JPH0618212A - 回転変位検出装置 - Google Patents

回転変位検出装置

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Publication number
JPH0618212A
JPH0618212A JP17283192A JP17283192A JPH0618212A JP H0618212 A JPH0618212 A JP H0618212A JP 17283192 A JP17283192 A JP 17283192A JP 17283192 A JP17283192 A JP 17283192A JP H0618212 A JPH0618212 A JP H0618212A
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JP
Japan
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magnetic
permanent magnet
rotational displacement
circuit board
sensitive surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP17283192A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadao Takaishi
忠雄 高石
Masami Matsumura
政美 松村
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0618212A publication Critical patent/JPH0618212A/ja
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、簡易な構成で、かつ、小型の2
チャンネルの出力が得られる回転変位検出装置を得るこ
とを目的とする。 【構成】 円筒形の永久磁石4が回転可能に配設されて
いる。磁気検出素子6a、6bは、それぞれガラス基板
上に磁気抵抗パターンに構成された強磁性体磁気抵抗素
子が形成され、さらに絶縁樹脂で直方体形状にモールド
されている。強磁性体磁気抵抗素子の形成面が感磁面を
構成している。これらの磁気検出素子6a、6bは、永
久磁石4の発生する磁界の磁束が感磁面を平行に横切る
ように、永久磁石4を挟んで所定間隔をもって対向し
て、2枚の回路基板5上にそれぞれ搭載されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、永久磁石の回転変位
を、磁気検出素子の感磁面上の磁束方向の変化として検
出する回転変位検出装置に関し、特に2チャンネルの出
力が得られる回転変位検出装置の構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の回転変位検出装置の断面
図、図6は従来の回転変位検出装置の動作を説明する平
面図であり、図において1は例えばポリブチレンテレフ
タレート樹脂でモールド成形された回転変位検出装置の
ケース、2はケース1に回転自在に配設された回転シャ
フト、3は回転シャフト2の一端に固着されたアーム、
4は回転シャフト2の他端に接着剤で接着固定された円
筒形の永久磁石、5は図示していないがセラミック基板
上に配線パターンが形成されるとともに種々の電子部品
が搭載された回路基板である。
【0003】6は磁気検出素子であり、この磁気検出素
子6は、例えばガラス基板上に磁気抵抗パターンに構成
された強磁性体磁気抵抗材料であるNiFeからなる強
磁性体磁気抵抗素子7が形成され、さらに絶縁樹脂で直
方体形状にモールドされて構成され、ガラス基板表面の
強磁性体磁気抵抗素子7の形成面が感磁面8となってい
る。さらに、この磁気検出素子6は、この回路基板5上
に、感磁面8が基板面に平行となるように搭載されてい
る。9は磁気検出素子6の出力を取り出すターミナル、
10はコネクタである。
【0004】ここで、この回路基板5は基板面が永久磁
石4と直交するように、つまり永久磁石4の磁界が磁気
検出素子6の感磁面8を平行に横切るようにケース1に
収納保持されている。
【0005】つぎに、上記従来の回転変位検出装置の動
作について説明する。例えば車両の燃料流路である吸気
管内のスロットルバルブ(図示せず)の開閉状態に連動
してアーム3が回転する。このアーム3の回転は回転シ
ャフト2を介して永久磁石4に伝達され、アーム3の回
転に連動して永久磁石4が回転する。永久磁石4の回転
によって、磁気検出素子6の感磁面8を平行に横切る磁
束方向が変化し、この感磁面8を横切る磁束方向の変化
に応じて磁気抵抗素子7の磁気抵抗パターンの抵抗値が
変化し、永久磁石4の回転角度に対応した電圧が出力さ
れる。磁気検出素子6から出力された電圧は増幅された
後、ターミナル9を介して外部装置(図示せず)に出力
され、スロットルバルブの開閉状態が検出される。
【0006】この時、磁気検出素子6から出力される出
力電圧波形は、図3の波形Aに示すような約±65de
gの回転角度範囲において磁石回転角度と出力電圧値と
の間にリニアな関係が得られ、この出力電圧値から永久
磁石4の回転角度、つまり対象とする回転変位を検出し
ている。
【0007】しかし、車両等の機器に上記回転変位検出
装置を搭載した場合、回転変位検出装置が故障しても、
許容範囲外の異常出力に対しては機器側で該出力異常を
検出する検出手段を備えて異常検出することができる
が、許容範囲内の異常出力に対しては該出力異常を検出
することができず、大きな事故につながることになり、
安全性の面から問題であった。
【0008】そこで、その改善策として、1チャンネル
の出力しか得られない上記回転変位検出装置を機器に2
台搭載し、一方の回転変位検出装置の出力値を、他方の
回転変位検出装置の出力値と比較して、一致していない
場合には故障が発生したものと認識できるようにして使
用し、機器の安全性の向上を図っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転変位検出装
置は以上のように、1チャンネルの出力しか得られない
ので、許容範囲内の出力異常に対しては異常を検出する
ことができず、搭載機器の安全性を確保できないという
課題があった。
【0010】また、上記回転変位検出装置を2台組み合
わせ、一方の出力値と他方の出力値とを比較できるよう
にすることにより、出力異常を検知し、搭載機器の安全
性を確保できるが、回転変位検出装置を2台用いること
により、コストアップを招いてしまうとともに、取付ス
ペースが大きくなり、小型化が図れないという課題もあ
った。
【0011】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、2チャンネルの出力が得られる
回転変位検出装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明の第1の発明に
係る回転変位検出装置は、所定のパターンに形成された
強磁性体磁気抵抗素子からなる感磁面を有し、所定間隔
をもって対向して配設された磁気検出素子と、磁束方向
が感磁面のそれぞれと平行となるように、磁気検出素子
間の中央に回転可能に配設された円筒形の永久磁石とを
備えたものである。
【0013】また、この発明の第2の発明に係る回転変
位検出装置は、ケースと、ケース内に配設された回路基
板と、回路基板に設けられた貫通穴と、所定のパターン
に形成された強磁性体磁気抵抗素子からなる感磁面を有
し、貫通穴を挟んで所定間隔を持って対向して回路基板
上に配設された磁気検出素子と、磁束方向が感磁面のそ
れぞれと平行となるように、貫通穴を貫通して回転可能
にケースに設けられた円筒形の永久磁石とを備えたもの
である。
【0014】
【作用】この発明の第1の発明においては、磁気検出素
子が円筒形の永久磁石を挟んで所定間隔をもって対向し
て配設されているので、永久磁石の回転にともなう磁気
検出素子の感磁面を横切る磁束方向の変化が各磁気検出
素子において同様に変化し、各磁気検出素子から同相も
しくは逆相の出力電圧波形が得られる。したがって、1
つの回転変位検出装置から2チャンネルの出力が得ら
れ、搭載機器の安全性を確保できるとともに、部品点数
が削減できコストダウンおよび小型化を図ることができ
る。
【0015】また、この発明の第2の発明においては、
永久磁石が貫通する貫通穴を挟んで所定間隔をもって対
向して回路基板上に磁気検出素子が配設されているの
で、1枚の回路基板上に2チャンネルの回路構成が実現
でき、部品点数がより削減でき、コストダウンおよび小
型化を一層図ることができる。
【0016】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.この実施例1は、この発明の第1の発明に係
る一実施例である。図1および図2はそれぞれこの発明
の実施例1における回転変位検出装置の構成を模式的に
示す平面図および動作を説明する平面図であり、図にお
いて図5および図6に示した従来の回転変位検出装置と
同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
【0017】上記実施例1では、回路部11が形成され
た2枚の回路基板5上にそれぞれ搭載された磁気検出素
子6a、6bが、ケース1に回転自在に配設された回転
シャフト2の他端に接着剤で接着固定された円筒形の永
久磁石4を挟んで所定間隔をもって対向するように、ケ
ース1に回路基板5を配設している。ここで、永久磁石
4は、磁気検出素子6a、6b間の中央に位置し、発生
する磁界の磁束が磁気検出素子6a、6bのそれぞれの
感磁面8を平行に横切るように配置されている。
【0018】つぎに、上記実施例1の動作について説明
する。円筒形の永久磁石4が回転することにより、永久
磁石4の発生する磁界による、磁気検出素子6の感磁面
8を横切る磁束は、磁気検出素子6a、6bのそれぞれ
において同様に磁束方向が変化する。ここで、一方の磁
気検出素子6aでは、感磁面8における磁束方向の変化
は、感磁面8を構成する強磁性体磁気抵抗素子7の互い
に直交する一方の櫛歯状パターンの抵抗値を増加するよ
うに作用し、他方の櫛歯状パターンの抵抗値を低下する
ように作用する。したがって、強磁性体磁気抵抗素子7
の構成するブリッジ回路から、図3の波形Aに示すよう
な出力電圧波形が得られる。また、他方の磁気検出素子
6bでは、同様に、図3の波形Bに示すような出力電圧
波形が得られる。
【0019】ついで、上記回転変位検出装置を車両等に
搭載した場合、例えば、磁気検出素子6aから出力され
た電圧値をリアルタイムに磁気検出素子6bから出力さ
れた電圧値と比較し、一致していれば磁気抵抗素子6a
の出力値から永久磁石4の回転角度を検出できる。ま
た、一致していない場合には、磁気検出素子6a、6b
のいずれかが故障したものと認識して異常を報知し、す
みやかに回転変位検出装置を交換を行い、搭載機器の安
全性を確保できる。
【0020】このように、上記実施例1によれば、永久
磁石4を挟んで対向して磁気検出素子6a、6bを配設
しているので、永久磁石4と磁気検出素子6とを備えた
従来の回転変位検出装置を2台用いることなく、1台の
回転変位検出装置で2チャンネルの出力が得られ、部品
点数の削減ができ、コストの低減が図れるとともに、小
型化が図られ、取付スペースの縮小化が図られるという
効果がある。
【0021】実施例2.この実施例2は、この発明の第
2の発明に係る一実施例である。図4はこの発明の実施
例2における回転変位検出装置の構成を模式的に示す平
面図であり、図において12は回路基板5に設けられた
貫通穴、13は回路基板5の外部出力端子である。
【0022】上記実施例1では、磁気検出素子6a、6
bを搭載した2枚の回路基板5を、永久磁石4を挟んで
対向してケース1内に配設するものとしているが、この
実施例2では、図4に示すように、永久磁石4が回路基
板5に設けられた貫通穴12内を貫通して回転可能に配
設され、磁気検出素子6a、6bが回路基板5上に永久
磁石4を挟んで所定間隔をもって対向して搭載されてい
るものとし、同様の効果を奏する。
【0023】また、上記実施例2によれば、回路基板5
上で配線の引き回しができるので、磁気検出素子6a、
6bの出力を取り出す外部出力端子13が回路基板5の
一側に集められ、コネクタの集約化ができ、外部端子と
の接続が容易となる。
【0024】また、回路基板5上で配線の引き回しがで
きるので、外部出力端子13を任意の位置に引き出せ、
設計の自由度を増やすことができる。
【0025】また、回路基板5が1枚ですみ、部品点数
をさらに削減でき、コストを低減できるとともに小型化
が図られる。
【0026】なお、上記各実施例では、磁気検出素子6
の感磁面8を構成する強磁性体磁気抵抗素子7を、図2
に示すように、互いに直交するように櫛歯状パターンで
構成するものとしているが、この発明はこれに限定され
るものではない。
【0027】また、上記各実施例では、回転変位検出装
置の2チャンネルの出力を逆相としているが、配線パタ
ーンを変えて2チャンネルの出力を同相としても、同様
の効果を奏する。
【0028】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0029】この発明の第1の発明によれば、所定のパ
ターンに形成された強磁性体磁気抵抗素子からなる感磁
面を有し、所定間隔をもって対向して配設された磁気検
出素子と、磁束方向が感磁面のそれぞれと平行となるよ
うに、磁気検出素子間の中央に回転可能に配設された円
筒形の永久磁石とを備えているので、簡易な構成で、コ
ストの低減が図られ、かつ小型化が図られる2チャンネ
ルの出力が得られる回転変位検出装置が得られる。
【0030】また、この発明の第2の発明によれば、ケ
ースと、ケース内に配設された回路基板と、回路基板に
設けられた貫通穴と、所定のパターンに形成された強磁
性体磁気抵抗素子からなる感磁面を有し、貫通穴を挟ん
で所定間隔を持って対向して回路基板上に配設された磁
気検出素子と、磁束方向が感磁面のそれぞれと平行とな
るように、貫通穴を貫通して回転可能にケースに設けら
れた円筒形の永久磁石とを備えているので、構成がより
簡易となり、コストの低減が一層図られ、かつ小型化が
一層図られる2チャンネルの出力が得られる回転変位検
出装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1における回転変位検出装置
の構成を模式的に示す平面図である。
【図2】この発明の実施例1における回転変位検出装置
の動作を説明する平面図である。
【図3】この発明の実施例1における回転変位検出装置
の出力電圧波形を示す波形図である。
【図4】この発明の実施例2における回転変位検出装置
の構成を模式的に示す平面図である。
【図5】従来の回転変位検出装置の一例を示す断面図で
ある。
【図6】従来の回転変位検出装置の動作を説明する平面
図である。
【符号の説明】
1 ケース 4 永久磁石 5 回路基板 6、6a、6b 磁気検出素子 7 強磁性体磁気抵抗素子 8 感磁面 12 貫通穴

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のパターンに形成された強磁性体磁
    気抵抗素子からなる感磁面を有し、所定間隔をもって対
    向して配設された磁気検出素子と、磁束方向が前記感磁
    面のそれぞれと平行となるように、前記磁気検出素子間
    の中央に回転可能に配設された円筒形の永久磁石とを備
    えたことを特徴とする回転変位検出装置。
  2. 【請求項2】 ケースと、前記ケース内に配設された回
    路基板と、前記回路基板に設けられた貫通穴と、所定の
    パターンに形成された強磁性体磁気抵抗素子からなる感
    磁面を有し、前記貫通穴を挟んで所定間隔を持って対向
    して前記回路基板上に配設された磁気検出素子と、磁束
    方向が前記感磁面のそれぞれと平行となるように、前記
    貫通穴を貫通して回転可能に前記ケースに設けられた円
    筒形の永久磁石とを備えたことを特徴とする回転変位検
    出装置。
JP17283192A 1992-06-30 1992-06-30 回転変位検出装置 Pending JPH0618212A (ja)

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JPH0618212A true JPH0618212A (ja) 1994-01-25

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329985A (en) * 1992-04-10 1994-07-19 Georg Fischer Ag Method and apparatus for the individual marking of green sand molds
JP2001304805A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
CN106643470A (zh) * 2016-12-26 2017-05-10 清华大学 一种绝对式电容角位移测量传感器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106643470B (zh) * 2016-12-26 2019-04-23 清华大学 一种绝对式电容角位移测量传感器

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