JPS59221617A - 磁気ロ−タリエンコ−ダ - Google Patents
磁気ロ−タリエンコ−ダInfo
- Publication number
- JPS59221617A JPS59221617A JP9683283A JP9683283A JPS59221617A JP S59221617 A JPS59221617 A JP S59221617A JP 9683283 A JP9683283 A JP 9683283A JP 9683283 A JP9683283 A JP 9683283A JP S59221617 A JPS59221617 A JP S59221617A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- track
- magnetic track
- magnetic detection
- rotating drum
- 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
-
- 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
- G01D5/244—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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2451—Incremental encoders
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】
本発明はプリンタ、自動車、自動機械等の回転部の回転
数、角度、速度、方向等を検出する高分解能の磁気ロー
タリエンコーダに関する。
数、角度、速度、方向等を検出する高分解能の磁気ロー
タリエンコーダに関する。
現在実用化されているロータリエンコーダの多くは光電
式によるもので、スリットを形成した回転円板の一方の
面に対向して設置した光源より光を照射してスリットを
通過する光の有無をもう一方の面に対向して設置した受
光素子で検知し、受光素子の出力を信号処理して角度信
号として出力するものである。しかし光電式の場合には
光源の寿命、構造の複雑化２組立精度。
式によるもので、スリットを形成した回転円板の一方の
面に対向して設置した光源より光を照射してスリットを
通過する光の有無をもう一方の面に対向して設置した受
光素子で検知し、受光素子の出力を信号処理して角度信
号として出力するものである。しかし光電式の場合には
光源の寿命、構造の複雑化２組立精度。
迷光の処理、塵埃に対する信頼性等の問題も多い。他の
方式として磁気式のロータリエンコーダも多数考案・実
用化されており、磁気抵抗素子、ホール効果素子等の使
用も試みられているが充分な分解能を得るには至ってい
ない。
方式として磁気式のロータリエンコーダも多数考案・実
用化されており、磁気抵抗素子、ホール効果素子等の使
用も試みられているが充分な分解能を得るには至ってい
ない。
第１図は本考案に係わる磁気検出体の構成図であるが、
これは土岐、伊東氏らがｌ−ＭＲチンサを用いた角度検
出器」（昭和５６年度電子通信学会総合全国大会）の中
で示したもので、磁気検出体４は４本の磁気抵抗素子３
（ａＩ ｒ ａ２ ｒａ３＋ａ４）を磁化ピッチ（ピッ
チ長Ｐ）に対して＋Ｐの間隔で磁気トランク１の磁化２
方向へ配置してブリッジ構成（第１図（ｂ））されてい
る。
これは土岐、伊東氏らがｌ−ＭＲチンサを用いた角度検
出器」（昭和５６年度電子通信学会総合全国大会）の中
で示したもので、磁気検出体４は４本の磁気抵抗素子３
（ａＩ ｒ ａ２ ｒａ３＋ａ４）を磁化ピッチ（ピッ
チ長Ｐ）に対して＋Ｐの間隔で磁気トランク１の磁化２
方向へ配置してブリッジ構成（第１図（ｂ））されてい
る。
磁気トラック１の移動に伴って生じる素子ａ、と８４間
の抵抗の不平衡および素子ａ２と８３間の抵抗の不平衡
から１８０°位相の異なる２相の近似正弦波（第１図（
ｃｌ Ｅｒ Ｆ）を取り出し、差動増幅回路５．シュミ
ット回路６での信号処理を経て矩形波（第１図（ｃｌＧ
）を出力するものであり。
の抵抗の不平衡および素子ａ２と８３間の抵抗の不平衡
から１８０°位相の異なる２相の近似正弦波（第１図（
ｃｌ Ｅｒ Ｆ）を取り出し、差動増幅回路５．シュミ
ット回路６での信号処理を経て矩形波（第１図（ｃｌＧ
）を出力するものであり。
信号磁界強度のスペーシングもロスが少ないという特徴
を持っている。
を持っている。
本考案の目的はかかる磁気検出体を応用した小型、簡単
な構造で分解能を向上させたインクリメンタル型磁気ロ
ータリエンコーダを提供することにある。
な構造で分解能を向上させたインクリメンタル型磁気ロ
ータリエンコーダを提供することにある。
本発明によれば９回転ドラムの外周面上にピンを長Ｐで
等間隔に周方向に磁化した磁気記憶媒体よりなる磁気ト
ラックと、該磁気トラックより一定の距離を隔てて設置
した同一基板上に。
等間隔に周方向に磁化した磁気記憶媒体よりなる磁気ト
ラックと、該磁気トラックより一定の距離を隔てて設置
した同一基板上に。
該磁気トラックの磁化方向へ±Ｐの間隔で配置した４本
の磁気抵抗素子をブリッジ構成とじた単位磁気検出体を
、該磁気トラックの磁化方向に対しｈ”の位相差をもっ
て前記回転ドラムの軸方向へＮ組配置した磁気検出体と
を有する磁気ロークリエンコーダが得られる。
の磁気抵抗素子をブリッジ構成とじた単位磁気検出体を
、該磁気トラックの磁化方向に対しｈ”の位相差をもっ
て前記回転ドラムの軸方向へＮ組配置した磁気検出体と
を有する磁気ロークリエンコーダが得られる。
以下９図面を用いて本発明を説明する。
第１図に示した４本の磁気抵抗素子６より構成される１
組の磁気検出体を単位磁気検出体４とする之、該単位磁
気検出体４は磁気トラック１が距離Ｐ移動する毎に１周
期の矩形波を出力する（第１図（ＣＯＧ）。すなわち回
転ドラム（図示せず）の外周面上に分割数Ｍで磁化した
磁気トラック１を構成し、単位磁気検出体４を磁気トラ
ック１に対向配置した場合９回転ドラムの１回転につき
Ｍ周期の矩形波を出力する。ここで９分解能をあげるた
めには磁気トラック１の分割数Ｍを増す方法と単位磁気
検出体４を複数組用いる方法が考えられる。奪〒しかし
、前者の方法については、磁化の精度上の問題から磁化
ピッｆ（ピンチ長Ｐ）の下限が定められ、磁気トラック
１と単位磁気検出体４との間隔の設定からも磁化ピッチ
を不用意に縮めることはできず、従って分割数Ｍを増す
のは適切ではない。
組の磁気検出体を単位磁気検出体４とする之、該単位磁
気検出体４は磁気トラック１が距離Ｐ移動する毎に１周
期の矩形波を出力する（第１図（ＣＯＧ）。すなわち回
転ドラム（図示せず）の外周面上に分割数Ｍで磁化した
磁気トラック１を構成し、単位磁気検出体４を磁気トラ
ック１に対向配置した場合９回転ドラムの１回転につき
Ｍ周期の矩形波を出力する。ここで９分解能をあげるた
めには磁気トラック１の分割数Ｍを増す方法と単位磁気
検出体４を複数組用いる方法が考えられる。奪〒しかし
、前者の方法については、磁化の精度上の問題から磁化
ピッｆ（ピンチ長Ｐ）の下限が定められ、磁気トラック
１と単位磁気検出体４との間隔の設定からも磁化ピッチ
を不用意に縮めることはできず、従って分割数Ｍを増す
のは適切ではない。
これに対して、後者の方法は、磁気抵抗素子の製作精度
のみが問題となるが、既存のＩＣ製作技術等を考えた場
合、数μｍオーダーの精度を得るのは困難なことではな
いため９分解能を上げるには複数組の単位磁気検出体を
用いる方法が適している。
のみが問題となるが、既存のＩＣ製作技術等を考えた場
合、数μｍオーダーの精度を得るのは困難なことではな
いため９分解能を上げるには複数組の単位磁気検出体を
用いる方法が適している。
第２図は４組の単位磁気検出体を用いた本発明の一実施
例である。この例の磁気検出体は。
例である。この例の磁気検出体は。
回転ドラム８の軸方向へ同一基板７上に４組の単位磁気
検出体４を並べ、それぞれを磁気トラック１の磁化方向
へ２ＮＰずつずらして設置するもので、この場合Ｎ＝４
であるから各検出体４は＋ｐずつずれることになる（第
６図）。４組の単位磁気検出体４ （ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
は磁気トラック１の移動に伴い、第４図に示すようにそ
れぞれ干ラジアンの位相差をもつ矩形波を出力する。こ
れらの出力を基に単位磁気検出体ａとＣの出力の排他的
論理和およびｂとｄの出力の排他的論理和を演算処理し
て、互いに＋クジ１フ位相の異なるＡ相、Ｂ相としてめ
矩、形波出力を得る。この方法によりＡ相、Ｂ相出力と
も磁気トラック１の分割数Ｍに対して２Ｍの周期を持つ
ことになり９分割数Ｍ ＝ ５００とするとＡ相１００
０周期、Ｂ相１０００周期の矩形波出力となる。さらに
Ａ相とＢ相の排他的論理和の演算処理を行なうことで角
度信号出力として回転ドラム１回転につき２０００パル
ス、すなわち１ピツチにつき４パルスが得られる。
検出体４を並べ、それぞれを磁気トラック１の磁化方向
へ２ＮＰずつずらして設置するもので、この場合Ｎ＝４
であるから各検出体４は＋ｐずつずれることになる（第
６図）。４組の単位磁気検出体４ （ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
は磁気トラック１の移動に伴い、第４図に示すようにそ
れぞれ干ラジアンの位相差をもつ矩形波を出力する。こ
れらの出力を基に単位磁気検出体ａとＣの出力の排他的
論理和およびｂとｄの出力の排他的論理和を演算処理し
て、互いに＋クジ１フ位相の異なるＡ相、Ｂ相としてめ
矩、形波出力を得る。この方法によりＡ相、Ｂ相出力と
も磁気トラック１の分割数Ｍに対して２Ｍの周期を持つ
ことになり９分割数Ｍ ＝ ５００とするとＡ相１００
０周期、Ｂ相１０００周期の矩形波出力となる。さらに
Ａ相とＢ相の排他的論理和の演算処理を行なうことで角
度信号出力として回転ドラム１回転につき２０００パル
ス、すなわち１ピツチにつき４パルスが得られる。
ここで、４組の単位磁気検出体ａ、 ｂ、 ｃ、 ｄは
同一基板７上に製造することで各磁気抵抗素子間および
各単位磁気検出体間の位置関係を任意の精度に保つこと
ができ、磁気トラック１との設置間隔あるいは位相調整
も容易となる。検出体を構成した基板７と対向設置する
磁気トラック１は２回転ドラム８の外周面上へＣ６−Ｐ
等の磁気記録媒体をメッキあるいは塗布した後に磁気記
録用磁気ヘッドで磁気パターンを記録することで形成さ
れ、該基板７が一定間隔を隔てて設置される。
同一基板７上に製造することで各磁気抵抗素子間および
各単位磁気検出体間の位置関係を任意の精度に保つこと
ができ、磁気トラック１との設置間隔あるいは位相調整
も容易となる。検出体を構成した基板７と対向設置する
磁気トラック１は２回転ドラム８の外周面上へＣ６−Ｐ
等の磁気記録媒体をメッキあるいは塗布した後に磁気記
録用磁気ヘッドで磁気パターンを記録することで形成さ
れ、該基板７が一定間隔を隔てて設置される。
以上の説明で明らかな如く２本発明によれば。
小型、簡単な構造で分解能の向上を図った磁気ロータリ
エンコーダが得られる。
エンコーダが得られる。
第１図は４本の磁、気抵抗素子による単位磁気検出体の
素子の配置およびブリッジ構成時の各部の出力波形を示
した図、第２図は本発明による磁気ロークリエンコーダ
の構成例を示した図。 第６図は第２図における単位磁気検出体の配置例を示し
た図、第４図は第２図の各検出体の出力波形、演算処理
波形と位相差を示した図である。 １・・・磁気トランク、３・・・磁気抵抗素子、４・・
・単位磁気検出体、５・・・差動増幅回路、６・・・シ
ュミット回路、７・・・基板、８・・・回転ドラム。
素子の配置およびブリッジ構成時の各部の出力波形を示
した図、第２図は本発明による磁気ロークリエンコーダ
の構成例を示した図。 第６図は第２図における単位磁気検出体の配置例を示し
た図、第４図は第２図の各検出体の出力波形、演算処理
波形と位相差を示した図である。 １・・・磁気トランク、３・・・磁気抵抗素子、４・・
・単位磁気検出体、５・・・差動増幅回路、６・・・シ
ュミット回路、７・・・基板、８・・・回転ドラム。
Claims (1)
- １、回転ドラムの外周面上にピッチ長Ｐで等間隔に周方
向に磁化した磁気記憶媒体よりなる磁気トラックと、該
磁気トラックより一定の距離を隔てて設置した同一基板
上に、該磁気トラックの磁化方向へ＋Ｐの間隔で配置し
た４本の磁気抵抗素子をブリッジ構成とした単位磁気検
出体を、該磁気トラックの磁化方向に対し糸Ｐの位相差
をもって前記回転ドラムの軸方向へＮ組配置した磁気検
出体とを有する磁気ロータリエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9683283A JPS59221617A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 磁気ロ−タリエンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9683283A JPS59221617A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 磁気ロ−タリエンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221617A true JPS59221617A (ja) | 1984-12-13 |
Family
ID=14175510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9683283A Pending JPS59221617A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 磁気ロ−タリエンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59221617A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124413A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気式エンコ−ダ |
| JP2015230187A (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-21 | 東洋電機製造株式会社 | 回転位相速度検出装置 |
| JP2016090243A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | 磁気式位置検出装置 |
| KR20170078736A (ko) * | 2014-10-31 | 2017-07-07 | 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨 | 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서 |
| US11686599B2 (en) | 2018-08-06 | 2023-06-27 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP9683283A patent/JPS59221617A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124413A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気式エンコ−ダ |
| JPH0584444B2 (ja) * | 1985-11-25 | 1993-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JP2015230187A (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-21 | 東洋電機製造株式会社 | 回転位相速度検出装置 |
| JP2016090243A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | 磁気式位置検出装置 |
| US9464919B2 (en) | 2014-10-30 | 2016-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetic position detecting apparatus |
| KR20170078736A (ko) * | 2014-10-31 | 2017-07-07 | 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨 | 강자성 타겟 물체의 이동을 감지하기 위한 자기장 센서 |
| US11686599B2 (en) | 2018-08-06 | 2023-06-27 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor |
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