JPH0727776A - 回転検出方法 - Google Patents

回転検出方法

Info

Publication number
JPH0727776A
JPH0727776A JP16882893A JP16882893A JPH0727776A JP H0727776 A JPH0727776 A JP H0727776A JP 16882893 A JP16882893 A JP 16882893A JP 16882893 A JP16882893 A JP 16882893A JP H0727776 A JPH0727776 A JP H0727776A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnet
magnetic sensor
pole
rotation
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.)
Pending
Application number
JP16882893A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroto Uyama
浩人 宇山
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP16882893A priority Critical patent/JPH0727776A/ja
Publication of JPH0727776A publication Critical patent/JPH0727776A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁界の変化を確実に検出でき、装置の小形化
が図れる回転検出方法を得る。 【構成】 回転体の回転軸上に取付けられた磁石2の回
転方向に対し、磁気センサ1を垂直に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子式水道メ―
タに適用される回転検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】回転検出に用いられる一般的な磁気セン
サの一例として、図9にその内部構造の透視図を示す。
この磁気センサは、複数の磁気抵抗素子が形成されたプ
レ―トと、プレ―トからワイヤ―ボンディングによって
接続された端子と、プラスチックパッケ―ジにて構成さ
れている。
【0003】次に、図10にこのプレ―トの拡大図を示
す。プレ―ト上のパタ―ンは、磁気抵抗素子の細かい素
子が連続して配置されて構成されている。一般に磁気抵
抗素子は、一方向の磁界に対してのみ抵抗値を変化させ
る性質を持っているので、例えば図10の上下方向の磁界
に対して反応する磁気抵抗素子パタ―ンRAと、同図の
左右方向の磁界に対して反応する磁気抵抗素子パタ―ン
RBとを、一つのプレ―ト上に構成している。この二つ
の磁気抵抗素子パタ―ンは、図11のように二つの磁気抵
抗素子を直列に接続したもので示すことができる。この
とき、磁気抵抗素子の両端にVDD電圧を加えると、出
力dVは抵抗分割から次のようになる。
【0004】
【数1】 ただし、 VDD=印加電圧 RA =磁気抵抗素子パタ―ンRAの元抵抗値 ΔRA=磁気抵抗素子パタ―ンRAの磁気変化分 RB =磁気抵抗素子パタ―ンRBの元抵抗値 ΔRB=磁気抵抗素子パタ―ンRBの磁気変化分 dV =出力電圧 この場合、磁気センサは磁気抵抗パタ―ンの向いていな
い方向(例図では前後方向)に対してはまったく反応し
ない。したがって、磁気センサの磁気を検出する方向
は、2次元的な平面になり、この磁気センサに回転する
十分強い磁界が加わると、出力は図12のようになる。
【0005】このような磁気センサを用いて回転検出を
行う従来の一例を図7,図8に示す。これらの図におい
て、円柱形の外形で、上面にN極とS極の2極の着磁を
した磁石2を使用しており、回転する軸の中心に配置さ
れて被回転体と共に回転するようになっている。
【0006】磁気センサ1は、N極からS極への磁界の
回転を検出するために、磁石2に対して水平な方向に向
けられ、軸線上の磁界の十分大きい所に配置される。こ
の磁気センサ1に加わる磁界はN極からS極へ向かう曲
線となるが、磁気センサ1に反応するのは磁気センサに
水平な方向(磁気センサの磁気抵抗パタ―ンのある方
向、すなわち磁石に対して水平方向)の成分だけであ
り、磁気センサに垂直な方向(磁石に対して垂直な方
向、すなわち回転軸方向)の成分には反応しない。
【0007】この磁気センサ1に電圧を加えたとき、磁
石が回転すると磁気センサを通る磁界が回転し、出力は
前述の図10のように変化する。したがって、磁気センサ
1の出力の変化から物体の回転を検出することができ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな回転検出方法では、磁気センサ1が軸線上の位置か
ら横方向(磁石2に対して水平方向)にずれると、磁界
の角度が変化し、磁気センサ1の水平方向の成分が減少
して磁気センサ1に垂直な方向の成分が増加する。これ
では磁気センサ1が反応しない成分が増えることになる
ので、磁気センサ1の配置できる範囲は回転軸付近に限
定される。磁石2が大きければこの範囲は広くとれる
が、磁石を大きくすると重量が増すために被回転体の負
荷となり、回転の動作が変化してしまうので、磁石は大
きくすることができない。
【0009】また、回転方向の検出などで複数の磁気セ
ンサを使おうとしても、並べて配置できないため磁気セ
ンサを重ねて配置することになる。この場合、磁気セン
サを通る磁界の強さが変化し、出力の特性に差が出てし
まう。本発明の目的は、磁界の変化を確実に検出でき、
装置の小形化が図れる回転検出方法を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、回転体の回転により変化する磁界の方向を
検出する回転検出方法であって、回転体の回転軸上に磁
石を取付け、異なる検出方向に配置された複数の磁気抵
抗素子のパタ―ンを有する磁気センサを前記磁石が回転
する方向に対して垂直に設置するようにしたことを要旨
とする。
【0011】
【作用】このような回転検出方法において、磁石が回転
する方向に対して磁気センサを垂直に設置するようにし
たので、回転軸付近に磁気センサが設置されているか否
かに関係なく、磁石の外径で磁気センサの最大感度にす
ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は本発明の回転検出方法の一実施例を示す
磁気センサと磁石の配置図、図2(a)はその上面図、
同図(b)はその正面図である。これらの図において、
磁石2は円柱形の外形で、上面にN極とS極の2極が着
磁され回転する軸の中心に配置されており、被回転体と
共に回転する。また磁気センサ1は磁石2に対して垂直
な方向に配置され、磁気抵抗パタ―ンの検出できる磁気
方向の作る平面が回転軸と直角な方向に配置されてい
る。
【0013】ここで、被回転体と共に磁石2が回転し、
磁気センサ1の下にN極またはS極が着磁された場所が
来ると、磁気センサ1に対しては図3に示すような磁界
が加わる。このとき、磁気センサ1には磁気検出面方向
の磁界成分が加わっているので、一方の磁気抵抗パタ―
ンが変化して出力が極大点または極小点に変化する。な
お、磁界成分中で磁気センサ1に対して垂直な方向の磁
界成分は無視される。
【0014】次に、被回転体と共に磁石2が回転し、磁
気センサ1のN極とS極の中間点の場所が来ると、磁気
センサ1に対しては図4に示すような磁界が加わる。こ
のとき、磁気センサ1には磁気検出面方向の磁界成分が
図3に示すときより90度ずれた方向の成分が加わって
いるので、他方の磁気抵抗パタ―ンが変化して出力が極
小点または極大点に変化する。なお、磁界成分中で磁気
センサ1に対して垂直な方向の磁界成分は無視される。
この後、被回転体が回転するとこれを繰り返すので、出
力変化から回転を検出できるというものである。
【0015】従来では磁気センサ1に加わる磁界の強さ
は一定であったが、本発明を用いたものでは磁気センサ
1に加わる磁界の強さは、N極とS極の中間点の場所に
比べてN極またはS極に着磁された場所の方に磁束が集
中するので極端に大きくなる。しかし、磁気抵抗素子の
磁界の強さに対する抵抗値の変化は小さい磁界で飽和し
てしまうので、出力に極端なレベルの変化は現れない。
したがって、磁気センサの出力から回転の検出を行うの
に影響はない。
【0016】このように、回転軸付近より、磁石2の外
形方向にずらした方が、磁気センサ1の磁気検出がうま
くできる。したがって、磁気センサ1を回転軸線上にあ
る範囲からずらして配置しても、回転の検出を確実に行
うことができる。
【0017】次に、本発明の回転検出方法を適用した電
子式水道メ―タの部分拡大図を図5に示す。同図におい
て、3は羽根車で、水流によって回転する。2は羽根車
に取り付けられた上面に2極着磁された磁石であり、羽
根車3の回転特性をよくするために、小さく且つ軽くな
ければならない。
【0018】4は遮水板で、電子回路部分に水が入らな
いようにしている。1a、1bは磁気センサであり、回
転検出を行うために2個設けられている。この磁気セン
サ1a、1bは、羽根車3の回転軸から磁石2の外形方
向にずれた位置に配置されている。
【0019】また磁気センサ1a、1bの出力は、コン
パレ―タ5に入力され”H”,”L”の信号に変換さ
れ、コンパレ―タ5の出力信号は演算表示を行う電子回
路の演算表示部6に送出される。
【0020】ここで、羽根車3が正転方向に回転して磁
気センサ1aの出力が変化しコンパレ―タ5の出力が”
H”になったとする。さらに羽根車3が正転方向に回転
すると、続いて磁気センサ1bの出力が変化しコンパレ
―タ5の出力が”H”となる。
【0021】一方、羽根車3が逆転方向に回転すると、
逆に磁気センサ1bが変化してコンパレ―タ5の出力
が”H”になってから、磁気センサ1aが変化してコン
パレ―タ5の出力が”H”になる。
【0022】したがって、磁気センサ1aのコンパレ―
タ5の出力が”H”となったとき、磁気センサ1bのコ
ンパレ―タ5の出力が”L”なら正転回転、”H”なら
逆転回転と判断することができる。
【0023】このような信号出力を得るためには、コン
パレ―タ5の”H”と”L”の変化点が問題となり、こ
の変化点は、磁石の着磁から、または二つの磁気センサ
配置角度から決定される。この角度は、本実施例の2極
着磁の磁石の場合は90度以下となる。
【0024】以上のように、従来のように磁気センサを
横方向に設置した場合は磁気センサを回転軸線上に配置
することができないが、本実施例のように縦方向に設置
すれば回転軸線上に配置することができる。
【0025】また、従来では、回転軸からずれないよう
に磁石を大きくしないといけなかったが、本実施例によ
れば磁石を大きくする必要がないので、小形化が可能な
上、羽根車の動作特性に影響を与えることがない。
【0026】なお、本実施例では2極の磁石で説明した
が、図6のように多極の磁石についても、また異なる外
形においても同様の効果が得られる。また着磁の方向に
ついても磁気センサの検出できる範囲であればよく、さ
らに磁気センサは、異なる磁界の方向の検出ができれば
内部の磁気抵抗パタ―ンが異なるものでも、またコンパ
レ―タ5が内蔵されたものでもよい。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転体の
回転により変化する磁界の方向を検出する回転検出方法
であって、回転体の回転軸上に磁石を取付け、異なる検
出方向に配置された複数の磁気抵抗素子のパタ―ンを有
する磁気センサを磁石が回転する方向に対して垂直に設
置したので、磁界の変化を確実に検出でき、装置の小形
化が図れる回転検出方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す磁気センサと磁石の配
置図。
【図2】[図1]の上面図および正面図。
【図3】[図1]の磁気センサ1に加わる磁界の強さを
説明するための図。
【図4】[図1]の磁気センサ1に加わる磁界の強さを
説明するための図。
【図5】[図1]を適用した電子式水道メ―タの部分拡
大図。
【図6】本発明の他の実施例を示す磁石の構造図。
【図7】従来の磁気センサと磁石の配置図。
【図8】[図7]の上面図および正面図。
【図9】代表的な磁気センサの透視図。
【図10】代表的な磁気センサの構造図。
【図11】代表的な磁気センサの磁気抵抗接続図。
【図12】代表的な磁気センサの磁界方向と出力電圧と
の関係を示す図。
【符号の説明】
1…磁気センサ、2…磁石

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転体の回転により変化する磁界の方向
    を検出する回転検出方法であって、前記回転体の回転軸
    上に磁石を取付け、異なる検出方向に配置された複数の
    磁気抵抗素子のパタ―ンを有する磁気センサを前記磁石
    が回転する方向に対して垂直に設置したことを特徴する
    回転検出方法。
JP16882893A 1993-07-08 1993-07-08 回転検出方法 Pending JPH0727776A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16882893A JPH0727776A (ja) 1993-07-08 1993-07-08 回転検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16882893A JPH0727776A (ja) 1993-07-08 1993-07-08 回転検出方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0727776A true JPH0727776A (ja) 1995-01-31

Family

ID=15875276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16882893A Pending JPH0727776A (ja) 1993-07-08 1993-07-08 回転検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0727776A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004023083A1 (en) * 2002-09-05 2004-03-18 Chaos Co., Ltd. Ultra power-saving type meter for converting measured value into digital signal
JP2008171400A (ja) * 2006-12-13 2008-07-24 Canon Inc 文書処理方法及び文書処理装置
CN108981757A (zh) * 2017-05-30 2018-12-11 英飞凌科技股份有限公司 磁性多媒体控制元件
CN114814272A (zh) * 2022-06-28 2022-07-29 四川新川航空仪器有限责任公司 一种磁转速传感器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004023083A1 (en) * 2002-09-05 2004-03-18 Chaos Co., Ltd. Ultra power-saving type meter for converting measured value into digital signal
JP2008171400A (ja) * 2006-12-13 2008-07-24 Canon Inc 文書処理方法及び文書処理装置
CN108981757A (zh) * 2017-05-30 2018-12-11 英飞凌科技股份有限公司 磁性多媒体控制元件
CN114814272A (zh) * 2022-06-28 2022-07-29 四川新川航空仪器有限责任公司 一种磁转速传感器
CN114814272B (zh) * 2022-06-28 2022-12-16 四川新川航空仪器有限责任公司 一种磁转速传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101253389B (zh) 转动角检测装置
US6806702B2 (en) Magnetic angular position sensor apparatus
EP2770303B1 (en) Magnetic field sensor system with a magnetic wheel rotatable around a wheel axis and with magnetic sensor elements being arranged within a plane perpendicular to the wheel axis
US5998989A (en) Device including magnet-biased magnetoresistive sensor and rotatable, magnetized encoder for detecting rotary movements
JP3028377B2 (ja) 磁気抵抗近接センサ
US7112957B2 (en) GMR sensor with flux concentrators
US6661225B2 (en) Revolution detecting device
US20030090265A1 (en) 360-degree rotary position sensor having a magnetoresistive sensor and a hall sensor
CN1343889A (zh) 检测磁场方向用的传感器
US20120262162A1 (en) Bidirectional Magnetic Position Sensor Having Field Rotation
US6522132B1 (en) Linear angular sensor with magnetoresistors
US10883857B2 (en) Integrated magnetic structure
JPH0727776A (ja) 回転検出方法
US8289020B2 (en) Magnetic sensor and magnetic sensor device
JP2002005613A (ja) 回転角検知センサ
KR20230101134A (ko) 스핀 궤도 결합 토크를 이용한 자기 센서 및 그것을 이용한 센싱 방법
US6070333A (en) Electronic compass
JPH1019601A (ja) 磁気検出装置
US20060006864A1 (en) Integrated magnetoresitive speed and direction sensor
JPH0712908A (ja) 2つの向かい合った磁石と磁気感応装置を利用した磁気センサー
JP2006145323A (ja) 回転角度検出装置
JPH10255236A (ja) 磁気検出装置
CN115210537A (zh) 磁式线性位置检测器
JPH0599949A (ja) 回転検出装置
US20200033159A1 (en) Magnetic rotation sensor