JPS63225124A

JPS63225124A - 磁気的位置検出装置

Info

Publication number: JPS63225124A
Application number: JP5973687A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Takahashi; 正高橋; Kunio Miyashita; 邦夫宮下; Shoichi Kawamata; 昭一川又
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-03-14
Filing date: 1987-03-14
Publication date: 1988-09-20
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JP2529960B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は位置検出装置、さらに詳細には、磁気的に位置
を検出して正弦波出力を得る磁気的位置検出装置の改良
に関するものである。

〔従来の技術〕

精密機器の分野においては、磁気媒体と磁気センサとか
らなる、いわゆる磁気的位置検出装置を用いて、例えば
回転機器や直線運動する機器の位置検出がおこなわれて
おり、その場合、高精度かつ高信頼度の測定が求められ
る。

なお、磁気的位置検出装置に関する従来技術は、例えば
特公昭６０−４５８０４号公報に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来にあっては、磁気センサに組み込ま
れている磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と略称する
）と磁気媒体間に位置している空隙（スペーシング）が
変化した場合の特性変化について全く配慮されていない
のが現状である。

しかして、磁気的位置検出装置を実際に使用する場合（
例えば、回転体の位置検出をおこなう場合）を考えてみ
ると、回転体である磁気媒体には、当該磁気媒体の偏心
、その他機器製作上の誤差が原因となって、回転磁気媒
体と磁気センサに組み込まれているＭＲ素子間にスペー
シング変化が生じる。

ここで、磁気的位置検出装置のスペーシングに対する出
力電圧特性線図を第１５図に示す、すなわち、８１５図
は前記スペーシングに対し、ＭＲ素子で構成された磁気
センサの出力振幅をプロットした図である。第１５図か
ら明かなように、スペーシングの大きなりの範囲では、
磁気センサの出力振幅が小さく、かつその出力振幅がス
ペーシング変化に対して大きく変化する。一方、スペー
シングの狭いＡの範囲では、磁気センサの出力振幅変化
は少ないが、出力波形に歪みを生じることが実験の結果
明らかとなった。

本発明は、前記した従来技術の問題点を解決すべく、種
々検討の結果なされたものであり、その目的とするとこ
ろは、磁気媒体の偏心、その他機器製作上の誤差が原因
となって、磁気センサに組み込まれているＭＲ素子と磁
気媒体間のスペーシングが変化した場合、さらには前記
スペーシングを可及的に小さくした場合であっても、磁
気センサの出力振幅が大きく、かつその出力振幅がスペ
ーシング変化に対して大きく変化することがなく、しか
も前記磁気センサの出力波形歪みの少ない、高分解能を
志向した改良された磁気的位置検出装置を提供しようと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的は、移動体あるいは固定体のいずれか一方に担
持された磁気媒体と、この磁気媒体上にあって所定の信
号磁界を生成し、所定のピッチで配された複数の磁極と
、前記磁気媒体に対向して固定体あるいは移動体のいず
れか一方に配され、かつ磁気媒体の信号磁界に感応して
、その内部抵抗が変化する複数の磁気抵抗効果素子と、
これら複数の磁気抵抗効果素子の抵抗変化を電気信号に
変えて移動体あるいは固定体の位置を検出する磁気的位
置検出装置において、出力基本波に対する１つの高調波
成分が互いに逆位相で相殺される位相となる磁気抵抗効
果素子群を複数群設けることによって達成される。

〔作用〕

しかして、前記構成よりなる本発明によれば、出力基本
波に対する１つの高調波成分は、互いに逆位相で相殺さ
れる位相となるＭＲ素子群によって打ち消されるもので
あり、この打消作用を全ての高調波成分に対してほどこ
すことにより、正弦波形を有する基本波成分のみを取り
出すことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を、第１図〜第５図の一実施例にもとづい
て説明すると、第１図は磁気媒体３と磁気センサ４の取
合説明図、第２図は第１図に示す磁気媒体３の展開図、
第３図は第１図および第２図に示す磁気センサ４の電気
回路図、第４図は第１図および第２図に示す磁気センサ
４を構成する磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）の動作特性
線図、第５図は第１図および第２図に示す位置検出装置
によって得られた各種信号波形図である。

磁気媒体３と磁気センサ４の取合いを示す第１図におい
て、移動体、例えば回転軸１には、回転ドラム２が固定
されており、回転ドラム２の外周には、ピッチλで磁気
信号を記録した、いわゆる磁極３１を有する磁気媒体３
が配置されている。

磁気媒体３は、例えば強磁性体または永久磁石、あるい
は磁性粉を樹脂で固めたものに磁極３１を着磁して形成
される。この磁気媒体３に対向して。

ＭＲ素子を所定間隔で配置した磁気センサ４が。

前記磁気媒体３との間にスペーシングＱｔの間隔を存し
て固定されている。図中、４１はセンサ基板を示してい
る。

第１図に示す磁気媒体３の展開図である第２図において
、磁気媒体３には、既述のごとく記録ピッチλで磁極Ｎ
、Ｓが記録されている。磁気センサ４は１ＭＲ素子Ｒ１
１，Ｒｌｉ　Ｒ１３，Ｒｚａ、　Ｒ２１゜Ｒ２２１Ｒｚ
ａｙ　Ｒｚ４で構成され、ＲｚｚとＲ１２、Ｒｔ　ａと
Ｒ１４、ＲｚｌとＲｚａｙ　ＲｚａとＲｚａは、それぞ
れλ／１０離して配置されており、Ｒ１１とＲｔ３．　
ＲａｔとＲｚａは、それぞれλ／６離して配置されてい
る。

また、Ｒ１１とＲ２１，Ｒ１２とＲｚｚ、　ＲｘｓとＲ
２ｈＲ１４とＲ２４は、それぞれλ／２離して配置され
ている。そして、第３図において、前記したＭＲ素子の
うち、ＲｚｔとＲｚｔ、　ＲｚｚとＲａｔ、　Ｒ１１１
とＲａｓ。

Ｒ１４とＲｚａを、それぞれ直列に接続して、それぞれ
の両端を電源Ｖに接続しである。また、前記各直列接続
したＭＲ素子の中点ａｔ　ｂｙ　ａｔ　ｄは。

それぞれ抵抗Ｒ１を介して差動増幅器ＯＰＡの負入力に
接続されている。差動増幅器○ＰＡの出力Ｐａと負入力
間には、帰還抵抗Ｒｔが接続されている。差動増幅器Ｏ
ＰＡの正入力には、電圧ＶＲが加えられている。したが
って、各ＭＲ素子の出力ａｊ　ｂ＃　ｃ、ｄの信号は加
え合わされて増幅され、差動増幅器ＯＰＡの出力端子Ｐ
Ｏに現れる。

磁気センサ４のＭＲ素子は、磁界に対して電気抵抗が変
化するものでトー例えば、ガラス等の表面に強磁性体Ｎ
ｉＦｅやＮｉＣｏ等の薄膜を蒸着して作られる。磁界に
対する抵抗変化は、第４図に示すように、磁界の方向に
関係なく、磁界の大きさに比例して変化する。しかし、
磁界の大きさは、成る値で抵抗変化が飽和する。いま、
第１図に示す回転ドラム２が回転して磁気媒体３が移動
し、磁極３１の磁界が第４図の入力磁界のように変化し
たと仮定すると、ＭＲ素子Ｒ１１の抵抗は、第５図（１
）のように変化する。また、ＭＲ素子λ Ｒ２１は、Ｒｚｔより−ずれて配置されているので、Ｍ
Ｒ素子Ｒ１１の抵抗変化より位相が一遅れて、第５図（
１）のＲ１１のように変化する。そして、第３図に示す
ＭＲ素子Ｒ１１とＲｚｚの中点ａの出力電圧ＶａＯは、
第５図（ａ）の実線のように歪んだ波形となり、この波
形は、破線の基本波ｖａｔの他に、璃第５次高調波Ｖａｎおよび第３次高調波ｖａｓを含んで
いる。次に、ＭＲ素子Ｒ１ｚとＲｚｚは、Ｒ１１゜↑ Ｒｚｌに対し、されぞれλ／１０位置がずれて配置され
ているので、ＲｚｚとＲＺＺの出力端子すから得られる
電圧の位相は、ＶａＯよりλ／１０ずれた第５図（ｂ）
のＶｂＯのようになる。同様に、ＭＲ素子Ｒ１３とＲ２
３による出力電圧ＶｃＯ１さらにはＲ１４とＲｚａによ
る出力電圧ＶａＯも、第５図（ｃ）および（ｄ）のよう
に、それぞれＶａＯに対し、λ／６およびλ／６＋λ／
１０の位相差を有している。

また、前記各出力ＶｂＯ，ＶｃＯ，ＶａＯは、ｖａｏと
全く同じ波形であり、それぞれ基本波Ｖｂ１．ｖｃｔ。

Ｖｔｌの他に、第５次高調波Ｖ　ｂ　８　ｐ　Ｖ　ｃ　
３　、　Ｖ　ｄ８と第５次高調波ＶｂＩｓ＋　ＶＣ６１
ｖ、、δをそれぞれ含んでいる。これらの各波形に注目
すると、第５図（ａ）に示す出力電圧ｖａｏの第３次高
調波Ｖａ５と第５図（ｂ）に示す出力電圧ＶｂＯの第５
次高調波Ｖｂ１１は逆位相であり、したがってｖａｏと
ＶｂＯを加えることで、第５次高調波が打ち消される。

また、第５図（ｃ）、（ｄ）の出力電圧ＶｃＱとｖｄｏ
を比較すると、第５火成分ｖｃ６とｖｄＩＳは逆位相で
あり、したがってＶｃＯとｖａｏを加えることで、その
第５火成分を打ち消すことができる。さらに、第３次高
調波について考えると、第５図（ａ）に示す出力電圧ｖ
ａｏの第３火成分Ｖａ１１と第５図（ｃ）に示す出力電
圧ＶＣＯの第３火成分Ｖｃ３は逆位相であり、また第５
図（ｂ）に示す出力電圧ＶｂＯの第３火成分Ｖｂ３と第
５図（ｄ）に示す出力電圧ＶｔＯの第３吹成分ｖｄ８も
逆位相である。したがって、第５図（ａ）、（ｂ）、（
ｃ）、（ｄ）の４つの信号Ｖ＆Ｏ＋Ｖ１．０．　ＶｃＯ
，Ｖ＋ｉ０を加え合わせることにより、第５次および第
３次高調波を打ち消すことが可能となり、残った４つの
基本波Ｖａｌｙ　Ｖｂｌ、　ｖｃｉ＊Ｖｄｔを第３図の
差動増幅器ＯＰＡで加え合わせれば、その出力端子Ｐｏ
には、第５図（２）のような正弦波出力ｖｏが得られる
ものであり、以上の説明から明らかなように、ＭＲ素子
の飽和によって生じる磁気センサ４の波形歪を打ち消す
ことができる６また、磁気センサ４に組み込まれている
ＭＲ素子と磁気媒体３間のスペーシング変化に対する基
本波成分の出力変化は、第１５図の破線のようになるの
で、本発明装置を出力変化の少ないＣの範囲で使用する
ことにより、前記スペーシングに対する出力変動は非常
に少なくなる。

第６図および第７図はいずれも第１図、第２図の磁気セ
ンサ４を第３図と異なる結線態様で示した電気回路図で
あり、第６図においては、ＭＲ素子Ｒ１１ｌ　Ｒｔｚ＋
　Ｒｘｓ、　ＲｔａとＲｚｘｔ　Ｒｚｚ、　Ｒ２３１Ｒ
２４を直列接続して、その両端を電源Ｖに直列接続し、
中点に出力端子Ｐｏを設けたものである。

また、第７図においては、ＭＲ素子Ｒｘｔ、　Ｒｔｚ。

Ｒ１３，Ｒｚ４、Ｒｚｔ、　Ｒ２２，Ｒｚａ＋　Ｒ２４
をそれぞれ並列接続したものを電源Ｖに対して直列接続
し、その中点に出力端子Ｐｏ　を設けたものである。そ
して、第６図および第７図に示すＭＲ素子Ｒ１１゜Ｒ１
２、Ｒ１ａ　、　Ｒｉａの抵抗変化は、素子配置による
位相差と同じ位相差により、第８図（１）に示すように
なるが、この抵抗変化には、それぞれ奇数波の高調波成
分が多く含まれている。しかし、これらのＭＲ素子４個
を直列または並列接続した合成抵抗Ｒ１は、第８図（２
）のように、奇数次高調波成分が打ち消された波形とな
る。また、ＭＲ素子Ｒｚｔｙ　Ｒｚｚ＋　Ｒ２３，Ｒ２
４の抵抗変化は、先のＲ１ｔ〜Ｒ１４の抵抗変化より位
相がλ／２ずれて配置されているので、その合成抵抗Ｒ
２は、Ｒ１に対してλ／２位相のずれた第８図（３）の
Ｒｚのような波形となる。したがって、第６図および第
７図の出力端子Ｐｏから得られる出力電圧の波形は、高
調波成分のない第８図（４）の基本波出力ｖｏとなる。

そして、第６図および第７図に示す結線例によれば、第
３図に示す差動増幅器ＯＰＡを使用しなくとも、ＭＲ素
子の接続のみで、歪の少ない正弦波を得ることができる
。

第９図（ａ）〜（ｄ）は、第１図および第２図に示すＭ
Ｒ素子をブリッジ接続した例である。第９図（ａ）は、
ＭＲ素子Ｒ１１とＲｔａ、　Ｒ２２とＲｚａをそれぞれ
直列接続したものを、電源Ｖに直列に接続して、その中
点より端子ｅ１を取り出している。同様に、ＭＲ素子Ｒ
ｚｔとＲｚａ、　Ｒ１２とＲ１番も、それぞれ直列接続
したものを、電源Ｖに直列に接続して、その中点より端
子出力ｅ２を取り出している。ここで、ブリッジの各辺
に当るＭＲ素子の組合わせＲｚｔとＲｔａ、　Ｒｚｚと
Ｒ２４ｙ　ＲｚｔとＲ２３゜Ｒ１２とＲｔａは、それぞ
れλ／６位置がずれており、第３次高調波が打ち消され
るように動作する。次の位相差があり、第５次高調波を
打ち消すように動作する。したがって、出力端ｅ１に現
れる電圧は、第３次および第５次高調波が打ち消された
基本波のみとなる。同様に、ＭＲ素子ＲｚｔとＲ１２、
ＲｚａとＲ１４も、第５次高調波を打ち消す配置である
ので、出力端子ｅ２にも、第３次および第５次高調波底
分のない、ｅｌの出力よりλ／２位相差のある基本波の
出力が得られる。したがって、前記したブリッジ接続に
よれば、正弦波出力が得られる。第９図（ｂ）の接続は
、第９図（ａ）とは逆に、ブリッジ各辺の２つのＭＲ素
子Ｒ１１とＲ１，、Ｒ２３とＲ２４，Ｒ，１とＲ，、、
Ｒ１，とＲ１４で第５次高調波を打ち消し、電源Ｖに対
して直列接続する所で第３次高調波を打ち消す例である
。第９図（ｃ）は、ブリッジの各辺、すなわちＲ工□と
Ｒ２，、ＲｌｉとＲ２３，Ｒ２ｍ、　Ｒ２，、Ｒｏ、、
　Ｒ□、で第３次高調波を打ち消すもので、出力端子θ
５゜ｅ６には、それぞれ第５次高調波底分が含まれるが
、この第５次高調波底分は、ｅｓ　＋　ｅｓで同位相と
なって表われるため、ブリッジ出力としては、第５次高
調波が打ち消されることになる。第９図（ｄ）は、第９
図（ｃ）と逆で、各ブリッジ辺で第５次高調波を打ち消
し、ブリッジ出方で、第３次高調波を打ち消して、正弦
波出力を得る。

第１０図は本発明に係る磁気的位置検出装置の他の実施
例を示す磁気媒体３と磁気センサ４の取合説明図、第１
１図は第１０図に示す磁気センサ４の電気回路図であり
、本実施例においては。

ＭＲＲ子４個で第５次および第３次高調波を打ち消す場
合を示した。

磁気媒体３と磁気センサ４の取合いを示す第１０図にお
いて、磁気センサ４は、ＭＲＲ子Ｒ１１゜Ｒ１□、Ｒ２
□、Ｒ２２で構成され、ＭＲＲ子Ｒ１１に対し、Ｒ１□
はλ／６離して配置されており、またＲ２□とＲｆｆｉ
２は、λ／６離して配置されている。そして、第１１図
において、前記した４個のＭＲ素子のうち、Ｒ１□とＲ
２□、　Ｒ１，とＲ１を電源に直列接続し、その中点ａ
ｔｅ　ａｘより出力を得て、それ党ぞ泣会動増幅器○ＰＡ２で加え合わせた出力を端子Ｐ、
□から得る。ＭＲ素素子Ｒ１上Ｒ２□、Ｒ１□とがって
第５次高調波を打ち消すように動作する。

また、Ｒ工、とＲ工３．Ｒ１□とＲ１，はλ／６位相差
があり、したがって第３次高調波を打ち消すように動作
し、その結果、端子Ｐ０１からは、第３次および第５次
高調波のない出力を得ることが可能となる。

第１２図（ａ）および（ｂ）はいずれも第１０図の磁気
センサ４を第１１図と異なる結線態様で示した電気回路
図であり、第１２図（ａ）は、第１０図に示すＭＲ素子
をブリッジ接続した例である。そして、第１２図（ａ）
に示す結線例によれば、ＭＲ素子Ｒ工、とＲ２１および
Ｒ１とＲ１，でそれぞれ第５次高調波を打ち消した波形
を出力端子ｅ、とｅユ。から得られる。また、第１２図
（ａ）にあっては、ＭＲ素子ＲｔｔとＲｏおよびＲ２１
とＲ１□でそれぞれ第３次高調波を打ち消すものであり
、したがってブリッジ出力には、正弦波出力が得られる
。第１２図（ｂ）は、ＭＲＲ子Ｒ１１とＲ１□、Ｒ２１
とＲｏをそれぞれ直列接続したものを、電源Ｖに直列接
続してあり、各辺でａＳ３次高調波を打ち消し、出力端
子Ｐ０２の上下、すなわちＲ工、。

Ｒ１２とＲ，１，Ｒ，、で第５次高調波を打ち消すので
。

出力端子Ｐ、２には、正弦波出力が得られる。

第１３図および第１４図はそれぞれ本発明に係る磁気的
位置検出装置のさらに他の実施例を示す磁気媒体３と磁
気センサ４の取合説明図であり、第１３図はＭＲＲ子Ｒ
１１とＲｔｚ、　ＲａｔとＲｚｚをそれぞれλ／１０離
し、Ｒ１１とＲｚ　ｔ　、　Ｒ１２とＲａｚは、λ／２
＋λ／６離して配置した例である。そして、第１３図に
示すＭＲ素子の結線態様は、前記第１１図および第１２
図の場合と同じでよく、第１０図の実施例における第３
次高調波と第５次高調波が入れ替ったと考えることがで
きる。すなわち、これを、第１１図の回路を参照して説
明すると、第１３図の磁気センサ４は、第３次高調波を
Ｒ１１とＲＺＩおよびＲｌｚとＲｚｚで打ち消し、出力
ａ１の信号とＲ２の信号で第５次高調波を打ち消すよう
に動作する。また、第１３図の磁気センサ４を第１２図
（ａ）のように結線した場合、前記第１３図の磁気セン
サ４は、ＭＲ素子ＲｚｔとＲ２１およびＲ２２とＲｔｚ
で第３次高調波を打ち消し、ブリッジ出力によって第５
次高調波を打ち消す。さらに、第１３図の磁気センサ４
を第１２図（ｂ）のように結線した場合、第１３図の磁
気センサ４は、ＭＲ素子Ｒ工、とＲ２２およびＲ８１と
Ｒｌｚで第５次高調波を打ち消し、出力端子ｐＩ１．の
上下、すなりちＭＲＲ子Ｒ１，、Ｒ工２とＲｌｚとＲ１
で第３次高調波を打ち消す。

一方、第１４図は、磁気センサ４の出力に第３次および
第５次高調波のみならず、第７次高調波が混入している
場合に、これらの３高調波を同時に打ち消す場合を例示
した。そして、第１４図において、ＭＲ素子Ｒ，１，Ｒ
，、、Ｒ工３９Ｒ１４間の配置、さらにはＲ，、、Ｒ２
２，Ｒ，、、Ｒ，９間の配置は、第２図の場合と同様で
ある。しかし、Ｒ１□とＲ２□。

Ｒ１２とＲ２２，Ｒ１，とＲｚ３．　Ｒ１４とＲ２４の
間隔は、る。ここで、前記のように配置された磁気セン
サ４を第３図のように接続し、ＭＲ素子ＲＬ１とＲ２１
゜Ｒ，２とＲ１，Ｒ１，とＲ，、、Ｒ工、とＲ２４によ
る出力端ａ　ｌ　ｂ　ｌ　Ｑ　ｔ　ｄの出力を考える。

ＭＲ素子Ｒ□、による第７次高調波成分とＲｚｚによる
第７次高調波成分は、丁度逆位相になっており、第３図
のａ点の出力ｖａｏからは、第７次高調波成分が打ち消
される。同様に、Ｒ１２とＲ２２、Ｒ１３とＲ２３、Ｒ
１４とＲ１２４の関係から、ｂ、ｃ、ｄ点の各出力ｖｂ
ｏ。

ＶＣＱｇ　Ｖ、Ｈ）は、第７次高調波分が含まれない第
５図のＶ　ｂ　Ｏ）　Ｖ　ＣＯＨＶ　ｄ　Ｏのようにな
る。したがって、第３図の出力端子Ｐｏには、第２図で
説明したように、第３次および第５次高調波を打ち消し
た正弦波出力が得られる。また、第１４図の磁気センサ
４を第６図および第７図のように接続した場合は、出力
端子Ｐａの上側ＭＲ素子Ｒ１１，Ｒｔｚ＋Ｒ１３，Ｒ１
４と下側ＭＳ素子Ｒ２１，Ｒｚｚ、　Ｒｚｓｔで、第７
次高調波については逆位相となっており、したがってそ
の出力に第７次高調波は現れず、また第３次および第５
次高調波については、第２図で説明したと同じように動
作して、これら第３次および第５次高調波を打ち消すの
で、その出力ｖｏ　として、正弦波出力を得ることがで
きる。同様に、第１４図の磁気センサ４を第９図（ａ）
のように接続した場合は、ブリッジの各辺Ｒ１１とＲ１
，、Ｒ，、とＲ２４，Ｒ，□とＲ２３，Ｒ１，とＲ１，
で第３次高調波を打ち消し、Ｒ工ＬｔＲ１３とＲ工２１
　Ｒ□。

およびＲ，１，Ｒ２３とＲ，、、Ｒ２４で第５次高調波
を打ち消す。さらに、Ｒ工０．Ｒ，、、Ｒ１，、Ｒ１４
とＲ２□、　Ｒ２２，Ｒ２，、Ｒ２４で第７次高調波を
打ち消す。また、第１４図の磁気センサ４を第９図（ｂ
）。

（ｃ）、（ｄ）のようにブリッジ接続した場合も、同様
に動作して、第３次および第５次高調波、さらには第７
次高調波を打ち消して、その出力に正弦波出力を得るこ
とができる。

以上述べたように各高調波の位相が逆位相となる条件を
満足すれば、本発明で達しようとする所期の目的を達成
することができる。そして１図示実施例の場合、第３次
高調波を打ち消すためには、ＭＲ素子をλ／６ずらずこ
とが基本となり、ｎを整数２ｍを奇数とすると、（ｎ−
！：ｍ／６）λ位置をずらしてＭＲ素子を配置すればよ
いことが分る。

そして、このことは、図示実施例の場合、第５次配置す
ればよいことになる。

なお、図示実施例においては、第１図に示すように、移
動体１として回転ドラムを用いた場合について例示した
が、この回転ドラムをプラスチックマグネットで成形す
ることに問題はなく、また回転ドラムに代えて、回転デ
ィスクを用いるようにしてもよい。さらに、図示実施例
においては、回転体の位置検出をおこなう場合について
例示したが、本発明装置は、回転体以外に、直線運動す
る機器の位置検出に用いることもできる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、図示実施例の説明からも
明らかなように、本発明によれば、磁気センサを構成す
るＭＲ素子の飽和による出力波形　４の歪を除去できる
ので、位置検出出力を正弦波で得ることができる。特に
、本発明によれば、磁気センサに組み込まれているＭＲ
素子と磁気媒体との間のスペーシング変化に対し、基本
出力の振幅変化を少なくすることができるので、精度の
高い位置検出をおこなうことができる。さらに本発明に
よれば、前記スペーシングを可及的に小さくすることが
できるので、磁気センサの出力振幅を大きくすることが
できる。

以上、要するに、本発明によれば、磁気媒体の偏心、そ
の他機器製作上の誤差が原因となって。

センサに組み込まれているＭＲ素子と磁気媒体間のスペ
ーシングが変化した場合、さらには前記スペーシングを
可及的に小さくした場合であっても、磁気センサの出力
振幅が大きく、かつその出力振幅がスペーシング変化に
対して大きく変化することがなく、しかも磁気センサの
出力波形歪みの少ない、高分解能を志向した改良された
磁気的位置検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気的位置検出装置の−実施例を
示す磁気媒体３と磁気センサ４の取合説明図、第２図は
第１図に示す磁気媒体３の展開図、第３図は第１図およ
び第２図に示す磁気センサ４の電気回路図、第４図は第
１図および第２図に示す磁気センサ４を構成する磁気抵
抗効果素子（ＭＲ素子）の動作特性線図、第５図は第１
図および第２図に示す位置検出装置によって得られた各
種信号波形図、第６図および第７図はいずれも第１図、
第２図の磁気センサ４を第３図と異なる結線態様で示し
た電気回路図、第８図は第６図。第７図に示す電気結線によって得られた各種信号波形図
、第９図は第１図、第２図の磁気センサ４を第３図、第
６図、第７図と異なる結線態様で示した電気回路図、第
１０図は本発明に係る磁気的位置検出装置の他の実施例
を示す磁気媒体３と磁気センサ４の取合説明図、第１１
図は第１０図に示す磁気センサの電気回路図、第１２図
は第１０図の磁気センサ４を第１１図と異なる結線態様
で示した電気回路図、第１３図および第１４図はそれぞ
れ本発明に係る磁気的位置検出装置のさらに他の実施例
を示す磁気媒体３と磁気センサ４の取合説明図、第１５
図は磁気内位は検出装置のスペーシングに対する出力電
圧特性線図である。２・・・移動体（回転ドラム）、３・・・磁気媒体、４
・・・磁気センサ。

Claims

【特許請求の範囲】１、移動体あるいは固定体のいずれか一方に担持された
磁気媒体と、この磁気媒体上にあつて所定の信号磁界を
生成し、所定のピッチで配された複数の磁極と、前記磁
気媒体に対向して固定体あるいは移動体のいずれか一方
に配され、かつ磁気媒体の信号磁界に感応して、その内
部抵抗が変化する複数の磁気抵抗効果素子と、これら複
数の磁気抵抗効果素子の抵抗変化を電気信号に変えて移
動体あるいは固定体の位置を検出する磁気的位置検出装
置において、出力基本波に対する１つの高調波成分が互
いに逆位相で相殺される位相となる磁気抵抗効果素子群
を複数群設けたことを特徴とする磁気的位置検出装置。２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、出力基
本波に対する高調波成分が第３次および第５次高調波成
分である磁気的位置検出装置。３、特許請求の範囲第１項記載の発明において、出力基
本波に対する高調波成分が第３次、第５次および第７次
高調波成分である磁気的位置検出装置。４、特許請求の範囲第１項記載の発明において、１つの
磁気抵抗効果素子群内における磁気抵抗効果素子の高調
波次数をにとし、信号磁界のＮＳのピッチをλとし、ｎ
を整数、ｍを奇数として、（ｎ±ｍ／２ｋ）λ間隔で磁
気抵抗効果素子を配置した磁気的位置検出装置。