JPS5836965Y2 - 磁性体検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、磁性体特に歯車状の回転磁性体の回転数を検
出する磁性体検出装置に関する。

従来第１図に示すように棒磁石１上に特性のそろった２
個の磁気抵抗素子Ｍ１９Ｍ２を配置し、これに近接して
軟磁性歯車３を回転させ、歯車３の歯が磁気抵抗素子Ｍ
１ 、Ｍ２に与える磁界の変化を検出して歯車３の回
転数を知る方法が提案されている。

かかる検出装置の回路は、第２図に示すごとくである。

すなわち４は、磁気抵抗素子Ｍ１９Ｍ２と並列に接続さ
れ、前記素子Ｍ１２Ｍ２中間点出力が第１人カニ、マタ
電源Ｖｃｃ （約５Ｖ）を、抵抗ｒ１．ｒ２で分割した
基準電圧信号が第２人力に加えられる比較器である。

このような構成であれば、歯車３が回転するにしたがっ
て、素子Ｍ １ 、Ｍ２２間点電位が変化し、比較器４
からは、歯数に対応したパルス信号Ｖｏｕｔが出力され
る。

上記構成の検出装置では歯車が逆転してもパルスを発生
するため、逆転回数はカウンタから減算する必要がある
。

この逆回転を検出する方法として２個の検出装置を適当
に配置し、両装置から９０゜の位相差を有するパルスを
発生させ、位相差弁別回路を通してアップダウンカウン
タに入力する方法がある。

しかしこの方法では２つの検出装置を出力パルスが９０
°位相差を有するよう位置決めしなければならず、この
位置合せが比較的離しいこと、および磁気抵抗特性のそ
ろった４個の磁気抵抗素子が必要であること等、実用化
に際し困難な問題があった。

本考案は、上述の欠点を解決したもので、以下第３図な
いし第６図を用いて一実施例を説明する。

第３図は、磁石１上に絶縁基板５を介して配置された３
個の磁気抵抗素子Ｍ工、Ｍ２ 、Ｍ３の配列状態を示し
、左側から、第１．第３、第２磁気抵抗素子Ｍ１．Ｍ３
、Ｍ２の順に配列されている。

尚矢印Ａ、Ｂは前記同様磁気抵抗素子近傍を回転する歯
車３の回転方向を示す。

第４図は回路図を示し６，７は、それぞれ第１．第２検
出装置で、ともに電源端子８，９間に並列接続され、端
子８には電源電圧Ｖｃｃ （約５Ｖ）が印加され、他の
端子９は接地されている。

第１検出装置６は、第１．第２磁気抵抗素子Ｍ１．Ｍ２
と、画素子Ｍ １． Ｍ２２間点１６出力が第１人力に
加えられる比較器１０を有しＳｌはこの比較器１０の出
力端子である。

比較器１０の第２人力には抵抗ｒ１．ｒ２で分圧された
電源電圧が基準電圧として入力される。

比較器１０の第２人力と出力端子Ｓ１との間に介挿され
た抵抗ｒ３は、比較器１０にヒステリシス特性を付与す
るもので、比較器１０に出力がＬレベルのときは第２人
力への電圧を僅か低しく、出力がＨレベルのときは基準
電圧を僅か高くする。

またｒ４は比較器１０の出力端子Ｓ１と電源端子８との
間に接続された抵抗である。

第２検出装置７は、電源端子８，９間に、前記第１検出
装置６と並列に接続されている。

この第２検出装置７は、電源端子８．９間に直列接続さ
れた抵抗Ｒおよび第３磁気抵抗素子Ｍ３と、この中間点
１７出力が加えられるシュミットトリガ回路１１を有し
ている。

このシュミットトリガ回路１１は、前記中間点１７出力
信号を波形整形するものであり、出力端子Ｓ２を有する
。

１２は、端子Ｓ１からの信号がモード入力に、また端子
Ｓ２からの信号がクロック入力に加えられるアップダウ
ンカウンタで゛出力端子１３を有している。

次に第５図を用いて動作を説明する。

第５図波形信号ａ、ｌ）は、それぞれ第２検出装置７の
出力端子Ｓ２出力信号および第１検出装置６の出力端子
Ｓ０出力信号を示し、信号ａは正逆総回転数信号、信号
すは回転モード信号である。

この波形図はＡ方向へ回転していた歯車３が速度をおと
しそして停止した後、Ｂ方向へ逆回転し始めた場合を示
す。

歯車３のＡ方向回転では、まず第１磁気抵抗素子Ｍ１の
抵抗値が増し、第１．第２磁気抵抗素子Ｍ１９Ｍ２中間
点１６出力が下り比較器１０の第１人力信号■−は閾値
■十以下となり回転モード信号すは、Ｈレベルとなる。

続いて歯車３の通過により素子Ｍ１の抵抗値が低下し、
前記中間点１６出力の電位は上昇し、もとの状態に戻る
が、比較器１０のヒステリシス特性のため信号■−は閾
値■＋を越けない。

それ数回転モード信号すは、Ｈレベルを維持する。

次に第３磁気抵抗素子Ｍ３の抵抗値が増加し、続いて減
少すると、シュミットトリガ回路１１の出力Ｓ２に、１
個の負パルス信号を発生する。

次に第２磁気抵抗素子Ｍ２の抵抗値が増大し、第１、第
２画素子中間点の電位が上昇し、閾値Ｖ＋を越えると、
回転モード信号すは、Ｌレベルになる。

その後、第２磁気抵抗素子Ｍ２の抵抗値は減少し、中間
点１６電位は下るが、閾値■＋を越えて低下しないため
回転モード信号すは、Ｌレベルを維持している。

こうして一個の歯車の検出が終了する。この場合回転数
信号ａの立上り時は、図中破線矢印で示すごとく、回転
モード信号すのＨレベルに一致する。

これに対し、歯車３が逆回転（Ｂ方向回転）した場合は
、回転数信号ａの立上り時は、回転モード信号すのＬレ
ベルに一致する。

したがってこれら回転数信号ａおよび回転モード信号す
をアップダウンカウンタ１２のクロック端子およびモー
ド端子にそれぞれ入力することにより正回転数信号のみ
端子１３から取り出され歯車３の回転量と回転方向を知
ることができる。

第６図は、３個の磁気抵抗素子Ｍｔ 、Ｍ２ 、Ｍ３と
抵抗Ｒを絶縁基板５上に一体形成した具体例を示し、各
素子Ｍｉ 、Ｍ２ 、Ｍ３はＩｎＳｂ 、ＩｎＡｓ等の
高移動度半導体よりなる素子本体１４および、この素子
本体１４上において電流路に直角に多数設けられた銅、
インジウム等の金属バー１５．１５・・・・・・にて構
成される。

８，９．１６は引出電極端子である。以上の説明るよう
に本考案磁性体検出装置によれば、磁気抵抗素子は３個
で済み、従来４個の素子を使用していたものに比し、コ
スト低下が可能となるとともに、位相判別回路が不要で
直接アップダウンカウンタに入力できるため装置全体の
構成が簡単となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例動作を説明するための概略図、第２図は
同例回路図、第３図は本考案−実施例の素子配列を示す
概略図、第４図は、同例回路図、第５図は同側動作を説
明するための信号波形図、第６図は同側素子の具体的構
成を示す平面図である。 Ｍ、、Ｍ２９Ｍ３・・・・・・磁気抵抗素子、１・・・
・・・磁石、３・・・・・・歯車、４，１０・・・・・
・比較器、６・・・・・・第１検出装置、７・・・・・
・第２検出装置、１１・・・・・・シュミットトリガ回
路１２・・・・・・アップダウンカウンタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１、第２磁気抵抗素子の直列回路、該直列回路と並列
   接続された抵抗及び第３磁気抵抗素子の直列回路、上記
   第１、第２磁気抵抗素子接続点電位信号を一人力とし、
   基準電位信号を他の入力とする比較手段、上記抵抗及び
   第３磁気抵抗素子接続点電位信号を入力とするシュミッ
   トトリガ回路、該シュミットトリガ回路出力をクロック
   信号とし、かつ上記比較手段出力を計数モード切換信号
   として入力するアップダウンカウンタを備え、上記第１
   ないし第３磁気抵抗素子は被検体移動方向に配列されて
   なり、かつ上記第３磁気抵抗素子は、第１、第２磁気抵
   抗素子間に位置されてなる磁性体検出装置。