JPS58202804A - 回転角度検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置Info
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- JPS58202804A JPS58202804A JP8599482A JP8599482A JPS58202804A JP S58202804 A JPS58202804 A JP S58202804A JP 8599482 A JP8599482 A JP 8599482A JP 8599482 A JP8599482 A JP 8599482A JP S58202804 A JPS58202804 A JP S58202804A
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- JP
- Japan
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- voltage
- circuit
- signal
- rotary angle
- transistors
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の回転軸（クランク軸）等に同期して
回転する回転体の回転角度を検出する回転角変検出装置
に関する。
回転する回転体の回転角度を検出する回転角変検出装置
に関する。
従来、この種の検出装置では回転体の回転数に同期した
回転信号を検出しこの検出信号を積分して平均値電圧信
号を得、この平均値信号と上記検出信号とを比較し回転
角度情報を得ていたが、回転体の超低回転時における検
出精度の低下は避けられなかった。この点を解消するた
めに回転数検出回路を設けこの検出信号に基づき積分回
路の時定数を一定とする固定回路等を設けていた。しか
しながら、このような検出装置においても超低回転数を
検出するため回転数検出回路や電圧固定回路等を設けね
ばならず回路装置自体が複雑となり＠鵬装置自体の信頼
性に問題があった。
回転信号を検出しこの検出信号を積分して平均値電圧信
号を得、この平均値信号と上記検出信号とを比較し回転
角度情報を得ていたが、回転体の超低回転時における検
出精度の低下は避けられなかった。この点を解消するた
めに回転数検出回路を設けこの検出信号に基づき積分回
路の時定数を一定とする固定回路等を設けていた。しか
しながら、このような検出装置においても超低回転数を
検出するため回転数検出回路や電圧固定回路等を設けね
ばならず回路装置自体が複雑となり＠鵬装置自体の信頼
性に問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、上
限および下限クリップ電圧を有するクリップ回路を設け
ることにより回転体の超低回転から高回転領域に至るま
で回転数にかかわらず平均値信号をクリップし回転角度
検出精度が維持され回路構成の簡略化された回転角度検
出装置の提供を目的とする。
限および下限クリップ電圧を有するクリップ回路を設け
ることにより回転体の超低回転から高回転領域に至るま
で回転数にかかわらず平均値信号をクリップし回転角度
検出精度が維持され回路構成の簡略化された回転角度検
出装置の提供を目的とする。
以下、本発明に係る検出装置の一実施例を図面について
説明する。
説明する。
第１図は、円周に多数の磁極を持ち機関と同期して回転
する磁器回転体（図示されていない）に対抗して配置さ
れた磁器抵抗素子の出力信号を示す図であり、機関の回
転角度に同期した交流会が、回転角度には依存しない直
流分Ｖｏに重畳している。
する磁器回転体（図示されていない）に対抗して配置さ
れた磁器抵抗素子の出力信号を示す図であり、機関の回
転角度に同期した交流会が、回転角度には依存しない直
流分Ｖｏに重畳している。
第２図は本発明の一実施例を示す電気回路図である。１
はブリッジ接続され抵抗素子１１〜１４１−１′ を有する磁器抵抗素子、２は人力抵抗２１、帰還抵抗２
２および演算増幅器２３を有する増幅回路、３は抵抗３
１およびコンデンサ３２を有する平滑回路、４は比較器
４１を有する比較回路、５はクリップ回路である。クリ
ップ回路５はＮＰＮのペアトランジスタ５１．５２のベ
ースが共通に接続され、ＰＮＰのベアトランジスタ５３
．５４もベースが共通に接続される。トランジスタ５２
゜５４のエミッタは共に入力端子Ｂに接続されている。
はブリッジ接続され抵抗素子１１〜１４１−１′ を有する磁器抵抗素子、２は人力抵抗２１、帰還抵抗２
２および演算増幅器２３を有する増幅回路、３は抵抗３
１およびコンデンサ３２を有する平滑回路、４は比較器
４１を有する比較回路、５はクリップ回路である。クリ
ップ回路５はＮＰＮのペアトランジスタ５１．５２のベ
ースが共通に接続され、ＰＮＰのベアトランジスタ５３
．５４もベースが共通に接続される。トランジスタ５２
゜５４のエミッタは共に入力端子Ｂに接続されている。
トランジスタ５１のコレクタはベースに結合されており
、抵抗５５を通して、定電圧ｍｖｓ に接続されている
。トランジスタ５３のコレクタもベースに結合され、抵
抗５６を通して定電圧源ＶＳの接地側に接続されている
。トランジスタ５１のエミッタは電源Ｖ、ｓを抵抗（５
７＋５８）と抵抗５９で分圧する点Ｆに接続される。ト
ランジスタ５３のエミッタは電源Ｖｓを抵抗５７と抵抗
（５Ｂ＋５９）で分圧する点Ｅに接続されている。
、抵抗５５を通して、定電圧ｍｖｓ に接続されている
。トランジスタ５３のコレクタもベースに結合され、抵
抗５６を通して定電圧源ＶＳの接地側に接続されている
。トランジスタ５１のエミッタは電源Ｖ、ｓを抵抗（５
７＋５８）と抵抗５９で分圧する点Ｆに接続される。ト
ランジスタ５３のエミッタは電源Ｖｓを抵抗５７と抵抗
（５Ｂ＋５９）で分圧する点Ｅに接続されている。
次に、本発明装置の動作をクリップ回路５の動”′１．
。
。
作を中心に説明する・・。
抵抗５７〜５日は、第３図の上限・下限クリップ電圧Ｖ
２．Ｖａを設定する為の分割抵抗であり、点Ｅの電圧を
上限クリップ電圧９２に設定し、点Ｆの電圧を下限クリ
ップ電圧Ｖ３に設定する。
２．Ｖａを設定する為の分割抵抗であり、点Ｅの電圧を
上限クリップ電圧９２に設定し、点Ｆの電圧を下限クリ
ップ電圧Ｖ３に設定する。
５５．５６は電流制限用で、等価的にダイオードとして
働くトランジスタ５１．５３の順方向電流を制限する。
働くトランジスタ５１．５３の順方向電流を制限する。
この時、トランジスタ５１のベース・エミッタ閣電圧を
ＶＢＥＩ とすると、トランジスタ５１のベースの電
圧Ｇｔ（Ｖ３＋Ｖ ＢＥＩ ）となる。また、トランジ
スタ５３のベース・エミッタ間電圧をＶ、ＢＦ２とする
と、トランジスタ５３のベースの電圧は（Ｖ２−Ｖ Ｂ
Ｆ２ ）となる。トランジスタ５１と５２、トランジス
タ５３と５４はそれぞれ同じ特性をもっているので、ト
ランジスタ５２のベース・エミッタ閲順方向電圧Ｖ Ｂ
Ｆ２は電圧ＶＢＥＩに等しく、トランジスタ５４のベー
ス・エミッタ間順方向電圧Ｖ ＢＦ２は電圧Ｖ ＢＦ２
に等しい。今、Ｂ点の電圧が上がって電圧■２になると
、トランジスタ５２のベース電圧は（’Ｖ３＋Ｖ ＢＥ
Ｉ ）＝ （Ｖ３＋Ｖ、ＢＦ２＞なので、ベース・エミ
ッタ閣電圧は （Ｖ３＋ＶＢＥｔ ）−Ｖ２ ＝（Ｖ３＋ＶＢＥ３）−Ｖ２＝ＶＢＥ３−（Ｖ２−Ｖａ
） 〈ｖＢＥ３となって逆バイアスとなり、トランジス
タ５２は遮断状態となる。一方トランジスタ５４のベー
ス電圧は（Ｖ２−Ｖ ＢＦ２ ） ＝ （Ｖ２−ＶＢＦ
４ ）なので、ベース・エミッタ間電圧は Ｖ２− （Ｖ２−ＶＢＦ２） ＝Ｖ２− （Ｖ２−ＶＢＦ４ ） ＝ＶＢＥ４となって
トランジスタ５４は能動状態と、なり、Ｂ点の電圧が電
圧ｖ２より上がろうとするのを抑える。逆にＢ点の電圧
が下がって電圧ｖ３になると、トランジスタ５４のベー
ス・エミッタ間電圧はＶａ −（Ｖｚ−ＶＢＦ２）＝Ｖ
３− （Ｖ２−ＶＢＦ、４）−ＶＢＦ４− （Ｖ２−Ｖ
ａ）くＶＢＦ４となってトランジスタ５４は遮断状態と
なる。一方トランジスタ５２のベース・エミッタ間電圧
は（Ｖ３＋ＶＢＥ１ ）−Ｖ３＝ （Ｖ３＋ＶＢＥ３）
−Ｖ３＝ＶＢＥ３となり、トランジスタ５２は能動状態
となって、Ｂ点の電圧が電圧ｖ３より下がろうとするの
を抑える。
ＶＢＥＩ とすると、トランジスタ５１のベースの電
圧Ｇｔ（Ｖ３＋Ｖ ＢＥＩ ）となる。また、トランジ
スタ５３のベース・エミッタ間電圧をＶ、ＢＦ２とする
と、トランジスタ５３のベースの電圧は（Ｖ２−Ｖ Ｂ
Ｆ２ ）となる。トランジスタ５１と５２、トランジス
タ５３と５４はそれぞれ同じ特性をもっているので、ト
ランジスタ５２のベース・エミッタ閲順方向電圧Ｖ Ｂ
Ｆ２は電圧ＶＢＥＩに等しく、トランジスタ５４のベー
ス・エミッタ間順方向電圧Ｖ ＢＦ２は電圧Ｖ ＢＦ２
に等しい。今、Ｂ点の電圧が上がって電圧■２になると
、トランジスタ５２のベース電圧は（’Ｖ３＋Ｖ ＢＥ
Ｉ ）＝ （Ｖ３＋Ｖ、ＢＦ２＞なので、ベース・エミ
ッタ閣電圧は （Ｖ３＋ＶＢＥｔ ）−Ｖ２ ＝（Ｖ３＋ＶＢＥ３）−Ｖ２＝ＶＢＥ３−（Ｖ２−Ｖａ
） 〈ｖＢＥ３となって逆バイアスとなり、トランジス
タ５２は遮断状態となる。一方トランジスタ５４のベー
ス電圧は（Ｖ２−Ｖ ＢＦ２ ） ＝ （Ｖ２−ＶＢＦ
４ ）なので、ベース・エミッタ間電圧は Ｖ２− （Ｖ２−ＶＢＦ２） ＝Ｖ２− （Ｖ２−ＶＢＦ４ ） ＝ＶＢＥ４となって
トランジスタ５４は能動状態と、なり、Ｂ点の電圧が電
圧ｖ２より上がろうとするのを抑える。逆にＢ点の電圧
が下がって電圧ｖ３になると、トランジスタ５４のベー
ス・エミッタ間電圧はＶａ −（Ｖｚ−ＶＢＦ２）＝Ｖ
３− （Ｖ２−ＶＢＦ、４）−ＶＢＦ４− （Ｖ２−Ｖ
ａ）くＶＢＦ４となってトランジスタ５４は遮断状態と
なる。一方トランジスタ５２のベース・エミッタ間電圧
は（Ｖ３＋ＶＢＥ１ ）−Ｖ３＝ （Ｖ３＋ＶＢＥ３）
−Ｖ３＝ＶＢＥ３となり、トランジスタ５２は能動状態
となって、Ｂ点の電圧が電圧ｖ３より下がろうとするの
を抑える。
ここでトランジスタ５１〜５４を１つのモノリシックＩ
Ｃ内で作っであるので、温度変化等によるベース・エミ
ッタ間電圧ＶＢＫの変動はトランジスタ５１と５２、ト
ランジスタ５３と５４の各ペア内では同じ量だけ生じる
。従って電圧ＶＢＥの変動による影響を打ち消し合い、
Ｂ点の波形がクリップされる上限・下限の電圧Ｖ２．Ｖ
３が温度により変動しないという特長がある。
Ｃ内で作っであるので、温度変化等によるベース・エミ
ッタ間電圧ＶＢＫの変動はトランジスタ５１と５２、ト
ランジスタ５３と５４の各ペア内では同じ量だけ生じる
。従って電圧ＶＢＥの変動による影響を打ち消し合い、
Ｂ点の波形がクリップされる上限・下限の電圧Ｖ２．Ｖ
３が温度により変動しないという特長がある。
第２図のＡ点の信号は、磁気抵抗素子１で検出された回
転角度信号を増幅器２で増幅したものであり、第３図の
Ａ１で示す。信号Ａ１は機関の回転角度に同期した交流
分が、回転角度に依存しない直流分Ｖ１に重畳した波形
となっている。比較回路４は、この信号Ａ１の平均電圧
（直流分）を平滑回路３より得て、その電圧と信号Ａ１
を比較して比較整形するものである。クリップ回路５は
、第２図Ｂ点の信号波形を１．、あらかじめ設定された
直流電圧Ｖ２．Ｖ３の間に制限するものである。
転角度信号を増幅器２で増幅したものであり、第３図の
Ａ１で示す。信号Ａ１は機関の回転角度に同期した交流
分が、回転角度に依存しない直流分Ｖ１に重畳した波形
となっている。比較回路４は、この信号Ａ１の平均電圧
（直流分）を平滑回路３より得て、その電圧と信号Ａ１
を比較して比較整形するものである。クリップ回路５は
、第２図Ｂ点の信号波形を１．、あらかじめ設定された
直流電圧Ｖ２．Ｖ３の間に制限するものである。
Ｂ点の信号は、高回転時には平滑回路３の抵抗３１、コ
ンデンサ３２により平滑されてＡ１信号の直流分ｖ１と
なる。
ンデンサ３２により平滑されてＡ１信号の直流分ｖ１と
なる。
機関始動時の様に交流分の周波数が極めて低い時のＢ点
の信号は、第３図の信号Ｂ２で承り様に、大きなリップ
ル波形Ｂ１を電圧Ｖ２．Ｖ３でクリップした波形となる
。この電圧ｖ２からＶ３の幅は、温度変化等により、あ
らかじめ推定される電圧Ｖ１の変動幅よりやや広く設定
しておく。この様にする事により、整形波形の立上り・
立下がりの位置精度が強く要求される高回転時は信号Ａ
１の平均電圧■１、即ち、交流分の波形中心で比較整形
するので、温度変化で電圧ｖｌが変動したり、交流分の
振幅が小さくなっても精度の良い整形波形が得られる。
の信号は、第３図の信号Ｂ２で承り様に、大きなリップ
ル波形Ｂ１を電圧Ｖ２．Ｖ３でクリップした波形となる
。この電圧ｖ２からＶ３の幅は、温度変化等により、あ
らかじめ推定される電圧Ｖ１の変動幅よりやや広く設定
しておく。この様にする事により、整形波形の立上り・
立下がりの位置精度が強く要求される高回転時は信号Ａ
１の平均電圧■１、即ち、交流分の波形中心で比較整形
するので、温度変化で電圧ｖｌが変動したり、交流分の
振幅が小さくなっても精度の良い整形波形が得られる。
また整形波形の立上がり・立下がりの位１１１ｒ！１が
高回転時はどは要求されない始動時の様に、超低回転時
には信号Ａ１の平均電圧■１より外れてはいるがリプル
波形Ｂ１より電圧Ｖ１に近い電圧Ｖ２．ｖ３で比較整形
するので第１□ ３図の波形Ｄ２の様に精度を向上させることができる。
高回転時はどは要求されない始動時の様に、超低回転時
には信号Ａ１の平均電圧■１より外れてはいるがリプル
波形Ｂ１より電圧Ｖ１に近い電圧Ｖ２．ｖ３で比較整形
するので第１□ ３図の波形Ｄ２の様に精度を向上させることができる。
本発明装置によれば、上限クリップ電圧および下限クリ
ップ電圧を有するクリップ回路を設けることにより回転
体が超低回転であっても高回転であっても回転角度検出
精度が向上し回路構成が簡素化され信頼性の高い回転角
度検出装置を提供することができる。
ップ電圧を有するクリップ回路を設けることにより回転
体が超低回転であっても高回転であっても回転角度検出
精度が向上し回路構成が簡素化され信頼性の高い回転角
度検出装置を提供することができる。
第１図は磁気抵抗素子の出力波形を示す図、第２図は本
発明に係る検出装置の一実施例を示す電気回路図、およ
び第３図は第２図における比較回路の出力波形を示す図
である。 １・・・磁気抵抗素子 ２・・・増幅回路 ３・・・積分回路 ４・・・比較回路 ５・・・クリップ回路 代理人 浅 村 皓 外４名
発明に係る検出装置の一実施例を示す電気回路図、およ
び第３図は第２図における比較回路の出力波形を示す図
である。 １・・・磁気抵抗素子 ２・・・増幅回路 ３・・・積分回路 ４・・・比較回路 ５・・・クリップ回路 代理人 浅 村 皓 外４名
Claims (1)
- （１） 回転角度に同期した交流分が回転角度に依存し
ない直流分に重畳した信号を発生する手段と、前記信号
を積分して平均値電圧を出力する積分回路と、この積分
回路の平均値電圧信号と前記信号とを比較して整形する
比較整形回路と、前記積分回路の平均値電圧の変動範囲
を限定するクリップ回路とを備えることを特徴とする回
転角度検出装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の検出装置において
、前記クリップ回路はベースを共通接続した第１および
第２の一対のトランジスタを有し、前記第１の一対のト
ランジスタの一方はそのエミッタが下限クリップ電圧設
定点に接続され、前記第１の一対のトランジスタの他方
はそのエミッタがクリップされる入力信号が印加される
端子に接続され、前記第２の一対のトランジスタの一方
はそのエミッタが上限クリップ電圧設定点に接続され、
前記第２の一対のトランジスタの他方はそのエミッタが
前記入力信号端子に接続されてなる回転角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8599482A JPS58202804A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8599482A JPS58202804A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 回転角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58202804A true JPS58202804A (ja) | 1983-11-26 |
| JPH0242172B2 JPH0242172B2 (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=13874210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8599482A Granted JPS58202804A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 回転角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58202804A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118418A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-21 | Komatsu Ltd | 位置検出装置 |
| JPH03506072A (ja) * | 1988-07-20 | 1991-12-26 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 距離および／または角度変化の無接触検出用測定装置 |
| JP2006017700A (ja) * | 2004-05-31 | 2006-01-19 | Yamaha Motor Co Ltd | ブリッジ回路を備えた物理量検出装置および温度補償方法 |
| US7391206B2 (en) * | 2004-03-15 | 2008-06-24 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Magnetic detection circuit and encoder |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138306U (ja) * | 1980-03-20 | 1981-10-20 |
-
1982
- 1982-05-21 JP JP8599482A patent/JPS58202804A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138306U (ja) * | 1980-03-20 | 1981-10-20 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03506072A (ja) * | 1988-07-20 | 1991-12-26 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 距離および／または角度変化の無接触検出用測定装置 |
| JPH03118418A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-21 | Komatsu Ltd | 位置検出装置 |
| US7391206B2 (en) * | 2004-03-15 | 2008-06-24 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Magnetic detection circuit and encoder |
| JP2006017700A (ja) * | 2004-05-31 | 2006-01-19 | Yamaha Motor Co Ltd | ブリッジ回路を備えた物理量検出装置および温度補償方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0242172B2 (ja) | 1990-09-20 |
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