JPS625284B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気センサに関し、特に磁気抵抗効果
素子を用いた磁気センサに関する。

本発明は、移動の位置や速度を磁気的に検出す
るために供されるが、以下、回転体を例にして説
明する。

パーマロイのような磁気抵抗効果素子を磁界中
に近接して電流を流すと、磁気抵抗効果素子の抵
抗値が磁界に応じて変化することが知られてい
る。この磁気抵抗効果素子を磁気ヘツドの代りに
使用すると、記録媒体と磁気抵抗効果素子の相対
速度が零の時、つまり停止状態においても記録情
報を検出することが可能である。このような原理
を利用して、磁気抵抗効果素子で回転体の回転速
度や回転位置を検出することができる。

第１図ないし第３図は、磁気抵抗効果素子を用
いた従来の回転センサを説明するための図であ
る。回転体３のシヤフトに円板状の磁気記録媒体
２を取り付け、これに近接して磁気抵抗効果素子
群１を配置し、磁気記録媒体２に記録された情報
を磁気抵抗効果素子群１の抵抗値変化として検出
することにより、回転体３の回転速度や回転位置
を知ることができる。第２図は前記磁気抵抗効果
素子群１の構成を示すもので、磁気抵抗効果素子
群１は、４個の磁気抵抗効果素子１−１〜１−４
から構成されている。そのうち磁気抵抗効果素子
１−１と１−２は磁気記録媒体２と近接して設け
られ、磁気記録媒体２の回転方向に沿つてＮ、Ｓ
の形で記録された情報の記録幅に相当する長さだ
け磁気抵抗素子１−１と１−２は離して取り付け
られている。一方、磁気抵抗効果素子１−３と１
−４は磁気記録媒体２より離した位置に設けられ
ている。この４個の磁気抵抗効果素子１−１〜１
−４で第３図のようにブリツジ回路を構成し、入
力端イ，ハに電圧を加え検出端ロ，ニより電気信
号として取り出す機構になつている。

ところがこの回転センサは、磁気抵抗効果素子
を決められた間隔をおいて固定する必要があり、
位置精度が問題となる。この取り付けが所定位置
よりずれると、出力パルスの間隔が等しくならな
かつたり、出力感度が低下する。特に検出精度を
高めるために磁気記録媒体の情報の記録幅を狭く
して出力パルス数を増加させようとすると、その
記録幅に合わせて磁気抵抗効果素子の間隙を狭く
する必要があるが、取り付け精度に限度があり、
出力パルス数を余り増加することができない。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
去し、製作性が良く、しかも検出精度の高い回転
センサを提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、回転方向
に沿つて情報を記録した磁気記録媒体と、この磁
気記録媒体と対向させて配置した磁気抵抗検出体
とを備え、前記磁気記録媒体と磁気抵抗検出体と
の相対的な回転にともなう磁気記録媒体の情報変
化を磁気抵抗検出体の抵抗変化として取り出す回
転センサにおいて、前記磁気抵抗検出体が、電気
絶縁性基体と、この基体の上にほぼ四辺形に形成
された磁気抵抗効果素子とからなり、一方の相対
する二辺の磁気抵抗効果素子辺が前記磁気記録媒
体の磁化方向とほぼ平行に、他方の相対する二辺
の磁気抵抗効果素子辺が磁気記録媒体の磁化方向
と交差する位置にそれぞれ配置していることを特
徴とする。

次に本発明の実施例を第４図および第５図とと
もに説明する。

磁気記録媒体２は薄い強磁性体または磁性粉を
支持体に塗布したものなどからなり、回転可能に
支持されている。この磁気記録媒体２には、その
回転方向に沿つてＮ、Ｓの形で磁気情報が記録さ
れており、この情報はθｍの記録幅をもつてそれ
ぞれ記録されている。磁気記録媒体２に対し微小
間隙を介して磁気抵抗検出体６が配置されてい
る。

磁気抵抗検出体６は、ガラスなどからなり電気
絶縁性を有する１つの板状基体５と、この基体５
の表面に形成されたパーマロイなどからなる磁気
抵抗効果素子４とから構成され、この磁気抵抗効
果素子４は蒸着やフオトエツチングなどの手段で
基体５上に薄く形成されている。磁気抵抗効果素
子４は、４つの磁気抵抗効果素子辺R₁，R₂，
R₃，R₄によつて四辺形に形成され、この四辺形
の角部には幅広の端子部イ，ロ，ハ，ニが設けら
れている。磁気抵抗効果素子辺R₁とR₃が、また
R₂とR₄がそれぞれ対向し平行に並べられ、磁気
抵抗効果素子辺R₁の両端はそれぞれ端子部イと
ロに、磁気抵抗効果素子辺R₂の両端はそれぞれ
端子部ロとハに、磁気抵抗効果素子辺R₃の両端
はそれぞれ端子部ハとニに、磁気抵抗効果素子辺
R₄の両端はそれぞれ端子部ニとイに接続され、
第５図に示すようなブリツジ回路を構成してい
る。従つて端子部イとハが入力端に、端子部ロと
ニが検出端になる。

磁気抵抗検出体６を磁気記録媒体２と対向して
取り付ける際、磁気抵抗効果素子辺R₂とR₄が磁
気記録媒体２の磁化方向をほぼ平行になるよう
に、また磁気抵抗効果素子辺R₁とR₃が前記磁化
方向と交差する位置にくるように取り付けられ
る。なお、磁気抵抗効果素子辺R₁とR₃との間隔
θｇは、磁気記録媒体２の記録幅θｍの整数倍
（この実施例ではθｇ＝θｍ）になるように予め
設計されている。

前述のように磁気抵抗効果素子辺R₁とR₃は、
磁気記録媒体２の磁化方向とほぼ直角に交差する
ように配置されているから、磁気記録媒体２が移
動してＮ又はＳの情報が近づくと同時に磁気の影
響を受けてそれらの抵抗値が減少する。さらに磁
気記録媒体２が移動して情報が記録されていない
部分と対向すると、抵抗値は元の値になる。この
ように磁気抵抗効果素子辺R₁とR₃は、磁気記録
媒体２の磁界によつて抵抗値が変化する。

一般に磁気抵抗効果素子は長手方向と交差する
方向の磁界に対して抵抗変化を生じ、平行方向の
磁界に対してはほとんど抵抗変化を生じない。こ
のため、前記磁化方向とほぼ平行に配置された。
磁気抵抗効果素子R₂とR₄は磁気記録媒体２の磁
界を受けても抵抗変化しないのである。また、平
行磁界に対して若干抵抗変化を生じるとしても一
般に磁気記録媒体２の磁気信号Ｎ，Ｓの記録長に
対して磁気抵抗効果素子の長さを十分長く選ぶの
で、磁気抵抗効果素子R₂，R₄の長手方向におい
て磁気の影響を受ける部分と受けない部分があ
り、磁気記録媒体２の移動に対して、磁気の影響
を受ける部分と受けない部分の位置が変るが、磁
気の影響を受ける割合があまり変らないので、抵
抗値の変化はほとんでないものである。特に磁気
抵抗効果素子の長さを磁気信号Ｎ，Ｓの整数倍に
選ぶと抵抗変化はほとんど零になる。

このようなことから、ブリツジ回路の検出端
ロ，ニには磁気抵抗効果素子R₁とR₃の抵抗変化
分が電圧変化として得られるものである。前記構
成によつて得られる磁気抵抗効果素子を使用して
ブリツジを構成すれば、温度変化による磁気抵抗
効果素子の抵抗変化を打消すことができると共に
製造工程も簡単になり、１チツプ化しやすい特徴
を有するものである。

本発明は前述のような構成になつており、磁気
抵抗効果素子のパターンが蒸着やフオトエツチン
グなどの手段で基体上に形成されるから、磁気抵
抗効果素子辺の間隔精度が高い。そのため取り出
されるパルス数を多くすることが可能で、良好な
検出精度が得られる。しかも構成が簡単でコンパ
クトになるから、製作性を良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転センサを用いた回転体の側面図、
第２図は従来の回転センサにおける磁気抵抗効果
素子の配置状態を示す概略構成図、第３図はその
磁気抵抗効果素子の接続図、第４図は本発明に係
る回転センサの拡大平面図、第５図はその回転セ
ンサにおける磁気抵抗効果素子の接続図である。 ２……磁気記録媒体、４……磁気抵抗効果素
子、５……基体、６……磁気抵抗検出体、R₁，
R₂，R₃，R₄……磁気抵抗効果素子辺。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 移動方向に向つて情報を記録した磁気記録媒
   体と、この磁気記録媒体と対向させて配置した磁
   気抵抗検出体とを備え、前記磁気記録媒体と前記
   磁気抵抗検出体との相対的な移動にともなう磁気
   記録媒体の情報変化を磁気抵抗検出体の抵抗変化
   として取り出す磁気センサにおいて、前記磁気抵
   抗検出体が、電気絶縁性媒体と、この媒体の上に
   ほぼ四辺形に形成された磁気抵抗効果素子とから
   なり、一方の相対する二辺の磁気抵抗効果素子辺
   が前記磁気記録媒体の磁化方向とほぼ平行に、他
   方の相対する二辺の磁気抵抗効果素子辺が磁気記
   録媒体の磁化方向と交差する位置にそれぞれ配置
   されていることを特徴とする磁気センサ。