JPS6184501A - 基準位置検出機能付位置センサ - Google Patents

基準位置検出機能付位置センサ

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JPS6184501A
JPS6184501A JP20633584A JP20633584A JPS6184501A JP S6184501 A JPS6184501 A JP S6184501A JP 20633584 A JP20633584 A JP 20633584A JP 20633584 A JP20633584 A JP 20633584A JP S6184501 A JPS6184501 A JP S6184501A
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正 高橋
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邦夫 宮下
Shoichi Kawamata
昭一 川又
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気抵抗素子を用いた位置センサに係シ、特に
複数の基準位置検出機能を有する基準位置検出付位置セ
ンサに関する。
〔発明の背景〕
基準位置検出付位置センサに関する先行技術の特開昭5
9−5914号公報には、1個の基準位置を狭幅パルス
で検出する技術が開示されている。
しかし、ブラシレスモータの位置検出や、モータで制御
する複写機の紙送シ機構等では複数の基準位置が要求さ
れると同時に第1.第2の基準位置を区別することが要
求される場合もあシ、各基準位置の信号幅を変えること
が要求されるが、前記公報ではこれらの問題を認識して
いない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は複数の基準位置を検出できる基準位置付
位置センナとして、複数の幅の広い基準位置を高精度で
検出できるようにすると共に、位置出力と基準位置出力
間に磁気干渉を防止した位置センサを提供することにあ
る。
〔発明の祉要〕
本発明は、時期信号を記録する記録媒体を2つのトラッ
クに分け、その1つは位置に応じて出力パルスを発生す
るエンコーダトラックとし、N。
Sの磁極を時期信号として、全域に連続記録する。
他の1つのトランクは基準位置に応じた出力パルスを発
生する基準位置トラックで、N、8の単位磁極を任意数
、連続記録した時期信号を、断続的に複数個配置する。
このようにすることによシ、両トラック間の磁気干渉を
防止できる。この磁気記録媒体に対向近接して、位置検
出用と基準位置検出用の磁気抵抗素子を配置することに
よシ、各トラックの時期信号をN、Sの単位磁極の精度
で高精度に検出できる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図によシ説明す
る。第1図は回転体の位置を検出する例でアリ、モータ
1のシャフト2に磁気ドラム3を叔結し、この磁気ドラ
ム3の表面には磁気記録媒体を塗布配置しており、これ
に単位磁極N、Sの時期信号を連続して記録したエンコ
ーダトランク31と、単位磁極N、Sを2個ずつのグル
ープとしてIJ@に数個の時期信号を記録した基準位置
トラック32を設ける。さらにこれに対向近接して、磁
気センサ4を配置する。磁気ドラム3と磁気センサの関
係は第2図に展開図を示すような配置である。エンコー
ダトラック31には、ピッチPの単位磁極N、Sの時期
信号を図示のように記録しており、基準位置トラック3
2にはピッチPの単位磁極NSを2個連続して時期信号
とし、それを複数個記録している。これと対向して磁気
センサ4は、磁気抵抗素子Re1 とRezがP/2間
隔でエンコーダトラック31に対向し、同様に&今間隔
で磁気抵抗素子RC,,RC,が基準位置トランクに対
間している。各磁気抵抗素子は、長手方向に対して直角
の磁界が加えられると、磁界の大きさにより内部抵抗が
変化する。今磁気ドラム3が回転すると各磁気抵抗素子
には各トラックに応じた磁界が加えられるので、第4図
のRel 。
RC21RCt * RCxのように抵抗変化が現われ
る。また、各磁気抵抗素子は第3図に示すように接続さ
れる。エンコーダ用磁気抵抗素子Re。
とRe2は直列に接続し、電源Vに接続されておシ、直
列接続された固定抵抗Rfとブリッジを構成している。
このブリッジの出力端子は電圧比較器COM eの入力
に接続されている。さらに、基準位置用磁気抵抗素子’
Rc+は固定抵抗Rfと直列接続し、固定抵抗Rfと直
列接続した磁気抵抗素子RC2と共に電源に接続されて
ブリッジを構成している。このブリッジの出力端子は電
圧比較器COM cの入力に接続されている。
このような接続であシ、エンコーダ用磁気抵抵素子Re
l 、Re2で構成する第1のブリッジの出力端の電圧
e、は第4図のe、のような電圧となる。さらに、基準
位置用磁気抵抗素子Rcl。
R5C2で構成した第2のブリッジの出力端子の電圧e
、は第4図のe、のような電圧が得られる。
同様に基準位置トラックの記録信号に応じて複数の出力
を得ることができる。したがって、電圧比較器COM 
eによって波形整形されたエンコーダ出力は第4図のE
eのようなパルス列の信号が得られ、基準位置出力はE
cのようなエンコーダパルスの2周期分の広い幅の信号
が得られる。これらの出力は第2図に示した時期信号に
応じたもので、エンコーダトラックの時期信号がピッチ
Pで記録しているのに対し、基準位置の信号はピッチP
のものを2個用いて2Pの信号となっており、基準位置
の出力Re0幅もほぼエンコーダの出力Eeの2周期分
となっている。さらに基準位置用の第2のブリッジの出
力電圧e、の立上り、立下シはエンコーダ用の第1のブ
リッジの出力電圧e、と同様のシャープな傾斜をもって
おり、これよシ得られる基準位置出力ECの精度はエン
コーダ出力Eeと同糧度に高い。このように本発明によ
れば第2図のように2つのトラックに記録する単位磁極
N8のピッチPは同一としており、極性も同極となって
いるためお互いの磁気干渉がなく、高精度で複数の基準
位置を検出できる。
第5図は不発明の他の実施例で、複数の基準位置出力を
それぞれ区別するために出力幅を変えた例である。第5
図のエンコーダトラック31及びエンコーダ用磁気抵抗
素子Re r  + Re2は第2図と同じである。基
準位置用磁気抵抗素子RC1゜Re2および信号処理回
路もm2図及び第3図と同じである。基準位置トラック
32の時期信号は始め単位磁極N81個分のPの長さで
あυ、2つ目の信号は単位&i極N、8を2つ連続した
2Pの長さの時期信号を記尊している。磁気ドラム3が
回転すると磁気抵抗素子几C1+ 几c2の抵抗変化は
第6図のようになり、第5図の第2のブリッジの出力電
圧e、は第6図のe、のように基準8置トラック32の
記録信号に応じて、始めはPの長さで2番目の基準位置
信号は2Pの長さにほぼ等しくなる。これを波形整形し
た基準位置出力Ecは第6図のようになり、この信号幅
を1により始めの基準位置か2番目の漬準位置かを見分
けることが可能となる。ここでは基準位置が2つの例を
示したが3個4個等任意にすることが可能であり、記録
する単位磁極N8t一連続記録する個数により出力信号
の幅を自由に得ることができる。また、第6図のブリッ
ジ出力e、かられかるように、出力信号の幅が1個でも
2個でも検出する出力波形e、の立上シ、立下シ部の傾
斜が同じようにシャープであ)、基準位置の精度は出力
幅に無関係に高く得られることがわかる。
第7図〜第9図は他の実施例を示すもので、基準位置用
磁気抵抗素子の数を多クシ、基準位置トラックの数も2
個にして、磁気センサから得られる出力を大きくしたも
のである。第7図は磁気ドラム3と磁気センサ4の展開
図で磁気ドラム3のエンコーダトラック31には第2図
と同様の時期信号を記禄している。基準位置トラックは
2つのトラックを設けており32−1には第2図と同じ
ような基準位置の時期信号を記録しており、32−2の
トラックには図示の:うに32−1とは逆に時期信号の
ない所に磁気記録を行ない時期信号のある所には磁気記
録を行わないようにしている。
これと対向する磁気センサ4は、エンコーダトラック3
2−1に対向して磁気抵抗素子R,el〜Rezを単位
磁極ピッチPに対してP/2離して配置している。また
、基準位置トラック32−1に対向して磁気抵抗素子R
c+ 、Re2を配置し、32−2に対向してRe3.
Re4を配置している。
これらの磁気抵抗素子は第8図のように、Re+とRe
 a及びRe 2 とRe sを直列に接続しそれぞれ
電源■に接続し、第1のブリッジを構成している。また
、基準位置用の磁気抵抗素子RCI とRcs及びRe
4 とRC2を直列に接続しそれぞれ電源Vに接続し、
第2のブリッジを構成している。これらの各ブリッジの
出力e、及びe、はそれぞれ電圧比較器coMe′&び
COM cの入力に入っている。
このような構成でちり、磁気ドラム3が回転すると、各
磁気抵抗素子は時期信号に応じて第9図のR6H−’R
e a及びRCI−Re2のように抵抗が変化する。磁
気抵抗素子Re+とRe3及びRe2とRe4は、単位
磁極ピッチPだけ離れているので、同じ抵抗変化となり
、Re1−Re4で構成した第1のブリッジの出力e、
は図示のような出力となり、電圧比較器COM eを通
した波形はEeのようになる。これがエンコーダ出力で
ある。また基準位置用磁気抵抗素子Rct とRe3及
びRe4とRC2の接続点Ict及びIC2の電圧e、
l及びe、lは図示のように電源電圧■の半分の直流電
圧に信号電圧が重畳している。このブリッジの出力電圧
e、はeBとe、gの差電圧となシ、図示のe、の電圧
となる。これを電圧比較器COM。を通すと基準位置出
力Ecが得られる。
第1のブリッジ出力e6、及び第2のブリッジの出力e
。は第4図の例に比べて大きな出力電圧となシ、そのた
め波形の立上り、立下シも急になって、ノイズ等の外乱
に対して強くなると共に精度の高い出力を得ることがで
きる。
以上の実施例では回転体として磁気ドラムを用いたが、
磁気ディスクを用いても全く同じ効果が得られる。また
、回転位置以外に直進運動を行うものの位置検出にも応
用できる。第10図は直進運動の例で、移動体に改付け
られた磁気記録媒体3に第2図と同様にエンコーダトラ
ンク31と基準位置トラック32を設け、これに対向し
て磁気センサ4を設けており、動作は第2図に示したも
のと全く同じである。また、磁気記録媒体3を固定して
、磁気センサ4を移動体に取付けても全く同じ効果が得
られる。
〔発明の効果〕
本発明によれば磁気ドラム3のエンコーダトランク31
と基準位置トラック32とに記録した時期信号がお互い
に磁気干渉を生ずることなく、任意の幅の基準位置信号
を生成することができると共に、基準位置信号の幅を広
くしても高い位置検出精度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構造図、第2図は第1
図の磁気ドラムと磁気センサの展開図、第3図は本発明
の一実施例を示す電気的接続図、第4図は本、発明の動
作説明波形図、第5図は本発明の他の実施例を示す展開
図、第6図は第5図の動作説明波形図、第7図は本発明
の他の実施例を示す展開図、第8図は第7図の実施例の
電気的接続図、第9図は第7図の実施例の動作説明波形
図、第10図は本発明の他の実施例を示す斜視図である
。 1・・・モータ、2・・・シャフト、3・・・磁気ドラ
ム、31・・・エンコーダトランク、32・・・基準位
置トラック、4・・・磁気センサ、Rel〜Rre4・
・・エンコーダ用磁気抵抗素子、acをRct・・・基
準位置用磁気抵抗素子、■・・・電源、COM e 、
 COM c・・・電圧比較器。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.担持体に担持された磁気記録媒体と、この磁気記録
    媒体に所定の磁気信号を記録した信号トラックと、この
    信号トラックに近接して配置され、かつ信号トラックの
    磁気に感応して内部抵抗が変化する磁気抵抗素子と、こ
    の磁気抵抗素子の抵抗変化に依存して前記信号トラック
    の磁気信号を検出し位置を検出するものにおいて、 前記信号トラックを複数設け、これに対向してそれぞれ
    磁気抵抗素子を近接配置すると共に、少くとも一つのト
    ラックには連続した磁気信号を記録し、他の一つのトラ
    ックには断続的に複数の基準位置磁気信号を記録し、か
    つこれらの基準位置磁気信号は、それぞれ他に対して異
    なる信号長であることを特徴とする基準位置検出機能付
    位置センサ。
  2. 2.前記特許請求の範囲第1項記載のものに於いて、第
    2の信号トラックに記録した複数の磁気信号は総て異る
    ようにしたことを特徴とする基準位置検出機能付位置セ
    ンサ。
  3. 3.前記特許請求の範囲第1項記載のものに於いて、第
    2の信号トラックに記録する時期信号は、第1の信号ト
    ラックに連続記録した磁気信号の単位磁極N、Sと同じ
    ピッチの単位磁極を1個又は複数個組合わせて構成する
    ことを特徴とする基準位置検出機能付位置センサ。
  4. 4.前記特許請求の範囲第3項記載のものに於いて、第
    2の信号トラックに対向する磁気抵抗素子は、前記単位
    磁極N、SのピッチPに対してP/4〜3P/4の間隔
    で複数個配置したことを特徴とする基準位置検出機能付
    位置センサ。
  5. 5.前記特許請求の範囲第1項記載のものに於いて、第
    2のトラックに記録する複数の磁気信号のうち少なくと
    も1つの磁気信号は、信号長を他の磁気信号と異るよう
    にしたことを特徴とする基準位置検出械能付位置センサ
  6. 6.前記特許請求の範囲第1項記載のものに於いて、第
    2の信号トラックに記録する磁気信号の少なくとも1つ
    は、単位磁極N,Sを複数個連続したものから構成する
    ことを特徴とする基準位置検出機能付位置センサ。
JP59206335A 1984-10-03 1984-10-03 基準位置検出機能付位置センサ Expired - Lifetime JP2502962B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63247614A (ja) * 1987-04-03 1988-10-14 Hitachi Ltd 絞り弁の角度検出装置及び絞り弁の角度検出方法
JP2001287849A (ja) * 2000-02-01 2001-10-16 Hitachi Metals Ltd シート材の搬送用ロール及びその製造方法並びにシート材の搬送方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5860215A (ja) * 1981-10-06 1983-04-09 Hitachi Ltd 位置検出付エンコ−ダ

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