JPH08271282A - 磁電変換装置 - Google Patents
磁電変換装置Info
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- JPH08271282A JPH08271282A JP7073624A JP7362495A JPH08271282A JP H08271282 A JPH08271282 A JP H08271282A JP 7073624 A JP7073624 A JP 7073624A JP 7362495 A JP7362495 A JP 7362495A JP H08271282 A JPH08271282 A JP H08271282A
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- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
Abstract
限に押さえながら、信号出力に変動を来す事が無い磁電
変換装置を得る。 【構成】 磁気信号が波長λをもって記録された磁気記
録媒体と感磁部とを備え、感磁部は、直列に接続された
電流通路1、2からなる磁電変換装置。電流通路1は、
単位セグメント5、6がλ/2の間隔で配置され、しか
も、磁気抵抗素子は互いに隣接位置に配置されている。
電流通路2は、2個の磁気抵抗素子を接続してなる単位
セグメント7と、単位セグメント7の両端に接続された
磁気抵抗素子からなる単位セグメント8とを有し、各単
位セグメント7、8はλ/2の間隔で配置され、単位セ
グメント7と単位セグメント8との中間位置には単位セ
グメント6が配置されている。
Description
磁極が等間隔で繰り返された磁気信号の検出に用いる磁
電変換装置に関する。
とによって回転体の回転位置や回転速度を検出する磁電
変換装置が知られている。図6は、従来の磁電変換装置
の例を示している。図6において、給電端子Vccとア
ース端子GNDの間には4個の磁気抵抗素子R1−1、
R1−2、R2−1、R2−2が直列に接続されてい
る。4個の磁気抵抗素子R1−1、R1−2、R2−
1、R2−2の抵抗値は1:1:1:1の関係になって
いる。磁気抵抗素子R1−1、R1−2と、磁気抵抗素
子R2−1、R2−2は片ブリッジ構成となっており、
相互の接続点が出力端子Vo1となって外部に引き出さ
れている。磁気抵抗素子R1−1、R1−2と、磁気抵
抗素子R2−1、R2−2はそれぞれセグメントを構成
しており、回転体側に取り付けられた磁気記録媒体によ
って入力される磁気信号の波長をλとすると、各セグメ
ントはλ/4の間隔で平行に配置されている。
率の履歴波形に大きな歪みが生ずると、図6に示すよう
なセグメントどうしをλ/4離間したパターン配置で
は、ヒステリシス特性の影響によりλ/2の周期で信号
出力が変動してしまい、このような磁電変換装置を例え
ばモータの回転制御等に用いた場合に、ワウ・フラッタ
ー等の悪影響が生じてしまう。
生じた場合の信号出力の変動を解消するために、図7に
示すようなパターン配置が提案されている。図7では、
λ/4の間隔で配置された磁気抵抗素子R1−1、R1
−2、及び、磁気抵抗素子R2−1、R2−2からなる
2つのセグメントの外側にキャンセルパターンとして磁
気抵抗素子R1−3、R1−4と、磁気抵抗素子R2−
3、R2−4からなる2つのセグメントが配置されてい
る。1つのセグメントを構成する磁気抵抗素子R1−
3、R1−4は直列に接続されており、磁気抵抗素子R
1−1、R1−2からなるセグメントの外側にλ/2だ
け離間した位置に配置されている。また、磁気抵抗素子
R1−3が磁気抵抗素子R1−2と接続されると共に、
磁気抵抗素子R1−4は給電端子Vccと接続されてい
る。また、別のセグメントを構成する磁気抵抗素子R2
−3、R2−4は直列に接続されており、磁気抵抗素子
R2−1、R2−2からなるセグメントの外側にλ/2
だけ離間した位置に配置されている。また、磁気抵抗素
子R2−3が磁気抵抗素子R2−2と接続されると共
に、磁気抵抗素子R2−4はアース端子GNDと接続さ
れている。このように、磁気抵抗素子R1−3、R1−
4及び磁気抵抗素子R2−3、R2−4からなるキャン
セルパターンを設けることにより、磁気抵抗素子R1−
1、R1−2及び磁気抵抗素子R2−1、R2−2が受
ける磁界とは互いに逆になりヒステリシス特性の影響が
打ち消され、正確な出力信号が得られるため、磁気抵抗
変化率の履歴波形に歪みが大きい場合も、信号出力に変
動を来す事が無く、モータのワウ・フラッター等を解消
することができる。なお、このような技術は特開昭61
−126483号公報に記載されている。
は、幅寸法が(λ/2+λ/4+λ/2)程となり、図
6の幅寸法がλ/4のもに比べて、5倍の占有幅となっ
てしまう。このため、チップサイズの小さな素子への配
置は困難となってしまう。
配置が提案されている。図8、図9では、磁気抵抗素子
R1−1と磁気抵抗素子R1−2はλ/2だけ離間して
平行に配置されており、共に直列に接続されてセグメン
トが構成されている。なお、磁気抵抗素子R1−1の一
端は出力端子Vo1と、磁気抵抗素子R1−2の一端は
アース端子GNDと接続されている。一方、別のセグメ
ントを構成する磁気抵抗素子R2−1は、磁気抵抗素子
R1−1、R1−2の中間部分に配置されており、磁気
抵抗素子R1−1からの離間幅はλ/4となっている。
磁気抵抗素子R2−1から間に磁気抵抗素子R1−1介
在のもとλ/2だけ離間した位置には、磁気抵抗素子R
2−2が配設されている。磁気抵抗素子R2−1、R2
−2は共に平行で、直列に接続されることによってセグ
メントが構成されている。磁気抵抗素子R2−2の一端
は給電端子Vccと、磁気抵抗素子R2−1の一端は出
力端子Vo1と接続されている。磁気抵抗素子R1−1
の一端と磁気抵抗素子R2−1の一端が接続されること
により、磁気抵抗素子R1−1、R1−2、磁気抵抗素
子R2−1、R2−2からなる各セグメントは直列に接
続されている。
R2−1、R2−2を、上記のように配置することによ
り、最も外側に配置された磁気抵抗素子R1−2、R2
−2がキャンセルパターンの役割を果たし、磁界が逆位
相となりヒステリシス特性の影響が打ち消されるため、
正確な出力信号が得られ、磁気抵抗変化率の履歴波形に
歪みが大きい場合も、信号出力に変動を来す事が無く、
モータのワウ・フラッター等を解消することができる。
また、占有幅も図7のものにくらべて3/5程度の大き
さで済むため、チップサイズの小さな素子などにも有効
である。なお、このような技術は実開昭63−1323
12号公報に記載されている。
は、各セグメントにおいて磁気抵抗素子R1−1、R1
−2と、磁気抵抗素子R2−1、R2−2の配線部分が
互いにクロスオーバーしてしまう。お互いの配線部分が
ショートしないように配線部分をクロスオーバーさせる
のは困難を極め、製造コストの高騰を招いてしまう。
解消するためになされたもので、低コストで、しかも、
感磁部の占有幅も最小限に押さえながら、信号出力に変
動を来す事が無い磁電変換装置を提供することを目的と
する。
互いに異なる2種類の磁極が等間隔で繰り返され磁気信
号が波長λをもって記録された磁気記録媒体と、磁気記
録媒体と対向して配置され上記磁気信号の磁界により抵
抗値が変化する感磁部とを備え、感磁部は、直列に接続
された2組の電流通路からなり、各電流通路の接続部分
には接続端子、各電流通路の端部には給電端子を有した
磁電変換装置であって、各電流通路はそれぞれ2個の単
位セグメントを有し、しかも、各単位セグメントはそれ
ぞれ2個の磁気抵抗素子を有しており、第1の電流通路
は、単位セグメントがλ/2の間隔で配置され、しか
も、単位セグメントを構成する磁気抵抗素子は互いに隣
接位置に配置されており、第2の電流通路は、2個の磁
気抵抗素子を接続してなる一方の単位セグメントと、該
単位セグメントの両端に接続された磁気抵抗素子からな
る他方の単位セグメントとを有し、一方の単位セグメン
トと他方の単位セグメントはλ/2の間隔で配置され、
一方の単位セグメントと他方の単位セグメントとの中間
位置には第1の電流通路の1つの単位セグメントが配置
されていることを特徴とする。請求項2記載の発明は、
各単位セグメントにおける磁気抵抗素子の長さの計、及
び、線幅が同一であることを特徴とする。請求項3記載
の発明は、第2の電流通路を構成する2組の単位セグメ
ントのうち、出力端子側と電流給電端子の磁気抵抗素子
の折り返し本数はそれぞれ奇数となっていることを特徴
とする。
され、しかも、各単位セグメントはλ/4の間隔で配置
されると共に、信号検出用の単位セグメントとノイズキ
ャンセル用の単位セグメントはλ/2の間隔で配置され
ているため、磁界が逆相となり、ヒステリシス特性の影
響が打ち消される。
について図面を参照しながら説明する。図1ないし図3
において、磁電変換装置の感磁部の表面には薄膜によっ
てパターンが形成されている。パターンは2組の直列に
接続された電流通路1、2から構成されている。電流通
路1と電流通路2の一端は、接続部3によって互いに接
続されており、この接続部3は下方に引き出され出力端
子Vo1となっている。また、電流通路1の他端は給電
端子Vccと、電源通路2の他端はアース端子GNDと
接続されている。
よって入力される磁気信号の波長をλとすると、電流通
路1はλ/2だけ離間して配置された2個の単位セグメ
ント5、6とから構成されている。単位セグメント5は
パターンをヘアピン状に折り返すことによって得られる
磁気抵抗素子R2−3、R2−4を直列に接続し隣接位
置に平行に並べて配置することによって構成されてい
る。また、単位セグメント6もパターンをヘアピン状に
折り返すことによって得られる磁気抵抗素子R2−1、
R2−2を直列に接続し隣接位置に平行に並べて配置す
ることによって構成されている。これら、単位セグメン
ト5と単位セグメント6は、接続パターン9で直列に接
続されることにより電流通路1が構成されている。
置された2個の単位セグメント7、8とから構成されて
いる。単位セグメント7はパターンをヘアピン状に折り
返すことによって得られる磁気抵抗素子R1−3、R1
−4を隣接位置に平行に並べて配置することによって構
成されている。また、単位セグメント8もパターンをヘ
アピン状に折り返すことによって得られる磁気抵抗素子
R1−1、R1−2を直列に接続し隣接位置に平行に並
べて配置することによって構成されている。
R1−3は、隣接位置の磁気抵抗素子R1−4とは直接
接続されておらず、単位セグメント8の磁気抵抗素子R
1−2と接続部10を介して接続されている。また、磁
気抵抗素子R1−4は接続部11を介して単位セグメン
ト8の磁気抵抗素子R1−1と接続されており、このた
め、単位セグメント8の両端に単位セグメント7を構成
する磁気抵抗素子R1−3及び磁気抵抗素子R1−4が
接続されたような形態となっている。
の単位セグメント5、6の中間部、すなわち、単位セグ
メント5、6からλ/4だけ離間した位置に、単位セグ
メント8は配置されている。さらに、λ/2だけ離間し
て配置された2個の単位セグメント7、8の中間部、す
なわち、単位セグメント7、8からλ/4だけ離間した
位置に単位セグメント6は配置されており、全体の幅寸
法(単位セグメント5から単位セグメント7までの幅寸
法)は約3λ/4程度となっている。また、各単位セグ
メント5、6、7、8を構成する、各磁電変換素子R1
−1...R2−4の長さ寸法と幅寸法は一定となって
おり、この結果、各磁電変換素子R1−1...R2−
4の抵抗は一定となっている。このため、図4に示すよ
うに、各磁気抵抗素子の接続部C1...C7における
抵抗値は、電流通路1と電流通路2とでは一定で、(R
2−3)+(R2−4)+(R2−1)+(R2−2)
=(R1−3)+(R1−1)+(R1−2)+(R1
−4)となっている。
−1...R2−4のパターンの折り返し本数は、R1
−1=2、R1−2=2、R1−3=3、R1−4=
1、R2−1=2、R2−2=2、R2−3=2、R2
−4=2で、合計16で偶数の折り返し本数となってい
る。ほとんどの磁電変換素子の折り返し本数は2で偶数
となっているが、磁電変換素子R1−3、R1−4は、
単位セグメント7を構成するのに直接接続されず間に単
位セグメント8を介して接続されるため、折り返す数は
他と異なり、磁電変換素子R1−3が3、磁電変換素子
R1−4が1で奇数となっている。また、単位セグメン
ト5の折り返し本数は4、単位セグメント6の折り返し
本数は4、磁電変換素子R1−3、R1−4からなる単
位セグメント7の折り返し本数は4、単位セグメント5
の折り返し本数は4で、各単位セグメントごとの折り返
し本数は一定で偶数となっている。
単位セグメント5、6を、電流通路2は単位セグメント
7、8を有し、しかも、単位セグメント5は磁気抵抗素
子R2−3、R2−4を、単位セグメント6は磁気抵抗
素子R2−1、R2−2を、単位セグメント7は磁気抵
抗素子R1−3、R1−4を、単位セグメント8は磁気
抵抗素子R1−1、R1−2を有している。電流通路1
は、単位セグメント5、6が互いにλ/2の間隔で配置
され、しかも、単位セグメント5、6を構成する磁気抵
抗素子R2−1、R2−2、R2−3、R2−4は互い
に隣接位置に平行に配置されている。さらに、電流通路
2は、磁気抵抗素子R1−1、R1−2を接続してなる
一方の単位セグメント8と、単位セグメント8の両端に
接続された磁気抵抗素子R1−3、R1−4からなる単
位セグメント7とを有している。単位セグメント7と単
位セグメント8はλ/2の間隔で配置されるとともに、
単位セグメント7と単位セグメント8との中間位置には
電流通路1の単位セグメント6がλ/4の間隔で配置さ
れている。このため、パターンがどうしがクロスオーバ
ーすることなく、通常の薄膜プロセスで製造することが
でき製造コストを向上させる事ができる。
のものの3/5程度に押さえることができるため、チッ
プサイズの比較的小さな素子に対しても形成することが
できる。また、単位セグメント6に対してλ/2離間し
て配設した単位セグメント5、及び、単位セグメント8
に対してλ/2離間して配設した単位セグメント7が、
それぞれキャンセルパターンの役割を果たし、単位セグ
メント6、8が受ける磁界に対して単位セグメント5、
7が受ける磁界が互いに逆位相となり、ヒステリシス特
性の影響が打ち消されるため、正確な出力信号が得ら
れ、磁気抵抗変化率の履歴波形が大きく歪んでいても、
信号出力に変動を来す事が無く、モータのワウ・フラッ
ター等を解消することができる。
上記実施例のままで、電流通路1と電流通路2とで接続
を入れ換えるようにしてもよい。すなわち、電流通路1
側では、単位セグメント6を構成するとともに直列に接
続された磁気抵抗素子R2−1、R2−2の両端に、磁
気抵抗素子R2−3、R2−4を接続する。また、電流
通路2側では、磁気抵抗素子R1−1、R1−2を直列
に接続して単位セグメント8を、磁気抵抗素子R1−
3、R1−4を直列に接続して単位セグメント7を得
て、これら単位セグメント7、8を直列に接続するよう
にする。このようにして各磁気抵抗素子を接続しても、
前述したようにパターンがどうしがクロスオーバーする
ことなく、通常の薄膜プロセスで製造することができる
ため、製造コストを低く押さえることができる。また、
パターンの占有幅も、前述した実施例と同様に、図7の
ものに比べて3/5程度に押さえることができるため、
チップサイズの比較的小さな素子に対しても形成するこ
とができる。さらに、単位セグメント6に対してλ/2
離間して配設した単位セグメント5、及び、単位セグメ
ント8に対してλ/2離間して配設した単位セグメント
7が、キャンセルパターンの役割を果たし、磁界が逆位
相となりヒステリシス特性の影響が打ち消されるため、
正確な出力信号が得られ、磁気抵抗変化率の履歴波形に
歪みが大きい場合も、信号出力に変動を来す事が無く、
モータのワウ・フラッター等を解消することができる。
個の単位セグメントを有し、しかも、各単位セグメント
はそれぞれ2個の磁気抵抗素子を有しており、第1の電
流通路は、単位セグメントがλ/2の間隔で配置され、
しかも、単位セグメントを構成する磁気抵抗素子は互い
に隣接位置に配置されており、第2の電流通路は、2個
の磁気抵抗素子を接続してなる一方の単位セグメント
と、該単位セグメントの両端に接続された磁気抵抗素子
からなる他方の単位セグメントとを有し、一方の単位セ
グメントと他方の単位セグメントはλ/2の間隔で配置
され、一方の単位セグメントと他方の単位セグメントと
の中間位置には第1の電流通路の1つの単位セグメント
が配置されているため、配線部分が互いにクロスオーバ
ーする箇所が無く、製造コストを低く押さえることが可
能となる。また、感磁部の占有幅も小さく押さえること
ができるため、サイズの小さな素子などにも適用するこ
とが可能となる。さらに、第1、第2の電流通路におい
て、2つの単位セグメントはλ/2離間して配置される
ため、一方の単位セグメントがキャンセルパターンの役
割を果たし、磁界が逆位相となりヒステリシス特性の影
響が打ち消されるため、正確な出力信号が得られ、磁気
抵抗変化率の履歴波形に歪みが大きい場合も、信号出力
に変動を解消することが可能となる。
部拡大平面図。
位置関係を示す略図。
すパターン図。
素子の配置関係で示すパターン図。
ン配置の例を示す略図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 互いに異なる2種類の磁極が等間隔で繰
り返され磁気信号が波長λをもって記録された磁気記録
媒体と、 該磁気記録媒体と対向して配置され上記磁気信号の磁界
により抵抗値が変化する感磁部とを備え、 上記感磁部は、直列に接続された2組の電流通路からな
り、各電流通路の接続部分には接続端子、各電流通路の
端部には給電端子を有した磁電変換装置であって、 上記各電流通路はそれぞれ2個の単位セグメントを有
し、しかも、各単位セグメントはそれぞれ2個の磁気抵
抗素子を有しており、 上記第1の電流通路は、単位セグメントがλ/2の間隔
で配置され、しかも、単位セグメントを構成する磁気抵
抗素子は互いに接続され隣接位置に配置されており、 上記第2の電流通路は、2個の磁気抵抗素子を接続して
なる一方の単位セグメントと、該単位セグメントの両端
に接続された磁気抵抗素子からなる他方の単位セグメン
トとを有し、一方の単位セグメントと他方の単位セグメ
ントはλ/2の間隔で配置され、一方の単位セグメント
と他方の単位セグメントとの中間位置には第1の電流通
路の1つの単位セグメントが配置されていることを特徴
とする磁電変換装置。 - 【請求項2】 各単位セグメントにおける磁気抵抗素子
の長さの計、及び、線幅が同一であることを特徴とする
請求項1記載の磁電変換装置。 - 【請求項3】 上記第2の電流通路を構成する2組の単
位セグメントのうち、出力端子側と電流給電端子の磁気
抵抗素子の折り返し本数はそれぞれ奇数となっているこ
とを特徴とする請求項1または2記載の磁電変換装置。
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JP7073624A Expired - Fee Related JP3016468B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 磁電変換装置 |
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