JPS5879113A - 回転検出装置 - Google Patents
回転検出装置Info
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- JPS5879113A JPS5879113A JP17796381A JP17796381A JPS5879113A JP S5879113 A JPS5879113 A JP S5879113A JP 17796381 A JP17796381 A JP 17796381A JP 17796381 A JP17796381 A JP 17796381A JP S5879113 A JPS5879113 A JP S5879113A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- thin film
- rotation
- rotor
- magnet
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- 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
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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
- G01D5/145—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 influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (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】
本発明はプランレスモータの回転角または回転数を検出
する回転検出装置に関する。
する回転検出装置に関する。
例えばVTRのキャノゾスタンモータでは、その回転速
度を高精度で制御するためにモータ1回転で数100回
のパルス信号が心安である。このため第1図および第2
図に示すように、回転軸1に支持体2を介して回転力を
得るための主磁石(永久磁石)3命取りイ」け、フェラ
イトマグネット石粉全分散させたプラスチック磁石に多
数の着磁を施して形成した回転検出用信号磁A1(見、
丁信号用磁石という)4を外周部に取f=jけてロータ
を構成し、信号用磁石4からの磁界により出力が得ら扛
るように信号用磁石4に近接して音響用に使用するリン
グコイル形の磁気テープ再生ヘッド(磁気ヘッド)5を
#き、第3図に示す出力を得てモータ回転時のロータの
回転速度を検出するとともにモータの回転制御を行い、
高精度の回転を得る構造としている、。
度を高精度で制御するためにモータ1回転で数100回
のパルス信号が心安である。このため第1図および第2
図に示すように、回転軸1に支持体2を介して回転力を
得るための主磁石(永久磁石)3命取りイ」け、フェラ
イトマグネット石粉全分散させたプラスチック磁石に多
数の着磁を施して形成した回転検出用信号磁A1(見、
丁信号用磁石という)4を外周部に取f=jけてロータ
を構成し、信号用磁石4からの磁界により出力が得ら扛
るように信号用磁石4に近接して音響用に使用するリン
グコイル形の磁気テープ再生ヘッド(磁気ヘッド)5を
#き、第3図に示す出力を得てモータ回転時のロータの
回転速度を検出するとともにモータの回転制御を行い、
高精度の回転を得る構造としている、。
しかしコイルを使ったー気蒋尋形の磁気ヘッド5は回転
速度により出力電圧が変化するので、VloRのように
2時間,6時間,早送す111生など大幅に回転速度が
変化すると低電ヘッド6の出力電圧も大幅に変化してモ
ータの回転制憫1の信号処理が複雑になるという欠点が
あった。
速度により出力電圧が変化するので、VloRのように
2時間,6時間,早送す111生など大幅に回転速度が
変化すると低電ヘッド6の出力電圧も大幅に変化してモ
ータの回転制憫1の信号処理が複雑になるという欠点が
あった。
不発明は以上の欠点全除去し、モータの回転速度か変化
し7ても111力市川の変化しに′い回11!I、(0
τ出装置を提供することヲ1」的とする。
し7ても111力市川の変化しに′い回11!I、(0
τ出装置を提供することヲ1」的とする。
この目的を達成するために本発明C:1、間隔Tで並置
した磁Wにより抵抗値の変化する磁気異方性効果を有す
る一対の薄膜磁気JIEJ>’+:素r素上−の一対の
薄膜磁気抵抗素子にバイアス磁’/)!?i・りえるバ
イアス低面とを備え、ロータの夕1周面Vこ略間隔T
4jjに配列した信号用磁イiに前記−★゛・1の1.
’11膜(]%気抵抗素子を対向させて配置し、信−1
,3月1圃イ1のfia ’/1−に」:る49膜磁気
抵抗素子の抵抗値変化V(基つきロータの回転角または
回転数を検出するよつに(1゛1°j成(7たものであ
る。
した磁Wにより抵抗値の変化する磁気異方性効果を有す
る一対の薄膜磁気JIEJ>’+:素r素上−の一対の
薄膜磁気抵抗素子にバイアス磁’/)!?i・りえるバ
イアス低面とを備え、ロータの夕1周面Vこ略間隔T
4jjに配列した信号用磁イiに前記−★゛・1の1.
’11膜(]%気抵抗素子を対向させて配置し、信−1
,3月1圃イ1のfia ’/1−に」:る49膜磁気
抵抗素子の抵抗値変化V(基つきロータの回転角または
回転数を検出するよつに(1゛1°j成(7たものであ
る。
以下、本発明の実施例について第4図〜第11図を用い
て説明する。
て説明する。
本発明における一実が11例の回11バ倹11f装置を
第4図に示す。図において、6にガラス板などの絶縁板
、7d、この絶縁板6上に形成さ]′また金用助膜で、
信号用磁石の磁Wl・倹11゛1する一対の感知部(l
(1♂膜磁気抵抗素子)8△、88とW’aニーr’
FilS9 △+ 9 B +9Gよりなる。この金属
薄)模7id:NiFe合金。
第4図に示す。図において、6にガラス板などの絶縁板
、7d、この絶縁板6上に形成さ]′また金用助膜で、
信号用磁石の磁Wl・倹11゛1する一対の感知部(l
(1♂膜磁気抵抗素子)8△、88とW’aニーr’
FilS9 △+ 9 B +9Gよりなる。この金属
薄)模7id:NiFe合金。
NIGo合金なとの磁Wにより抵抗値の変化する磁気異
方性効果をイjする月利を用い、真空蒸着法などにより
絶縁板6上に形成した後、所定の形状にエノナングした
ものである。
方性効果をイjする月利を用い、真空蒸着法などにより
絶縁板6上に形成した後、所定の形状にエノナングした
ものである。
薄膜磁気抵抗素子である感知部8A188の間隔T(d
第5図に示すように、ロータの外周向にN(駈S極交互
に配列された信号用磁石4の配列間隔T (=信号用磁
イー14の着磁時の記録t]長λの半分)と同じ間隔に
(〜ている。1盛知部8A 、 8B kj一端が端
子9A19Bに接続され、他端目−共通端(−9cに接
続される。10は感知部8ム+8nに矢印A方向(感知
部8ム188の長手方向と直交する方向)にバイアス磁
界を乃えるバイアス(必イ1で、絶縁基板6の下向に貼
イー・1されている。このようにして構成さnだ回転検
出装置C第5図に示すように信号用磁オj4に近接・対
向させて配置する。
第5図に示すように、ロータの外周向にN(駈S極交互
に配列された信号用磁石4の配列間隔T (=信号用磁
イー14の着磁時の記録t]長λの半分)と同じ間隔に
(〜ている。1盛知部8A 、 8B kj一端が端
子9A19Bに接続され、他端目−共通端(−9cに接
続される。10は感知部8ム+8nに矢印A方向(感知
部8ム188の長手方向と直交する方向)にバイアス磁
界を乃えるバイアス(必イ1で、絶縁基板6の下向に貼
イー・1されている。このようにして構成さnだ回転検
出装置C第5図に示すように信号用磁オj4に近接・対
向させて配置する。
この回転検出装置VLcは第6図に示すように′ボス的
接続が行われる。すなわち感知部8ム18Bの各端子9
A l 9Bに電源Eが接続され、共通端子9Cに―コ
ンデンザCが接続される。
接続が行われる。すなわち感知部8ム18Bの各端子9
A l 9Bに電源Eが接続され、共通端子9Cに―コ
ンデンザCが接続される。
次に動作原理について説明する。
jへ知部8A + BBtJ電流方向と直交する(直岑
(第4図の矢印Aの方向のIa V′I−)の変化に」
:す、その抵抗値が第7図に示すように変化する。例に
−ばNiFe合金膜で最大2.6%、NiCo合金膜で
最大5%変化する。第7図に」・・いてAで示す1lr
1′Ll/I1ロー、la Wの弱いときの抵抗値変化
肴・表、1つ(7て、1.・す、磁界にえ]して抵抗値
115月直線に′4ゴ旧ノ(−いる。Bで軍す範囲d磁
界に対(7て略的線的VC,+lL抗仙が変化し、Cで
示ず範囲1171磁気飽和しているところで非1b線的
に抵抗値が変化している。。
(第4図の矢印Aの方向のIa V′I−)の変化に」
:す、その抵抗値が第7図に示すように変化する。例に
−ばNiFe合金膜で最大2.6%、NiCo合金膜で
最大5%変化する。第7図に」・・いてAで示す1lr
1′Ll/I1ロー、la Wの弱いときの抵抗値変化
肴・表、1つ(7て、1.・す、磁界にえ]して抵抗値
115月直線に′4ゴ旧ノ(−いる。Bで軍す範囲d磁
界に対(7て略的線的VC,+lL抗仙が変化し、Cで
示ず範囲1171磁気飽和しているところで非1b線的
に抵抗値が変化している。。
感知部8ム188に←Jロータの主(磁石3からの漏洩
磁界が作用するが、感知部8ム+8aは主磁石3の配列
間隔に比べ非常に近接した間隔で形成されているので、
感知部8ム、8Bが受ける影響dはぼ同じであり、同じ
抵抗値変化となる。このためロータが回転しても主磁石
3の影響は、第6図に示した回路の出力端子11にd現
われない。−力信号用磁石4け感知部8ム18Bの間隔
と回じ間隔で配列されており、い捷バイアス磁石1oに
J:るバイアス磁界の強さを第7図の範囲Bの中心(バ
イアス点)12となるようにすると、感知部8A 。
磁界が作用するが、感知部8ム+8aは主磁石3の配列
間隔に比べ非常に近接した間隔で形成されているので、
感知部8ム、8Bが受ける影響dはぼ同じであり、同じ
抵抗値変化となる。このためロータが回転しても主磁石
3の影響は、第6図に示した回路の出力端子11にd現
われない。−力信号用磁石4け感知部8ム18Bの間隔
と回じ間隔で配列されており、い捷バイアス磁石1oに
J:るバイアス磁界の強さを第7図の範囲Bの中心(バ
イアス点)12となるようにすると、感知部8A 。
8Bにはバイアス点12を中心にl〜で信号用磁石4の
酸痒が反対に作用し、それぞれの抵抗値は第8図に示す
ように変化する。
酸痒が反対に作用し、それぞれの抵抗値は第8図に示す
ように変化する。
従って第6図に示した回路の出力端子11には、第9図
に示すような感知部8A 、18Bの抵抗値変化の差の
出力が現われる。
に示すような感知部8A 、18Bの抵抗値変化の差の
出力が現われる。
なおバイアス点12N:1点で説明したが、実際には主
磁石3の漏洩磁冗がバイアス磁石10によるバイアス磁
界に合成されるので、主磁石3の回転によりバイアス点
は移動する。従ってこれらの磁界に信号用磁イー14に
よる磁界を合成した磁Wが第7図の範囲Bに入るように
バイアス磁界、感知部8人、8Bを選ぶことにより信号
用磁石4の磁界に応じた均一な出力を得ることができる
。
磁石3の漏洩磁冗がバイアス磁石10によるバイアス磁
界に合成されるので、主磁石3の回転によりバイアス点
は移動する。従ってこれらの磁界に信号用磁イー14に
よる磁界を合成した磁Wが第7図の範囲Bに入るように
バイアス磁界、感知部8人、8Bを選ぶことにより信号
用磁石4の磁界に応じた均一な出力を得ることができる
。
なおバイアス磁石10が庁い状態では主磁石3からの漏
洩磁界のみによるバイアス磁界となるため、ロータの回
転に従い第7図の範囲人に入るバイアス磁1芹と々ると
ころがあり、第10図に示す」:つに出力重圧が小さく
なる。
洩磁界のみによるバイアス磁界となるため、ロータの回
転に従い第7図の範囲人に入るバイアス磁1芹と々ると
ころがあり、第10図に示す」:つに出力重圧が小さく
なる。
本実施例にjつ・いてd+(滋イI3に1δ枠のフェラ
イト(1荘イ1で、j憾細部8人+ 8nへの〃lIi
/曳11痕W Ir)−1o。
イト(1荘イ1で、j憾細部8人+ 8nへの〃lIi
/曳11痕W Ir)−1o。
ガウスから+100ガウス刊で変化する。」/こ信号用
磁石4幻夕1径が73φで、シラスナックとフェライ!
・磁1シ1粉を混合酸j(’I L /(。シラスナッ
ク(磁石であり着磁極数94:1428枠である。1・
と細部8人お」二びIre矢131+ 8B 9−4:
Ni (80%) 、 Fe (20%)の合金膜
で厚み1000 A 、 qli+! 4071m %
長さ3mmであり、160 l1mの間隔に配置さJl
ている。
磁石4幻夕1径が73φで、シラスナックとフェライ!
・磁1シ1粉を混合酸j(’I L /(。シラスナッ
ク(磁石であり着磁極数94:1428枠である。1・
と細部8人お」二びIre矢131+ 8B 9−4:
Ni (80%) 、 Fe (20%)の合金膜
で厚み1000 A 、 qli+! 4071m %
長さ3mmであり、160 l1mの間隔に配置さJl
ている。
バイアス磁石10i1:Ig知郡部8A18Bに50カ
ウスの磁Wか加わるように数個けC)7’t、ハjg細
部81 +8BCプラスチック両石(信シj Jll
fillイ1)4から()、1 mmJjlれたイ☆i
Kt、 V(−1lv伺けI:〕;7+る3、電d+;
i (電Al!、 )EとしてDC12Vを加え「1−
夕を回転させたとき、出力゛電圧として2 mVの正弦
%4交流が1)Iられた。この出力t」ロータの回転数
に関係しない一定の出力型j上であった。
ウスの磁Wか加わるように数個けC)7’t、ハjg細
部81 +8BCプラスチック両石(信シj Jll
fillイ1)4から()、1 mmJjlれたイ☆i
Kt、 V(−1lv伺けI:〕;7+る3、電d+;
i (電Al!、 )EとしてDC12Vを加え「1−
夕を回転させたとき、出力゛電圧として2 mVの正弦
%4交流が1)Iられた。この出力t」ロータの回転数
に関係しない一定の出力型j上であった。
比較の/Cめにオーディオ月1のリング:lイルノ1<
の磁気ヘット5を信号用tilL4−i4とのギャップ
が0.1mmとなるように配置したところ、その出力重
圧−1mVであった。
の磁気ヘット5を信号用tilL4−i4とのギャップ
が0.1mmとなるように配置したところ、その出力重
圧−1mVであった。
なお以トの説明においてe」、信年用磁石4の記録波長
λのV2波長になるように感知部8ム1gBの間隔を定
めたが、この間隔が多少ずれたとしても、第8図に示し
た抵抗値変化の波形の位相が多少ずれて!1“饅Jが若
干低下する程度で、他の特性員変化しない。
λのV2波長になるように感知部8ム1gBの間隔を定
めたが、この間隔が多少ずれたとしても、第8図に示し
た抵抗値変化の波形の位相が多少ずれて!1“饅Jが若
干低下する程度で、他の特性員変化しない。
第11図に本発明の回転検出装置の他の電気的接続を示
す回路図で、この回路においては感知部8ム+ 8Bの
端子9A I 9Bにそれぞれ外部抵抗R1゜R2を接
続]〜、この外部抵抗R+ 、 R2の他端を共通に1
7てこの共通接続点と感知部8ム+8Bの共通端子9C
との間に電源Eを接続し、前記感知部8ムの端子9人と
外部抵抗R1の接続点にコンデンサC1を捷だ前記1さ
細部8Bの端子9Bと外部抵抗R2の接続点にコンデン
サC2を接M1〜、直流分をカットした出力を端子12
.12’間で取出す」=うにしたものである。
す回路図で、この回路においては感知部8ム+ 8Bの
端子9A I 9Bにそれぞれ外部抵抗R1゜R2を接
続]〜、この外部抵抗R+ 、 R2の他端を共通に1
7てこの共通接続点と感知部8ム+8Bの共通端子9C
との間に電源Eを接続し、前記感知部8ムの端子9人と
外部抵抗R1の接続点にコンデンサC1を捷だ前記1さ
細部8Bの端子9Bと外部抵抗R2の接続点にコンデン
サC2を接M1〜、直流分をカットした出力を端子12
.12’間で取出す」=うにしたものである。
Jン、」二のJ:うに本発明の回転検出装置?tt、1
構成したので、出力として感知部の磁i、l、jによる
抵抗イ111変化の差を取ることにJ:す、主磁イIの
0111洩磁Wの影響や他の磁Wの影響を打1つ消−・
jことができ、S/Nが良くなり、また回転速度か1,
1,1.−2? 、−・−Cも111力T11:圧に変
化]7ないので回転側Qll−J’る回路が仏’i l
′i′l−となり、さらに薄膜磁気抵抗素子e」ニ一枚
の基(及、J: リホトエソナングにより多量に作り出
ぜるので安価に生産することができる。
構成したので、出力として感知部の磁i、l、jによる
抵抗イ111変化の差を取ることにJ:す、主磁イIの
0111洩磁Wの影響や他の磁Wの影響を打1つ消−・
jことができ、S/Nが良くなり、また回転速度か1,
1,1.−2? 、−・−Cも111力T11:圧に変
化]7ないので回転側Qll−J’る回路が仏’i l
′i′l−となり、さらに薄膜磁気抵抗素子e」ニ一枚
の基(及、J: リホトエソナングにより多量に作り出
ぜるので安価に生産することができる。
第1図17J’、 ?tt来のプランレスモータの11
−タトソの回転検出用磁気ヘッドの斜視図、第2図は回
り−タの断面図、第3図は第1図の磁気ヘットの出力電
圧波形図、第4図d本発明における一実施例の回転検出
装置の1mi図、第5図1cJ同設置状態説明図、第6
図は同電気的接U:を示す回路M、第7図は同磁界強度
−抵抗値変化’l’!+’ l’1図、第8図は同抵抗
値変化を示す図、第9図ill: l)団1力電圧波形
図、第10図はバイアス磁石がない場合の出力電圧波形
図、第11図d:本発明の回転検出装置の他の電 0 気的接続を示す回路図である。 3・・・・・主磁イ」、4・・ ・回転検出用信号磁石
、6・・・・・絶縁板、7・ 金属薄膜、8A + B
B・・・・感知部(薄膜磁気抵抗素子) 、 9Av
9B + 90・・−・端子、10・・・−バイアス磁
子−i。 代理人の氏名 弁理ト 中 尾 敏 男 日か1名第1
図 第2図 4r1/′ 1 第4図 第7図 第8図 ミ 第9図 一回転内 第1O図 第11図
−タトソの回転検出用磁気ヘッドの斜視図、第2図は回
り−タの断面図、第3図は第1図の磁気ヘットの出力電
圧波形図、第4図d本発明における一実施例の回転検出
装置の1mi図、第5図1cJ同設置状態説明図、第6
図は同電気的接U:を示す回路M、第7図は同磁界強度
−抵抗値変化’l’!+’ l’1図、第8図は同抵抗
値変化を示す図、第9図ill: l)団1力電圧波形
図、第10図はバイアス磁石がない場合の出力電圧波形
図、第11図d:本発明の回転検出装置の他の電 0 気的接続を示す回路図である。 3・・・・・主磁イ」、4・・ ・回転検出用信号磁石
、6・・・・・絶縁板、7・ 金属薄膜、8A + B
B・・・・感知部(薄膜磁気抵抗素子) 、 9Av
9B + 90・・−・端子、10・・・−バイアス磁
子−i。 代理人の氏名 弁理ト 中 尾 敏 男 日か1名第1
図 第2図 4r1/′ 1 第4図 第7図 第8図 ミ 第9図 一回転内 第1O図 第11図
Claims (1)
- 間隔Tで並置した磁界により抵抗値の変化する磁気異方
性効果を有する一対の薄膜磁気抵抗素子とこの一対の薄
膜磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるバイアス磁石と
を備え、回転力を得るだめの主磁石を有するロータの外
周面K N +k S極交互に略間隔T4yに配列した
回転検出用信号磁石に前記一対の薄膜磁気抵抗素子を対
向させて配置し、前記回転検出用信号磁石の磁界による
薄膜磁気抵抗素子の抵抗値変化に基づき前記ロータの回
転角または回転数を検出するように構成した回転検出装
置1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17796381A JPS5879113A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 回転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17796381A JPS5879113A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 回転検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5879113A true JPS5879113A (ja) | 1983-05-12 |
Family
ID=16040132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17796381A Pending JPS5879113A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | 回転検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5879113A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62126719U (ja) * | 1985-09-06 | 1987-08-11 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5293358A (en) * | 1976-02-02 | 1977-08-05 | Denki Onkyo Co Ltd | Rotary motion detecting device |
JPS52130614A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-02 | Nec Corp | Magnetic head |
JPS55151210A (en) * | 1979-05-15 | 1980-11-25 | Sharp Corp | Detector for movement of magnetic medium |
-
1981
- 1981-11-05 JP JP17796381A patent/JPS5879113A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPS62126719U (ja) * | 1985-09-06 | 1987-08-11 |
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