JPS62239622A

JPS62239622A - 磁気式エンコ−ダ

Info

Publication number: JPS62239622A
Application number: JP8226586A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Okawa; 大川　正; Kazuo Sato; 和雄佐藤; Hiroshi Sugai; 博菅井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-04-11
Filing date: 1986-04-11
Publication date: 1987-10-20

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、磁気式エンコーダ、特にサーゲモータの速度
制御に好適な磁気式エンコーダに関する。

〔従来技術〕

従来の磁気式エンコーダには、特開昭５８−６８６１５
号がある。磁気式エンコーダは、回転するドラム又はデ
ィスク上に磁気的に記録された記録媒体と、それに附近
する磁気センサとで構成する。

磁気センサは、例えば強磁性の磁気抵抗効果を利用する
。代表的なものに、・セーマロイの薄膜磁気抵抗素子が
ある。

磁気式エンコーダの出力には、・臂ルス形と正弦波形と
がある。・マルス形は、エンコーダの出力そのもの、又
は波形整形した結果による出力が、・−ルス波形となる
。正弦波形は、エンコーダの出力が正弦波となる。・中
シス形の従来例には、特開昭５８−６８６１５号があり
、正弦波形の従来例には、特開昭５８−７９１１３号か
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

磁気式エンコーダは、その出力が磁気抵抗効果素子のギ
ャップ長の変化、温度変化、経年変化等で変化する欠点
を持つ。更に、磁気記鎌媒体と磁気センナの間隔が均一
でないことを原因として、又、外部磁界による影響を受
けやすいことを原因としても、出力が変化する欠点を持
つ。

これらの欠点は、・ぐルス形出力、正弦波形出力の両者
で共通に現われる。しかし、・ぐシス形出力の場合は、
・ぐルス化しているため、目立ちにくい。

正弦波出力の場合は、まともに上記欠点が現われやすい
。

正弦波形出力利用の磁気式エンコーダをサーフモータの
速度検出用に使用した場合、上述の欠点により速度検出
特性の変動をきたし、速度検出むらを生ずることになる
。

本発明の目的は、正弦波出力を変動させることなく一定
に調整可能とした磁気式エンコーダを提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、速度検出用の検出単位の他に、補償用の検出
単位を設け、この補償用の検出単位の出力を雨検出単位
に負帰還させる構成とした。

ここで、検出単位は、磁気センサと記録媒体上の記録部
との組合せよりなる。更に、磁気センナは、ブリッジ構
成とした４つの磁気抵抗効果素子より成る。

〔作用〕

補償用の検出単位は、速度変動の反映した出力を発生す
るため、この出力を各検出単位に負帰還させた。これに
よって正弦波出力は速度変動の悪影響のない波形となる
。

〔実施例〕

第１図は本発明の磁気式エンコーダの実施例図を示す。

磁気式エンコーダは、検出単位１２．１３、差動アンプ
２２，２４、減算器誌、アンプ２３より成る。

検出単位１２は、正弦波出力発生用の検出センサである
。この検出単位１２は、４つの磁気抵抗効果素子１４．
　１５．　１６．　１７をブリッジ構成にした。プリツ
ノの対抗点の出力は、差動アンｆ２４に入力し、端子２
８と２７との間には、正弦波出力を発生する。

検出単位１３は、補償用の検出セ／すである。検出単位
１３は、４つの磁気抵抗効果素子１８．１９．２０゜２
１をグリフ・ノ構成とした。プリツノの対抗点の出力は
、差動アンｆ２２に入力し、脈動する直流レベルの出力
となるつこの直流出力は、減算器２８に入力し、目標設
定値２５から差し引かれる。減算器詔の出力はアンｆ　
２３　’ｉ介して、検出単位１２．１３の負帰還信号２
６として帰還する。減算器２８の出力が零でなければ、
この出力を零にするように負帰還制御され、零になれば
、目標値に出力は収束したこととなる。

検出単位１２．１３と記録媒体２９との配置構成の実施
例を第２図に示す。記録媒体２９は、矢印のように移動
可能であシ、速度検出対象に同期して移動する。記録媒
体２９は、第１の磁気記録部３０と第２の磁気記録部３
１とを持つ。

第１の磁気記録部３０は、移動方向に対して垂直方向に
Ｎ、Ｓを交互に着磁させた磁域を持つ。第２の磁気記録
部３１は、移動方向に沿って区分けされたＮ極、Ｓ極の
着磁させた磁域を持つ。

第１の磁気記録部３０の表面近接位置に検出単位１２を
構成する４つの磁気抵抗効果素子１５．１４．１６゜１
７を設ける。この検出単位１２は固定させる。詳細図を
第３図に示す。各素子個は、Ｎ、Ｓの磁域の巾λと同−
巾を持ち、素子と素子とを結ぶ巾はシとした。４つの素
子１４．１６．１７．１８はブリッジ構成をなすように
接続しである。そして、図のように直流電源１０を印加
する。その等価回路を第４図に示す。

検出単位１３も、検出単位１２と同じような構成となる
。但し、記録部３１は、Ｎ、Ｓの２つの磁域より成る。

この磁域は、移動方向に沿った長手領域をなす。

第５図、第６図はタイムチャートを示す。第５図（イ）
は、検出単位１２の素子１４．１５．１６．１７の出力
波形を示す。変動のない正常状態では実線の波形をなす
が、変動が生ずると、点線の波形となる。

点線波形Ａはギャップ長が小さくなるように変動した場
合、点線波形Ｂはギャップ長が犬きくなるように変動し
た場合の出力波形を示す。

一方、第５図（ロ）は、補償用検出単位１３の出力とな
るアン７’２２の出力を示す。前記変動によって、アン
ｆ２２の出力も脈動する。アンｆ２２の出力は第５図（
ロ）の点線の如く収束することが必要となる。

第６図は、アンｆ２４の出力を示す。アンプ２４で差分
をとることによって、第６図（イ）の如き波形となる。

第６図（イ）は前記変動によ多振幅が脈動する例を示し
、第６図（ロ）は、補償用検出単位１３の出力を負帰還
させた第１図の実施例のもとての出力波形を示す。脈動
がなくなり、平坦化した出力波形となる。

以上の実施例で記録媒体２９は、回転ドラム上に設けら
れている。塘た、回転ドラムに着磁させた構成でもよい
。

第７図（イ）は、回転ドラムの外部円周上に着磁させた
実施例を示す。回転ドラム４０は、回転軸４１に固定し
ており、回転軸４１はサーボモータの回転軸又はそれに
連結する回転軸である。この回転ドラム４０の外部円周
上に２つの記録部３０．３１を形成する。この記録部３
０．３１は着磁でもよく、磁性体をはりつけたものでも
よい。

第７図（ロ）は回転ドラム４０の平面上に円周に沿って
記録部３０．３１を形成した例である。この図では、検
出単位１２．　１３は省略した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、出力正弦波の振幅を一定にでき、サー
ボモータ等の速度検出誤差を低域できることになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例図、第２図は記録媒体とセンナ
との配置構造の実施例図、第３図は記録部３０でのセン
サとの位置関係及びブリッジ構成の１２、１３・・・検
出単位、１４〜２１・・・磁気抵抗効果素子、２２．２
４・・・差動アンプ、２９・・・記録媒体、３０．３１
・・・磁気記録部。代理人　弁理士　秋　本　正　実第１区第２図第３図第５図第６図第７図（イ）（ロ）

Claims

【特許請求の範囲】１、回転ドラムと、この円周方向に沿ってＮ極層とＳ極
層とが交互に形成された回転速度検出用の第１の磁極層
と、該回転ドラムの円周方向に帯状に形成されたＳ極層
とＮ極層とを持ち且つ該Ｓ極層とＮ極層とは近接して形
成されてなる補償用の第２の磁極層と、上記第１の磁極
層に対抗した位置にある第１の磁気抵抗効果素子群と、
上記第２の磁極層に対抗した位置にある第２の磁気抵抗
効果素子群と、目標基準値と該第２の磁気抵抗効果素子
群の出力との差分を上記第１、第２の磁気抵抗効果素子
群の電源印加端に負帰還させる手段と、上記第１の磁気
抵抗効果素子群の出力を検出する手段と、より成る磁気
式インコーダ。２、上記磁気抵抗効果素子群は、ブリッジ構成とする特
許請求の範囲第１項記載の磁気式インコーダ。