JPS63150623A - Phase adjusting circuit for magnetic head device - Google Patents

Phase adjusting circuit for magnetic head device

Info

Publication number
JPS63150623A
JPS63150623A JP29928686A JP29928686A JPS63150623A JP S63150623 A JPS63150623 A JP S63150623A JP 29928686 A JP29928686 A JP 29928686A JP 29928686 A JP29928686 A JP 29928686A JP S63150623 A JPS63150623 A JP S63150623A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
phase difference
phase
signal
scale
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
Application number
JP29928686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsutoshi Mibu
捷利 壬生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Magnescale Inc
Original Assignee
Sony Magnescale Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Magnescale Inc filed Critical Sony Magnescale Inc
Priority to JP29928686A priority Critical patent/JPS63150623A/en
Publication of JPS63150623A publication Critical patent/JPS63150623A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To accurately obtain 90 deg. as the phase difference between a sum and a difference signal found from the outputs of two magnetic heads which are almost electrically 90 deg. out of phase with a magnetic scale by varying the phase difference relatively by adjusting exciting currents to the magnetic heads. CONSTITUTION:The two magnetic heads 2 and 3 are arranged at a nearly 90 deg. angle to the magnetic scale 1. The outputs e1 and e2 of the magnetic heads 2 and 3 are added 17 and subtracted 19 to obtain signals eA and eB. The oscillation frequency of a reference signal oscillator 4, on the other hand, is divided 5 to 1/2n and the low-frequency component is extracted by an LPF 6 and amplified 7 and passed through variable shunting circuits 21 and 22 to adjust the exciting currents to exciting coils 2A and 3A, thereby setting the phase difference between the composite output signals eA and eB accurately to 90 deg.. Consequently, the accurate phase difference of 90 deg. is easily obtained. This is suitable to a phase detection type magnetic scale.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は位相検出型磁気スケール装置に使用して好適な
磁気ヘッド装置の位相IM整回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a phase IM adjustment circuit for a magnetic head device suitable for use in a phase detection type magnetic scale device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は位相検出型磁気スケール装置に使用して好適な
磁気ヘッド装置の位相調整回路に関し、磁気スケールに
対して電気的に略90”の位相差を持つ様に配設された
2チャンネルの磁気ヘッドの出力信号を加算的及び減算
的に合成して新たな2チャンネルの合成出力信号を生成
する合成手段と、この2チャンネルの磁気へラドの各々
の励磁巻線に対して供給する励磁電流のレベルを相対的
に可変可能な電流調整手段とを有し、この励磁電流のレ
ベルを調整することにより、この合成手段の出力側に得
られる2チャンネルの合成出力信号の位相差が正確に9
0°になる様にすることにより2チャンネルの磁気ヘッ
ドが磁気スケールに対し正確に90°の位相差を持って
配設されないときにも、正確に電気的に90°の位相差
をもった2チャンネルの出力信号を得ることができ、位
相検出型磁気スケール装置に使用して高精密且つ高精度
な磁気スケールの読み取りを行うことができる。
The present invention relates to a phase adjustment circuit for a magnetic head device suitable for use in a phase detection type magnetic scale device, and the present invention relates to a phase adjustment circuit for a magnetic head device suitable for use in a phase detection type magnetic scale device. a combining means for additively and subtractively combining head output signals to generate a new two-channel combined output signal; and an excitation current to be supplied to each excitation winding of the two-channel magnetic herad. By adjusting the level of this excitation current, the phase difference of the two-channel combined output signal obtained at the output side of the combining means can be adjusted to exactly 9.
By setting the magnetic head to 0°, even when the two-channel magnetic heads are not arranged with an exact 90° phase difference with respect to the magnetic scale, the 2-channel magnetic head can be set with an accurate 90° electrical phase difference. The output signal of the channel can be obtained, and it can be used in a phase detection type magnetic scale device to read the magnetic scale with high precision and accuracy.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より、自動加工装置の位置読取り装置として、磁気
格子による側尺涼理に基づいた磁気スケール装置におい
て、磁気スケールに形成されている磁気格子を位相検出
回路にて読取るようにした位相検出型磁気スケール装置
等が知られている。
Conventionally, as a position reading device for automatic processing equipment, in a magnetic scale device based on a magnetic grid-based side scale, a phase detection type magnetism is used, in which the magnetic grid formed on the magnetic scale is read by a phase detection circuit. Scale devices and the like are known.

この位相検出型磁気スケール装置では、一般に第6図に
示すよう・な信号処理回路によって読取り出力信号を得
ている。すなわち、第6図において、磁気スケール(1
1には、正弦波等を磁気記録することにより固有波長λ
 (例えばλ−200717m )の磁気格子が形成さ
れている。この磁気スケール(1)の磁気格子をスケー
ル目盛として読取るために一対の磁束応答型ヘッド+2
1 、 +3)が互いに(m + −)λの間隔(但し
、mは整数)をもって、すなわち電気的に90°の位相
差をもってこの磁気スケール(1)に対向配設されてい
る。通常、この磁束応答型ヘッド+21 、 (31は
、この磁気格子の固有波長λと対応して形成された複数
のギャップを有するマルチギャップ構造とすることによ
り、波長選択性を高め再生特性の改善が図られでいる。
In this phase detection type magnetic scale device, a read output signal is generally obtained by a signal processing circuit as shown in FIG. That is, in FIG. 6, the magnetic scale (1
1, by magnetically recording a sine wave etc., the characteristic wavelength λ
(for example, λ-200717m) is formed. In order to read the magnetic grating of this magnetic scale (1) as a scale scale, a pair of magnetic flux responsive heads +2
1, +3) are disposed opposite each other to the magnetic scale (1) with an interval of (m + -)λ (where m is an integer), that is, with an electrical phase difference of 90°. Usually, this magnetic flux responsive head +21, (31) has a multi-gap structure having a plurality of gaps formed corresponding to the characteristic wavelength λ of this magnetic grating, thereby increasing wavelength selectivity and improving reproduction characteristics. It is planned.

これらの磁束応答型ヘッド(2) 、 +31は、各励
磁コイル(2A) 、  (3A)に□・r、なる周波
数の励磁信号が供給されており、磁気スケール(11に
よる磁束に応答して各検出コイル(2B) 、  −(
3B)からfOなる周波数の信号を出力する。ここで、
この各ヘッド(2)、(31は、(m + −)λの間
隔をもって配置されているので、磁気スケール(11上
の磁束が零の位置からの距離をXとすると、 λ なる磁束h1.htに応答して、 λ ・・・(3) ・・・(4) なる出力信号ehx + ehtを出力することになる
These magnetic flux-responsive heads (2) and +31 are supplied with an excitation signal having a frequency of □・r to each excitation coil (2A) and (3A), and respond to the magnetic flux generated by the magnetic scale (11). Detection coil (2B), -(
3B) outputs a signal with a frequency of fO. here,
Since the heads (2) and (31) are arranged with an interval of (m + -)λ, the magnetic flux h1. In response to ht, an output signal ehx + eht of λ...(3)...(4) is output.

ここで、この各式におけるH、Et、Ellは、磁気ス
ケール(1)の磁界強度や回路定数等により決定される
定数である。なお、基準信号発振器(4)から出力され
るn−f、)(ただしnは正の整数)なる周波数の基準
信号を第1の周波数逓降回路(5)によ信号が、低域通
過フィルタ(6)および励磁増幅器(7)を介してこの
励磁信号として、各ヘッド(21,+31の励磁コイル
(2^)、(3A)に供給されている。
Here, H, Et, and Ell in each equation are constants determined by the magnetic field strength of the magnetic scale (1), circuit constants, and the like. Note that the reference signal with a frequency of n-f, ) (where n is a positive integer) output from the reference signal oscillator (4) is passed through the first frequency down-down circuit (5), and the signal is passed through the low-pass filter. (6) and an excitation amplifier (7), this excitation signal is supplied to the excitation coils (2^) and (3A) of each head (21, +31).

この各ヘッド(21、(31の検出コイル(2B) 、
  (3B)から出力される出力信号8@、e2は、そ
れぞれ前置増幅器(81,(Qlを介して加算増幅器(
11)に供給されている。なお、一方の出力信号e2は
、位相シフタ(10)により搬送波の位相が90°だけ
進められてこの加算増幅器(11)に供給される。そこ
で、この加算増幅器(11)からは、p ・ ・ ・(5) なる出力信号epが出力される。式(5)にて示される
出力信号epは、振幅Epが一定で、位相が磁気スケー
ル11)上に位置Xの関数として変化する位相変調信号
である。なお、この前置増幅器(81,(91は、各出
力信号e’ 1 +  132の信号レベルを互いに等
しくして加算増幅器(11)に供給している。
Each head (21, (31) detection coil (2B),
The output signals 8 @ and e2 outputted from (3B) are sent to the summing amplifier (
11). Note that one output signal e2 is supplied to the summing amplifier (11) with the carrier wave phase advanced by 90° by the phase shifter (10). Therefore, the summing amplifier (11) outputs an output signal ep of p. The output signal ep shown in equation (5) is a phase modulated signal whose amplitude Ep is constant and whose phase varies as a function of the position X on the magnetic scale 11). Note that the preamplifiers (81, (91) equalize the signal levels of the respective output signals e' 1 +132 and supply them to the summing amplifier (11).

なお、上述の各式では、説明の簡略化のために、必要と
する信号成分についてのみ記述したが、実際には、磁気
ヘッドの励磁信号成分およびその高調波成分や、2倍の
搬送周波数の信号成分およびその高調波成分等が含まれ
ている。そこで、この式(5)にて示されるような位相
変調13号として必要な信号成分のみを取出すために、
この加算増幅器(11)からの出力信号epは、搬送波
周波数10を中心周波数とする帯域通過フィルタ(12
)を介して出力される。そして、この帯域通過フィルタ
(12)からの出力は、バッファ増幅器(13)を介し
て振幅制限回路(14)に供給され、この振幅制限回路
(14)にて振幅制限されてから、波形整形回路(15
)により矩形波信号esに変換される。
Note that in each of the above equations, only the necessary signal components are described to simplify the explanation, but in reality, the excitation signal component of the magnetic head and its harmonic components, as well as the twice the carrier frequency Contains signal components and their harmonic components. Therefore, in order to extract only the signal components necessary for phase modulation No. 13 as shown in equation (5),
The output signal ep from this summing amplifier (11) is applied to a band-pass filter (12) whose center frequency is the carrier frequency 10.
) is output via. The output from this band pass filter (12) is supplied to an amplitude limiting circuit (14) via a buffer amplifier (13), and after being amplitude limited by this amplitude limiting circuit (14), the output is passed through a waveform shaping circuit. (15
) is converted into a square wave signal es.

この矩形波信号esについて、内挿処理回路(16)■ により例えば□の内挿処理を施すことによっλ て、□の分解能にて測定を行う。この内挿処理には、基
準信号発振器(4)からのn・「0なる周波数の基準信
号が内挿クロックとして利用される。
This rectangular wave signal es is subjected to interpolation processing of, for example, □ by the interpolation processing circuit (16) (16), thereby performing measurement with a resolution of □. In this interpolation process, a reference signal with a frequency of n.0 from the reference signal oscillator (4) is used as an interpolation clock.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

斯る位相検出型磁気スケール装置に於いて高ネn密且つ
高精度な磁気スケール(1)の読み取りを行う為には2
つの磁束応答型ヘッド(2+ +3)の出力信号がλ 磁気スケール(1)の記録波長λに対して正しく□の関
係を持って即ち電気的に90”の位相差を持つているこ
とが必要である。
In order to read the magnetic scale (1) with high density and high precision in such a phase detection type magnetic scale device, 2.
It is necessary that the output signals of the two magnetic flux responsive heads (2+ +3) have a correct relationship of □ with respect to the recording wavelength λ of the magnetic scale (1), that is, an electrical phase difference of 90". be.

然しなから磁束応答型ヘッド!2) +31を構成する
部品のバラツキ或いは製作過程に於ける管理上の制約等
からこの磁束応答型ヘット(2) +3)の出力信号の
電気的位相差を正しく60°とした磁気ヘッド装置を実
現することは極めて困難であった。
However, it is a magnetic flux responsive head! 2) Due to variations in the parts that make up +31 or management constraints during the manufacturing process, we have realized a magnetic head device in which the electrical phase difference of the output signals of the magnetic flux response type heads (2) and +3) is set to the correct 60°. It was extremely difficult to do so.

一般に磁気スケール(1)の記録波長λは200μmが
多く用いられており、この場合を例にとって説明すると
、この磁束応答型ヘッド(21(31の磁気コア。
Generally, the recording wavelength λ of the magnetic scale (1) is often 200 μm, and to explain this case as an example, this magnetic flux responsive head (21 (31 magnetic cores) is used).

スペーサ等の材料は略50IIIIlのものが用いられ
ているが、その厚み偏差が10%程度あること、また積
層間の接着剤のバラツキ等も考慮するとこの位相差は理
想値90°に対し±30°乃至それ以上のバラウキを生
ずることとなり、磁気ヘッド装置として許容できる範囲
例えば90°±15°の位相差に納める為にこの磁束応
答型ヘッド(2)及び(3)間に厚さの異なる位相調整
用のスペーサを選択組合せて調整しなければならないわ
ずられしさがあった。史にこの許容値内の磁気ヘッド装
置を使用しても、この理想値90’よりの偏差±15°
を可変移相器等の電気的手段を使用して1lld整しな
ければならない不都合があった。
Approximately 50IIIL material is used for the spacers, etc., but considering that there is a thickness deviation of about 10% and variations in the adhesive between laminated layers, this phase difference is ±30° with respect to the ideal value of 90°. In order to keep the phase difference within an allowable range for a magnetic head device, for example, 90° ± 15°, the phase difference between the magnetic flux response type heads (2) and (3) has a different thickness. It was a hassle to make adjustments by selecting and combining adjustment spacers. Even if a magnetic head device within this tolerance is used in history, the deviation from this ideal value of 90' is ±15°.
This has the disadvantage of having to be adjusted using electrical means such as a variable phase shifter.

本発明は斯る点に迄み磁気ヘッド装置に機械的寸法の誤
差があっても、簡単な構成でこの2チャンネルの出力(
3号の位相差を理想値の90°とすることができるよう
にすることを目的とするものである。
To this point, the present invention can achieve these two-channel outputs (
The purpose of this is to make it possible to set the phase difference of No. 3 to the ideal value of 90°.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明磁気ヘッド装置の位相關整回路は、第1図に示す
如く磁気スケール(l)に対して電気的に略90”の位
相差を持つ様に配設された2チヤンヱルの磁気ヘッド(
2)及び(3)の出力信号el及びelを加算的及び減
算的に合成して新たな2チャンネルの合成出力信号e^
及びeBを生成する合成手段(17)  (18)  
(19)と、この2チャンネルの磁気ヘッド(2)及び
(3)の各々の励磁巻線(2A)及び(3^)に対して
供給する励磁電流のレベルを相対的に可変可能な電流調
整手段(7) (21)  (22)とを有し、この励
磁電流のレベルを調整することによりこの合成手段(1
7)  (18)  (19)の出力側に得られる2チ
ャンネルの合成出力信号e^及びeBの位相差が正確に
90°になる様にしたものである。
As shown in FIG. 1, the phase adjustment circuit of the magnetic head device of the present invention comprises a two-channel magnetic head (
The output signals el and el of 2) and (3) are combined additively and subtractively to create a new 2-channel combined output signal e^
and a synthesis means (17) for generating eB (18)
(19) and a current adjustment device that can relatively vary the level of the excitation current supplied to the excitation windings (2A) and (3^) of the two-channel magnetic heads (2) and (3). means (7), (21), and (22), and by adjusting the level of this excitation current, this combining means (1)
7) The phase difference between the two-channel composite output signals e^ and eB obtained on the output side of (18) and (19) is made to be exactly 90°.

〔作用〕[Effect]

本発明による2チャンネルの磁気ヘッド(2)及び(3
)により磁気スケール(1)を読み取った(8号01及
びelは 2π el−Et sin −x     −−−(6)λ 2π ez=E2sin−(x+d)−・(7)λ である。但し、d = (m + −) λ+ΔZ。
Two-channel magnetic heads (2) and (3) according to the present invention
) was read on the magnetic scale (1) (No. 8 01 and el are 2π el−Et sin −x −−−(6)λ 2π ez=E2sin−(x+d)−・(7)λ. However, d = (m + −) λ+ΔZ.

Δ2は理想値(m + −)λよりのずれである。Δ2 is a deviation from the ideal value (m + −) λ.

この式(7)は 2π θ7 =E2sin  (□λ+φ) λ 2π と書き換えられる。ここでφ= −dである。This formula (7) is 2π θ7 = E2sin (□λ+φ) λ 2π It can be rewritten as Here φ=-d.

この磁気ヘッド(2)及び(3)の出力信号e1及びe
2の加算信号e^は e^ =e I +e2 であり、この減算18号e8は eB=81    132 である。本発明に於いては電流1IliI整手段(7)
 (21)(22)により励磁電流のレベルを可変でき
る様にしているので第3図に示す如くこの励磁電流のレ
ベルの変化によりこの磁気ヘッド(2) +31の出力
電圧レベルを可変できこの定数E1及びE2を等しくす
ることができ、この定数E1及びE2を等しくして、例
えば「1」としたときは ・ ・ ・ (9) となる。この式(8)及び式(9)は第2図に示す如く
ヘクトル表示することができ、このe^とθBとの位相
差0は角φの値に如わらず常に90°となる。
Output signals e1 and e of these magnetic heads (2) and (3)
The addition signal e^ of 2 is e^ =e I +e2, and this subtraction No. 18 e8 is eB=81 132. In the present invention, the current 1IliI adjustment means (7)
Since the level of the excitation current can be varied by (21) and (22), the output voltage level of the magnetic head (2) +31 can be varied by changing the level of the excitation current as shown in FIG. and E2 can be made equal, and when the constants E1 and E2 are made equal and set to "1", for example, . . . (9) is obtained. Equations (8) and (9) can be expressed in hectors as shown in FIG. 2, and the phase difference 0 between e^ and θB is always 90° regardless of the value of the angle φ.

〔実施例〕〔Example〕

以下第1図、第2図及び第3図を参照しながら本発明磁
気ヘッド装置の位相調整回路の一実施例につき説明しよ
う。この第1図に於いて第6図に対応する部分には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。
Hereinafter, one embodiment of the phase adjustment circuit of the magnetic head device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

本例に於いては第6図と同様に正弦波等を磁気記録する
ことにより固有波長λ (例えばλ=200μm)の磁
気格子が形成された磁気スケール(1)のこの磁気スケ
ール+1)の磁気格子をスケール目盛として読取るため
に一対の磁束応答型ヘッド(2)及び(3)が互いに(
m + −) λの間隔をもって即ち電気的に90°の
位相差をもって、この磁気スケール(11に対向し相対
移動が可能な如く配設する。
In this example, the magnetic scale + 1) of the magnetic scale (1) on which a magnetic grating with a characteristic wavelength λ (for example, λ = 200 μm) is formed by magnetically recording a sine wave or the like as shown in Fig. 6 is used. In order to read the grating as a scale graduation, a pair of magnetic flux-responsive heads (2) and (3) move each other (
The magnetic scale (11) is disposed so as to be movable relative to the magnetic scale (11) with an interval of λ, that is, with an electrical phase difference of 90°.

本例に於いては励磁増幅器(7)の出力側に得られる励
磁電流を可変分流回路(21)を介して磁束応答型ヘッ
ド(2)の励磁コイル(2^)に供給すると共にこの励
磁増@5(71の出力の励磁電流を可変分流回路(22
)を介して磁束応答型ヘッド(3)の励磁コイル(3A
)に供給する。この場合一般に磁束応答型ヘッドの励磁
電流と出力電圧との関係は第3図に示す如く電磁電流が
所定値1 ePまではこの出力電圧は増大し、このI 
E、よりこの?fl磁電流を増大するとこの出力電圧が
徐々に減少する特性を示し、本例ではこの所定値I E
、点より増大し7、この最大出力の電圧Vpの0.7倍
の出力電圧0.7■ρが得られる励磁電流I EOを中
心電流としてこの磁束応答型ヘッド!21 (31の励
磁コイル(2^)  (3A)に供給する如くする。
In this example, the excitation current obtained at the output side of the excitation amplifier (7) is supplied to the excitation coil (2^) of the magnetic flux responsive head (2) via the variable shunt circuit (21), and this excitation increase @5 (The excitation current of the output of 71 is connected to the variable shunt circuit (22
) to the excitation coil (3A) of the magnetic flux responsive head (3).
). In this case, the relationship between the excitation current and the output voltage of the magnetic flux responsive head is generally as shown in Figure 3. When the electromagnetic current reaches a predetermined value of 1 eP, the output voltage increases, and this I
E, more like this? When the fl magnetic current is increased, this output voltage exhibits a characteristic of gradually decreasing, and in this example, this predetermined value I E
This magnetic flux responsive head uses the excitation current IEO as the center current, which increases from the point 7 and obtains an output voltage of 0.7■ρ, which is 0.7 times the maximum output voltage Vp. 21 (31 excitation coil (2^) (3A) is supplied.

また本例に於いては、磁束応答型ヘッド(2)の検出コ
イル(2B)に得られる出力信号eh12π eb+ = E 1 sin −x −cos2πro
tλ :Qt cos2πft) t       ・・13
)を加算回路(17)及び(1つ)の一方の入力端子に
夫々供給しくここで01はこのヘッド(2)が磁気ス2
π ケール(1)の目盛を読み取った信号E i !lin
   x )、λ また磁束応答型ヘッド(3)の検出コイル(3B)に得
られる出力信号eh2 2π ehz −Et sin −(x +d)  −cos
2yr r 、) tλ 之e2cos2πrot     ・・・ (4a)を
加算回路(17)の他方の入力端子に供給する(ここで
02はこのヘッド(3)が磁気スケール(1)の2π 目盛を読み取ったjTE号E 2 sin −(x +
 d )λ と共にこの出力信号ehzを反転用のインバータ回路(
18)を介して加算回路(19)の他方の入力端子に供
給する。ここでd = (m + −)  λ+ΔZで
あり、このΔZは磁束応答型ヘッド(2)及び(3)間
の理想値<m + −)λよりの機械的ずれを示す。こ
の加算回路(17)の出力側に得られる加算イ1−1号
 eA   ・ cos2 π r  Ot  =  
(ex   +62  )   ・ cos2 π r
otをレベル調整回路(20)を介して加算増幅器(1
1)に供給すると共にこの加算回路(19)の出力側に
得られる減算信号eB−cos2πf+)L−(et 
 et)・cos2πrotを搬送波信号の位相を90
’移相する90°位相シフタ(10)及びレベル調整回
路(20)を介して加算増幅器(11)に供給する。こ
の場合レベル調整回路(20)に於いては加算信号eA
と減!信号eBの最大レベルを等しくする如くする。
In this example, the output signal obtained from the detection coil (2B) of the magnetic flux responsive head (2) is eh12π eb+ = E 1 sin -x - cos2πro
tλ :Qt cos2πft) t...13
) are supplied to one input terminal of the adder circuit (17) and (one), respectively. Here, 01 indicates that this head (2)
Signal E i that read the scale of π Cale (1)! lin
x ), λ Also, the output signal obtained from the detection coil (3B) of the magnetic flux responsive head (3) eh2 2π ehz −Et sin −(x +d) −cos
2yr r ,) tλ 䋋e2cos2πrot ... (4a) is supplied to the other input terminal of the adder circuit (17) (here, 02 is jTE at which this head (3) has read the 2π scale of the magnetic scale (1) No. E 2 sin −(x +
d) Invert this output signal ehz together with λ to an inverter circuit (
18) to the other input terminal of the adder circuit (19). Here, d = (m + -) λ + ΔZ, and this ΔZ indicates a mechanical deviation from the ideal value <m + -) λ between the magnetic flux responsive heads (2) and (3). Addition number 1-1 obtained on the output side of this addition circuit (17) eA ・ cos2 π r Ot =
(ex +62) ・cos2 π r
ot to the summing amplifier (1) via the level adjustment circuit (20).
1) and obtained at the output side of this adder circuit (19).
et)・cos2πrot and the phase of the carrier signal is 90
'It is supplied to the summing amplifier (11) via a 90° phase shifter (10) and a level adjustment circuit (20). In this case, in the level adjustment circuit (20), the addition signal eA
And decrease! The maximum levels of the signals eB are made equal.

本例に於いてはその他は第6図と同様に構成する。In this example, the other configuration is the same as that shown in FIG. 6.

本例は上述の如く構成されているので、2チャンネルの
磁束応答型ヘット(2)及び(3)の夫々の検出コイル
(2B)及び(3B)に夫々出力信号eh1及びeh2
として el++ =e、 cos2rt (o tel+2=
 e 2 cos2πr Otがiitられる。従って
加算回路(17)の出力信号eACO32πrotとし
て e A CO32πft) t = (es +e、 
)  −cos’1rtrotが得られ、またインバー
タ回路(18)の出力に−e2cos2πrotの信号
が得られるので、加H回路(19)の出力信号e B 
cos2πfotとしてes cos2n f o t
 = (et−et)  −cos2πrotが得られ
る。ここで説明を簡単とする為搬送波信号cos2πr
otを削除して説明する。即ち加算信号e^は e A xel  +e2 であり、この減算信号eBば eB”el    et 2π である。ここでφ= −dである。
Since this example is configured as described above, the output signals eh1 and eh2 are sent to the detection coils (2B) and (3B) of the two-channel magnetic flux responsive heads (2) and (3), respectively.
as el++ = e, cos2rt (o tel+2=
e 2 cos2πr Ot is iit. Therefore, as the output signal eACO32πrot of the adder circuit (17), e A CO32πft) t = (es +e,
) -cos'1rtrot is obtained, and a signal of -e2cos2πrot is obtained at the output of the inverter circuit (18), so the output signal e B of the addition H circuit (19)
es cos2n f o t as cos2πfot
= (et-et) -cos2πrot is obtained. Here, to simplify the explanation, carrier wave signal cos2πr
I will explain by deleting ot. That is, the addition signal e^ is e A xel +e2, and the subtraction signal eB is eB"el et 2π. Here, φ=-d.

λ 本例に於いては可変分流回1M (’21)及び(22
)を調整してこの定数E1及びE2を等しくする。
λ In this example, variable shunt circuits 1M ('21) and (22
) to make these constants E1 and E2 equal.

この定数E1及びE2を等しくし、例えば「1」とした
ときは ・ ・ ・ (8) ・ ・ ・(9) となる。この式(8)及び(9)をベクトル表示すると
第2π 2図に示す如くなり、このときet=sin    x
λ 2π の最大振幅値とe2=sin(X+φ)の最λ 大振幅値は等しいので同一半径であり、この加算信号e
^と減算信号eBとの位相差θは角φ=2π □dの値に如わらず常に90°となる。即ち磁λ 気スケール(1)に対して磁束応答型ヘッド(2)及び
(3)の機械的取付が電気的に90°の位相差でなくと
もこの加算信号eAと減算信号eBとの位相差θは正確
に90’ となる。
When the constants E1 and E2 are made equal, for example, "1", the following equations are obtained: (8) (9). When these equations (8) and (9) are expressed as vectors, they become as shown in Figure 2π2, and in this case, et=sin x
Since the maximum amplitude value of λ 2π and the maximum λ maximum amplitude value of e2=sin(X+φ) are equal, they have the same radius, and this added signal e
The phase difference θ between ^ and the subtraction signal eB is always 90° regardless of the value of the angle φ=2π □d. In other words, even if the mechanical installation of the magnetic flux responsive heads (2) and (3) with respect to the magnetic λ scale (1) does not electrically create a 90° phase difference, the phase difference between the addition signal eA and the subtraction signal eB θ is exactly 90'.

この減算信号e B cos2πrotを90°位相シ
フタ(lO)を介してeB  (2rc f□ t +
90) =eBsin2πfotを得、これがレベル調
整回路(20)を介して加算増幅′aI(11)に供給
されると共にこの加算信号6 A CO52πfotが
レベル調整回路(20)を介して加算増幅器(11)に
供給される。この場合レベル調整回路(2o)にてごの
信腎eへ及びeII+のレベルが同一とされると共にこ
の信号e^とeBとの位相差は上述の如く正確に90”
であるので、この加算増幅器(11)の出力信号opと
して式(5)に示す如き 2π =Ep sin (2πf、)t+  x)λ の位相変調信号が得られ、その他は第6図と同様に動作
し、高精密且つ高精度の磁気スケール(11の読み取り
が出来る。
This subtracted signal e B cos2πrot is passed through a 90° phase shifter (lO) to eB (2rc f□ t +
90)=eBsin2πfot is obtained, which is supplied to the summing amplifier 'aI (11) via the level adjustment circuit (20), and this sum signal 6ACO52πfot is supplied to the summing amplifier (11) via the level adjustment circuit (20). supplied to In this case, the level adjustment circuit (2o) makes the levels of the signals e and eII+ the same, and the phase difference between the signals e^ and eB is exactly 90'' as described above.
Therefore, as the output signal op of this summing amplifier (11), a phase modulation signal of 2π = Ep sin (2πf,)t+x)λ as shown in equation (5) is obtained, and the other conditions are the same as in Fig. 6. Operates with high precision and precision magnetic scale (11 readings).

以上述べた如く本例に於いては磁気スケール+11に対
して2チャンネルの磁束応答型ヘッド(2)及び(3)
が部品のバラツキ或いは製作過稈における管理上の制約
等から正しく−λの関係に機械的に取付けられないとき
にも高精密且つ高精度の磁気スケール(11の読み取り
ができる利益がある。
As mentioned above, in this example, two-channel magnetic flux responsive heads (2) and (3) are used for the magnetic scale +11.
Even when the magnetic scale cannot be mechanically installed in the correct -λ relationship due to variations in parts or management constraints due to overproduction, there is an advantage in being able to read the magnetic scale (11) with high precision and precision.

また第4図は本発明の他の実施例を示し、この第4図に
於いては低域通過フィルタ(6)の出力側に調整回路(
23)及び励磁増幅器(7a)を介して磁束応答型ヘッ
ト(2)の励磁コイル(2A)に供給する。
Further, FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, and in this FIG. 4, an adjustment circuit (
23) and an excitation amplifier (7a) to the excitation coil (2A) of the magnetic flux responsive head (2).

この場合、励磁レベル開整回路(23)に於いてはこの
励磁コイル(2A)に供給される励磁電流を第2図に示
す如き電流I EOを中心として増減可変できる如く構
成する。またこの低域通過フィルタ(6)の出力側に得
られる励磁信号を45°位相シフタ(24)及び励磁増
幅器(7b)を介して磁束応答型ヘッド(3)の励磁コ
イル(3A)に供給する。この場合励磁コイル(3A)
に供給される励磁電流は略第2図に示す如き電流1 t
oになる如くする。また45゜位相シフタ(24)は搬
送波信号CO3πfatの位相をシフトするもので第1
図の90°位相シフタ(10)と等価な働きをなすもの
である。
In this case, the excitation level adjustment circuit (23) is constructed so that the excitation current supplied to the excitation coil (2A) can be varied around the current IEO as shown in FIG. Further, the excitation signal obtained at the output side of the low-pass filter (6) is supplied to the excitation coil (3A) of the magnetic flux responsive head (3) via the 45° phase shifter (24) and the excitation amplifier (7b). . In this case, excitation coil (3A)
The excitation current supplied to is approximately 1 t as shown in FIG.
Make it so that it becomes o. Further, the 45° phase shifter (24) shifts the phase of the carrier wave signal CO3πfat, and the first
This function is equivalent to the 90° phase shifter (10) shown in the figure.

この第4I21に於いては加算向11!3(17)及び
(19)の夫々の出力信号e A cos2πrot及
びeBSin2πrotを夫々レベル調整回路(20)
を介して加算増幅器(11)に供給する。この第4図に
於いてその他は第1図と同様に構成する。
In this 4th I21, the respective output signals e A cos2πrot and eBSin2πrot of the addition directions 11!3 (17) and (19) are adjusted by a level adjustment circuit (20).
is supplied to the summing amplifier (11) via the summing amplifier (11). The rest of FIG. 4 is constructed similarly to FIG. 1.

斯るfA4図に於いては励磁レベル調整回路(23)を
調整することに、より磁束応答型ヘッド(2)及び(3
)の検出コイル(2B)及び(3B)に得られる磁気ス
ケール(L)の読み取り信号01及びe2即ち2π 81 =Ez sin    x λ 2π e 2 = E 2 sin  (−x+φ)λ の定数E1をE2と等しくすることができ加算回路(1
7)及び(19)の夫々の出力信号の8A及びeBの位
相差を電気的に正確に90°とすることができる。従っ
て本例に於いては第1図同様の作用効果が得られること
は勿論である。
In the fA4 diagram, by adjusting the excitation level adjustment circuit (23), the magnetic flux response type heads (2) and (3) can be adjusted.
) reading signals 01 and e2 of the magnetic scale (L) obtained at the detection coils (2B) and (3B), that is, 2π 81 = Ez sin x λ 2π e 2 = E 2 sin (-x+φ) can be made equal to the addition circuit (1
The phase difference between 8A and eB of the output signals of 7) and (19) can be electrically accurately set to 90°. Therefore, it goes without saying that in this example, the same effects as shown in FIG. 1 can be obtained.

また第1図及び第4図に於いては磁束応答型ヘッド(2
)及び(3)の夫々の出力信号を加算回路(17)(1
9)及びインバータ回路(18)を用いて加算信号e^
”’e1+e2及び減算信号eB −el −82を得
る様にしたが、この代りにこの加算回路(17)(19
)及びインバータ回路(18)を使用することなく第5
図に示す如く構成しても良い。即ち第5図に於いてはマ
ルチギャップ構造の磁束応答型へラド(2)及び(3)
に夫々2つの検出コイル(2B□)(2B2 )及び<
3Bt )  (3B2 )を設け、この検出コイル(
2B1)及び(3B+ )より出力端子(17a)(1
7b)に加算信号e A cos2tc r □ tを
得検出コイル(2B2 )及び(3B2 )より出力端
子(19a)(19b)に減算信号e B cos2π
rOtを得る様にしても良いことは勿論である。
In addition, in Figures 1 and 4, magnetic flux response type heads (2
) and (3) are added to the adder circuits (17) and (1).
9) and the inverter circuit (18) to generate the addition signal e^
``'e1+e2 and subtraction signal eB -el -82 are obtained, but instead of this, this addition circuit (17) (19
) and the fifth without using the inverter circuit (18).
It may be configured as shown in the figure. In other words, in Fig. 5, magnetic flux response type herads (2) and (3) with multi-gap structure are shown.
two detection coils (2B□) (2B2 ) and <
3Bt ) (3B2 ) is provided, and this detection coil (
Output terminal (17a) (1
7b), an addition signal e A cos2tcr □ t is obtained, and a subtraction signal e B cos2π is sent to the output terminals (19a) and (19b) from the detection coils (2B2) and (3B2).
Of course, it is also possible to obtain rOt.

尚、本発明は上述実施例に限らず本発明の要旨を逸脱す
ることな(その他種々の構成が取り得ることは勿論であ
る。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments; it goes without saying that various other configurations may be adopted without departing from the gist of the present invention.

(発明の効果〕 本発明に依れば2チャンネルの磁気ヘッド(21(31
■ が磁気スケール(1)に対し正確に機械的に□λ即ち電
気的に90°の位相差を持って配設されないときにも、
正確に電気的に90°の位相差をもった2チャンネルの
出力信号を得ることができ位相検出型磁気スケール装置
に使用して高精密且つ高精度な磁気スケールの読み取り
を行うことができる利益がある。
(Effects of the Invention) According to the present invention, a two-channel magnetic head (21 (31
Even when ■ is not arranged with an accurate mechanical □λ, that is, an electrical phase difference of 90°, with respect to the magnetic scale (1),
It is possible to obtain two-channel output signals with an accurate electrical phase difference of 90°, and the advantage is that it can be used in a phase detection type magnetic scale device to perform high-precision and high-precision magnetic scale reading. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明磁気ヘッド装置の位相調整回路の一実施
例を示す構成図、第2図及び第3図は夫々本発明の説明
に供する線図、第4図は本発明の他の実施例を示す構成
図、第5図は本発明に使用する磁気ヘッド装置の例を示
す構成図、第6図は従来の位相検出型磁気スケール装置
の例を示す構成図である。 (11は磁気スケール、(2)及び(3)は夫々磁束応
答型ヘッド、(2A)及び(3^)は夫々励磁コイル、
(2B)及び(3B)は夫々検出コイル、(4)は基準
信号発振器、(7)は励磁増幅器、(10)は90°位
相ンフタ、(11)は加算増幅器、(17)及び(1つ
)は夫々加算回路、(18)はインバータ回路、(20
)はし・\ル調整回路、(21)及び(22)は夫々可
変分流回路である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a phase adjustment circuit of a magnetic head device of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a magnetic head device used in the present invention, and FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional phase detection type magnetic scale device. (11 is a magnetic scale, (2) and (3) are each a magnetic flux responsive head, (2A) and (3^) are each an excitation coil,
(2B) and (3B) are respectively detection coils, (4) is a reference signal oscillator, (7) is an excitation amplifier, (10) is a 90° phase shifter, (11) is a summing amplifier, (17) and (1) ) are adder circuits, (18) are inverter circuits, (20
2) and (21) and (22) are variable shunt circuits, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 磁気スケールに対して電気的に略90°の位相差を持つ
様に配設された2チャンネルの磁気ヘッドの出力信号を
加算的及び減算的に合成して新たな2チャンネルの合成
出力信号を生成する合成手段と、上記2チャンネルの磁
気ヘッドの各々の励磁巻線に対して供給する励磁電流の
レベルを相対的に可変可能な電流調整手段とを有し、該
励磁電流のレベルを調整することにより上記合成手段の
出力側に得られる2チャンネルの合成出力信号の位相差
が正確に90°になる様にしたことを特徴とする磁気ヘ
ッド装置の位相調整回路。
Generates a new two-channel composite output signal by additively and subtractively combining the output signals of two channels of magnetic heads arranged so as to electrically have a phase difference of approximately 90 degrees with respect to the magnetic scale. and current adjusting means capable of relatively varying the level of the excitation current supplied to each excitation winding of the two-channel magnetic head, and adjusting the level of the excitation current. A phase adjustment circuit for a magnetic head device, characterized in that the phase difference between the two channels of combined output signals obtained on the output side of the combining means is precisely 90°.
JP29928686A 1986-12-16 1986-12-16 Phase adjusting circuit for magnetic head device Pending JPS63150623A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29928686A JPS63150623A (en) 1986-12-16 1986-12-16 Phase adjusting circuit for magnetic head device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29928686A JPS63150623A (en) 1986-12-16 1986-12-16 Phase adjusting circuit for magnetic head device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63150623A true JPS63150623A (en) 1988-06-23

Family

ID=17870567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29928686A Pending JPS63150623A (en) 1986-12-16 1986-12-16 Phase adjusting circuit for magnetic head device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63150623A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61160011A (en) * 1985-01-09 1986-07-19 Fanuc Ltd Encoder

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61160011A (en) * 1985-01-09 1986-07-19 Fanuc Ltd Encoder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910006670B1 (en) Untouching type pattern sensor improved
US4893077A (en) Absolute position sensor having multi-layer windings of different pitches providing respective indications of phase proportional to displacement
US20200300670A1 (en) Winding and scale configuration for inductive position encoder
US2509738A (en) Balanced magnetic amplifier
JP2020003492A (en) Scale composition for electromagnetic induction encoder
US10884028B2 (en) Current sensor with fluxgate
US2427666A (en) Magnetic field strength indicator
US3260932A (en) Magnet-field measuring device with a galvanomagnetic resistance probe
US2241615A (en) Electric phase control system
JP2000228323A (en) Rogowskii coil
US3956618A (en) Mechanical-electrical transducer
JPS63150623A (en) Phase adjusting circuit for magnetic head device
US4663588A (en) Detector for use for measuring dimensions of an object
CN116930589A (en) AC/DC multi-air gap magnetic resistance current sensor and current measuring method
US2402359A (en) Electrical apparatus
JP2022106661A (en) Sensing winding configuration for electromagnetic induction encoder
JPS5852467B2 (en) Non-contact bevel sensor
WO2022259601A1 (en) Magnetic field measuring instrument
JPH0429967B2 (en)
US3027516A (en) Modulator system for micropositioning transducer
JPS6052713A (en) Detecting head
JPS61184403A (en) Magnetic head apparatus for magnetic scale
SU980222A1 (en) Inductosyn-phase shifter
SU1627820A1 (en) Differential-transformer displacement transducer with phase output
JPS62160525A (en) Coordinates position determining device