JPS62287103A - 磁極位置検出回路 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ この発明は、回転体の基準位置検出等のための磁極検出
素子、例えば、磁気検出素子とじでホール素子を用いた
磁極位置検出回路に関するものである。

［従来の技術］ この種の磁極位置検出回路の従来例として、特開昭５９
−１４６４１９号公報の技術を挙げることができる。

第３図は、従来の磁極位置検出回路を示す回路図である
。

図において、（１）は磁極を検出ツる磁気検出素子とし
てのホール素子、（２）はホール素子（１）の出力を増
幅する増幅器、（ア）は比較器でその出力はオーブンコ
レクタタイプである。

（８）は比較器（７）の比較電圧を作る比較電圧発生回
路、（１３）、（１４）、＜１５＞は低抗、（１６）は
回転体、（１８）は回転体（１６）に固着された単極の
磁石である。

次に、この磁極位置検出回路の動作について、第４図の
磁極位置検出回路の各部の電圧波形を用いて説明する。

ボール素子（１）が回転体（１６）に近接して固定され
、回転体（１６）が回転し、磁石（１８）がホール素子
（１）の近傍を通過すると、磁石（１８）の磁界により
、ホール素子（１）は出力電圧信号Ｖｉを発生する。こ
の信号Ｖｉを増幅器（２）に入力し、■）１幅した出力
電圧信号をＶａとする。第１ＩｌｆｆｉにＶｌとＶａの
関係を示す。増幅した出力電圧信号Ｖａは、比較器（７
）の反転端子に入力される。比較器（７）の非反転端子
に入る比較電圧Ｖｄは、比較゛重圧発生回路（８）によ
って作られ、第４図に点線で示すように比較器（７）に
ヒステリシスを付１ノでいる。比較器（７〉が信号Ｖａ
を比較電圧Ｖｄと比較し、比較器（ア）の出力電圧信号
Ｖｏは第４図の様に、ホール素子（１）の信号ｖｉの無
信号時は、“［」（ハイレベル）パ状態に、信号が入る
とＬ（ローレベル）′。

状（Ｉ！になる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の磁極位置検出回路は以上の様に（１η成されてい
るので、ホール素子（１）の感度のバラツキ、経時変化
、及び温度特性による影響が大さ・く、ホール素子（１
）の出力電圧信号Ｖ；Ｉ７：）振幅が大ぎく変動し、比
較器（７）の出力電圧信号ｖＯも、立ら下がり、立ち上
がり両エツジ部分で大きく変ｆａＪする。このため、こ
の信号■０は、位Ｖｌｔ精度が厳しく要求される箇所に
は使えなかった。

この発明は上記のような従来のちのの問題点を除去する
ためになされたもので、磁極の高い位置精爪をだせる磁
極位置検出回路の捉供を目的とするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段］ この発明にかかるＩ、ｌｉｔ駐位近位置検出回路一組の
１４１対による磁界を検出するための磁極検出素子によ
り磁極を検出し、この検出信号をヒステリシス特性を有
する比較器に供給して、前記磁極対の反転位置を検出す
るものである。

［作用］ この発明におけるヒステリシス特性を有する比較器は、
前記磁極対の反転位置を検出するものであり、この反転
位置は前記磁極検出素子の特性等の変動による腎ｌ橿検
出ｆ、「の出力型ｊモ信号の振幅変動にえ１して、はと
んど影響を受けない。

［実施例１ 以下、この発明の実施例の磁極位置検出回路を第１図及
び第２図を用いて説明する。第１図はこの発明の一実施
例による１ａＩＩＩｉ位置検出回路で、第２図は第１図
の各部の信号波形を示す波形図である。

第１図において、（１）は磁極検出素子の磁気検出素子
としての１例であるホール素子、（２）はホール素子（
１）の出力を増幅する増幅器、（３）は第１比較器、（
４）（ま第１比較器（３）の比較電圧を作る第１比較電
圧発生回路、（５）は第２比較器、（６）は第２比較器
（５）の比較電圧を作る第２比較電圧発生回路、（７）
は第３比較器、（８）は第３比較器（７）の比較゛電圧
を作る第３比較電圧発生回路、（３）、（５）。

（７）の出力はいずれもオーブンコレクタタイプである
。第１比較電圧発生回路（４）、第２比較電圧発生回路
（６）、第３比較電圧発生回路（８）はそれぞれ対応す
る比較器出力の反転によりそれぞれの比較電圧を変えて
、ヒステリシスを付けている。（９）、（１０）、（１
１）、（１２＞は反転器で、その出力はオーブンコレク
タタイプである。その入力は入力信号がなければ°“Ｈ
”状態であり、その出力時は反転して“′Ｌ′′状態に
なる。

また゛°Ｌ°°信号が入力すると、出力は’　ｌ−１”
状態くオーブン）になる。１１３）、（１＝’ｌ）、（
１５）は抵抗、（１６）は回転体、（１７）は一組のｔ
ａ磁極対有する磁石で、回転体（１６）に固着されてい
る。

次に、第２図の各部の信号波形を示す波形図を用いて、
この回路の動作について説明する。

ホール素子（１）が回転体く１６）に近接して固定され
、回転体（１６）が回転し、磁石（１７）がホール素子
（１）の近傍を通過すると、磁石（１７）の磁界により
、ホール素子（１）は出力電圧信号Ｖｉを発生する。信
号Ｖｉを増幅器（２）に入力し、増幅した出力電圧信号
Ｖａを１′する。第２図にこのときの信号ｖ１とｖａの
関係を示す。

磁石（１７）は一組のｌ１ｆ１極対を有するので、信号
■１とＶａは第２図に示すように上下に振幅を生じる。

ここで、増幅した出力電圧信号■ａＧｊまず下に振り、
次に上に振るものとする。信号Ｖａは３つの比較器（３
）、＜５）、（７）の反転入力端子に入力される。第１
比較電圧発生回路（４）は第１比較器（３）の出力電圧
信号■ｅが“１１″状君の時、その比較電圧ｖｂを信号
Ｖａの無信号時の電圧Ｖ１１と同じにし、信号Ｖｅが゛
′Ｌ″状態の時は比較電圧ｖｂを電圧Ｖ１１より低い電
圧１２にする。第２比較″電圧発生回路（６）は第２比
較器（５）の出力電圧信号Ｖｆが″“トド′状態の時、
その比較電圧Ｖｃを電圧Ｖ１１より高い電圧Ｖ２１にし
、信号ＶｆがＩＩ　Ｌ　１１状態の時、比較電圧Ｖｃを
電圧Ｖ１２より低い電圧Ｖ２２にする。

第３比較電圧発生回路（８）は第３比較器（７）の出力
電圧信号９が“）」″状態の時、その比較電圧Ｖｄを電
圧Ｖ１１より高く電圧Ｖ２１より低い電圧Ｖ３１にし、
信号Ｖｇが°゛シ″状態時、比較電圧Ｖｄを電圧Ｖ３１
より低い電圧Ｖ１１より高い′重圧Ｖ３２にする。した
がって、比較器Ｉｔの電圧類は、Ｖ２１＞Ｖ３１＞Ｖ３
２＞Ｖｌ　１＞Ｖｎ２＞Ｖ２２の様になる。そして、信
”？ｉ　Ｖ　ａとして電圧Ｖ２１及びＶ２２を横切るの
に十分大さ゛な信号が発生すると、信号Ｖｃ　、Ｖｒ　
、ＶＱは第２図の様に変化する。このうら、信号Ｖａが
電圧Ｖ１１を下から上に横切る点が、磁石（１７）の磁
極の切り替わる点であり、この時、第１比較器（３）の
出力電圧信号Ｖｃが”　ト１　”から゛し′′状態に反
転する。反転器（９）の出力信号ｖｈは信号■ｅを反転
しだらのであり、反転器（１０）の出力信号Ｖｋは信号
Ｖ（＋を反転したものである。

また、反転器（１１）の出力信号ｍは、信号ｖｈとＶ「
が共に゛トド′状態の時のみ°［゛′状態になる。更に
、反１転器（１２）の出力信号Ｖｎは信号ｖｈとＶｋが
共に’　ｌ−１”状態の時のみＬ　”状態になる。そし
て、最終出力信号Ｖｏは、信号ＶｍとＶｎの少なくとも
一方が゛Ｌ″状態のとぎＩＩ　Ｌ　Ｉ＋状態になる。こ
の出力信号ＶＯの立ち下がりエツジ部分は、信号ＶＣの
立ち下がりエツジ部分と一致する。つまり、磁石（１７
）の磁極の切り替わり点と一致するので、この信号■０
また、上記第１比較器（３）の出力電圧信Ｑ　Ｖ　ｐの
立ら下がりエツジ部分も、磁石（１７）の磁極の切り替
わり点となるため、この信号Ｖｅ　＠ｒｌｔｌ極位首検
出信号とすることも可能である。この場合、比較器とし
て第１比較器（３）のみが必要であり、第２、第３の比
較器（５）、（７）及び反転器（９）、（１０）、（１
１）、（１２）が省略できる。

また、上記実施例に記載の増幅ｒ５　（２＞はホール素
子（１）からの出力型Ｉ）−、信号が十分大きければ、
省略できる。

［発明の効宋１ 以上のように、この発明の沿極位間検出回路によれば、
一組の磁極対による腎１界を検知するための磁極検出素
子と、前記磁極検出素子の出力用［〔信号から磁極位置
を検出するヒステリシス特性を有する比較器とを具備し
、前記磁極対の［れ峰の反転する位置で（まｉ検出素子
出力も反転するので、その反転位置に関しては、磁極検
出素子、例えば、ホール素子の感度のバラツヤ、経時変
化、伎び温度特性による素子出力の振幅変動の影響をほ
とんど受けず、それに対応する！１橿位置検出信号のエ
ツジ部分は、高い位置精度を有することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による磁極位置検出回路の
回路図、第２図は第１図の回路図の各部の信号波形を示
す波形図、第３図は従来の磁極位置検出回路の回路図、
第４図は第３図の回路図の各部の信号波形を示す波形図
である。 図において、 １：ホール素子、 ２：増幅器、 ３：第１比較器、 ４：第１比較電圧発生回路、 ５：第２比較器、 ６；第２比較電圧発生回路、 ７：第３比較器、 ８：第３比較゛市圧発生回路 １６：回転体、 １７：一組の磁権対を有する磁石、 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。 第２図 第３図 ２、発明の名称 磁極位置検出回路 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者　志　岐　
守　哉 ４、代理人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号５
、補正の対象 明細書の「２、特許請求の範囲」の潤 明、細書の「３、発明の詳細な説明」の欄６、補正の内
容 ［１］明細書の「２、特許請求の範囲」の項を別紙のと
おり補正づる。 ［２］明細宍の第８頁第１３行目の １′電圧Ｖ３１より低い電圧Ｖ１１」を「電圧Ｖ３１よ
り低く電圧Ｖ１１」と補正する。 ２、特許請求の範囲 一組の磁極対を有する磁石と、前記！ａ磁極対よる磁界
を検知するための磁極検出素子と、前記磁極検出素子の
出力電圧信号から磁極位置を検出するヒステリシス特性
を有する比較器とを具備し、前記磁（へ対の磁極の反転
位置を検出する磁極位置検出回路において、前記比較器
として第１．第２゜第３の比較器を有し、前記比較器は
じステリシス特性のためのそれぞれ別の比較電圧を持ち
、第］比較器の比較電圧をＶ１１、Ｖｌ２、第２の比較
器の比較電圧を２１．Ｖ２２、第３の比較器の比較電圧
をＶ３１．Ｖ３２として、Ｖ１１を前記磁界がない時の
前記増幅品出）Ｊ電圧と同電位にして、Ｖ２１＞Ｖ３１
＞Ｖ３２＞Ｖｌ　１＞Ｖｌ　２＞Ｖ２２という電圧順序
に設定し、前記第１．第２゜第３比較器からのそれぞれ
の出力信号処理することにより、前記滋（Φ対の磁極の
反転位置を検出すること８特徴とする滋１４λ位首検出
回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一組の磁極対を有する磁石と、前記磁極対による
   磁界を検知するための磁極検出素子と、前記磁極検出素
   子の出力電圧信号から磁極位置を検出するヒステリシス
   特性を有する比較器とを具備し、前記磁極対の磁極の反
   転位置を検出することを特徴とする磁極位置検出回路。
2. （２）比較器として第１、第２、第３の比較器を有し、
   前記比較器はヒステリシス特性のためのそれぞれ別の比
   較電圧を持ち、第１比較器の比較電圧をＶ１１、Ｖ１２
   、第２の比較器の比較電圧をＶ２１、Ｖ２２、第３の比
   較器の比較電圧をＶ３１、Ｖ３２として、Ｖ１１を前記
   磁界がない時の前記増幅器出力電圧と同電位にして、Ｖ
   ２１＞Ｖ３１＞Ｖ３２＞Ｖ１１＞Ｖ１２＞Ｖ２２という
   電圧順序に設定し、前記第１、第２、第３比較器からの
   それぞれの出力信号処理することにより、前記磁極対の
   磁極の反転位置を検出することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の磁極位置検出回路。