JPS58182560A - 回転検出回路 - Google Patents

回転検出回路

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Publication number
JPS58182560A
JPS58182560A JP57065097A JP6509782A JPS58182560A JP S58182560 A JPS58182560 A JP S58182560A JP 57065097 A JP57065097 A JP 57065097A JP 6509782 A JP6509782 A JP 6509782A JP S58182560 A JPS58182560 A JP S58182560A
Authority
JP
Japan
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comparator
voltage
output
reference voltage
magnetic field
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Pending
Application number
JP57065097A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Mihara
三原 裕二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57065097A priority Critical patent/JPS58182560A/ja
Publication of JPS58182560A publication Critical patent/JPS58182560A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
  • Details Of Flowmeters (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば水道メータの回転体等に装着した磁石
によって生ずる磁界の回転を検出して電気信号に変換す
る回転検出回路の改良に関する。
〔発明の技術的背景及びその間層点〕
従来、磁界の回転を電気的に検出する回路としては、第
1図に示すように電源1と、この電源lの電圧を分圧し
て基準電圧を得る分圧抵抗2.2と、磁界の強さによっ
て抵抗変化をもたらす磁気抵抗素子3(以下、MR素子
と指称する)と、このMl素子3の出力電圧と前記分圧
抵抗2,2によって得た基準電圧とを比較し前記磁界の
変化に対応したパルス信号を取り出すコンパレータ4と
から構成されている。そして、このような回転検出回路
においてMR素子3の抵抗変化による出力電圧は、電源
電圧の大きさと、回転磁界の強さとによって決まる。
このため、例えば水道メータ等のように電源電圧が低く
、磁界の弱い用途のものでは、コンパレータ4の入力オ
フセット電圧やドリフト等の影響を受け、磁界の変化に
対応してMR3@子Sの出力電圧が変化したとしても、
その出力電圧を正確に検出することが難しく、誤動作の
原因となっていた。
そこで、前記欠点を改良したコンパレータとして、種々
のチョッパ方式のコンパレータが開発されている。これ
らのチョッパ方式のコンパレータは、主l二l−tツブ
形のA−D変換器に使用されており、その動作周波数は
1xnz〜1MH4にわたり、オフセット電圧も小さい
しかし、水道メータ等のように磁界の回転を検出する用
途のものでは、磁界の回転が非常におそい場合やMR素
子Sの出力電圧がコンパレータのしきい値電圧付近で停
止した場合にコンパレータの出力が入力信号の微少な変
化によってオン・オフをくり返して誤動作する問題があ
る。
〔発明の目的〕
本発明は一ヒ記実情にかんがみてなされたもので、MR
素子の出力電圧が微小かつ緩侵な変化を呈する場合でも
長期間にわたって安定した比較動作を行ないつる信頼性
の高い回転検出回路を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、回転体の回転によって生ずる磁界の変化に対
応して変化する磁電変換素子の出力電圧と置数の抵抗を
もった基準電圧発生回路の基準電圧とをコンパレータで
比較し゛C回転数に応じた信号を取り出すものにおいて
、前記基準電圧発生回路の複数の抵抗ごとに定電流源と
スイッチとを設け、これらのスイッチをコンパし・−タ
の出力で交互にオン1.て同コンパレータの前記基準電
圧をヒステリシス特性をもった電圧とすることにより、
上記目的を達成せんとする回転検出回路である。
〔発明の実施例〕
12図は本発明回路の一実施例を示す構成図である。同
図において11はMR素子(磁気抵抗素子)であって、
このMR素子1ノの一端側が電源電圧Vnnl:接続さ
れ、他端側は接地されている。このMR素子11は、外
部磁界の変化に対応して抵抗値が変化するとその抵抗値
の変化に比例した電圧を出力し、後続のコンパレータX
Zの一方入力端子T、に供給する。また、電源電圧VD
Dと接地との間に分割抵抗13゜13を介挿し、同分圧
抵抗13.13の共通接続部から基準電′圧を取り出し
て前記コンパレータ1zの他方入力端子T、に供給する
構成である。
81.82はコンパレータ12の出力信号によって交互
(ユオン・オフするスイッチであって、これらのスイッ
チS1.82は直列接続され、その共通接続部がコンパ
レータ12の他方入力端子Ttに接続されている。そし
て、このスイッチ81と電源電圧VDD間、およびスイ
ッチ8zと接地間にそれぞれ定電流源14.ISが接続
されている。16はインバータである。つまり、この回
路は、コンパレータ12の出力が101であるとき、イ
ンバータ16を介してスイッチ81をオンさせ、逆にコ
ンパレータ12の出力が′I′であるとき、スイッチ8
2をオンさせる構成である。
次に、$3図は$2図のコンパレータ12の具体的構成
を示す図である。同図においで、T、 、 T、はコン
パレータJ2の入力端子であるが、これらの端子のうち
T、にはMR素子IIの出力電圧v1が供給され、端子
T、には分圧抵抗13.13から基準電圧V、が供給さ
れる。
而して、これ−らの入力端子TIyTlはそれぞね図示
しないクロック信号によって互いに逆動作を行なうアナ
ログスイッチ17.18を介し、てコンデンサ19の一
端に接続されている。このコンデンf19の他端はイン
バータ20を介し”Cラッチ回路21の入力端子に接続
されている6、このインバータ20の入出力端子間には
アゴログスイッチ17と同じ動作を行なうアナ「1グス
イツチ22によって短絡されている。なお、ラッチ回路
21はクロック信号CLKの入力タイミングで入力信号
をラッチするものである。
次に、以上のように構成された回転検出回路の動作を説
明するにあたり、先ずコンバレータ12の動作について
述べる。このコンパレータ12において各アナログスイ
ッチIf/、III、22は適宜な周期をもったパルス
化したクロック信号CLKによってオン・オフ制御され
るが、今。
クロック信号CLKが′1′のとき、アナログスイッチ
17.22がオンする(以下、この場合を初期化状態と
指称する)。この初期化状態においては、アナログスイ
ッチ22のオンにより、インバータ20の入出力電位が
等しくなり、自己バイアスによってコンデンサ19の他
端側か’/、 V D D近辺にバイアスされる。一方
、アナログスイッチ17がオン、アナログスイッチ18
がオフ(へイインピーダンス)となっているため、コン
デンサ19の一端側にはアナログスイッチ17を介して
MR素子11の出力電圧■。
が印加される。従って、コンデンサ1gには電圧v1か
らインバータ20のバイアス電圧を差し引いた電圧が充
電されることになる。
次に、クロック信号CLKが′0′になると、アナログ
スイッチ17.22がオフとなってへイインピーダンス
となり、他方のアナログスイッチ18はオンとなる(以
下、この場合を比較状態と指称する)。この比較状態に
おいては、分圧抵抗13.13からの1準電圧V、がコ
ンデンサ19に印加される。このとき、電圧V、と■。
とが等しければ、比較状態においてもインバータ20の
出力は初期化状態と変らない。しかし、電圧■1とV、
とが異なる場合には、その差電圧がインバータ20のオ
ーブンループゲイン分だけ増幅されて出力される。従っ
て、インバータ20のゲインが十分大きいとき、V2>
V、であれば、インバータ20の出力は′O′に近づく
そして、同インバータ20の出力は次の初期化状態の直
前にクロック信号CLKによってラッチ回路21に保持
され、初期化状態の間、そのラッチ回路21の内容を保
持して出力を変更しない。以上のように第3図に示すフ
ンパレータは、V、>V、のとき′0#を出力し、V 
r 〉V 2のとき11′を出力する。
而して、以上のようなコンパレータ12を用いた第2の
回路検出回路にあっては、外部磁界が回転すると、’t
14図に示すように回転角度に応じた出力電圧■、がM
R素子11から出力され、これがコンパレータ12の入
力端子T、に入力される。このとき、コンパレータ12
の出力が11′であれば、スイッチ81がオフし、スイ
ッチSmがオンとなるので、定電流源14゜15の電流
が量とすると、コンパレータ1ノの他方入力端子T、に
は、 VDD      R−i V 、 = −−□・・・・・・・・・・・・・・・・
・・tl+2 の電圧が入力される(184図参照)。但し、鴛は分圧
抵抗13の抵抗値である。逆に、コンパレータ12の出
力が10′のときは、スイツf 8+がオン、スイッチ
8!がオフとなるので、コンパレータ12の他方入力端
子T11mは、VDD      R・ 鑞 v 、 = −−−+−−7・・・・・・・・・・・・
・・・・・・ (21の電圧が入力される。以上のよう
に、この回転検出回路は、磁界の変化に伴なってMl素
子11の出力電圧マ、が第4図のように変化した場合、
コンパレータ11の1準電圧v倉はM(z−に対し、!
・弧のヒステリシス幅をもって変化したパルス信tを取
り出すことができる。
従って1以上のような構成によれば、コンパレータ11
の基準電圧として第4図に示すようにヒステ9Vス特性
を持った電圧を用いることにより、−板検出に伴なって
得られる電圧■1が緩慢に変化を呈している場合やノイ
ズが含まれている場合でも安置した比較動作を行なわせ
ることができる。夏に、ヒステリシス幅は定電流源14
,11の電流iによって決まるが、例えはMOI・Fl
テの宜電流特性を用いれば容易に実現でき、IC化も簡
単である。しかも、電流量の設電値を小さくすれば、ヒ
ステリシス幅R・量を小宴くすることができる。このこ
とは、出力電圧v1が微小信号であってもそれに合せて
ヒステリシス幅を簡単に変えて正確に比較動作させるこ
とがで参る。特に、水道メータ等のように羽根車の一転
なMR素子11を用いて検出する用途においては、ys
述する回路を用いることにより、羽根箪が非常にゆっく
り回転したり、止まった場合でも正確に回転を検出でき
る。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない0
例えば分圧抵抗11.13は可変形のものを用いてもよ
いことは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上詳記したように本発明によれば、コンパレータの出
力を利用してヒステ、リシス鴫性をもった基準電圧を得
、これをコンパレータの基準信号として用いたので、回
転変化によって生ずる出力電圧が緩慢に変化したり、微
小電圧であったり、或いは雑音が含んでいる場合でも安
定に比較動作を行なわせることができる。従って、例え
ば水道のように磁界の回転が非常に遍く、磁界が弱い場
合で長期間にわたって安建した動作を確保できる信頓性
の^い回転検出回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1mは11511回路の構成図、第2図は本発明に係
る馴転検出回路の一実施例を示す構成図、第3図は第2
図のコンパレータの具体例を示す構成図、第4図は回転
角に対する出力電圧■1と基準電圧V!との関係を説明
する図である。 11・・・磁気抵抗素子(MR素子)、12・・・コン
パレータ、13・・・分圧抵抗、14.15・・・定電
流源、81.81・・・スイッチ、17.IIJ、22
・・・アナログスイッチ、19・・・、コンデンサ、2
0・・インバータ、21・・・ラッチ回路。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 !113rl!i 第4図 回転1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転体の回転によって生ずる磁界の変化を検出して回転
    数に応じた信号を取り出す回転検出回路において、前記
    磁界の変化を検出して変化した電圧を出力する磁電変換
    素子と、複数の抵抗を用いて基準電圧を作り出す基準電
    圧発生回路と、この基準電圧発生回路の基準電圧と前記
    磁電変換素子の出力電圧とを比較して回転数に応じた信
    号を取り出すコンパレータと、前記複数の抵抗にそれぞ
    れ対応して設けられ、前記コンパレータの出力によって
    オン動作して前記基準電圧をヒステリシス特性を有する
    電圧とする定電流特性回路をもった互いに逆動作を行な
    うスイッチとを備えたことを特徴とする回転検出回路。
JP57065097A 1982-04-19 1982-04-19 回転検出回路 Pending JPS58182560A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57065097A JPS58182560A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 回転検出回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57065097A JPS58182560A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 回転検出回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58182560A true JPS58182560A (ja) 1983-10-25

Family

ID=13277065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57065097A Pending JPS58182560A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 回転検出回路

Country Status (1)

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JP (1) JPS58182560A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5231351A (en) * 1990-09-22 1993-07-27 U.S. Philips Corporation Magnetoresistive speed sensor processing circuit utilizing a symmetrical hysteresis signal
JPWO2021206109A1 (ja) * 2020-04-08 2021-10-14

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5231351A (en) * 1990-09-22 1993-07-27 U.S. Philips Corporation Magnetoresistive speed sensor processing circuit utilizing a symmetrical hysteresis signal
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