JPS6318937Y2 - - Google Patents
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- JPS6318937Y2 JPS6318937Y2 JP10916179U JP10916179U JPS6318937Y2 JP S6318937 Y2 JPS6318937 Y2 JP S6318937Y2 JP 10916179 U JP10916179 U JP 10916179U JP 10916179 U JP10916179 U JP 10916179U JP S6318937 Y2 JPS6318937 Y2 JP S6318937Y2
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- magnetoelectric
- magnetic
- output
- differential amplifiers
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、検出感度を向上するとともに、磁
電変換素子の温度補償を行ない、安定した検出信
号を得るようにした磁気検出器に関する。
電変換素子の温度補償を行ない、安定した検出信
号を得るようにした磁気検出器に関する。
一般に、２個の磁気抵抗素子を差動接続して１
個の磁気検出機能を有する磁電変換素子を構成
し、この磁電変換素子を磁気的にバイアスし、鉄
製歯車の歯のように周期的に配列された磁性体の
相対移動量等を検出する磁気検出器は、機械系の
制御用センサとして広く実用化されている。しか
し、この場合、１個の磁電変換素子だけでは、歯
車等の回転方向の識別まで行なえない欠点があ
る。
個の磁気検出機能を有する磁電変換素子を構成
し、この磁電変換素子を磁気的にバイアスし、鉄
製歯車の歯のように周期的に配列された磁性体の
相対移動量等を検出する磁気検出器は、機械系の
制御用センサとして広く実用化されている。しか
し、この場合、１個の磁電変換素子だけでは、歯
車等の回転方向の識別まで行なえない欠点があ
る。
そこで、従来、２個の磁電変換素子を用い、歯
車の回転方向等磁性体の移動方向を識別可能にし
た磁気検出器が提案されている。すなわち、第１
図ａ，ｂに示すように、磁気抵抗素子ペレツト１
に磁気的にバイアスされた４個の磁気抵抗素子
２，３，４，５を磁性体の移動方向に並列に、か
つ等間隔に配列するとともに、磁気抵抗素子４，
２および磁気抵抗素子５，３をそれぞれ差動接続
して磁電変換素子MR１，MR２を構成し、両磁
電変換素子MR１，MR２を並列接続するととも
に、この並列回路の両端に直流電圧Ｅを印加し、
各磁電変換素子MR１，MR２のそれぞれの出力
端子K1，K2を２個の差動増幅器６，７のそれぞ
れの一方の入力端子に接続するとともに、磁電変
換素子MR１，MR２に並列接続された２個の抵
抗Ｒ，Ｒの直列回路の出力端子K3、すなわち両
抵抗Ｒ，Ｒの接続点を、各差動増幅器６，７の他
方の入力端子に接続している。
車の回転方向等磁性体の移動方向を識別可能にし
た磁気検出器が提案されている。すなわち、第１
図ａ，ｂに示すように、磁気抵抗素子ペレツト１
に磁気的にバイアスされた４個の磁気抵抗素子
２，３，４，５を磁性体の移動方向に並列に、か
つ等間隔に配列するとともに、磁気抵抗素子４，
２および磁気抵抗素子５，３をそれぞれ差動接続
して磁電変換素子MR１，MR２を構成し、両磁
電変換素子MR１，MR２を並列接続するととも
に、この並列回路の両端に直流電圧Ｅを印加し、
各磁電変換素子MR１，MR２のそれぞれの出力
端子K1，K2を２個の差動増幅器６，７のそれぞ
れの一方の入力端子に接続するとともに、磁電変
換素子MR１，MR２に並列接続された２個の抵
抗Ｒ，Ｒの直列回路の出力端子K3、すなわち両
抵抗Ｒ，Ｒの接続点を、各差動増幅器６，７の他
方の入力端子に接続している。
そして、第２図ａに示すように、４個の磁気抵
抗素子２，３，４，５に対して磁性体８をＡ→Ｂ
→Ｃのように右方向に移動すると、磁性体８の移
動による磁束の変化により各磁気抵抗素子２，
３，４，５の抵抗値が変化され、各磁電変換素子
MR１，MR２の出力端子K1，K2には、同図ｂに
示すような正弦波状の出力電圧E1，E2が出力さ
れる。この両出力電圧E1，E2には、方向識別可
能なたとえば90゜の位相差を得ることができ、こ
の２つの出力はそれぞれ各差動増幅器６，７によ
り増幅され、差動増幅器６，７の各出力端子６′，
７′よりパルス信号がそれぞれ出力され、信号処
理される。したがつて、この位相差を有する２つ
のパルス信号により、磁性体８の計数および磁性
体８の進行方向の識別を可能にすることができ
る。
抗素子２，３，４，５に対して磁性体８をＡ→Ｂ
→Ｃのように右方向に移動すると、磁性体８の移
動による磁束の変化により各磁気抵抗素子２，
３，４，５の抵抗値が変化され、各磁電変換素子
MR１，MR２の出力端子K1，K2には、同図ｂに
示すような正弦波状の出力電圧E1，E2が出力さ
れる。この両出力電圧E1，E2には、方向識別可
能なたとえば90゜の位相差を得ることができ、こ
の２つの出力はそれぞれ各差動増幅器６，７によ
り増幅され、差動増幅器６，７の各出力端子６′，
７′よりパルス信号がそれぞれ出力され、信号処
理される。したがつて、この位相差を有する２つ
のパルス信号により、磁性体８の計数および磁性
体８の進行方向の識別を可能にすることができ
る。
ところで、前述の磁気抵抗素子２，３，４，５
は温度依存性が非常に大きいため、磁気検出器の
検出能力においては温度特性がもつとも大きな要
因になるものである。この磁気抵抗素子２，３，
４，５は、それぞれ差動接続されることによりあ
る程度の温度補償が行なわれるが、製造公差等に
起因する厳密な温度補償は不可能な状態である。
たとえば、１つの磁電変換素子MR１において、
両磁気抵抗素子２，４が全く均質に作製されてお
れば、磁性体８の接近がない場合、出力端子K1
からの出力電圧E1はＥ／２になり、たとえ周囲
温度が変化しても、両磁気抵抗素子２，４の温度
依存性が等しいため、温度補償され、出力電圧
E1が変化することはなく、磁性体８の検出過程
における出力電圧E1はＥ／２を中心に変動し、
安定したパルス信号を得ることになる。
は温度依存性が非常に大きいため、磁気検出器の
検出能力においては温度特性がもつとも大きな要
因になるものである。この磁気抵抗素子２，３，
４，５は、それぞれ差動接続されることによりあ
る程度の温度補償が行なわれるが、製造公差等に
起因する厳密な温度補償は不可能な状態である。
たとえば、１つの磁電変換素子MR１において、
両磁気抵抗素子２，４が全く均質に作製されてお
れば、磁性体８の接近がない場合、出力端子K1
からの出力電圧E1はＥ／２になり、たとえ周囲
温度が変化しても、両磁気抵抗素子２，４の温度
依存性が等しいため、温度補償され、出力電圧
E1が変化することはなく、磁性体８の検出過程
における出力電圧E1はＥ／２を中心に変動し、
安定したパルス信号を得ることになる。
しかし、実際には、磁気抵抗素子２，４を全く
均質に作製することは不可能であるため、出力端
子K1の出力電圧E1はＥ／２にならず、さらに、
両磁気抵抗素子２，４の温度依存性もそれぞれ異
なるため、磁性体８の検出過程における出力電圧
E1は、両磁気抵抗素子２，４の温度に依存する
電圧をδTとすると、Ｅ／２＋δTを中心に変動す
ることになる。したがつて、従来の磁気検出器で
は、両抵抗Ｒ，Ｒ間の出力端子K3の電圧Ｅ／２
を基準にした両出力電圧E1，E2の変動を各差動
増幅器６，７により増幅するいわゆる直流増幅回
路を用いるため、温度に依存する電圧δTがその
まま増幅されることになり、温度変化により電圧
δTが大きくなると、検出器の信号処理が不可能
になる欠点がある。さらに、この検出器の検出感
度は、出力端子K3の電圧Ｅ／２を基準にし、そ
れぞれE1−Ｅ／２，E2−Ｅ／２で表わされるた
め、出力電圧E1，E2の変動幅を大きくすれば、
その感度を向上することができるが、磁気抵抗素
子２，３，４，５の抵抗値は、その物理的要因に
より限定されるため、出力電圧E1，E2の変動幅
は制限されることになり、さらに、前述のよう
に、温度変化により電圧δTが変化されると、検
出感度がより低下される欠点がある。
均質に作製することは不可能であるため、出力端
子K1の出力電圧E1はＥ／２にならず、さらに、
両磁気抵抗素子２，４の温度依存性もそれぞれ異
なるため、磁性体８の検出過程における出力電圧
E1は、両磁気抵抗素子２，４の温度に依存する
電圧をδTとすると、Ｅ／２＋δTを中心に変動す
ることになる。したがつて、従来の磁気検出器で
は、両抵抗Ｒ，Ｒ間の出力端子K3の電圧Ｅ／２
を基準にした両出力電圧E1，E2の変動を各差動
増幅器６，７により増幅するいわゆる直流増幅回
路を用いるため、温度に依存する電圧δTがその
まま増幅されることになり、温度変化により電圧
δTが大きくなると、検出器の信号処理が不可能
になる欠点がある。さらに、この検出器の検出感
度は、出力端子K3の電圧Ｅ／２を基準にし、そ
れぞれE1−Ｅ／２，E2−Ｅ／２で表わされるた
め、出力電圧E1，E2の変動幅を大きくすれば、
その感度を向上することができるが、磁気抵抗素
子２，３，４，５の抵抗値は、その物理的要因に
より限定されるため、出力電圧E1，E2の変動幅
は制限されることになり、さらに、前述のよう
に、温度変化により電圧δTが変化されると、検
出感度がより低下される欠点がある。
この考案は、以上の点に留意し、３個の磁電変
換素子を備え、検出感度を向上するとともに、温
度補償を行なうようにしたものであり、つぎにこ
の考案を、その１実施例を示した第３図以下の図
面とともに詳細に説明する。
換素子を備え、検出感度を向上するとともに、温
度補償を行なうようにしたものであり、つぎにこ
の考案を、その１実施例を示した第３図以下の図
面とともに詳細に説明する。
これらの図面において、９は磁気抵抗素子ペレ
ツト、１０ないし１５は磁気抵抗素子ペレツト９
上に後述の磁性体の移動方向に順次配列され磁気
的にバイアスされた磁気抵抗素子であり、磁気抵
抗素子１１，１０、磁気抵抗素子１３，１２、磁
気抵抗素子１５，１４のそれぞれの差動接続によ
り磁気検出機能を有する磁電変換素子Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３が構成され、各磁電変換素子Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３のそれぞれの一端が直流電源の出力端子
に接続されるとともにそれぞれの他端が接地さ
れ、磁電変換素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のそれぞれの
両端に直流電圧V0が印加される。N1，N2，N3は
磁気抵抗素子１１，１０、磁気抵抗素子１３，１
２、磁気抵抗素子１５，１４の各接続点に設けら
れた各磁電変換素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の出力端
子、１６，１７は差動増幅器であり、磁電変換素
子Ｍ１，Ｍ２の各出力端子N1，N2がそれぞれ差
動増幅器１６，１７の一方の入力端子（−）に接
続されるとともに、磁電変換素子Ｍ３の出力端子
N3が各差動増幅器１６，１７の他方の入力端子
（＋）に接続されている。１６′，１７′は、各差
動増幅器１６，１７の出力端子、１８は鉄製歯車
の等間隔に配列された磁性体である。
ツト、１０ないし１５は磁気抵抗素子ペレツト９
上に後述の磁性体の移動方向に順次配列され磁気
的にバイアスされた磁気抵抗素子であり、磁気抵
抗素子１１，１０、磁気抵抗素子１３，１２、磁
気抵抗素子１５，１４のそれぞれの差動接続によ
り磁気検出機能を有する磁電変換素子Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３が構成され、各磁電変換素子Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３のそれぞれの一端が直流電源の出力端子
に接続されるとともにそれぞれの他端が接地さ
れ、磁電変換素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のそれぞれの
両端に直流電圧V0が印加される。N1，N2，N3は
磁気抵抗素子１１，１０、磁気抵抗素子１３，１
２、磁気抵抗素子１５，１４の各接続点に設けら
れた各磁電変換素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の出力端
子、１６，１７は差動増幅器であり、磁電変換素
子Ｍ１，Ｍ２の各出力端子N1，N2がそれぞれ差
動増幅器１６，１７の一方の入力端子（−）に接
続されるとともに、磁電変換素子Ｍ３の出力端子
N3が各差動増幅器１６，１７の他方の入力端子
（＋）に接続されている。１６′，１７′は、各差
動増幅器１６，１７の出力端子、１８は鉄製歯車
の等間隔に配列された磁性体である。
そして、第４図ａに示すように、磁性体１８
を、磁気抵抗素子１０ないし１５に対して右方向
に、A′→B′→C′のように順次移動すると、磁性
体１８の移動に伴なう磁束の変化により、各磁気
抵抗素子１０ないし１５の抵抗値が順次変化さ
れ、各磁電変換素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の出力端子
N1，N2，N3には、同図ｂに示すような正弦波状
の出力電圧V1，V2，V3が出力される。このとき
の各差動増幅器１６，１７に加わる入力電圧は、
電圧V3を基準とした電圧V1，V2の変動電圧であ
るため、それぞれV1−V3，V2−V3となる。ここ
で、同図より明らかなように、（V1−V3）max＞
（V1−V0／２）max，（V2−V3）max＞（V2−
V0／２）maxであるため、入力電圧の変動幅が
上昇され、検出感度が向上される。
を、磁気抵抗素子１０ないし１５に対して右方向
に、A′→B′→C′のように順次移動すると、磁性
体１８の移動に伴なう磁束の変化により、各磁気
抵抗素子１０ないし１５の抵抗値が順次変化さ
れ、各磁電変換素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の出力端子
N1，N2，N3には、同図ｂに示すような正弦波状
の出力電圧V1，V2，V3が出力される。このとき
の各差動増幅器１６，１７に加わる入力電圧は、
電圧V3を基準とした電圧V1，V2の変動電圧であ
るため、それぞれV1−V3，V2−V3となる。ここ
で、同図より明らかなように、（V1−V3）max＞
（V1−V0／２）max，（V2−V3）max＞（V2−
V0／２）maxであるため、入力電圧の変動幅が
上昇され、検出感度が向上される。
また、各磁気抵抗素子１０ないし１５は同一材
料で形成されるとともに、同一ペレツト９上に設
けられるため、ほぼ均質なものとなり、各磁電変
換素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３より温度に依存する電圧
δT′が差動増幅器１６，１７に入力されたとして
も、それぞれの磁電変換素子Ｍ１，Ｍ２からの温
度依存電圧δT′が磁電変換素子Ｍ３からの温度依
存電圧δT′により打消されることになり、従来の
ような温度依存性のある直流成分がなくなり、検
出信号が温度変化に左右されることがなく、安定
した検出動作を行なうことになる。
料で形成されるとともに、同一ペレツト９上に設
けられるため、ほぼ均質なものとなり、各磁電変
換素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３より温度に依存する電圧
δT′が差動増幅器１６，１７に入力されたとして
も、それぞれの磁電変換素子Ｍ１，Ｍ２からの温
度依存電圧δT′が磁電変換素子Ｍ３からの温度依
存電圧δT′により打消されることになり、従来の
ような温度依存性のある直流成分がなくなり、検
出信号が温度変化に左右されることがなく、安定
した検出動作を行なうことになる。
なお、前記実施例では、３個の磁電変換素子Ｍ
１，Ｍ２，Ｍ３を用い、２個の磁電変換素子Ｍ
１，Ｍ２により２つの検出出力を得て方向識別を
可能にしたが、磁電変換素子および差動増幅器の
数をさらに増加すれば、磁性体１７の検出個数を
増加することができ、歯車の回転方向、回転角度
等をより精度よく検出できることは明白である。
１，Ｍ２，Ｍ３を用い、２個の磁電変換素子Ｍ
１，Ｍ２により２つの検出出力を得て方向識別を
可能にしたが、磁電変換素子および差動増幅器の
数をさらに増加すれば、磁性体１７の検出個数を
増加することができ、歯車の回転方向、回転角度
等をより精度よく検出できることは明白である。
以上のように、この考案の磁気検出器は、２個
の磁気抵抗素子を差動接続して１個の磁気検出機
能を有し磁気的にバイアスされた磁電変換素子に
より磁性体を検出するようにした磁気検出器にお
いて、２個の磁電変換素子の各出力端子をそれぞ
れ２個の差動増幅器の一方の入力端子に接続する
とともに、他の１個の磁電変換素子の出力端子を
前記両差動増幅器の他方の入力端子に接続すると
いう技術的手段を講じている。
の磁気抵抗素子を差動接続して１個の磁気検出機
能を有し磁気的にバイアスされた磁電変換素子に
より磁性体を検出するようにした磁気検出器にお
いて、２個の磁電変換素子の各出力端子をそれぞ
れ２個の差動増幅器の一方の入力端子に接続する
とともに、他の１個の磁電変換素子の出力端子を
前記両差動増幅器の他方の入力端子に接続すると
いう技術的手段を講じている。
したがつて、この考案によると、前記他の１個
の磁電変換素子の出力を基準にした２個の磁電変
換素子の出力の変動を両差動増幅器によりそれぞ
れ増幅することができるため、検出感度を向上す
ることができるとともに、十分な温度補償を行な
うことができ、安定した検出信号を得ることがで
き、この考案は高感度でかつ温度特性のすぐれた
磁気検出器を提供することができる。
の磁電変換素子の出力を基準にした２個の磁電変
換素子の出力の変動を両差動増幅器によりそれぞ
れ増幅することができるため、検出感度を向上す
ることができるとともに、十分な温度補償を行な
うことができ、安定した検出信号を得ることがで
き、この考案は高感度でかつ温度特性のすぐれた
磁気検出器を提供することができる。
なお、前述の磁電変換素子をたとえば４個用
い、２個の磁電変換素子の各出力端子をそれぞれ
２個の差動増幅器の一方の入力端子に接続すると
ともに、他の２個の磁電変換素子の各出力端子を
各差動増幅器の他方の入力端子にそれぞれ接続
し、他の２個の磁電変換素子の各出力電圧を各差
動増幅器の基準電圧として用いれば、検出信号を
より安定にすることができる。
い、２個の磁電変換素子の各出力端子をそれぞれ
２個の差動増幅器の一方の入力端子に接続すると
ともに、他の２個の磁電変換素子の各出力端子を
各差動増幅器の他方の入力端子にそれぞれ接続
し、他の２個の磁電変換素子の各出力電圧を各差
動増幅器の基準電圧として用いれば、検出信号を
より安定にすることができる。
第１図および第２図は従来の磁気検出器を示
し、第１図ａは構成図、同図ｂは結線図、第２図
ａは動作原理図、同図ｂは磁性体の位置と出力電
圧との関係図、第３図以下の図面はこの考案の磁
気検出器の１実施例を示し、第３図ａは構成図、
同図ｂは結線図、第４図ａは動作原理図、同図ｂ
は磁性体の位置と出力電圧との関係図である。 １０，１１，１２，１３，１４，１５……磁気
抵抗素子、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３……磁電変換素子、
N1，N2，N3……出力端子、１６，１７……差動
増幅器、１８……磁性体。
し、第１図ａは構成図、同図ｂは結線図、第２図
ａは動作原理図、同図ｂは磁性体の位置と出力電
圧との関係図、第３図以下の図面はこの考案の磁
気検出器の１実施例を示し、第３図ａは構成図、
同図ｂは結線図、第４図ａは動作原理図、同図ｂ
は磁性体の位置と出力電圧との関係図である。 １０，１１，１２，１３，１４，１５……磁気
抵抗素子、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３……磁電変換素子、
N1，N2，N3……出力端子、１６，１７……差動
増幅器、１８……磁性体。
Claims (1)
- ２個の磁気抵抗素子を差動接続して１個の磁気
検出機能を有し磁気的にバイアスされた磁電変換
素子により磁性体を検出するようにした磁気検出
器において、２個の磁電変換素子の各出力端子を
それぞれ２個の差動増幅器の一方の入力端子に接
続するとともに、他の１個の磁電変換素子の出力
端子を前記両差動増幅器の他方の入力端子に接続
した磁気検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10916179U JPS6318937Y2 (ja) | 1979-08-08 | 1979-08-08 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10916179U JPS6318937Y2 (ja) | 1979-08-08 | 1979-08-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5627683U JPS5627683U (ja) | 1981-03-14 |
| JPS6318937Y2 true JPS6318937Y2 (ja) | 1988-05-27 |
Family
ID=29341761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10916179U Expired JPS6318937Y2 (ja) | 1979-08-08 | 1979-08-08 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6318937Y2 (ja) |
-
1979
- 1979-08-08 JP JP10916179U patent/JPS6318937Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5627683U (ja) | 1981-03-14 |
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