JPS6348416A - エンコ−ダ装置 - Google Patents
エンコ−ダ装置Info
- Publication number
- JPS6348416A JPS6348416A JP19257486A JP19257486A JPS6348416A JP S6348416 A JPS6348416 A JP S6348416A JP 19257486 A JP19257486 A JP 19257486A JP 19257486 A JP19257486 A JP 19257486A JP S6348416 A JPS6348416 A JP S6348416A
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
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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〕
本発明はエンコーダ装置に関し、特に磁気抵抗効果素子
（以下ＭＲ素子と称す）を用いるエンコーダ装置に関す
るものである。
（以下ＭＲ素子と称す）を用いるエンコーダ装置に関す
るものである。
（従来の技術）
従来、この種のエンコーダ装置としては、磁気式のもの
と光学式のものとがあり、更に磁気式エンコーダ装置と
しては、磁気誘導によるコイル発電式のものやＭＲ素子
を用いるものがある。
と光学式のものとがあり、更に磁気式エンコーダ装置と
しては、磁気誘導によるコイル発電式のものやＭＲ素子
を用いるものがある。
ＭＲ素子を用いたエンコーダ装置はＮｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−
Ｃｏ等を薄膜形成法によりパターン化すし、これら薄膜
素子の抵抗変化によって印加磁界の変化を検出する。Ｍ
Ｒ素子を用いたエンコーダ装置にあっては永久磁石など
を被検出体の磁界発生手段として用いればよい。従って
、ＬＥＤ等の電源を必要とし、かつ消耗しつる光源が不
可欠なフォトセンサ等よりも構成が簡単でかつ耐久性に
も優れたエンコーダ装置が得られる。
Ｃｏ等を薄膜形成法によりパターン化すし、これら薄膜
素子の抵抗変化によって印加磁界の変化を検出する。Ｍ
Ｒ素子を用いたエンコーダ装置にあっては永久磁石など
を被検出体の磁界発生手段として用いればよい。従って
、ＬＥＤ等の電源を必要とし、かつ消耗しつる光源が不
可欠なフォトセンサ等よりも構成が簡単でかつ耐久性に
も優れたエンコーダ装置が得られる。
〔発明が解決しようとする問題点］
上述の如きＭＲ素子を用いたエンコーダ装置にあっては
、出力の分解能は１つの磁極に対して１つ、もしくは２
つの磁極に対して１つである。
、出力の分解能は１つの磁極に対して１つ、もしくは２
つの磁極に対して１つである。
従フて高分解能な出力を得るには、永久磁石の単位長当
りの着磁数を増やす、即ち着磁ピッチを小さくする必要
がある。
りの着磁数を増やす、即ち着磁ピッチを小さくする必要
がある。
しかしながら着磁ピッチを小さくすることには限界があ
り、更にこれを高精度に行うことは困難である。そのた
め高分解能でかつ高精度のエンヨークを得ることは困難
であった。
り、更にこれを高精度に行うことは困難である。そのた
め高分解能でかつ高精度のエンヨークを得ることは困難
であった。
本発明は上述の如き問題に鑑み、ＭＲ素子を用いたエン
コーダ装置に於いて、これに高分解能でかつ高精度のエ
ンコードを可能ならしめることを目的とする。
コーダ装置に於いて、これに高分解能でかつ高精度のエ
ンコードを可能ならしめることを目的とする。
斯かる目的下に於いて本発明のエンコーダ装置にあって
は、所定ピッチで着磁された被検出体と、飽和磁界が該
被検出体の着磁磁界に対して十分小さく、前記着磁ピッ
チに比し小さいピッチで並列する複数の磁気抵抗効果素
子を前記被検出体に対向させてなる検出体とを備える構
成を採用している。
は、所定ピッチで着磁された被検出体と、飽和磁界が該
被検出体の着磁磁界に対して十分小さく、前記着磁ピッ
チに比し小さいピッチで並列する複数の磁気抵抗効果素
子を前記被検出体に対向させてなる検出体とを備える構
成を採用している。
（作 用）
上述の如き構成にあっては、着磁磁界が磁気抵抗効果素
子の飽和磁界より十分大きいので、該Ｍ Ｒ素子による
検出出力は急峻となり、かつ１つの着磁に対してそれ以
上のＭＲ素子が対応するので分解能を高くすることがで
きる。またＭＲ素子のピッチはフォトリソブラフイー技
術により極めて正確に決定できるため検出精度の点でも
向上する。
子の飽和磁界より十分大きいので、該Ｍ Ｒ素子による
検出出力は急峻となり、かつ１つの着磁に対してそれ以
上のＭＲ素子が対応するので分解能を高くすることがで
きる。またＭＲ素子のピッチはフォトリソブラフイー技
術により極めて正確に決定できるため検出精度の点でも
向上する。
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の第１の実施例
である回転型エンコーダについて説明するための図であ
り、第１図（Ａ）は断面図、第１図（Ｂ）は被検出体で
あるところのマグネットの着磁の様子を示す図、第１図
（Ｃ）は検出体であるところのＭＲ素子のパターンを示
す図である。
である回転型エンコーダについて説明するための図であ
り、第１図（Ａ）は断面図、第１図（Ｂ）は被検出体で
あるところのマグネットの着磁の様子を示す図、第１図
（Ｃ）は検出体であるところのＭＲ素子のパターンを示
す図である。
第１図（Ａ）に於いてマグネット２から出た６Ｈ束はＭ
Ｒ素子が成膜された基板１を通り、更にステータヨーク
３を介して再び基板１を通ってマグネット２に戻る。マ
グネット２の着磁カーブとしては正弦波状、台形波状等
が考えられるが、以下は正弦波状であるものとして説明
を行う。マグネット２の基板１との対向面には第１図（
Ｂ）に示す如く、Ｎ極、Ｓ極が交互に配される如く着磁
されている。本実施例ではＳ極に着磁されている。
Ｒ素子が成膜された基板１を通り、更にステータヨーク
３を介して再び基板１を通ってマグネット２に戻る。マ
グネット２の着磁カーブとしては正弦波状、台形波状等
が考えられるが、以下は正弦波状であるものとして説明
を行う。マグネット２の基板１との対向面には第１図（
Ｂ）に示す如く、Ｎ極、Ｓ極が交互に配される如く着磁
されている。本実施例ではＳ極に着磁されている。
一方、基板１上のＭＲ素子のパターンはマグネット２と
対向する面に形成され、第１図（Ｂ）に於けるマグネッ
ト２の中心０と同心円状に第１図（Ｃ）に示す如く配さ
れた導体７で各ＭＲ素子６は直列に接続されている。各
ＭＲ素子６は所定の角度差Ｄ°をもって放射状に形成さ
れる。
対向する面に形成され、第１図（Ｂ）に於けるマグネッ
ト２の中心０と同心円状に第１図（Ｃ）に示す如く配さ
れた導体７で各ＭＲ素子６は直列に接続されている。各
ＭＲ素子６は所定の角度差Ｄ°をもって放射状に形成さ
れる。
今、マグネット２の信号磁界は位相θをパラメータとし
て、 Ｈ（θ）＝Ｈｏｓｉｎθ で表されるものとし、ＭＲ素子の飽和磁界Ｈ，ｓに対し
てＨｏは十分大きいものとする。
て、 Ｈ（θ）＝Ｈｏｓｉｎθ で表されるものとし、ＭＲ素子の飽和磁界Ｈ，ｓに対し
てＨｏは十分大きいものとする。
第２図は各ＭＲ素子より得られる出力を説明するための
図である。図示の如き最大値がＨＯなる信号磁界を、飽
和磁界Ｈ３のＭＲ素子に印加すると信号磁界の位相角π
毎にパルス状の出力を得る。ここで該出力パルスの幅角
θ。は２ｓ＋ｎ−１（ＨＳ ／ＨＯ）である。
図である。図示の如き最大値がＨＯなる信号磁界を、飽
和磁界Ｈ３のＭＲ素子に印加すると信号磁界の位相角π
毎にパルス状の出力を得る。ここで該出力パルスの幅角
θ。は２ｓ＋ｎ−１（ＨＳ ／ＨＯ）である。
本実施例のエンコーダ装置にあっては、上述の如き出力
の得らえるＭＲ素子のパターンをｎπ角範囲に対してｍ
個等間隔で配し、第１図（Ｃ）に示す如く直列に接続す
る。ここでｎとｍは互いに素でありｎ＜ｍである。この
とき、本実施例のエンコーダにより１回転中に得られる
パルス数ＰＲはマグネットの着磁数を２２とした時、２
ｐｍとなる。
の得らえるＭＲ素子のパターンをｎπ角範囲に対してｍ
個等間隔で配し、第１図（Ｃ）に示す如く直列に接続す
る。ここでｎとｍは互いに素でありｎ＜ｍである。この
とき、本実施例のエンコーダにより１回転中に得られる
パルス数ＰＲはマグネットの着磁数を２２とした時、２
ｐｍとなる。
ここで、ｎとｍとが公約数ａ持つ場合を考える。即ちｎ
＝ａｎ′、ｍ＝ａボ（ｎ７とイは互いに素）とおくと、
ＭＲ素子間の間１ｉＤは、Ｄ ＝ ｎ ｙｒ ／ ｍ
＝ ａ ｎ’ ｙｒ ／ ａ ｍ ＝ ｎ’ ｒｅ ／
ｒｒｆとなる。即ちｎ′π／イの間隔でイ個並べられ
°たＭＲ素子のパターンがａ組あると考えられ、ａ組の
ＭＲ素子は各々互いに同じ出力を行うことになる。従っ
て出力パルスのレベルはａ倍となり、かつ着磁の精度の
バラつきによるエンコーダの出力精度の劣化をａ組の出
力を得ることにより軽減することができる。この時の出
力パルスは１回転に対し２ｐｍということになる。
＝ａｎ′、ｍ＝ａボ（ｎ７とイは互いに素）とおくと、
ＭＲ素子間の間１ｉＤは、Ｄ ＝ ｎ ｙｒ ／ ｍ
＝ ａ ｎ’ ｙｒ ／ ａ ｍ ＝ ｎ’ ｒｅ ／
ｒｒｆとなる。即ちｎ′π／イの間隔でイ個並べられ
°たＭＲ素子のパターンがａ組あると考えられ、ａ組の
ＭＲ素子は各々互いに同じ出力を行うことになる。従っ
て出力パルスのレベルはａ倍となり、かつ着磁の精度の
バラつきによるエンコーダの出力精度の劣化をａ組の出
力を得ることにより軽減することができる。この時の出
力パルスは１回転に対し２ｐｍということになる。
第３図は本発明の第２の実施例としてのエンコーダの構
成を示す断面図であり、外周部に着磁された円筒状マグ
ネット８に対向する、円筒状基板９の内周面にＭＲ素子
が形成されている。該ＭＲ素子は上述した第１の実施例
の場合と同様で信号磁界の位相角でｎπ／ｍ毎にｎπの
範囲にｍ個等間隔で配され、これらは同様に直列に接続
されている。この実施例に於いても１回転に対してマグ
ネットの着磁数のｍ倍の出力パルスが得られる。
成を示す断面図であり、外周部に着磁された円筒状マグ
ネット８に対向する、円筒状基板９の内周面にＭＲ素子
が形成されている。該ＭＲ素子は上述した第１の実施例
の場合と同様で信号磁界の位相角でｎπ／ｍ毎にｎπの
範囲にｍ個等間隔で配され、これらは同様に直列に接続
されている。この実施例に於いても１回転に対してマグ
ネットの着磁数のｍ倍の出力パルスが得られる。
第４図は本発明の第３の実施例の考え方を示す図である
。本実施例に於いて、マグネット１１は直線的に動き、
該マグネットの動きに伴ってＭＲ素子群１２より出力パ
ルスを得る。マグネット１１はＭＲ素子群１２と対向す
る面に図示の如くＮｉ、Ｓ極が交互に配される如く着磁
されており、この着磁のくり返しの長さをλとするとＭ
Ｒ素子群１２はｎＩＬの範囲にｍ個のＭＲ素子がｎｊ２
／ｍのピッチで配されている。これに伴いＭＲ素子群よ
り得られる出力パルス数は単位長さ当り２ｍ ／ １１
個となり、１つの着磁に対してｍ個のパルスが得らえる
。
。本実施例に於いて、マグネット１１は直線的に動き、
該マグネットの動きに伴ってＭＲ素子群１２より出力パ
ルスを得る。マグネット１１はＭＲ素子群１２と対向す
る面に図示の如くＮｉ、Ｓ極が交互に配される如く着磁
されており、この着磁のくり返しの長さをλとするとＭ
Ｒ素子群１２はｎＩＬの範囲にｍ個のＭＲ素子がｎｊ２
／ｍのピッチで配されている。これに伴いＭＲ素子群よ
り得られる出力パルス数は単位長さ当り２ｍ ／ １１
個となり、１つの着磁に対してｍ個のパルスが得らえる
。
上述の如きエンコーダを例えば扁平ブラシレスモータの
速度検出器として用いる。これによりモータのメインマ
グネットを被検出マグネットとすることができ、該マグ
ネットに対向して上述の如きＭＲ素子のパターンを配せ
ば、速度検出用のマグネットを特別に設ける必要がなく
、モータの小型化及び部品点数の削減が可能となる。
速度検出器として用いる。これによりモータのメインマ
グネットを被検出マグネットとすることができ、該マグ
ネットに対向して上述の如きＭＲ素子のパターンを配せ
ば、速度検出用のマグネットを特別に設ける必要がなく
、モータの小型化及び部品点数の削減が可能となる。
上述の各実施例のエンコーダに於いてはマグネットの着
磁数を増やすことなく、出力パルス数を増加することが
でき、分解能を容易に高めることが可能となる。また、
同一の出力パルスを得る −様に配置された複数組のＭ
Ｒ素子を直列に接続することにより、偏心、着磁ムラ等
の物理的要因に伴う出力信号精度の劣化を低減すること
が１可能となった。
磁数を増やすことなく、出力パルス数を増加することが
でき、分解能を容易に高めることが可能となる。また、
同一の出力パルスを得る −様に配置された複数組のＭ
Ｒ素子を直列に接続することにより、偏心、着磁ムラ等
の物理的要因に伴う出力信号精度の劣化を低減すること
が１可能となった。
以上説明した様に本発明によれば高分解能でかつ高精度
のエンコードの可能な磁気式エンコーダ装置を得ること
ができる。
のエンコードの可能な磁気式エンコーダ装置を得ること
ができる。
第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の第１実施例で
ある回転型エンコーダについて説明するための図であり
、第１図（Ａ＞は断面図、第１図（Ｂ）はマグネットの
着磁の様子を示す図、第１図（Ｃ）はＭＲ素子のパター
ンを示す図、第２図は各ＭＲ素子より得られる出力を説
明するための図、 第３図は本発明の第２の実施例としてのエンコーダの構
成を示す断面図、 第４図は本発明の第３の実施例としての直動型エンコー
ダの考え方を示す図である。 １．９は基板、２，８．１１はマグネット。 ３．１０はステータヨーク、４は回転基板、５は回転軸
、６，１２はＭＲ素子、７は導体。
ある回転型エンコーダについて説明するための図であり
、第１図（Ａ＞は断面図、第１図（Ｂ）はマグネットの
着磁の様子を示す図、第１図（Ｃ）はＭＲ素子のパター
ンを示す図、第２図は各ＭＲ素子より得られる出力を説
明するための図、 第３図は本発明の第２の実施例としてのエンコーダの構
成を示す断面図、 第４図は本発明の第３の実施例としての直動型エンコー
ダの考え方を示す図である。 １．９は基板、２，８．１１はマグネット。 ３．１０はステータヨーク、４は回転基板、５は回転軸
、６，１２はＭＲ素子、７は導体。
Claims (1)
- 被検出体と検出体との相対位置を検出するエンコーダ装
置であって、所定ピッチで着磁された被検出体と、飽和
磁界が前記被検出体の着磁磁界に対し十分小さく、前記
着磁ピッチに比し小さいピッチで並列する複数の磁気抵
抗効果素子を前記被検出体に対向させてなる検出体とを
備えるエンコーダ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19257486A JPS6348416A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | エンコ−ダ装置 |
| US07/079,211 US4801830A (en) | 1986-08-04 | 1987-07-29 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19257486A JPS6348416A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | エンコ−ダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348416A true JPS6348416A (ja) | 1988-03-01 |
Family
ID=16293546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19257486A Pending JPS6348416A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-18 | エンコ−ダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6348416A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027784A (en) * | 1996-12-20 | 2000-02-22 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Connecting rod |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742593B2 (ja) * | 1975-08-06 | 1982-09-09 | ||
| JPS5918458A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-30 | Nippon Denso Co Ltd | 回転検出装置 |
-
1986
- 1986-08-18 JP JP19257486A patent/JPS6348416A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742593B2 (ja) * | 1975-08-06 | 1982-09-09 | ||
| JPS5918458A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-30 | Nippon Denso Co Ltd | 回転検出装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027784A (en) * | 1996-12-20 | 2000-02-22 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Connecting rod |
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