JPS61133819A - エンコ−ダ - Google Patents
エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPS61133819A JPS61133819A JP25509484A JP25509484A JPS61133819A JP S61133819 A JPS61133819 A JP S61133819A JP 25509484 A JP25509484 A JP 25509484A JP 25509484 A JP25509484 A JP 25509484A JP S61133819 A JPS61133819 A JP S61133819A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- section
- magnetized
- magnetization
- tracks
- encoder
- 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.)
- Granted
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- 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、精密加工装置や計測機械に用いられるエンコ
ーダに関する。
ーダに関する。
（従来例の構成とその問題点）
一般にエンコーダの構成は、第１図に示すように基準信
号発生部基台１にスリットａを設けて光の透過の有無を
電気信号に変換して位置情報を得ている。絶対位置検出
型エンコーダは、第１図（イ）に示すように、スリット
ａの形状の異なる複数のトラックＡ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ、
・・・ で構成され各トラックが２進数に従ってビ
ットイメージ化され。
号発生部基台１にスリットａを設けて光の透過の有無を
電気信号に変換して位置情報を得ている。絶対位置検出
型エンコーダは、第１図（イ）に示すように、スリット
ａの形状の異なる複数のトラックＡ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ、
・・・ で構成され各トラックが２進数に従ってビ
ットイメージ化され。
光学的に該スリットａが検品されて同図（ロ）に示すよ
うな出力信号Ａ′、３１ 、ＣＩ 、Ｑ７．・・・ を
得ており、同図（ハ）に示すような２進化された情報Ａ
″。
うな出力信号Ａ′、３１ 、ＣＩ 、Ｑ７．・・・ を
得ており、同図（ハ）に示すような２進化された情報Ａ
″。
Ｂｒｌ、Ｃ１１・・・ が得られる。ところが光学式の
エンコーダでは光学系の汚れによるビットエラーの発生
や、スリットの加工性の問題などを有し、高精度エンコ
ーダは極めて高価である。またマルチトラックの場合に
は複数の光学系を個々に位置決めし調整しなくてはなら
ず、生産工数が極めて大となるという問題があった。
エンコーダでは光学系の汚れによるビットエラーの発生
や、スリットの加工性の問題などを有し、高精度エンコ
ーダは極めて高価である。またマルチトラックの場合に
は複数の光学系を個々に位置決めし調整しなくてはなら
ず、生産工数が極めて大となるという問題があった。
（発明の目的）
本発明はこのような従来の問題を解決し、高精度で高信
頼性のエンコーダを提供することを目的とするものであ
る。
頼性のエンコーダを提供することを目的とするものであ
る。
（発明の構成）
本発明のエンコーダは、Ｎ極に磁化されたＮ磁化部、Ｓ
極に磁化されたＳ磁化部、および磁化されていないＯ磁
化部の３種の磁化部が交互に配置された複数のトラック
を有し、前記複数トラック上の３種の磁化部の異なる組
合せにより符号情報が表わされる基準信号発生部と；前
記Ｎ磁化部、０磁化部、Ｓ磁化部の３種の磁化部に対し
それぞれ異なる磁気電気変換効率を有し、前記複数のト
ラックに対応する複数の磁気抵抗素子からなる磁気検出
部と；その磁気検出部の出力を処理して３進数符号を発
生する信号処理部とを備えたことを特徴とする。即ち、
本発明のエンコーダは、上記構成のように基準信号源と
して３種の磁化部からなる磁気的な符号板を用い、電気
信号変換部に前記３種の磁化部からの磁界に対し異なる
磁気電気変換効率を有する磁気抵抗素子１例えばバイア
ス磁界がかけられた磁気抵抗素子、を用い、３進法に従
った符号を発生するようにしたものであり、磁気的な信
号の発生と検出を利用しているので汚れ等により生ずる
従来の光学式エンコーダの欠点を取除き、高信頼性とす
るこができるとともに。
極に磁化されたＳ磁化部、および磁化されていないＯ磁
化部の３種の磁化部が交互に配置された複数のトラック
を有し、前記複数トラック上の３種の磁化部の異なる組
合せにより符号情報が表わされる基準信号発生部と；前
記Ｎ磁化部、０磁化部、Ｓ磁化部の３種の磁化部に対し
それぞれ異なる磁気電気変換効率を有し、前記複数のト
ラックに対応する複数の磁気抵抗素子からなる磁気検出
部と；その磁気検出部の出力を処理して３進数符号を発
生する信号処理部とを備えたことを特徴とする。即ち、
本発明のエンコーダは、上記構成のように基準信号源と
して３種の磁化部からなる磁気的な符号板を用い、電気
信号変換部に前記３種の磁化部からの磁界に対し異なる
磁気電気変換効率を有する磁気抵抗素子１例えばバイア
ス磁界がかけられた磁気抵抗素子、を用い、３進法に従
った符号を発生するようにしたものであり、磁気的な信
号の発生と検出を利用しているので汚れ等により生ずる
従来の光学式エンコーダの欠点を取除き、高信頼性とす
るこができるとともに。
３進法という手法により光学式の２進法より高精度化す
ることができるものである。
ることができるものである。
（実施例の説明）
第２図は、本発明の一実施例を示すものである。
同図において、１は基準信号発生部基台であり、２は、
この基準信号発生部基台１上に、３種の磁界を発生する
磁化部即ちＮ極の磁化を持つＮ磁化部３ａ、 Ｓ極の磁
化を持つＳ磁化部３ｂ、およびＯ磁界となるように他の
磁気をシャントしたＯ磁化部３ｃ、を符号のパターンに
応じて符号の各桁に対応する各トラックＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
、Ｈに交互に配置した構成からなる基準信号発生部であ
る。４は、基準信号発生部２からの磁界を検出するため
の各トラックに対応した磁気抵抗素子ＭＲａ”ＭＲｅと
、その磁気抵抗素子ＭＲａ＝ＭＲｅにバイアス磁界を与
えるバイアス磁石１０からなる磁気検出部である。５は
、磁気抵抗素子ＭＲａ＝ＭＲｅに直列に接続された直列
抵抗であり、この磁気抵抗素子ＭＲａ”ＭＲｅと直列抵
抗５との直列回路は電源Ｖｓとアース０間に接続されて
いる。
この基準信号発生部基台１上に、３種の磁界を発生する
磁化部即ちＮ極の磁化を持つＮ磁化部３ａ、 Ｓ極の磁
化を持つＳ磁化部３ｂ、およびＯ磁界となるように他の
磁気をシャントしたＯ磁化部３ｃ、を符号のパターンに
応じて符号の各桁に対応する各トラックＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
、Ｈに交互に配置した構成からなる基準信号発生部であ
る。４は、基準信号発生部２からの磁界を検出するため
の各トラックに対応した磁気抵抗素子ＭＲａ”ＭＲｅと
、その磁気抵抗素子ＭＲａ＝ＭＲｅにバイアス磁界を与
えるバイアス磁石１０からなる磁気検出部である。５は
、磁気抵抗素子ＭＲａ＝ＭＲｅに直列に接続された直列
抵抗であり、この磁気抵抗素子ＭＲａ”ＭＲｅと直列抵
抗５との直列回路は電源Ｖｓとアース０間に接続されて
いる。
６は、磁気検出部４の出力を処理して３進数符号を出力
する信号処理部であり、トラック数相当分の増幅回路７
．矩形波処理回路８，３進数処理回路９からなっている
。また、信号処理部６の出力を汎用の情報データに変換
する２進数変換回路１１が必要に応じて設けられる。
する信号処理部であり、トラック数相当分の増幅回路７
．矩形波処理回路８，３進数処理回路９からなっている
。また、信号処理部６の出力を汎用の情報データに変換
する２進数変換回路１１が必要に応じて設けられる。
第３図は、基準信号発生部２の各トラックＡ−Ｈの磁化
部の配列、これらの磁化部を磁気検出部４の各磁気抵抗
素子ＭＲａ＝ＭＲｅにより検出した検出出力Ａ′〜Ｅ′
、およびそれらの検出出力より得られる３進数の符号化
位置情報Ａ′ｌ〜Ｅｌｆを示するものである。
部の配列、これらの磁化部を磁気検出部４の各磁気抵抗
素子ＭＲａ＝ＭＲｅにより検出した検出出力Ａ′〜Ｅ′
、およびそれらの検出出力より得られる３進数の符号化
位置情報Ａ′ｌ〜Ｅｌｆを示するものである。
基準信号発生部２の磁化部の配列は、第３図の例では、
右端の第１位置においてはＡ−Ｅトラックは全てＳ磁化
部であり、それに対応して磁気抵抗素子ＭＲａ”ＭＲａ
の出力Ａ′〜Ｅ′は全て０レベルであり。
右端の第１位置においてはＡ−Ｅトラックは全てＳ磁化
部であり、それに対応して磁気抵抗素子ＭＲａ”ＭＲａ
の出力Ａ′〜Ｅ′は全て０レベルであり。
それに対応する信号処理部６の符号化出力Ａ″〜ＱＪＩ
はｏｏｏｏｏである６次の第２位置においてはＡ−Ｄト
ラックがＳ磁化部、ＥトラックがＯ磁化部であり。
はｏｏｏｏｏである６次の第２位置においてはＡ−Ｄト
ラックがＳ磁化部、ＥトラックがＯ磁化部であり。
それに対応して磁気抵抗素子ＭＲａ”ＭＲｄの出力Ａ′
〜Ｄ′は全てＯレベルであり、磁気抵抗素子ＭＲｅの出
力はルベルであり、そしてそれに対応する信号処理部６
の符号化出力は００００１である。第３位置においては
Ａ−ＤトラックがＳ磁化部、ＥトラックがＮ磁化部であ
り、それに対応して磁気抵抗素子ＭＲａ ” Ｍ Ｒｄ
の出力Ａ′〜Ｄ１は全てＯレベルであり、磁気抵抗素子
ＭＲａの出力は２レベルであり、そしてそれに対応する
信号処理部６の符号化出力は００００２である。以下同
様に、基準信号発生部２はその基台上の位置に応じて３
種の異なる磁化部Ｎ、Ｓ、０の異なる組合せが順次形成
されて３進の位置情報の符号板を構成しており、それを
磁気検出部４で検出して、信号処理部６により３進の符
号化出力を得ることできる。
〜Ｄ′は全てＯレベルであり、磁気抵抗素子ＭＲｅの出
力はルベルであり、そしてそれに対応する信号処理部６
の符号化出力は００００１である。第３位置においては
Ａ−ＤトラックがＳ磁化部、ＥトラックがＮ磁化部であ
り、それに対応して磁気抵抗素子ＭＲａ ” Ｍ Ｒｄ
の出力Ａ′〜Ｄ１は全てＯレベルであり、磁気抵抗素子
ＭＲａの出力は２レベルであり、そしてそれに対応する
信号処理部６の符号化出力は００００２である。以下同
様に、基準信号発生部２はその基台上の位置に応じて３
種の異なる磁化部Ｎ、Ｓ、０の異なる組合せが順次形成
されて３進の位置情報の符号板を構成しており、それを
磁気検出部４で検出して、信号処理部６により３進の符
号化出力を得ることできる。
磁気検出部４は、バイアス磁石１０により磁気抵抗素子
に対してバイアス磁界が加えられるよう構成されており
、そのバイアス磁界は基準信号発生部２のＳ磁化部から
の磁界に対してはそれを打ち消し、Ｎ磁化部からの磁界
に対してはそれに加算される方向であるので、磁気抵抗
素子からの出力は、第３図に示すように、Ｓ磁化部の検
出ではＯのレベル、Ｎ磁化部の検出では相対的に２のレ
ベルとなり、またＯ磁化部からのＯ磁界に対してはバイ
アス磁界により相対的に１のレベルとなる。
に対してバイアス磁界が加えられるよう構成されており
、そのバイアス磁界は基準信号発生部２のＳ磁化部から
の磁界に対してはそれを打ち消し、Ｎ磁化部からの磁界
に対してはそれに加算される方向であるので、磁気抵抗
素子からの出力は、第３図に示すように、Ｓ磁化部の検
出ではＯのレベル、Ｎ磁化部の検出では相対的に２のレ
ベルとなり、またＯ磁化部からのＯ磁界に対してはバイ
アス磁界により相対的に１のレベルとなる。
磁気検出部４はこのように構成されているので、前述の
ように磁化部の３種の状態を識別して検出することがで
きる。
ように磁化部の３種の状態を識別して検出することがで
きる。
以上に説明した実施例においては、基準信号発生部は直
線状に構成されているが、他の実施の態様としては、円
形または扇形の形状としてその円板面上に同心円状に磁
化部のトラックを配置する構成や、あるいは円筒状とし
てその円筒表面上を周回するように磁化部のトランクを
配置する構成とすることもでき、種々の変形が考えられ
る。
線状に構成されているが、他の実施の態様としては、円
形または扇形の形状としてその円板面上に同心円状に磁
化部のトラックを配置する構成や、あるいは円筒状とし
てその円筒表面上を周回するように磁化部のトランクを
配置する構成とすることもでき、種々の変形が考えられ
る。
（発明の効果）
本発明の作用効果を列挙すれば次のとおりである。
（１）本発明は、基準信号発生部およびその信号検出部
（磁気検出部）が磁気的なものであるので。
（磁気検出部）が磁気的なものであるので。
従来の光学的なもののように使用環境が制限されること
がなく信頼性も高い。例えば、本発明のエンコーダは不
透明な液体中でも使用可能であり、従来の光学式エンコ
ーダが光学系の汚れに対してビットエラーの問題を有し
ていたことに比較し、極めて高い信頼性を有するととも
に、用途の範囲を拡大することが可能である。
がなく信頼性も高い。例えば、本発明のエンコーダは不
透明な液体中でも使用可能であり、従来の光学式エンコ
ーダが光学系の汚れに対してビットエラーの問題を有し
ていたことに比較し、極めて高い信頼性を有するととも
に、用途の範囲を拡大することが可能である。
（２） 従来の光学式エンコーダの光学系を単純に磁
気系に置換えたとしたら、第４図に示すようなパターン
となるが、これでは従来と同じ情報量しか得られないこ
とは明らかである。本発明では、磁気抵抗素子にＮ磁化
部とＳ磁化部との識別を可比較表 能にするためにバイアス磁石を配置して、検出電気信号
を３進数化している。このため従来の光学式エンコーダ
が２” （ｎはトラック数）の情報量しか得られないの
に対して、本発明では、３ｎ（ｎはトラック数）の情報
量が得られる。このことは上記比較表からも明らかであ
り１例えば、５トラツクのエンコーダにおいて、従来の
情報量が３２であるのに対して、本発明の情報量は２３
４であり、約７倍強の情報量および精度を有することが
わかる。
気系に置換えたとしたら、第４図に示すようなパターン
となるが、これでは従来と同じ情報量しか得られないこ
とは明らかである。本発明では、磁気抵抗素子にＮ磁化
部とＳ磁化部との識別を可比較表 能にするためにバイアス磁石を配置して、検出電気信号
を３進数化している。このため従来の光学式エンコーダ
が２” （ｎはトラック数）の情報量しか得られないの
に対して、本発明では、３ｎ（ｎはトラック数）の情報
量が得られる。このことは上記比較表からも明らかであ
り１例えば、５トラツクのエンコーダにおいて、従来の
情報量が３２であるのに対して、本発明の情報量は２３
４であり、約７倍強の情報量および精度を有することが
わかる。
（３）本発明では、信号検出部に磁気抵抗素子を用いて
いるため、生産工程において高精度に複数個の磁気抵抗
素子を同時加工および配置をすることができる。このこ
とにより従来の光学式が光学系を個々に調整する必要が
あるという問題を全くなくすることが可能である。従っ
て生産性が極めて高くなるという利点を有する。
いるため、生産工程において高精度に複数個の磁気抵抗
素子を同時加工および配置をすることができる。このこ
とにより従来の光学式が光学系を個々に調整する必要が
あるという問題を全くなくすることが可能である。従っ
て生産性が極めて高くなるという利点を有する。
第１図は、従来の光学式エンコーダを説明するための図
である。 第２図は９本発明の実施例のエンコーダの構成を示す図
である。 第３図は、その実施例の動作を説明するための図である
。 第４図は従来の光学系を単純に磁気系に置換えたとした
場合の符号の発生の仕方を示す図である。 １・・・基準信号全生部基台、２・・・基準信号発生部
、３ａ、３ｂ、３ｃ・・・磁化部、４・・・磁気検出部
。 ５・・・直列抵抗、６・・・信号処理部、７・・・増幅
回路、８・・・矩形波処理回路、９・・・３進数処理回
路、１０・・・バイアス磁石、１１・・・２進数変換回
路。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 Ｅ′
である。 第２図は９本発明の実施例のエンコーダの構成を示す図
である。 第３図は、その実施例の動作を説明するための図である
。 第４図は従来の光学系を単純に磁気系に置換えたとした
場合の符号の発生の仕方を示す図である。 １・・・基準信号全生部基台、２・・・基準信号発生部
、３ａ、３ｂ、３ｃ・・・磁化部、４・・・磁気検出部
。 ５・・・直列抵抗、６・・・信号処理部、７・・・増幅
回路、８・・・矩形波処理回路、９・・・３進数処理回
路、１０・・・バイアス磁石、１１・・・２進数変換回
路。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 Ｅ′
Claims (2)
- （１）Ｎ極に磁化されたＮ磁化部、Ｓ極に磁化されたＳ
磁化部、および磁化されていない０磁化部の３種の磁化
部が交互に配置された複数のトラックを有し、前記複数
トラック上の３種の磁化部の異なる組合せにより符号情
報が表わされる基準信号発生部と、 前記Ｎ磁化部、０磁化部、Ｓ磁化部の３種の磁化部に対
しそれぞれ異なる磁気電気変換効率を有し、前記複数の
トラックに対応する複数の磁気抵抗素子からなる磁気検
出部と、 その磁気検出部の出力を処理して３進数符号を発生する
信号処理部と を備えたことを特徴とするエンコーダ。 - （２）前記磁気検出部が、ニッケル合金からなる磁気抵
抗素子と、その磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるバ
イアス磁石とからなることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載のエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25509484A JPS61133819A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25509484A JPS61133819A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61133819A true JPS61133819A (ja) | 1986-06-21 |
| JPH047818B2 JPH047818B2 (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=17274030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25509484A Granted JPS61133819A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61133819A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0635700A1 (en) * | 1993-07-22 | 1995-01-25 | Marco Dr. Brandestini | Absolute digital position encoder |
| WO2013087336A1 (de) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Sensorvorrichtung, verfahren zur positionserfassung und magnetelement für eine sensorvorrichtung |
-
1984
- 1984-12-04 JP JP25509484A patent/JPS61133819A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0635700A1 (en) * | 1993-07-22 | 1995-01-25 | Marco Dr. Brandestini | Absolute digital position encoder |
| WO2013087336A1 (de) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Sensorvorrichtung, verfahren zur positionserfassung und magnetelement für eine sensorvorrichtung |
| KR20140109379A (ko) * | 2011-12-13 | 2014-09-15 | 젯트에프 프리드리히스하펜 아게 | 센서 장치, 위치 검출 방법 및 센서 장치용 자기 요소 |
| JP2015503105A (ja) * | 2011-12-13 | 2015-01-29 | ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフトＺｆ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｈａｆｅｎ Ａｇ | センサ装置，位置検出方法及びセンサ装置のための磁石素子 |
| US9644732B2 (en) | 2011-12-13 | 2017-05-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Sensor device, and a magnet element for a sensor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH047818B2 (ja) | 1992-02-13 |
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