JPH10274660A - Magnetic sensor - Google Patents

Magnetic sensor

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Publication number
JPH10274660A
JPH10274660A JP8116797A JP8116797A JPH10274660A JP H10274660 A JPH10274660 A JP H10274660A JP 8116797 A JP8116797 A JP 8116797A JP 8116797 A JP8116797 A JP 8116797A JP H10274660 A JPH10274660 A JP H10274660A
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JP
Japan
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magnetoresistive element
detected
elements
magnetoresistive
magnetic sensor
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Withdrawn
Application number
JP8116797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Hasegawa
昭宏 長谷川
Masashi Komabayashi
正士 駒林
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10274660A publication Critical patent/JPH10274660A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the moving direction of a part to be detected with one output signal by separately arranging a plurality of magnetic resistor elements with different sensitivities along the moving direction of the part to be detected. SOLUTION: Magnetic resistor elements 15 to 17 with different sensitivities constituted by using different numbers of magnetic resistor elements 15a, 16a, 16b, 17a-17c are arranged with intervals along the moving direction (the direction of the arrow a) of a part to be detected 11 placed projected out of the outer surface 10a of a rotor 10. When the part to be detected 11 rotating with the rotor 10 passes the position corresponding to the elements 15 to 17, the magnetic field at the elements 15 to 17 varies clue to the part to be detected 11. By this magnetic field variation, the electric resistances of the elements 15 to 17 vary and the electric potential at the middle point varies. In this case, as the sensitivities of the elements 15 to 17 are made different, the output waveforms of the middle point electric potential become different for the moving direction of the detecting part 11. By discriminating the waveforms of the middle point electric potentials, the moving direction of the detecting part 11 (rotor 10) is detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気センサに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、自動車等の車両において
は、車軸の回転数や回転方向、回転角等を測定し、車両
を制御することが一般に行われている。従来、この種の
車軸の回転数等を測定するものとして、磁気センサが多
用されている。
2. Description of the Related Art As is well known, in a vehicle such as an automobile, it is common practice to control the vehicle by measuring the number of revolutions, the direction of rotation, the angle of rotation, etc. of an axle. 2. Description of the Related Art Conventionally, magnetic sensors are often used to measure the number of revolutions of an axle of this type.

【0003】図5に、この磁気センサを用いた磁気回転
検出システムの一例を示す。図において、符号1は回転
軸、2は回転体、3は磁気センサである。回転軸1は、
回転自在に支持され、図示しない駆動手段により回転さ
れるようになっている。
FIG. 5 shows an example of a magnetic rotation detecting system using this magnetic sensor. In the drawing, reference numeral 1 denotes a rotating shaft, 2 denotes a rotating body, and 3 denotes a magnetic sensor. The rotation axis 1 is
It is rotatably supported and is rotated by driving means (not shown).

【0004】回転体2は、磁性材料で形成され、回転軸
1に固定されている。この回転体2の周面には、全周に
わたって一定間隔で山と谷が形成された歯車状の回転角
検出部2aと、全周に対して一カ所にのみ山が形成され
た回転数検出部2bとが形成されている。
[0004] The rotating body 2 is formed of a magnetic material and is fixed to the rotating shaft 1. The peripheral surface of the rotating body 2 has a gear-shaped rotation angle detecting section 2a having peaks and valleys formed at regular intervals over the entire circumference, and a rotational speed detection section having only one peak formed over the entire circumference. A portion 2b is formed.

【0005】磁気センサ3は、回転体2の周面に対向配
置されている。この磁気センサ3は、第一の磁気抵抗素
子部6と第二の磁気抵抗素子部7とを有している。これ
ら磁気抵抗素子部6、7には、磁気抵抗効果を有するI
n−Sb、In−NiSb、InAs等で形成された磁
気抵抗素子が用いられており、磁性材料からなる回転体
2に形成された山や谷に対応した磁気抵抗を検出するよ
うになっている。
[0005] The magnetic sensor 3 is arranged opposite to the peripheral surface of the rotating body 2. This magnetic sensor 3 has a first magnetoresistive element section 6 and a second magnetoresistive element section 7. These magnetoresistive element sections 6 and 7 have I
A magnetoresistive element formed of n-Sb, In-NiSb, InAs, or the like is used, and detects a magnetoresistance corresponding to a peak or a valley formed on a rotating body 2 made of a magnetic material. .

【0006】第一の磁気抵抗素子部6は、前記回転体2
の回転角検出部2aに対向配置され、該回転角検出部2
aの山と谷の周期に対応して、互いに位相が90゜ずれ
た信号A相、およびB相を出力するように構成されてい
る(図6参照)。また、この第一の磁気抵抗素子部6
は、SN比向上のため差動型で構成されており、図6に
示すように、A相とB相の逆相の信号Aバー相、Bバー
相を得るようになっている。したがって、図7に示すよ
うに、第一の磁気抵抗素子部6は、8個の磁気抵抗素子
6a、6a・・から構成されている。
[0006] The first magnetoresistive element section 6 includes the rotating body 2.
The rotation angle detection unit 2a is disposed to face the rotation angle detection unit 2a.
It is configured to output signals A-phase and B-phase whose phases are shifted from each other by 90 ° according to the cycle of the peaks and valleys of a (see FIG. 6). The first magnetoresistive element 6
Are of a differential type for improving the S / N ratio, and as shown in FIG. 6, signals A-bar phase and B-bar phase which are opposite phases of A-phase and B-phase are obtained. Therefore, as shown in FIG. 7, the first magnetoresistive element section 6 is composed of eight magnetoresistive elements 6a, 6a,.

【0007】第二の磁気抵抗素子部7は、図5に示すよ
うに、回転体2の回転数検出部2bに対向配置され、回
転体2が一回転する毎に一回の信号、すなわちZ相を出
力するように構成されている(図6参照)。
As shown in FIG. 5, the second magnetoresistive element section 7 is disposed opposite to the rotation number detecting section 2b of the rotator 2, and each time the rotator 2 makes one rotation, a signal, that is, Z It is configured to output a phase (see FIG. 6).

【0008】このように構成された磁気回転検出システ
ムは、回転体2の回転に応じて発生する磁気抵抗の変化
を磁気センサ3により以下のように検出する。回転体2
は、回転軸1の回転とともに回転する。第一の磁気抵抗
素子部6は、回転体2の回転角検出部2aに対向配置さ
れているので、回転角検出部2aの山と谷に対応した出
力信号A相、B相を出力する(図6参照)。この場合
に、A相、B相は、回転角検出部2aに一定間隔で形成
した山と谷に対応した正弦波となるので、この正弦波の
位相により回転軸1および回転体2の回転角が検出でき
るようになっている。さらに、A相とB相は、90゜ず
らされた出力信号となるように構成されているので、こ
れらA相とB相との比較により回転方向の検出も可能と
なっている。第二の磁気抵抗素子部7は、回転体2の回
転数検出部2bに対向配置されているので、この回転数
検出部2bの山に対応したZ相を出力する(図6参
照)。この場合に、回転数検出部2bの山は、回転体2
の全周に対して一つ形成されたものなので、回転軸1お
よび回転体2の回転数の検出が可能となっている。
The magnetic rotation detecting system configured as described above detects a change in magnetic resistance generated in accordance with the rotation of the rotating body 2 with the magnetic sensor 3 as follows. Rotating body 2
Rotates with the rotation of the rotating shaft 1. Since the first magnetoresistive element section 6 is arranged to face the rotation angle detection section 2a of the rotating body 2, it outputs output signals A-phase and B-phase corresponding to the peaks and valleys of the rotation angle detection section 2a ( See FIG. 6). In this case, the A phase and the B phase become sine waves corresponding to peaks and valleys formed at regular intervals in the rotation angle detection unit 2a, and the rotation angles of the rotating shaft 1 and the rotating body 2 are determined by the phases of the sine waves. Can be detected. Further, since the A-phase and the B-phase are configured to be output signals shifted by 90 °, the rotation direction can be detected by comparing the A-phase and the B-phase. Since the second magnetoresistive element unit 7 is arranged to face the rotation speed detection unit 2b of the rotating body 2, it outputs a Z phase corresponding to the peak of the rotation speed detection unit 2b (see FIG. 6). In this case, the peak of the rotation speed detecting unit 2b is
Are formed around the entire circumference of the rotating shaft 1, so that the rotation speeds of the rotating shaft 1 and the rotating body 2 can be detected.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の磁気
センサ3には、以下の問題があった。第一の磁気抵抗素
子部6は、回転体2の回転方向の検出用にA相に対して
位相が90゜ずれたB相を必要とするため、全体として
8個もの磁気抵抗素子6a、6a・・を設けなければな
らなかった。そのため、磁気抵抗素子の数を減少させる
ことができず、磁気センサ3のコストダウンを図ること
ができなかった。
The conventional magnetic sensor 3 has the following problems. The first magnetoresistive element section 6 needs a B phase whose phase is shifted by 90 ° with respect to the A phase for detecting the rotation direction of the rotating body 2, so that a total of eight magnetoresistive elements 6 a, 6 a ... had to be provided. Therefore, the number of magnetic resistance elements cannot be reduced, and the cost of the magnetic sensor 3 cannot be reduced.

【0010】そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなさ
れたもので、A相、B相という二つの出力信号を用いず
に一つの出力信号で被検出部の移動方向を検出すること
を可能とする磁気センサを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to detect the moving direction of a detection target with one output signal without using two output signals of A phase and B phase. It is an object of the present invention to provide a magnetic sensor.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気センサで
は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項1記載の磁気センサは、被検出部の移動方向に沿
って複数の磁気抵抗素子部が互いに離間した位置に、か
つ互いに直列接続された状態で配置され、これら各磁気
抵抗素子部の両端間に電圧を印加すると共に、各磁気抵
抗素子部間のいずれかの中点電位に基づいて前記被検出
部の移動に伴う磁界の変化を検出する磁気センサであっ
て、前記各磁気抵抗素子部の感度を互いに異ならせたこ
とを特徴とする。
The magnetic sensor according to the present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems.
The magnetic sensor according to claim 1, wherein a plurality of magnetoresistive element portions are arranged at positions separated from each other along the moving direction of the detected portion and in a state of being connected in series with each other, and both ends of each of the magnetoresistive element portions. A magnetic sensor that applies a voltage between the magnetic resistance elements and detects a change in a magnetic field accompanying the movement of the detected part based on any midpoint potential between the respective magnetic resistance element parts. Are different from each other in sensitivity.

【0012】複数の磁気抵抗素子部を被検出部の移動方
向に沿って配置し、これら磁気抵抗素子部を直列接続
し、両端間に電圧を印加する。したがって、磁気抵抗素
子部の電気抵抗が変化すると、各磁気抵抗素子部間の中
点電位も変動する。一方向に配置された磁気抵抗素子部
に沿って被検出部が移動した場合、該磁気抵抗素子部に
対して、この被検出部が接近・離間することになるの
で、磁気抵抗素子部における磁界が変化する。この磁界
の変化によって、磁気抵抗素子部の電気抵抗が変化し、
中点電位が変動することになる。この場合に、各磁気抵
抗素子部の感度を異ならせているので、被検出部の移動
方向によって、中点電位の出力波形が異なるものにな
る。ゆえに、この中点電位の出力波形を判別することに
より被検出部の移動方向が検出されることとなる。
A plurality of magnetoresistive elements are arranged along the direction of movement of the detected part, these magnetoresistive elements are connected in series, and a voltage is applied between both ends. Therefore, when the electric resistance of the magnetoresistive element changes, the midpoint potential between the magnetoresistive elements also changes. When the detected portion moves along the magnetoresistive element portion arranged in one direction, the detected portion approaches and separates from the magnetoresistive element portion. Changes. Due to this change in the magnetic field, the electric resistance of the magnetoresistive element changes,
The midpoint potential will fluctuate. In this case, since the sensitivities of the respective magnetoresistive element portions are different, the output waveform of the midpoint potential differs depending on the moving direction of the detected portion. Therefore, the moving direction of the detected portion is detected by determining the output waveform of the midpoint potential.

【0013】請求項2記載の磁気センサは、請求項1記
載の磁気センサにおいて、前記磁気抵抗素子部は、一定
の磁気抵抗効果を有する磁気抵抗素子を備えてなり、各
磁気抵抗素子部は、互いに異なる数の前記磁気抵抗素子
から構成されていることを特徴とする。
A magnetic sensor according to a second aspect of the present invention is the magnetic sensor according to the first aspect, wherein the magnetoresistive element includes a magnetoresistive element having a constant magnetoresistive effect. It is characterized by comprising different numbers of the magnetoresistive elements.

【0014】各磁気抵抗素子部に一定の磁気抵抗効果を
有する磁気抵抗素子を異なる数設けることにより、各磁
気抵抗素子部の感度が互いに異なることとなる。
By providing a different number of magnetoresistive elements having a constant magnetoresistance effect in each magnetoresistive element section, the sensitivities of the respective magnetoresistive element sections are different from each other.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
1を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態を
示す斜視図であり、回転体の周面に対して磁気センサが
対向配置されている状態を示している。図において、符
号10は回転体、11は被検出部、12は磁気センサで
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, and shows a state in which a magnetic sensor is arranged so as to face a peripheral surface of a rotating body. In the figure, reference numeral 10 denotes a rotating body, 11 denotes a detected part, and 12 denotes a magnetic sensor.

【0016】回転体10は、図示しない軸線を中心とし
て、図に示す矢印a方向である正方向、または矢印aの
逆方向である逆方向に回転駆動される。この回転体10
の周面10aには、被検出部11が設けられている。
The rotator 10 is driven to rotate about an axis (not shown) in the forward direction, which is the direction of arrow a shown in the figure, or in the reverse direction, which is the reverse direction of arrow a. This rotating body 10
The detected portion 11 is provided on the peripheral surface 10a of the first portion.

【0017】被検出部11は、磁性材料からなり、回転
体10の周面10aから突出した状態で設けられてい
る。
The detected part 11 is made of a magnetic material and is provided so as to protrude from the peripheral surface 10a of the rotating body 10.

【0018】磁気センサ12は、回転体10および被検
出部11に対して離間した位置に対向配置されている。
この磁気センサ12は、第一の磁気抵抗素子部15と、
第二の磁気抵抗素子部16と、第三の磁気抵抗素子部1
7とを有している。第一の磁気抵抗素子部15は、一つ
の磁気抵抗素子15aで構成されている。この磁気抵抗
素子15aは、磁界の変化によってその電気抵抗が変化
する一定の磁気抵抗効果を有するIn−Sb、In−N
iSb、InAs等で形成されたものである。第二の磁
気抵抗素子部16は、第一の磁気抵抗素子部15の右方
に位置し、前記磁気抵抗素子15aと同様の二つの磁気
抵抗素子16a、16bから構成されている。これら磁
気抵抗素子16a、16bは、直列接続されている。第
三の磁気抵抗素子部17は、第二の磁気抵抗素子部16
の右方に位置し、前記磁気抵抗素子15aと同様の三つ
の磁気抵抗素子17a、17b、17cから構成されて
いる。これら磁気抵抗素子17a、17b、17cは、
直列接続されている。
The magnetic sensor 12 is disposed opposite to the rotating body 10 and the portion to be detected 11 at a position separated therefrom.
This magnetic sensor 12 includes a first magnetoresistive element section 15,
The second magnetoresistive element section 16 and the third magnetoresistive element section 1
7 are provided. The first magnetoresistive element section 15 includes one magnetoresistive element 15a. This magneto-resistive element 15a has a constant magneto-resistive effect in which the electric resistance changes due to a change in the magnetic field.
It is formed of iSb, InAs or the like. The second magnetoresistive element section 16 is located on the right side of the first magnetoresistive element section 15, and includes two magnetoresistive elements 16a and 16b similar to the aforementioned magnetoresistive element 15a. These magnetoresistive elements 16a and 16b are connected in series. The third magnetoresistive element section 17 is
And three magnetoresistive elements 17a, 17b, 17c similar to the magnetoresistive element 15a. These magnetoresistive elements 17a, 17b, 17c
They are connected in series.

【0019】このように、各磁気抵抗素子部15、1
6、17は、被検出部11の移動方向である矢印aに沿
って互いに離間した位置に配置されている。この場合
に、それぞれの磁気抵抗素子部15、16、17の間隔
は、被検出部11の矢印a方向の幅Wよりも大とされて
いることが望ましい。また、各磁気抵抗素子部15、1
6、17は、それぞれ異なった数の磁気抵抗素子15
a、16a、17a、・・を用いて構成されているの
で、それぞれの磁気抵抗素子部15、16、17におけ
る磁界の変化を検出する感度が異なったものとなってい
る。
As described above, each of the magnetoresistive element sections 15, 1
Reference numerals 6 and 17 are arranged at positions separated from each other along an arrow a, which is the moving direction of the detection target 11. In this case, it is desirable that the interval between the respective magnetoresistive element portions 15, 16, 17 is larger than the width W of the detected portion 11 in the direction of the arrow a. Further, each of the magnetoresistive element sections 15, 1
6, 17 are different numbers of magnetoresistive elements 15 respectively.
, 16a, 17a,..., the sensitivities of the magnetoresistive element sections 15, 16, 17 for detecting a change in the magnetic field are different.

【0020】これら磁気抵抗素子部15、16、17
は、直列接続されており、第一の磁気抵抗素子部15側
の端子は定電位Vccに接続され、第三の磁気抵抗素子
部17側の端子は接地されている。このように、各磁気
抵抗素子部15、16、17の両端間には電圧が印加さ
れている。また、第二の磁気抵抗素子部16と第三の磁
気抵抗素子部17との間の中点電位Vmを検出するよう
に、第二の磁気抵抗素子部16と第三の磁気抵抗素子部
17との間の出力は、信号処理部20に接続されてい
る。
These magnetoresistive element sections 15, 16, 17
Are connected in series, the terminal on the first magnetoresistive element section 15 side is connected to the constant potential Vcc, and the terminal on the third magnetoresistive element section 17 side is grounded. Thus, a voltage is applied between both ends of each of the magnetoresistive element sections 15, 16, and 17. Further, the second magneto-resistive element section 16 and the third magneto-resistive element section 17 are so detected as to detect the midpoint potential Vm between the second magneto-resistive element section 16 and the third magneto-resistive element section 17. Is connected to the signal processing unit 20.

【0021】信号処理部20は、中点電位Vmの出力波
形を加工し、前記回転体10の回転方向、回転角等を検
出するものである。この信号処理部20は、立上り微分
回路21と後処理回路22とから構成されている。立上
り微分回路21は、中点電位Vmの立上り出力の微分値
を出力するように回路が構成されている。後処理回路2
2は、中点電位Vmおよび立上り微分回路21の出力と
接続されており、中点電位Vmや立上り微分回路21の
出力波形の加工等を行うものである。
The signal processing section 20 processes the output waveform of the midpoint potential Vm and detects the rotation direction, the rotation angle, and the like of the rotating body 10. The signal processing unit 20 includes a rising differentiating circuit 21 and a post-processing circuit 22. The rising differentiating circuit 21 is configured to output a differential value of the rising output of the midpoint potential Vm. Post-processing circuit 2
Numeral 2 is connected to the midpoint potential Vm and the output of the rising differentiating circuit 21 to process the midpoint potential Vm and the output waveform of the rising differentiating circuit 21.

【0022】次に、上記構成における磁気センサ12を
用いた回転体10の回転方向等の検出方法について説明
する。被検出部11は、図示しない駆動源により、回転
体10とともに正方向(矢印a方向)に回転させられ
る。この被検出部11は、順次、第一、第二、第三の磁
気抵抗素子部15、16、17に対応する位置を通過す
る。各磁気抵抗素子部15、16、17を通過する場
合、被検出部11により磁界が変化するので、この変化
に応じて磁気抵抗素子部15、16、17の電気抵抗も
変化する。この場合、これら磁気抵抗素子部15、1
6、17の両端間には、一定の電位差Vccが印加され
ているので、第二の磁気抵抗素子部16と第三の磁気抵
抗素子部17との間の中点電位Vmも変化する。この中
点電位Vmの変化を示したのが図2(a)である。
Next, a method of detecting the direction of rotation of the rotating body 10 using the magnetic sensor 12 having the above configuration will be described. The detected portion 11 is rotated in the forward direction (the direction of arrow a) together with the rotating body 10 by a driving source (not shown). The detected portion 11 sequentially passes through positions corresponding to the first, second, and third magnetoresistive element portions 15, 16, and 17. When passing through each of the magnetoresistive element sections 15, 16, and 17, the detected section 11 changes the magnetic field, and the electric resistance of the magnetoresistive element sections 15, 16, and 17 also changes in accordance with the change. In this case, these magnetoresistive element sections 15, 1
Since a constant potential difference Vcc is applied between both ends of 6 and 17, the midpoint potential Vm between the second magnetoresistive element section 16 and the third magnetoresistive element section 17 also changes. FIG. 2A shows the change of the midpoint potential Vm.

【0023】図2(a)において、横軸は時間、縦軸は
電圧を示す。中点電位Vmは、被検出部11が磁気抵抗
素子部15、16、17を通過しない場合は、平衡電位
V0を示す。被検出部11が第一の磁気抵抗素子部15
に対応する位置を通過するとき、中点電位Vmは第一の
極大値V1を示す。同様に、第二の磁気抵抗素子部16
に対応する位置を通過するときは、第二の極大値V2を
示す。一方、被検出部11が第三の磁気抵抗素子部17
に対応する位置を通過するときは、極小値V3を示す。
In FIG. 2A, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage. The midpoint potential Vm indicates the equilibrium potential V0 when the detected portion 11 does not pass through the magnetoresistive element portions 15, 16, and 17. The detected part 11 is the first magnetoresistive element part 15
, The midpoint potential Vm shows the first maximum value V1. Similarly, the second magnetoresistive element section 16
When passing through the position corresponding to, the second maximum value V2 is shown. On the other hand, the detection target 11 is the third magnetoresistance element 17.
When passing through the position corresponding to the minimum value V3.

【0024】この場合、第一、第二の磁気抵抗素子部1
5、16を通過するときには極大値V1、V2を示すの
に対して、第三の磁気抵抗素子部17を通過するときは
極小値V3を示すのは、第三の磁気抵抗素子部17が中
点電位Vmを取り出す位置に対して接地側に取り付けら
れているからである。また、第一の極大値V1は、第二
の極大値V2に対して小さい値を示す。これは、第一の
磁気抵抗素子部15の感度が第二の磁気抵抗素子部16
の感度よりも低く構成されているためである。すなわ
ち、第一の磁気抵抗素子部15は、一つの磁気抵抗素子
15aで構成されているのに対して、第二の磁気抵抗素
子部16は、二つの磁気抵抗素子16a、16bを直列
に接続して構成されているからである。ここで、磁気抵
抗素子部の感度が低いとは、磁気抵抗素子部まわりの磁
界の変化に対する磁気抵抗素子部の電気抵抗の変化の割
合が小さいことをいう。
In this case, the first and second magnetoresistive elements 1
5 and 16 show the maximum values V1 and V2, while passing through the third magnetoresistive element section 17 shows the minimum value V3 because the third magnetoresistive element section 17 has a medium value. This is because it is attached to the ground side with respect to the position from which the point potential Vm is taken out. Further, the first maximum value V1 indicates a value smaller than the second maximum value V2. This is because the sensitivity of the first magnetoresistive element section 15 is
This is because it is configured to be lower than the sensitivity. That is, the first magneto-resistive element section 15 is composed of one magneto-resistive element 15a, while the second magneto-resistive element section 16 is configured by connecting two magneto-resistive elements 16a and 16b in series. It is because it is constituted. Here, the low sensitivity of the magnetoresistive element means that the ratio of the change in the electric resistance of the magnetoresistive element to the change in the magnetic field around the magnetoresistive element is small.

【0025】第三の磁気抵抗素子部17を通過するとき
の中点電位Vmの減少分、すなわち平衡電位V0と極小
値V3との差の絶対値は、第一、第二の磁気抵抗素子部
15、16を通過するときの中点電位Vmの増加分、す
なわち第一、第二の極大値V1、V2と平衡電位V0と
の差の絶対値よりも大きい。これは、第三の磁気抵抗素
子部17が三つの磁気抵抗素子17a、17b、17c
から構成されており、第一、第二の磁気抵抗素子部1
5、16よりも感度を高くしているからである。
The decrease of the midpoint potential Vm when passing through the third magnetoresistive element 17, ie, the absolute value of the difference between the equilibrium potential V0 and the minimum value V3, is determined by the first and second magnetoresistive elements. It is larger than the increment of the midpoint potential Vm when passing through the channels 15 and 16, that is, the absolute value of the difference between the first and second maximum values V1 and V2 and the equilibrium potential V0. This is because the third magnetoresistive element section 17 has three magnetoresistive elements 17a, 17b, 17c.
And the first and second magnetoresistive element portions 1
This is because the sensitivity is higher than 5 and 16.

【0026】回転体10の回転数を検出する場合は、平
衡電位V0と極小値V3との間に閾値Vs1を設定して
この第三の磁気抵抗素子部17の通過をコンパレータ等
で検出するようにすればよい。
When detecting the number of revolutions of the rotating body 10, a threshold value Vs1 is set between the equilibrium potential V0 and the minimum value V3, and the passage of the third magnetoresistive element 17 is detected by a comparator or the like. What should I do?

【0027】一方、回転体10が逆方向、すなわち矢印
bと反対方向に回転した場合、中点電位Vmの出力波形
は、図2(b)のようになる。つまり、回転体10が逆
方向に回転する場合、被検出部11は、第三、第二、第
一の磁気抵抗素子部17、16、15に対応する位置を
順番に通過する。したがって、最初に極小値V3が現
れ、次に第二の極大値V2、その次に第一の極大値V1
が現れるようになる。回転体10の回転数を検出する場
合は、図2(a)の場合と同様に、閾値Vs1を設定し
て第三の磁気抵抗部17の通過を検出するようにしてお
けばよい。
On the other hand, when the rotating body 10 rotates in the opposite direction, that is, in the direction opposite to the arrow b, the output waveform of the midpoint potential Vm is as shown in FIG. That is, when the rotating body 10 rotates in the reverse direction, the detection target 11 sequentially passes through the positions corresponding to the third, second, and first magnetoresistive element units 17, 16, and 15. Therefore, the minimum value V3 appears first, then the second maximum value V2, and then the first maximum value V1.
Appears. When the rotation speed of the rotating body 10 is detected, the threshold value Vs1 may be set to detect the passage of the third magnetic resistance unit 17, as in the case of FIG.

【0028】回転体10の回転方向を判別する場合、つ
まり被検出部11の移動方向を判別する場合は、立上り
微分回路21を用いて以下のように判別する。図3は、
中点電位Vmを立上り微分回路21に通した後の出力波
形であり、(a)は回転体10の正方向回転時、(b)
は逆方向回転時を示す。正方向回転時は、第一、第二、
第三の磁気抵抗素子部15、16、17の通過時に対応
した電圧の増加率が出力される(図3(a)参照)。こ
れに対して、逆方向回転時は、図2(b)における極小
値V3から第二の極大値V2に移行する場合の電圧の増
加率が大きいので図3(b)に示すように、正方向回転
時に比べて大きな極大値V4が現れる。したがって、極
大値V4のみを検出するように閾値Vs2を設定してお
けば、回転方向を判別することが可能となる。
When the direction of rotation of the rotating body 10 is determined, that is, when the direction of movement of the portion to be detected 11 is determined, the rising differentiation circuit 21 is used to make the following determination. FIG.
FIG. 9A is an output waveform after the midpoint potential Vm has passed through the rising differentiating circuit 21. FIG.
Indicates a reverse rotation. When rotating in the forward direction, the first, second,
An increase rate of the voltage corresponding to the passage through the third magnetoresistive element sections 15, 16, 17 is output (see FIG. 3A). On the other hand, at the time of reverse rotation, the rate of increase of the voltage when shifting from the minimum value V3 in FIG. 2B to the second maximum value V2 is large, so that as shown in FIG. A maximum value V4 larger than that at the time of rotation in the direction appears. Therefore, if the threshold value Vs2 is set so as to detect only the local maximum value V4, the rotation direction can be determined.

【0029】このように、磁気抵抗素子部15、16、
17を離間して位置させ、それぞれの感度を異ならせる
ようにしたので、回転体10の正方向回転時と逆方向回
転時の中点電位Vmの出力波形を異ならせることが可能
となる。したがって、一つの出力信号で回転体10の回
転方向、すなわち被検出部11の移動方向の検出が可能
となる。
As described above, the magnetoresistive element sections 15, 16,
17 are spaced apart from each other so that their sensitivities are different, so that the output waveform of the midpoint potential Vm when the rotating body 10 rotates in the forward direction and in the reverse direction can be made different. Therefore, it is possible to detect the rotation direction of the rotating body 10, that is, the moving direction of the detection target 11, with one output signal.

【0030】なお、図4のように、第一の磁気抵抗素子
部15と第二の磁気抵抗素子部16とをそれぞれ並列に
接続し、第三の磁気抵抗素子部17の磁気抵抗素子17
a、17b、17cを並列に接続した構成としてもよ
い。また、磁気抵抗素子部15、16、17を三つとし
たが、これに限らず二つでも、あるいは四つ以上であっ
てもよい。また、中点電位Vmの検出位置は、各磁気抵
抗素子部のいずれかの位置であればよく、本実施の形態
の位置に限られることはない。また、本実施の形態は、
回転体の回転方向の判別を例として説明したが、これに
限らず、例えば直線往復動する被検出部の移動方向を判
別する場合に用いてもよい。また、同じ磁気抵抗特性を
有する磁気抵抗素子の用いる数で磁気抵抗素子部の感度
を異ならせるようにしたが、これに限らず、磁気抵抗特
性が異なる磁気抵抗素子を一つあるいは複数個用いて磁
気抵抗素子部の感度を異ならせるようにしてもよい。ま
た、被検出部11を回転体10から突出したものとした
が、磁気抵抗素子部に対応する位置を通過する際に磁気
抵抗素子部まわりの磁界を変化させるものであればよ
く、例えば回転体10の周面10aに凹部を形成した部
分、または回転体10の周面に磁気テープを貼付した部
分を被検出部ととしてもよい。また、正方向回転時と逆
方向回転時の中点電位Vmの出力波形の違いを判別する
のに微分回路21を用いた構成としたが、これに限らず
出力波形の違いが判別できる回路であればよい。
As shown in FIG. 4, the first magnetoresistive element 15 and the second magnetoresistive element 16 are connected in parallel, and the magnetoresistive elements 17 of the third magnetoresistive element 17 are connected.
a, 17b, 17c may be connected in parallel. Further, although the number of the magneto-resistive element portions 15, 16, 17 is three, the number is not limited thereto, and may be two, or four or more. Further, the detection position of the midpoint potential Vm may be any position of each of the magnetoresistive element sections, and is not limited to the position of the present embodiment. In addition, this embodiment,
The determination of the rotation direction of the rotating body has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be used, for example, when determining the moving direction of a detected portion that reciprocates linearly. In addition, the sensitivity of the magnetoresistive element portion is made different depending on the number of magnetoresistive elements having the same magnetoresistive property. However, the present invention is not limited to this, and one or more magnetoresistive elements having different magnetoresistive properties are used. The sensitivities of the magnetoresistive elements may be different. Further, the detected portion 11 is projected from the rotating body 10, but may be any as long as it changes the magnetic field around the magnetoresistive element when passing through a position corresponding to the magnetoresistive element. A portion in which a concave portion is formed on the peripheral surface 10a of the rotor 10 or a portion where a magnetic tape is stuck on the peripheral surface of the rotating body 10 may be the detected portion. In addition, the configuration using the differentiating circuit 21 is used to determine the difference between the output waveforms of the midpoint potential Vm during the forward rotation and the reverse rotation. However, the present invention is not limited to this. I just need.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気セン
サによれば、以下の効果を得ることができる。複数の磁
気抵抗素子部を被検出部の移動方向に沿って配置し、各
磁気抵抗素子部の感度を異ならせた構成としたので、中
点電位の出力波形によって被検出部の移動方向を判別す
ることが可能となる。ゆえに、一つの出力信号により被
検出部の移動方向を判別することができ、磁気抵抗素子
を用いる個数を減少させることが可能となる。したがっ
て、より簡易な構成で磁気センサを構成することがで
き、コストの低減を図ることが可能となる。
As described above, according to the magnetic sensor of the present invention, the following effects can be obtained. A plurality of magneto-resistive elements are arranged along the direction of movement of the part to be detected, and the sensitivity of each magneto-resistive element is made different, so the direction of movement of the part to be detected is determined by the output waveform of the midpoint potential. It is possible to do. Therefore, it is possible to determine the moving direction of the detected portion from one output signal, and it is possible to reduce the number of the magnetoresistive elements used. Therefore, the magnetic sensor can be configured with a simpler configuration, and cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る磁気センサを回転体の回転方向
を検出する場合に用いた実施の形態を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment in which a magnetic sensor according to the present invention is used to detect a rotation direction of a rotating body.

【図2】 図1の磁気センサの中点電位の出力波形であ
り、(a)は回転体が正方向に回転している場合を示
し、(b)は回転体が逆方向に回転している場合を示
す。
2A and 2B are output waveforms of the midpoint potential of the magnetic sensor of FIG. 1, wherein FIG. 2A shows a case where the rotating body is rotating in a forward direction, and FIG. Indicates when

【図3】 図1の微分回路を通過した後の出力波形であ
り、(a)は正方向に回転している場合を示し、(b)
は逆方向に回転している場合を示す。
3A and 3B are output waveforms after passing through the differentiating circuit of FIG. 1, wherein FIG.
Indicates the case of rotation in the opposite direction.

【図4】 図1の磁気センサの変形例を示す斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view showing a modification of the magnetic sensor of FIG. 1;

【図5】 従来の技術である磁気センサを用いた磁気回
転検出システムを示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing a magnetic rotation detection system using a magnetic sensor according to the related art.

【図6】 図7の磁気センサの検出出力を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a detection output of the magnetic sensor of FIG. 7;

【図7】 磁気センサの磁気抵抗素子の配列状態を示す
平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing an arrangement state of magnetoresistive elements of the magnetic sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 被検出部 12 磁気センサ 15 磁気抵抗素子部 16 磁気抵抗素子部 17 磁気抵抗素子部 Vm 中点電位 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Detected part 12 Magnetic sensor 15 Magnetic resistance element part 16 Magnetic resistance element part 17 Magnetic resistance element part Vm Midpoint potential

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検出部の移動方向に沿って複数の磁気
抵抗素子部が互いに離間した位置に、かつ互いに直列接
続された状態で配置され、 これら各磁気抵抗素子部の両端間に電圧を印加すると共
に、各磁気抵抗素子部間のいずれかの中点電位に基づい
て前記被検出部の移動に伴う磁界の変化を検出する磁気
センサであって、 前記各磁気抵抗素子部の感度を互いに異ならせたことを
特徴とする磁気センサ。
A plurality of magnetoresistive element sections are arranged at positions separated from each other along the direction of movement of a detected section and connected in series with each other, and a voltage is applied between both ends of each of the magnetoresistive element sections. A magnetic sensor that detects a change in a magnetic field accompanying the movement of the detected part based on any midpoint potential between the respective magnetoresistive element parts. A magnetic sensor characterized by being different.
【請求項2】 請求項1記載の磁気センサにおいて、 前記磁気抵抗素子部は、一定の磁気抵抗効果を有する磁
気抵抗素子を備えてなり、 各磁気抵抗素子部は、互いに異なる数の前記磁気抵抗素
子から構成されていることを特徴とする磁気センサ。
2. The magnetic sensor according to claim 1, wherein the magnetoresistive element section includes a magnetoresistive element having a constant magnetoresistive effect, and each magnetoresistive element section has a different number of the magnetoresistive elements. A magnetic sensor comprising an element.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008541116A (en) * 2005-05-17 2008-11-20 コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト Reliable wheel rotation speed detection array device
CN102426267A (en) * 2011-10-11 2012-04-25 三一重工股份有限公司 Rotation detection device and engineering machinery
GB2542144A (en) * 2015-09-08 2017-03-15 Airbus Operations Ltd Determining rotational speed or direction of a body

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