JPS61169716A - 磁気エンコ−ダ装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はＯＡ分野、ＡＶ分野等のメカ駆動用サーボモー
タの回転検出を磁気的に行う磁気エンコーダ装置に関す
る。

従来の技術 近年、サーボモータの回転検出装置は光学式から磁気式
に変わりつつあり、特にｖＡ戸範囲の広い磁気抵抗素子
〔以下、ＭＲ素子と称す〕を使用した磁気エンコーダが
脚光を浴びている。これは磁気記録ドラムに磁極を記録
しこの磁気ドラムに対向するＭＲ素子を相対移動させ、
ＭＲ素子に作用する磁界変化によって電気信号を得るも
のであって、高精度、ローコストの点で優れている。

しかしこの磁気エンコーダのＭＲ素子は強磁性材を蒸着
しており、通常は２．素子の中点を出力として取り出し
ているがそれぞれのＭＲ素子の抵抗のバラツキが有るた
め中点のＤＣレベルが発生し、出力としてＤＣ出力が必
要となるエンコーダでは問題となる。このためエンコー
ダ回路に前記ＤＣ゛レベルのバラツキを吸収するためボ
リュームまたは抵抗トリミング等にて調整することが必
要となる。第４図は従来の磁気エンコーダ回路を示し、
第５図はＭＲ素子中点の出力とエンコーダ出力の図であ
る。第４図において、１．２はＭＲ１ｉ子、３．４は抵
抗、５は可変抵抗、６は演算増幅器、７は帰還抵抗であ
る。回路には電源電圧子Ｖｃｃと−ＶＯＣとが供給され
ており、ＭＲ素子１と２の中ａａの出力と、抵抗３と４
の中点すの基準電圧とを演算増幅器６により差動増幅し
、帰還抵抗７により増幅度を決定して所定の出力を取り
出すものである。可変抵抗５は中点ａのＤＣレベルのバ
ラツキを吸収するため中点すの基準電圧を調整するため
に設けられている。

以上のように構成された従来の磁気エンコーダ装置ｉｔ
は次のように動作する。

まずサーボモータの回転により磁気ドラムＭが回転する
と、この磁気記録ドラムに対向するＭＲ素子１．２が相
対移動することによりＭＲｌ、２に作用する磁界が変化
してＭＲ素子１．２抵抗値が変化する。ＭＲ素子１．２
には電源電圧ｙｃｃが供給されているため中点ａに前記
磁界変化に相当する電気信号が発生する。この出力を抵
抗３．４の中点と差動増幅する。しかしながらＭＲ素子
１゜２の中点ａにはＭＲ素子１，２の抵抗のバラツキに
よるＤＣレベルが有るため可変抵抗５によりそのバラツ
キを吸収した基準電圧を中点すとし差動増幅する。演算
増幅１６の反転入力端子に中点ａ１非反転入力端子に中
点す電圧とし、帰還抵抗７により所定の出力を設定し差
動増幅する。この結果出力Ｃが発生する。第５図に示す
ようにＭＲ素子１．２の中点ａはＭＲ素子１．２の抵抗
のバラツキにより八ＶのＤＣレベルが発生している。こ
のΔ■は正負のいずれも有り得る。第４図の可変抵抗５
の調整を行うことにより第５図に示すようにエンコーダ
出力はＤＣレベルを吸収した出力となる。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、ＭＲ素子の抵抗バラツキに
よるＤＣレベルの調整が必要であり、また精度の高い出
力を必要とする場合は第４図の帰還抵抗７も調整する必
要が有り、エンコーダ作成に当り調整工数がかなり必要
となる。また調整方法も可変抵抗器で行う場合は精度の
良く安定な可変抵抗が必要であり形状的にも大きく、回
路のスペースが大ぎくなる。また、レーザトリミング等
による抵抗設定を行う場合にはかなりの設備投資が必要
であるという問題点を有していた。

本発明は調整用の可変抵抗やトリミングを廃止し、調整
工数をな（し、回路のスペースを小さくし、また設備も
必要としない磁気エンコーダ装置を提供することを目的
とする。

問題を解決するための手段 本発明の磁気エンコーダ装置は、多ｔｉ！Ｉ磁された磁
気ドラムに近接して第１、第２の磁気抵抗素子を配設し
、この第１の磁気抵抗素子と第２の磁気抵抗素子の接続
点の検出電位と基準電位とを比較して磁気ドラムの移動
による磁界変化を検出するよう構成すると共に、前記検
出電位に含まれるＤＣ成分を抽出して前記基準電位にフ
ィードバックする自動補正部を設けたことを特徴とする
。

作用 この構成により、自動補正部で２つの磁気抵抗素子の出
力からこの２つの磁気抵抗素子のバラツキにより発生す
るＤＣ出力を分離し、そのＤＣ出力分を基準電圧にフィ
ードバックし、基準電圧をバラツキによるＤＣ出力と同
一にするため、磁気抵抗素子出力とこの自動補正部の出
力を差動増幅することにより、ＤＣレベルの調整を必要
とすることなく所定のエンコーダ出力を得ることができ
る。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説
明する。なお、第４図と同様の作用を成すものには同一
符号を付けてその説明を省く。第１図は本発明の実施例
のブロック図を示す。第１図において、８は自動補正部
である。第１図の回路には±ＶＣＣの電源電圧が供給さ
れており、ＭＲ素子１と２の中点ａより出力を取り出す
。この出力は磁気記録ドラムの回転によりＭＲ素子の抵
抗変化が発生したＡＣ出力とＭＲ素子の抵抗バラツキに
より発生するＤＣ出力が合成された出力である。抵抗３
と４の中点すに基準電圧を発生している。自動補正部８
は中点ａの出力と中点すの電位からＭＲ素子１．２の抵
抗のバラツキにより発生したＤＣレベルを摘出し、その
ＤＣレベル分を出力とし０点に出す。このことにより！
！準タレベルＭＲ素子の抵抗バラツキにより発しなりＣ
レベルとなり、ＭＲ素子１，２の中点ａの出力と差動入
力とし、演算増幅器６により差動増幅する。増幅度は帰
還抵抗７により設定する。

この構成によりＭＲ素子１，２による誤差を取り除いた
所定のエンコーダ出力を得ることができる。

第２図は第１図の具体回路を示し、第３図は第２図の要
部波形図である。但し、第２図では第１図における抵抗
３．４と自動補正部８とが仮想線Ａで囲むように構成さ
れている。磁気ドラムの回転によりＭＲ素子の抵抗変化
が発生し、ＭＲ素子１と２の中点ａにその出力が発生す
る。この出力は、ＭＲ素子の抵抗変化によるＡＣ出力と
ＭＲ素子の抵抗バラツキによるＤＣ出力（Δ■）が含ま
れており、第３図ａの波形となる。この出力を入力抵抗
９と帰還抵抗１０により増幅器“１”に設定した演算増
幅器１１の入力とする。演算増幅器１１の出力ｄは第３
図ｄの波形となる。また、ａの出力をコンデンサ１２に
よりＡＣカップリングし、入力抵抗１３と帰還抵抗１４
により増幅度“１″となるように演算増幅器１５で増幅
し、その出力ｅは第３図のｅの波形となる。ｄの波形と
ｅの波形を差動入力とし、それぞれの入力抵抗１６．１
７．１８と帰還抵抗１９により増幅度“１″に設定した
演算増幅器２０により差動増幅しその出力ｔは第３図の
ｆの波形となる。つまりＭＲ素子１，２の抵抗バラツキ
により発生するＤＣレベル分となる。このｆの波形を基
準レベルとし、ａの出力波形と差動増幅する。

つまり、入力抵抗２１．２２と帰還抵抗７により所定の
増幅度を設定した演算増幅器６により差動増幅する。こ
の出力ｇは第３図ｇの波形となり、ＭＲ素子１．２の抵
抗バラツキによるＤＣレベルを取り除いたエンコーダ出
力を得ることができる。

以上のように本実施例によれば、ＭＲ素子の抵抗バラツ
キによるＤＣレベルを可変抵抗や抵抗トリミング等によ
る調整をする必要がない。

発明の効果 以上のように本発明の磁気エンコーダ装置は、この第１
の磁気抵抗素子と第２の磁気抵抗素子の接続点の検出電
位に含まれるＤＣ成１分を抽出して基準電位を１１１１
１１するため、この制御された基準電位と前記検出電位
を比較することによって、第１と第２の両磁気抵抗素子
のバラツキによる影響を打消すことが出来、従来のよう
に、可変抵抗や抵抗トリミング等によるＤＣレベルの調
整工程を必要とせず、工数削減、部品設備が少なくでき
、ローコストで小型化できるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の磁気エンコーダ装置のブロック図、第
２図は第１図の具体回路図、第３図は第２図の波形図、
第４図は従来のエンコーダ装置の構成図、第５図は第４
図の波形図である。 １．２・・・磁気抵抗素子、７・・・帰還用抵抗、８・
・・自動補正部、１２・・・コンデンサ、６．１１．１
５．２０・・・演ｑ増幅器、Ｍ・・・磁気ドラム 代理人　　　森　　本　　義　　弘 １ｆ４３ＦｊＡ 第斗因 第ｆ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多極着磁された磁気ドラムに近接して第１、第２の
   磁気抵抗素子を配設し、この第１の磁気抵抗素子と第２
   の磁気抵抗素子の接続点の検出電位と基準電位とを比較
   して磁気ドラムの移動による磁界変化を検出するよう構
   成すると共に、前記検出電位に含まれるＤＣ成分を抽出
   して前記基準電位にフィードバックする自動補正部を設
   けた磁気エンコーダ装置。