JPS59105503A - 磁気パルスエンコーダ用の磁気抵抗効果素子が装着された回路板 - Google Patents

磁気パルスエンコーダ用の磁気抵抗効果素子が装着された回路板

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JPS59105503A
JPS59105503A JP57214652A JP21465282A JPS59105503A JP S59105503 A JPS59105503 A JP S59105503A JP 57214652 A JP57214652 A JP 57214652A JP 21465282 A JP21465282 A JP 21465282A JP S59105503 A JPS59105503 A JP S59105503A
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magneto
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Yoshitaka Takekoshi
竹腰 吉孝
Hiroyuki Uchida
裕之 内田
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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】 本発明は、位置制御および速度制御等に検出器として用
いられる磁気式バルスコーダにおける磁気抵抗効果素子
のパターンに関する。
磁気式パルスコーダの基本構成は、概略第1図に示され
るように磁気ドラム11および磁気抵抗効果素子】3か
ら成る。駆動源(被検出回転動力源)により駆動される
軸12は磁気ドラム11に連結されており、@気ドラム
11は4III112の回転に従って回転する。磁気抵
抗効果素子13は磁気ドラムllに対して適当なギャッ
プgをもつように固定される。m気ドラム11の外周に
は磁気記憶媒体から成る層が設けられ、該山気記憶媒体
には着磁パターンが着磁される。磁気抵抗効果素子13
は該着磁パターン1に読み出し、電気傷号に変換する。
@2因には、a気ドラムAIVc着磁された着磁パター
ンの一部が示される。着磁パターンはインクレメント相
21.z相22およびアブソリュート相23から構成さ
れる。インクレメント相21は磁気ドラム11の円周方
向にN極およびS極が交互に、且つ一周に2500相度
の密度をもって着磁される。Z相22は一周にN極およ
びS極の一対が着磁される。アブソリユート相23は4
パターンから成)、着磁方向が他の2相に対しは角方向
である。この4個のパターンによ#)4ビツトの信号が
得られ、その組合せにより磁気ドラム11の一周を16
分割し九信号が得られる。
磁気抵抗効果素子13はパーマロイ等の材料を用いて蒸
着等の方法により、各構成素子が1つのパターンとして
作られている。各素子は磁界に直交すると電気抵抗が最
小となり、磁界に平行になると電気抵抗が最大となる。
この特性を応用して、上述の磁気ドラム11の着磁パタ
ーンから、インクレメント相についてはN極およびS極
の数に対応する数の信号を、2相については一周あたり
1個の信号を、アブソリユート相については磁気ドラム
11の1転位WLを示す電気信号を得ることができる。
前述の磁気式パルヌコーダにおいて、磁気抵抗効果素子
13のパターンとしては、従来第3図に示されるような
パターンが用いられている。このパターンはアブンリュ
ート相検出用の磁気抵抗効果素子対311いし34.Z
相検出用磁気抵抗効果素子35、インクレメント相検出
用磁気抵抗効果素子3G、各素子の引出し腺、および引
出し線と外部装菫との凄続?行う接続端子から成るa第
4図には素子対31(素子対32ないし34も町−)の
詳細が示される。
第5図にはインクレメント相検出用素子36゜その引出
し線および外部結線の叛続態様金示す回路図が示される
。第6図は上述の素子36の動作を説明する定めの回路
図である。、第7図には、インクレメント相の着磁パタ
ーンと素子36の相対位置が示される6図中着磁パター
ン71の下段には着磁パターン71によシ生ずる磁束密
度の大小が示される。この磁束密度の大小に対応して素
子36を構成する各要素Al−1,Aよ−2 、A2−
t 、 A2−2 。
B、−1+B1−2rB2−□、およびB2−2の抵抗
値が変化しく3) て各々V、、−,ないしV、2−2を出力し、第6図に
おけるA相出力およびB相出力に90度の位相差をもっ
た出力が得られる。
第8図には、2相検出累子35に関連する回路の回路図
が示される。2相検出回路は差動回路を用いず、素子z
1およびz2 の接続点から出力Vzを取り出す、矢印
方向の磁界Hにより、素子z2は抵抗値が大きくなシ、
zl の[Vi一定でおるから、出力Vz  の原は小
さい[1−とる。
II9図には、アプンリュート相検出用磁気抵抗効果素
子の詳細が示される。アプンリーート相検出素子対31
ないし34は各々4個の要素51から成り、1jElO
図の回路図に示されるように結線されている。出力は端
子TユとT2の間に得られる。
端子T1はそれぞれ第9図における出力VCI−11V
C2−1、VcB−Ih ヨUVc 4−1 ’II’
供iされるi子g。
端子T2はそれぞれ出力”CI −2r VO2−2、
vex−2およびvc4−2が供給される端子に対応す
る。II0図の右に示されるような磁界が左の回路に加
えられると最初は上段の2つの素子の抵抗値が小さく(
4) なり1次いで上段の素子は初期値に戻り、下段の素子の
抵抗値が小さくなる。この結果、端子T、とT2の間の
電圧(Vl−V2)は時間tに対し第11図の特性図に
示されるような変化をする。
1110図における端子T、の電圧v1および端子T2
の電圧ぬは磁界が加えられていない場合には電源電圧の
し2のII(ここでは2.5V ) ’i示すはずであ
るが、一般には異なった値となり、を原電圧のl/42
の鎖との差をオフセット電圧と称する。オフセット電圧
は、基本的には存在しないことが望ましいが、実際には
無視できない匝が検出される。
この原因として、アプンリーート検出素子対の引出し線
の抵抗値のばらつきと非対称性による抵抗値の相異、お
よび引出し線が立体交差するために生ずるスルホール抵
抗のばらつきが考えられる。
第9図の回路図において、各中間点引出し線は電源線(
5VおよびOV)と2箇所または3箇所で交差するため
、実際のパターンにおいては立体交差をスルホール(T
b)(第12図参照)によって行っている。このスルホ
ールによる引出し線の抵抗唾のばらつきと第3図のパタ
ーンに示されるようなアブソリユート相検出素子対31
ないし34の引出し線の非対称性が前記オフセットat
大きくシ、磁気式バルスコーダにおける所定出力レベル
および安定した出力レベルを得るに当っての問題点とな
っている。
第13図には、アブソリユート相における検出電圧のオ
フセラ)(Kとインクレメント相における検出電圧のオ
フセットaの一例が示される。これによっても、引出し
線がほぼ対称配置であシ、立捧交差によるスルホール接
続がないインクレメント相検出電圧においてオフセット
圃が低いことがわかる。
本発明の目的は、前述の従来形のパターンにおける問題
点にかんがみ27プンリーート相の検出を行う磁気抵抗
効果素子の引出し線の立体交差を避け、引出しat対称
形に配置するという着想に基づき、検出素子対の差動出
力のオフセラ) 1[Iを減少し、所定レベルの安定し
た出力の確保を可能にし、所定出力を安定して供給可能
な磁気式パル(71 スコープを得ることにある。
本発明においては、e1気ドラム上に着磁されたインク
レメント相、2相およびアブソリユート相の各着磁パタ
ーンを検出する磁気式バルスコーダにおける磁気抵抗効
果素子のパターンにおいて、該アブソリユート相の着磁
パターンを検出する第1の素子およびWL2の素子をも
って1対を構成する磁気抵抗効果素子対の複数個の対の
各々について、該Illの素子の電源供給引出し線に対
して該第2の素子の電源帰線引出し線、該第1の素子の
電源帰線引出し線に対して該第2の素子の電源供給引出
し線、および該第1の素子の中間点引出し線に対して該
@2の素子の中間点引出し線が、それぞれ該磁気抵抗効
果素子対に対してほぼ対称形に配置され、前記引出し線
が互いに交差することなく個別に引出されていること全
特徴とする磁気式パルスコーダにおける磁気抵抗効果素
子のパターンが提供される。
本発明の一実施例としての磁気式バルスコーダにおける
磁気抵抗効果素子のパターンが第14図(8) に示される0本パターンにおいて、インクレメント相お
よび2相に関する検出素子36および35、これらの引
出し線(を源供給線(5V供給線)および電源帰線CO
V線)を含む)の配置はほぼ第3図のパターンと同様で
おる。ただ、2相の出力端子の位駿が変更され、5Vお
よびOv接続端子が変更されている。インクレメント相
検出素子36の8個の構成要素は4個ずつに分けられ2
その1つの組の各W索の一方側はOvに接続され、他側
はそれぞれVAI−1、Vth +−t 、vAg−+
 オヨ(Jヌ、−8の出力を各端子に供給する。他の組
の4個の要素の一方側は5Vに接続され、他側はそれぞ
れv、、2. v、 z−g 、 vAI−2オヨびv
l1l−2)出力を各端子r供給する。各引出し線は立
体交差をすることなく各検出素子の要素と端子の間を接
続する。
谷端子は第5図とPr1様な外部接続がなされる。すな
わち出力′vA1−I と■A1−2..出力vA2−
1とV、 2−2、出力VB、、とvl、、−2および
出力VB2−、とVB2−、が接続されておυ、第6図
に示されると同様にA相およびB相出力が吹出される。
(91、、。
2相検出素子35は互に直角に配置された2つの要素が
直列に接続され、その接続点からVz の出力電圧が端
子に供給される6@列に接続された2つの要素の両端に
はそれぞれ5vおよびOVが接続される。
アブソリユート相全検出する磁気抵抗効果素子対3 J
’ないし34′はパターンの左右方向におけるほぼ中央
付近に配置される。各素子対31′ないし34′の詳細
は第15図に示される。各素子対3]′ないし34′は
それぞれ@Iの素子41および第2の素子42から構成
される。各素子対3 J’ないし34′の第1の素子4
1の電源供給引出しa(5V供給線)は各線ごとに端子
を設は別々に互いに交差することなく引出される。同様
に、電源帰線引出し線(OV線)も各線ごとに端子ケ設
け、別々に互いに交差することなく、前記5v供給線と
も立体交差しないように設けられる。第1の素子41の
中間点からは出力V1が得られる。出力■1は素子対3
1’ないし34′について区別するため、それぞれvC
l−1102−11VO2−1およびVO2−1と呼称
(301 される。出力V。、、 、 VC2−、、V、−1オヨ
びV。4−。
がそれぞれ引出される引出し線もそれぞれの端子に他の
引出し線と交差または立体交差することなく接続される
第2の素子42についても第1の素子41と同様に各引
出し線が引出される。&だし第2の素子42の中間点か
らは出力V乞E得られ、出力V2は素子対31’ないし
34′について区別するため、それぞれVC+−2+ 
VC2−2+ VO3−2およびVC4−2と呼称され
る。
ま7cR]の素子4】に係る引出し線がすべて素子対3
1′ないし34′の例えば左側に引出されると。
第2の素子42に係る引出し線はすべて右側に引出され
る。w414図において右下りの斜線は5v端子を、右
上りの斜線はO■端子を示す。
さらに゛本実施例のパターンにおいては、谷素子対のI
Iの素子41のOv線と第2の素子42の5v供給線と
が素子対に関しほぼ対称に配置される。また各素子対の
w41の素子41の5v供給線と第2の素子42のOV
線とが素子対に関しほぼ対称に配置される。中間点引出
しlfMについては、(11) 出力Ver−1とVc +−a 、 Vcz−t  と
Vcz−z 、 Vcs−+  とVg ト冨、および
■4−1とVC,−、に係る引出線がそれぞれ属する素
子対についてほぼ対称に配置される。
アプンリーート相の検出素子回路はブリッジを構成して
いるので、上述のように引出し線の配線が対称ならば温
度変化による引出線の抵抗値の変化や電源電圧の変化の
影響t−相殺できる。なお前述のパターンにおいては、
検出素子および引出し線共にパーマロイ勢の金属の蒸着
によって作られ。
引出し線はその断面8tヲ大きくすることによって磁界
および温度の変化の影畳tできるだけ避けてはいるが、
一部その影譬が残る。従って引出し線の配線パターンに
対称性を持たすことは、前述のオフセット電圧の初MU
JjLft@減すると共に、温度変化によるオフセット
電圧の変動ケ小さく押さえることt可能にする。またア
ブソリユート相検出素子の引出し線の配線から立滲交差
をなくせば。
すなわちm12図に示すようなスルホール接続Th ’
に行わないようにすれば、不安定な要素であ(12) るスルホール接続によって生ずるスルホール抵抗を除去
することができるので、これもまたオフセット電圧の初
期直とその変動を小さく押さえるととができる。
なお本実施例のパターンにおいては、端子が左右の側面
から出されることになるほか、5vおよびOv端子が増
加するが、これらは出力に対して何等の悪影響を与えな
い。
本発明によれば、アプンリーート相の検出用磁気抵抗効
果素子対の差動出力のオフセラ)[:減少し、Wr定レ
ベルの安定した出力の確保を可能にし、所定出力を安定
して供給可能な磁気式パルスコーダが得られる。
【図面の簡単な説明】
一1図は本発明の背景技術を説明するための磁気式パル
スコーダの概略の構成を示す図、第2図は第1図の磁気
式バルスコーダの磁気ドラム上のMmパターン盆示す図
、第3図は従来形の磁気式パルスコーダにおける磁気抵
抗効果素子のパターンを示す平面図、県4図は第3図に
おける磁気抵抗効果素子対の詳#1ffi示す図、第5
図は第3図におけるインクレメント相の検出素子の接続
含:示す回路図、@6図は第5図の回路を示す別な観点
からの回路図、第7図は第3図のパターンにおけるイン
クレメント相の検出素子と着磁パターンの関係を示す図
、第8図は第3図のパターンにおける2相の検出素子と
その引出し線の回路図、第9図は第3図のパターンにお
けるアブソリユート相の検出用素子対の詳細を示す平面
図2県lO図は第9図における検出用素子対と着磁パタ
ーンの磁界との関係を示す図、m11図はvA](1図
における検出素子対の出力を示す波形図、第12図は第
3図のパターンにおけるスルホール接続を説明する斜視
図、第13図は第3図のパターンにおけるアブソリユー
ト相検出出力とインクレメント相検出出力の温度とオフ
セット電圧の関係を示す特性図、m34図は本発明の一
実施例としての磁気式パルスコーダにおける磁気抵抗効
果素子のパターンケ示す平面図、および第15図は第1
4図のパターンにおけるアブンリ一一ト相検出用磁気抵
抗効果素子対の詳細を示す図である。 1J・・・・・・山気ドラ人、12・・・・・・軸、1
3・・・・・・磁気抵抗効果素子、21 ・・・・イン
クレメント相の着磁パターン、22・・・・・・Z相の
着磁パターン、23・・・・・・アブソリユート相の着
磁パターン、31゜32.33.34.31’、32’
、3ぎ、34/・・・・・・アプンリュート相検出用磁
気抵抗効果素子対、35・・・、・・Z相検出用磁気抵
抗効果率子、36・・・・・・インクレメント相検出用
磁気抵抗効果菓子、4】・・−・・第1の菓子、42・
・・・・・第20累子。 特許出願人 フ了ナック株式会社 %許出願代理人 弁理士 青 木    朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 山  口 昭 之 (15’) ]3 嶋20 U q〕 1I9 L′″)CD 嫁                   喰20− 、、!lシ山几 〈)5〈 〈55〈 娘                 へ咀・回 厨 第13図 (mV) 電源電圧5.00 V %14図 %15図 11′ −2]

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁気ドラム上に着磁されたインクレメント相、Z相2よ
    びアプンリーート相の各層流パターン全検出する磁気式
    パルスコーダにおける磁気抵抗効果素子のパターンにお
    いて、該アブンリーート相の着磁パターンを検出する第
    1の素子および第2の素子をもって1対を構成する磁気
    抵抗効果素子対の複数個の対の各々について、該第1の
    素子の電源供給引出し線に対して該第2の素子の電源帰
    線引出し線、該第1の素子の電源帰線引出し線に対して
    該rA2の素子の電源供給引出し線−および該第1の素
    子の中間点引出し線に対して該第2の素子の中間点引出
    し線が、それぞれ該磁気抵抗効果素子対に対してほぼ対
    称形に配暫され、前記引出し線が互いに反差することな
    く個別に引出されていることを特徴とする磁気式パルス
    コーダにおける磁気抵抗効果素子のパターン。
JP57214652A 1982-12-09 1982-12-09 磁気パルスエンコーダ用の磁気抵抗効果素子が装着された回路板 Granted JPS59105503A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6184518A (ja) * 1984-10-03 1986-04-30 Hitachi Ltd 位置検出用磁気センサ
JPS6283619A (ja) * 1985-10-09 1987-04-17 Hitachi Ltd 磁気的に位置を検出する装置
JPS6438521U (ja) * 1987-09-02 1989-03-08

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