JPH07105678A - 磁気バブル検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストローブ信号の発生タイミングを自動的に
補正することが可能な磁気バブル検出装置を実現する。 【構成】 磁気バブルを検出する検出手段と、磁気バブ
ルに読出磁界を印加する駆動手段と、この駆動手段を制
御すると共に検出手段の検出信号をストローブ信号のタ
イミングでシフトレジスタに取り込むことにより磁気バ
ブルのビットパターンを求める演算制御手段とから構成
される磁気バブル検出装置において、磁気バブルの検出
信号及び駆動手段を制御する信号に基づきストローブ信
号の発生タイミングを測定し、その測定結果に基づいて
ストローブ信号を発生させる演算制御手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気バブル素子を用い
た回転数検出器における磁気バブル検出装置に関し、特
に検出のタイミングを自動的に補正することが可能な磁
気バブル検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気バブル素子を用いた回転数検
出器は被測定対象に取り付けられたリング磁石によって
生じる回転磁界を磁気バブル素子内の磁気バブルに印加
し、この磁気バブルのビットパターンを移動させて被測
定対象の回転数を磁気バブル素子に記憶させる。次に、
このビットパターンの移動距離を磁気バブル検出装置に
よって検出することにより被測定対象の回転数を求めて
いる。

【０００３】図３はこのような従来の磁気バブル検出装
置の一例を示す構成ブロック図である。図３において１
ａ及び１ｂは磁気抵抗素子、２ａ及び２ｂは定電流源、
３ａ及び３ｂは容量、４は差動増幅器、５は比較器、６
はシフトレジスタ、７はカウンタ、８は発振器、９は演
算制御回路、１０は読出コイル駆動回路、１１は読出コ
イル、１００及び１０１は読出コイル駆動信号、１０２
は差動増幅器４の出力信号、１０３は比較器５の出力信
号、１０４はストローブ信号である。

【０００４】ここで、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，
３ｂ，４及び５は磁気バブルを検出する検出手段５０
を、６〜９は演算制御手段５１を、１０及び１１は駆動
手段５２をそれぞれ構成している。

【０００５】磁気抵抗素子１ａ及び１ｂの一端は接地さ
れ、他端は定電流源２ａ及び２ｂの一端と容量３ａ及び
３ｂの一端にそれぞれ接続される。また、定電流源２ａ
及び２ｂの他端は正電圧源”Ｖ_cc”にそれぞれ接続され
る。

【０００６】容量３ａ及び３ｂの他端は差動増幅器４の
入力端子にそれぞれ接続され、差動増幅器４の出力であ
る出力信号１０２は比較器５を介してシフトレジスタ６
に入力される。

【０００７】一方、発振器８の出力はカウンタ７及び演
算制御回路９に接続され、カウンタ７の出力であるスト
ローブ信号１０４はシフトレジスタ６のクロック入力端
子に入力される。

【０００８】また、シフトレジスタ６の出力は演算制御
回路９に接続され、演算制御回路９からの制御信号はカ
ウンタ７及び読出コイル駆動回路１０に接続される。さ
らに、読出コイル駆動回路１０の出力である読出コイル
駆動信号１００及び１０１は読出コイル１１に入力され
る。

【０００９】ここで、図３に示す従来例の磁気バブルの
ビットパターンの読出動作を図４を用いて説明する。図
４は図３に示す従来例の動作を示すタイミング図であ
る。

【００１０】図４において（ａ）は読出コイル駆動信号
１００を、（ｂ）は読出コイル駆動信号１０１を、
（ｃ）は差動増幅器４の出力信号１０２を、（ｄ）は比
較器５の出力信号１０３を、（ｅ）はカウンタ７の出力
であるストローブ信号１０４をそれぞれ示している。

【００１１】演算制御回路９は読出コイル駆動回路１０
を制御信号により制御し、２種類の三角波信号である
（ａ）読出コイル駆動信号１００及び（ｂ）読出コイル
駆動信号１０１を発生させる。この２種類の読出コイル
駆動信号１００及び１０１に基づき読出コイル１１が発
生する読出磁界により磁気バブルが強制的に移動させら
れる。

【００１２】この磁気バブルが移動して磁気抵抗素子１
ａ及び１ｂが配置されているストレッチャー（図示せ
ず。）を通過することにより、磁気抵抗素子１ａ及び１
ｂの抵抗値が変化し、それぞれ磁気バブル信号として検
出される。これらの磁気バブル信号を差動増幅器４で減
算することによって（ｃ）出力信号１０２が得られる。

【００１３】比較器５は一定の閾値により（ｃ）出力信
号１０２を比較し、比較信号である（ｄ）出力信号１０
３を出力する。例えば、閾値を図２中”イ”のような値
とした場合、（ｃ）出力信号１０２中の磁気バブル信号
のピーク”ロ”、”ハ”、”ニ”及び”ホ”の内、”
ロ”及び”ニ”が検出されて（ｄ）出力信号１０３とし
て出力される。

【００１４】演算制御回路９では予めカウンタ７にスト
ローブ信号１０４の発生タイミング・データを設定し、
カウンタ７はカウントアップした時点で（ｄ）出力信号
１０３に同期した（ｅ）ストローブ信号１０４を発生さ
せる。このタイミングで（ｄ）出力信号１０３をシフト
レジスタ６に取り込むことによって、前記磁気バブル信
号のビットパターンを得ることができる。

【００１５】ここで、図４中”ヘ”に示すように（ｃ）
出力信号１０２は（ａ）読出コイル駆動信号１００のピ
ークのタイミングよりも僅かに遅れて出力され、このタ
イミングの遅れである図４中”ヘ”の値は一定になる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には、前
記タイミングの遅れは、磁気バブルチップを磁気バブル
素子基板に実装した時の位置ずれ等により変動してしま
い、（ｃ）出力信号１０２に対して（ｅ）ストローブ信
号１０４のタイミングがずれてしまう。

【００１７】即ち、ストローブ信号１０４の発生タイミ
ングを補正する為に、図３に示す従来例においては個々
の磁気バブル素子に対して、出力信号１０２のタイミン
グを測定してストローブ信号１０４の発生タイミングを
求める必要がある。

【００１８】また、個々の磁気バブル素子に対して、上
述のように求めたストローブ信号１０４のタイミング・
データを、例えば、磁気バブル検出装置内のＥＰＲＯＭ
等の記憶素子に格納する必要がある。

【００１９】この結果、個々にタイミング特性の異なる
磁気バブル素子に対して出力信号１０２のタイミング測
定を行い、その測定したタイミング・データからストロ
ーブ信号１０４の発生タイミングを求めて記憶素子等に
格納する工程が必要になると言った問題点がある。従っ
て本発明の目的は、ストローブ信号の発生タイミングを
自動的に補正することが可能な磁気バブル検出装置を実
現することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明では、磁気バブルを検出する検出手段
と、前記磁気バブルに読出磁界を印加する駆動手段と、
この駆動手段を制御すると共に前記検出手段の検出信号
をストローブ信号のタイミングでシフトレジスタに取り
込むことにより前記磁気バブルのビットパターンを求め
る演算制御手段とから構成される磁気バブル検出装置に
おいて、前記磁気バブルの検出信号及び前記駆動手段を
制御する信号に基づき前記ストローブ信号の発生タイミ
ングを測定し、その測定結果に基づいて前記ストローブ
信号を発生させる前記演算制御手段とを備えたことを特
徴とするものである。

【００２１】

【作用】磁気バブルのビットパターンの読出毎に、予め
ストローブ信号の発生タイミングを測定して、この発生
タイミングに基づいてストローブ信号を発生させること
により、ストローブ信号の発生タイミングを自動的に補
正することができる。

【００２２】

【実施例】以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る磁気バブル検出装置の一実施例を示
す構成ブロック図である。ここで、１ａ，１ｂ，２ａ，
２ｂ，３ａ，３ｂ，４〜１１，５２及び１００〜１０４
は図３と同一符号を付してある。

【００２３】図１において１２は微分回路、１３はスイ
ッチ回路、１４はカウンタ、１５はエッジ検出回路、１
０５は微分回路１２の出力信号、１０６はエッジ検出回
路１５の出力信号である。

【００２４】また、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３
ｂ，４，５，１２及び１３は検出手段５０ａを、６〜
９，１４及び１５は演算制御手段５１ａをそれぞれ構成
している。

【００２５】磁気抵抗素子１ａ及び１ｂの一端は接地さ
れ、他端は定電流源２ａ及び２ｂの一端と容量３ａ及び
３ｂの一端にそれぞれ接続される。また、定電流源２ａ
及び２ｂの他端は正電圧源”Ｖ_cc”にそれぞれ接続され
る。

【００２６】容量３ａ及び３ｂの他端は差動増幅器４の
入力端子にそれぞれ接続され、差動増幅器４の出力は微
分回路１２及びスイッチ回路１３の一方の入力端子に接
続される。また、微分回路１２の出力である出力信号１
０５はスイッチ回路１３の他方の入力端子に接続され
る。

【００２７】スイッチ回路１３の出力は比較器５を介し
てシフトレジスタ６及びエッジ検出回路１５に接続され
る。

【００２８】一方、発振器８の出力はカウンタ７，演算
制御回路９及びカウンタ１４に接続され、カウンタ７の
出力であるストローブ信号１０４はシフトレジスタ６の
クロック入力端子に入力される。

【００２９】エッジ検出回路１５の出力である出力信号
１０６はカウンタ１４のイネーブル入力端子に接続さ
れ、カウンタ１４の出力は演算制御回路９に接続され
る。

【００３０】また、シフトレジスタ６の出力は演算制御
回路９に接続され、演算制御回路９からの制御信号はカ
ウンタ７，読出コイル駆動回路１０及びエッジ検出回路
１５に接続される。さらに、読出コイル駆動回路１０の
出力である読出コイル駆動信号１００及び１０１は読出
コイル１１に接続される。

【００３１】ここで、図１に示す実施例の動作を図２を
用いて説明する。図２は図１に示す実施例の動作を示す
タイミング図である。

【００３２】図２において（ａ）は読出コイル駆動信号
１００を、（ｂ）は読出コイル駆動信号１０１を、
（ｃ）は差動増幅器４の出力信号１０２を、（ｄ）は微
分回路１２の出力信号１０５を、（ｅ）は入力信号が出
力信号１０２である場合の比較器５の出力信号１０３
を、（ｆ）は入力信号が出力信号１０５である場合の比
較器５の出力信号１０３を、（ｇ）はエッジ検出回路１
５の出力信号１０６、（ｈ）はストローブ信号１０４を
それぞれ示している。

【００３３】図１に示す実施例は、ストローブ信号１０
４の発生タイミングを自動的に補正するために、磁気バ
ブルのビットパターンの読出毎に、図２中”イ”に示す
発生タイミング測定動作と、図２中”ロ”に示す発生タ
イミング設定動作と、図２中”ハ”に示す磁気バブルの
ビットパターンの読出動作とを順次行う。

【００３４】先ず、第１に発生タイミング測定動作で
は、演算制御回路９からの制御に基づきスイッチ回路１
３は微分回路１２の出力信号１０５を選択する。

【００３５】図２中”ニ”の時点で演算制御回路９は読
出コイル駆動回路１０を制御信号により制御し、２種類
の三角波信号である（ａ）読出コイル駆動信号１００及
び（ｂ）読出コイル駆動信号１０１を発生させる。この
２種類の読出コイル駆動信号１００及び１０１に基づき
読出コイル１１が発生する読出磁界により磁気バブルが
強制的に移動させられる。

【００３６】この磁気バブルが移動して磁気抵抗素子１
ａ及び１ｂが配置されているストレッチャー（図示せ
ず。）を通過することにより、磁気抵抗素子１ａ及び１
ｂの抵抗値が変化し、それぞれ磁気バブル信号として検
出される。これらの磁気バブル信号を差動増幅器４で減
算することによって（ｃ）出力信号１０２が得られる。

【００３７】（ｃ）出力信号１０２は微分回路１２によ
って微分され、微分信号である（ｄ）出力信号１０５に
示すような波形の信号になる。この（ｄ）出力信号１０
５はスイッチ回路１３により比較器５に入力され、比較
器５は一定の閾値と（ｄ）出力信号１０５を比較して
（ｆ）出力信号１０３を出力する。

【００３８】一方、図２中”ニ”の時点で演算制御回路
９は制御信号によりエッジ検出回路１５の出力信号１０
６をハイレベルにする。また、出力信号１０６がハイレ
ベルになったことによりカウンタ１４がカウント動作を
開始する。

【００３９】図２中”ホ”の時点で（ｆ）出力信号１０
３がハイレベルからローレベルに変化すると、この立ち
下がりのエッジでエッジ検出回路１５は出力信号１０６
をローレベルにする。また、出力信号１０６がローレベ
ルになったことによりカウンタ１４がカウント動作を停
止する。

【００４０】また、図２中”ホ”の時点は（ｃ）出力信
号１０２の微分信号である（ｄ）出力信号１０５の立ち
下がり部分、即ち、（ｃ）出力信号１０２のピーク部分
に同期していることになる。

【００４１】この結果、カウンタ１４は図２中”ヘ”の
部分の時間をカウントしたことになり、この時間は
（ａ）読出コイル駆動信号１００及び（ｂ）読出コイル
駆動信号１０１を発生させてから（ｃ）出力信号１０２
のピークが出力されるまでの時間、即ち、発生タイミン
グ・データとなる。

【００４２】カウンタ１４においてカウントされた値は
発生タイミング・データとして演算制御回路９に出力さ
れ、以降の動作において用いられる。

【００４３】第２に、図２中”ロ”に示す発生タイミン
グ設定動作では、前記タイミング測定動作で求められた
発生タイミング・データをカウンタ７に設定する。例え
ば、図２中”ト”に示す（ａ）読出コイル駆動信号１０
０のピークを基準として遅延をかける場合、前記タイミ
ング・データから図２中”ニ”と”ト”間の時間を差し
引いた値をカウンタ７に設定すれば良い。

【００４４】第３に、図２中”ハ”に示す磁気バブルの
ビットパターンの読出動作では、演算制御回路９からの
制御に基づきスイッチ回路１３は差動増幅回路４の出力
信号１０２を選択し、前述のタイミング測定動作と同様
に（ａ）読出コイル駆動信号１００及び（ｂ）読出コイ
ル駆動信号１０１を発生させ、検出手段５０ａで磁気バ
ブル信号を検出する。

【００４５】カウンタ７は（ａ）読出コイル駆動信号１
００のピークの時点からカウント動作を開始し、カウン
トアップした時点で、（ｈ）ストローブ信号１０４を発
生させる。

【００４６】このタイミングで（ｅ）出力信号１０３を
シフトレジスタ６に取り込むことによって、前記磁気バ
ブル信号のビットパターンを得ることができる。

【００４７】この結果、磁気バブルのビットパターンの
読出毎に、予めストローブ信号１０４の発生タイミング
を測定して、この発生タイミングに基づいてストローブ
信号１０４を発生させることにより、ストローブ信号１
０４の発生タイミングを自動的に補正することができ
る。

【００４８】従って、個々にタイミング特性が異なる磁
気バブル素子に対して出力信号１０２のタイミング測定
を行い、その測定した発生タイミング・データからスト
ローブ信号１０４の発生タイミングを求めて記憶素子に
格納する等の工程が不要になる。

【００４９】また、ほとんどがディジタル回路によって
構成することができるので、ゲートアレー等を用いるこ
とにより、小型化も可能である。

【００５０】なお、図１に示す実施例では読出コイル駆
動信号１００及び１０１の第１の周期の間に発生タイミ
ングを測定しているが、磁気バブルのビットパターンに
よっては第１の周期では出力信号１０２が得られない場
合もあるので、磁気バブルのビットパターンに応じて必
要な周期の間で発生タイミングを測定する。

【００５１】また、図１に示す実施例において、スイッ
チ回路１３を用いずに、出力信号１０２を直接比較器５
に接続し、さらに、出力信号１０５のために新たに比較
器を設けてその出力を直接エッジ検出回路１５に接続し
てもよい。

【００５２】また、図１に示す実施例においては定電流
源２ａ及び２ｂによって磁気抵抗素子１ａ及び１ｂの抵
抗値の変化を検出しているが、定電圧源を用いて磁気抵
抗素子の抵抗値の変化を検出してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。磁気バブルのビ
ットパターンの読出毎に、予めストローブ信号の発生タ
イミングを測定して、この発生タイミングに基づいてス
トローブ信号を発生させることにより、ストローブ信号
の発生タイミングを自動的に補正することが可能な磁気
バブル検出装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気バブル検出装置の一実施例を
示す構成ブロック図である。

【図２】図１に示す実施例の動作を示すタイミング図で
ある。

【図３】従来の磁気バブル検出装置の一例を示す構成ブ
ロック図である。

【図４】図２に示す従来例の動作を示すタイミング図で
ある。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 磁気抵抗素子 ２ａ，２ｂ 定電流源 ３ａ，３ｂ 容量 ４ 差動増幅器 ５ 比較器 ６ シフトレジスタ ７，１４ カウンタ ８ 発振器 ９ 演算制御回路 １０ 読出コイル駆動回路 １１ 読出コイル １２ 微分回路 １３ スイッチ回路 １５ エッジ検出回路 ５０，５０ａ 検出手段 ５１，５１ａ 演算制御手段 ５２ 駆動手段 １００，１０１ 読出コイル駆動信号 １０２，１０３，１０５，１０６ 出力信号 １０４ ストローブ信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気バブルを検出する検出手段と、前記磁
   気バブルに読出磁界を印加する駆動手段と、この駆動手
   段を制御すると共に前記検出手段の検出信号をストロー
   ブ信号のタイミングでシフトレジスタに取り込むことに
   より前記磁気バブルのビットパターンを求める演算制御
   手段とから構成される磁気バブル検出装置において、 前記磁気バブルの検出信号及び前記駆動手段を制御する
   信号に基づき前記ストローブ信号の発生タイミングを測
   定し、その測定結果に基づいて前記ストローブ信号を発
   生させる前記演算制御手段とを備えたことを特徴とする
   磁気バブル検出装置。