JPH11271094A - Ｍｒセンサ - Google Patents
ＭｒセンサInfo
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- JPH11271094A JPH11271094A JP7374298A JP7374298A JPH11271094A JP H11271094 A JPH11271094 A JP H11271094A JP 7374298 A JP7374298 A JP 7374298A JP 7374298 A JP7374298 A JP 7374298A JP H11271094 A JPH11271094 A JP H11271094A
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- phase
- sensor
- magnetic
- magnetoresistive element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気抵抗効果を利用したＭＲセンサにおい
て、磁気媒体としての磁気ドラムとの組立精度を向上さ
せたＭＲセンサを提供する。 【解決手段】 磁性体の周期λの周期的な磁気信号を磁
気抵抗効果素子の抵抗変化として取り出すＭＲセンサに
おいて、前記磁気抵抗効果素子の形状を直線部１、３と
接続部２を具備した形状とし、直線部は間隔λの平行線
上に少なくとも１本以上配置し、その間を接続部でつな
げた一体構造４とし、前記磁気抵抗効果素子とは逆位相
に設けた磁気抵抗効果素子と直列接続して、直列接続回
路を電源間に接続すると共に、直列接続点を出力端子と
する磁気抵抗効果回路を設け、前記磁気抵抗効果回路を
５組設け、前記磁気抵抗効果回路の位相差が(１／８±１
／２)λとなる４個のブリッジ回路の出力に位相反転手
段を接続して、その位相差をλ／８に変換して、４個の
ブリッジ回路の出力より、位相が１／８λずれた４相出
力を得るようにしたことを特徴とするＭＲセンサ。
て、磁気媒体としての磁気ドラムとの組立精度を向上さ
せたＭＲセンサを提供する。 【解決手段】 磁性体の周期λの周期的な磁気信号を磁
気抵抗効果素子の抵抗変化として取り出すＭＲセンサに
おいて、前記磁気抵抗効果素子の形状を直線部１、３と
接続部２を具備した形状とし、直線部は間隔λの平行線
上に少なくとも１本以上配置し、その間を接続部でつな
げた一体構造４とし、前記磁気抵抗効果素子とは逆位相
に設けた磁気抵抗効果素子と直列接続して、直列接続回
路を電源間に接続すると共に、直列接続点を出力端子と
する磁気抵抗効果回路を設け、前記磁気抵抗効果回路を
５組設け、前記磁気抵抗効果回路の位相差が(１／８±１
／２)λとなる４個のブリッジ回路の出力に位相反転手
段を接続して、その位相差をλ／８に変換して、４個の
ブリッジ回路の出力より、位相が１／８λずれた４相出
力を得るようにしたことを特徴とするＭＲセンサ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気的に位置を検
出する装置に関し、さらに詳しくは、回転機械、回転電
気機械の回転角度や回転速度を検出するものに利用され
る。
出する装置に関し、さらに詳しくは、回転機械、回転電
気機械の回転角度や回転速度を検出するものに利用され
る。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果素子を位相差３／８λない
し、５／８λの間隔で５本の並べ、また、上記磁気抵抗
効果素子とは逆位相に設けた磁気抵抗効果素子と直列接
続して、各直列接続回路を電源間に接続すると共に、直
列接続点を出力端子とする５組の磁気抵抗効果回路を設
け、出力間の位相差が３／８λないし、５／８λとなる
２つの磁気抵抗効果回路を１対にして、４個のブリッジ
回路を構成し、位相差が(１／８±１)λとなるブリッジ
回路の出力に位相反転手段を接続して、その位相差をλ
／８に変換して、４個のブリッジ回路の出力より、位相
が１／８λずれた４相出力を得るＭＲセンサをもちいて
いた。
し、５／８λの間隔で５本の並べ、また、上記磁気抵抗
効果素子とは逆位相に設けた磁気抵抗効果素子と直列接
続して、各直列接続回路を電源間に接続すると共に、直
列接続点を出力端子とする５組の磁気抵抗効果回路を設
け、出力間の位相差が３／８λないし、５／８λとなる
２つの磁気抵抗効果回路を１対にして、４個のブリッジ
回路を構成し、位相差が(１／８±１)λとなるブリッジ
回路の出力に位相反転手段を接続して、その位相差をλ
／８に変換して、４個のブリッジ回路の出力より、位相
が１／８λずれた４相出力を得るＭＲセンサをもちいて
いた。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
ＭＲセンサでは、磁気抵抗効果素子に交番磁界を作用す
ると、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値は該磁気抵抗効果
素子に作用する被検出信号磁界が、そのヒステリシス特
性により変化し、磁気ドラムとの組立の際に、所定の位
置関係からのずれによりこのヒステリシス特性の変化が
更におおきくなる。従って、この電気抵抗値を磁気信号
に変換し、その大きさから磁界の強さを検出しようとす
ると、被検出信号磁界が磁界の向きの変化により、電気
信号は、ヒステリシス特性の変化による検出誤差を生ず
る。この検出誤差を抑えるために上記磁気検出装置では
ＭＲセンサと磁性体に精度の高い位置調整が必要であ
り、また時間がかかっていた。この対策として、ｎλ以
上(ｎは１以上の整数)離した２つ以上の磁気抵抗効果素
子を使う対策が考えられるが、この方法を上記ＭＲセン
サに応用すると磁気抵抗効果素子の分布が横方向に広が
ってしまい、磁性体が曲率を有した形状の場合では、磁
性体表面からセンサー素子までの距離は中心の素子と端
の素子で大きく異なり検出誤差が大きくなる。 そこ
で、本発明は被検出信号磁界が磁界の向きの変化により
生ずるヒステリシス特性の変化を低減し、組立誤差によ
る信号精度の低下を抑えたＭＲセンサを提供することを
目的とする。
ＭＲセンサでは、磁気抵抗効果素子に交番磁界を作用す
ると、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値は該磁気抵抗効果
素子に作用する被検出信号磁界が、そのヒステリシス特
性により変化し、磁気ドラムとの組立の際に、所定の位
置関係からのずれによりこのヒステリシス特性の変化が
更におおきくなる。従って、この電気抵抗値を磁気信号
に変換し、その大きさから磁界の強さを検出しようとす
ると、被検出信号磁界が磁界の向きの変化により、電気
信号は、ヒステリシス特性の変化による検出誤差を生ず
る。この検出誤差を抑えるために上記磁気検出装置では
ＭＲセンサと磁性体に精度の高い位置調整が必要であ
り、また時間がかかっていた。この対策として、ｎλ以
上(ｎは１以上の整数)離した２つ以上の磁気抵抗効果素
子を使う対策が考えられるが、この方法を上記ＭＲセン
サに応用すると磁気抵抗効果素子の分布が横方向に広が
ってしまい、磁性体が曲率を有した形状の場合では、磁
性体表面からセンサー素子までの距離は中心の素子と端
の素子で大きく異なり検出誤差が大きくなる。 そこ
で、本発明は被検出信号磁界が磁界の向きの変化により
生ずるヒステリシス特性の変化を低減し、組立誤差によ
る信号精度の低下を抑えたＭＲセンサを提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動体の移動
方向に沿って周期λで変化する磁気信号を表面に書き込
んだ磁性体を具備した移動体と、この移動体に直交する
向きに配置された複数の磁気抵抗効果素子を移動体の移
動方向に沿って担持するＭＲセンサと、このＭＲセンサ
により前記移動体の移動量を前記磁気抵抗効果素子の抵
抗変化として取り出すようにした磁気検出装置におい
て、前記磁気抵抗効果素子はｎを２以上の整数として、
λの間隔をおいたｎ個の略直線部と（ｎ−１）個の接続
部を含む形状として、上記磁気抵抗効果素子の直線部を
電源側からｎ１、ｎ２、ｎ３・・・とし、そのそれぞれ
の長さをｌ１、ｌ２、ｌ３・・・としたとき、奇数番目
の直線部と偶数番目の直線部の長さが、ほぼ等しくなっ
ており、接続部の形状は直線もしくは曲線状とし、上記
接続部を電源側からｃ１、ｃ２・・・とし、それぞれの
長さをｌｃ１、ｌｃ２・・・としたとき、上記直線部の
長さの合計は上記接続部長さの合計より短いものとし、
上記磁気抵抗効果素子とは逆位相に設けた磁気抵抗効果
素子と直列接続して、直列接続回路を電源間に接続する
と共に、直列接続点を出力端子とする磁気抵抗効果回路
を設けたことを特徴とする。ここで、直線部と接続部か
らなる磁気抵抗効果素子は、所定の角度をもって屈曲し
た構造、あるいは所定の曲率をもって曲がった構造のい
ずれかとすることが好ましい。
方向に沿って周期λで変化する磁気信号を表面に書き込
んだ磁性体を具備した移動体と、この移動体に直交する
向きに配置された複数の磁気抵抗効果素子を移動体の移
動方向に沿って担持するＭＲセンサと、このＭＲセンサ
により前記移動体の移動量を前記磁気抵抗効果素子の抵
抗変化として取り出すようにした磁気検出装置におい
て、前記磁気抵抗効果素子はｎを２以上の整数として、
λの間隔をおいたｎ個の略直線部と（ｎ−１）個の接続
部を含む形状として、上記磁気抵抗効果素子の直線部を
電源側からｎ１、ｎ２、ｎ３・・・とし、そのそれぞれ
の長さをｌ１、ｌ２、ｌ３・・・としたとき、奇数番目
の直線部と偶数番目の直線部の長さが、ほぼ等しくなっ
ており、接続部の形状は直線もしくは曲線状とし、上記
接続部を電源側からｃ１、ｃ２・・・とし、それぞれの
長さをｌｃ１、ｌｃ２・・・としたとき、上記直線部の
長さの合計は上記接続部長さの合計より短いものとし、
上記磁気抵抗効果素子とは逆位相に設けた磁気抵抗効果
素子と直列接続して、直列接続回路を電源間に接続する
と共に、直列接続点を出力端子とする磁気抵抗効果回路
を設けたことを特徴とする。ここで、直線部と接続部か
らなる磁気抵抗効果素子は、所定の角度をもって屈曲し
た構造、あるいは所定の曲率をもって曲がった構造のい
ずれかとすることが好ましい。
【０００５】また、本発明は、移動体の移動方向に沿っ
て周期λで変化する磁気信号を表面に書き込んだ磁性体
を具備した移動体と、この移動体に直交する向きに配置
された複数の磁気抵抗効果素子を移動体の移動方向に沿
って担持するＭＲセンサと、このＭＲセンサにより前記
移動体の移動量を前記磁気抵抗効果素子の抵抗変化とし
て取り出すようにした磁気検出装置において、前記磁気
抵抗効果素子はｎを２以上の整数として、ｎ個の略直線
状の部分は、ずれが０．８〜１．２λの間隔となる２本
の平行線上に交互に配置されそれぞれの前記略直線状の
部分は、接続部によってつながり一体となる形状とし
て、上記磁気抵抗効果素子の直線部を電源側からｎ１、
ｎ２、ｎ３・・・とし、そのそれぞれの長さをｌ１、ｌ
２、ｌ３・・・としたとき、奇数番目の直線部と偶数番
目の直線部の長さがほぼ等しくなっており、接続部の形
状は直線もしくは曲線状とし、上記磁気抵抗効果素子と
は逆位相に設けた磁気抵抗効果素子と直列接続して、直
列接続回路を電源間に接続すると共に、直列接続点を出
力端子とする磁気抵抗効果回路を設けたことを特徴とす
る。ここで、直線部と接続部は同等の材料からなり、一
体として形成されることが望ましい。
て周期λで変化する磁気信号を表面に書き込んだ磁性体
を具備した移動体と、この移動体に直交する向きに配置
された複数の磁気抵抗効果素子を移動体の移動方向に沿
って担持するＭＲセンサと、このＭＲセンサにより前記
移動体の移動量を前記磁気抵抗効果素子の抵抗変化とし
て取り出すようにした磁気検出装置において、前記磁気
抵抗効果素子はｎを２以上の整数として、ｎ個の略直線
状の部分は、ずれが０．８〜１．２λの間隔となる２本
の平行線上に交互に配置されそれぞれの前記略直線状の
部分は、接続部によってつながり一体となる形状とし
て、上記磁気抵抗効果素子の直線部を電源側からｎ１、
ｎ２、ｎ３・・・とし、そのそれぞれの長さをｌ１、ｌ
２、ｌ３・・・としたとき、奇数番目の直線部と偶数番
目の直線部の長さがほぼ等しくなっており、接続部の形
状は直線もしくは曲線状とし、上記磁気抵抗効果素子と
は逆位相に設けた磁気抵抗効果素子と直列接続して、直
列接続回路を電源間に接続すると共に、直列接続点を出
力端子とする磁気抵抗効果回路を設けたことを特徴とす
る。ここで、直線部と接続部は同等の材料からなり、一
体として形成されることが望ましい。
【０００６】更に、上記磁気抵抗効果素子のいずれかを
位相差３／８λないし、５／８λの間隔で５本の並べ、
また、上記磁気抵抗効果素子とは逆位相に設けた磁気抵
抗効果素子と直列接続して、各直列接続回路を電源間に
接続すると共に、直列接続点を出力端子とする５組の磁
気抵抗効果回路を設け、出力間の位相差が３／８λない
し、５／８λとなる２つの磁気抵抗効果回路を１対にし
て、４個のブリッジ回路を構成し、位相差が(１／８±
１／２)λとなるブリッジ回路の出力に位相反転手段を
接続して、その位相差をλ／８に変換して、４個のブリ
ッジ回路の出力より、位相が１／８λずれた４相出力を
得るようにしたことを特徴とする。
位相差３／８λないし、５／８λの間隔で５本の並べ、
また、上記磁気抵抗効果素子とは逆位相に設けた磁気抵
抗効果素子と直列接続して、各直列接続回路を電源間に
接続すると共に、直列接続点を出力端子とする５組の磁
気抵抗効果回路を設け、出力間の位相差が３／８λない
し、５／８λとなる２つの磁気抵抗効果回路を１対にし
て、４個のブリッジ回路を構成し、位相差が(１／８±
１／２)λとなるブリッジ回路の出力に位相反転手段を
接続して、その位相差をλ／８に変換して、４個のブリ
ッジ回路の出力より、位相が１／８λずれた４相出力を
得るようにしたことを特徴とする。
【０００７】更に、上記磁気抵抗効果素子のいずれかを
位相差１／８λ、２／８λ、２／８λ、１／８λの間隔
で５本の並べ、また、上記磁気抵抗効果素子とは逆位相
に設けた磁気抵抗効果素子と直列接続して、各直列接続
回路を電源間に接続すると共に、直列接続点を出力端子
とする５組の磁気抵抗効果回路を設け、出力間の位相差
が３／８λないし、５／８λとなる２つの磁気抵抗効果
回路を１対にして、４個のブリッジ回路を構成し、位相
差が(１／８±１／２)λとなるブリッジ回路の出力に位
相反転手段を接続して、その位相差をλ／８に変換し
て、４個のブリッジ回路の出力より、位相が１／８λず
れた４相出力を得るようにしたことを特徴とする。
位相差１／８λ、２／８λ、２／８λ、１／８λの間隔
で５本の並べ、また、上記磁気抵抗効果素子とは逆位相
に設けた磁気抵抗効果素子と直列接続して、各直列接続
回路を電源間に接続すると共に、直列接続点を出力端子
とする５組の磁気抵抗効果回路を設け、出力間の位相差
が３／８λないし、５／８λとなる２つの磁気抵抗効果
回路を１対にして、４個のブリッジ回路を構成し、位相
差が(１／８±１／２)λとなるブリッジ回路の出力に位
相反転手段を接続して、その位相差をλ／８に変換し
て、４個のブリッジ回路の出力より、位相が１／８λず
れた４相出力を得るようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成の１実施例を
図面に基づいて説明する。図２は本発明のＭＲセンサに
用いる磁気抵抗効果素子の平面図である。図１、図３は
本発明のＭＲセンサにおける磁気抵抗効果素子の配置を
示す平面図である。まず、図４中でＭＲセンサの概要を
説明する。第４図は磁気検出装置（磁気式エンコーダ）
の構造を示している。磁性体である磁気ドラム６は、被
検出体に連結される回転軸５によって、回転自在に支持
され、その外周面に所定のピッチλで、磁極Ｎ，Ｓが着
磁されている。ＭＲセンサ７は、磁気ドラム６から所定
の位置の固定台に取り付けられている。
図面に基づいて説明する。図２は本発明のＭＲセンサに
用いる磁気抵抗効果素子の平面図である。図１、図３は
本発明のＭＲセンサにおける磁気抵抗効果素子の配置を
示す平面図である。まず、図４中でＭＲセンサの概要を
説明する。第４図は磁気検出装置（磁気式エンコーダ）
の構造を示している。磁性体である磁気ドラム６は、被
検出体に連結される回転軸５によって、回転自在に支持
され、その外周面に所定のピッチλで、磁極Ｎ，Ｓが着
磁されている。ＭＲセンサ７は、磁気ドラム６から所定
の位置の固定台に取り付けられている。
【０００９】前記ＭＲセンサ７の詳細を図５で説明す
る。ＭＲセンサ７は、ガラスやセラミックのような非磁
性の絶縁基板１２に１０本の磁気抵抗効果素子４を磁気
ドラム６の矢印で示す移動方向に対して、直角に配置し
ている。図５中にて、ドラムの回転方向の接線をｙ方向
で示し、ＭＲ素子の長さ方向をｚ方向で示す。ｙ方向と
ｚ方向を直交させることが望ましい。
る。ＭＲセンサ７は、ガラスやセラミックのような非磁
性の絶縁基板１２に１０本の磁気抵抗効果素子４を磁気
ドラム６の矢印で示す移動方向に対して、直角に配置し
ている。図５中にて、ドラムの回転方向の接線をｙ方向
で示し、ＭＲ素子の長さ方向をｚ方向で示す。ｙ方向と
ｚ方向を直交させることが望ましい。
【００１０】図４の磁気検出装置に用いる本発明のＭＲ
センサを図２で説明する。図２はＭＲセンサ中の磁気抵
抗効果素子の平面図を示す。磁気抵抗効果素子４の形状
は、２本の直線部１、３と１本の接続部２からなり、２
本の直線部の長さを、ｌ１、ｌ２とし接続部の長さをｌ
ｃ１としたとき、ｌ１＝ｌ２、ｌｃ１＝ｌ１×０．７の
長さとしている。直線部１、３と接続部は一体として形
成されている。図２中にて、磁気ドラムの側面の着磁さ
れた部分は、磁気抵抗効果素子の屈曲形状の傾きとドラ
ムを比較する為に記載した。即ち、磁気抵抗効果素子の
直線部１、３はｚ方向に平行である。一方、磁気抵抗効
果素子の接続部２は傾斜しており、ドラムの回転方向の
接線方向であるｙ方向とｚ方向の双方に対して傾斜して
いる。
センサを図２で説明する。図２はＭＲセンサ中の磁気抵
抗効果素子の平面図を示す。磁気抵抗効果素子４の形状
は、２本の直線部１、３と１本の接続部２からなり、２
本の直線部の長さを、ｌ１、ｌ２とし接続部の長さをｌ
ｃ１としたとき、ｌ１＝ｌ２、ｌｃ１＝ｌ１×０．７の
長さとしている。直線部１、３と接続部は一体として形
成されている。図２中にて、磁気ドラムの側面の着磁さ
れた部分は、磁気抵抗効果素子の屈曲形状の傾きとドラ
ムを比較する為に記載した。即ち、磁気抵抗効果素子の
直線部１、３はｚ方向に平行である。一方、磁気抵抗効
果素子の接続部２は傾斜しており、ドラムの回転方向の
接線方向であるｙ方向とｚ方向の双方に対して傾斜して
いる。
【００１１】次に、図１の磁気抵抗効果素子を複数個配
置した本発明のＭＲセンサの回路配置を図２に示す。こ
れらの磁気抵抗効果素子４はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０で示され、か
つ、この順に並べられていて、それらの間隔は、記録ピ
ッチλで表すと、Ｒ１からＲ５までは５／８λ、Ｒ５と
Ｒ６はλ、Ｒ６からＲ１０までは５／８λの間隔で配置
されている。これらの磁気抵抗効果素子は、外部磁界に
よって内部抵抗が低下する。例えば、パーマロイなどの
軟磁性材料からなるものである。Ｒ１からＲ５の一方の
端子は電源部１３につながり、Ｒ１からＲ５の他方の端
子は、Ｎを１から５の整数とした時、Ｒ（Ｎ＋５）の素
子の一方の端子に接続され、順にその中点の端子をａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅとし、Ｒ６からＲ１０の他方の端子は他
方の電源部１４につながっている。なお、電源部に一方
を接地することも可能である。
置した本発明のＭＲセンサの回路配置を図２に示す。こ
れらの磁気抵抗効果素子４はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０で示され、か
つ、この順に並べられていて、それらの間隔は、記録ピ
ッチλで表すと、Ｒ１からＲ５までは５／８λ、Ｒ５と
Ｒ６はλ、Ｒ６からＲ１０までは５／８λの間隔で配置
されている。これらの磁気抵抗効果素子は、外部磁界に
よって内部抵抗が低下する。例えば、パーマロイなどの
軟磁性材料からなるものである。Ｒ１からＲ５の一方の
端子は電源部１３につながり、Ｒ１からＲ５の他方の端
子は、Ｎを１から５の整数とした時、Ｒ（Ｎ＋５）の素
子の一方の端子に接続され、順にその中点の端子をａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅとし、Ｒ６からＲ１０の他方の端子は他
方の電源部１４につながっている。なお、電源部に一方
を接地することも可能である。
【００１２】中点の端子ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅはそれぞれ
５／８λだけ位相のずれた出力であり、ａとｂ、ｂと
ｃ、ｃとｄ、ｄとｅを順次、作動アンプに入力して４相
の方形波出力信号Ｅａ〜Ｅｄを得る。次いで、ＥａとＥ
ｃ、ＥｂとＥｄをそれぞれ排他的ＯＲ回路ＥＯＲ１、Ｅ
ＯＲ２に入力し、ＡとＢの２相の方形波出力信号を得る
ようにする。この方形波信号について、あるスライスレ
ベルでデジタル信号とした後、１周期の長さをｔとし
て、磁気ドラムのｎ個の磁気信号の周期をそれぞれｔ
１，ｔ２，ｔ３・・・ｔｎとしたとき、これらのパルス
時間の最大値をＴmax、平均値をＴaveとして、周期誤差
を以下の式とする。 周期誤差＝（Ｔmax−Ｔave）／Ｔave×１００（％）
(１)式
５／８λだけ位相のずれた出力であり、ａとｂ、ｂと
ｃ、ｃとｄ、ｄとｅを順次、作動アンプに入力して４相
の方形波出力信号Ｅａ〜Ｅｄを得る。次いで、ＥａとＥ
ｃ、ＥｂとＥｄをそれぞれ排他的ＯＲ回路ＥＯＲ１、Ｅ
ＯＲ２に入力し、ＡとＢの２相の方形波出力信号を得る
ようにする。この方形波信号について、あるスライスレ
ベルでデジタル信号とした後、１周期の長さをｔとし
て、磁気ドラムのｎ個の磁気信号の周期をそれぞれｔ
１，ｔ２，ｔ３・・・ｔｎとしたとき、これらのパルス
時間の最大値をＴmax、平均値をＴaveとして、周期誤差
を以下の式とする。 周期誤差＝（Ｔmax−Ｔave）／Ｔave×１００（％）
(１)式
【００１３】図３に他の実施例を示す。図３では、磁気
抵抗効果素子をＲ２、Ｒ５、Ｒ３、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ７、
Ｒ１０、Ｒ８、Ｒ６、Ｒ９の順に配置し、それらの間隔
は、記録ピッチλで表すと、この順に位相差１／８λ、
２／８λ、２／８λ、１／８λの間隔で５本の並べ、λ
の間隔を置き、再び位相差１／８λ、２／８λ、２／８
λ、１／８λの間隔で５本の並べ、図１のＭＲセンサと
同様に回路の結線を行った。このように回路を配置する
ことで、さらにＭＲセンサの小型化を図ることができ
る。
抵抗効果素子をＲ２、Ｒ５、Ｒ３、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ７、
Ｒ１０、Ｒ８、Ｒ６、Ｒ９の順に配置し、それらの間隔
は、記録ピッチλで表すと、この順に位相差１／８λ、
２／８λ、２／８λ、１／８λの間隔で５本の並べ、λ
の間隔を置き、再び位相差１／８λ、２／８λ、２／８
λ、１／８λの間隔で５本の並べ、図１のＭＲセンサと
同様に回路の結線を行った。このように回路を配置する
ことで、さらにＭＲセンサの小型化を図ることができ
る。
【００１４】次に、（１）式の定義に基づいて、磁気ド
ラムとＭＲセンサの最適位置及びこの位置からの機械的
位置のずれによって発生する周期誤差を本発明のＭＲセ
ンサと従来の方式のＭＲセンサについて比較を行った結
果を図７、８、９に示す。所定の位置からの機械的位置
のずれとしては、図５に示すｙ方向のずれ、ｚ方向のず
れ、ｙｚ平面に対する回転ずれ(アジマス角)が大きな要
因としてある。図７、８、９が示すように所定の位置か
らのずれが大きくなっても本発明のＭＲセンサは、従来
のＭＲセンサに比べ周期誤差の大きくなる割合が小さい
ことがわかる。
ラムとＭＲセンサの最適位置及びこの位置からの機械的
位置のずれによって発生する周期誤差を本発明のＭＲセ
ンサと従来の方式のＭＲセンサについて比較を行った結
果を図７、８、９に示す。所定の位置からの機械的位置
のずれとしては、図５に示すｙ方向のずれ、ｚ方向のず
れ、ｙｚ平面に対する回転ずれ(アジマス角)が大きな要
因としてある。図７、８、９が示すように所定の位置か
らのずれが大きくなっても本発明のＭＲセンサは、従来
のＭＲセンサに比べ周期誤差の大きくなる割合が小さい
ことがわかる。
【００１５】
【発明の効果】以上、述べたように、被検出信号磁界が
磁界の向きの変化により生ずるヒステリシス特性の変化
を低減し、また、ＭＲ素子全体の幅を狭めることで曲率
の影響を抑えて、組立誤差による信号精度の低下を抑え
ることができ、組立性を向上させる効果を持つ。
磁界の向きの変化により生ずるヒステリシス特性の変化
を低減し、また、ＭＲ素子全体の幅を狭めることで曲率
の影響を抑えて、組立誤差による信号精度の低下を抑え
ることができ、組立性を向上させる効果を持つ。
【図１】本発明の磁気抵抗効果素子の配置を示す平面
図。
図。
【図２】本発明のＭＲセンサに用いる磁気抵抗効果素子
の平面図。
の平面図。
【図３】本発明の他の磁気抵抗効果素子の配置を示す平
面図。
面図。
【図４】磁気式エンコーダの斜視図。
【図５】磁気ドラムとＭＲセンサの組付け時の機械的誤
差要因を説明する斜視図。
差要因を説明する斜視図。
【図６】磁気ドラムの曲率と磁気抵抗効果素子までの距
離を説明する図。
離を説明する図。
【図７】ｙ方向ずれの周期誤差への影響を説明する図。
【図８】ｚ方向すれの周期誤差への影響を説明する図。
【図９】アジマス角の周期誤差への影響を説明する図。
１ 磁気抵抗効果素子直線部、２ 磁気抵抗効果素子接
続部、３ 磁気抵抗効果素子直線部、４ 磁気抵抗効果
素子、５ 回転軸、６ 磁気ドラム、７ ＭＲセンサ、
８ ＦＰＣ、９ 最近傍の磁気抵抗効果素子、１０ 実
施例１の最遠の磁気抵抗効果素子、１１ 従来のヒステ
リシス対策を行った時の最遠の磁気抵抗効果素子、１２
絶縁性基板、１３ 電源部、１４ 電源部
続部、３ 磁気抵抗効果素子直線部、４ 磁気抵抗効果
素子、５ 回転軸、６ 磁気ドラム、７ ＭＲセンサ、
８ ＦＰＣ、９ 最近傍の磁気抵抗効果素子、１０ 実
施例１の最遠の磁気抵抗効果素子、１１ 従来のヒステ
リシス対策を行った時の最遠の磁気抵抗効果素子、１２
絶縁性基板、１３ 電源部、１４ 電源部
Claims (4)
- 【請求項１】 移動体の移動方向に沿って周期λで変化
する磁気信号を表面に書き込んだ磁性体を具備した移動
体と、この移動体に直交する向きに配置された複数の磁
気抵抗効果素子を移動体の移動方向に沿って担持するＭ
Ｒセンサと、このＭＲセンサにより前記移動体の移動量
を前記磁気抵抗効果素子の抵抗変化として取り出すよう
にした磁気検出装置において、前記磁気抵抗効果素子は
ｎを２以上の整数として、λの間隔をおいたｎ個の略直
線部と（ｎ−１）個の接続部を含む形状として、上記磁
気抵抗効果素子の直線部を電源側からｎ１、ｎ２、ｎ３
・・・とし、そのそれぞれの長さをｌ１、ｌ２、ｌ３・
・・としたとき、奇数番目の直線部と偶数番目の直線部
の長さが、ほぼ等しくなっており、接続部の形状は直線
もしくは曲線状とし、上記接続部を電源側からｃ１、ｃ
２・・・とし、それぞれの長さをｌｃ１、ｌｃ２・・・
としたとき、上記直線部の長さの合計は上記接続部長さ
の合計より短いものとし、上記磁気抵抗効果素子とは逆
位相に設けた磁気抵抗効果素子と直列接続して、直列接
続回路を電源間に接続すると共に、直列接続点を出力端
子とする磁気抵抗効果回路を設けたことを特徴とするＭ
Ｒセンサ。 - 【請求項２】 移動体の移動方向に沿って周期λで変化
する磁気信号を表面に書き込んだ磁性体を具備した移動
体と、この移動体に直交する向きに配置された複数の磁
気抵抗効果素子を移動体の移動方向に沿って担持するＭ
Ｒセンサと、このＭＲセンサにより前記移動体の移動量
を前記磁気抵抗効果素子の抵抗変化として取り出すよう
にした磁気検出装置において、前記磁気抵抗効果素子は
ｎを２以上の整数として、ｎ個の略直線状の部分は、ず
れが０．８〜１．２λの間隔となる２本の平行線上に交
互に配置されそれぞれの前記略直線状の部分は、接続部
によってつながり一体となる形状として、上記磁気抵抗
効果素子の直線部を電源側からｎ１、ｎ２、ｎ３・・・
とし、そのそれぞれの長さをｌ１、ｌ２、ｌ３・・・と
したとき、奇数番目の直線部と偶数番目の直線部の長さ
がほぼ等しくなっており、接続部の形状は直線もしくは
曲線状とし、上記磁気抵抗効果素子とは逆位相に設けた
磁気抵抗効果素子と直列接続して、直列接続回路を電源
間に接続すると共に、直列接続点を出力端子とする磁気
抵抗効果回路を設けたことを特徴とするＭＲセンサ。 - 【請求項３】 請求項１乃至２に記載のＭＲセンサにお
いて、上記磁気抵抗効果素子を位相差３／８λ乃至、５
／８λの間隔で５本の並べ、また、上記磁気抵抗効果素
子とは逆位相に設けた磁気抵抗効果素子と直列接続し
て、各直列接続回路を電源間に接続すると共に、直列接
続点を出力端子とする５組の磁気抵抗効果回路を設け、
出力間の位相差が３／８λないし、５／８λとなる２つ
の磁気抵抗効果回路を１対にして、４個のブリッジ回路
を構成し、位相差が(１／８±１／２)λとなるブリッジ
回路の出力に位相反転手段を接続して、その位相差をλ
／８に変換して、４個のブリッジ回路の出力より、位相
が１／８λずれた４相出力を得るようにしたことを特徴
とするＭＲセンサ。 - 【請求項４】 請求項１乃至２に記載のＭＲセンサにお
いて、上記磁気抵抗効果素子を位相差１／８λ、２／８
λ、２／８λ、１／８λの間隔で５本の並べ、また、上
記磁気抵抗効果素子とは逆位相に設けた磁気抵抗効果素
子と直列接続して、各直列接続回路を電源間に接続する
と共に、直列接続点を出力端子とする５組の磁気抵抗効
果回路を設け、出力間の位相差が３／８λ乃至、５／８
λとなる２つの磁気抵抗効果回路を１対にして、４個の
ブリッジ回路を構成し、位相差が(１／８±１／２)λと
なるブリッジ回路の出力に位相反転手段を接続して、そ
の位相差をλ／８に変換して、４個のブリッジ回路の出
力より、位相が１／８λずれた４相出力を得るようにし
たことを特徴とするＭＲセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7374298A JPH11271094A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Ｍｒセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7374298A JPH11271094A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Ｍｒセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271094A true JPH11271094A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13527011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7374298A Pending JPH11271094A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Ｍｒセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11271094A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6924639B2 (en) | 2002-03-18 | 2005-08-02 | Denso Corporation | Position determination device using magnetoresistive element |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP7374298A patent/JPH11271094A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6924639B2 (en) | 2002-03-18 | 2005-08-02 | Denso Corporation | Position determination device using magnetoresistive element |
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