JPS63148117A - ロ−タリ−エンコ−ダ - Google Patents
ロ−タリ−エンコ−ダInfo
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- JPS63148117A JPS63148117A JP29635686A JP29635686A JPS63148117A JP S63148117 A JPS63148117 A JP S63148117A JP 29635686 A JP29635686 A JP 29635686A JP 29635686 A JP29635686 A JP 29635686A JP S63148117 A JPS63148117 A JP S63148117A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- comparators
- signals
- rotary disk
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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。
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、回転体の回転に応じて発生させたパルスの数
や位相に基づいて回転体の回転数や回転角度等を検出す
るロータリーエンコーダに関する。
や位相に基づいて回転体の回転数や回転角度等を検出す
るロータリーエンコーダに関する。
（従来の技術）
従来、この種のロータリーエンコーダは、磁気センサの
種類や出力信号の取り出し方等について種々の形式のも
のが提供されているが、その基本的な一例を示すと第５
図のとおりである。すなわち、図において１１は磁性体
からなる歯車状の第１の回転円板であり、この回転円板
１１の周囲には等間隔で歯１１ｂが設けられ、これらの
歯１１ｂの相互間には切欠１１ａが形成されている。そ
してこの回転円板１１は、その中心に固着されたシャフ
ト１２により駆動されるもので、シャフト１２は図示さ
れていない回転体に連結されている。
種類や出力信号の取り出し方等について種々の形式のも
のが提供されているが、その基本的な一例を示すと第５
図のとおりである。すなわち、図において１１は磁性体
からなる歯車状の第１の回転円板であり、この回転円板
１１の周囲には等間隔で歯１１ｂが設けられ、これらの
歯１１ｂの相互間には切欠１１ａが形成されている。そ
してこの回転円板１１は、その中心に固着されたシャフ
ト１２により駆動されるもので、シャフト１２は図示さ
れていない回転体に連結されている。
また１回転円板１１から若干の距離をおいて、磁性体か
らなる第２の回転円板１３がシャツ１−１２に固着され
、この回転円板１３の外周の一部には切欠１３ａが形成
されている。
らなる第２の回転円板１３がシャツ１−１２に固着され
、この回転円板１３の外周の一部には切欠１３ａが形成
されている。
更に、第１および第２の回転円板１１．１３の下方には
マグネット板１５が配設され、このマグネット板１５の
上面には各回転円板１１．１３の直下に位置するように
磁気抵抗素子等からなる磁気センサ１４Ａ。
マグネット板１５が配設され、このマグネット板１５の
上面には各回転円板１１．１３の直下に位置するように
磁気抵抗素子等からなる磁気センサ１４Ａ。
１４Ｂおよび１４２が配設されている。しかして、第１
の回転円板１１および磁気センサ１４Ａ、 １４Ｂから
位相の異なる２種類のパルスを得るように、磁気センサ
１４Ａ、 １４Ｂの出力が第６図のコンパレータ１６Ａ
、１６Ｂの非反転入力端子にそれぞれ加えられると共に
。
の回転円板１１および磁気センサ１４Ａ、 １４Ｂから
位相の異なる２種類のパルスを得るように、磁気センサ
１４Ａ、 １４Ｂの出力が第６図のコンパレータ１６Ａ
、１６Ｂの非反転入力端子にそれぞれ加えられると共に
。
第２の回転円板１３および磁気センサ１４Ｚから１種類
のパルスを得るように磁気センサ１４２の出力がコンパ
レータ１６Ｚの非反転入力端子に加えられている。そし
て、各コンパレータ１６Ａ〜１６２の反転入力端子には
共通の基準電圧ｖ０が加えられる。
のパルスを得るように磁気センサ１４２の出力がコンパ
レータ１６Ｚの非反転入力端子に加えられている。そし
て、各コンパレータ１６Ａ〜１６２の反転入力端子には
共通の基準電圧ｖ０が加えられる。
かかるロータリーエンコーダの動作原理は、第１の回転
円板１１の歯１１ｂと切欠１１ａ、第２の回転円板１３
の切欠１３ａとそれ以外の部分の各磁気抵抗の相違によ
り、磁気センサ１４Ａ−１４２に作用する磁力の相違を
利用して回転体の回転数や回転角度に応じた複数種類の
パルスをコンパレータ１６Ａ〜１６２から得るものであ
る。
円板１１の歯１１ｂと切欠１１ａ、第２の回転円板１３
の切欠１３ａとそれ以外の部分の各磁気抵抗の相違によ
り、磁気センサ１４Ａ−１４２に作用する磁力の相違を
利用して回転体の回転数や回転角度に応じた複数種類の
パルスをコンパレータ１６Ａ〜１６２から得るものであ
る。
このような構成のもとて回転体と共に各回転円板１１．
１３を回転させることにより、磁気センサ１４Ａ、 １
４Ｂからは互いに１／４周期だけずれた２相信号Ａ’、
Ｂ’が、また磁気センサ１４Ｚからは信号Ｚ′が得られ
る。これらの信号はコンパレータ１６Ａ〜１６２を介し
信号Ａ、Ｂ、Ｚとなって出力されるものである。なお、
信号Ｚは回転円板１３の１回転につき１個のパルスを生
じるもので、回転体の１回転の基準信号として用いられ
る。
１３を回転させることにより、磁気センサ１４Ａ、 １
４Ｂからは互いに１／４周期だけずれた２相信号Ａ’、
Ｂ’が、また磁気センサ１４Ｚからは信号Ｚ′が得られ
る。これらの信号はコンパレータ１６Ａ〜１６２を介し
信号Ａ、Ｂ、Ｚとなって出力されるものである。なお、
信号Ｚは回転円板１３の１回転につき１個のパルスを生
じるもので、回転体の１回転の基準信号として用いられ
る。
（発明が解決しようとする問題点）
しかるに、このロータリーエンコーダにおいては、基準
信号Ｚを得るために第２の回転円板１３および磁気セン
サＬ４Ｚを設ける必要があるため、エンコーダが軸方向
に長くなって全体として大型化し、コストの上昇を招く
という問題があった。
信号Ｚを得るために第２の回転円板１３および磁気セン
サＬ４Ｚを設ける必要があるため、エンコーダが軸方向
に長くなって全体として大型化し、コストの上昇を招く
という問題があった。
本発明は上記の問題点を解決するべく提案されたもので
、その目的とするところは、単一の回転板の形状を工夫
して磁気抵抗を部分的に異ならせることにより複数種類
の出力信号が得られるように構成し、もって小型化およ
びコストの低減を可能にしたロータリーエンコーダを提
供することにある。
、その目的とするところは、単一の回転板の形状を工夫
して磁気抵抗を部分的に異ならせることにより複数種類
の出力信号が得られるように構成し、もって小型化およ
びコストの低減を可能にしたロータリーエンコーダを提
供することにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため１本発明は１回転体に従動して
回転し、かつ周囲に形成された磁性体からなる歯状の磁
気抵抗部のうちの一部に他の部分とは磁気抵抗が異なる
変異抵抗部が設けられてなる回転板と、前記磁気抵抗部
および変異抵抗部の到来を検出して振幅の異なる複数種
類の信号電圧に変換する磁気センサと、前記信号電圧お
よび固有の基準電圧がそれぞれ入力されて前記磁気抵抗
部および変異抵抗部の検出信号が出力される複数のコン
パレータとを備えたことを特徴とする。
回転し、かつ周囲に形成された磁性体からなる歯状の磁
気抵抗部のうちの一部に他の部分とは磁気抵抗が異なる
変異抵抗部が設けられてなる回転板と、前記磁気抵抗部
および変異抵抗部の到来を検出して振幅の異なる複数種
類の信号電圧に変換する磁気センサと、前記信号電圧お
よび固有の基準電圧がそれぞれ入力されて前記磁気抵抗
部および変異抵抗部の検出信号が出力される複数のコン
パレータとを備えたことを特徴とする。
（作用）
本発明においては、変異抵抗部が、例えば他の磁気抵抗
部よりも深く切り欠かれた歯相互間の切欠によって形成
されている。そして、磁気抵抗部および変異抵抗部が回
転板の回転により磁気センサの近くに到来すると、磁気
センサからは磁気抵抗部と変異抵抗部との磁気抵抗の違
いに応じた複数種類の信号電圧が出力される。これらの
信号電圧は基準電圧を適宜異ならせた複数のコンパレー
タに入力され、これらのコンパレータからは磁気抵抗部
と変異抵抗部とに対応した検出信号が出力される。
部よりも深く切り欠かれた歯相互間の切欠によって形成
されている。そして、磁気抵抗部および変異抵抗部が回
転板の回転により磁気センサの近くに到来すると、磁気
センサからは磁気抵抗部と変異抵抗部との磁気抵抗の違
いに応じた複数種類の信号電圧が出力される。これらの
信号電圧は基準電圧を適宜異ならせた複数のコンパレー
タに入力され、これらのコンパレータからは磁気抵抗部
と変異抵抗部とに対応した検出信号が出力される。
（実施例）
以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。
まず、第１図は本発明にかかるロータリーエンコーダの
要部の概略的な構成を示しており、図において、１はシ
ャフト２を中心として回転体（図示せず）と共に回転す
る歯車状の回転板である。この回転板１は磁性体にて形
成され、その外周に沿って等間隔で設けられた歯１ａの
相互間には磁気抵抗部としての切欠１ｂが形成されてい
ると共に、かかる切欠１ｂのうちの１つは他の部分より
も深く切り欠かれて磁気抵抗の大きい変異抵抗部として
の切欠１ｃとなっている。
要部の概略的な構成を示しており、図において、１はシ
ャフト２を中心として回転体（図示せず）と共に回転す
る歯車状の回転板である。この回転板１は磁性体にて形
成され、その外周に沿って等間隔で設けられた歯１ａの
相互間には磁気抵抗部としての切欠１ｂが形成されてい
ると共に、かかる切欠１ｂのうちの１つは他の部分より
も深く切り欠かれて磁気抵抗の大きい変異抵抗部として
の切欠１ｃとなっている。
回転板１の下方には基台３が設けられ、その上面にはマ
グネット板４が配設されている。そして。
グネット板４が配設されている。そして。
このマグネット板４の上面には切欠１ｂ、 ｌｃの到来
を検出する磁気抵抗素子やホール素子の如き磁気センサ
５ａ、 ５ｂが配設され、これらの磁気センサ５ａ。
を検出する磁気抵抗素子やホール素子の如き磁気センサ
５ａ、 ５ｂが配設され、これらの磁気センサ５ａ。
５ｂからの出力信号は、第２図および第３図に示すよう
にそれぞれ互いに１Ｚ４周期ずれた２相宿号Ａ’、 Ｂ
’として２つのコンパレータ６Ａ、６Ｂの非反転入力端
子に加えられている。また、一方の信号Ｂ′は、別のコ
ンパレータ６Ｚの非反転入力端子にも加えられており、
このコンパレータ６ｚは回転板１の１回転につき１個の
パルスを発生するような基準信号を作成するためのもの
である。
にそれぞれ互いに１Ｚ４周期ずれた２相宿号Ａ’、 Ｂ
’として２つのコンパレータ６Ａ、６Ｂの非反転入力端
子に加えられている。また、一方の信号Ｂ′は、別のコ
ンパレータ６Ｚの非反転入力端子にも加えられており、
このコンパレータ６ｚは回転板１の１回転につき１個の
パルスを発生するような基準信号を作成するためのもの
である。
更に、コンパレータ６Ａ、６Ｂの反転入力端子には共通
の基準電圧ｖ０が加えられ、他方、コンパレータ６Ｚの
反転入力端子には、基準電圧ｖ０と適宜なオフセット電
圧Ｖ□とを加算したものが加えられている。ここで、基
準電圧■。は２相宿号ＡＩ。
の基準電圧ｖ０が加えられ、他方、コンパレータ６Ｚの
反転入力端子には、基準電圧ｖ０と適宜なオフセット電
圧Ｖ□とを加算したものが加えられている。ここで、基
準電圧■。は２相宿号ＡＩ。
Ｂ′の平均値であり、また、オフセット電圧Ｖ□は２相
宿号Ａ’、Ｂ’の最大値よりも大きい値に設定されてい
る。
宿号Ａ’、Ｂ’の最大値よりも大きい値に設定されてい
る。
次に、この動作を第４図を参照しながら説明すると、回
転体に従動して回転板１が回転することにより、２相宿
号Ａ’、Ｂ’は互いに１Ｚ４周期ずれたものとなり、信
号Ａ′はコンパレータ６Ａに、また信号Ｂ′はコンパレ
ータ６Ｂ、 ６Ｚにそれぞれ入力される。この時、コン
パレータ６Ａ、６Ｂの基準電圧ｖｌ、は各信号Ａ’、Ｂ
’の平均値であるため、コンパレータ６Ａ、６Ｂからは
図示する如き出力信号Ａ。
転体に従動して回転板１が回転することにより、２相宿
号Ａ’、Ｂ’は互いに１Ｚ４周期ずれたものとなり、信
号Ａ′はコンパレータ６Ａに、また信号Ｂ′はコンパレ
ータ６Ｂ、 ６Ｚにそれぞれ入力される。この時、コン
パレータ６Ａ、６Ｂの基準電圧ｖｌ、は各信号Ａ’、Ｂ
’の平均値であるため、コンパレータ６Ａ、６Ｂからは
図示する如き出力信号Ａ。
Ｂが得られる。
一方１回転板１の回転に伴い、切欠１ｂよりも磁気抵抗
が大きい切欠１ｃが区間Ｔにわたって磁気センサ５ａ、
５ｂの真上に順次到来すると、マグネット板４と切欠
１ｃとの間で磁気センサ５ａ、５ｂに作用する磁束は少
なくなり、磁気センサＳａ、５ｂの抵抗値が減少するこ
とによってその出力信号電圧、すなわち信号Ａ’、 Ｂ
’の振幅が大きくなる。従って、この時コンパレータ６
ｚの非反転入力端子に加わる信号Ｂ′の最大値が、反転
入力端子に加わる電圧（基準電圧ｖ０とオフセット電圧
ｖ１との和）よりも大きくなるように設定しておけば、
区間Ｔ内においてコンパレータ６ｚから図示する如き出
力信号Ｚを発生させることができる。
が大きい切欠１ｃが区間Ｔにわたって磁気センサ５ａ、
５ｂの真上に順次到来すると、マグネット板４と切欠
１ｃとの間で磁気センサ５ａ、５ｂに作用する磁束は少
なくなり、磁気センサＳａ、５ｂの抵抗値が減少するこ
とによってその出力信号電圧、すなわち信号Ａ’、 Ｂ
’の振幅が大きくなる。従って、この時コンパレータ６
ｚの非反転入力端子に加わる信号Ｂ′の最大値が、反転
入力端子に加わる電圧（基準電圧ｖ０とオフセット電圧
ｖ１との和）よりも大きくなるように設定しておけば、
区間Ｔ内においてコンパレータ６ｚから図示する如き出
力信号Ｚを発生させることができる。
なお、この実施例ではコンパレータ６Ｚの入力信号とし
て信号Ｂ′を用いているが、信号Ａ′を入力してもよい
のは言うまでもない。更に、この実施例のように磁気セ
ンサ５ａ、 ５ｂの出力信号をそのままコンパレータ６
八〜６ｚに入力するのではなく、本発明は磁気センサを
２個用いてその差動信号により出力信号２を得る方式に
も同様に適用可能である。この場合、コンパレータ６Ｚ
の基準電圧はｖ０＋２Ｖ□よりも大きくする必要がある
。
て信号Ｂ′を用いているが、信号Ａ′を入力してもよい
のは言うまでもない。更に、この実施例のように磁気セ
ンサ５ａ、 ５ｂの出力信号をそのままコンパレータ６
八〜６ｚに入力するのではなく、本発明は磁気センサを
２個用いてその差動信号により出力信号２を得る方式に
も同様に適用可能である。この場合、コンパレータ６Ｚ
の基準電圧はｖ０＋２Ｖ□よりも大きくする必要がある
。
加えて、変異抵抗部１ｃは、歯１ａの高さを他の部分よ
りも高くすることによって形成してもよく、また回転板
１をマグネットにより形成し、他方、マグネット板４を
磁性体に置き換えることも可能である。
りも高くすることによって形成してもよく、また回転板
１をマグネットにより形成し、他方、マグネット板４を
磁性体に置き換えることも可能である。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明によれば、単一の回転板の形
状を工夫して磁気抵抗を部分的に異ならせることにより
複数種類の出力信号を得ることができるから、従来のよ
うに回転板や磁気センサによる装置全体の大型化を招く
ことがなく、小型でしかも低コストのロータリーエンコ
ーダを提供することができる。
状を工夫して磁気抵抗を部分的に異ならせることにより
複数種類の出力信号を得ることができるから、従来のよ
うに回転板や磁気センサによる装置全体の大型化を招く
ことがなく、小型でしかも低コストのロータリーエンコ
ーダを提供することができる。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は要部の概略的な構成を示す説明図、第２図は磁
気センサの出力信号を示す波形図、第３図はコンパレー
タの接続構成と各々の出方信号を示す説明図、第４図は
動作説明図、第５図は従来例を示す概略的な構成図、第
６図は同じく動作説明図である。 １・・・回転板 １ａ・・・歯 １ｂ、ｌｃ
・・・切欠２・・・シャフト ３・・
・基台４・・・マグネット板 ５ａ 、 ５ｂ・
・・磁気センサ６Ａ、６Ｂ、６２・ｍｌ ンパレータ 特許出願人 富士電機株式会社 第１図 第２２ 第３図 第４図
第１図は要部の概略的な構成を示す説明図、第２図は磁
気センサの出力信号を示す波形図、第３図はコンパレー
タの接続構成と各々の出方信号を示す説明図、第４図は
動作説明図、第５図は従来例を示す概略的な構成図、第
６図は同じく動作説明図である。 １・・・回転板 １ａ・・・歯 １ｂ、ｌｃ
・・・切欠２・・・シャフト ３・・
・基台４・・・マグネット板 ５ａ 、 ５ｂ・
・・磁気センサ６Ａ、６Ｂ、６２・ｍｌ ンパレータ 特許出願人 富士電機株式会社 第１図 第２２ 第３図 第４図
Claims (1)
- 回転体に従動して回転し、かつ周囲に形成された磁性体
からなる歯状の磁気抵抗部のうちの一部に他の部分とは
磁気抵抗が異なる変異抵抗部が設けられてなる回転板と
、前記磁気抵抗部および変異抵抗部の到来を検出して振
幅の異なる複数種類の信号電圧に変換する磁気センサと
、前記信号電圧および固有の基準電圧がそれぞれ入力さ
れて前記磁気抵抗部および変異抵抗部の検出信号が出力
される複数のコンパレータとを備えたことを特徴とする
ロータリーエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29635686A JPS63148117A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | ロ−タリ−エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29635686A JPS63148117A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | ロ−タリ−エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148117A true JPS63148117A (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=17832489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29635686A Pending JPS63148117A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | ロ−タリ−エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63148117A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5574364A (en) * | 1993-02-19 | 1996-11-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Position detector including a reference position wherein the sensor is saturating the MR sensor for preventing hysteresis and in a bridge circuit |
-
1986
- 1986-12-11 JP JP29635686A patent/JPS63148117A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5574364A (en) * | 1993-02-19 | 1996-11-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Position detector including a reference position wherein the sensor is saturating the MR sensor for preventing hysteresis and in a bridge circuit |
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