JPH06313718A - 位置検出回路 - Google Patents

位置検出回路

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JPH06313718A
JPH06313718A JP5125327A JP12532793A JPH06313718A JP H06313718 A JPH06313718 A JP H06313718A JP 5125327 A JP5125327 A JP 5125327A JP 12532793 A JP12532793 A JP 12532793A JP H06313718 A JPH06313718 A JP H06313718A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 オフセット電圧の調整部を無くし、増幅器の
ダイナミックレンジを最大限利用可能な位置検出装置を
提供する。また、MR素子の出力のバラツキに柔軟に対
応可能な位置検出装置を提供する。 【構成】 所定の磁気パターンを形成した磁気記録媒体
と、磁気パターンに沿って移動するように配置されてお
りかつ磁気パターンに応答して抵抗値が変化する磁気抵
抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の抵抗値に応じた電気
信号を発生する信号発生手段と、信号発生手段からの信
号を増幅して出力しかつその出力信号のオフセット電圧
を変化できるようになっている増幅器と、増幅器の出力
を観測する出力観測手段と、を設け、出力観測手段の観
測結果に基づいて前記増幅器のオフセット電圧を調節す
る。また、磁気抵抗効果素子に定電流を供給しかつ供給
する定電流値を変化できるようになっている定電流供給
手段を設け、出力観測手段の観測結果に基づいて定電流
供給手段の供給電流を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、位置検出回路に関し、
特に、磁気パターンが記録されたスケール部と、該スケ
ール部に沿って移動して磁気パターンを検出する磁気抵
抗効果素子から成る検出部(磁気ヘッド)とから構成さ
れるリニアエンコーダにより、磁気ヘッドを搭載する例
えばキャリッジ(例えばシリアルプリンタ装置の印字ヘ
ッドを搭載しているキャリッジ)の位置を検出する位置
検出回路に関する。本発明の位置検出回路は前述のよう
なキャリッジの位置検出に適用することが好ましいの
で、従来用いられているキャリッジの位置検出回路の改
良に関連して説明するが、本発明は特にそれに限定され
るものではない。
【0002】
【従来の技術】図5はシリアルプリンタのキャリッジの
位置検出回路の従来例である。図中1、2は磁気記録媒
体(図示せず)に施された磁気パターンを読み取るMR
素子(磁気抵抗効果素子)であり、オペアンプ3、4と
トランジスタ5、6により定電流が供給されるようにな
っている。7は初段の差動増幅器で、MR素子1、2の
出力の差分を所定の倍率で増幅する。MR素子1、2の
出力は位相が逆相になっており、結果として差動増幅器
7の出力としては正弦波形に似た疑似正弦波信号が得ら
れる。8は反転増幅器で、差動増幅器7から出力された
信号を所定の大きさまで増幅する。
【0003】差動増幅器7および反転増幅器8の+の入
力端はそれぞれ、同一抵抗値の抵抗R1、R2ならびに
可変抵抗器VR1により所定の値にバイアスされてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】反転増幅器8の出力の
オフセット電圧の大きさは、反転増幅器8の最大振幅電
圧を有効に利用するために、言い換えるならダイナミッ
クレンジを低減させないために電源電圧の1/2、すな
わち1/2Vdd程度であることが望ましい。しかしな
がら、上記オフセット電圧はMR素子1、2の抵抗値の
差、および差動増幅器、反転増幅器に用いるオペアンプ
素子が持つ入力オフセット電圧のバラツキによって、セ
ット毎に個体差を有する。従って従来は、上記けへん抵
抗器VR1を調整する工程が不可欠であった。
【0005】また、反転増幅器8の出力の振幅値もMR
素子1、2の抵抗値の差ならびにセンサー感度のバラツ
キにより、セット毎に大小の個体差を有する。係る出力
は次段のコンパレータによりパルス信号に変換されるも
のであるが、安定的なパルス信号を得るためにはその振
幅値は大きすぎても小さすぎても良くない。そこで従来
は、所定の出力レンジ内に適合するMRセンサーのみを
使用することで、この不都合を回避していた。このこと
はMRセンサーの量産性に無視できない影響を及ぼす場
合があり、結果として製品の低コスト化を妨げる要因に
なっていた。
【0006】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてな
されたものであり、その目的はオフセット電圧の調整部
を無くし、増幅器のダイナミックレンジを最大限利用可
能な位置検出装置を提供することにある。
【0007】また、さらにはMR素子の出力のバラツキ
に柔軟に対応可能な位置検出装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、所定の
磁気パターンを形成した磁気記録媒体と、上記磁気パタ
ーンに応答して振幅値が変化する磁気抵抗効果素子と、
出力信号のオフセット電圧が可変な磁気抵抗効果素子の
出力を増幅する増幅器と、該増幅器の出力を観測する出
力観測手段とを有し、該出力観測手段の観測結果に基い
て、上記増幅器のオフセット電圧を設定するようにし
た。
【0009】さらに、磁気抵抗効果素子に可変なレベル
で定電流を供給可能な定電流供給手段を有し、上記出力
観測結果に基いて、上記定電流値を設定するようにし
た。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。図1は本
発明を実施した位置検出回路のブロック図である。図中
600はMR素子(磁気抵抗効果素子)などからなる磁
気ヘッド、601は後述D/Aコンバータ604の出力
電圧2に基いて所定の電流を磁気ヘッド600に供給す
る定電流回路、602は磁気ヘッド600の出力信号を
所定の大きさまで増幅する増幅器である。増幅器602
は後述D/Aコンバータ604の出力電圧1に基いて、
出力信号のオフセット電圧を変化させられるようになっ
ている。603はコンパレータで増幅器602の出力信
号をパルス信号に変化するものである。606は制御部
で、具体的にはCPU、ROM・RAM、I/Oポート
回路などから構成される。I/Oポートは後述D/Aコ
ンバータ604、A/Dコンバータ605との入出力用
に用いられる。604はすでに言及したがD/Aコンバ
ータであり、制御部606の指令に基いて、定電流回路
601の電流値、増幅器602のオフセット電圧を決定
する設定電圧を出力するものである。605はA/Dコ
ンバータで、増幅器602の出力信号をA/D変換して
制御部606にデジタル情報として伝えるものである。
【0011】図2は、600〜602の具体的は回路例
である。図中701、702はMR素子であり、図1の
磁気ヘッドに相当もする。703、704は、オペアン
ペ、705、706はトランジスタであり、これらは図
1の定電流回路601に相当する。707は差動増幅器
であり、708は反転増幅器であり、これらは図1の増
幅器602に相当する。
【0012】これらの素子701〜708は、図5の従
来例の素子1〜8にそれぞれ対応するものである。本発
明の構成が従来例の構成と異なる点は、(1)反転増幅
器708の+の入力端(非反転入力端子)に、可変抵抗
器による分圧電圧ではなく、D/Aコンバータ604の
出力電圧1が接続されており、(2)オペアンプ70
3、705の+の入力端に、抵抗による分圧電圧ではな
く、D/Aコンバータ604の出力電圧2が接続されて
いることである。
【0013】次に、制御部606の制御内容について説
明する。まず。はじめに制御部606は、D/Aコンバ
ータ604の出力1、2によって増幅器602のオフセ
ット電圧と定電流回路601の電流値を適宜な初期値に
設定する。そしてこの時の増幅器602の出力信号をA
/Dコンバータ605を介して観測する。
【0014】図3は当該出力信号を表した模式図であ
る。図中Vh、V1、Vs、Voはそれぞれ極大値、極
小値、振幅値、オフセット電圧である。Vh、V1はピ
ークホールド回路など用いて観測してもよいが、より簡
便にはA/Dコンバータ605で出力信号を多数回サン
プリングすれば、その最大値、最小値として求めること
ができる。また、VoはVhとV1の平均ないしは全て
のサンプリング値の平均から求めることができ、同様に
VsはVhとV1の差から求めることができる。
【0015】さて、もしVoが規定値より大きいとき
は、D/Aコンバータ604の出力電圧1を上げ、また
規定値より小さいときは、D/Aコンバータ604の主
力電圧1を下げて、Voが既定値になるよう調節する。
同様にVsについてもD/Aコンバータ604の出力電
圧2を上下させて電流値の大きさを加減し、Vsが規定
値になるよう調節する。なお、このVsの規定値は増幅
器のダイナミックレンジを最大限利用可能な値に選ばれ
る。
【0016】図4は以上説明した制御の内容をフローチ
ャートに整理したものである。図4において、最初に、
D/Aコンバータ604の出力電圧1、2を適当な初期
値に設定する(ステップS101)。次に、増幅器60
2の出力信号をA/Dコンバータ605でサンプリング
する(ステップS102)。サンプリングによって得ら
れて、値から前述のようにVo、Vsを計算によって求
める(ステップS103)。次に、Voの値が規定値よ
り大きいか、小さいがほぼ等しいかを判断し(ステップ
S104)、規定値より大きいときはD/Aコンバータ
604の出力1を上げ(ステップS105)、規定値よ
り小さいときはD/Aコンバータ604の出力を下げ
(ステップS106)、ほぼ等しいときにはステップS
107と進む。ステップS107では、Vsが規定値よ
り大きいか、小さいがほぼ等しいかを判断し(ステップ
S107)、規定値より大きいときはD/Aコンバータ
604の出力2を上げ(ステップS108)、小さいと
きはD/Aコンバータ604の出力を下げる(ステップ
S109)。
【0017】なお、S102〜S109までの処理を繰
り返し実行してより確実な結果を得るようにするとなお
良い。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば従
来必要であったオフセット電圧の調整部をなくし装置自
身で自動的に設定すると共に、増幅器のダイナミックレ
ンジを最大限利用可能な優れた位置検出装置を実現する
ことが可能である。
【0019】さらに、定電流の電流値も調整する場合に
は、MRセンサーの出力のバラツキに柔軟に対応可能で
あるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施例の位置検出回路のブロ
ック図である。
【図2】図2は、位置検出回路の具体的な回路例であ
る。
【図3】図3は、位置検出回路の出力信号を表した模式
図である。
【図4】図4は、制御内容のフローチャートである。
【図5】図5は、従来例の位置検出回路図である。
【符号の説明】
600 磁気ヘッド 601 定電流回路 602 増幅器 603 コンパレータ 604 D/Aコンバータ 605 A/Dコンバータ 606 制御部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の磁気パターンを形成した磁気記録
    媒体と、前記磁気パターンに沿って移動するように配置
    されておりかつ磁気パターンに応答して抵抗値が変化す
    る磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子の抵抗値に
    応じた電気信号を発生する信号発生手段と、該信号発生
    手段からの信号を増幅して出力しかつその出力信号のオ
    フセット電圧を変化できるようになっている増幅器と、
    該増幅器の出力を観測する出力観測手段と、を有し、該
    出力観測手段の観測結果に基づいて前記増幅器のオフセ
    ット電圧を調節することを特徴とする位置検出回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の位置検出回路において、
    前記磁気抵抗効果素子に定電流を供給しかつ供給する定
    電流値を変化できるようになっている定電流供給手段を
    有し、前記出力観測手段の観測結果に基づいて前記定電
    流供給手段の供給電流を調節することを特徴とする位置
    検出回路。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の位置検出回路において、
    前記出力観測手段は前記増幅器の出力をサンプリングし
    て出力の極大値および極小値を検出する手段を有し、位
    置検出回路は、前記出力観測手段の観測結果に基づいて
    増幅器のオフセット電圧を算出する手段と、該算出手段
    によって算出したオフセット電圧に応じて前記増幅器の
    オフセット電圧を調節する手段を有することを特徴とす
    る位置検出回路。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の位置検出回路において、
    前記出力観測手段は前記増幅器の出力をサンプリングし
    て出力の極大値および極小値を検出する手段を有し、位
    置検出回路は、前記極大値および極小値から増幅器の振
    幅を算出する手段と、該算出手段によって算出した振幅
    に応じて前記定電流供給手段の供給電流を調節して前記
    増幅器の振幅を調整する手段を有することを特徴とする
    位置検出回路。
  5. 【請求項5】 所定の磁気パターンを形成した磁気記録
    媒体と、前記磁気パターンに沿って移動するように配置
    されておりかつ磁気パターンに応答して抵抗値が変化す
    る磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子に定電流を
    流して抵抗値に応じて変化する出力を発生する定電流回
    路と、該定電流回路からの出力を増幅して出力しかつ出
    力信号のオフセット電圧を変化させる入力端子を持つ増
    幅器と、該増幅器の出力をサンプリンブするサンプリン
    グ手段と、該サンプリング手段でサンプリングした値を
    A/D変換するA/Dコンバータと、該A/Dコンバー
    タからの出力が入力され、A/Dコンバータからの出力
    から少なくとも前記増幅器の出力信号のオフセット電圧
    を算出して所望のオフセット電圧に対応する値を設定す
    る制御部と、該制御部で設定した値をD/A変換して前
    記増幅器の前記入力端子に出力するD/Aコンバータと
    を有することを特徴とする位置検出回路。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の位置検出回路において、
    前記定電流回路は供給される電流を変化させる入力端子
    を持ち、前記制御部は前記A/Dコンバータからの出力
    から増幅器の出力の振幅を算出して所望の振幅値に対応
    する値を設定するようになっており、前記D/Aコンバ
    ータは前記設定された値を前記定電流回路の入力端子に
    入力することを特徴とする位置検出回路。
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