JPH11150450A - パルス信号発生装置 - Google Patents
パルス信号発生装置Info
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- JPH11150450A JPH11150450A JP9313453A JP31345397A JPH11150450A JP H11150450 A JPH11150450 A JP H11150450A JP 9313453 A JP9313453 A JP 9313453A JP 31345397 A JP31345397 A JP 31345397A JP H11150450 A JPH11150450 A JP H11150450A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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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
- G01P3/488—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 variable reluctance detectors
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 パルス信号発生装置は、大バルクハウゼ
ンジャンプを起こしうる磁性素子と、磁性素子に関連し
て配置された検出手段と、磁性素子の近傍に配置されて
磁性素子の所定の磁化を行わせるバイアス磁界を印加す
る磁界発生手段と、磁性素子の近傍に配置されて該磁性
素子に大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめるためのメ
イン磁界を印加する磁気回路形成手段とを備え、磁界発
生手段は、磁性素子にバイアス磁界を集中させて印加さ
せる磁界集中部を備える。磁界発生手段は、磁性素子に
印加されるバイアス磁界の強さを調整するための磁界調
整部を備えうる。 【効果】 常に一定のタイミングでパルス信号を発生で
き、発生するパルス波形に歪みを生ずることもなく、外
部からのノイズも受け難いものとすることができる。製
造公差や組立て公差等を補償して、所望の性能特性を有
した装置とすることが容易にできる。
ンジャンプを起こしうる磁性素子と、磁性素子に関連し
て配置された検出手段と、磁性素子の近傍に配置されて
磁性素子の所定の磁化を行わせるバイアス磁界を印加す
る磁界発生手段と、磁性素子の近傍に配置されて該磁性
素子に大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめるためのメ
イン磁界を印加する磁気回路形成手段とを備え、磁界発
生手段は、磁性素子にバイアス磁界を集中させて印加さ
せる磁界集中部を備える。磁界発生手段は、磁性素子に
印加されるバイアス磁界の強さを調整するための磁界調
整部を備えうる。 【効果】 常に一定のタイミングでパルス信号を発生で
き、発生するパルス波形に歪みを生ずることもなく、外
部からのノイズも受け難いものとすることができる。製
造公差や組立て公差等を補償して、所望の性能特性を有
した装置とすることが容易にできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス信号発生装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】移動している物体の移動位置や移動速度
に応じた信号を得たり、種々な操作に応じた信号を発生
したりすることは、自動制御の分野や、電気および電子
機器等の各種の分野において必要とされている。従来、
この種の信号を発生する手段としては、種々なものが開
発され使用されてきているが、それらの代表的なものう
ちの一つとして、電磁ピックアップがある。この電磁ピ
ックアップは、磁性体、磁石、電気コイル等から構成さ
れるもので、被検知物体の挙動により磁束密度が変化
し、この変化により電気コイルに、電磁誘導作用により
電圧が発生され、この電圧を、信号として使用するもの
である。
に応じた信号を得たり、種々な操作に応じた信号を発生
したりすることは、自動制御の分野や、電気および電子
機器等の各種の分野において必要とされている。従来、
この種の信号を発生する手段としては、種々なものが開
発され使用されてきているが、それらの代表的なものう
ちの一つとして、電磁ピックアップがある。この電磁ピ
ックアップは、磁性体、磁石、電気コイル等から構成さ
れるもので、被検知物体の挙動により磁束密度が変化
し、この変化により電気コイルに、電磁誘導作用により
電圧が発生され、この電圧を、信号として使用するもの
である。
【０００３】しかしながら、この種の電磁ピックアップ
は、次のような点で適用分野によっては、問題が多く、
最適なものとは言えない場合が出てくる。すなわち、被
検知物体の移動速度が極低速では、発生する電圧が低
く、ノイズレベル近辺となってしまう。したがって、増
幅回路を使用する場合、ノイズも増幅されるため、増幅
前にノイズを除去するためのフィルタ回路等が必要とな
ってしまう。反対に、被検知物体の移動速度が高速にな
ると、発生される電圧も大きくなり、増幅回路の耐圧を
オーバーする場合も出てきてしまうので、リミッターが
必要となることもある。低速の場合には、被検知物体に
径を大きくした補助リング等を取り付けて周速を上げて
検出する方法もあるが、大型となり、部品点数も増えて
しまう。また、移動速度が変化すると電圧の立ち上がり
や立ち下がり時間が変化してしまう。正確なタイミング
を検出したい場合には、複雑な信号処理が必要となる。
その上、被検知物体の形状によって、電圧の波形が異な
って来てしまう。
は、次のような点で適用分野によっては、問題が多く、
最適なものとは言えない場合が出てくる。すなわち、被
検知物体の移動速度が極低速では、発生する電圧が低
く、ノイズレベル近辺となってしまう。したがって、増
幅回路を使用する場合、ノイズも増幅されるため、増幅
前にノイズを除去するためのフィルタ回路等が必要とな
ってしまう。反対に、被検知物体の移動速度が高速にな
ると、発生される電圧も大きくなり、増幅回路の耐圧を
オーバーする場合も出てきてしまうので、リミッターが
必要となることもある。低速の場合には、被検知物体に
径を大きくした補助リング等を取り付けて周速を上げて
検出する方法もあるが、大型となり、部品点数も増えて
しまう。また、移動速度が変化すると電圧の立ち上がり
や立ち下がり時間が変化してしまう。正確なタイミング
を検出したい場合には、複雑な信号処理が必要となる。
その上、被検知物体の形状によって、電圧の波形が異な
って来てしまう。
【０００４】別の代表例として、ホール効果を利用した
位置センサ、角度センサ、速度センサ等の各種のセンサ
があり、例えば、特開平２−２８４０８２号公報に開示
されたようなホール効果型センサ装置がある。このホー
ル効果型センサは、ホール素子と磁石とを使用し、被検
知物体の挙動に応じてホール素子に対する磁束変化を生
ぜしめて、それに応じてホール素子により電気信号を出
力せしめるものである。しかしながら、先ず、この型の
センサでは、ホール素子を付勢しておくための電源が別
個に必要であり、無電源とすることはできない。また、
出力される電気信号も、一般的には、正弦波であり、鋭
いパルス信号とすることはできない。被検知物体の移動
速度が低速の場合には、出力電圧の立上りが低下してし
まい、波形がつぶれてしまう。前述した電磁ピックアッ
プと同様に、外部磁界の影響も受けやすく、また、熱ド
リフトもあり、ノイズが入りやすく、より正確な検知信
号とするためには、複雑な処理回路が必要となる。
位置センサ、角度センサ、速度センサ等の各種のセンサ
があり、例えば、特開平２−２８４０８２号公報に開示
されたようなホール効果型センサ装置がある。このホー
ル効果型センサは、ホール素子と磁石とを使用し、被検
知物体の挙動に応じてホール素子に対する磁束変化を生
ぜしめて、それに応じてホール素子により電気信号を出
力せしめるものである。しかしながら、先ず、この型の
センサでは、ホール素子を付勢しておくための電源が別
個に必要であり、無電源とすることはできない。また、
出力される電気信号も、一般的には、正弦波であり、鋭
いパルス信号とすることはできない。被検知物体の移動
速度が低速の場合には、出力電圧の立上りが低下してし
まい、波形がつぶれてしまう。前述した電磁ピックアッ
プと同様に、外部磁界の影響も受けやすく、また、熱ド
リフトもあり、ノイズが入りやすく、より正確な検知信
号とするためには、複雑な処理回路が必要となる。
【０００５】前述したような従来の電磁ピックアップや
ホール効果型センサとは別に、例えば、特開昭５４−１
６１２５７号公報に開示されているようなパルス信号発
生装置を、同様の目的のセンサとして使用することが提
案されている。この提案されているパルス信号発生装置
は、磁気異方性の比較的ソフトな部分と比較的ハードな
部分とを有する強磁性体からなる感磁要素と、その全体
を正方向に磁化する第１磁界発生源および感磁要素の比
較的ソフトな部分を負方向に磁化するための第２磁界発
生源ならびに感磁要素の近くに配置された検出コイルと
を固定し、この固定側に対し、第１磁界発生源の感磁要
素に対する磁化作用を断続的に減殺させる可動体を組み
合わせてなり、可動体の挙動により感磁要素に所定の変
化を起こさせて、検出コイルにパルス電圧を発生させる
ようにしたものである。
ホール効果型センサとは別に、例えば、特開昭５４−１
６１２５７号公報に開示されているようなパルス信号発
生装置を、同様の目的のセンサとして使用することが提
案されている。この提案されているパルス信号発生装置
は、磁気異方性の比較的ソフトな部分と比較的ハードな
部分とを有する強磁性体からなる感磁要素と、その全体
を正方向に磁化する第１磁界発生源および感磁要素の比
較的ソフトな部分を負方向に磁化するための第２磁界発
生源ならびに感磁要素の近くに配置された検出コイルと
を固定し、この固定側に対し、第１磁界発生源の感磁要
素に対する磁化作用を断続的に減殺させる可動体を組み
合わせてなり、可動体の挙動により感磁要素に所定の変
化を起こさせて、検出コイルにパルス電圧を発生させる
ようにしたものである。
【０００６】この従来のパルス信号発生装置は、無電源
とすることができ、可動体が極低速でも一定のパルス電
圧が得られ、しかも、外部磁界の影響を受けにくい点
で、前述した従来の電磁ピックアップやホール効果型セ
ンサの代わりに使用することにより、それらが有してい
た問題点のいくつかを解消しうるものである。
とすることができ、可動体が極低速でも一定のパルス電
圧が得られ、しかも、外部磁界の影響を受けにくい点
で、前述した従来の電磁ピックアップやホール効果型セ
ンサの代わりに使用することにより、それらが有してい
た問題点のいくつかを解消しうるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来提案されているパルス信号発生装置は、次のよ
うな問題点を初めとして多くの問題を有しているもので
あり、適用範囲が限られており、実用化にはほど遠いも
のである。すなわち、先ず、スリットを設けた可動体が
必要である。この可動体は、第１磁界発生源としての磁
石や感磁要素よりも小さくできない。可動体のスリット
は、放射状となるので分解能を上げるためには、可動体
の径を大きくする必要がある。その上、可動体と磁石や
感磁要素は、互いに平行とならなければならない。磁石
が外部の磁界や金属に影響を受けて、動作が不安定とな
りがちである。被検知物体との位置関係において、前述
したような電磁ピックアップやホール効果型センサと、
どのような場合においても、互換できるものという分け
にはいかない。例えば、ギヤ等の歯を直接的に検知する
ような配置とすることはできない。その上、第２磁界発
生源によって感磁要素に印加されるバイアス磁界が不安
定であり、発生されるパルス波形が歪んだり、その発生
のタイミングが一定とならず、また、ノイズも受けやす
い等の問題もあった。
うな従来提案されているパルス信号発生装置は、次のよ
うな問題点を初めとして多くの問題を有しているもので
あり、適用範囲が限られており、実用化にはほど遠いも
のである。すなわち、先ず、スリットを設けた可動体が
必要である。この可動体は、第１磁界発生源としての磁
石や感磁要素よりも小さくできない。可動体のスリット
は、放射状となるので分解能を上げるためには、可動体
の径を大きくする必要がある。その上、可動体と磁石や
感磁要素は、互いに平行とならなければならない。磁石
が外部の磁界や金属に影響を受けて、動作が不安定とな
りがちである。被検知物体との位置関係において、前述
したような電磁ピックアップやホール効果型センサと、
どのような場合においても、互換できるものという分け
にはいかない。例えば、ギヤ等の歯を直接的に検知する
ような配置とすることはできない。その上、第２磁界発
生源によって感磁要素に印加されるバイアス磁界が不安
定であり、発生されるパルス波形が歪んだり、その発生
のタイミングが一定とならず、また、ノイズも受けやす
い等の問題もあった。
【０００８】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解消し、さらに広い応用分野を見出しうるよ
うなパルス信号発生装置を提供することである。
の問題点を解消し、さらに広い応用分野を見出しうるよ
うなパルス信号発生装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの観点によ
れば、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子
と、該磁性素子に関連して配置された検出手段と、前記
磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子の所定の磁化を
行わせるバイアス磁界を印加する磁界発生手段と、前記
磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子に大バルクハウ
ゼンジャンプを生ぜしめるためのメイン磁界を印加する
磁気回路形成手段とを備えており、前記磁界発生手段
は、前記磁性素子に前記バイアス磁界を集中させて印加
させる磁界集中部を備えていることを特徴とするパルス
信号発生装置が提供される。
れば、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子
と、該磁性素子に関連して配置された検出手段と、前記
磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子の所定の磁化を
行わせるバイアス磁界を印加する磁界発生手段と、前記
磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子に大バルクハウ
ゼンジャンプを生ぜしめるためのメイン磁界を印加する
磁気回路形成手段とを備えており、前記磁界発生手段
は、前記磁性素子に前記バイアス磁界を集中させて印加
させる磁界集中部を備えていることを特徴とするパルス
信号発生装置が提供される。
【００１０】本発明の別の観点によれば、大バルクハウ
ゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、該磁性素子に関
連して配置された検出手段と、前記磁性素子の近傍に配
置されて該磁性素子の所定の磁化を行わせるバイアス磁
界を印加する磁界発生手段と、前記磁性素子の近傍に配
置されて該磁性素子に大バルクハウゼンジャンプを生ぜ
しめるためのメイン磁界を印加する磁気回路形成手段と
を備えており、前記磁界発生手段は、前記磁性素子に前
記バイアス磁界を集中させて印加させる磁界集中部を備
えており、前記磁気回路形成手段は、被検知物体を介す
る磁気回路を形成しうるものであり、被検知物体の挙動
に応じて、前記メイン磁界を変化させて前記磁性素子に
大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめるようにすること
を特徴とするパルス信号発生装置が提供される。
ゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、該磁性素子に関
連して配置された検出手段と、前記磁性素子の近傍に配
置されて該磁性素子の所定の磁化を行わせるバイアス磁
界を印加する磁界発生手段と、前記磁性素子の近傍に配
置されて該磁性素子に大バルクハウゼンジャンプを生ぜ
しめるためのメイン磁界を印加する磁気回路形成手段と
を備えており、前記磁界発生手段は、前記磁性素子に前
記バイアス磁界を集中させて印加させる磁界集中部を備
えており、前記磁気回路形成手段は、被検知物体を介す
る磁気回路を形成しうるものであり、被検知物体の挙動
に応じて、前記メイン磁界を変化させて前記磁性素子に
大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめるようにすること
を特徴とするパルス信号発生装置が提供される。
【００１１】本発明のさらに別の観点によれば、大バル
クハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、該磁性素
子に関連して配置された検出手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子の所定の磁化を行わせるバイ
アス磁界を印加する磁界発生手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子に大バルクハウゼンジャンプ
を生ぜしめるためのメイン磁界を印加する磁気回路形成
手段とを備えており、前記磁界発生手段は、前記磁性素
子に前記バイアス磁界を集中させて印加させる磁界集中
部を備えており、該磁気回路形成手段は、前記磁性素子
に対して静止した状態にて配置されたものであり、被検
知物体によって磁気抵抗（リラクタンス）を変化させら
れる磁路部分を有しており、該磁気抵抗の変化に応じ
て、前記メイン磁界を変化させて前記磁性素子に大バル
クハウゼンジャンプを生ぜしめるようにすることを特徴
とするパルス信号発生装置が提供される。
クハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、該磁性素
子に関連して配置された検出手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子の所定の磁化を行わせるバイ
アス磁界を印加する磁界発生手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子に大バルクハウゼンジャンプ
を生ぜしめるためのメイン磁界を印加する磁気回路形成
手段とを備えており、前記磁界発生手段は、前記磁性素
子に前記バイアス磁界を集中させて印加させる磁界集中
部を備えており、該磁気回路形成手段は、前記磁性素子
に対して静止した状態にて配置されたものであり、被検
知物体によって磁気抵抗（リラクタンス）を変化させら
れる磁路部分を有しており、該磁気抵抗の変化に応じ
て、前記メイン磁界を変化させて前記磁性素子に大バル
クハウゼンジャンプを生ぜしめるようにすることを特徴
とするパルス信号発生装置が提供される。
【００１２】本発明のさらに別の観点によれば、大バル
クハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、該磁性素
子に関連して配置された検出手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子の所定の磁化を行わせるバイ
アス磁界を印加する磁界発生手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子に大バルクハウゼンジャンプ
を生ぜしめるためのメイン磁界を印加する磁気回路形成
手段とを備えており、前記磁界発生手段は、前記磁性素
子に印加される前記バイアス磁界の強さを調整するため
の磁界調整部を備えることを特徴とするパルス信号発生
装置が提供される。
クハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、該磁性素
子に関連して配置された検出手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子の所定の磁化を行わせるバイ
アス磁界を印加する磁界発生手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子に大バルクハウゼンジャンプ
を生ぜしめるためのメイン磁界を印加する磁気回路形成
手段とを備えており、前記磁界発生手段は、前記磁性素
子に印加される前記バイアス磁界の強さを調整するため
の磁界調整部を備えることを特徴とするパルス信号発生
装置が提供される。
【００１３】本発明のさらに別の観点によれば、大バル
クハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、該磁性素
子に関連して配置された検出手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子の所定の磁化を行わせるバイ
アス磁界を印加する磁界発生手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子に大バルクハウゼンジャンプ
を生ぜしめるためのメイン磁界を印加する磁気回路形成
手段とを備えており、前記磁界発生手段は、前記磁性素
子に前記バイアス磁界を集中させて印加させる磁界集中
部と、前記磁性素子に印加される前記バイアス磁界の強
さを調整するための磁界調整部とを備えることを特徴と
するパルス信号発生装置が提供される。
クハウゼンジャンプを起こしうる磁性素子と、該磁性素
子に関連して配置された検出手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子の所定の磁化を行わせるバイ
アス磁界を印加する磁界発生手段と、前記磁性素子の近
傍に配置されて該磁性素子に大バルクハウゼンジャンプ
を生ぜしめるためのメイン磁界を印加する磁気回路形成
手段とを備えており、前記磁界発生手段は、前記磁性素
子に前記バイアス磁界を集中させて印加させる磁界集中
部と、前記磁性素子に印加される前記バイアス磁界の強
さを調整するための磁界調整部とを備えることを特徴と
するパルス信号発生装置が提供される。
【００１４】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
磁界発生手段は、磁石と磁性部材とを備えており、前記
磁界集中部は、前記磁性素子の各端部に近接した前記磁
性部材の端部によって与えられる。
磁界発生手段は、磁石と磁性部材とを備えており、前記
磁界集中部は、前記磁性素子の各端部に近接した前記磁
性部材の端部によって与えられる。
【００１５】本発明の別の実施の形態によれば、前記磁
界発生手段は、磁石を備えており、前記磁界集中部は、
前記磁性素子の各端部に近接した前記磁石の磁極によっ
て与えられている。
界発生手段は、磁石を備えており、前記磁界集中部は、
前記磁性素子の各端部に近接した前記磁石の磁極によっ
て与えられている。
【００１６】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁界発生手段は、磁石と磁性部材とを備えており、
前記磁界調整部は、前記磁性部材の間に配置される磁性
体ブロックを備える。
前記磁界発生手段は、磁石と磁性部材とを備えており、
前記磁界調整部は、前記磁性部材の間に配置される磁性
体ブロックを備える。
【００１７】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁界発生手段は、前記磁界調整部の一部を構成する
脚部対を有した磁石を備えており、前記磁界調整部は、
前記脚部の間に配置される磁性体ブロックを備える。
前記磁界発生手段は、前記磁界調整部の一部を構成する
脚部対を有した磁石を備えており、前記磁界調整部は、
前記脚部の間に配置される磁性体ブロックを備える。
【００１８】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁界発生手段は、前記磁界集中部を構成する第１の
脚部対と、前記磁界調整部の一部を構成する第２の脚部
対とを有した磁石を備えており、前記磁界調整部は、前
記第２の脚部の間に配置される磁性体ブロックを備え
る。
前記磁界発生手段は、前記磁界集中部を構成する第１の
脚部対と、前記磁界調整部の一部を構成する第２の脚部
対とを有した磁石を備えており、前記磁界調整部は、前
記第２の脚部の間に配置される磁性体ブロックを備え
る。
【００１９】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁気回路形成手段は、磁石と磁性部材とを備えてお
り、前記磁石の一方の磁極と前記磁性部材の一方の端部
との間に前記被検知物体が介在しうる空間部分が形成さ
れている。
前記磁気回路形成手段は、磁石と磁性部材とを備えてお
り、前記磁石の一方の磁極と前記磁性部材の一方の端部
との間に前記被検知物体が介在しうる空間部分が形成さ
れている。
【００２０】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁性素子は、ワイヤ状素子である。
前記磁性素子は、ワイヤ状素子である。
【００２１】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記検出手段は、前記磁性素子の周りに巻回された検出
コイルを備える。
前記検出手段は、前記磁性素子の周りに巻回された検出
コイルを備える。
【００２２】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁性素子は、膜状素子である。
前記磁性素子は、膜状素子である。
【００２３】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁性素子は、板状素子である。
前記磁性素子は、板状素子である。
【００２４】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記検出手段は、前記磁性素子の近傍に配置された平面
状検出コイルを備える。
前記検出手段は、前記磁性素子の近傍に配置された平面
状検出コイルを備える。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明の実施例について本発明をより詳細に説明する。
明の実施例について本発明をより詳細に説明する。
【００２６】本発明の種々な実施例について説明する前
に、本発明において使用する“大バルクハウゼンジャン
プを起こしうる磁性素子”（以下、単に磁性素子という
場合がある）について概略説明しておく。先ず、一般的
に知られているワイヤ状の複合磁性素子を例として、そ
の構造と挙動について説明する。強磁性体を線引きして
細いワイヤにしたものは、その合金組成とともに独特な
磁気的性質を持つ。この強磁性体ワイヤにひねり応力を
加えると、ワイヤの外周部付近ほど多くひねられ、中心
部ほどひねられ方は少なくなり、このため外周部と中心
部では磁気特性が異なることとなる。この状態を残留さ
せる加工を施すと、外周部と中心部で磁気特性が異なる
強磁性体の磁気ワイヤができる。そして、外周部の磁気
特性は、比較的小さな磁界によってその磁化方向を変え
る。これに対して、中心部は、外周部よりも大きな磁界
によってその磁化方向を変える。すなわち、一本の磁気
ワイヤの中に比較的磁化され易い磁気特性を持つ外周部
と、磁化されにくい中心部という２種類の異なった磁気
特性を持つ複合磁性体が形成されている。この複合磁気
ワイヤは、一軸異方性である。ここでは、外周部をソフ
ト層、中心部をハード層と呼び、このような複合磁気ワ
イヤを、ワイヤ状の複合磁性素子と称する。
に、本発明において使用する“大バルクハウゼンジャン
プを起こしうる磁性素子”（以下、単に磁性素子という
場合がある）について概略説明しておく。先ず、一般的
に知られているワイヤ状の複合磁性素子を例として、そ
の構造と挙動について説明する。強磁性体を線引きして
細いワイヤにしたものは、その合金組成とともに独特な
磁気的性質を持つ。この強磁性体ワイヤにひねり応力を
加えると、ワイヤの外周部付近ほど多くひねられ、中心
部ほどひねられ方は少なくなり、このため外周部と中心
部では磁気特性が異なることとなる。この状態を残留さ
せる加工を施すと、外周部と中心部で磁気特性が異なる
強磁性体の磁気ワイヤができる。そして、外周部の磁気
特性は、比較的小さな磁界によってその磁化方向を変え
る。これに対して、中心部は、外周部よりも大きな磁界
によってその磁化方向を変える。すなわち、一本の磁気
ワイヤの中に比較的磁化され易い磁気特性を持つ外周部
と、磁化されにくい中心部という２種類の異なった磁気
特性を持つ複合磁性体が形成されている。この複合磁気
ワイヤは、一軸異方性である。ここでは、外周部をソフ
ト層、中心部をハード層と呼び、このような複合磁気ワ
イヤを、ワイヤ状の複合磁性素子と称する。
【００２７】この複合磁気ワイヤのハード層およびソフ
ト層は、初期的には、どのような方向に磁化されている
か定まっておらず、バラバラな磁化状態にある。この複
合磁気ワイヤの長手方向、つまり軸線方向と平行に、ハ
ード層の磁化方向を反転させるのに十分な外部磁界をか
けると、ソフト層は、当然のこと、ハード層も磁化され
同じ磁化方向にそろう。次に、ソフト層だけを磁化でき
るような外部磁界を、前とは逆方向にかける。その結
果、複合磁気ワイヤのソフト層とハード層とでは磁化さ
れている方向が逆であるという磁化状態ができる。一軸
異方性であるから、この状態で外部磁界を取り去っても
ソフト層の磁化方向は、ハード層の磁化に押さえられて
いて磁化状態は安定している。このときの外部磁界をセ
ット磁界と呼ぶ。次に、セット磁界と反対方向の外部磁
界をかけてこの磁界を増加させる。外部磁界の強さがあ
る臨界強度を越すと、ソフト層の磁化方向は急激に反転
する。この磁界を、臨界磁界と呼ぶ。このときの反転現
象は、雪崩をうつような状態でソフト層の磁壁が移動し
て一瞬のうちに磁化反転が起きる。この結果、ソフト層
とハード層の磁化方向は同じとなり最初の状態に戻る。
外部磁界は臨界磁界よりも大きな磁界をかけておく。こ
の磁界を、リセット磁界と呼ぶ。この雪崩をうつように
磁化状態が反転する現象を大バルクハウゼンジャンプと
いう。磁化反転の速度は、この大バルクハウゼンジャン
プのみに依存していて外部磁界には無関係である。
ト層は、初期的には、どのような方向に磁化されている
か定まっておらず、バラバラな磁化状態にある。この複
合磁気ワイヤの長手方向、つまり軸線方向と平行に、ハ
ード層の磁化方向を反転させるのに十分な外部磁界をか
けると、ソフト層は、当然のこと、ハード層も磁化され
同じ磁化方向にそろう。次に、ソフト層だけを磁化でき
るような外部磁界を、前とは逆方向にかける。その結
果、複合磁気ワイヤのソフト層とハード層とでは磁化さ
れている方向が逆であるという磁化状態ができる。一軸
異方性であるから、この状態で外部磁界を取り去っても
ソフト層の磁化方向は、ハード層の磁化に押さえられて
いて磁化状態は安定している。このときの外部磁界をセ
ット磁界と呼ぶ。次に、セット磁界と反対方向の外部磁
界をかけてこの磁界を増加させる。外部磁界の強さがあ
る臨界強度を越すと、ソフト層の磁化方向は急激に反転
する。この磁界を、臨界磁界と呼ぶ。このときの反転現
象は、雪崩をうつような状態でソフト層の磁壁が移動し
て一瞬のうちに磁化反転が起きる。この結果、ソフト層
とハード層の磁化方向は同じとなり最初の状態に戻る。
外部磁界は臨界磁界よりも大きな磁界をかけておく。こ
の磁界を、リセット磁界と呼ぶ。この雪崩をうつように
磁化状態が反転する現象を大バルクハウゼンジャンプと
いう。磁化反転の速度は、この大バルクハウゼンジャン
プのみに依存していて外部磁界には無関係である。
【００２８】“大バルクハウゼンジャンプを起こしうる
磁性素子”について、ワイヤ状の磁性素子を例に挙げて
説明してきたのであるが、本発明においては、このよう
なワイヤ状の磁性素子に限らず、同様の挙動を示す他の
種々な磁性素子を使用できるものである。また、前述し
た磁性素子は、ハード層とソフト層とを有するものであ
ったが、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素
子としては、このようなハード層とソフト層との複合層
を有していないような磁性素子でも可能である。例え
ば、特開平４−２１８９０５号公報に開示されているよ
うな薄膜形成技術を使用することにより、薄膜状の磁性
体を形成し、これを、薄膜状の磁性素子として使用する
こともできる。また、この磁性素子は、厚膜状でも板状
でもよい。したがって、ここでいう“大バルクハウゼン
ジャンプを起こしうる磁性素子”は、前述したような挙
動を示す種々な磁性素子のすべてを含むものである。
磁性素子”について、ワイヤ状の磁性素子を例に挙げて
説明してきたのであるが、本発明においては、このよう
なワイヤ状の磁性素子に限らず、同様の挙動を示す他の
種々な磁性素子を使用できるものである。また、前述し
た磁性素子は、ハード層とソフト層とを有するものであ
ったが、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素
子としては、このようなハード層とソフト層との複合層
を有していないような磁性素子でも可能である。例え
ば、特開平４−２１８９０５号公報に開示されているよ
うな薄膜形成技術を使用することにより、薄膜状の磁性
体を形成し、これを、薄膜状の磁性素子として使用する
こともできる。また、この磁性素子は、厚膜状でも板状
でもよい。したがって、ここでいう“大バルクハウゼン
ジャンプを起こしうる磁性素子”は、前述したような挙
動を示す種々な磁性素子のすべてを含むものである。
【００２９】次に、本発明の一実施例としてのパルス信
号発生装置の構成および動作について説明する。図１
は、この実施例のパルス信号発生装置の構成を概略的に
示している。図１のパルス信号発生装置は、ワイヤ状素
子である磁性素子１と、この複合磁性素子１の周りに巻
回された検出コイル２と、磁性素子１の近傍にそって配
置され、磁性素子１のソフト層を所定の方向に磁化しう
る磁界（バイアス磁界）を発生する磁界発生手段３と、
磁性素子１の近傍に、この磁性素子１に対して静止した
状態にて配置された磁気回路形成手段としての磁気回路
形成部材４とを備えている。
号発生装置の構成および動作について説明する。図１
は、この実施例のパルス信号発生装置の構成を概略的に
示している。図１のパルス信号発生装置は、ワイヤ状素
子である磁性素子１と、この複合磁性素子１の周りに巻
回された検出コイル２と、磁性素子１の近傍にそって配
置され、磁性素子１のソフト層を所定の方向に磁化しう
る磁界（バイアス磁界）を発生する磁界発生手段３と、
磁性素子１の近傍に、この磁性素子１に対して静止した
状態にて配置された磁気回路形成手段としての磁気回路
形成部材４とを備えている。
【００３０】この実施例では、磁界発生手段３は、棒状
の永久磁石（バイアス磁石）３１と、この永久磁石３１
の各端に接続されて且つ磁性素子１の各端に対向する位
置へと延びる磁気材料にて形成された磁性部材３２とか
らなっている。磁性素子１の端部に近接して対向した磁
性部材３２の端部３２Ａは、永久磁石３１によるバイア
ス磁界を磁性素子１に対して集中させて印加させる作用
を果たす。また、磁気回路形成部材４は、磁性素子１の
近傍にそって配置され永久磁石３とは反対極性の棒状の
永久磁石（メイン磁石）４１と、この永久磁石４１の一
端に接続されて且つこの永久磁石４１の他端の方へと、
この永久磁石４１にそって平行に折り曲げられた磁気材
料にて形成された磁性部材４２とからなっている。永久
磁石４１の他端４１Ａと、磁性部材４２の自由端４２Ａ
とは、その間に、後述するように被検知物体の挙動によ
り、磁気抵抗（リラクタンス）を変化させられる磁路部
分４Ａを作り出している。
の永久磁石（バイアス磁石）３１と、この永久磁石３１
の各端に接続されて且つ磁性素子１の各端に対向する位
置へと延びる磁気材料にて形成された磁性部材３２とか
らなっている。磁性素子１の端部に近接して対向した磁
性部材３２の端部３２Ａは、永久磁石３１によるバイア
ス磁界を磁性素子１に対して集中させて印加させる作用
を果たす。また、磁気回路形成部材４は、磁性素子１の
近傍にそって配置され永久磁石３とは反対極性の棒状の
永久磁石（メイン磁石）４１と、この永久磁石４１の一
端に接続されて且つこの永久磁石４１の他端の方へと、
この永久磁石４１にそって平行に折り曲げられた磁気材
料にて形成された磁性部材４２とからなっている。永久
磁石４１の他端４１Ａと、磁性部材４２の自由端４２Ａ
とは、その間に、後述するように被検知物体の挙動によ
り、磁気抵抗（リラクタンス）を変化させられる磁路部
分４Ａを作り出している。
【００３１】次に、このような構成を有するパルス信号
発生装置の動作について説明する。図１において、参照
番号１０は、被検知物体としての、例えば、ギアの一つ
の歯を示している。図１に示すように、ギアの歯１０
が、磁気回路形成部材４の永久磁石４１の端部４１Ａと
磁性部材４２の端部４２Ａとの間の磁路部分４Ａの近傍
に存在している状態では、永久磁石３１による磁界が磁
性素子１に対して優勢となり、磁性素子１のソフト層だ
けがハード層と逆方向に磁化されるように磁界の強さを
設定しているとする。また、ギアの歯１０が磁路部分４
Ａの近傍に存在しないときには、永久磁石４１による磁
界が磁性素子１に対して優勢となり、磁性素子１にかか
る磁界が逆転し、また磁性素子１のハード層とソフト層
の磁化方向が揃えられるように、永久磁石４１と永久磁
石３１の磁界の強さを設定しているとする。
発生装置の動作について説明する。図１において、参照
番号１０は、被検知物体としての、例えば、ギアの一つ
の歯を示している。図１に示すように、ギアの歯１０
が、磁気回路形成部材４の永久磁石４１の端部４１Ａと
磁性部材４２の端部４２Ａとの間の磁路部分４Ａの近傍
に存在している状態では、永久磁石３１による磁界が磁
性素子１に対して優勢となり、磁性素子１のソフト層だ
けがハード層と逆方向に磁化されるように磁界の強さを
設定しているとする。また、ギアの歯１０が磁路部分４
Ａの近傍に存在しないときには、永久磁石４１による磁
界が磁性素子１に対して優勢となり、磁性素子１にかか
る磁界が逆転し、また磁性素子１のハード層とソフト層
の磁化方向が揃えられるように、永久磁石４１と永久磁
石３１の磁界の強さを設定しているとする。
【００３２】このように、磁気回路形成部材４を構成し
ている永久磁石４１から出る磁束は、磁路部分４Ａに相
当する検出部に集中しうるものとされている。したがっ
て、この検出部４Ａにギアの歯１０が来ると、その凹凸
に応じて永久磁石４１から磁性素子１に対して及ぼされ
る磁界（メイン磁界）の強さが変化する。検出部４Ａに
ギアの歯１０が来ることにより、歯１０である被検知物
体を介しての磁気抵抗（リラクタンス）の低い磁路が形
成されるために、等価的に検出部４Ａの磁気的なギャッ
プが小さくなり（その磁路部分４Ａの磁気抵抗（リラク
タンス）が変化して減少する）、永久磁石４１からの磁
束はこの磁路部分４Ａにより集中することになり、永久
磁石４１による磁性素子１に対する外部磁界は小さくな
る。このため、永久磁石３１による磁性素子１に対する
磁界が優勢となり、磁性素子１のソフト層は、ハード層
と逆向きに磁化され、セットされた状態となる。ギアの
歯１０が検出部４Ａから離れると、検出部４Ａの磁気的
なギャップが大きくなり（その磁路部分４Ａの磁気抵抗
（リラクタンス）が変化して増大する）、永久磁石４１
からの磁束がこの磁路部分４Ａにそれほど集中しなくな
るため、永久磁石４１による磁性素子１に対する外部磁
界が大きくなり磁界が逆転する。このため、磁性素子１
のハード層と同じ方向の磁界が加わるため、臨界強度を
越すと、大バルクハウゼンジャンプが発生する。これは
ソフト層の磁界が非常に速い速度で変化していることな
ので、電磁誘導作用により検出コイル２には、パルス電
圧が発生する。このパルス電圧の波形例を、図２におい
て参照符号Ａを付した曲線で略示している。磁気回路形
成部材４により、ギアの回転速度の変化は、永久磁石４
１の磁性素子１に対する磁化状態の変化速度に変換され
ることになる。
ている永久磁石４１から出る磁束は、磁路部分４Ａに相
当する検出部に集中しうるものとされている。したがっ
て、この検出部４Ａにギアの歯１０が来ると、その凹凸
に応じて永久磁石４１から磁性素子１に対して及ぼされ
る磁界（メイン磁界）の強さが変化する。検出部４Ａに
ギアの歯１０が来ることにより、歯１０である被検知物
体を介しての磁気抵抗（リラクタンス）の低い磁路が形
成されるために、等価的に検出部４Ａの磁気的なギャッ
プが小さくなり（その磁路部分４Ａの磁気抵抗（リラク
タンス）が変化して減少する）、永久磁石４１からの磁
束はこの磁路部分４Ａにより集中することになり、永久
磁石４１による磁性素子１に対する外部磁界は小さくな
る。このため、永久磁石３１による磁性素子１に対する
磁界が優勢となり、磁性素子１のソフト層は、ハード層
と逆向きに磁化され、セットされた状態となる。ギアの
歯１０が検出部４Ａから離れると、検出部４Ａの磁気的
なギャップが大きくなり（その磁路部分４Ａの磁気抵抗
（リラクタンス）が変化して増大する）、永久磁石４１
からの磁束がこの磁路部分４Ａにそれほど集中しなくな
るため、永久磁石４１による磁性素子１に対する外部磁
界が大きくなり磁界が逆転する。このため、磁性素子１
のハード層と同じ方向の磁界が加わるため、臨界強度を
越すと、大バルクハウゼンジャンプが発生する。これは
ソフト層の磁界が非常に速い速度で変化していることな
ので、電磁誘導作用により検出コイル２には、パルス電
圧が発生する。このパルス電圧の波形例を、図２におい
て参照符号Ａを付した曲線で略示している。磁気回路形
成部材４により、ギアの回転速度の変化は、永久磁石４
１の磁性素子１に対する磁化状態の変化速度に変換され
ることになる。
【００３３】この実施例では、永久磁石３１によるバイ
アス磁界が磁性部材３２の端部３２Ａを通して集中して
磁性素子１に加えられているので、磁性素子１に印加さ
れているバイアス磁界が安定させられている。もし、こ
のように磁性素子１に印加されるバイアス磁界が安定せ
ずその強さが微妙に変化してしまうと次のような問題が
生じてしまう。例えば、バイアス磁界が強くなり過ぎる
と、図２において参照符号Ｂを付した曲線で略示するよ
うにパルス電圧の発生タイミングが遅れてしまう。逆
に、バイアス磁界が弱くなり過ぎると、図２において参
照符号Ｃを付した曲線で略示するようにパルス電圧の発
生タイミングが早くなってしまう。その上、磁性素子１
に印加されるバイアス磁界が不安定であると、発生され
るパルス電圧の波形も歪んでしまうことがある。
アス磁界が磁性部材３２の端部３２Ａを通して集中して
磁性素子１に加えられているので、磁性素子１に印加さ
れているバイアス磁界が安定させられている。もし、こ
のように磁性素子１に印加されるバイアス磁界が安定せ
ずその強さが微妙に変化してしまうと次のような問題が
生じてしまう。例えば、バイアス磁界が強くなり過ぎる
と、図２において参照符号Ｂを付した曲線で略示するよ
うにパルス電圧の発生タイミングが遅れてしまう。逆
に、バイアス磁界が弱くなり過ぎると、図２において参
照符号Ｃを付した曲線で略示するようにパルス電圧の発
生タイミングが早くなってしまう。その上、磁性素子１
に印加されるバイアス磁界が不安定であると、発生され
るパルス電圧の波形も歪んでしまうことがある。
【００３４】また、このようにバイアス磁界を集中させ
て磁性素子１に印加させうる構成をとることにより、外
部からの影響を受けにくくすることができ、メイン磁石
４１とバイアス磁石３１と検知物体１０とで構成された
磁気回路で作られる磁界を安定にすることができ、ノイ
ズを受け難いものとすることができる。例えば、図１に
おいて、被検知物体１０が磁路部分４Ａの位置から離れ
てバイアス磁石３１の端部の方へ近づくとき、磁性部材
３２の端部３２Ａの如き磁界集中部が存在することによ
り、被検知物体１０による影響を受けて、磁性素子１に
印加されるバイアス磁界の強さが微妙に変化してしまう
ことはない。
て磁性素子１に印加させうる構成をとることにより、外
部からの影響を受けにくくすることができ、メイン磁石
４１とバイアス磁石３１と検知物体１０とで構成された
磁気回路で作られる磁界を安定にすることができ、ノイ
ズを受け難いものとすることができる。例えば、図１に
おいて、被検知物体１０が磁路部分４Ａの位置から離れ
てバイアス磁石３１の端部の方へ近づくとき、磁性部材
３２の端部３２Ａの如き磁界集中部が存在することによ
り、被検知物体１０による影響を受けて、磁性素子１に
印加されるバイアス磁界の強さが微妙に変化してしまう
ことはない。
【００３５】このように、本発明によるパルス信号発生
装置によれば、磁性素子１において発生する大バルクハ
ウゼンジャンプによる磁化状態の変化を、検出コイル２
にて電磁誘導作用によるパルス電圧として検出するもの
である。したがって、被検知物体であるギアの歯１０の
速度に関係なく、その歯の存在、不存在に応じて磁性素
子１に大バルクハウゼンジャンプが確実に起こされ、そ
れに応じて確実にパルス信号を発生させることができる
のである。このように、本発明によれば、被検知物体の
速度が極めて遅い場合でも、検出が可能である。パルス
信号として発生されるパルス電圧は、常に、一定の電
圧、位相関係を保つ。このような本発明において発生さ
れるパルス電圧と、従来の電磁ピックアップにて発生さ
れるパルス電圧との比較を、図３に示している。図３に
示されるように、従来の電磁ピックアップによって発生
されるパルス電圧の振幅は、被検知物体の速度に従って
変化してしまうものであり、極低速の場合には、ノイズ
レベル以下となってしまう可能性のあるものであったの
に対し、本発明によって発生されるパルス電圧の振幅
は、被検知物体の速度に関係なく、所定の一定レベルを
保ち得るのである。
装置によれば、磁性素子１において発生する大バルクハ
ウゼンジャンプによる磁化状態の変化を、検出コイル２
にて電磁誘導作用によるパルス電圧として検出するもの
である。したがって、被検知物体であるギアの歯１０の
速度に関係なく、その歯の存在、不存在に応じて磁性素
子１に大バルクハウゼンジャンプが確実に起こされ、そ
れに応じて確実にパルス信号を発生させることができる
のである。このように、本発明によれば、被検知物体の
速度が極めて遅い場合でも、検出が可能である。パルス
信号として発生されるパルス電圧は、常に、一定の電
圧、位相関係を保つ。このような本発明において発生さ
れるパルス電圧と、従来の電磁ピックアップにて発生さ
れるパルス電圧との比較を、図３に示している。図３に
示されるように、従来の電磁ピックアップによって発生
されるパルス電圧の振幅は、被検知物体の速度に従って
変化してしまうものであり、極低速の場合には、ノイズ
レベル以下となってしまう可能性のあるものであったの
に対し、本発明によって発生されるパルス電圧の振幅
は、被検知物体の速度に関係なく、所定の一定レベルを
保ち得るのである。
【００３６】また、本発明のこの実施例の構成によれ
ば、磁気回路形成部材４の検出部４Ａの大きさを微細に
選定することにより、極めて高い分解能を与えることが
できる。例えば、磁気回路形成部材４の永久磁石４１の
端部４１Ａと磁性部材４２の端部４２Ａとの間の間隔
を、検出するべきギアの歯１０の大きさや配列ピッチに
合わせて、小さくすれば、分解能を上げることが容易に
可能である。
ば、磁気回路形成部材４の検出部４Ａの大きさを微細に
選定することにより、極めて高い分解能を与えることが
できる。例えば、磁気回路形成部材４の永久磁石４１の
端部４１Ａと磁性部材４２の端部４２Ａとの間の間隔
を、検出するべきギアの歯１０の大きさや配列ピッチに
合わせて、小さくすれば、分解能を上げることが容易に
可能である。
【００３７】さらにまた、本発明においては、被検知物
体は、磁性体（永久磁石または磁化されうるもの）であ
れば、それ自体を直接に検出対象とすることができ、別
個に可動体を設ける必要はない。
体は、磁性体（永久磁石または磁化されうるもの）であ
れば、それ自体を直接に検出対象とすることができ、別
個に可動体を設ける必要はない。
【００３８】図４は、本発明のもう一つ別の実施例とし
てのパルス信号発生装置の構成を概略的に示している。
この実施例のパルス信号発生装置は、磁界発生手段の構
成以外は、図１に示した実施例と同様の構成であるの
で、ここでは、磁界発生手段５の構成についてのみ説明
する。この磁界発生手段５は、全体的にコの字状の永久
磁石で構成されている。この永久磁石５は、Ｎ極である
端部５１を有する脚部とＳ極である端部５２を有する脚
部とを備えており、各端部５１および５２は、磁性素子
１の各対応する端部に近接して対向配置されている。各
端部５１および５２は、磁性素子１に集中してバイアス
磁界を印加しうる磁界集中部として作用する形状とされ
ている。この実施例のパルス信号発生装置の全体動作に
ついては、図１の実施例のパルス信号発生装置の全体動
作と実質的に同様であるので、ここでは、繰返し詳述し
ない。
てのパルス信号発生装置の構成を概略的に示している。
この実施例のパルス信号発生装置は、磁界発生手段の構
成以外は、図１に示した実施例と同様の構成であるの
で、ここでは、磁界発生手段５の構成についてのみ説明
する。この磁界発生手段５は、全体的にコの字状の永久
磁石で構成されている。この永久磁石５は、Ｎ極である
端部５１を有する脚部とＳ極である端部５２を有する脚
部とを備えており、各端部５１および５２は、磁性素子
１の各対応する端部に近接して対向配置されている。各
端部５１および５２は、磁性素子１に集中してバイアス
磁界を印加しうる磁界集中部として作用する形状とされ
ている。この実施例のパルス信号発生装置の全体動作に
ついては、図１の実施例のパルス信号発生装置の全体動
作と実質的に同様であるので、ここでは、繰返し詳述し
ない。
【００３９】図５は、本発明のさらに別の実施例として
のパルス信号発生装置の構成を概略的に示している。こ
の実施例のパルス信号発生装置は、磁気回路形成手段の
構成以外は、図１に示した実施例と同様であるので、こ
こでは、磁気回路形成手段６の構成についてのみ説明す
る。この磁気回路形成手段６は、棒状の永久磁石（メイ
ン磁石）６のみで構成されている。この実施例の場合に
は、被検知物体１１の検出部は、図５に例示するよう
に、棒状の永久磁石６のＮ極とＳ極との間の位置が好ま
しく、すなわち、永久磁石６の一方の側にそった位置が
好ましい。この実施例のパルス信号発生装置の全体動作
についても、図１の実施例のパルス信号発生装置の全体
動作と実質的に同様であるので、ここでは、繰返し詳述
しない。この棒状の永久磁石６は、被検知物体１１の動
きに対応して移動するようなものでもよい。
のパルス信号発生装置の構成を概略的に示している。こ
の実施例のパルス信号発生装置は、磁気回路形成手段の
構成以外は、図１に示した実施例と同様であるので、こ
こでは、磁気回路形成手段６の構成についてのみ説明す
る。この磁気回路形成手段６は、棒状の永久磁石（メイ
ン磁石）６のみで構成されている。この実施例の場合に
は、被検知物体１１の検出部は、図５に例示するよう
に、棒状の永久磁石６のＮ極とＳ極との間の位置が好ま
しく、すなわち、永久磁石６の一方の側にそった位置が
好ましい。この実施例のパルス信号発生装置の全体動作
についても、図１の実施例のパルス信号発生装置の全体
動作と実質的に同様であるので、ここでは、繰返し詳述
しない。この棒状の永久磁石６は、被検知物体１１の動
きに対応して移動するようなものでもよい。
【００４０】図６は、本発明のさらに別の実施例として
のパルス信号発生装置の構成を概略的に示している。こ
の実施例のパルス信号発生装置は、磁界発生手段の構成
以外は、図１に示した実施例と同様であるので、ここで
は、磁界発生手段７の構成についてのみ説明する。この
磁界発生手段７は、棒状の永久磁石（バイアス磁石）７
１と、この永久磁石７１の各端に接続されて且つ磁性素
子１の各端に対向する位置へと延びる磁気材料にて形成
された第１の磁性部材７２と、この永久磁石７１の各端
に接続されて且つ外方へと延びる磁気材料にて形成され
た第２の磁性部材７３と、これら第２の磁性部材７３の
間に配置された磁性体ブロック７４とからなっている。
磁性素子１の端部に近接して対向した第１の磁性部材７
２の端部７２Ａは、永久磁石７１によるバイアス磁界を
磁性素子１に対して集中させて印加させる作用を果たす
磁界集中部を与えている。また、第２の磁性部材７３と
磁性体ブロック７４とは、磁性素子１に印加される前記
バイアス磁界の強さを調整するための磁界調整部を与え
ている。磁性体ブロック７４は、磁化されうる材料、例
えば、鉄やニッケル等の適当な体積を有するブロックで
よい。
のパルス信号発生装置の構成を概略的に示している。こ
の実施例のパルス信号発生装置は、磁界発生手段の構成
以外は、図１に示した実施例と同様であるので、ここで
は、磁界発生手段７の構成についてのみ説明する。この
磁界発生手段７は、棒状の永久磁石（バイアス磁石）７
１と、この永久磁石７１の各端に接続されて且つ磁性素
子１の各端に対向する位置へと延びる磁気材料にて形成
された第１の磁性部材７２と、この永久磁石７１の各端
に接続されて且つ外方へと延びる磁気材料にて形成され
た第２の磁性部材７３と、これら第２の磁性部材７３の
間に配置された磁性体ブロック７４とからなっている。
磁性素子１の端部に近接して対向した第１の磁性部材７
２の端部７２Ａは、永久磁石７１によるバイアス磁界を
磁性素子１に対して集中させて印加させる作用を果たす
磁界集中部を与えている。また、第２の磁性部材７３と
磁性体ブロック７４とは、磁性素子１に印加される前記
バイアス磁界の強さを調整するための磁界調整部を与え
ている。磁性体ブロック７４は、磁化されうる材料、例
えば、鉄やニッケル等の適当な体積を有するブロックで
よい。
【００４１】この実施例のパルス信号発生装置では、第
２の磁性部材７３の間に配置する磁性体ブロック７４の
体積、形状、磁気特性等を適当に選定しておくことによ
り、磁性素子１に印加されるバイアス磁界の強さを設
定、調整することができる。したがって、このパルス信
号発生装置の製造、組立て時において、この磁性体ブロ
ック７４を適当なものに選定することにより、製造公
差、組立て公差等を補償して、この装置のパルス信号発
生性能を所望なものとすることが可能である。また、こ
の図６に示した実施例では、磁界発生手段の磁界集中部
を構成するものとして、永久磁石７１とは別体な第１の
磁性部材７２を設け、磁界調整部の一部を構成するもの
として、永久磁石７１とは別体な第２の磁性部材７３を
設けているのであるが、本発明はこれに限らない。例え
ば、第１の磁性部材７２を永久磁石７１と別体なものと
して設けるのでなく、永久磁石７１に第１の磁性部材７
２に相当するような脚部対を一体的に形成しておき、こ
の脚部対を磁界集中部としてもよい。また、第２の磁性
部材７３を永久磁石７１と別体なものとして設けるので
なく、永久磁石７１に第２の磁性部材に相当するような
脚部対を一体的に形成しておき、この脚部対を磁界調整
部の一部を構成するものとしてもよい。さらにまた、第
１の磁性部材７２および第２の磁性部材７３を永久磁石
と別体なものとして設けるのでなく、第１の磁性部材７
２に相当する第１の脚部対および第２の磁性部材７３に
相当する第２の脚部対を永久磁石７１に形成しておき、
この第１の脚部対を磁界集中部、第２の脚部対を磁界調
整部の一部を構成するものとしてもよい。この場合にお
いて、このような脚部対を一体的に形成した永久磁石
は、プラスチック磁石等にて容易に作製可能である。
２の磁性部材７３の間に配置する磁性体ブロック７４の
体積、形状、磁気特性等を適当に選定しておくことによ
り、磁性素子１に印加されるバイアス磁界の強さを設
定、調整することができる。したがって、このパルス信
号発生装置の製造、組立て時において、この磁性体ブロ
ック７４を適当なものに選定することにより、製造公
差、組立て公差等を補償して、この装置のパルス信号発
生性能を所望なものとすることが可能である。また、こ
の図６に示した実施例では、磁界発生手段の磁界集中部
を構成するものとして、永久磁石７１とは別体な第１の
磁性部材７２を設け、磁界調整部の一部を構成するもの
として、永久磁石７１とは別体な第２の磁性部材７３を
設けているのであるが、本発明はこれに限らない。例え
ば、第１の磁性部材７２を永久磁石７１と別体なものと
して設けるのでなく、永久磁石７１に第１の磁性部材７
２に相当するような脚部対を一体的に形成しておき、こ
の脚部対を磁界集中部としてもよい。また、第２の磁性
部材７３を永久磁石７１と別体なものとして設けるので
なく、永久磁石７１に第２の磁性部材に相当するような
脚部対を一体的に形成しておき、この脚部対を磁界調整
部の一部を構成するものとしてもよい。さらにまた、第
１の磁性部材７２および第２の磁性部材７３を永久磁石
と別体なものとして設けるのでなく、第１の磁性部材７
２に相当する第１の脚部対および第２の磁性部材７３に
相当する第２の脚部対を永久磁石７１に形成しておき、
この第１の脚部対を磁界集中部、第２の脚部対を磁界調
整部の一部を構成するものとしてもよい。この場合にお
いて、このような脚部対を一体的に形成した永久磁石
は、プラスチック磁石等にて容易に作製可能である。
【００４２】前述した実施例では、磁性素子１としてワ
イヤ状素子を使用したのであるが、前述したように、本
発明は、これに限らず、種々な形の磁性素子を使用する
ことができ、例えば、薄膜状、厚膜状または板状の磁性
素子を使用することもできる。このように、磁性素子と
して薄膜状、厚膜状または板状素子を使用した場合に
は、検出コイル２も平面コイルとすることも考えられ
る。さらにまた、前述したような磁性素子に代えて、単
層の磁性素子を使用することもできる。
イヤ状素子を使用したのであるが、前述したように、本
発明は、これに限らず、種々な形の磁性素子を使用する
ことができ、例えば、薄膜状、厚膜状または板状の磁性
素子を使用することもできる。このように、磁性素子と
して薄膜状、厚膜状または板状素子を使用した場合に
は、検出コイル２も平面コイルとすることも考えられ
る。さらにまた、前述したような磁性素子に代えて、単
層の磁性素子を使用することもできる。
【００４３】なお、前述した実施例においては、磁界発
生手段としてのバイアス磁石は、永久磁石としたのであ
るが、これは、電磁石等、他の同様の手段に置き換える
ことができる。同様に、前述した実施例においては、磁
気回路形成部材におけるメイン磁石は、永久磁石とした
のであるが、これは、電磁石等、他の同様の手段に置き
換えることができる。さらにまた、前述した実施例で
は、検出手段は、コイルとしたのであるが、これは、ホ
ール素子、ＭＲ素子、共振回路等、他の同様の手段に置
き換えることができる。
生手段としてのバイアス磁石は、永久磁石としたのであ
るが、これは、電磁石等、他の同様の手段に置き換える
ことができる。同様に、前述した実施例においては、磁
気回路形成部材におけるメイン磁石は、永久磁石とした
のであるが、これは、電磁石等、他の同様の手段に置き
換えることができる。さらにまた、前述した実施例で
は、検出手段は、コイルとしたのであるが、これは、ホ
ール素子、ＭＲ素子、共振回路等、他の同様の手段に置
き換えることができる。
【００４４】
【発明の効果】磁性素子に印加されるバイアス磁界を所
定値に安定に維持できるので、常に一定のタイミングで
パルス信号を発生でき、発生するパルス波形に歪みを生
ずることもなく、外部からのノイズも受け難いものとす
ることができる。
定値に安定に維持できるので、常に一定のタイミングで
パルス信号を発生でき、発生するパルス波形に歪みを生
ずることもなく、外部からのノイズも受け難いものとす
ることができる。
【００４５】バイアス磁界の強さを容易に設定調整でき
るので、製造公差や組立て公差等を補償して、所望の性
能特性を有した装置とすることが容易にできる。
るので、製造公差や組立て公差等を補償して、所望の性
能特性を有した装置とすることが容易にできる。
【００４６】磁石からの磁界を集中させてバイアス磁界
とするので、小型で弱いバイアス磁石とすることがで
き、装置全体としても小型化、コスト低減が可能であ
る。
とするので、小型で弱いバイアス磁石とすることがで
き、装置全体としても小型化、コスト低減が可能であ
る。
【００４７】前述したような効果を有するものであるの
で、従来の電磁ピックアップやホール効果型センサ等に
比べて、非常に広範囲の応用分野を見出すことが可能で
ある。例えば、自動車エンジンに関する各種回転数や角
度の検出をはじめとして、車両用ＡＢＳ、モータ、クラ
ンク軸用のセンサ、加速度センサ、例えば、エアバック
センサ、パソコンのキーボードのキー、ＨＩＤランプの
嵌合検出、振動センサ、揺動センサ、ドア開閉確認セン
サ等に使用して効果のあるものと考えられる。
で、従来の電磁ピックアップやホール効果型センサ等に
比べて、非常に広範囲の応用分野を見出すことが可能で
ある。例えば、自動車エンジンに関する各種回転数や角
度の検出をはじめとして、車両用ＡＢＳ、モータ、クラ
ンク軸用のセンサ、加速度センサ、例えば、エアバック
センサ、パソコンのキーボードのキー、ＨＩＤランプの
嵌合検出、振動センサ、揺動センサ、ドア開閉確認セン
サ等に使用して効果のあるものと考えられる。
【図１】本発明の一実施例としてのパルス信号発生装置
の構成を示す概略図である。
の構成を示す概略図である。
【図２】図１のパルス信号発生装置によって発生される
パルス電圧の波形例を示す図である。
パルス電圧の波形例を示す図である。
【図３】本発明のパルス信号発生装置によって発生され
るパルス電圧と、従来の電磁ピックアップにて発生され
るパルス電圧との比較を示す図である。
るパルス電圧と、従来の電磁ピックアップにて発生され
るパルス電圧との比較を示す図である。
【図４】本発明のもう一つ別の実施例としてのパルス信
号発生装置の構成を示す概略図である。
号発生装置の構成を示す概略図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例としてのパルス信号
発生装置の構成を示す概略図である。
発生装置の構成を示す概略図である。
【図６】本発明のさらに別の実施例としてのパルス信号
発生装置の構成を示す概略図である。
発生装置の構成を示す概略図である。
１ 磁性素子 ２ 検出コイル ３ 磁界発生手段 ３１ 永久磁石 ３２ 磁性部材 ３２Ａ 磁性部材の端部（磁界集中部） ４ 磁気回路形成部材 ４Ａ 磁路部分または検出部 ４１ 永久磁石 ４１Ａ 端部 ４２ 磁性部材 ４２Ａ 端部 ５ バイアス磁石 ５１ Ｎ極（磁界集中部） ５２ Ｓ極（磁界集中部） ６ メイン磁石 ７ 磁界発生手段 ７１ 永久磁石 ７２ 第１の磁性部材 ７２Ａ 第１の磁性部材の端部（磁界集中部） ７３ 第２の磁性部材 ７４ 磁性体ブロック（磁界調整部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 昌二 東京都品川区大崎５丁目５番23号 株式会 社ヒロセチェリープレシジョン内 (72)発明者 伊藤 知明 東京都品川区大崎５丁目５番23号 ヒロセ 電機株式会社内
Claims (16)
- 【請求項１】 大バルクハウゼンジャンプを起こしうる
磁性素子と、該磁性素子に関連して配置された検出手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子の所定
の磁化を行わせるバイアス磁界を印加する磁界発生手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子に大バ
ルクハウゼンジャンプを生ぜしめるためのメイン磁界を
印加する磁気回路形成手段とを備えており、前記磁界発
生手段は、前記磁性素子に前記バイアス磁界を集中させ
て印加させる磁界集中部を備えていることを特徴とする
パルス信号発生装置。 - 【請求項２】 大バルクハウゼンジャンプを起こしうる
磁性素子と、該磁性素子に関連して配置された検出手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子の所定
の磁化を行わせるバイアス磁界を印加する磁界発生手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子に大バ
ルクハウゼンジャンプを生ぜしめるためのメイン磁界を
印加する磁気回路形成手段とを備えており、前記磁界発
生手段は、前記磁性素子に前記バイアス磁界を集中させ
て印加させる磁界集中部を備えており、前記磁気回路形
成手段は、被検知物体を介する磁気回路を形成しうるも
のであり、被検知物体の挙動に応じて、前記メイン磁界
を変化させて前記磁性素子に大バルクハウゼンジャンプ
を生ぜしめるようにすることを特徴とするパルス信号発
生装置。 - 【請求項３】 大バルクハウゼンジャンプを起こしうる
磁性素子と、該磁性素子に関連して配置された検出手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子の所定
の磁化を行わせるバイアス磁界を印加する磁界発生手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子に大バ
ルクハウゼンジャンプを生ぜしめるためのメイン磁界を
印加する磁気回路形成手段とを備えており、前記磁界発
生手段は、前記磁性素子に前記バイアス磁界を集中させ
て印加させる磁界集中部を備えており、該磁気回路形成
手段は、前記磁性素子に対して静止した状態にて配置さ
れたものであり、被検知物体によって磁気抵抗（リラク
タンス）を変化させられる磁路部分を有しており、該磁
気抵抗の変化に応じて、前記メイン磁界を変化させて前
記磁性素子に大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめるよ
うにすることを特徴とするパルス信号発生装置。 - 【請求項４】大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁
性素子と、該磁性素子に関連して配置された検出手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子の所定
の磁化を行わせるバイアス磁界を印加する磁界発生手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子に大バ
ルクハウゼンジャンプを生ぜしめるためのメイン磁界を
印加する磁気回路形成手段とを備えており、前記磁界発
生手段は、前記磁性素子に印加される前記バイアス磁界
の強さを調整するための磁界調整部を備えることを特徴
とするパルス信号発生装置。 - 【請求項５】 大バルクハウゼンジャンプを起こしうる
磁性素子と、該磁性素子に関連して配置された検出手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子の所定
の磁化を行わせるバイアス磁界を印加する磁界発生手段
と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子に大バ
ルクハウゼンジャンプを生ぜしめるためのメイン磁界を
印加する磁気回路形成手段とを備えており、前記磁界発
生手段は、前記磁性素子に前記バイアス磁界を集中させ
て印加させる磁界集中部と、前記磁性素子に印加される
前記バイアス磁界の強さを調整するための磁界調整部と
を備えることを特徴とするパルス信号発生装置。 - 【請求項６】 前記磁界発生手段は、磁石と磁性部材と
を備えており、前記磁界集中部は、前記磁性素子の各端
部に近接した前記磁性部材の端部によって与えられる請
求項１または２または３または５記載のパルス信号発生
装置。 - 【請求項７】 前記磁界発生手段は、磁石を備えてお
り、前記磁界集中部は、前記磁性素子の各端部に近接し
た前記磁石の磁極によって与えられている請求項１また
は２または３または５記載のパルス信号発生装置。 - 【請求項８】 前記磁界発生手段は、磁石と磁性部材と
を備えており、前記磁界調整部は、前記磁性部材の間に
配置される磁性体ブロックを備える請求項４または５記
載のパルス信号発生装置。 - 【請求項９】 前記磁界発生手段は、前記磁界調整部の
一部を構成する脚部対を有した磁石を備えており、前記
磁界調整部は、前記脚部対の間に配置される磁性体ブロ
ックを備える請求項４または５記載のパルス信号発生装
置。 - 【請求項１０】 前記磁界発生手段は、前記磁界集中部
を構成する第１の脚部対と、前記磁界調整部の一部を構
成する第２の脚部対とを有した磁石を備えており、前記
磁界調整部は、前記第２の脚部対の間に配置される磁性
体ブロックを備える請求項５記載のパルス信号発生装
置。 - 【請求項１１】 前記磁気回路形成手段は、磁石と磁性
部材とを備えており、前記磁石の一方の磁極と前記磁性
部材の一方の端部との間に前記被検知物体が介在しうる
空間部分が形成されている請求項１から１０のうちのい
ずれかに記載のパルス信号発生装置。 - 【請求項１２】 前記磁性素子は、ワイヤ状素子である
請求項１から１１のうちのいずれかに記載のパルス信号
発生装置。 - 【請求項１３】 前記検出手段は、前記磁性素子の周り
に巻回された検出コイルを備える請求項１から１２のう
ちのいずれかに記載のパルス信号発生装置。 - 【請求項１４】 前記磁性素子は、膜状素子である請求
項１から１３のうちのいずれかに記載のパルス信号発生
装置。 - 【請求項１５】 前記磁性素子は、板状素子である請求
項１から１４のうちのいずれかに記載のパルス信号発生
装置。 - 【請求項１６】 前記検出手段は、前記磁性素子の近傍
に配置された平面状検出コイルを備える請求項１４また
は１５記載のパルス信号発生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31345397A JP3431471B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | パルス信号発生装置 |
| US09/186,100 US6140727A (en) | 1997-11-14 | 1998-11-05 | Pulse signal generator |
| EP98650069A EP0916953B1 (en) | 1997-11-14 | 1998-11-06 | Pulse signal generator |
| DE69826962T DE69826962T2 (de) | 1997-11-14 | 1998-11-06 | Impulssignalgenerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31345397A JP3431471B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | パルス信号発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11150450A true JPH11150450A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3431471B2 JP3431471B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=18041493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31345397A Expired - Fee Related JP3431471B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | パルス信号発生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6140727A (ja) |
| EP (1) | EP0916953B1 (ja) |
| JP (1) | JP3431471B2 (ja) |
| DE (1) | DE69826962T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022230651A1 (ja) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 発電素子、エンコーダおよび磁性部材の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3673413B2 (ja) * | 1998-09-18 | 2005-07-20 | ヒロセ電機株式会社 | パルス信号発生装置 |
| JP3617604B2 (ja) * | 1998-09-18 | 2005-02-09 | ヒロセ電機株式会社 | パルス信号発生装置 |
| US6744153B2 (en) * | 1998-09-18 | 2004-06-01 | Hirose Electric Co., Ltd. | Apparatus for and method of generating a pulse signal |
| JP3747149B2 (ja) * | 2000-07-18 | 2006-02-22 | ヒロセ電機株式会社 | パルス信号発生装置 |
| US6927567B1 (en) * | 2002-02-13 | 2005-08-09 | Hood Technology Corporation | Passive eddy current blade detection sensor |
| US7170284B2 (en) * | 2002-02-13 | 2007-01-30 | Hood Technology Corporation | Blade detection sensor having an active cooling system |
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| FR2891361B1 (fr) * | 2005-09-23 | 2008-03-28 | Hispano Suiza Sa | Dispositif a reluctance variable pour mesurer la vitesse de rotation d'un organe tournant |
| US9484791B2 (en) * | 2012-08-08 | 2016-11-01 | Infineon Technologies Ag | Remote rotor parameter sensor for electric drives |
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