JPS5919810A - 回転角検出装置 - Google Patents
回転角検出装置Info
- Publication number
- JPS5919810A JPS5919810A JP12902082A JP12902082A JPS5919810A JP S5919810 A JPS5919810 A JP S5919810A JP 12902082 A JP12902082 A JP 12902082A JP 12902082 A JP12902082 A JP 12902082A JP S5919810 A JPS5919810 A JP S5919810A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnet
- parallel
- signal
- bias
- 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
- 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】
産業上の利用分野
本発明はＶＴＲのキャップスタンモータ等、高精度の回
転を必要とするモータの回転角検出に利用するものであ
る。
転を必要とするモータの回転角検出に利用するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
第１図１４ＶＴＲキヤツプスタンモータの構成を示す断
面図で、回転軸１に支持体２を介して主磁石３を取付け
たロータの外周部に多数の着磁をした回転検出用の信号
用磁石４を取付け、この信号用磁石に近接してバイアス
磁石性の薄膜磁気抵抗素子５（以下ＦＧセンサチー略称
する）を近接配置していた。
面図で、回転軸１に支持体２を介して主磁石３を取付け
たロータの外周部に多数の着磁をした回転検出用の信号
用磁石４を取付け、この信号用磁石に近接してバイアス
磁石性の薄膜磁気抵抗素子５（以下ＦＧセンサチー略称
する）を近接配置していた。
ここでＦＧセンザーの動作を説明する。
ＦＧセンサチー、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・ぐイアス磁石とを備え、ロータの外周面に略間隔Ｔ
毎に配列した信号用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、信号用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ロータの回転角−まだは
回転数を検出するように構成したものである。
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・ぐイアス磁石とを備え、ロータの外周面に略間隔Ｔ
毎に配列した信号用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、信号用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ロータの回転角−まだは
回転数を検出するように構成したものである。
第２図は、従来の回転検出装置を示す図である。
図において、６はガラス板などの絶縁基板、７はこの絶
縁基板６上に形成された金属薄膜で、信号用磁石の磁界
を検出する一対の感知部（薄膜磁気抵抗素子） ８Ａ、
８Ｂ と端子部９Ａ 、 ９Ｂ 、９ｃよりなる。
縁基板６上に形成された金属薄膜で、信号用磁石の磁界
を検出する一対の感知部（薄膜磁気抵抗素子） ８Ａ、
８Ｂ と端子部９Ａ 、 ９Ｂ 、９ｃよりなる。
この金属薄膜７はＮｉＦｅ合金＋ Ｎ＋Ｃｏ合金などの
磁界により抵抗値の変化する磁気異方性効果を有する材
料を用い、真空蒸着法などにより絶縁基板６上に形成し
た後、所定の形状に工、チングしたものである。
磁界により抵抗値の変化する磁気異方性効果を有する材
料を用い、真空蒸着法などにより絶縁基板６上に形成し
た後、所定の形状に工、チングしたものである。
薄膜磁気抵抗素子である感知部８Ａ、８Ｂの間隔Ｔは第
３図に示すように、ロータの外周面にＮ極。
３図に示すように、ロータの外周面にＮ極。
Ｓ極交互に配列された信号用磁石４の配列間隔Ｔ（＝信
号用磁石４０着磁時の記録波長λの半分）と同じ間隔に
している。感知部８Ａ、８Ｂは一端が端子９Ａ・９Ｂに
接続され、他端は共通端子９ｃに接続される。１０は感
知部８Ａ、８Ｂに矢印Ａ方向（感知部８Ａ、８Ｂの長手
方向と直交する方向）にバイアス磁界を与えるバイアス
磁石で、絶縁基板６の下面に貼付されている。このよう
にして構成された回転検出装置は第３図に示すように信
号用磁石４に近接、対向させて配置する。
号用磁石４０着磁時の記録波長λの半分）と同じ間隔に
している。感知部８Ａ、８Ｂは一端が端子９Ａ・９Ｂに
接続され、他端は共通端子９ｃに接続される。１０は感
知部８Ａ、８Ｂに矢印Ａ方向（感知部８Ａ、８Ｂの長手
方向と直交する方向）にバイアス磁界を与えるバイアス
磁石で、絶縁基板６の下面に貼付されている。このよう
にして構成された回転検出装置は第３図に示すように信
号用磁石４に近接、対向させて配置する。
この回転検出装置には第４図に示すように電気−的接続
が行われる。すなわち感知部８Ａ・８Ｂの各端子９Ａ・
９Ｂに電源Ｅが接続され、共通端子９Ｃにはコンデンサ
Ｃが接続される。
が行われる。すなわち感知部８Ａ・８Ｂの各端子９Ａ・
９Ｂに電源Ｅが接続され、共通端子９Ｃにはコンデンサ
Ｃが接続される。
次に動作原理について説明する。
感知部８Ａ 、 ８Ｂは電流方向と直交する磁界（第２
図の矢印Ａの方向の磁界）の変化により、その抵抗値が
第５図に示すように変化する。例えばＮｉＦｅ合金膜で
最大２５％、ＮｉＣｏ合金膜で最大５チ変化する。第５
図においてＡで示す範囲は、磁界の弱いときの抵抗値変
化を表わしており、磁界に対して抵抗値は非直線に変化
している。Ｂで示す範囲は磁界に対して略直線的に抵抗
値が変化し、Ｃで示す範囲は磁気飽和しているところで
非直線的に抵抗値が変化している。
図の矢印Ａの方向の磁界）の変化により、その抵抗値が
第５図に示すように変化する。例えばＮｉＦｅ合金膜で
最大２５％、ＮｉＣｏ合金膜で最大５チ変化する。第５
図においてＡで示す範囲は、磁界の弱いときの抵抗値変
化を表わしており、磁界に対して抵抗値は非直線に変化
している。Ｂで示す範囲は磁界に対して略直線的に抵抗
値が変化し、Ｃで示す範囲は磁気飽和しているところで
非直線的に抵抗値が変化している。
感知部８Ａ 、８ｓにはロータの主磁石３からの漏洩磁
界が作用するが、感知部８Ａ 、 ８Ｂ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８Ａ１８Ｂが受ける影響はほぼ同じであり、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４図に示した回路の出力端子１１には
現われない。−力信号用磁石４は感知部８Ａ ＊ ８Ｂ
の間隔と同じ間隔で配列されており、いまバイアス磁石
ＩＯによる・マイアス磁界の強さを第５図の範囲Ｂの中
心（・マイアス点）１２となるようにすると、感知部８
Ａ１８Ｂにはバイアス点１２を中心にして信号用磁石４
の磁界が反対に作用し、それぞれの抵抗値は第６図に示
すように変化する。
界が作用するが、感知部８Ａ 、 ８Ｂ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８Ａ１８Ｂが受ける影響はほぼ同じであり、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４図に示した回路の出力端子１１には
現われない。−力信号用磁石４は感知部８Ａ ＊ ８Ｂ
の間隔と同じ間隔で配列されており、いまバイアス磁石
ＩＯによる・マイアス磁界の強さを第５図の範囲Ｂの中
心（・マイアス点）１２となるようにすると、感知部８
Ａ１８Ｂにはバイアス点１２を中心にして信号用磁石４
の磁界が反対に作用し、それぞれの抵抗値は第６図に示
すように変化する。
従って第４図に示した回路の出力端子１１には、第７図
に示すような感知部８Ａ 、 ８Ｂ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 、 ８Ｂの抵抗値変化の差の
出力が現われる。
なおバイアス点１２は１点で説明したが、実際には主磁
石３の漏洩磁界がバイアス磁石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石４による磁
界を合成した磁界が第５図の範囲Ｂに入るようにバイア
ス磁界、感知部８Ａ、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。
石３の漏洩磁界がバイアス磁石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石４による磁
界を合成した磁界が第５図の範囲Ｂに入るようにバイア
ス磁界、感知部８Ａ、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。
しかしながら、このような従来の回転角検出装置におい
ては主磁石３からの漏洩磁界が大きいと信号磁界が非直
線範囲ＡやＣに入り信号出力が小さくなったり歪んだり
して不適切な信号となっていた。
ては主磁石３からの漏洩磁界が大きいと信号磁界が非直
線範囲ＡやＣに入り信号出力が小さくなったり歪んだり
して不適切な信号となっていた。
発明の目的
本発明は、前述した従来の回転角検出装置の欠点を解消
しようとするもので、主磁石からの漏洩磁界が大きくて
も、歪のない大きな出力信号を得るようにすることを目
的とする。
しようとするもので、主磁石からの漏洩磁界が大きくて
も、歪のない大きな出力信号を得るようにすることを目
的とする。
発明の構成
本発明は、ロータ外周部に取付けた回転検出用の信号磁
石に近接して、信号磁界の記録波長の１波長の間隔で、
直列接続した薄膜磁気抵抗素子を配置するものにおいて
、磁気抵抗素子に平行な方向と直角の方向にそれぞれベ
クトル成分を有するバイアス磁界を加えるようにしだも
のである。
石に近接して、信号磁界の記録波長の１波長の間隔で、
直列接続した薄膜磁気抵抗素子を配置するものにおいて
、磁気抵抗素子に平行な方向と直角の方向にそれぞれベ
クトル成分を有するバイアス磁界を加えるようにしだも
のである。
実施例の説明
第８図は本発明による回転角検出装置を示す図で、７Ａ
＊ ８ｎは１回折り返しだ薄膜磁気抵抗素子である感
知部で信号磁界の上枝長間隔で平行に設・けられ、端子
１４Ａ ＋ １４Ｂ間に電源が接続され、端子１４ｃか
ら信号出力を得る。バイアス磁石１３は、図に示すよう
に一点鎖線が磁極の境界となるような斜めに着磁したも
のを絶縁基板６の裏に貼付する。感知部７Ａ、７Ｂには
図のＨ方向の磁界が加わる。磁界Ｈは感知部７Ａ 、７
Ｂと平行な成分）ｆＹと直角な成分Ｈｘにベクトル分解
できる。
＊ ８ｎは１回折り返しだ薄膜磁気抵抗素子である感
知部で信号磁界の上枝長間隔で平行に設・けられ、端子
１４Ａ ＋ １４Ｂ間に電源が接続され、端子１４ｃか
ら信号出力を得る。バイアス磁石１３は、図に示すよう
に一点鎖線が磁極の境界となるような斜めに着磁したも
のを絶縁基板６の裏に貼付する。感知部７Ａ、７Ｂには
図のＨ方向の磁界が加わる。磁界Ｈは感知部７Ａ 、７
Ｂと平行な成分）ｆＹと直角な成分Ｈｘにベクトル分解
できる。
感知部７Ａと７Ｂに平行な磁界ＨＹが加えられると第９
図の曲＠Ｎのように飽和する磁界が犬きくなり磁界に対
する直線抵抗値変化範囲Ｂ２は従来のＸ方向だけのバイ
アス磁石による曲線Ｍの直線抵抗値変化範囲Ｂよシ広い
磁界範囲に渡って直線範囲がちυ主磁石３からの漏洩磁
界が大きくても歪の少くない出力がでる。
図の曲＠Ｎのように飽和する磁界が犬きくなり磁界に対
する直線抵抗値変化範囲Ｂ２は従来のＸ方向だけのバイ
アス磁石による曲線Ｍの直線抵抗値変化範囲Ｂよシ広い
磁界範囲に渡って直線範囲がちυ主磁石３からの漏洩磁
界が大きくても歪の少くない出力がでる。
発明の効果
モータ駆動用の主磁石３は磁界が強くその漏洩磁界も大
きい場合があり、従来の感知部７Ａ、７Ｂと直角な方向
だけのバイアス磁界では直線抵抗値変化範囲Ｂが不足し
て波形が歪み、寸だ漏洩磁界が飽和磁界り点を越えると
信号出力はでなくなる。
きい場合があり、従来の感知部７Ａ、７Ｂと直角な方向
だけのバイアス磁界では直線抵抗値変化範囲Ｂが不足し
て波形が歪み、寸だ漏洩磁界が飽和磁界り点を越えると
信号出力はでなくなる。
本発明によれば磁界１１Ｙ成分により直線抵抗値変化範
囲が８２と広がり大きい漏洩磁界でも出力波形が歪むこ
とはない。まだ磁界Ｈｙ酸成分変えることにより飽和点
Ｄ２と直線抵抗値範囲Ｂ２は変えることができるので主
磁石３かもの漏洩磁界の大きさに応じて磁界成分ＨＹを
変えることにより容易に歪のない安定した出力が得られ
る。なお説明では１個のバイアス磁石１３を斜めに着磁
したが辺と平行に着磁した通常の着磁方向で着磁した磁
石を傾けても同様な効果が得られる。
囲が８２と広がり大きい漏洩磁界でも出力波形が歪むこ
とはない。まだ磁界Ｈｙ酸成分変えることにより飽和点
Ｄ２と直線抵抗値範囲Ｂ２は変えることができるので主
磁石３かもの漏洩磁界の大きさに応じて磁界成分ＨＹを
変えることにより容易に歪のない安定した出力が得られ
る。なお説明では１個のバイアス磁石１３を斜めに着磁
したが辺と平行に着磁した通常の着磁方向で着磁した磁
石を傾けても同様な効果が得られる。
壕だ、１個のバイアス磁石だけで主磁石からの漏洩磁界
の影響のない信号を得ることができ安価なＦＧセンサチ
ーできる。
の影響のない信号を得ることができ安価なＦＧセンサチ
ーできる。
第１図は、モータの各部の位置関係を示す断面図、第２
図は、従来例による回転角検出装置の構成を示す図、第
３図は、従来例による回転角検出装置と信号磁界の関係
を示す図、第４図は、従来例による回転角検出装置の回
路図、第５図は、従来例の動作を説明する磁気抵抗素子
の磁界強度に対する抵抗値変化を示す図、第６図は、従
来例の各々の磁気抵抗素子の抵抗値変化を示す図、第７
図は、従来例の回転角に対する出力電圧変化図、第８図
は本発明による回転角検出装置の構成を示す図、第９図
は、本発明における磁気抵抗素子の磁界強度に対する抵
抗値変化を示す図である。 ６゛パ基板・ ７Ａ・７Ｂ・・・磁気抵抗素子である感
知部、１４Ａ１１４８＋１４Ｃ・＝端子、１３・バイア
ス用磁石Ｏ 第５図 第６因 第７図 □回転内 第８図 第９図
図は、従来例による回転角検出装置の構成を示す図、第
３図は、従来例による回転角検出装置と信号磁界の関係
を示す図、第４図は、従来例による回転角検出装置の回
路図、第５図は、従来例の動作を説明する磁気抵抗素子
の磁界強度に対する抵抗値変化を示す図、第６図は、従
来例の各々の磁気抵抗素子の抵抗値変化を示す図、第７
図は、従来例の回転角に対する出力電圧変化図、第８図
は本発明による回転角検出装置の構成を示す図、第９図
は、本発明における磁気抵抗素子の磁界強度に対する抵
抗値変化を示す図である。 ６゛パ基板・ ７Ａ・７Ｂ・・・磁気抵抗素子である感
知部、１４Ａ１１４８＋１４Ｃ・＝端子、１３・バイア
ス用磁石Ｏ 第５図 第６因 第７図 □回転内 第８図 第９図
Claims (3)
- （１） 回転検出用の信号磁界発生装置つきのモータ
において、磁界により抵抗値の変化する薄膜磁気抵抗素
子を１回以上折り返したものを一組として２ ｆｔを直
列に接続し、その２組を平行に並べ、２組の間隔を信号
磁界の記録波長の１波長となるように−基板内に配置し
、２組の接続部より信号出力端子を取り出し、他端を電
力供給端子とし、更に前記薄膜磁気抵抗素子に平行な方
向と、直角な方向にベクトル成分を有する磁界を発生さ
せることを特徴とするバイアス磁石を取付けた回転角検
出装置。 - （２）前記バイアス磁石は、薄膜磁気抵抗素子に対して
傾けて取付けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項記載の回転角検出装置。 - （３）前記バイアス磁石は、薄膜磁気抵抗素子に対して
着磁が傾けであることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の回転角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12902082A JPS5919810A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12902082A JPS5919810A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 回転角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919810A true JPS5919810A (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=14999166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12902082A Pending JPS5919810A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919810A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62143211U (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | ||
| DE4090509C1 (ja) * | 1989-04-13 | 1993-02-04 | Hitachi Metals, Ltd., Tokio/Tokyo, Jp | |
| US5998989A (en) * | 1993-12-22 | 1999-12-07 | Itt Automotive Europe Gmbh | Device including magnet-biased magnetoresistive sensor and rotatable, magnetized encoder for detecting rotary movements |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
-
1982
- 1982-07-26 JP JP12902082A patent/JPS5919810A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62143211U (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | ||
| DE4090509C1 (ja) * | 1989-04-13 | 1993-02-04 | Hitachi Metals, Ltd., Tokio/Tokyo, Jp | |
| US5998989A (en) * | 1993-12-22 | 1999-12-07 | Itt Automotive Europe Gmbh | Device including magnet-biased magnetoresistive sensor and rotatable, magnetized encoder for detecting rotary movements |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1037562A (en) | Apparatus for detecting the direction of a magnetic field | |
| US6300758B1 (en) | Magnetoresistive sensor with reduced output signal jitter | |
| US5680042A (en) | Magnetoresistive sensor with reduced output signal jitter | |
| US4791366A (en) | Apparatus including a pair of angularly spaced sensors for detecting angle of rotation of a rotary member | |
| GB2052855A (en) | Magnetoresistive transducers | |
| KR20010006316A (ko) | 자기식 엔코더장치 | |
| JP2000035343A (ja) | 巨大磁気抵抗効果素子を備えたエンコーダ | |
| US3949346A (en) | Magnetoresistive element | |
| JPS58106462A (ja) | 回転検出装置 | |
| JPS5919810A (ja) | 回転角検出装置 | |
| JPH0870148A (ja) | 磁気抵抗素子 | |
| JPS63202979A (ja) | エンコ−ダ用磁気センサ | |
| JPH0442629B2 (ja) | ||
| JPH0330089B2 (ja) | ||
| JP2767281B2 (ja) | 磁気センサ | |
| JPS59142417A (ja) | 磁気検出装置 | |
| JP2805071B2 (ja) | 位置検出用感磁性抵抗素子センサ | |
| KR790001927B1 (ko) | 자계 검출장치 | |
| JPS6139592A (ja) | 磁気エンコ−ダ | |
| JPS61189414A (ja) | 磁束密度変化検知装置 | |
| JPH0236135Y2 (ja) | ||
| JPS61161418A (ja) | 磁気エンコ−ダ | |
| JPH0141226B2 (ja) | ||
| JP2620943B2 (ja) | 無接触形ポテンショメータ | |
| JPH10185621A (ja) | 磁気式エンコーダ装置 |