JPS5826215A - 回転角検出装置 - Google Patents
回転角検出装置Info
- Publication number
- JPS5826215A JPS5826215A JP12424181A JP12424181A JPS5826215A JP S5826215 A JPS5826215 A JP S5826215A JP 12424181 A JP12424181 A JP 12424181A JP 12424181 A JP12424181 A JP 12424181A JP S5826215 A JPS5826215 A JP S5826215A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- bridge
- current
- voltage
- resistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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)
- 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】
本発明は磁界の方向によって抵抗値が変化する感磁性素
子を利用した９機械的な角度変位を無接触で電気量に変
換する回転角検出装置に関する。
子を利用した９機械的な角度変位を無接触で電気量に変
換する回転角検出装置に関する。
近年の自動車における各種制御システムにおいては、吸
入空気計量弁やスロットル弁の８度等を検出するための
回転角検出装置として、＊械的な電気接点部を持たない
、従って接点の摩耗やノイズ発生のないものが要求され
るようになっている。
入空気計量弁やスロットル弁の８度等を検出するための
回転角検出装置として、＊械的な電気接点部を持たない
、従って接点の摩耗やノイズ発生のないものが要求され
るようになっている。
このような要求を満たす一手段として、感磁性素子をブ
リッジに接続した検出体を使用することは公知である。
リッジに接続した検出体を使用することは公知である。
この検出体は印加される磁界の方向によって抵抗値が変
わる４個の感磁性素子がブリッジに接続されており、こ
のブリッジに電流を流して角度０の方向に磁界を印加す
ると、２つの信号取出端子には位相が９０°ずれた。出
力関数ｙ＝ムａｓ２ａ−４，Ｂ（ム、Ｂは定数）で表わ
される２つの電圧信号がそれぞれ発生する。そして検出
体に印加される磁界の方向０を検出すべき回転角に応じ
て変えることにより１回転角に応じた電圧信号が得られ
るのである。しかもブリッジ構成として２つの電圧信号
の差をとることにより９回転角の変化に対する振幅の変
化が大きい検出信号を得ることができるのである。
わる４個の感磁性素子がブリッジに接続されており、こ
のブリッジに電流を流して角度０の方向に磁界を印加す
ると、２つの信号取出端子には位相が９０°ずれた。出
力関数ｙ＝ムａｓ２ａ−４，Ｂ（ム、Ｂは定数）で表わ
される２つの電圧信号がそれぞれ発生する。そして検出
体に印加される磁界の方向０を検出すべき回転角に応じ
て変えることにより１回転角に応じた電圧信号が得られ
るのである。しかもブリッジ構成として２つの電圧信号
の差をとることにより９回転角の変化に対する振幅の変
化が大きい検出信号を得ることができるのである。
このような検出体の生じる検出信号はそのまＩで使用す
ることはなく、−磁性素子の抵抗値のばらつきを補正す
るための一整回路をもった信号増幅回路と組合わせて使
用するのが一般的である。
ることはなく、−磁性素子の抵抗値のばらつきを補正す
るための一整回路をもった信号増幅回路と組合わせて使
用するのが一般的である。
信号増幅１路として、ｙＩ算堵ＩＩａｗｒおよび入力抵
抗とｊＩＩｊＩｌ抵抗等からなる差動増ｔＩｊＡ回路を
用いると。
抗とｊＩＩｊＩｌ抵抗等からなる差動増ｔＩｊＡ回路を
用いると。
増幅率の変更あるいは感磁性素子の抵抗値のはちつきを
補正するためのＦｇ＋路脂整が非常に困難である。
補正するためのＦｇ＋路脂整が非常に困難である。
そして、上記の背景に銖みて、特開昭５５−１５２４１
５号公報の「回転角検出装置」により。
５号公報の「回転角検出装置」により。
ブリッジに配列された感磁性素子を検出体として用い、
この検出体から庄じる検出信号を十分に増幅でき、かつ
感磁性素子の特性のばらつきにも容易に増幅出力を１整
することかできるものがすでに提案さねている。
この検出体から庄じる検出信号を十分に増幅でき、かつ
感磁性素子の特性のばらつきにも容易に増幅出力を１整
することかできるものがすでに提案さねている。
しかしなから、このものは＃ｉＡ度が一定の環境のもと
で使用されるならば十分実用的なものであるが、自動車
のように温度変化の激しい環境）で使用されると、ｌｔ
Ｉ記ブリブリッジ列されたＩｓａ性票子による検出体の
出力電圧がｆｊｊＡ度が菖くなる程小さくなってしまい
、このような環境下では実用化できないという８ｆｌが
ある。
で使用されるならば十分実用的なものであるが、自動車
のように温度変化の激しい環境）で使用されると、ｌｔ
Ｉ記ブリブリッジ列されたＩｓａ性票子による検出体の
出力電圧がｆｊｊＡ度が菖くなる程小さくなってしまい
、このような環境下では実用化できないという８ｆｌが
ある。
本発明は上記局題に鑑みたもので、ａ記Ｉｓ扮性素子に
よるブリフジ部を駆動し、かつこのブリフジ部によって
構成される磁界方向検出体の出力電圧の温度による変化
を補償する機能を有するブリッジ駆動回路を備えること
によって、自動車のように温度変化の激しい環境下であ
っても１０記磁界方向検出体の出力電圧を適切に補償し
て十分実用的なものとすることができる回転角検出装置
を提供することを目的とするものである。
よるブリフジ部を駆動し、かつこのブリフジ部によって
構成される磁界方向検出体の出力電圧の温度による変化
を補償する機能を有するブリッジ駆動回路を備えること
によって、自動車のように温度変化の激しい環境下であ
っても１０記磁界方向検出体の出力電圧を適切に補償し
て十分実用的なものとすることができる回転角検出装置
を提供することを目的とするものである。
以下本発明を図示の実施例に従って説明する。
第１図は本発明になる（口）転角検出装置を適用した弁
開度測定装置の基本的な構成を示し、第２図は電気結線
図を示す。第１図において、１は例えは内燃機関に吸入
される呼人空気の通る管であり。
開度測定装置の基本的な構成を示し、第２図は電気結線
図を示す。第１図において、１は例えは内燃機関に吸入
される呼人空気の通る管であり。
２は管１内で回転可能に軸支された吸入空気計量弁ない
しスロットル弁である。８は弁２と一体に作られた回転
軸で、この回転軸８の先端に感磁部４が取り付けられて
いる。５は感磁部４に一定磁界を作用させる永久磁石で
ある。この磁石は支持部材６によって菅ｌに固定されて
いる。そして。
しスロットル弁である。８は弁２と一体に作られた回転
軸で、この回転軸８の先端に感磁部４が取り付けられて
いる。５は感磁部４に一定磁界を作用させる永久磁石で
ある。この磁石は支持部材６によって菅ｌに固定されて
いる。そして。
−磁ｓ４は第２図に示すように４個の感磁性素子４ａ１
４ｂｌｌｔ４ｄをブリフジに配列してなる４端子の構成
である。４１．４２はブリッジの２つの信号取出端子Ｍ
、Ｎの電位差を積極的にアンバランスにする抵抗であり
、この抵抗４１．４２と感磁部４とで磁界方向検出体を
なしている。なお抵抗４１．４２は感磁部４と一体に組
込んでもよい。
４ｂｌｌｔ４ｄをブリフジに配列してなる４端子の構成
である。４１．４２はブリッジの２つの信号取出端子Ｍ
、Ｎの電位差を積極的にアンバランスにする抵抗であり
、この抵抗４１．４２と感磁部４とで磁界方向検出体を
なしている。なお抵抗４１．４２は感磁部４と一体に組
込んでもよい。
９はブリッジ駆動回路をなす定電流回路を構成Ｌテ＃ｔ
）、 フＩＪッシハＩ＝（Ｗｅ−Ｖ ｓ ） ／ＩＬｔ
（る定電流Ｉで駆動される。定電流値■はｖｌあるいは
Ｒ（抵抗９ｄの抵抗値）によって決定される。
）、 フＩＪッシハＩ＝（Ｗｅ−Ｖ ｓ ） ／ＩＬｔ
（る定電流Ｉで駆動される。定電流値■はｖｌあるいは
Ｒ（抵抗９ｄの抵抗値）によって決定される。
Ｖｌを決定する抵抗９ｂあるいは９Ｃに、あるいは９ｄ
に適当な温度特性を有する抵抗を使用することで感磁性
素子４の湿度による出力変化を補償できる。
に適当な温度特性を有する抵抗を使用することで感磁性
素子４の湿度による出力変化を補償できる。
たとえば感磁性素子４の出力電圧が定電流駆動時に一１
０００ＰＰｍ／”Ｃの温度特性を持つとすると定電流値
ｌに＋１１０００ＰＰ／”Ｃの温度特性を持たせればよ
く、これはたとえばＶｃ＝５Ｖの時９ｂに１４Ω（抵抗
の温度係数＋ｉｓｏ。
０００ＰＰｍ／”Ｃの温度特性を持つとすると定電流値
ｌに＋１１０００ＰＰ／”Ｃの温度特性を持たせればよ
く、これはたとえばＶｃ＝５Ｖの時９ｂに１４Ω（抵抗
の温度係数＋ｉｓｏ。
ｐｐｍ／”ｃ）、９ ｃに１−ｓｉΩｕｔ抗のａｉｕｉ
数ＯＰＰｍ／”Ｃ）の市販品固定抵抗器を使用して達成
できる。
数ＯＰＰｍ／”Ｃ）の市販品固定抵抗器を使用して達成
できる。
さて感磁性素子４と抵抗４１．４２からなる磁界方向検
出体に上記温度補償作用をそなえた定電流Ｉを流すと、
信号取出端子Ｍ、ＮにはＳ磁部４にかかる磁界の方向θ
に応じて出力開数ｙ＝ム傷２Ｏ−４−ｎ（ム、Ｂは定数
）で表わされる電圧信号ＶＭ、ＶＮが相互に９０°の位
相すれで生じるが。
出体に上記温度補償作用をそなえた定電流Ｉを流すと、
信号取出端子Ｍ、ＮにはＳ磁部４にかかる磁界の方向θ
に応じて出力開数ｙ＝ム傷２Ｏ−４−ｎ（ム、Ｂは定数
）で表わされる電圧信号ＶＭ、ＶＮが相互に９０°の位
相すれで生じるが。
、１ブリフジの電流通路の各々に対角関係で抵抗４１゜
４２が接続してあり、その抵抗値を適宜選定することに
より、出力電圧ＶＭ 、ＶＮの関係は第８図に図示のご
とく常にＶＭ≧ＶＮである。
４２が接続してあり、その抵抗値を適宜選定することに
より、出力電圧ＶＭ 、ＶＮの関係は第８図に図示のご
とく常にＶＭ≧ＶＮである。
仁こで、単に感磁ｓ４の出力電圧ＶＭ、ＶＮをアンバラ
ンスにするには、程々の方法が考えらねるが感磁部の出
力特性であるｙ＝Ａμｓ２０十Ｂの関係を崩さないため
には、ＶＭとＶＮのアンバランス量をある程度大きくし
て、かつブリッジの２つの電流通路に流れる亀徳をほぼ
同等にするため第４図に示すように抵抗値のほぼ等しい
抵抗４１ｆ４２′をブリッジの対角関係に直列に挿入す
ることが必要である。
ンスにするには、程々の方法が考えらねるが感磁部の出
力特性であるｙ＝Ａμｓ２０十Ｂの関係を崩さないため
には、ＶＭとＶＮのアンバランス量をある程度大きくし
て、かつブリッジの２つの電流通路に流れる亀徳をほぼ
同等にするため第４図に示すように抵抗値のほぼ等しい
抵抗４１ｆ４２′をブリッジの対角関係に直列に挿入す
ることが必要である。
しかしこの方式は６端子構成の感磁性素子が必要である
ため、一般に使われている４端子構成の素子を使用して
、かつ端子Ｍ、Ｈの電位差を後述の目的により積極的に
アンバランスさせるためには第２図の様にするのがよい
。
ため、一般に使われている４端子構成の素子を使用して
、かつ端子Ｍ、Ｈの電位差を後述の目的により積極的に
アンバランスさせるためには第２図の様にするのがよい
。
仁の場合アンバランス抵抗によって出力１＆ＥＥＥが理
論的出力関数ｙ ＝ Ａ ｃｏｓ ２Ｉ −）−Ｂから
ずねる。このひすみ量は以下の様に定量できる。第２図
において、抵抗４ ’ ＊ ４ ｄの抵抗値はそれぞれ
Ｒ４ａ ＝ Ｒｆｓｉｎ”θ十Ｒ／ ｃｏｓ ”θＲ４
ｄ＝ｌＬま傷２θ十Ｒ７釧２θ とあられされる。これはＶｏｉｇＬ−Ｔｈｏｍｓｏｎの
式として公知である。ここで、Ｒよ１氏〆はそれぞれ電
流と磁化方向が垂直、平行な時のＩｓ磁性抵抗の抵抗値
である。これらにより端子Ｍ、Ｎ聞の電位差ＶＭＮは抵
抗４１の抵抗値をｆｉｎとすると。
論的出力関数ｙ ＝ Ａ ｃｏｓ ２Ｉ −）−Ｂから
ずねる。このひすみ量は以下の様に定量できる。第２図
において、抵抗４ ’ ＊ ４ ｄの抵抗値はそれぞれ
Ｒ４ａ ＝ Ｒｆｓｉｎ”θ十Ｒ／ ｃｏｓ ”θＲ４
ｄ＝ｌＬま傷２θ十Ｒ７釧２θ とあられされる。これはＶｏｉｇＬ−Ｔｈｏｍｓｏｎの
式として公知である。ここで、Ｒよ１氏〆はそれぞれ電
流と磁化方向が垂直、平行な時のＩｓ磁性抵抗の抵抗値
である。これらにより端子Ｍ、Ｎ聞の電位差ＶＭＮは抵
抗４１の抵抗値をｆｉｎとすると。
ＶＭＮ＝−（Ｒ４ｄ−罰１Ｉｎ）
である。たとえは一般的と思われる値Ｒ工＝４７ｏΩ。
ｋ／＝４９０Ω、Ｒｎ＝＝１０にΩを代入シテ計算する
と、ＲＢ：＝＆ｌ（無限大）ＷＪの理想的な出力関数ｙ
＝ムａｓ２０＋Ｂからのひずみ率△ｙ（＝０”−７）／
Ａ）は最悪で約０・０４％である。ここでｙ′はアンバ
ランス抵抗Ｒｎ＝１０にΩとしだ場合の出力電圧であり
、ムおよびＢはＲＢの値によって変化するが後述の信号
処理回路で補正可能である。ひずみ率△ｙの計算はｙを
７（０＝０’）＝ｙ’＜ｅ＝ｏ°）、ＴＣ０＝９０ ’
）＝ｙ’（０＝９０°）となる様にム、Ｂを調整して
行なった。
と、ＲＢ：＝＆ｌ（無限大）ＷＪの理想的な出力関数ｙ
＝ムａｓ２０＋Ｂからのひずみ率△ｙ（＝０”−７）／
Ａ）は最悪で約０・０４％である。ここでｙ′はアンバ
ランス抵抗Ｒｎ＝１０にΩとしだ場合の出力電圧であり
、ムおよびＢはＲＢの値によって変化するが後述の信号
処理回路で補正可能である。ひずみ率△ｙの計算はｙを
７（０＝０’）＝ｙ’＜ｅ＝ｏ°）、ＴＣ０＝９０ ’
）＝ｙ’（０＝９０°）となる様にム、Ｂを調整して
行なった。
これによってブリッジに並列にアンバランス抵抗を挿入
する本構成によ、っても実用上十分な精度を保ちえるこ
とがわかる。
する本構成によ、っても実用上十分な精度を保ちえるこ
とがわかる。
感磁部４の信号取出端子Ｍ、Ｎ間に生じる電位差を増幅
する信号増幅ｌ路は、演算増幅器７１゜抵抗７ｂおよび
ＮＰＮトランジスタ７ｃからなる電圧−電流変換回路７
と、演算増幅器＆”ｅ抵抗ａｂ、ｇｃおよび基準電圧源
８ｄからなる電流−電圧変換回路８とで構成しである。
する信号増幅ｌ路は、演算増幅器７１゜抵抗７ｂおよび
ＮＰＮトランジスタ７ｃからなる電圧−電流変換回路７
と、演算増幅器＆”ｅ抵抗ａｂ、ｇｃおよび基準電圧源
８ｄからなる電流−電圧変換回路８とで構成しである。
電圧−電流変換回Ｉｓ７においては、端子麓が増幅器７
畠の非反転入力端子（ト）に接続され、端子Ｎが抵抗７
ｂを介して増−６７ｍの反転入力端子←）に接続されて
おり・抵抗７ｂの絢端にはＶＭ−ＶＮの電圧が印加され
る。ここで増幅！１７畠は反転入力端子（ハ）と非反転
入力端子とをほぼ同電位にするので、抵抗７ｂを流れる
電流１１は感磁部４の信号取出端子間の差電圧に比例し
、抵抗７ｂの抵抗値をＲｓとすれは。
畠の非反転入力端子（ト）に接続され、端子Ｎが抵抗７
ｂを介して増−６７ｍの反転入力端子←）に接続されて
おり・抵抗７ｂの絢端にはＶＭ−ＶＮの電圧が印加され
る。ここで増幅！１７畠は反転入力端子（ハ）と非反転
入力端子とをほぼ同電位にするので、抵抗７ｂを流れる
電流１１は感磁部４の信号取出端子間の差電圧に比例し
、抵抗７ｂの抵抗値をＲｓとすれは。
１１＝（ＶＭ−ＶＮ）／Ｒ１−−−−−−−−−（１）
となる。そして、この実施例では抵抗４１．４２により
ＶＭ≧ＶＮとしであるから、トの電流１１は常に演算増
幅器７ａの反転入力端子（ハ）から感磁一部４の信号取
出端子Ｎに向って流れる。一般に演算増幅器の入力イン
ピーダンスは大きいので、この電流１１はほとんどＮＰ
Ｎ（ランジスタフｃのコレクタからエミッタを通じて供
給される。そこでこのＮＰＮ）ランジスタフｃの電流増
幅率を大きくしておくと（通常のトランジスタが有する
増幅率６０〜１Ｏ−０程度でよい）、トランジスタ７ｃ
のベース電流Ｉｏｐはコレクタ電流Ｉｃよりはるかに小
さいから、電流Ｉｔは。
となる。そして、この実施例では抵抗４１．４２により
ＶＭ≧ＶＮとしであるから、トの電流１１は常に演算増
幅器７ａの反転入力端子（ハ）から感磁一部４の信号取
出端子Ｎに向って流れる。一般に演算増幅器の入力イン
ピーダンスは大きいので、この電流１１はほとんどＮＰ
Ｎ（ランジスタフｃのコレクタからエミッタを通じて供
給される。そこでこのＮＰＮ）ランジスタフｃの電流増
幅率を大きくしておくと（通常のトランジスタが有する
増幅率６０〜１Ｏ−０程度でよい）、トランジスタ７ｃ
のベース電流Ｉｏｐはコレクタ電流Ｉｃよりはるかに小
さいから、電流Ｉｔは。
■）
となる。
一方、電流−電圧変換回路８をなす演算増幅器８ａの反
転入力端子←）はＮＰＮトランジスタ７Ｃのコレクタに
接続され、また非反転入力端子（ト）には基準電圧＠３
ｄが接続され一定の基準電圧Ｖｒｅｆか印加される。そ
して、増幅器８ａの反転入力端子Ｈと非反転入力端子（
ト）とほぼ同電位になるので出力電圧Ｖｏは抵抗８Ｃの
抵抗値をＲ２とすればＶｏ＝Ｖｒｅｆ−ＲＩＩＸＩｌｌ
川・・・・・・（８）となる。しかして、帰還抵抗
８Ｃを流れる電流Ｉｔは前記コレクタ抵抗８ｂを通じて
供給され、前記コレクタ電［Ｉｃおよびコレクタ抵抗８
ｂを流れる電流Ｉｇとの間に次の関係を有する。
転入力端子←）はＮＰＮトランジスタ７Ｃのコレクタに
接続され、また非反転入力端子（ト）には基準電圧＠３
ｄが接続され一定の基準電圧Ｖｒｅｆか印加される。そ
して、増幅器８ａの反転入力端子Ｈと非反転入力端子（
ト）とほぼ同電位になるので出力電圧Ｖｏは抵抗８Ｃの
抵抗値をＲ２とすればＶｏ＝Ｖｒｅｆ−ＲＩＩＸＩｌｌ
川・・・・・・（８）となる。しかして、帰還抵抗
８Ｃを流れる電流Ｉｔは前記コレクタ抵抗８ｂを通じて
供給され、前記コレクタ電［Ｉｃおよびコレクタ抵抗８
ｂを流れる電流Ｉｇとの間に次の関係を有する。
■意＝ Ｉ ｓ −Ｉ ｃ ・・・・・・・・・ （
４）従って、電流Ｉｓは、前記（１） 、 （２＞式に
より（４）式を変形して。
４）従って、電流Ｉｓは、前記（１） 、 （２＞式に
より（４）式を変形して。
Ｉ 怠＝ （Ｗｅ−Ｖ ｒｅｆ ）／ｌ１ｌｓ −（Ｖ
Ｍ−ＶＮ ）／Ｒ１・・・・・・・−・ （６） と表わされる。なお、Ｒｓは抵抗８ｂの抵抗値である。
Ｍ−ＶＮ ）／Ｒ１・・・・・・・−・ （６） と表わされる。なお、Ｒｓは抵抗８ｂの抵抗値である。
よって、出力電圧■０は（５）式を（８）式に代入して
。
。
ＶＱ＝（ＶＭ−ＶＮ） ・ＲＥ／Ｒｔ ＋Ｖ ｒｅｆ−
（ＶＣ−Ｖ ｒｅｆ ）−Ｒｇ／Ｒｓ・・・・・・・・
・ （６） と表わされる。この（６）式より明らかなように、抵抗
８Ｃの抵抗値Ｒ２を固定値とすると、抵抗７ｂの抵抗値
Ｒ１によりブリッジの出力電圧信号ＶＭ−ＶＮに対する
出力電圧Ｖｏの増幅利得（ゲイン）が規定され、また抵
抗′８ｂの抵抗値Ｒｓにより零点（オフセット）が規定
される。また基準電圧Ｖ ｒｅｆによっても零点が規定
される。かくして。
（ＶＣ−Ｖ ｒｅｆ ）−Ｒｇ／Ｒｓ・・・・・・・・
・ （６） と表わされる。この（６）式より明らかなように、抵抗
８Ｃの抵抗値Ｒ２を固定値とすると、抵抗７ｂの抵抗値
Ｒ１によりブリッジの出力電圧信号ＶＭ−ＶＮに対する
出力電圧Ｖｏの増幅利得（ゲイン）が規定され、また抵
抗′８ｂの抵抗値Ｒｓにより零点（オフセット）が規定
される。また基準電圧Ｖ ｒｅｆによっても零点が規定
される。かくして。
抵抗７ｂの値を変えることにより増幅利得を、抵抗８ｂ
の値もしくは基準電圧Ｖ ｒｅｆを変えることにより零
点を各々独立して調整することができる。
の値もしくは基準電圧Ｖ ｒｅｆを変えることにより零
点を各々独立して調整することができる。
基準電圧Ｖ ｒｅｆを感電電圧Ｖｃを分圧抵抗（図示せ
ず）によって分圧して得る場合には、その抵抗値の少な
くとも一方を変えることによって零点を調整できる。
ず）によって分圧して得る場合には、その抵抗値の少な
くとも一方を変えることによって零点を調整できる。
もし、端子Ｎから増幅器７ａに流れる電流を確実になく
す場合には、端子Ｎに生じる電圧信号を抵抗７ｂと図示
しない電圧フォロワ回路とを介して増幅器７ａに入力す
るのが好ましい。
す場合には、端子Ｎに生じる電圧信号を抵抗７ｂと図示
しない電圧フォロワ回路とを介して増幅器７ａに入力す
るのが好ましい。
感磁部および増幅回路の零点の湿度補償をする場合には
、トランジスタ７Ｃのエミッタとアースとの間に破線で
図示する抵抗７ｄを接続してもよい。これにより、抵抗
７ｄの両端間の電圧は信号取出端子Ｍの電圧信号ＶＭに
ほぼ等しくなるので。
、トランジスタ７Ｃのエミッタとアースとの間に破線で
図示する抵抗７ｄを接続してもよい。これにより、抵抗
７ｄの両端間の電圧は信号取出端子Ｍの電圧信号ＶＭに
ほぼ等しくなるので。
電圧信号ＶＭが変化すると抵抗７ｂを通る電流１１とと
もに抵抗７ｄを通る電流Ｉ４も変化する。、この電流１
４の変化は電流Ｉｃの１つの成分として加えられ前記（
４）式に示すごとく、電流１４の増加は電流Ｉｔの減少
、従って出力電圧Ｖｏを上昇させる方向に作用する。か
くして、抵抗７ｄを適当な抵抗値に選ぶことにより電圧
信号ＶＭが環境温度に応じて例えば増加すると、その分
だけ抵抗７ｄを流れる電流Ｉ４が増加することによって
、電流Ｉ！の変化として現われるのを相殺することがで
きるのである。
もに抵抗７ｄを通る電流Ｉ４も変化する。、この電流１
４の変化は電流Ｉｃの１つの成分として加えられ前記（
４）式に示すごとく、電流１４の増加は電流Ｉｔの減少
、従って出力電圧Ｖｏを上昇させる方向に作用する。か
くして、抵抗７ｄを適当な抵抗値に選ぶことにより電圧
信号ＶＭが環境温度に応じて例えば増加すると、その分
だけ抵抗７ｄを流れる電流Ｉ４が増加することによって
、電流Ｉ！の変化として現われるのを相殺することがで
きるのである。
なお、上述した実施例の場合、ＶＭ≧ｖＮとなるよう抵
抗４１．４２を挿入したが、第５図に示すように逆の対
角関係に抵抗値のほぼ等しい抵抗４８．４４を挿入した
場合はＶＭ＜ＶＮとなるが。
抗４１．４２を挿入したが、第５図に示すように逆の対
角関係に抵抗値のほぼ等しい抵抗４８．４４を挿入した
場合はＶＭ＜ＶＮとなるが。
この場合は７ＣのトランジスタをＰＮＰ ）、ランジス
タとし、ａ抗ｓｂをトランジスタ７Ｃのコレクターアー
ス聞に接続すれば前述の実施例と同様の機能が得られる
。またトランジスタ７Ｃとしてダーリントントランジス
タを用いて大きな電流増幅率を得るようにしてもよい。
タとし、ａ抗ｓｂをトランジスタ７Ｃのコレクターアー
ス聞に接続すれば前述の実施例と同様の機能が得られる
。またトランジスタ７Ｃとしてダーリントントランジス
タを用いて大きな電流増幅率を得るようにしてもよい。
また前述の実施例ではｌ１１ｍ都４が磁界内を回転する
ようにしたか、磁界を生じる磁石５を回転可能にし、
ＩＩ＆１ｌＳ４を固定的に設置するようにしてもよい。
ようにしたか、磁界を生じる磁石５を回転可能にし、
ＩＩ＆１ｌＳ４を固定的に設置するようにしてもよい。
以上述べたように本発明においては、磁界の方向を検出
するブリッジ構成の感磁性素子と、上記ブリッジの２つ
の信号取出端子の電位のうち一方の電位を他方の電位以
上に強ＩＩＩＩｊ的に大きくする手段とにより、信号取
出端子に生じる電圧信号の正負極性を一定にしかつ感磁
部の出力特性を損うことがないようにし、増幅利得と零
点とを独立に変化させることができる直流増幅回路と組
合せることにより、Ｓ磁性素子の特性のバラツキにも容
易に出力をｉＩｉ整することができる回転角検出装置を
得ることができ、さらに磁界方向検出体の出力電圧の温
度による変化を補償しているから、自動車のように湿度
変化が激しい環境下であっても磁界方向検出体の出力電
圧を変化させることなく十分実用的なものとすることが
できるという優れた効果がある。
するブリッジ構成の感磁性素子と、上記ブリッジの２つ
の信号取出端子の電位のうち一方の電位を他方の電位以
上に強ＩＩＩＩｊ的に大きくする手段とにより、信号取
出端子に生じる電圧信号の正負極性を一定にしかつ感磁
部の出力特性を損うことがないようにし、増幅利得と零
点とを独立に変化させることができる直流増幅回路と組
合せることにより、Ｓ磁性素子の特性のバラツキにも容
易に出力をｉＩｉ整することができる回転角検出装置を
得ることができ、さらに磁界方向検出体の出力電圧の温
度による変化を補償しているから、自動車のように湿度
変化が激しい環境下であっても磁界方向検出体の出力電
圧を変化させることなく十分実用的なものとすることが
できるという優れた効果がある。
第１図は本発明になる回転角検出装置を適用した弁開度
測定装置の例を示す構成内、第２図は本発明になる回転
角検出装置の一実施例を示す電気結線図、第８図は回転
角に対する検出体の出力電圧信号を示す特性図、第４図
、第５図は本発明になる１転角検出装置の他の実施例を
示す電気結線図である。 １−・・空気通路、２・・・弁、８・・・回転軸、４・
・・感磁部ｅ ４ａ１４ｂｔ４ｅ？４ｄ・・・ブリッジ
に配列された感磁性素子、５−・磁界源をなす永久磁石
、７゜８・・・増幅回路をなす電圧−電流変換回路と電
流−電圧変換回路ｔ ７ ａｔ ８ ’・・・演算増幅
器、７ｂ。 ８ｂ、８Ｃ・・・抵抗ｔ７Ｃ斗ランジスタ、３ｄ・・・
基準電圧源、４１，４２，４１１．４４・・・感磁１１
１４とで磁界方向検出体をなす抵抗、Ｍ、Ｎ・・・信号
取出端子、９・・・ブリッジ駆動回路をなす定電流回路
。 ９＆・・・演算増幅器＊ ９ ｂ＋ ９ ’ ｅ ９
ｄ・・−抵抗。 代理人弁理士 岡 部 隆 １Ｂ１ 図 ｊ１３ 図
測定装置の例を示す構成内、第２図は本発明になる回転
角検出装置の一実施例を示す電気結線図、第８図は回転
角に対する検出体の出力電圧信号を示す特性図、第４図
、第５図は本発明になる１転角検出装置の他の実施例を
示す電気結線図である。 １−・・空気通路、２・・・弁、８・・・回転軸、４・
・・感磁部ｅ ４ａ１４ｂｔ４ｅ？４ｄ・・・ブリッジ
に配列された感磁性素子、５−・磁界源をなす永久磁石
、７゜８・・・増幅回路をなす電圧−電流変換回路と電
流−電圧変換回路ｔ ７ ａｔ ８ ’・・・演算増幅
器、７ｂ。 ８ｂ、８Ｃ・・・抵抗ｔ７Ｃ斗ランジスタ、３ｄ・・・
基準電圧源、４１，４２，４１１．４４・・・感磁１１
１４とで磁界方向検出体をなす抵抗、Ｍ、Ｎ・・・信号
取出端子、９・・・ブリッジ駆動回路をなす定電流回路
。 ９＆・・・演算増幅器＊ ９ ｂ＋ ９ ’ ｅ ９
ｄ・・−抵抗。 代理人弁理士 岡 部 隆 １Ｂ１ 図 ｊ１３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、磁界の方向によって抵抗値が変化するＳ磁性素子が
ブリッジに配列され、このブリッジの２つの信号取出端
子の電位のうち一方の電位を他方の電位以上に強制的に
大きくする手段を有し。 ブリッジの２つの信号取出端子間に感磁性素子の抵抗値
に応じかつ方向の一定な電位差を生じる磁界方向検出体
と、この磁界方向検出体の少なくとも前記ブリフジ部を
磁界ＩＩ＜！：の関で検出すべき回転角に応じて相対的
に回転させる手段と、前記ブリフジ部を駆動し、かつ前
記磁界方向検出体の出力電圧の温度による変化を補償す
る機能を有するブリッジ駆動回路と、前記磁界方向検出
体の前記信号取出端子間に生じる電位差を一定の正負方
向に増幅する増幅回路とを備え、かつこの増幅回路は増
幅利得を零点とを独立に調整できる差動増幅回路より構
成されていることを特徴とする回転角検出装置。 ２、前記差動増幅回路が、増幅利得の調整可能な電圧−
電流変換ｌ路と、零点の調整可能な電流電圧変換回路と
より構成されていることを特徴とする特許請求の範囲９
１項に記載の回転角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12424181A JPS5826215A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12424181A JPS5826215A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 回転角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826215A true JPS5826215A (ja) | 1983-02-16 |
Family
ID=14880454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12424181A Pending JPS5826215A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826215A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186614A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-05-02 | 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 | 磁気抵抗差動センサ装置 |
| JPH01152208U (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-20 | ||
| JPH01265113A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-23 | Japan Servo Co Ltd | 磁気エンコーダ |
| JPH01270613A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Hitachi Ltd | 磁気的に位置や速度を検出する装置 |
-
1981
- 1981-08-07 JP JP12424181A patent/JPS5826215A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186614A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-05-02 | 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 | 磁気抵抗差動センサ装置 |
| JPH01152208U (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-20 | ||
| JPH01265113A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-23 | Japan Servo Co Ltd | 磁気エンコーダ |
| JPH01270613A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Hitachi Ltd | 磁気的に位置や速度を検出する装置 |
| JP2685489B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1997-12-03 | 株式会社日立製作所 | 磁気的に位置や速度を検出する装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4359685A (en) | Magneto-resistance type contactless rotational angle detecting apparatus | |
| JP2574659B2 (ja) | 高出力電圧スイングを有する温度補償された磁気抵抗センサ回路 | |
| US4872339A (en) | Mass flow meter | |
| GB2307749A (en) | Compensation for temperature influence in sensing means | |
| JP3421245B2 (ja) | 発熱抵抗体式空気流量測定装置 | |
| JPS5826215A (ja) | 回転角検出装置 | |
| JPS5935109A (ja) | 熱式流量計 | |
| JP5126536B2 (ja) | 磁気比例式電流センサのゲイン調整方法 | |
| JP3989131B2 (ja) | 物理量検出素子の駆動回路及び回転角度センサ | |
| JPS608729B2 (ja) | 回転角検出装置 | |
| JP2000018989A (ja) | レシオメトリック出力型発熱抵抗体式空気流量計 | |
| US6810745B2 (en) | Temperature dependent sensitivity compensation structure of sensor | |
| JPH0618540A (ja) | 風速センサ | |
| US6334359B1 (en) | Thermal-type flowmeter for detecting flow rate of fluid | |
| JPH08226862A (ja) | センサおよび該センサにおける測定範囲変動を温度補償する方法 | |
| JP3675721B2 (ja) | 熱式空気流量計 | |
| JPS5844330Y2 (ja) | 駆動回路 | |
| JPS6046641B2 (ja) | 回転角検出装置 | |
| JP3684691B2 (ja) | 温度特性補償回路及び該温度特性補償回路を用いた磁電変換素子の駆動装置 | |
| JPS6361961A (ja) | 電流検出器 | |
| JPS6122908B2 (ja) | ||
| JPH0645853Y2 (ja) | 原点信号検出装置 | |
| JPH03165281A (ja) | センサ回路 | |
| JPH0633375Y2 (ja) | 感熱式流量センサ | |
| JPH0520979Y2 (ja) |