JPH1164038A - Magnetic-type displacement detecting device - Google Patents

Magnetic-type displacement detecting device

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JPH1164038A
JPH1164038A JP22640797A JP22640797A JPH1164038A JP H1164038 A JPH1164038 A JP H1164038A JP 22640797 A JP22640797 A JP 22640797A JP 22640797 A JP22640797 A JP 22640797A JP H1164038 A JPH1164038 A JP H1164038A
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JP
Japan
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displacement
detector
magnetic
measurement direction
displacement measurement
Prior art date
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Application number
JP22640797A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadahiko Shimano
忠彦 嶋野
Masaaki Kusumi
雅昭 久須美
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Sony Manufacturing Systems Corp
Original Assignee
Sony Precision Technology Inc
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Publication date
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Publication of JPH1164038A publication Critical patent/JPH1164038A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize downsizing, simplification of structure and reduction of cost in a device for detecting relative displacement as an absolute quantity. SOLUTION: A detector 1 consisting of a magnetic resistance effect element 1a and a derive 2 to be detected comprising a magnetism generating body 2a to generate a magnetic flux are displaced relatively, thereby allowing a magnetic type displacement detecting device for generating an output according to its displacement. In the displacement detecting device having such a structure, the relative displacement direction of the devices 1 and 2, arrangement direction there with respect to the respective relative displacement direction, number of arrangement, and arrangement pitch are selected and determined.

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、絶対変位量を精密
に測定する場合に使用する磁気式変位検出装置に関し、
磁気抵抗効果素子よりなる検出器と、発磁体よりなる被
検出器を相対的に変位させることにより、この変位量に
応じた信号を出力する磁気変位検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic displacement detector used for accurately measuring an absolute displacement amount,
The present invention relates to a magnetic displacement detection device that outputs a signal corresponding to the amount of displacement by relatively displacing a detector made of a magnetoresistive element and a detector made of a magnet.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、絶対変位量を精密に測定する測定
器として、以下のようなものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the following are known as measuring instruments for accurately measuring the absolute displacement amount.

【0003】(1)アブソリュートスケール方式 この方式としては、一例を図13Aに示したような、4
桁のグレーコード(gray code )表示(図13Aでは白
地部分が論理‘0’に相当し、斜線部分が論理‘1’に
相当する表示)をスケールに印し、それぞれの桁に対応
した検出部を有するヘッド42を使用してこのグレーコ
ードを読み取るようにした方式が知られており、この一
例として、スケールの変位測定方向上に印した所定桁数
のグレーコードを読み取ることで絶対位置を検出する方
式や、相互にグレーコード表示周期を異にする複数のス
ケールをこの変位測定方向に沿って並置しておき、相互
のスケール間の位相差を検出することができるようにし
たバーニヤスケール方式が知られている。
(1) Absolute scale method As an example of this method, as shown in FIG.
The gray code display of the digit (in FIG. 13A, a white background portion corresponds to a logical '0' and a hatched portion corresponds to a logical '1') is marked on a scale, and a detection unit corresponding to each digit is displayed. A method of reading this gray code using a head 42 having a position is known. As an example of this method, an absolute position is detected by reading a gray code of a predetermined number of digits marked on a scale displacement measuring direction. Or a vernier scale method in which multiple scales with different gray code display periods are juxtaposed along the displacement measurement direction so that the phase difference between the scales can be detected. Are known.

【0004】(2)差動トランス方式 この方式としては、一例を図13Bに示したように変位
測定方向に沿って2組の中空コイル43,44を同一直
線上に直列に並べて配置するとともに高透磁率材料から
なるコア45をコイル43,44の中空部にロッド46
を介して移動自在に内挿し、コイル43,44に対する
コア45の移動量をコイル43,44のインダクタンス
の差動的変化として検出するようにした方式が知られて
いる。
(2) Differential Transformer System As an example of this system, as shown in FIG. 13B, two sets of hollow coils 43 and 44 are arranged in series on the same straight line along the displacement measurement direction, A rod 45 made of a magnetic permeability material is
A method is known in which a movable amount of the core 45 with respect to the coils 43 and 44 is detected as a differential change in inductance of the coils 43 and 44 via a movable interpolating means.

【0005】(3)ポテンショメータ方式 この方式としては、一例を図13Cに示したように、所
定長の抵抗線47に対してこの変位測定方向にスライド
できるように接触子48を接触させた構造を有し、抵抗
線47に電流を流した状態で、接触子48を被測定体の
変位量に応じてスライドさせて、抵抗線47の端部47
a と接触子48との間の電圧Vo の変化としてこのスラ
イド量を検出する方式が知られている。
(3) Potentiometer system As this system, as shown in FIG. 13C, a structure in which a contact 48 is brought into contact with a predetermined length of resistance wire 47 so as to be slidable in this displacement measurement direction. With the current flowing through the resistance wire 47, the contact 48 is slid according to the amount of displacement of the object to be measured, and the end 47 of the resistance wire 47 is moved.
A method of detecting the slide amount as a change in the voltage Vo between the contact a and the contact 48 is known.

【0006】(4)磁歪線方式 この方式としては、一例を図14に示したような、所定
長の金属線50の一方の端部50aに固定したコイル5
1と、金属線50に対して移動自在に嵌合させた検出コ
イル52と、金属線50の他方の端部50bに固定され
たパルス減衰器53とより構成し、コイル51にパルス
電流を流して金属線50に磁歪パルスを発生させ、この
磁歪パルスが検出コイル52で検出される迄の経過時間
から、端部50aと検出コイル52との間の変位量を検
出する方式が知られている。
(4) Magnetostrictive Wire Method As an example of this method, a coil 5 fixed to one end 50a of a metal wire 50 of a predetermined length as shown in FIG.
1, a detection coil 52 movably fitted to the metal wire 50, and a pulse attenuator 53 fixed to the other end 50 b of the metal wire 50. A method is known in which a magnetostrictive pulse is generated in a metal wire 50 and the displacement between the end portion 50a and the detection coil 52 is detected from the elapsed time until the magnetostriction pulse is detected by the detection coil 52. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の変位検出方式には、それぞれに以下に説明する解
決すべき問題点がある。
However, each of these conventional displacement detection methods has the following problems to be solved.

【0008】(1)アブソリュートスケール方式 このグレーコードを読み取った信号の処理回路の部分が
複雑になるため、変位検出装置の小型化やコスト低廉化
が困難である。
(1) Absolute scale method Since a part of a circuit for processing a signal obtained by reading the gray code becomes complicated, it is difficult to reduce the size and cost of the displacement detection device.

【0009】(2)差動トランス方式 コイル43、44の変位測定方向にみた長さが、この方
式で検出できる最大変位量以上に必要であり、更に加え
て、ロッド46の必要長がコイル43、44の長さ以上
に必要とされるため、検出装置全体の全長がコイル4
3、44の長さの3倍越える長さだけ必要となり、装置
全体の小型化が困難である。
(2) Differential Transformer The length of the coils 43 and 44 in the displacement measurement direction must be greater than the maximum amount of displacement that can be detected by this method. , 44 or more, the total length of the entire detector is
Only a length exceeding three times the length of 3, 44 is required, and it is difficult to reduce the size of the entire apparatus.

【0010】(3)ポテンショメータ方式 機械的接触部分があるため、耐久性に劣り、また接触抵
抗が問題になる環境、振動の激しい環境での使用に適さ
ない。
(3) Potentiometer method Due to the presence of a mechanical contact portion, durability is poor, and it is not suitable for use in an environment where contact resistance is a problem or in an environment where vibration is severe.

【0011】(4)磁歪線方式 磁歪の伝達速度が音速程度あることや、磁歪パルスの反
射波がパルス減衰器53により減衰されるまで次の計測
に入れない等が原因で、次の計測に入るまでの時間を短
縮できないため、検出繰り返し周期が長くなる問題があ
る。またコイル駆動回路、伝達時間計測回路等が必要
で、変位検出回路を構成する部品点数が多くなり、その
結果として回路構成が複雑になり、低コスト化が困難で
ある。
(4) Magnetostrictive Wire Method The next measurement is performed because the transmission speed of the magnetostriction is about the speed of sound and the reflected wave of the magnetostrictive pulse cannot be included in the next measurement until it is attenuated by the pulse attenuator 53. There is a problem that the detection repetition period becomes long because the time required for entering cannot be shortened. Further, a coil drive circuit, a transmission time measurement circuit, and the like are required, and the number of components constituting the displacement detection circuit is increased. As a result, the circuit configuration is complicated, and it is difficult to reduce the cost.

【0012】本発明は斯る点に鑑みなされたものであっ
て、これら従来の変位検出方法における不都合を解消
し、装置及び回路構成が簡単且つ低コスト化が容易で、
検出回路系統に機械的摺動部を有しない堅牢な変位検出
装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above points, and eliminates the disadvantages of these conventional displacement detection methods, and has a simple apparatus and circuit configuration, and can be easily reduced in cost.
An object of the present invention is to provide a robust displacement detection device having no mechanical sliding portion in a detection circuit system.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】磁気抵抗効果素子よりな
る検出器と磁束を発生させるための発磁体よりなる被検
出器とを相対的に変位させることにより、有効長範囲内
におけるこの変位に応じた絶対量の出力を発生させるよ
うにした磁気式変位検出装置において、この被検出器は
変位測定方向と平行に配置、且つこの変位測定方向と平
行に着磁し、この検出器は2個以上のこの磁気抵抗効果
素子がこの変位測定方向に対し垂直に配置し、且つこの
磁気抵抗効果素子の配列のピッチが前記被検出器の着磁
ピッチの2分の1以下として、この相対的変位量の絶対
量を簡単な構成で非接触検出可能とした磁気式変位検出
装置を実現する。
According to the present invention, a detector consisting of a magnetoresistive element and a detector consisting of a magnet for generating a magnetic flux are relatively displaced to each other in accordance with the displacement within an effective length range. In a magnetic displacement detection device configured to generate an absolute amount of output, the object to be detected is disposed parallel to the displacement measurement direction and magnetized parallel to the displacement measurement direction, and the number of the detectors is two or more. The relative displacement amount is set such that the magnetoresistive effect element is arranged perpendicular to the displacement measuring direction, and the pitch of the arrangement of the magnetoresistive effect elements is equal to or less than half the magnetization pitch of the detector. A magnetic displacement detection device capable of non-contact detection of the absolute amount of the magnetic field with a simple configuration.

【0014】また、この被検出器は変位測定方向と平行
に配置、且つこの変位測定方向と平行に着磁し、この検
出器は2個以上のこの磁気抵抗効果素子がこの変位測定
方向に対し所定の角度傾けて配置し、且つピッチがこの
被検出器の着磁ピッチの2分の1以下とする。
The detector is arranged in parallel with the displacement measuring direction and magnetized in parallel with the displacement measuring direction. The detector has two or more magnetoresistive elements which are arranged in the displacement measuring direction. The detector is arranged at a predetermined angle and the pitch is set to be equal to or less than half the magnetized pitch of the detector.

【0015】また、この被検出器は変位測定方向と平行
に配置、且つこの変位測定方向と平行に着磁し、この検
出器は2個以上のこの磁気抵抗効果素子がこの変位測定
方向に対し所定の角度傾けて配置する。
The detector is arranged in parallel with the displacement measuring direction and magnetized in parallel with the displacement measuring direction. The detector has two or more magnetoresistive elements which are arranged with respect to the displacement measuring direction. It is arranged at a predetermined angle.

【0016】また、この被検出器は変位測定方向と同一
方向に配置、且つこの変位測定方向と垂直に着磁し、こ
の検出器は、1個以上の磁気抵抗効果素子を有し、且つ
この変位測定方向と同一方向に配置する。
The detector is arranged in the same direction as the displacement measurement direction and is magnetized perpendicular to the displacement measurement direction. The detector has one or more magnetoresistive elements. Arrange in the same direction as the displacement measurement direction.

【0017】また、この被検出器は変位測定方向と同一
方向に配置、且つこの変位測定方向と垂直に着磁し、こ
の検出器は、少なくとも2組をこの変位測定方向と同一
方向に直列接続して配置する。
The detectors are arranged in the same direction as the displacement measuring direction and magnetized perpendicular to the displacement measuring direction. At least two detectors are connected in series in the same direction as the displacement measuring direction. And place it.

【0018】また、この被検出器は変位測定方向に対し
所定の傾きを持って配置、且つこの変位測定方向と同一
方向に着磁し、この検出器は磁気抵抗効果素子がこの変
位測定方向に対し垂直叉は所定角傾け、且つこの変位測
定方向に対し垂直方向に少なくとも2組を直列に配置す
る。
The detector is disposed at a predetermined inclination with respect to the displacement measurement direction, and is magnetized in the same direction as the displacement measurement direction. On the other hand, at least two sets are arranged in series at a vertical angle or at a predetermined angle and in a direction perpendicular to the displacement measurement direction.

【0019】また、この被検出器は変位測定方向に対し
所定の傾きを持って配置、且つこの変位測定方向に対し
所定の傾きを持って着磁し、この検出器はこの磁気抵抗
効果素子がこの変位測定方向に対し垂直方向に、且つ少
なくとも2組を直列に配置する。
The detector is disposed with a predetermined inclination with respect to the displacement measurement direction, and is magnetized with a predetermined inclination with respect to the displacement measurement direction. At least two sets are arranged in series in a direction perpendicular to the displacement measurement direction.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下図1〜図12を参照して本発
明の磁気式変位検出装置の実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a magnetic displacement detecting device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0021】尚本発明にかかわる磁気式変位検出装置の
各実施例においては、磁化パターンの波形は、正弦波
形、矩形波形、パルス波形等各種の波形を取り得、また
[NS],[S N]は、この磁化パターンの磁化方向
を表したものである。
In each embodiment of the magnetic displacement detecting device according to the present invention, the waveform of the magnetization pattern can take various waveforms such as a sine waveform, a rectangular waveform, a pulse waveform, and [NS], [SN]. Represents the magnetization direction of this magnetization pattern.

【0022】また、磁気抵抗効果素子よりなる検出器と
磁束を発生させるための発磁体よりなる被検出器とを相
対的に変位させることにより、有効長範囲内におけるこ
の変位に応じた絶対量の出力を発生させるようにした磁
気式変位検出装置(以下の説明に於てはこの磁気式変位
検出装置を磁気式変位検出装置というものとする)の本
発明にかかわる各実施例においては、この磁化パターン
全体(J1,J2,J3,J4,・・・・・)を発磁体
群2a、磁化パターン(J1,J2,J3,J4,・・
・・・)の夫々を記録波長λの単位、[S N]を磁化
方向Mn、[NS]を磁化方向Msというものとする。
Further, by relatively displacing the detector consisting of a magnetoresistive element and the detector consisting of a magnet for generating magnetic flux, the absolute amount corresponding to this displacement within the effective length range is obtained. In each embodiment according to the present invention of a magnetic displacement detecting device for generating an output (hereinafter, this magnetic displacement detecting device is referred to as a magnetic displacement detecting device), the magnetization The entire pattern (J1, J2, J3, J4,...) Is composed of the magnet group 2a, and the magnetization pattern (J1, J2, J3, J4,.
..) Are the units of the recording wavelength λ, [SN] is the magnetization direction Mn, and [NS] is the magnetization direction Ms.

【0023】先ず、本発明にかかわる磁気式変位検出装
置の第1の実施例を図1A,Bに示して説明する。
First, a first embodiment of a magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B.

【0024】図1Aに示した実施例において、1は検出
器、2は被検出器を示し、被検出器2は、例えばFe−
Niを主成分とする信号記録用強磁性膜上に、複数個、
この実施例では4個の一定波長λの磁化パターンJ1,
J2,J3,J4を順次配列される如くに形成した発磁
体群2aで構成される。
In the embodiment shown in FIG. 1A, 1 is a detector, 2 is a detector, and the detector 2 is, for example, Fe-
On a signal recording ferromagnetic film containing Ni as a main component, a plurality of
In this embodiment, four magnetization patterns J1,
J2, J3, and J4 are formed of a magnet group 2a formed so as to be sequentially arranged.

【0025】そして被検出器2は、この変位測定をおこ
なう為に、後に説明する検出器1を構成するMR素子S
1,・・・,S8の夫々に直交する方向に検出器1と相
対的に変位し得る状態で、支持体(図示せず)により支
持された構成とされる。尚tは検出器1と被検出器2と
の間を非接触状態に保つために設けれらた微小間隔であ
る。尚以下の説明においては、この変位測定をおこなう
為に検出器1と被検出器2が相対的に変位する方向を、
変位測定方向というものとする。
In order to perform this displacement measurement, the detector 2 uses an MR element S which constitutes the detector 1 described later.
,..., S8 are supported by a support (not shown) so as to be relatively displaceable with respect to the detector 1 in a direction orthogonal to each of S1, S8. Here, t is a minute interval provided to keep the detector 1 and the detector 2 in a non-contact state. In the following description, the direction in which the detector 1 and the detector 2 are relatively displaced in order to perform this displacement measurement is as follows.
It is referred to as the displacement measurement direction.

【0026】そして、検出器1は、絶縁基板3aと、こ
の絶縁基板3a上に形成された複数の磁気抵抗効果素子
1aと、端子92a,92bとで構成されている。尚以
下の各実施例の説明では、この複数の磁気抵抗効果素子
夫々をMR素子、この複数の磁気抵抗効果素子をまとめ
てMR素子群というものとする。尚、R1は抵抗器、9
2cは端子であるが、これらについては、後に図4に示
して説明する。
The detector 1 includes an insulating substrate 3a, a plurality of magnetoresistive elements 1a formed on the insulating substrate 3a, and terminals 92a and 92b. In the following description of each embodiment, each of the plurality of magnetoresistive elements is referred to as an MR element, and the plurality of magnetoresistive elements are collectively referred to as an MR element group. R1 is a resistor, 9
Reference numeral 2c denotes terminals, which will be described later with reference to FIG.

【0027】そして、MR素子群1aは、この変位測定
方向(図示したY方向)にP=λ/2に選定したピッチ
Pを置いて基板3a上に配列されたMR素子S1,・・
・,S8と、これらMR素子の夫々を順次直列に接続す
るための7個の接続部C1,・・・・,C7とよりな
り、MR素子S1,S2の夫々の上端部側を接続部C1
で接続し,MR素子S2,S3の夫々の下端部側を接続
部C2で接続し,・・・・・,MR素子S7,S8の夫
々の上端部側を接続部C7で接続するごとくになされて
連続した矩形波パターン状に形成され、MR素子S1の
下端部側は端子92aに接続され、MR素子S8の下端
部側は端子92bに接続されている。
The MR element group 1a includes MR elements S1, S1,... Arranged on the substrate 3a with a pitch P selected at P = λ / 2 in the displacement measurement direction (Y direction shown).
, S8, and seven connecting portions C1,..., C7 for sequentially connecting each of these MR elements in series, and the upper end side of each of the MR elements S1, S2 is connected to a connecting portion C1.
, And the lower ends of the MR elements S2 and S3 are connected at a connection C2, and the upper ends of the MR elements S7 and S8 are connected at a connection C7. The lower end of the MR element S1 is connected to the terminal 92a, and the lower end of the MR element S8 is connected to the terminal 92b.

【0028】尚、本発明にかかわる磁気式変位検出装置
のこの第1の実施例においては、この配列ピッチPがP
=λ/2に限定されことなく、P≦λ/2であればよ
い。
In the first embodiment of the magnetic displacement detecting device according to the present invention, the arrangement pitch P is P
= Λ / 2, and may be P ≦ λ / 2.

【0029】次に、この第1の実施例においてこれらM
R素子群1aと発磁体群2aとがこの変位測定方向に相
対的に変位したときの、MR素子群1aの内部抵抗の変
化を、図1A,Bと同一の部分には同一の符号を付与し
た図2に示して説明する。
Next, in the first embodiment, these M
Changes in the internal resistance of the MR element group 1a when the R element group 1a and the magnet group 2a are relatively displaced in the displacement measurement direction are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1A and 1B. This will be described with reference to FIG.

【0030】図2は、発磁体群2aをMR素子群1aの
上面に一致せしめた状態でこの変位測定方向Yに変位さ
せた時の、この変位の開始時点から終了時点までを、ス
テップSt1,・・・・・,St16として示したもの
である。
FIG. 2 shows the steps from the start point to the end point of this displacement when the magnet group 2a is displaced in the displacement measurement direction Y with the upper surface of the MR element group 1a being aligned with the upper surface of the MR element group 1a. ..., St16.

【0031】図2において、発磁体群2aがステップS
t1にあるときは、MR素子S1を直角に横切る発磁体
群2aからの磁束成分は、MR素子S1に抵抗の変化を
与える程存在しない。そして、発磁体群2aがさらにス
テップSt2に相対的に変位する過程において、MR素
子S1を直角に横切るこの磁束成分が増加してMR素子
S1の抵抗値が飽和状態になる。そして更に、発磁体群
2aがステップSt2からSt3に相対的に変位する
と、MR素子S1を直角に横切る発磁体群2aからの磁
束成分は、MR素子S1に抵抗の変化を与える程存在し
ない状態になり、元の抵抗値になる。
Referring to FIG. 2, the magnet group 2a is set in step S
When it is at t1, the magnetic flux component from the magnet group 2a that crosses the MR element S1 at right angles is not present enough to change the resistance of the MR element S1. Then, in the process in which the magnet group 2a is further displaced relative to Step St2, the magnetic flux component crossing the MR element S1 at right angles increases, and the resistance value of the MR element S1 becomes saturated. Further, when the magnet group 2a is relatively displaced from step St2 to St3, the magnetic flux component from the magnet group 2a that crosses the MR element S1 at right angles does not exist so much as to give a change in resistance to the MR element S1. The original resistance value.

【0032】従って、図2でMR素子群1aと発磁体群
2a間の相対的な変位がステップSt1にあるときに
は、MR素子群1aを構成する全MR素子の抵抗値が非
飽和状態にあり、ステップSt16まで進んだときに、
MR素子群1aを構成する全MR素子の抵抗値が飽和す
ることになるので、ステップSt1からステップSt1
6に渡るMR素子群1aと発磁体群2a間の変位測定方
向への相対的な変位を、MR素子群1aの磁気抵抗の変
化に変換して検出できる。
Accordingly, in FIG. 2, when the relative displacement between the MR element group 1a and the magnet generator group 2a is at Step St1, the resistance values of all the MR elements constituting the MR element group 1a are in an unsaturated state, When proceeding to step St16,
Since the resistance values of all the MR elements constituting the MR element group 1a are saturated, steps St1 to St1 are performed.
The relative displacement in the displacement measurement direction between the MR element group 1a and the magnet generator group 2a over the range of 6 can be detected by converting it into a change in the magnetic resistance of the MR element group 1a.

【0033】尚、St3,St5・・・・・の位置では
MR素子の抵抗の抵抗変化が小さいので、出力信号とし
てはSt2,St4・・・・・の位置の信号をサンプリ
ングして使用することが好ましい。
Since the change in the resistance of the MR element is small at the positions St3, St5,..., The signals at the positions St2, St4,. Is preferred.

【0034】また、図2に示したこの第1の実施例にお
いては、この配列ピッチPをP=λ/2として説明し
た。しかしながらこの第1の実施例において、この配列
ピッチPをλ/2を超えない範囲で小(P≦λ/2)に
設定してもよく、この場合はMR素子群1aと発磁体群
2a間の相対的な変位の検出限界点を引き下げ精細度を
あげることが可能になり、より精密な相対的な変位値測
定を可能にすることができる。
Further, in the first embodiment shown in FIG. 2, the arrangement pitch P has been described as P = λ / 2. However, in the first embodiment, the arrangement pitch P may be set to a small value (P ≦ λ / 2) within a range not exceeding λ / 2. In this case, the distance between the MR element group 1a and the magnet group 2a , It is possible to lower the detection limit point of the relative displacement and to increase the definition, thereby enabling more precise measurement of the relative displacement value.

【0035】次に、本発明にかかわる磁気式変位検出装
置の第2の実施例を図1と同一の部分には同一符号を付
与して図3に示し説明する。
Next, a second embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0036】この第2の実施例は、図1A,Bに示して
説明した構成において、MR素子群1aを構成する各M
R素子S1,・・・・・,S8の配設方向を、MR素子
群1aと発磁体群2a間の変位測定方向Yに対し直交す
る方向から時計回り方向に角度θだけ傾斜させて配設す
る如くに構成したものである。
This second embodiment is different from the configuration shown in FIGS. 1A and 1B in that each M
The arrangement directions of the R elements S1,..., S8 are inclined by an angle θ in a clockwise direction from a direction orthogonal to the displacement measurement direction Y between the MR element group 1a and the magnetic field group 2a. It is configured so that

【0037】そして、図3においてこの角度θ及びピッ
チPは、MR素子S1,・・・・・,S8の夫々の長さ
をlとし、ピッチPをSとおいたときに、lSin θ=S
なる如き角度にθを選択し、かつピッチPをP=λ/2
に設定している。
In FIG. 3, the angle θ and the pitch P are represented by lSin θ = S when the length of each of the MR elements S1,...
Θ is selected as follows, and the pitch P is set as P = λ / 2.
Is set to

【0038】しかしながら、この第2の実施例において
はP≦λ/2、即ちλ/2を超えない範囲でこの配列ピ
ッチPを設定する如くなしてもよい。
However, in the second embodiment, the arrangement pitch P may be set within the range of P ≦ λ / 2, that is, within a range not exceeding λ / 2.

【0039】そして更に、この第2の実施例において
は、配列ピッチP≦λ/2となすことを条件として、角
度θをlSin θ=S,かつS≧λ/2に選定して角度θ
をこの第2の実施例の角度θよりもさらに大に設定する
ようになしてもよく、角度θをこの直交方向に対して反
時計回り方向に設定してもよい。
Further, in the second embodiment, the angle θ is selected to be lSin θ = S and S ≧ λ / 2, provided that the arrangement pitch P ≦ λ / 2.
May be set to be larger than the angle θ in the second embodiment, and the angle θ may be set in a counterclockwise direction with respect to the orthogonal direction.

【0040】この第2の実施例によれば、MR素子群1
aを構成する各MR素子S1,・・・・・,S8の配設
方向を、MR素子群1aと発磁体群2a間のこの変位検
出方向に対して直交する方向に対して角度θだけ傾斜し
て配設する如くに構成したので、MR素子群1aの磁気
抵抗の変化を、MR素子群1aと発磁体群2a間のこの
変位測定方向への相対的な変位にさらによく追従させる
ことができる。
According to the second embodiment, the MR element group 1
a of the MR elements S1,..., S8 constituting the a is inclined by an angle θ with respect to a direction orthogonal to the displacement detection direction between the MR element group 1a and the magnetic field group 2a. In this configuration, the change in the magnetic resistance of the MR element group 1a can be made to better follow the relative displacement in the displacement measurement direction between the MR element group 1a and the magnet generator group 2a. it can.

【0041】次に、本発明にかかわる磁気式変位検出装
置による検出信号の増幅器の第1の実施例を、図1A,
B、図2及び図3に示した例と同一の部分には同一符号
を付与して図4Aに示して説明する。
Next, a first embodiment of the amplifier of the detection signal by the magnetic displacement detection device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
B, the same parts as those in the examples shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and are described with reference to FIG. 4A.

【0042】図4Aに示したこの検出信号の増幅器の第
1の実施例は、差動アンプOP1、検出信号出力端子9
2b、端子92bと端子92cとの間に接続した抵抗R
1、出力端子92bと差動アンプOP1の反転入力
(−)間に接続した抵抗R2、出力OUT側と差動アン
プOP1の反転入力(−)間に接続した抵抗R3、プラ
ス及びマイナス電源(図示せず)との間に直列に接続さ
れた抵抗R4,R5、これら抵抗R4,R5の接続中点
と、差動アンプOP1の非反転入力(+)間に接続した
抵抗R6、端子92bと端子92aとの間に接続された
MR素子群1aとにより構成された検出回路3aであ
る。また端子92aには、電源(図示せず)よりプラス
電源が、端子92cにはマイナス電源が供給される。
In the first embodiment of the detection signal amplifier shown in FIG. 4A, a differential amplifier OP1 and a detection signal output terminal 9 are provided.
2b, a resistor R connected between the terminal 92b and the terminal 92c.
1, a resistor R2 connected between the output terminal 92b and the inverting input (-) of the differential amplifier OP1, a resistor R3 connected between the output OUT side and the inverting input (-) of the differential amplifier OP1, plus and minus power supplies (FIG. (Not shown), a resistor R4, R5 connected in series between the resistors R4, R5, a resistor R6 connected between the non-inverting input (+) of the differential amplifier OP1, a terminal 92b, and a terminal. The detection circuit 3a is constituted by the MR element group 1a connected between the detection circuit 3a and the MR element 92a. The terminal 92a is supplied with positive power from a power source (not shown), and the terminal 92c is supplied with negative power.

【0043】そしてこの検出回路3aに示した端子92
a,92b及び92cを、図1A及び図3の夫々の端子
92a,92b及び92cとなせば、図1A及び図3に
示したMR素子群1aの抵抗値は、MR素子群1aと発
磁体群2aのこの変位測定方向への相対的な変位につれ
て図4Bに直線Rmrで示した如く減少するので、この
相対的な変位に追従して端子92bの信号レベルが変化
し、この信号レベルの変化に基づき、MR素子群1aと
発磁体群2aのこの変位測定方向への相対的な変位を信
号に変換した図4CにSmrで示した特性を有する出力
信号Eeoが、出力端子OUTから得られる。
The terminal 92 shown in the detection circuit 3a
If the terminals a, 92b, and 92c are replaced with the terminals 92a, 92b, and 92c of FIGS. 1A and 3, respectively, the resistance of the MR element group 1a shown in FIGS. As the relative displacement of 2a in the displacement measurement direction decreases as shown by the straight line Rmr in FIG. 4B, the signal level of the terminal 92b changes following the relative displacement, and the signal level changes. An output signal Eeo having the characteristic shown by Smr in FIG. 4C, which is obtained by converting the relative displacement of the MR element group 1a and the magnet generator group 2a in the displacement measurement direction into a signal, is obtained from the output terminal OUT.

【0044】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第3の実施例を、図3と同一の部分には同一の符号を
付与して図5に示し説明する。
Next, a third embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0045】図5に示した実施例においては、MR1で
示した第1のMR素子群1aとMR2で示した第2のM
R素子群1aを直列に接続して変位測定方向であるY方
向に配列し、MR1の始端側のMR素子S1から端子9
2aを引き出し、MR2の終端側のMR素子S13から
端子92cを引き出し、そしてMR1の終端側のMR素
子S13とMR2の始端側のMR素子S1とを接続部C
0で接続し、この接続部C0から端子92bを引き出し
た構成となされている。
In the embodiment shown in FIG. 5, the first MR element group 1a shown by MR1 and the second M
The R element group 1a is connected in series and arranged in the Y direction which is the displacement measurement direction.
2a is pulled out, the terminal 92c is drawn out from the MR element S13 on the terminal side of MR2, and the connecting element C is connected between the MR element S13 on the terminal side of MR1 and the MR element S1 on the starting side of MR2.
0, and the terminal 92b is drawn out from the connection portion C0.

【0046】そして図1示して説明した被検出器と同一
構造の被検出器2aが、図5においてL1で示したMR
1に重なる位置に配された状態から、この被検出器2a
と検出器1aは、L2で示したMR2と重なる位置まで
の間を変位測定方向であるY方向に相対的に変位をし得
るように構成されている。
A detector 2a having the same structure as the detector described with reference to FIG.
From the state of being placed at a position overlapping
And the detector 1a are configured to be relatively displaceable in a Y direction, which is a displacement measurement direction, up to a position overlapping with MR2 indicated by L2.

【0047】尚、図5に示した実施例に於けるSの値及
び角度θの値は、図3に示した実施例と同一に設定して
いるが、これらSの値及びθの値はこの図3において説
明したのと同様に、この図5に示した実施例においても
各種の値を取り得る。
The value of S and the value of the angle θ in the embodiment shown in FIG. 5 are set to be the same as those in the embodiment shown in FIG. As in the case of FIG. 3, the embodiment shown in FIG. 5 can take various values.

【0048】次に、本発明に係わる磁気式変位検出装置
による検出信号の増幅器の第2の実施例を、図4A,図
5に示した例と同一の部分には同一符号を付与して図6
A,B及びCに示し説明する。
Next, a second embodiment of the detection signal amplifier by the magnetic displacement detection device according to the present invention will be described with the same reference numerals being given to the same portions as those shown in FIGS. 4A and 5. 6
A, B and C show and explain.

【0049】尚、図6Bに示したこの検出信号増幅器の
第2の実施例は、図4Aに示して説明した実施例の構成
のうち、MR素子群1aをこのMR1に、そして抵抗R
1をこのMR2に置き換えて構成したものである。
In the second embodiment of the detection signal amplifier shown in FIG. 6B, the MR element group 1a is replaced by the MR1 and the resistance R
1 is replaced with this MR2.

【0050】次にこの図6Bに示した実施例の動作につ
いて説明するに、図5において範囲L1からL2に向か
う変位測定方向Yへの、この検出器1aと被検出器2a
との間の相対的な変位とともに、このMR1側の抵抗値
が図6Aに直線MR1rで示す如く単調増加方向に変化
し、このMR2側の抵抗値は、図6Aに直線MR2rで
示す如く単調減少方向に変化し、この相対的な変位に追
従して端子92bの信号レベルが変化し、この信号レベ
ルの変化に基づき、これらMR素子群1aとこの発磁体
群2aのこの変位測定方向Yへの相対的な変位を信号に
変換した、図6CにSdeoで示した特性を有する出力
信号Vdeoが、出力端子OUTから得られる。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 6B will be described. The detector 1a and the detector 2a in the displacement measurement direction Y from the range L1 to L2 in FIG.
6A, the resistance value on the MR1 side changes in a monotonically increasing direction as shown by a straight line MR1r, and the resistance value on the MR2 side decreases monotonically as shown by a straight line MR2r in FIG. 6A. The signal level at the terminal 92b changes following the relative displacement, and based on the change in the signal level, the MR element group 1a and the magnet group 2a move in the displacement measurement direction Y. An output signal Vdeo having the characteristic indicated by Sdeo in FIG. 6C obtained by converting the relative displacement into a signal is obtained from the output terminal OUT.

【0051】そしてこの出力信号Vdeoは、このMR
1及びこのMR2の二つのMR素子群の抵抗値の変化M
R1rとMR2rの差動的な出力となるので、この信号
出力変化幅が図4Aに示した実施例よりもより拡大され
る。
The output signal Vdeo is output from the MR
1 and the change M of the resistance values of the two MR element groups MR2.
Since the differential output of R1r and MR2r is obtained, the width of the change in the signal output is further enlarged as compared with the embodiment shown in FIG. 4A.

【0052】尚図6Bに実施例として示したこの検出回
路は、図5に示した実施例の検出器1a及び被検出器2
aの組み合わせ例に限定して適用されることなく、検出
器1としてMR素子群1a叉はMR素子単体を2組使用
し、且つこれらの間の抵抗値がこの変位測定方向への相
対的な変位とともに相対的に変化するように構成した検
出回路であれば、図6Bに示した実施例の検出回路とし
て適用し得る。
The detection circuit shown as an embodiment in FIG. 6B is different from the detector 1a and the detector 2 in the embodiment shown in FIG.
The present invention is not limited to the example of the combination a, and the MR element group 1a or two sets of the MR element alone are used as the detector 1, and the resistance value between them is relative to the displacement measurement direction. Any detection circuit configured to relatively change with displacement can be applied as the detection circuit of the embodiment shown in FIG. 6B.

【0053】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第4の実施例を図7A,Bに示して説明する。
Next, a fourth embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.

【0054】図7Aに示した実施例に於て、検出器1
は、非磁性体ベース91と、この非磁性体ベース91上
に範囲Lに渡って変位測定方向に直線状に配設された1
本の線形状のMR素子92と、このMR素子92の両端
部から引き出された端子部92a,bとにより構成さ
れ、被検出器2は、範囲Lに等しい長さLgを有する磁
石94により構成される。
In the embodiment shown in FIG. 7A, the detector 1
Is a non-magnetic base 91, and 1 is linearly arranged on the non-magnetic base 91 in the displacement measurement direction over a range L.
The detector 2 includes a linear MR element 92 and terminal portions 92a and 92b drawn from both ends of the MR element 92. The detector 2 includes a magnet 94 having a length Lg equal to the range L. Is done.

【0055】そして検出器1と被検出器2とは、磁石9
4が発する磁束94aがMR素子92を直角に横切り得
る向きにとなるように、図7Bに示すように対向して配
設され、そしてこの配設状態を保ちながら、検出器1に
対して範囲L1からL2に渡って変位測定方向Yに相対
的な変位をし得るように支持体(図示せず)で支持され
ている。
The detector 1 and the detector 2 are connected to the magnet 9
As shown in FIG. 7B, the magnetic flux 94a generated by the magnetic head 4 is arranged to face the detector 1 so that the magnetic flux 94a can cross the MR element 92 at right angles. It is supported by a support (not shown) so that relative displacement can be made in the displacement measurement direction Y from L1 to L2.

【0056】次に図7Aに示した実施例の動作につき説
明するに、図7Aに於て、MR素子92に対して磁石9
4を、この変位測定方向であるY方向に範囲L1からL
2に向う方向Yに相対的に変位させると、この相対的な
変位量に比例してMR素子92この直線の部分を直角に
横切る磁石94からの磁束が増加し、この増加に合わせ
てMR素子92の抵抗値が減少するように動作する。よ
って、このMR素子92を図4Aの実施例に示したMR
素子群1aに置き換えてこの抵抗値の変化を読み取るよ
うになせば、この変位測定方向への相対的な変位を信号
に変換した出力Eeoを得ることができる。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 7A will be described.
4 from the range L1 to L in the Y direction which is the displacement measurement direction.
2, the magnetic flux from the magnet 94 crossing the straight line portion at right angles to the MR element 92 increases in proportion to the relative displacement amount. An operation is performed so that the resistance value of 92 decreases. Therefore, this MR element 92 is replaced with the MR element shown in the embodiment of FIG. 4A.
If the change in the resistance value is read instead of the element group 1a, an output Eeo obtained by converting the relative displacement in the displacement measurement direction into a signal can be obtained.

【0057】次に、本発明にかかわる磁気式変位検出装
置の第5の実施例を、図7A,Bに示した実施例と同一
の部分には同一の符号を付与して図7C,Dに示し説明
する。
Next, a fifth embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 7C and FIG. Will be described.

【0058】そしてこの図7C,Dに示した実施例で
は、図7Aに示した構成に於て、検出器1を、1本のM
R素子を範囲Lに渡って複数回直線的に折り返して形成
したMR素子92mを、非磁性体ベース91上に配設せ
しめて構成したものである。
In the embodiment shown in FIGS. 7C and 7D, in the configuration shown in FIG.
An MR element 92m formed by linearly folding the R element a plurality of times over the range L is disposed on the nonmagnetic base 91.

【0059】次に図7Cに示した実施例の動作につき説
明するに、MR素子92mと磁石94を、このY方向に
向い、図7Aに示して説明した実施例と同様に相対的に
変位させると、この変位に合わせてMR素子92mの抵
抗値が減少する。よってこのMR素子92mをこの図4
Aの実施例に示したMR素子群1aに置き換えて読み取
るようになせば出力Eeoを得ることができ、しかも図
7A,Bに示した実施例に比較してこの抵抗値の変化を
信号に変換したこの出力Eeoの信号レベルを増加で
き、よって図7A,Bの実施例より出力Eeoの信号対
ノイズ比(S/N)を改善できる。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 7C will be described. The MR element 92m and the magnet 94 are relatively displaced in the Y direction in the same manner as in the embodiment shown in FIG. 7A. Then, the resistance value of the MR element 92m decreases in accordance with this displacement. Therefore, this MR element 92m is
The output Eeo can be obtained by replacing the MR element group 1a shown in the embodiment shown in FIG. 7A with the reading, and the change in the resistance value is converted into a signal as compared with the embodiment shown in FIGS. 7A and 7B. Thus, the signal level of the output Eeo can be increased, so that the signal-to-noise ratio (S / N) of the output Eeo can be improved as compared with the embodiment of FIGS. 7A and 7B.

【0060】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第6の実施例を、図7A,Bに示した実施例と同一の
部分には同一の符号を付与して図8Aに示して説明す
る。
Next, a sixth embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 8A, in which the same parts as those of the embodiment shown in FIGS. I do.

【0061】この図8Aに示した実施例は、図7A,B
に示したと同様な長さLgを有する磁石94を変位測定
方向Yの方向に配設して被検出器K1を構成し、図7
A,Bに示したMR素子92と同様な単線構造のMR素
子2組を直列に接続したMR素子92−1及び92−2
をこの変位測定方向になるごとくに非磁性体ベース91
上に配設して検出器SDを構成する。そして、この磁束
がMR素子92−1及び92−2を直角に横切り得る向
きにとなるように対向して配設し、この対向状態を保ち
つつ、変位測定方向Yに範囲L1からL2に渡って相対
的な変位をし得るように、検出器SDと被検出器K1と
がこの支持体(図示せず)で支持されている点は図7
A,Bに示した実施例と同様である。
The embodiment shown in FIG. 8A corresponds to FIGS.
A magnet 94 having a length Lg similar to that shown in FIG. 7 is disposed in the direction of displacement measurement Y to form a detector K1.
MR elements 92-1 and 92-2 in which two sets of MR elements having the same single-line structure as the MR elements 92 shown in FIGS.
The non-magnetic base 91 so as to be in this displacement measurement direction.
The detector SD is arranged above. Then, the magnetic flux is opposed to each other so as to be able to cross the MR elements 92-1 and 92-2 at a right angle, and the magnetic flux extends from the range L1 to L2 in the displacement measurement direction Y while maintaining the opposed state. FIG. 7 shows that the detector SD and the detector K1 are supported by this support (not shown) so that relative displacement can be performed.
This is the same as the embodiment shown in FIGS.

【0062】次に、図8Aに示した実施例の動作につい
て説明するに、磁石94がMR素子92−1及び92−
2に対してこの変位測定方向であるY方向に範囲L1か
らL2に相対的に変位した場合に、MR素子92ー1の
抵抗が磁石94が発する磁束により図6Aに示した直線
MR1rに沿って変化し、MR素子92ー2の抵抗が図
6Aに示した直線MR2rに沿って変化するので、この
相対的変位に追従して端子92bの信号レベルが変化
し、この信号レベルの変化に基づき、MR素子92−1
及び92−2と磁石94のこの変位測定方向Yへの相対
的変位を信号に変換した、図6CにSdeoで示した特
性を有する出力Vdeoが出力端子OUTから得られ
る。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 8A will be described.
When the displacement of the MR element 92-1 is relatively displaced from the range L1 to L2 in the Y direction, which is the displacement measurement direction, along the straight line MR1r shown in FIG. 6A, and the resistance of the MR element 92-2 changes along the straight line MR2r shown in FIG. 6A. Therefore, the signal level of the terminal 92b changes following the relative displacement, and based on the change in the signal level, MR element 92-1
The output Vdeo having the characteristic shown by Sdeo in FIG. 6C, in which the relative displacement of the magnet 94 and the displacement of the magnet 94 in the displacement measuring direction Y is obtained from the output terminal OUT.

【0063】したがって、この図8Aに示した実施例に
よれば、単線のMR素子及び磁石94よりなる簡単な構
造の発磁体を使用して構造簡単化し、且つ図5に示した
例と同一の効果を奏することができる。
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 8A, the structure is simplified by using a magnet having a simple structure consisting of a single-line MR element and a magnet 94, and the same structure as that shown in FIG. The effect can be achieved.

【0064】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第7の実施例を、図8Aに示した実施例と同一の部分
には同一の符号を付与して図8Bに示して説明する。
Next, a seventh embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 8B, in which the same parts as those of the embodiment shown in FIG.

【0065】この図8Bに示した実施例は、図8Aに示
して説明した実施例の構成においてMR素子92ー1及
び92ー2との間に間隔Dを設け、この間隔DにMR素
子92ー1と92ー2との接続部92dを設け、かつ接
続部92dから接続端子92bを引き出せるように構成
し、更にこの間隔Dの分だけ磁石94側の長さLgを長
くした構成としたもので、その他は図8Aに示した実施
例と同様に構成されている。
In the embodiment shown in FIG. 8B, a space D is provided between the MR elements 92-1 and 92-2 in the structure of the embodiment described with reference to FIG. -1 and 92-2 are provided such that the connection terminal 92b can be pulled out from the connection portion 92d, and the length Lg of the magnet 94 side is increased by the distance D. The other configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 8A.

【0066】またこの実施例においても、被検出器K1
側の磁石94が発する磁束がMR素子92−1及び92
−2を直角に横切り得る状態で、検出器SDと被検出器
K1を、範囲L1からL2に渡って変位測定方向Yに相
対的な変位をし得るようになす。
Also in this embodiment, the detector K1
The magnetic flux generated by the magnet 94 on the side is the MR elements 92-1 and 92
The detector SD and the detector K1 can be relatively displaced in the displacement measurement direction Y from the range L1 to L2 in a state where the detector SD and the detector K1 can cross at a right angle.

【0067】したがって、図8Bに示した実施例によれ
ば、図8Aに示した実施例の構成により得られる効果に
加えて、間隔Dを設けたことによりMR素子92ー1と
92ー2との接続部を接続端子92bに接続する回路パ
ターンの配線の形成が容易となる効果が得られる。
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 8B, in addition to the effect obtained by the configuration of the embodiment shown in FIG. 8A, by providing the interval D, the MR elements 92-1 and 92-2 are connected to each other. This makes it easy to form the wiring of the circuit pattern for connecting the connection portion to the connection terminal 92b.

【0068】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第8の実施例を、図8B及び図7Cに示した実施例と
同一の部分には同一符号を付与して図8Cに示して説明
する。
Next, an eighth embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 8C, in which the same parts as those of the embodiment shown in FIGS. I do.

【0069】この図8Cに示した実施例は、図8Bに示
して説明したMR素子92ー1及び92ー2夫々を、図
7Cに示して説明したMR素子92mに置き換えた構造
のMR素子92−M1,92−M2で構成した点を除
き、図8Bに示して説明した第7の実施例と同様に構成
され、動作についても図8Bとに示した実施例と同一で
ある。
The embodiment shown in FIG. 8C is an MR element 92 having a structure in which each of the MR elements 92-1 and 92-2 described with reference to FIG. 8B is replaced with the MR element 92m described with reference to FIG. 7C. Except for the configuration of -M1 and 92-M2, the configuration is the same as that of the seventh embodiment shown and described in FIG. 8B, and the operation is the same as that of the embodiment shown in FIG. 8B.

【0070】よって、この図8Cに示した実施例によれ
ば図8Bに示した構成から得られる効果に加えて図7
C,Dに示した構成で得られる効果を奏することができ
る。
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 8C, in addition to the effect obtained from the structure shown in FIG.
The effects obtained by the configurations shown in C and D can be obtained.

【0071】次に、本発明にかかわる磁気式変位検出装
置の第9の実施例を、図8Cに示した実施例と同一の部
分には同一の符号を付与して図9Aに示して説明する。
Next, a ninth embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 9A, in which the same reference numerals are given to the same parts as in the embodiment shown in FIG. 8C. .

【0072】この図9Aは、変位測定方向Yに対し後に
説明する角度αの傾きを持って配置され、この変位測定
方向Yと平行な方向に夫々が着磁された発磁体群2a
(J1,J2,・・・・・,J6)が形成された被検出
器AS1 と、図8Cに示して説明した磁気抵抗効果素子
92−M1,92−M2を、この変位測定方向Yに対し
直交する方向に非磁性体ベース91上に配設し、この矢
印Y方向でみた幅Uを、U=λ/2に選定した検出器S
W1よりなる磁気式変位検出装置を示したものである。
FIG. 9A shows a magnet group 2a which is arranged with an inclination of an angle α to be described later with respect to the displacement measurement direction Y and is magnetized in a direction parallel to the displacement measurement direction Y.
The detector AS1 formed with (J1, J2,..., J6) and the magnetoresistive elements 92-M1 and 92-M2 described with reference to FIG. The detector S is disposed on the non-magnetic base 91 in a direction orthogonal to the detector S and has a width U viewed in the direction of the arrow Y and U = λ / 2.
5 shows a magnetic displacement detection device made of W1.

【0073】そして被検出器AS1 に設けられたこの発
磁体群2aは、図9Aにおいて検出器SW1と被検出器
AS1とがこの変位測定方向Yに相対的に変位していく
ときの当初の位置Y1では、この発磁体群2aのうちの
磁化パターンJ1の磁化方向S→Nの部分がMR素子9
2−M2と合致する位置となり、そしてこの相対的な変
位の最終位置Y2では、この発磁体群2aのうちのパタ
ーンJ6の磁化方向N←Sの部分がMR素子92−M1
と合致する位置となるごとくに、この角度αを選定した
連続パターンとして、非磁性体ベース91上に形成され
た構成となされている。
The initial position when the detector SW1 and the detector AS1 are relatively displaced in the displacement measurement direction Y in FIG. In Y1, the portion of the magnetizing body 2a where the magnetization direction S → N of the magnetization pattern J1 is the MR element 9
2-M2, and at the final position Y2 of this relative displacement, the portion of the magnet J2a where the magnetization direction N ← S of the pattern J6 is the MR element 92-M1
Is formed on the nonmagnetic base 91 as a continuous pattern in which the angle α is selected so that the position coincides with the following.

【0074】次に、図9Aに示した実施例の動作につい
て説明するに、検出器SW1と被検出器AS1とが位置
Y1から位置Y2までこの変位測定方向Yに相対的に変
位していくとともに、被検出器AS1を構成するこの磁
化パターン2aの部分が、MR素子92−M2上からM
R素子92−M1に順次移行する。よってMR素子92
−M2側の抵抗値はこの相対的な変位に比例して増加
し、MR素子92−M1側の抵抗値はこの相対的な変位
に比例して減少し、この変位測定方向Yへのこの相対的
な変位の量が抵抗値の変化量に変換される。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 9A will be described. The detector SW1 and the detector AS1 are relatively displaced in the displacement measurement direction Y from the position Y1 to the position Y2. , The portion of the magnetization pattern 2a constituting the detector AS1 is M
The process sequentially shifts to the R element 92-M1. Therefore, the MR element 92
The resistance value on the -M2 side increases in proportion to this relative displacement, and the resistance value on the MR element 92-M1 side decreases in proportion to this relative displacement. The actual displacement is converted into a change in the resistance value.

【0075】尚図9Aに示した実施例に於ては、このU
の値をU=λ/2としたが、この第9Aの実施例におい
てはこれに限定されることなくU≧λ/2に選定すれば
よい。
In the embodiment shown in FIG. 9A, this U
Is set to U = λ / 2, but in the ninth embodiment, the value is not limited to this and may be selected so that U ≧ λ / 2.

【0076】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第10の実施例を図9Aに示した構成と同一の部分に
は同一の符号を付与して図9Bに示して説明する。
Next, a description will be given of a tenth embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention, by assigning the same reference numerals to the same parts as those shown in FIG.

【0077】そしてこの図9Bに示した実施例は、被検
出器として図9Aに示して説明した被検出器AS1と同
一構成のものを使用するので、図9Bにおいてはこの被
検出器AS1を省略して示すも、検出器SW1に設けた
磁気抵抗効果素子92−P1,92−P2は、この変位
測定方向Yと直交する方向に対し所定角θ傾けた一本の
線形状のMR素子より構成され、且つこの変位測定方向
Yに対し直交する方向にこの一本の線形状のMR素子2
組を直列に接続して配置して構成される。
In the embodiment shown in FIG. 9B, the detector having the same configuration as the detector AS1 shown and described in FIG. 9A is used, so that the detector AS1 is omitted in FIG. 9B. As shown, the magnetoresistive effect elements 92-P1 and 92-P2 provided in the detector SW1 are constituted by a single linear MR element inclined at a predetermined angle θ with respect to a direction orthogonal to the displacement measurement direction Y. And the single linear MR element 2 extends in a direction orthogonal to the displacement measurement direction Y.
The set is configured by connecting the sets in series.

【0078】そして、この磁気抵抗効果素子92−P
1,92−P2は、この一本の線形状のMR素子の夫々
の長さを図9Bに示す如くlとしたとき、Uの値をU=
λ/2とし且つ矢印Yで示した方向と直交する方向に対
してlSin θ=λ/2=Uの条件を満足する角度θだ
け、この単線のMR素子の夫々を傾斜させて配設する如
く構成したものである。
The magneto-resistance effect element 92-P
Assuming that the length of each linear MR element is 1 as shown in FIG. 9B, the value of U is U = 92-P2.
Each of the single-line MR elements is arranged to be inclined at an angle θ satisfying the condition of l Sin θ = λ / 2 = U with respect to a direction orthogonal to the direction indicated by arrow Y and λ / 2. It is composed.

【0079】尚、図9Bに示した実施例に於てはこのU
の値をU=λ/2としたが、この第9Bの実施例におい
てはこれに限定されることなくU≧λ/2に選定すれば
よい。
In the embodiment shown in FIG. 9B, this U
Is set to U = λ / 2, but in the 9B embodiment, the value is not limited to this and may be selected so that U ≧ λ / 2.

【0080】また、図9Bに示した実施例の動作につい
ては、その磁気抵抗効果素子92−P1,92−P2の
形状及び配設方向を図9Aに示した構成と異にするも、
動作についてはこの図9Aと同様であるため、この動作
説明は省略する。
In the operation of the embodiment shown in FIG. 9B, the shapes and arrangement directions of the magnetoresistive elements 92-P1 and 92-P2 are different from those shown in FIG. 9A.
Since the operation is the same as that of FIG. 9A, the description of the operation is omitted.

【0081】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第11の実施例を図9Bに示した構成と同一の部分に
は同一の符号を付与して図9Cに示して説明する。
Next, an eleventh embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 9C, in which the same reference numerals are given to the same parts as those shown in FIG. 9B.

【0082】この図9Cに示した実施例は、図9Bに示
して説明したMR素子92ーP1及び92ーP2夫々
を、図7Cに示して説明したMR素子92mに置き換え
て構成したMR素子92−S1,92−S2で構成した
点を除き、図9Bに示して説明した第10の実施例と同
様に構成される。
The embodiment shown in FIG. 9C is an MR element 92 constructed by replacing each of the MR elements 92-P1 and 92-P2 described in FIG. 9B with the MR element 92m described in FIG. 7C. Except for the configuration of -S1 and 92-S2, the configuration is the same as that of the tenth embodiment shown and described in FIG. 9B.

【0083】よって図9Cに示した実施例の動作につい
ては、その磁気抵抗効果素子92−P1,92−P2の
形状を図9Bに示した構成と異にするだけで、動作につ
いては図9Bに示した構成と同様であるため、この動作
の説明を省略する。
Therefore, in the operation of the embodiment shown in FIG. 9C, only the shapes of the magnetoresistive elements 92-P1 and 92-P2 are different from the configuration shown in FIG. 9B. Since the configuration is the same as that shown, the description of this operation is omitted.

【0084】尚、図9A,B及びCに夫々示して説明し
たこれら第9,第10及び第11の実施例の夫々では磁
気抵抗効果素子を2組として説明したが、これら第9,
第10及び第11の実施例の夫々においては、これら磁
気抵抗効果素子は2組に限定されることなく3組以上組
み合わせて使用するようになしてもよい。
In each of the ninth, tenth and eleventh embodiments shown and described with reference to FIGS. 9A, 9B and 9C, two sets of magnetoresistive elements are described.
In each of the tenth and eleventh embodiments, these magnetoresistive elements are not limited to two sets but may be used in combination of three or more sets.

【0085】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第12の実施例を図10Aに示して説明する。
Next, a twelfth embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 10A.

【0086】この図10Aに示したこの磁気式変位検出
装置は、変位測定方向Yに対して後に説明する角度αの
傾きを持って配置され、且つこの角度αの傾きと平行な
方向に夫々が着磁された発磁体群2a(J1,J2,J
3及びJ4 )を具備せる被検出器AS2と、図8Aに示
して説明した磁気抵抗効果素子92−1,92−2と同
一構造の磁気抵抗効果素子92T−1,92−T2を直
列に接続した状態でこの変位測定方向Yに対し直交する
方向に配設された検出器SW2とより構成される。
The magnetic displacement detecting device shown in FIG. 10A is disposed with an inclination of an angle α to be described later with respect to the displacement measuring direction Y, and is respectively arranged in a direction parallel to the inclination of the angle α. Magnetized magnet group 2a (J1, J2, J
3 and J4) are connected in series with the magnetoresistive elements 92T-1 and 92-T2 having the same structure as the magnetoresistive elements 92-1 and 92-2 described with reference to FIG. 8A. And a detector SW2 disposed in a direction orthogonal to the displacement measurement direction Y in the above state.

【0087】そしてこの被検出器AS2に設けられたこ
の発磁体群2aは、図10Aにおいて、検出器SW2と
被検出器AS2とがこの変位測定方向Yに相対的に変位
していくときの当初の位置Y1では、この発磁体群2a
のうちの最初の磁化パターンJ1の磁化方向S→Nの部
分Mnの変位測定方向Yに対して垂直の対角線方向がM
R素子92−T2と合致する位置となり、そしてこの相
対的な変位の最終位置Y2では、この発磁体群2aのう
ちの末尾のパターンJ4の磁化方向N←Sの部分Msの
変位測定方向Yに対して垂直の対角線方向がMR素子9
2−T1と合致する位置となるごとくに、この角度αを
選定した連続パターンをなす如くに、非磁性体ベース9
1上に形成された構成となされている。
In FIG. 10A, when the detector SW2 and the detector AS2 are relatively displaced in the displacement measurement direction Y in FIG. In the position Y1, the magnet group 2a
The diagonal direction perpendicular to the displacement measurement direction Y of the portion Mn of the magnetization direction S → N of the first magnetization pattern J1 is M
The position coincides with the R element 92-T2, and at the final position Y2 of this relative displacement, in the displacement measuring direction Y of the portion Ms of the magnetizing direction N ← S of the last pattern J4 of the magnet group 2a. The diagonal direction perpendicular to the MR element 9 is
The nonmagnetic base 9 is formed so as to form a continuous pattern in which the angle α is selected so that the position coincides with 2-T1.
1 is formed.

【0088】次に、図10Aに示した実施例の動作につ
いて説明するに、検出器SW2と被検出器AS2とが位
置Y1から位置Y2までこの変位測定方向Yに相対的に
変位していくとともに、被検出器AS2を構成するこの
発磁体群2aの部分が、MR素子92−T2上からMR
素子92−T1に順次移行する。よってMR素子92−
T2側の抵抗値はこの相対的な変位に比例して増加し、
MR素子92−T1側の抵抗値はこの相対的な変位に比
例して減少し、この変位測定方向Yへのこの相対的な変
位の量が抵抗値の変化量に変換される。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 10A will be described. The detector SW2 and the detector AS2 are relatively displaced in the displacement measurement direction Y from the position Y1 to the position Y2. The portion of the magnet group 2a constituting the detector AS2 is moved from above the MR element 92-T2 to the MR element 92-T2.
The process sequentially proceeds to element 92-T1. Therefore, the MR element 92−
The resistance value on the T2 side increases in proportion to this relative displacement,
The resistance value on the MR element 92-T1 side decreases in proportion to the relative displacement, and the amount of the relative displacement in the displacement measurement direction Y is converted into a change amount of the resistance value.

【0089】次に本発明にかかわる磁気式変位検出装置
の第13の実施例を図10Bに示して説明する。
Next, a thirteenth embodiment of the magnetic displacement detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 10B.

【0090】この図10Bに示したこの磁気式変位検出
装置は、変位測定方向Yに対し後に説明する角度αの傾
きを持って配置され、且つこの角度αの傾きと平行な方
向に夫々が着磁された発磁体群2a(J1,J2,J3
J4 及びJ5)を有する被検出器AS3と、図9Aに示
して説明したMR素子92−M1,92−M2と同様な
配設方向及び構成を有するMR素子92−U1,92−
U2と、このMR素子92−U1と92−U2との間に
設けた間隔Dと、この間隔D部で92−U1と92−U
2とを直列に接続し、この直列接続部から端子92bへ
引き出した信号線とを有する検出器SW3とより構成さ
れる。
The magnetic displacement detecting device shown in FIG. 10B is arranged with an inclination of an angle α to be described later with respect to the displacement measuring direction Y, and is attached in a direction parallel to the inclination of the angle α. Magnetized magnet group 2a (J1, J2, J3
J4 and J5) and an MR element 92-U1, 92- having the same arrangement direction and configuration as the MR elements 92-M1, 92-M2 shown and described in FIG. 9A.
U2, an interval D provided between the MR elements 92-U1 and 92-U2, and the interval D portion, where 92-U1 and 92-U
2 in series with each other, and a signal line drawn from the series connection to the terminal 92b.

【0091】そしてこの角度αは、発磁体群2a(J
1,J2,J3J4 及びJ5)とMR素子92U−1,
92−U2の夫々を構成するMR素子との相対的位置関
係が、図10Aに示して説明した発磁体群2aとMR素
子92T−1,92−T2との相対的位置関係と同様に
設定され得る角度になされる。
The angle α is determined by the magnet group 2a (J
1, J2, J3J4 and J5) and the MR element 92U-1,
The relative positional relationship between the MR elements constituting each of the components 92-U2 is set in the same manner as the relative positional relationship between the magnetic field group 2a and the MR elements 92T-1, 92-T2 described with reference to FIG. 10A. The angle is made.

【0092】そして更に、検出器SW3と被検出器AS
3とがこの変位測定方向Yに相対的な変位をした際に、
MR素子92−U1側の抵抗変化に対してMR素子92
−U2側の抵抗変化が、間隔Dにより遅れないようにな
すため、この発磁体群2aの磁化パターンJ1,・・・
・・,J5の夫々の磁化パターンの、図10Aに示した
磁化方向と直交する方向にみたこれら磁化パターン寸法
Twが、この間隔Dを設けた分に見合った寸法となされ
ている。
Further, the detector SW3 and the detector AS
3 and the relative displacement in the displacement measurement direction Y,
The resistance of the MR element 92-U1 changes with respect to the MR element 92.
In order to prevent the resistance change on the -U2 side from being delayed by the interval D, the magnetization patterns J1,.
, J5 of each of the magnetization patterns in the direction orthogonal to the magnetization direction shown in FIG. 10A is a size corresponding to the interval D provided.

【0093】よってこの第13の実施例においては、こ
の間隔Dを設けた点を磁化パターンの磁化方向と直交す
る方向にみた寸法をこのTwとなしてフォローするよう
になしているので、MR素子92−U1,U2の夫々を
構成するMR素子数を増加せしめた以外は第12の実施
例の構成と同様であり、よってこの第13の実施例の動
作は図10Aに示して説明した第12の実施例の動作と
同様となるため、動作の説明は省略する。
Therefore, in the thirteenth embodiment, the point at which the interval D is provided is followed by Tw as the dimension when seen in the direction orthogonal to the magnetization direction of the magnetization pattern. The configuration of the twelfth embodiment is the same as that of the twelfth embodiment except that the number of MR elements constituting each of 92-U1 and U2 is increased. Therefore, the operation of the thirteenth embodiment is the same as that of the twelfth embodiment shown in FIG. Since the operation is the same as that of the embodiment, the description of the operation is omitted.

【0094】そしてこれら図9A,・・・・・,図10
Bに示した各実施例の構成によれば、MR素子92ーM
1,M2,・・・・・,U1,U2の大きさを小さくで
きるので、磁気式変位検出装置全体を安価に構成するこ
とが可能になる。
FIG. 9A,..., FIG.
According to the configuration of each embodiment shown in FIG.
, U2,..., U1, U2 can be reduced in size, so that the entire magnetic displacement detection device can be configured at low cost.

【0095】そして、図10A及びBに示して説明した
これら第12及び第13の実施例の夫々では、これら磁
気抵抗効果素子の数は2組に限定されることなく3組以
組み合わせて使用するようになしてもよい。
In each of the twelfth and thirteenth embodiments described with reference to FIGS. 10A and 10B, the number of these magnetoresistive elements is not limited to two but may be three or more. You may do so.

【0096】次に、本発明に係わる磁気式変位検出装置
による検出信号の増幅器の第3の実施例を、図4Aに示
して説明した実施例と同一の部分には同一符号を付与し
て図11に示し説明する。
Next, a third embodiment of the amplifier of the detection signal by the magnetic displacement detecting device according to the present invention will be described by assigning the same reference numerals to the same parts as those of the embodiment shown in FIG. 4A. 11 and will be described.

【0097】図11に示した実施例に於てMR10,M
R20は、図9A,B,C及び図10A,Bに夫々示し
て説明した実施例の夫々の何れかの一対のMR素子で構
成される。
In the embodiment shown in FIG.
R20 is constituted by a pair of MR elements of any of the embodiments shown and described in FIGS. 9A, B, C and 10A, B, respectively.

【0098】そして、これらMR10の一端とMR20
の一端とが共通に端子92bに接続され、端子92bは
電源+Vccに接続され、MR10の他端は端子92a
に接続され、MR20の他端は端子92cに接続され、
抵抗R10の一端が端子92aに接続され、抵抗R11
の一端が端子92cに接続され、抵抗R10の他端と抵
抗11の他端が共通に電源電源−Vccに接続される。
Then, one end of these MR10 and MR20
Are connected to a terminal 92b in common, the terminal 92b is connected to a power supply + Vcc, and the other end of the MR 10 is connected to a terminal 92a.
, And the other end of the MR 20 is connected to the terminal 92c,
One end of the resistor R10 is connected to the terminal 92a, and the resistor R11
Is connected to a terminal 92c, and the other end of the resistor R10 and the other end of the resistor 11 are commonly connected to a power supply -Vcc.

【0099】そして、端子92aは抵抗R20を介して
差動増幅器OP1の反転入力端子(−)に接続され、端
子92cは抵抗R21を介して差動増幅器OP1の非反
転端子(+)に接続される。
The terminal 92a is connected to the inverting input terminal (-) of the differential amplifier OP1 via the resistor R20, and the terminal 92c is connected to the non-inverting terminal (+) of the differential amplifier OP1 via the resistor R21. You.

【0100】この図11に示した実施例の検出回路の動
作について説明するに、図9A,B,C及び図10A,
Bに示して説明したこれら検出器と被検出器夫々の間の
この変位測定方向Yへの相対的な変位とともに、これら
MR10とMR20の抵抗値が変化し、これら抵抗値の
変化が信号に変換され、これら信号のうちの一方が差動
増幅器OP1の反転入力端子(−)に、これら信号のう
ちの他方がこの差動増幅器OP1の非反転入力端子
(+)に供給されて増幅され、信号出力Vdeoが出力
端子OUTから得られるように動作する。
The operation of the detection circuit of the embodiment shown in FIG. 11 will be described with reference to FIGS.
With the relative displacement in the displacement measurement direction Y between these detectors and the detectors shown in FIG. 2B, the resistance values of MR10 and MR20 change, and these changes in resistance values are converted into signals. One of these signals is supplied to the inverting input terminal (-) of the differential amplifier OP1, and the other of these signals is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier OP1 to be amplified. It operates so that the output Vdeo is obtained from the output terminal OUT.

【0101】よって、この相対的な変位量Lに対しより
大きな出力を得ることができる。
Therefore, a larger output can be obtained for the relative displacement L.

【0102】次に本発明に係わる磁気式変位検出装置を
応用した実施例を図12に示して説明する。
Next, an embodiment to which the magnetic displacement detecting device according to the present invention is applied will be described with reference to FIG.

【0103】図12に示した実施例において、100は
磁気式変位検出装置全体を示し、磁気式変位検出装置1
00は、ケース101、第1フレーム部102A、第2
フレーム部102B、スピンドル軸103、ベアリング
104、スケールベース105、スケール(被検出器
2)106、センサ107(検出器1)及び回路基板1
10より構成される。
In the embodiment shown in FIG. 12, reference numeral 100 denotes the whole magnetic displacement detecting device,
00 is the case 101, the first frame 102A, the second
Frame portion 102B, spindle shaft 103, bearing 104, scale base 105, scale (detected object 2) 106, sensor 107 (detector 1), and circuit board 1
It consists of ten.

【0104】ケース101は、その一端部は開放端とさ
れ、その他端部は有底部とされた有底円筒状に成型され
ている。そして第1フレーム部102Aは、全体として
円盤状に形成され、第1フレーム部102Aの外周面部
には、ケース101のこの開放端と嵌着する嵌合部を有
し、この開放端部をこの嵌合部に嵌着させて第1フレー
ム部102Aとケース101とで磁気式変位検出部の収
納容器を形成する。
The case 101 is formed in a bottomed cylindrical shape with one end being an open end and the other end being a bottom. The first frame portion 102A is formed in a disk shape as a whole, and has a fitting portion fitted on the open end of the case 101 on the outer peripheral surface portion of the first frame portion 102A. The first frame portion 102A and the case 101 are fitted to the fitting portion to form a storage container for the magnetic displacement detection unit.

【0105】第1フレーム部102Aの中心部には、こ
の中心部を貫通してベアリング104の受け部が形成さ
れ、この受け部にベアリング104が装着される。そし
てこの装着されたベアリング104により、ケース10
1の中心軸線L−Lを中心にケース101内を摺動し得
る状態で、スピンドル軸103が軸受けされる。
A receiving portion of the bearing 104 is formed at the center of the first frame portion 102A so as to penetrate the center portion, and the bearing 104 is mounted on the receiving portion. Then, the case 10 is mounted by the mounted bearing 104.
The spindle shaft 103 is supported in a state where the spindle shaft 103 can slide inside the case 101 about the central axis LL of the first.

【0106】また、ケース101内のこの有底部から円
筒部にかけての箇所に位置決めされた状態で第2フレー
ム部102Bが取付けられ、第2フレーム部102Bの
スピンドル軸103と対面した面部にセンサ107(検
出器1)が装着される。そして、スピンドル軸103に
は、このセンサ107(検出器1)と対面し得る位置に
スケール(被検出器2)106が装着されている。また
回路基板110には、一例として、図11に例示して説
明した検出回路が形成されている。
The second frame portion 102B is mounted in a state where it is positioned in the portion from the bottomed portion to the cylindrical portion in the case 101, and the sensor 107 (the sensor 107) is attached to the surface of the second frame portion 102B facing the spindle shaft 103. The detector 1) is mounted. A scale (detected object 2) 106 is mounted on the spindle shaft 103 at a position where it can face the sensor 107 (detector 1). Further, the detection circuit illustrated and illustrated in FIG. 11 is formed on the circuit board 110 as an example.

【0107】そして、このセンサ107(検出器1)と
スケール(被検出器2)106として、第1の実施例,
・・・・・,第13の実施例の何れを使用する場合に於
ても、これら各例に於て説明した如く検出器1と被検出
器2との相対的な変位を保てるように設置される。
The sensor 107 (detector 1) and scale (detector 2) 106 are used in the first embodiment,
..., In any case of using the thirteenth embodiment, installation is performed so as to maintain the relative displacement between the detector 1 and the detector 2 as described in each of the embodiments. Is done.

【0108】これら第1の実施例,・・・・・,第13
の実施例の説明に於ては、検出器1と被検出器2との相
対的な変位に関して1方向の相対的な変位のみ説明した
が、これら各実施例においてはこの1方向の相対的な変
位のみに限定されることなく、この1方向と逆の方向或
いは双方向に相対的な変位をさせる場合にも適用し得、
さらに1次元の相対的な変位の計測に限定さえることな
く、2次元或いは3次元方向の相対的な変位の計測にも
適用し得ることは勿論である。
The first embodiment,..., Thirteenth
In the description of the embodiments, only the relative displacement between the detector 1 and the detector 2 in one direction has been described, but in each of these embodiments, the relative displacement in this one direction is described. The present invention is not limited to the displacement only, and can be applied to a case where a relative displacement is made in a direction opposite to the one direction or in both directions,
Further, it is needless to say that the present invention is not limited to the measurement of one-dimensional relative displacement, but can be applied to the measurement of relative displacement in two-dimensional or three-dimensional directions.

【0109】さらにまた本発明は、これら第1の実施
例,・・・・・,第13の実施例に限定されることな
く、本発明の精神を逸脱しない範囲において、種々の構
成を取り得ることは勿論である。
Furthermore, the present invention is not limited to the first embodiment,..., And the thirteenth embodiment, and can take various configurations without departing from the spirit of the present invention. Of course.

【0110】[0110]

【発明の効果】本発明によれば、相対的変位を絶対量と
して検出する装置において、磁気式であることにより非
接触、且つ堅牢となり、また検出器が磁気抵抗効果素子
を用いていることにより装置及び回路構成が簡単にな
り、安価な検出装置を提供できる。叉、検出装置全長に
比較して有効長が長くとれ、しかも検出部が薄膜化の
為、検出装置の設置スペースが小さくできる。
According to the present invention, in a device for detecting relative displacement as an absolute amount, the device is of a magnetic type, so that it is non-contact and robust, and the detector uses a magnetoresistive element. The device and circuit configuration are simplified, and an inexpensive detection device can be provided. In addition, the effective length can be made longer than the entire length of the detection device, and since the detection section is made thinner, the installation space for the detection device can be reduced.

【0111】[0111]

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

【図1】Aは本発明による第1の実施例の構成を示す正
面図である。Bは本発明による第1の実施例の構成を示
す側面図である。
FIG. 1A is a front view showing the configuration of a first embodiment according to the present invention. B is a side view showing the configuration of the first embodiment according to the present invention.

【図2】本発明による第1の実施例の動作を説明する図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the first embodiment according to the present invention.

【図3】本発明による第2の実施例の構成・動作を説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration and operation of a second embodiment according to the present invention.

【図4】Aは本発明に適用する検出回路の一例を説明す
る図である。BはMR素子群の抵抗値変化を説明する図
である。Cはこの検出回路の信号出力を説明する図であ
る。
FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a detection circuit applied to the present invention. FIG. 4B is a diagram for explaining a change in the resistance value of the MR element group. C is a diagram for explaining the signal output of this detection circuit.

【図5】本発明による第3の実施例の構成・動作を説明
する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration and operation of a third embodiment according to the present invention.

【図6】AはMR素子群1aの抵抗値変化を説明する図
である。Bは本発明に適用する検出回路の他の一例を説
明する図である。Cはこの検出回路の信号出力を説明す
る図である。
FIG. 6A is a diagram illustrating a change in resistance value of the MR element group 1a. B is a diagram for explaining another example of the detection circuit applied to the present invention. C is a diagram for explaining the signal output of this detection circuit.

【図7】A,Bは本発明による第4の実施例の構成・動
作を説明する図である。C,Dは本発明による第5の実
施例の構成・動作を説明する図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating the configuration and operation of a fourth embodiment according to the present invention. FIGS. 8C and 8D are diagrams for explaining the configuration and operation of the fifth embodiment according to the present invention.

【図8】Aは本発明による第6の実施例の構成・動作を
説明する図である。Bは本発明による第7の実施例の構
成・動作を説明する図である。Cは本発明による第8の
実施例の構成・動作を説明する図である。
FIG. 8A is a diagram illustrating the configuration and operation of a sixth embodiment according to the present invention. B is a diagram for explaining the configuration and operation of the seventh embodiment according to the present invention. C is a diagram for explaining the configuration and operation of the eighth embodiment according to the present invention.

【図9】Aは本発明による第9の実施例の構成・動作を
説明する図である。Bは本発明による第10の実施例の
構成・動作を説明する図である。Cは本発明による第1
1の実施例の構成・動作を説明する図である。
FIG. 9A is a diagram illustrating the configuration and operation of a ninth embodiment according to the present invention. B is a diagram for explaining the configuration and operation of the tenth embodiment according to the present invention. C is the first according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration and operation of the first embodiment.

【図10】Aは本発明による第12の実施例の構成・動
作を説明する図である。Bは本発明による第13の実施
例の構成・動作を説明する図である。
FIG. 10A is a diagram illustrating the configuration and operation of a twelfth embodiment according to the present invention. B is a diagram for explaining the configuration and operation of the thirteenth embodiment according to the present invention.

【図11】本発明に適用する検出回路の他の一例を説明
する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a detection circuit applied to the present invention.

【図12】本発明に適用する磁気変位検出装置の機構の
一例を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a mechanism of a magnetic displacement detection device applied to the present invention.

【図13】Aは従来の変位検出装置の一例を説明する図
である。Bは従来の変位検出装置の他の一例を説明する
図である。Cは従来の変位検出装置の他の一例を説明す
る図である。
FIG. 13A is a diagram illustrating an example of a conventional displacement detection device. B is a diagram for explaining another example of the conventional displacement detection device. C is a diagram for explaining another example of the conventional displacement detection device.

【図14】従来の変位検出装置の他の一例を説明する図
である。
FIG. 14 is a diagram illustrating another example of a conventional displacement detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…検出器、1a…磁気抵抗効果素子群(MR素子
群)、2…被検出器、2a…発磁体群、100…磁気式
変位検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Detector, 1a ... Magnetoresistance effect element group (MR element group), 2 ... Detector, 2a ... Magnetic body group, 100 ... Magnetic displacement detection device

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気抵抗効果素子よりなる検出器と磁束
を発生させるための発磁体よりなる被検出器とを相対的
に変位させることにより、有効長範囲内におけるこの変
位に応じた絶対量の出力を発生させるようにした磁気式
変位検出装置において、 前記被検出器は変位測定方向と平行に配置、且つ前記変
位測定方向と平行に着磁し、 前記検出器は2個以上の前記磁気抵抗効果素子が前記変
位測定方向に対し垂直に配置し、且つ前記磁気抵抗効果
素子の配列のピッチが前記被検出器の着磁ピッチの2 分
の1以下とすることを特徴とする磁気式変位検出装置。
A relative displacement between a detector composed of a magnetoresistive element and a detector composed of a magnet for generating a magnetic flux relative to each other within an effective length range. In the magnetic displacement detection device configured to generate an output, the detected device is disposed parallel to a displacement measurement direction and magnetized parallel to the displacement measurement direction, and the detector includes two or more magnetic resistances. Magnetic displacement detection, wherein the effect element is arranged perpendicular to the displacement measurement direction, and the pitch of the arrangement of the magnetoresistive effect element is equal to or less than half the magnetized pitch of the detector. apparatus.
【請求項2】 磁気抵抗効果素子よりなる検出器と磁束
を発生させるための発磁体よりなる被検出器とを相対的
に変位させることにより、有効長範囲内におけるこの変
位に応じた絶対量の出力を発生させるようにした磁気式
変位検出装置において、 前記被検出器は変位測定方向と平行に配置、且つ前記変
位測定方向と平行に着磁し、 前記検出器は2個以上の前記磁気抵抗効果素子が前記変
位測定方向に対し所定の角度傾けて配置し、且つピッチ
が前記被検出器の着磁ピッチの2分の1以下とすること
を特徴とする磁気式変位検出装置。
2. A relative displacement between a detector composed of a magnetoresistive element and a detector composed of a magnet for generating magnetic flux, so that an absolute amount corresponding to the displacement within an effective length range is obtained. In the magnetic displacement detection device configured to generate an output, the detected device is disposed parallel to a displacement measurement direction and magnetized parallel to the displacement measurement direction, and the detector includes two or more magnetic resistances. A magnetic displacement detection device, wherein the effect element is disposed at a predetermined angle with respect to the displacement measurement direction, and the pitch is equal to or less than half the magnetization pitch of the detector.
【請求項3】 請求項2記載の磁気式変位検出装置にお
いて、 前記検出器は少なくとも2組を前記変位測定方向と同一
方向に直列接続して配置したことを特徴とする磁気式変
位検出装置。
3. The magnetic displacement detection device according to claim 2, wherein at least two sets of the detectors are connected in series in the same direction as the displacement measurement direction.
【請求項4】 磁気抵抗効果素子よりなる検出器と磁束
を発生させるための発磁体よりなる被検出器とを相対的
に変位させることにより、有効長範囲内におけるこの変
位に応じた絶対量の出力を発生させるようにした磁気式
変位検出装置において、 前記被検出器は変位測定方向と同一方向に配置、且つ前
記変位測定方向と垂直に着磁し、 前記検出器は、1個以上の磁気抵抗効果素子を有し、且
つ前記変位測定方向と同一方向に配置したことを特徴と
する磁気式変位検出装置。
4. A relative displacement between a detector formed of a magnetoresistive element and a detector formed of a magnet for generating a magnetic flux in an effective length range. In the magnetic displacement detection device configured to generate an output, the detected device is disposed in the same direction as the displacement measurement direction, and is magnetized perpendicular to the displacement measurement direction, and the detector has at least one magnetic field. A magnetic displacement detection device having a resistance effect element and arranged in the same direction as the displacement measurement direction.
【請求項5】 請求項4記載の磁気式変位検出装置にお
いて、 前記検出器は少なくとも2組を前記変位測定方向と同一
方向に直列接続して配置したことを特徴とする磁気式変
位検出装置。
5. The magnetic displacement detection device according to claim 4, wherein at least two sets of the detectors are connected in series in the same direction as the displacement measurement direction.
【請求項6】 磁気抵抗効果素子よりなる検出器と磁束
を発生させるための発磁体よりなる被検出器とを相対的
に変位させることにより、有効長範囲内におけるこの変
位に応じた絶対量の出力を発生させるようにした磁気式
変位検出装置において、 前記被検出器は変位測定方向に対し所定の傾きを持って
配置、且つ前記変位測定方向と同一方向に着磁し、 前記検出器は磁気抵抗効果素子が前記変位測定方向に対
し垂直叉は所定角傾け、且つ前記変位測定方向に対し垂
直方向に少なくとも2組を直列に配置したことを特徴と
する磁気式変位検出装置。
6. A relative displacement between a detector made of a magnetoresistive element and a detector made of a magnet for generating a magnetic flux in an effective length range. In the magnetic displacement detection device configured to generate an output, the detected device is disposed with a predetermined inclination with respect to a displacement measurement direction, and is magnetized in the same direction as the displacement measurement direction. A magnetic displacement detecting device, wherein at least two pairs of resistance effect elements are arranged perpendicularly or at a predetermined angle to the displacement measurement direction and at least two pairs are arranged in series in a direction perpendicular to the displacement measurement direction.
【請求項7】 磁気抵抗効果素子よりなる検出器と磁束
を発生させるための発磁体よりなる被検出器とを相対的
に変位させることにより、有効長範囲内におけるこの変
位に応じた絶対量の出力を発生させるようにした磁気式
変位検出装置において、 前記被検出器は変位測定方向に対し所定の傾きを持って
配置、且つ前記変位測定方向に対し所定の傾きを持って
着磁し、 前記検出器は前記磁気抵抗効果素子が前記変位測定方向
に対し垂直方向に、且つ少なくとも2組を直列に配置し
たことを特徴とする磁気式変位検出装置。
7. An absolute amount corresponding to the displacement within an effective length range by relatively displacing a detector constituted by a magnetoresistive element and a detector constituted by a magnet for generating magnetic flux. In the magnetic displacement detection device configured to generate an output, the detector is disposed with a predetermined inclination with respect to the displacement measurement direction, and is magnetized with a predetermined inclination with respect to the displacement measurement direction, A magnetic displacement detection device according to claim 1, wherein at least two pairs of the detectors are arranged in a direction perpendicular to the displacement measurement direction and at least two sets are arranged in series.
JP22640797A 1997-08-22 1997-08-22 Magnetic-type displacement detecting device Pending JPH1164038A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002228485A (en) * 2001-02-01 2002-08-14 Hitachi Metals Ltd Magnetic encoder and its manufacturing method

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