能劣化も小さいので本明細書に言う円輪形状
に包含される。この第１抵抗素子はバルク状の素子でも
構わないが、検出装置全体をコンパクト化する事から考
えると、絶縁基板面に被着された強磁性膜であることが
望ましい。更には、検出効果を上げるために、前記第１
抵抗素子はバイアス磁界を印加される事が望ましい。回
転体と、前記第１抵抗素子を有する検出器との相対的な
位置関係は、前記磁界発生部からの磁力が飽和磁界以上
になるように設置されるのが望ましい。
第２抵抗素子は、前記第１抵抗素子と並列又は直列に接
続され、それぞれ抵抗素子の端部に接続される出力端子
とでブリッジ回路を構成する素子である。前記第２抵抗
素子は、できれば電気抵抗素子が望ましいが、前記第１
抵抗素子、前記第２抵抗素子の相対的な位置関係によっ
ては磁気抵抗素子でもよい。
続され、それぞれ抵抗素子の端部に接続される出力端子
とでブリッジ回路を構成する素子である。前記第２抵抗
素子は、できれば電気抵抗素子が望ましいが、前記第１
抵抗素子、前記第２抵抗素子の相対的な位置関係によっ
ては磁気抵抗素子でもよい。
［作用］ 回転体が回転すると、この回転体の回転に応じて、該回
転体の周囲に周期的な磁場ができる。検出器の所定の端
子には所定の電圧が印加される。前記回転体の周縁部に
略位置決めされた検出器に於いて、第１抵抗素子は、そ
の形状として円輪形状であるため、回転体が１回転する
内に該第１抵抗素子に流れる電流は、その一部分に於い
て、該磁場の方向と平行に流れる。そのため第１抵抗素
子の両端の抵抗値が大きく変化する。
転体の周囲に周期的な磁場ができる。検出器の所定の端
子には所定の電圧が印加される。前記回転体の周縁部に
略位置決めされた検出器に於いて、第１抵抗素子は、そ
の形状として円輪形状であるため、回転体が１回転する
内に該第１抵抗素子に流れる電流は、その一部分に於い
て、該磁場の方向と平行に流れる。そのため第１抵抗素
子の両端の抵抗値が大きく変化する。
従って、第１又は第２抵抗素子の両端に設けられた出力
端子の電圧は、該回転体の回転に応じて周期的に大きく
変化する。この出力端子に接続され、本発明装置からの
信号を入力する回転数検出装置は前記周期的に変化する
信号を処理し回転体の回転数を容易に検出する。
端子の電圧は、該回転体の回転に応じて周期的に大きく
変化する。この出力端子に接続され、本発明装置からの
信号を入力する回転数検出装置は前記周期的に変化する
信号を処理し回転体の回転数を容易に検出する。
［実施例］ 以下、本発明に係る回転検出装置を具体的な実施例に基
づいて詳しく説明する。平面図、側面図をそれぞれ示す
第１（ａ）図、第１（ｂ）図は、本発明の具体的な１実
施例に係る回転検出装置を示す構成図である。
づいて詳しく説明する。平面図、側面図をそれぞれ示す
第１（ａ）図、第１（ｂ）図は、本発明の具体的な１実
施例に係る回転検出装置を示す構成図である。
本発明装置は回転体１と検出器１０とで構成されてい
る。この回転体１は回転数を検出しようとする被測定回
転装置（図示せず）の軸２に固定されており、磁性体で
できた歯車で構成されている。検出器１０は前記回転体
１の歯先と略対面するように配設されている。検出器１
０は、その平面図、断面図を第２（ａ）図、第２（ｂ）
図で示されるように、センサ部と端子を有する絶縁性基
板１１と、バイアス磁界を印加する永久磁石１６とで構
成する。この絶縁性基板１１には、形状がリング状（円
輪形状）で第１抵抗素子である強磁性磁気抵抗膜１２、
該磁気抵抗膜１２の交叉部を絶縁する絶縁膜１５、該磁
気抵抗膜１２の端部１２Ｓと接続される被着された第２
抵抗素子である電気抵抗膜１３と、がそれぞれ被着され
ており、該強磁性磁気抵抗膜１２の端部１２Ｓ、１２
Ｔ、該電気抵抗膜１３の端部１３Ｓにそれぞれ電極１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが配設されている。
る。この回転体１は回転数を検出しようとする被測定回
転装置（図示せず）の軸２に固定されており、磁性体で
できた歯車で構成されている。検出器１０は前記回転体
１の歯先と略対面するように配設されている。検出器１
０は、その平面図、断面図を第２（ａ）図、第２（ｂ）
図で示されるように、センサ部と端子を有する絶縁性基
板１１と、バイアス磁界を印加する永久磁石１６とで構
成する。この絶縁性基板１１には、形状がリング状（円
輪形状）で第１抵抗素子である強磁性磁気抵抗膜１２、
該磁気抵抗膜１２の交叉部を絶縁する絶縁膜１５、該磁
気抵抗膜１２の端部１２Ｓと接続される被着された第２
抵抗素子である電気抵抗膜１３と、がそれぞれ被着され
ており、該強磁性磁気抵抗膜１２の端部１２Ｓ、１２
Ｔ、該電気抵抗膜１３の端部１３Ｓにそれぞれ電極１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが配設されている。
これらは、等価回路図が第３図で示されるように、端子
１４Ｂ、１４Ｃの間に電池３と、端子１４Ａ、１４Ｂ間
に接続される電圧計４とを有している。
１４Ｂ、１４Ｃの間に電池３と、端子１４Ａ、１４Ｂ間
に接続される電圧計４とを有している。
歯車１の回転角度と共に、強磁性磁気抵抗膜１２の抵抗
値が変化し、そのため端子１４Ａ、１４Ｂ間の電圧波形
は、第４図に示すように、歯車の山、谷に対応して、そ
れぞれ凹凸に変化する。第４図は縦軸、横軸にそれぞ
れ、端子１４Ａと１４Ｂ間の電圧、歯車１の回転角度を
示す。
値が変化し、そのため端子１４Ａ、１４Ｂ間の電圧波形
は、第４図に示すように、歯車の山、谷に対応して、そ
れぞれ凹凸に変化する。第４図は縦軸、横軸にそれぞ
れ、端子１４Ａと１４Ｂ間の電圧、歯車１の回転角度を
示す。
本第１実施例によれば強磁性磁気抵抗膜を円形に形成し
たことで、検出器を歯車１の回転方向を考慮する必要は
なく、歯車の周縁面（側面）に対向する面内において、
詳しくは歯車の回転軸と円形磁気抵抗膜の中心との位置
関係を固定とし、その中心を回転中心とする面内におい
て、任意に配置設定可能となり、その範囲内にある限り
両者の設定配置関係がばらついたとしても常に同一の出
力電圧波形が得られる。従って、検出器の設定が容易に
できる。そのため、検出しようとする被測定回転機の回
転数が正確に検出できる。
たことで、検出器を歯車１の回転方向を考慮する必要は
なく、歯車の周縁面（側面）に対向する面内において、
詳しくは歯車の回転軸と円形磁気抵抗膜の中心との位置
関係を固定とし、その中心を回転中心とする面内におい
て、任意に配置設定可能となり、その範囲内にある限り
両者の設定配置関係がばらついたとしても常に同一の出
力電圧波形が得られる。従って、検出器の設定が容易に
できる。そのため、検出しようとする被測定回転機の回
転数が正確に検出できる。
次に第２実施例について述べる。第２実施例では、平面
図、側面図をそれぞれ、第５（ａ）図、第５（ｂ）図に
示すように、周囲に複数個の磁極が着磁された多極回転
磁石による回転体６が用いられる。その他の構成は第１
実施例とほぼ同一である。
図、側面図をそれぞれ、第５（ａ）図、第５（ｂ）図に
示すように、周囲に複数個の磁極が着磁された多極回転
磁石による回転体６が用いられる。その他の構成は第１
実施例とほぼ同一である。
第２実施例の場合も第１実施例と、同様の作用で作動
し、同等の効果が得られる。また、検出器１０の裏面に
永久磁石を固定し、強磁性磁気抵抗膜の膜面に対しほぼ
垂直方向にバイアス磁界を与えるようにすれば、さらに
検出効果を高めることが可能である。
し、同等の効果が得られる。また、検出器１０の裏面に
永久磁石を固定し、強磁性磁気抵抗膜の膜面に対しほぼ
垂直方向にバイアス磁界を与えるようにすれば、さらに
検出効果を高めることが可能である。
［発明の効果］ 本発明によれば、回転体からの磁力を検出するセンサ部
を、円輪形状の第１抵抗素子と、該第１抵抗素子に接続
される第２抵抗素子で構成した事で両者の設定配置関係
がばらついたとしても検出出力が変動することがなくな
り、従って、検出器は、回転体の回転面と対向する面内
において充分な自由度を持たせて対面させるだけでよく
なり検出器の組付が容易となる。しかも、検出器の配設
状態にかかわらず回転体の回転数が精度よく検出でき
る。
を、円輪形状の第１抵抗素子と、該第１抵抗素子に接続
される第２抵抗素子で構成した事で両者の設定配置関係
がばらついたとしても検出出力が変動することがなくな
り、従って、検出器は、回転体の回転面と対向する面内
において充分な自由度を持たせて対面させるだけでよく
なり検出器の組付が容易となる。しかも、検出器の配設
状態にかかわらず回転体の回転数が精度よく検出でき
る。
第１（ａ）図、第１（ｂ）図はそれぞれ本発明の具体的
な第１実施例に係る回転検出装置の平面、側面を示す構
成図である。第２（ａ）図、第２（ｂ）図、第３図は、
それぞれ同第１実施例に用いた検出器の平面図、断面
図、電気回路図である。第４図は第１実施例に於ける回
転体の回転角度と、検出器の端子１４Ａ、１４Ｂの出力
電圧を示す特性図である。第５（ａ）図、第５（ｂ）図
はそれぞれ同第２実施例の平面、側面を示す構成図であ
る。第６（ａ）図、第６（ｂ）図、第７（ａ）図、第７
（ｂ）図はそれぞれ従来装置を説明するために用いた回
転検出装置の構成図である。 １……回転体、１０……検出器 １２……第１抵抗素子、１３……第２抵抗素子 １４Ａ〜１４Ｃ……端子
な第１実施例に係る回転検出装置の平面、側面を示す構
成図である。第２（ａ）図、第２（ｂ）図、第３図は、
それぞれ同第１実施例に用いた検出器の平面図、断面
図、電気回路図である。第４図は第１実施例に於ける回
転体の回転角度と、検出器の端子１４Ａ、１４Ｂの出力
電圧を示す特性図である。第５（ａ）図、第５（ｂ）図
はそれぞれ同第２実施例の平面、側面を示す構成図であ
る。第６（ａ）図、第６（ｂ）図、第７（ａ）図、第７
（ｂ）図はそれぞれ従来装置を説明するために用いた回
転検出装置の構成図である。 １……回転体、１０……検出器 １２……第１抵抗素子、１３……第２抵抗素子 １４Ａ〜１４Ｃ……端子
Claims (5)
- 【請求項１】周縁部に少なくとも１個の磁性体部又は磁
界発生部をもつ回転体と、 前記回転体の周縁部に対向して配設され、前記回転体の
回転位置に応じた磁界強度を検出する検出器と、からな
り、 前記検出器は、 前記磁界強度に応じて電気抵抗値が変化する素材からな
り、円輪形状に形成される第１抵抗素子と、 前記第１抵抗素子に直列接続される第２抵抗素子と、 前記第１抵抗素子、第２抵抗素子のそれぞれの端部に接
続される端子と、 から成る事を特徴とする回転検出装置。 - 【請求項２】前記第１抵抗素子は、絶縁性の基板上に被
着された強磁性体膜による磁器抵抗素子である特許請求
の範囲第１項記載の回転検出装置。 - 【請求項３】前記回転体は回転磁性体部を有し、且つ前
記検出器は、第１抵抗素子にバイアス磁界を印加する磁
気回路を有する特許請求の範囲第１項記載の回転検出装
置。 - 【請求項４】前記磁性体部は、少なくとも１個の突起を
有する特許請求の範囲第３項記載の回転検出装置。 - 【請求項５】前記磁界発生部は、その周囲に少なくとも
１対の永久磁極を着磁した部材である特許請求の範囲第
１項記載の回転検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130482A JPH0614057B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 回転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130482A JPH0614057B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 回転検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288161A JPS61288161A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH0614057B2 true JPH0614057B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=15035308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60130482A Expired - Lifetime JPH0614057B2 (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 回転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614057B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5766309A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Hitachi Ltd | Device for sensing rotation of rotating body |
| JPS5923219A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Hitachi Ltd | 回転角検出計 |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP60130482A patent/JPH0614057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288161A (ja) | 1986-12-18 |
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