KR20170106209A - Rotary encoder and angle correction method of rotary encoder - Google Patents

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KR20170106209A
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니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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Abstract

The present invention is configured to cancel harmonics superimposed on a fundamental wave of a detection signal from a sensor composing a part of a rotary encoder so as to obtain the detection data of the rotation position with high accuracy. The magnetoresistive element (50) (first magnetoresistive element) detects an angular position of a rotating magnet (30) (first rotating magnet). When a magnetoresistive element (60) (second magnetoresistive element) cancels the harmonics of the predetermined order (for example, 7th order) or less by a harmonic cancelling pattern (61) and detects the angular position of the rotating magnet (40) (second rotating magnet), a data processor (10) correct the detection data of the magnetoresistive element (60) (second magnetoresistive element) by the correction data (for example, electric angle correction data) for canceling harmonics exceeding a predetermined order (for example, 7th order). Accordingly, the harmonics of a predetermined order or less are canceled in the magnetoresistive element (60) (second magnetoresistive element), and the harmonics exceeding the predetermined order are canceled in the data processor (10).

Description

로터리 인코더 및 로터리 인코더의 각도 보정 방법{ROTARY ENCODER AND ANGLE CORRECTION METHOD OF ROTARY ENCODER}Technical Field [0001] The present invention relates to a rotary encoder and a rotary encoder, and more particularly to a rotary encoder and a rotary encoder,

본 발명은 로터리 인코더의 일부를 구성하는 센서로부터의 검출 신호의 기본파에 중첩되는 고조파 성분에 의한 각도 오차의 보정에 적합한 로터리 인코더 및 로터리 인코더의 각도 보정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary encoder and a method of correcting an angle of a rotary encoder suitable for correcting an angular error caused by a harmonic component superimposed on a fundamental wave of a detection signal from a sensor constituting a part of a rotary encoder.

로터리 인코더는, 예를 들어 서보 모터의 모터축 회전 위치를 검출하고, 검출 데이터로서 제어계에 피드백한다. 그리고, 제어계에서는, 로터리 인코더로부터의 검출 데이터와 제어 명령값을 비교하여, 검출 데이터를 제어값에 접근하도록 제어하기 위한 전압 지령을 출력한다.The rotary encoder detects the rotation position of the motor shaft of the servo motor, for example, and feeds back the detection result to the control system as detection data. The control system compares the detected data from the rotary encoder with the control command value and outputs a voltage command for controlling the detected data to approach the control value.

이러한 로터리 인코더로서, 예를 들어 특허문헌 1에서는, 둘레 방향으로 N극과 S극을 1극씩 착자한 착자면을 갖는 제1 마그네트와, 제1 마그네트의 외측에 배치되고, 둘레 방향으로 N극과 S극을 교대로 복수 착자한 환상의 착자면을 갖는 제2 마그네트를 설치하여, 제1 마그네트측의 회전 위치를 제1 자기 저항 소자 및 홀 소자로 검출하고, 제2 마그네트측의 회전 위치를 제2 자기 저항 소자로 검출하는 로터리 인코더를 제안하고 있다.As such a rotary encoder, for example, Patent Document 1 discloses a rotary encoder having a first magnet having a magnetized surface in which N poles and S poles are magnetized one pole in the circumferential direction, and a second magnet disposed outside the first magnet, A second magnet having an annular magnetized surface alternating with the S pole is provided to detect the rotational position of the first magnet side by the first magnetoresistive element and the Hall element, 2 magnetoresistive element.

일본 특허 제5666886호 공보Japanese Patent No. 5666886

상술한 로터리 인코더에서는, 제1 자기 저항 소자 및 홀 소자로 검출한 제1 마그네트측의 회전 위치의 검출 데이터와, 제2 자기 저항 소자로 검출한 제2 마그네트측의 회전 위치의 검출 데이터로부터, 분해능이 높은 회전 위치의 검출이 가능하게 된다.In the above-described rotary encoder, from the detection data of the rotation position of the first magnet side detected by the first magnetoresistive element and the Hall element and the detection data of the rotation position of the second magnet side detected by the second magnetic resistance element, It is possible to detect this high rotational position.

그런데, 이러한 로터리 인코더에서는, 자극 수가 많은 제2 마그네트측의 제2 자기 저항 소자로부터는, 일정한 반복 주기를 갖는 정현파 신호가 출력된다. 또한, 이 정현파 신호는 주지된 바와 같이, 기본파 성분(마그네트 1극으로 1주기의 출력)과 기본파 성분에 고조파 성분이 중첩한 것으로 되어 있다. 또한, 고조파는 3차, 5차, 7차, 11차, 13차…와 같이, 소수의 차수로 발생하고, 차수가 작을수록 진폭은 크다. 즉, 고조파의 진폭이 크면, 기본파에 왜곡을 부여해 버린다. 또한, 이 고조파는, (차수+1) 주기의 각도 오차로서 드러나게 된다.By the way, in such a rotary encoder, a sinusoidal signal having a constant repetition period is output from the second magnetoresistive element on the second magnet side having a large number of magnetic poles. As is well known, the sinusoidal wave signal is composed of a fundamental wave component (output of one period by a magnet pole) and a harmonic component superimposed on the fundamental wave component. In addition, harmonics are the third, fifth, seventh, eleventh, thirteenth, ... , The amplitude is large as the order is small. That is, if the amplitude of the harmonic is large, distortion is given to the fundamental wave. Further, this harmonic is revealed as an angular error of the (order + 1) period.

이와 같이, 고조파가 중첩되어 있는 정현파 신호를 바탕으로, 예를 들어 서보 모터의 모터축 회전 위치를 검출한 경우, 그 검출한 회전 위치는 각도 오차를 갖고 있기 때문에, 정밀도가 높은 회전 위치의 검출 데이터를 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.In this way, for example, when the motor shaft rotation position of the servo motor is detected on the basis of the sinusoidal signal in which the harmonics are superimposed, since the detected rotation position has an angular error, There is a problem that it can not be obtained.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이고, 로터리 인코더의 일부를 구성하는 센서로부터의 검출 신호의 기본파에 중첩되는 고조파를 상쇄함으로써 정밀도가 높은 회전 위치의 검출 데이터를 얻을 수 있는 로터리 인코더 및 로터리 인코더의 각도 보정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and it is an object of the present invention to provide a rotary encoder and rotary encoder capable of obtaining detected data of a rotational position with high precision by canceling harmonics superimposed on a fundamental wave of a detection signal from a sensor constituting a part of a rotary encoder. And a method for correcting an angle of a light beam.

본 발명의 로터리 인코더는, N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 1극씩 착자된 제1 회전 자석과, N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 교대로 복수 착자된 제2 회전 자석을 포함하는 회전 자석부를 갖는 로터리 인코더이며, 상기 제1 회전 자석의 각도 위치를 검출하는 제1 자기 저항 소자와, 해당 제1 자기 저항 소자에 근접 배치되는 제1 홀 소자와, 해당 제1 홀 소자에 대하여 둘레 방향에 있어서 기계 각으로 90° 어긋난 개소에 배치되는 제2 홀 소자와, 상기 제2 회전 자석의 각도 위치를 검출하는 제2 자기 저항 소자와, 상기 제1 자기 저항 소자, 상기 제1 홀 소자, 상기 제2 홀 소자, 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터에 기초하여, 데이터 처리에 의해 상기 회전 자석부의 각도 위치를 구하는 데이터 처리부를 구비하고, 상기 제2 자기 저항 소자에는, 소정의 차수 이하의 고조파를 캔슬하는 고조파 캔슬 패턴이 설치되고, 상기 데이터 처리부는, 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하는 보정 데이터에 의해, 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터를 보정하는 것을 특징으로 한다.A rotary encoder of the present invention is a rotary encoder comprising: a first rotary magnet which is magnetized in one pole in the circumferential direction of an N pole and an S pole; and a second rotary magnet in which N pole and S pole are alternately magnetized in a circumferential direction A rotary encoder having a magnet portion, comprising: a first magnetoresistive element for detecting an angular position of the first rotary magnet; a first Hall element arranged close to the first magnetoresistive element; A second Hall effect element disposed at a position shifted by 90 degrees from the mechanical angle in the first magnetic resistance element and detecting a position of an angle of the second rotating magnet; And a data processing section for obtaining an angular position of the rotating magnet section by data processing on the basis of detection data of the second magnetoresistive element and a second Hall element, And the data processing section corrects the detection data of the second magnetoresistive element by the correction data canceling the harmonics exceeding the predetermined order.

이 구성에서는, 제1 자기 저항 소자가 제1 회전 자석의 각도 위치를 검출하고, 제2 자기 저항 소자가 고조파 캔슬 패턴에 의해 소정의 차수 이하의 고조파를 캔슬하여 제2 회전 자석의 각도 위치를 검출하면, 데이터 처리부가 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하는 보정 데이터에 의해, 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터를 보정한다. 이에 의해, 제2 자기 저항 소자에서 소정의 차수 이하의 고조파가 캔슬되어, 데이터 처리부에서 소정의 차수를 초과하는 고조파가 상쇄되므로, 로터리 인코더의 일부를 구성하는 센서로부터의 검출 신호의 기본파에 중첩되는 고조파를 상쇄할 수 있다.In this configuration, the first magnetoresistive element detects the angular position of the first rotary magnet, and the second magnetoresistive element cancels the harmonic below the predetermined order by the harmonic cancel pattern to detect the angular position of the second rotary magnet , The data processing unit corrects the detection data of the second magnetoresistive element by the correction data canceling the harmonics exceeding the predetermined order. Harmonics of a predetermined order or less are canceled by the second magnetoresistive element and harmonics exceeding a predetermined order are canceled by the data processing section. Therefore, superimposed on the fundamental wave of the detection signal from the sensors constituting a part of the rotary encoder Harmonics can be canceled.

또한, 상기 보정 데이터는, 상기 제2 회전 자석의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하기 위한 전기 각 보정 데이터이고, 상기 데이터 처리부는, 상기 전기 각 보정 데이터가 기억된 메모리와, 상기 전기 각 보정 데이터를 사용하여 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터의 각도 오차를 보정하는 전기 각 보정부와, 상기 제1 자기 저항 소자, 상기 제1 홀 소자, 상기 제2 홀 소자의 검출 데이터와, 상기 전기 각 보정부가 보정한 검출 데이터에 기초하여, 상기 회전 자석부의 각도 위치를 결정하는 각도 위치 결정부를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.The correction data may be electrical angle correction data for canceling a periodical angular error common to each pole of the second rotating magnet, and the data processing unit may include a memory for storing the electrical angle correction data, An electric angle correcting unit for correcting the angular error of the detection data of the second magnetoresistive element by using the electric angle correction data, and an electric angle correcting unit for correcting the angular error of the detection data of the first magnetic resistance element, And an angular position determining section for determining an angular position of the rotary magnet section based on the detection data corrected by the electric angle correcting section.

이 구성에서는, 전기 각 보정부가 메모리에 기억되어 있는 전기 각 보정 데이터를 사용하여 제2 회전 자석의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하고, 각도 위치 결정부가 제1 자기 저항 소자, 제1 홀 소자, 제2 홀 소자의 검출 데이터와, 전기 각 보정부가 보정한 검출 데이터에 기초하여, 회전 자석부의 각도 위치를 결정하므로, 제2 회전 자석의 각극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄할 수 있다.In this configuration, the electric angle correcting unit uses the electric angle correction data stored in the memory to cancel the periodical angular error common to each pole of the second rotary magnet, The angular position of the rotating magnet section is determined based on the detection data of the first Hall element and the second Hall element and the detection data corrected by the electric angle correcting section so that the periodic angular error Lt; / RTI >

또한, 상기 전기 각 보정 데이터에는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄하는 데이터가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.The electric angle correction data may include data for canceling harmonics of a predetermined order or less which are not canceled by the harmonic cancel pattern.

이 구성에서는, 전기 각 보정부가 전기 각 보정 데이터에 의해, 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄할 수 있다.In this configuration, the electric angle correcting unit can cancel harmonics of a predetermined order or less, which are not canceled by the harmonic cancel pattern, by the electric angle correcting data.

또한, 상기 메모리에는, 상기 제1 회전 자석과 상기 제2 회전 자석의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차를 상쇄하기 위한 기계 각 보정 데이터가 기억되고, 상기 데이터 처리부는 상기 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 상기 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하는 기계 각 보정부를 갖는 것을 특징으로 한다.The memory stores therein machine angle correction data for canceling an angular error periodically generated by rotation of the first rotating magnet and the second rotating magnet, and the data processing unit stores the machine angle correction data And a machine angle correcting section for correcting the angular position data determined by the angular position determining section.

이 구성에서는, 기계 각 보정부가 메모리에 기억되어 있는 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하므로, 제1 자기 저항 소자와 제1 회전 자석과의 중심 어긋남이나, 제2 자기 저항 소자와 제2 회전 자석과의 중심 어긋남 등의 기계적 요인에 의해 발생하는 각도 오차를 상쇄할 수 있다.In this configuration, the machine angle correction unit corrects the angular position data determined by the angular position determination unit using the machine angle correction data stored in the memory, so that the center deviation between the first magnetic resistance element and the first rotary magnet, It is possible to cancel an angular error caused by a mechanical factor such as a center shift between the second magnet magnet and the second magnet.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 소정의 차수를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖는 것을 특징으로 한다.Further, the electric angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the predetermined order.

이 구성에서는, 전기 각 보정 데이터가 소정의 차수를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖고 있기 때문에, 메모리의 기억 용량을 작게 할 수 있음과 함께, 전기 각 보정부에 의한 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하기 위한 보정 처리의 수순을 단축할 수 있다.In this configuration, since the electric angle correction data has a value obtained by averaging the errors due to all the harmonics exceeding the predetermined order, the memory capacity of the memory can be made small, It is possible to shorten the procedure of the correction process for canceling harmonics exceeding the order of the harmonics.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 상기 소정의 차수 이하의 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.The electric angle correction data may include a value obtained by averaging error amounts due to all the harmonics not exceeding the predetermined order but not canceled by the harmonic cancel pattern.

이 구성에서는, 전기 각 보정 데이터가 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 포함하고 있기 때문에, 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄할 수 있다.In this configuration, since the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging the error components due to all the harmonics of the predetermined order or less, which are not canceled by the harmonic cancel pattern, they are not canceled by the harmonic cancel pattern The remaining harmonics of a predetermined order or less can be canceled.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 소정의 차수를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 갖는 것을 특징으로 한다.The electric angle correction data is characterized in that the harmonics exceeding the predetermined order have a value averaged for each specific order.

이 구성에서는, 전기 각 보정 데이터가 소정의 차수를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 갖고 있기 때문에, 전기 각 보정부가 소정의 차수를 초과하는 고조파를 특정한 차수마다 상쇄할 수 있고, 제2 회전 자석의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 더욱 작게 할 수 있다.In this configuration, since harmonics whose electrical angle correction data exceed a predetermined degree have values averaged for each specific order, harmonic waves whose electrical angle compensating section exceeds a predetermined degree can be canceled for each specific order, The periodic angular error common to each pole of the rotating magnet can be further reduced.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 상기 소정의 차수 이하의 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.The electric angle correction data may include a value obtained by averaging the harmonics of the predetermined order or less that are not canceled by the harmonic cancel pattern.

이 구성에서는, 전기 각 보정 데이터가 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 포함하고 있기 때문에, 전기 각 보정부가 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를, 특정한 차수마다 상쇄할 수 있고, 제2 회전 자석의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 더욱 작게 할 수 있다.In this configuration, since the electrical angle correction data is not canceled by the harmonic cancel pattern and harmonics of a predetermined order or less include a value averaged for each particular order, the electric angle correcting portion is not canceled by the harmonic cancel pattern Harmonics of a predetermined order or less can be canceled for each specific order and the periodic angular error common to the poles of the second rotating magnet can be further reduced.

또한, 상기 소정의 차수는, 7차인 것을 특징으로 한다.Further, the predetermined order is a seventh order.

이 구성에서는, 제2 자기 저항 소자가 고조파 캔슬 패턴에 의해 7차 이하의 고조파를 캔슬할 수 있다.In this configuration, the second magnetoresistive element can cancel the seventh or lower harmonic by the harmonic cancel pattern.

본 발명의 로터리 인코더의 각도 보정 방법은, N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 1극씩 착자된 제1 회전 자석과, N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 교대로 복수 착자된 제2 회전 자석을 포함하는 회전 자석부를 갖는 로터리 인코더의 각도 보정 방법이며, 제1 자기 저항 소자에 의해, 상기 제1 회전 자석의 각도 위치를 검출하는 공정과, 해당 제1 자기 저항 소자에 근접 배치되는 제1 홀 소자와, 해당 제1 홀 소자에 대하여 둘레 방향에 있어서 기계 각으로 90° 어긋난 개소에 배치되는 제2 홀 소자와, 제2 자기 저항 소자에 의해, 상기 제2 회전 자석의 각도 위치를 검출하는 공정과, 데이터 처리부에 의해, 상기 제1 자기 저항 소자, 상기 제1 홀 소자, 상기 제2 홀 소자, 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터에 기초하여, 데이터 처리에 의해 상기 회전 자석부의 각도 위치를 구하는 공정을 갖고, 상기 제2 자기 저항 소자에는, 소정의 차수 이하의 고조파를 캔슬하는 고조파 캔슬 패턴이 설치되고, 상기 데이터 처리부는, 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하는 보정 데이터에 의해, 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터를 보정하는 것을 특징으로 한다.A method for correcting an angle of a rotary encoder according to the present invention is a method for correcting an angle of a rotary encoder comprising a first rotary magnet magnetized by one pole in an N pole and an S pole in a circumferential direction, A step of detecting an angular position of the first rotary magnet by a first magnetoresistive element; a step of detecting a position of the first magnet, which is located close to the first magnetoresistive element, A second Hall element arranged at a position deviated by 90 degrees from the machine angle in the circumferential direction with respect to the first Hall element, and a step of detecting the angular position of the second rotating magnet by the second magnetic resistance element And data processing means for performing data processing on the basis of detection data of the first magnetoresistive element, the first hall element, the second hall element, and the second magnetoresistive element by an angle Wherein a harmonic cancel pattern for canceling harmonics of a predetermined order or less is provided in the second magneto-resistive element, and the data processing section corrects harmonics exceeding a predetermined order by correction data , And the detection data of the second magnetoresistive element is corrected.

이 구성에서는, 제1 자기 저항 소자가 제1 회전 자석의 각도 위치를 검출하고, 제2 자기 저항 소자가 고조파 캔슬 패턴에 의해 소정의 차수 이하의 고조파를 캔슬하여 제2 회전 자석의 각도 위치를 검출하면, 데이터 처리부가 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하는 보정 데이터에 의해, 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터를 보정한다. 이에 의해, 제2 자기 저항 소자에서 소정의 차수 이하의 고조파가 캔슬되고, 데이터 처리부에서 소정의 차수를 초과하는 고조파가 상쇄되므로, 로터리 인코더의 일부를 구성하는 센서로부터의 검출 신호의 기본파에 중첩되는 고조파를 상쇄할 수 있다.In this configuration, the first magnetoresistive element detects the angular position of the first rotary magnet, and the second magnetoresistive element cancels the harmonic below the predetermined order by the harmonic cancel pattern to detect the angular position of the second rotary magnet , The data processing unit corrects the detection data of the second magnetoresistive element by the correction data canceling the harmonics exceeding the predetermined order. Harmonics of a predetermined order or less are canceled by the second magnetoresistive element and harmonics exceeding a predetermined order are canceled by the data processing section. Therefore, superimposed on the fundamental wave of the detection signal from the sensor constituting a part of the rotary encoder Harmonics can be canceled.

또한, 상기 보정 데이터는, 상기 제2 회전 자석의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하기 위한 전기 각 보정 데이터이고, 전기 각 보정부에 의해, 메모리에 기억된 상기 전기 각 보정 데이터를 사용하여 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터의 각도 오차를 보정하는 공정과, 각도 위치 결정부에 의해, 상기 제1 자기 저항 소자, 상기 제1 홀 소자, 상기 제2 홀 소자의 검출 데이터와, 상기 전기 각 보정부가 보정한 검출 데이터에 기초하여, 상기 회전 자석부의 각도 위치를 결정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.The correction data may be electrical angle correction data for canceling a periodic angular error common to the poles of the second rotating magnet, and the electrical angle correction unit may correct the electrical angle correction data A step of correcting the angular error of the detection data of the second magnetoresistive element by using the first magnetic resistance element, the first magnetic resistance element, the first hall element and the second hall element, And a step of determining an angular position of the rotary magnet based on the detection data corrected by the electric angle correcting unit.

이 구성에서는, 전기 각 보정부가 메모리에 기억되어 있는 전기 각 보정 데이터를 사용하여 제2 회전 자석의 각극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하고, 각도 위치 결정부가 제1 자기 저항 소자, 제1 홀 소자, 제2 홀 소자의 검출 데이터와, 전기 각 보정부가 보정한 검출 데이터에 기초하여, 회전 자석부의 각도 위치를 결정하므로, 제2 회전 자석의 각극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄할 수 있다.In this configuration, the electrical angle correcting unit memorizes the electrical angle correction data stored in the memory so as to cancel the periodical angular error common to the respective poles of the second rotating magnet, Since the angular position of the rotating magnet section is determined based on the detection data of the one-hole element and the second hall element and the detection data corrected by the electric angle correcting section, the periodic angular error common to the respective poles of the second rotating magnet is Can be offset.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터에는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄하는 데이터가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.The electric angle correction data may include data for canceling harmonics of a predetermined order or less which are not canceled by the harmonic cancel pattern.

이 구성에서는, 전기 각 보정부가 전기 각 보정 데이터에 의해, 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄할 수 있다.In this configuration, the electric angle correcting unit can cancel harmonics of a predetermined order or less, which are not canceled by the harmonic cancel pattern, by the electric angle correcting data.

또한, 상기 메모리에는, 상기 제1 회전 자석과 상기 제2 회전 자석의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차를 상쇄하기 위한 기계 각 보정 데이터가 기억되고, 기계 각 보정부에 의해, 상기 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 상기 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.The memory stores machine angle correction data for canceling an angular error periodically generated by the rotation of the first rotary magnet and the second rotary magnet, And correcting the angular position data determined by the angular position determining section using the correction data.

이 구성에서는, 기계 각 보정부가 메모리에 기억되어 있는 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하므로, 제1 자기 저항 소자와 제1 회전 자석과의 중심 어긋남이나, 제2 자기 저항 소자와 제2 회전 자석과의 중심 어긋남 등의 기계적 요인에 의해 발생하는 각도 오차를 상쇄할 수 있다.In this configuration, the machine angle correction unit corrects the angular position data determined by the angular position determination unit using the machine angle correction data stored in the memory, so that the center deviation between the first magnetic resistance element and the first rotary magnet, It is possible to cancel an angular error caused by a mechanical factor such as a center shift between the second magnet magnet and the second magnet.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 소정의 차수를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖는 것을 특징으로 한다.Further, the electric angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the predetermined order.

이 구성에서는, 전기 각 보정 데이터가 소정의 차수를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖고 있기 때문에, 메모리의 기억 용량을 작게 할 수 있음과 함께, 전기 각 보정부에 의한 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하기 위한 보정 처리의 수순을 단축할 수 있다.In this configuration, since the electric angle correction data has a value obtained by averaging the errors due to all the harmonics exceeding the predetermined order, the memory capacity of the memory can be made small, It is possible to shorten the procedure of the correction process for canceling harmonics exceeding the order of the harmonics.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 상기 소정의 차수 이하의 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.The electric angle correction data may include a value obtained by averaging error amounts due to all the harmonics not exceeding the predetermined order but not canceled by the harmonic cancel pattern.

이 구성에서는, 전기 각 보정 데이터가 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 포함하고 있기 때문에, 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄할 수 있다.In this configuration, since the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging the error components due to all the harmonics of the predetermined order or less, which are not canceled by the harmonic cancel pattern, they are not canceled by the harmonic cancel pattern The remaining harmonics of a predetermined order or less can be canceled.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 소정의 차수를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 갖는 것을 특징으로 한다.The electric angle correction data is characterized in that the harmonics exceeding the predetermined order have a value averaged for each specific order.

이 구성에서는, 전기 각 보정 데이터가 소정의 차수를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 갖고 있기 때문에, 전기 각 보정부가 소정의 차수를 초과하는 고조파를 특정한 차수마다 상쇄할 수 있고, 제2 회전 자석의 각극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 더욱 작게 할 수 있다.In this configuration, since harmonics whose electrical angle correction data exceed a predetermined degree have values averaged for each specific order, harmonic waves whose electrical angle compensating section exceeds a predetermined degree can be canceled for each specific order, It is possible to further reduce the periodic angular error that the pole pieces of the rotating magnet have in common.

또한, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 상기 소정의 차수 이하의 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.The electric angle correction data may include a value obtained by averaging the harmonics of the predetermined order or less that are not canceled by the harmonic cancel pattern.

이 구성에서는, 전기 각 보정 데이터가 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 포함하고 있기 때문에, 전기 각 보정부가 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를, 특정한 차수마다 상쇄할 수 있고, 제2 회전 자석의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 더욱 작게 할 수 있다.In this configuration, since the electrical angle correction data is not canceled by the harmonic cancel pattern and harmonics of a predetermined order or less include a value averaged for each particular order, the electric angle correcting portion is not canceled by the harmonic cancel pattern Harmonics of a predetermined order or less can be canceled for each specific order and the periodic angular error common to the poles of the second rotating magnet can be further reduced.

또한, 상기 소정의 차수는, 7차인 것을 특징으로 한다.Further, the predetermined order is a seventh order.

이 구성에서는, 제2 자기 저항 소자가 고조파 캔슬 패턴에 의해 7차 이하의 고조파를 캔슬할 수 있다.In this configuration, the second magnetoresistive element can cancel the seventh or lower harmonic by the harmonic cancel pattern.

본 발명의 로터리 인코더 및 로터리 인코더의 각도 보정 방법에 의하면, 제2 자기 저항 소자에서 소정의 차수 이하의 고조파가 캔슬되어, 데이터 처리부에서 소정의 차수를 초과하는 고조파가 보정 데이터에 의해 상쇄되므로, 로터리 인코더의 일부를 구성하는 센서로부터의 검출 신호의 기본파에 중첩되는 고조파를 상쇄할 수 있고, 정밀도가 높은 회전 위치의 검출 데이터를 얻을 수 있다.According to the method for correcting angles of the rotary encoder and the rotary encoder of the present invention, harmonics of a predetermined order or less are canceled in the second magneto-resistive element, and harmonics exceeding a predetermined degree are canceled by the correction data, The harmonics superimposed on the fundamental wave of the detection signal from the sensor constituting a part of the encoder can be canceled and the detection data of the rotation position with high precision can be obtained.

도 1은, 본 발명의 로터리 인코더의 일 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 2는, 도 1의 회전 자석부의 고조파를 포함하지 않은 경우에서의 각도 위치의 검출 기본 원리에 대하여 설명하는 것이며, 도 2의 (a)는 자기 저항 소자 및 홀 소자의 검출 신호의 파형을 나타내고, 도 2의 (b)는 회전 자석부의 각도 위치(전기 각)를 도시하는 도면이다.
도 3은, 도 1의 회전 자석부의 각도 위치의 결정 방법을 나타내는 것이며, 또한, 도 3의 (a)는 회전 자석 상의 자기 저항 소자의 검출 신호(sin, cos)로부터 구한 각도 위치 θ를 1주기분으로 나타내고, 도 3의 (b)는 회전 자석 상의 자기 저항 소자의 검출 신호(sin, cos)로부터 구한 각도 위치 θ를, 1주기분으로 나타내고, 도 3의 (c)는 도 3의 (a)에 나타내는 절대 각도 데이터와, 도 3의 (b)에 나타내는 인크리멘탈 각도 데이터를 조합한 경우를 도시하는 도면이다.
도 4는, 도 1의 복수의 착자면을 갖는 회전 자석의 각극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차 등을 나타내는 것이며, 도 4의 (a)는 도 1의 회전 자석의 N극과 S극의 쌍의 수인 128극분의 보정 전 각도 오차를 겹쳐서 나타내고, 도 4의 (b)는 도 1회전 자석의 N극과 S극의 쌍의 수인 128극분의 보정 후의 각도 오차를 겹쳐서 도시하는 도면이다.
도 5는, 도 4의 (b)의 128극분 중, 4극분의 보정 후의 각도 오차를 도시하는 도면이다.
도 6은, 도 1의 회전 자석부의 각도 보정 방법에 대하여 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram showing an embodiment of a rotary encoder of the present invention.
Fig. 2 explains the basic principle of detecting the angular position in the case where the rotating magnet portion of Fig. 1 does not include harmonics. Fig. 2 (a) shows the waveform of the detection signal of the magnetoresistive element and the Hall element , And FIG. 2 (b) is a view showing the angular position (electrical angle) of the rotating magnet portion.
Fig. 3 shows a method of determining the angular position of the rotating magnet portion in Fig. 1, and Fig. 3 (a) shows the angular position? Obtained from the detection signals (sin, cos) 3 (b) shows the angular position θ obtained from the detection signals (sin, cos) of the magnetoresistive element on the rotating magnet by one cycle, and FIG. 3 (c) ) And the incremental angle data shown in Fig. 3 (b) are combined. Fig.
Fig. 4 shows a periodic angular error or the like common to the pole pieces of the rotating magnet having a plurality of magnetized surfaces in Fig. 1, and Fig. 4 (a) Fig. 4B is a diagram showing overlapping angular errors after correction of 128 poles, which is the number of pairs of N poles and S poles of the rotary magnet shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 5 is a diagram showing the angular error after correction of four poles among the 128 poles in Fig. 4 (b).
Fig. 6 is a flowchart for explaining an angle correcting method of the rotating magnet unit of Fig. 1;

이하, 본 발명의 로터리 인코더 일 실시 형태를, 도 1 내지 도 6을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, one embodiment of the rotary encoder of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 6. Fig.

먼저, 도 1에 의해, 로터리 인코더의 일 구성예에 대하여 설명한다. 로터리 인코더(100)는 데이터 처리부(10), 회전 자석부(20), 자기 저항 소자(50), 홀 소자(51, 52), 자기 저항 소자(60), 증폭기(70 내지 72), A/D 변환부(73 내지 75)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서의 로터리 인코더(100)는, 예를 들어 자기 저항 소자(60)로부터의 검출 신호의 기본파에 중첩되는 고조파 성분에 의한 각도 오차를 보정하는 점에 특징이 있지만, 상세에 대해서는 나중에 설명한다. 또한, 각 부의 구성 상세에 대해서도, 순서대로 설명한다. 또한, 후술하는 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50), 홀 소자(51, 52)와, 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)란, 도시하지 않은 고정판 상의 기판에 설치되어 있다. 또한, 후술하는 자기 저항 소자(50), 홀 소자(51, 52), 자기 저항 소자(60)는 후술하는 회전 자석부(20)의 회전에 수반하여 검출 신호를 출력하는 센서이다.First, a configuration example of a rotary encoder will be described with reference to Fig. The rotary encoder 100 includes a data processing section 10, a rotary magnet section 20, a magnetoresistive element 50, Hall elements 51 and 52, a magnetoresistive element 60, amplifiers 70 to 72, an A / D conversion units 73 to 75, respectively. The rotary encoder 100 in the present embodiment is characterized in that it corrects an angular error caused by a harmonic component superimposed on a fundamental wave of a detection signal from the magnetoresistive element 60, I will explain later. The configuration details of each part will also be described in order. The magnetoresistive element 50, the Hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 and the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 to be described later are provided on a substrate on a fixed plate . The magnetoresistive element 50, the Hall elements 51 and 52, and the magnetoresistive element 60, which will be described later, are sensors that output detection signals in accordance with the rotation of the rotary magnet unit 20 described later.

데이터 처리부(10)는 각도 연산부(11, 12), 메모리(13), 전기 각 보정부(14), 각도 위치 결정부(15), 기계 각 보정부(16)를 갖고 있다.The data processing unit 10 includes angle calculation units 11 and 12, a memory 13, an electrical angle correction unit 14, an angular position determination unit 15, and a mechanical angle correction unit 16.

각도 연산부(11)는 자기 저항 소자(50) 및 홀 소자(51, 52)로부터의 A/D 변환 후의 검출 데이터에 대하여 연산 처리하고, 각도 위치를 구한다. 또한, 각도 연산부(11)는 구한 각도 위치를 각도 위치 데이터로서 출력한다. 각도 연산부(12)는 자기 저항 소자(60)로부터의 A/D 변환 후의 검출 데이터에 대하여 연산 처리하고, 각도 위치를 구한다. 또한, 각도 연산부(12)는 구한 각도 위치를 각도 위치 데이터로서 출력한다. 또한, 각도 연산부(11, 12)에 의한 각도 위치의 구하는 방법에 대해서는 후술한다.The angle calculating section 11 performs arithmetic processing on the detected data after A / D conversion from the magnetoresistive element 50 and the hall elements 51 and 52, and obtains the angular position. Further, the angle calculating section 11 outputs the obtained angular position as angular position data. The angle calculating unit 12 performs arithmetic processing on the detected data after the A / D conversion from the magnetoresistive element 60, and obtains the angular position. Further, the angle calculating unit 12 outputs the obtained angular position as angular position data. A method of obtaining the angular position by the angle calculating units 11 and 12 will be described later.

메모리(13)에는, 전기 각 보정 데이터와 기계 각 보정 데이터가 기억되어 있다. 여기서, 전기 각 보정 데이터는, 후술하는 회전 자석부(20)의 자극수가 많은 회전 자석(40)의 각극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 보정하는 데이터이다. 이 주기적인 각도 오차는, 후술하는 자기 저항 소자(60)의 검출 신호(sin, cos)에 중첩되어 있는 고조파에 의해 발생한다. 또한, 고조파는, 기본파(마그네트 1극으로 1주기의 출력)의 정수배의 주파수를 갖는 파이고, 3차, 5차, 7차, 11차, 13차…와 같이, 소수의 차수로 발생한다.In the memory 13, electric angle correction data and machine angle correction data are stored. Here, the electrical angle correction data is data for correcting the periodical angular error common to all the poles of the rotating magnet 40 having a large number of poles of the rotating magnet unit 20, which will be described later. This periodic angular error is caused by harmonics superimposed on the detection signals (sin, cos) of the magnetoresistive element 60 to be described later. The harmonics are waves having an integral multiple of the fundamental wave (one pole of the magnet is one periodic output), and the third, fifth, seventh, eleventh, thirteenth, ... As shown in Fig.

본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이, 자기 저항 소자(60)에, 예를 들어 7차 이하의 고조파를 캔슬하는 고조파 캔슬 패턴(61)을 설치하고 있다. 이로 인해, 전기 각 보정 데이터는, 7차를 초과하는 고조파를 상쇄하는 오차 보정의 데이터가 되고 있다. 또한, 전기 각 보정 데이터는, 회전 자석(40)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하는 오차 보정의 데이터이다. 여기서, 전기 각 보정 데이터는, 각도 오차를 상쇄하기 위해서 7차를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖는 것이어도 되고, 7차를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값으로 해도 된다. 또한, 전기 각 보정 데이터에는, 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 예를 들어 7차 이하의 고조파를 상쇄할 수 있는 오차 보정 데이터를 포함시켜도 된다. 이 경우, 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 예를 들어 7차 이하의 고조파를 상쇄할 수 있다.In this embodiment, as will be described later, the harmonic cancel pattern 61 for canceling, for example, harmonics of seventh or lower order is provided in the magnetoresistive element 60. As a result, the electrical angle correction data is error correction data for canceling harmonics exceeding the seventh order. The electrical angle correction data is data of error correction that cancels the periodical angular error that each pole of the rotating magnet 40 has in common. Here, the electric angle correction data may have a value obtained by averaging errors due to all the harmonics exceeding the seventh order in order to cancel the angular error, and the harmonics exceeding the seventh order may be averaged for each particular order You can. Incidentally, the electrical angle correction data may include error correction data that can be canceled by the harmonics cancel pattern 61, for example, which can cancel the harmonics of the seventh or lower order. In this case, harmonics of the seventh or lower order that are not canceled by the harmonic cancel pattern 61 can be canceled, for example.

전기 각 보정 데이터를, 각도 오차를 상쇄하기 위해서 7차를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖는 것으로 했을 경우, 메모리(13)의 기억 용량을 작게 할 수 있음과 함께, 전기 각 보정부(14)에 의한 보정 처리의 수순을 단축할 수 있다. 한편, 전기 각 보정 데이터를, 각도 오차를 상쇄하기 위해서 7차를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 갖는 것으로 했을 경우, 메모리(13)의 기억 용량이 증가하고, 전기 각 보정부(14)에 의한 보정 처리의 수순도 증가하지만, 전기 각 보정부(14)에 의해 특정한 차수마다 보정 처리를 행할 수 있으므로, 회전 자석(40)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 더욱 작게 할 수 있다.It is possible to reduce the memory capacity of the memory 13 and to reduce the electric storage angle of the electric angle correction data when the electric angle correction data has a value obtained by averaging the errors due to all the harmonics exceeding the seventh order to cancel the angular error. The procedure of the correction processing by each of the correction units 14 can be shortened. On the other hand, in the case where the electric angle correction data is a value obtained by averaging the harmonics exceeding the seventh order in order to cancel the angular error, the memory capacity of the memory 13 increases and the electrical angle correction section 14 But the correction process can be performed for each particular order by the electrical angle correcting unit 14 so that the periodic angular error common to the poles of the rotating magnet 40 can be reduced can do.

또한, 기계 각 보정 데이터는, 기계적 요인에 의한 각도 오차를 상쇄하기 위한 오차 보정의 데이터이다. 덧붙여서 말하면, 이러한 기계적 요인에 의한 각도 오차는, 착자의 변동이나, 조립의 위치 어긋남 등에 의해 발생한다. 또한, 조립의 위치 어긋남으로서는, 자기 저항 소자(50)와 회전 자석(30)과의 중심 어긋남이나, 자기 저항 소자(60)와 회전 자석(40)과의 중심 어긋남 등이 대표적이다. 또한, 이러한 각도 오차는, 회전 자석(40)의 회전에 수반하여 주기적으로 발생한다. 즉, 이러한 각도 오차는, 결정된 각도 위치에서 발생한다.The machine angle correction data is error correction data for canceling an angular error caused by a mechanical factor. Incidentally, the angular error caused by such a mechanical factor is caused by fluctuation of the magnetization, positional deviation of the assembly, and the like. The positional deviation of the assembly is representative of a center shift between the magnetoresistive element 50 and the rotary magnet 30 and a center shift between the magnetoresistive element 60 and the rotary magnet 40. This angular error occurs periodically as the rotating magnet 40 rotates. That is, this angular error occurs at the determined angular position.

또한, 상술한 전기 각 보정 데이터 및 기계 각 보정 데이터는, 도시하지 않은 마스터 인코더를 기준으로 하여 얻어지는 오차 보정의 데이터이다. 또한, 이들의 오차 보정의 데이터는, 미리 도시하지 않은 측정 장치에 의해 마스터 인코더를 기준으로 하여, 측정하여 얻어진 것이다. 그리고, 메모리(13)에는, 회전 자석(40)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차의 평균한 오차 보정의 값이 전기 각 보정 데이터로 되어, 기계적 요인에 의한 각도 오차를 상쇄하기 위한 오차 보정의 값이 기계 각 보정 데이터로서 기억되어 있다.The electrical angle correction data and the machine angle correction data described above are error correction data obtained on the basis of a master encoder (not shown). The data of these error corrections are obtained by measurement with reference to the master encoder by a measuring device not shown in advance. In the memory 13, the value of the error correction, which is an average of the periodic angular errors common to the poles of the rotating magnet 40, becomes the electrical angle correction data, and the angular error caused by the mechanical factors The value of the error correction is stored as the machine angle correction data.

또한, 측정 장치에 의해, 전기 각 보정 데이터 및 기계 각 보정 데이터를 얻는 경우, 마스터 인코더에 대한 회전 자석부(20)의 1회전분의 오차를 푸리에 변환 하여, 고유 오차 성분을 산출하는 방법 등을 사용할 수 있다. 이와 같이, 전기 각 보정 데이터 및 기계 각 보정 데이터는, 각각의 회전 자석부(20)마다 얻어지기 때문에, 각각의 회전 자석부(20)마다 적절한 오차 보정의 데이터를 정할 수 있다. 또한, 측정 장치에 의해, 마스터 인코더를 기준으로 하여, 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 예를 들어 7차 이하의 고조파를 측정하고, 이 측정 결과를 오차 보정 데이터로 하여, 전기 각 보정 데이터에 포함해도 된다.A method of calculating the intrinsic error component by Fourier-transforming the error of one rotation of the rotary magnet unit 20 with respect to the master encoder when obtaining the electrical angle correction data and the mechanical angle correction data by the measuring apparatus Can be used. Since the electrical angle correction data and the mechanical angle correction data are obtained for each of the rotary magnet units 20 as described above, it is possible to determine appropriate error correction data for each of the rotary magnet units 20. Further, the measuring device measures the harmonics of the seventh or lower order, which are not canceled by the harmonic cancel pattern 61, with reference to the master encoder, and the measurement result is used as the error correction data, It may be included in the electrical angle correction data.

전기 각 보정부(14)는 각도 연산부(12)가 구한 각도 위치 데이터에 대하여 메모리(13)에 기억되어 있는 전기 각 보정 데이터를 사용하여 회전 자석(40)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄한다. 각도 위치 결정부(15)는 각도 연산부(11)로부터의 각도 위치 데이터와, 전기 각 보정부(14)로부터의 보정 후의 각도 위치 데이터로부터, 회전 자석부(20)의 각도 위치를 결정한다. 기계 각 보정부(16)는 메모리(13)에 기억되어 있는 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 각도 위치 결정부(15)가 결정한 각도 위치 데이터를 보정한다. 이에 의해, 자기 저항 소자(50)와 회전 자석(30)과의 중심 어긋남이나, 자기 저항 소자(60)와 회전 자석(40)과의 중심 어긋남 등의 기계적 요인에 의해 발생하는 각도 오차를 상쇄할 수 있다.The electric angle correcting unit 14 corrects the angular position data obtained by the angle calculating unit 12 based on the electric angle correction data stored in the memory 13 so that the respective poles of the rotating magnet 40 have a periodic Offset the angular error. The angular position determining section 15 determines the angular position of the rotating magnet section 20 from the angular position data from the angle calculating section 11 and the angular position data after correction from the electrical angle correcting section 14. [ The machine angle correcting section 16 corrects the angular position data determined by the angular position determining section 15 by using the machine angle correcting data stored in the memory 13. [ This makes it possible to cancel an angular error caused by a mechanical shift such as a center shift between the magnetoresistive element 50 and the rotary magnet 30 and a center shift between the magnetoresistive element 60 and the rotary magnet 40 .

회전 자석부(20)는 회전 자석(30, 40)을 갖고 있다. 이 회전 자석(30, 40)은, 도시하지 않은 예를 들어 서보 모터의 모터축에 연결되는 회전체에 설치되고, 모터축의 회전에 동기하여 회전 축선 L을 중심으로 회전한다.The rotating magnet section 20 has rotating magnets 30 and 40. [ The rotating magnets 30 and 40 are provided on a rotating body connected to a motor shaft of a servomotor, not shown, for example, and rotate about the rotating axis L in synchronization with the rotation of the motor shaft.

회전 자석(30)은 N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 1극씩 착자된 착자면(31, 32)을 갖고 있다. 이들 착자면(31, 32)은 회전 자석(30) 상에 배치된 자기 저항 소자(50) 및 홀 소자(51, 52)를 향하고 있다.The rotating magnet 30 has a magnetized surface 31 and 32 magnetized by one pole in the N and S poles in the circumferential direction. These magnetized surfaces 31 and 32 are directed to the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 disposed on the rotating magnet 30.

한편, 회전 자석(40)은 N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 교대로 복수 착자된 환상의 착자면(41)을 갖고 있다. 또한, 환상의 착자면(41)은 직경 방향으로 복수, 병렬되어 있다. 본 실시 형태에서는 직경 방향으로 2열 형성되어 있고, 이러한 2열의 사이에는 N극 및 S극의 위치가 둘레 방향으로 어긋나 있다. 즉, 2개의 열의 사이에 있어서 N극 및 S극은 둘레 방향으로 1극분 어긋나 있다. 또한, N극과 S극의 쌍의 수는 임의이지만, 본 실시 형태에서는 예를 들어 128개로 하고 있다. 그리고, 환상의 착자면(41)은 회전 자석(40) 상에 배치된 자기 저항 소자(60)를 향하고 있다.On the other hand, the rotating magnet 40 has an annular magnetized surface 41 in which N poles and S poles are alternately magnetized in a circumferential direction. In addition, a plurality of ring-shaped adhered surfaces 41 are arranged in parallel in the radial direction. In the present embodiment, two rows are formed in the radial direction, and the positions of N pole and S pole are shifted in the circumferential direction between these two rows. That is, the N pole and the S pole are shifted by one pole in the circumferential direction between two rows. The number of pairs of N poles and S poles is arbitrary, but in the present embodiment, the number of pairs is 128, for example. The annular magnetized surface 41 is directed to the magnetoresistive element 60 disposed on the rotating magnet 40.

회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50)는, 회전 자석(30)의 위상에 대하여 서로 90°의 위상차를 갖는 A상(SIN) 패턴과 B상(COS) 패턴을 갖고 있다. A상(SIN) 패턴은, 180°의 위상차를 갖고 회전 자석(30)의 이동 검출을 행하는 +a상(SIN+)의 자기 저항 패턴(50c) 및 -a상(SIN-)의 자기 저항 패턴(50a)을 갖고 있다. B상(COS) 패턴은, 180°의 위상차를 갖고 회전 자석(30)의 이동 검출을 행하는 +b상(COS+)의 자기 저항 패턴(50d) 및 -b상(COS-)의 자기 저항 패턴(50b)을 갖고 있다. 여기서, 자기 저항 패턴(50a 내지 50c)은 브리지 회로를 구성하고 있다. 홀 소자(51, 52)는, 회전 축선 L을 중심으로 한 회전 방향으로 90°(기계 각) 어긋나게 하여 배치되어 있다.The magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30 has an A phase (SIN) pattern and a B phase (COS) pattern with a phase difference of 90 degrees with respect to the phase of the rotating magnet 30. The A-phase (SIN) pattern is composed of a + a-phase (SIN +) magnetoresistive pattern 50c and a -a phase SIN- having a phase difference of 180 degrees and detecting the movement of the rotating magnet 30 50a. The B-phase (COS) pattern has a + b-phase (COS +) magnetoresistive pattern 50d and a -b-phase (COS-) magnetoresistive pattern 50b having a phase difference of 180 ° and detecting the movement of the rotating magnet 30 50b. Here, the magnetoresistive patterns 50a to 50c constitute a bridge circuit. The hall elements 51 and 52 are arranged so as to be shifted by 90 degrees (mechanical angle) in the rotational direction about the rotation axis L. [

회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)는 회전 자석(40)의 위상에 대하여, 서로 90°의 위상차를 갖는 A상(SIN) 패턴과 B상(COS) 패턴을 갖고 있다. A상(SIN) 패턴은, 180°의 위상차를 갖고 회전 자석(40)의 이동 검출을 행하는 +a상(SIN+)의 자기 저항 패턴(60d) 및 -a상(SIN-)의 자기 저항 패턴(60b)을 갖고 있다. B상(COS) 패턴은, 180°의 위상차를 갖고 회전 자석(40)의 이동 검출을 행하는 +b상(COS+)의 자기 저항 패턴(60c) 및 -b상(COS-)의 자기 저항 패턴(60a)을 갖고 있다. 여기서, 자기 저항 패턴(60a 내지 60d)은 브리지 회로를 구성하고 있다.The magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 has an A phase (SIN) pattern and a B phase (COS) pattern with a phase difference of 90 degrees with respect to the phase of the rotating magnet 40. The A-phase (SIN) pattern has a + a-phase (SIN +) magnetoresistive pattern 60d and a -a-phase SIN- magnetoresistive pattern 60a having a phase difference of 180 degrees to detect the movement of the rotating magnet 40 60b. The B-phase (COS) pattern has a + b phase (COS +) magnetoresistive pattern 60c and a -b phase (COS-) magnetoresistive pattern 60a having a phase difference of 180 degrees and detecting the movement of the rotating magnet 40 60a. Here, the magnetic resistance patterns 60a to 60d constitute a bridge circuit.

또한, 자기 저항 소자(60)는 고조파를 캔슬하는 고조파 캔슬 패턴(61)을 갖고 있다. 여기서, 자극수가 많은 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)로부터는, 일정한 반복 주기를 갖는 정현파 신호가 출력된다. 이 정현파 신호는 상술한 바와 같이, 기본파 성분(마그네트 1극으로 1주기의 출력)과 기본파 성분에 고조파 성분이 중첩한 것으로 되어 있다. 또한, 고조파는 3차, 5차, 7차, 11차, 13차…와 소수의 차수로 발생하고, 차수가 작을수록 진폭은 크다. 또한, 이 고조파는, (차수+1) 주기의 각도 오차로서 드러나게 된다.The magnetoresistive element 60 has a harmonic cancel pattern 61 that cancels harmonics. Here, a sinusoidal signal having a constant repetition period is outputted from the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 having a large number of magnetic poles. As described above, the sine wave signal is obtained by superimposing a harmonic component on a fundamental wave component (output of one cycle of magnet 1 pole) and a fundamental wave component. In addition, harmonics are the third, fifth, seventh, eleventh, thirteenth, ... And a small number of orders. The smaller the order, the larger the amplitude. Further, this harmonic is revealed as an angular error of the (order + 1) period.

따라서, 자기 저항 소자(60)에, 모든 차수의 고조파를 캔슬할 수 있는 고조파 캔슬 패턴(61)을 설치함으로써, 각도 오차를 없애는 것은 이론적으로는 가능하다. 단, 모든 차수의 고조파를 캔슬할 수 있는 고조파 캔슬 패턴(61)은 패턴의 반복이 많아, 사이즈가 커져 버린다. 또한, 자기 저항 소자(60)는 회전 자석(40)의 자극 간의 피치 등의 균형 등으로부터 크기에 제한이 있다. 이러한 것으로부터, 본 실시 형태에서는, 자기 저항 소자(60)에, 예를 들어 7차 이하의 고조파를 캔슬할 수 있는 고조파 캔슬 패턴(61)을 설치하고 있다. 또한, 고조파 캔슬 패턴(61)은 7차 이하로 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 11차 이하여도 되고, 6차 이하여도 된다.Therefore, it is theoretically possible to eliminate the angular error by providing the magnetoresistive element 60 with the harmonic cancel pattern 61 capable of canceling harmonics of all orders. However, the harmonic cancel pattern 61, which can cancel harmonics of all orders, has many repetitive patterns, and the size thereof becomes large. The magneto-resistive element 60 is limited in size from a balance such as the pitch between the magnetic poles of the rotating magnet 40 and the like. For this reason, in the present embodiment, the harmonic cancel pattern 61 capable of canceling, for example, harmonics of seventh or lower order is provided in the magnetoresistive element 60. In addition, the harmonic cancel pattern 61 is not limited to seven or less. For example, it may be 11 or less, or it may be 6 or less.

증폭기(70)는 회전 자석(30) 상의 홀 소자(51, 52)의 출력측에 설치되고, 홀 소자(51, 52)의 검출 신호를 증폭한다. 증폭기(71)는 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50)의 출력측에 설치되고, 자기 저항 소자(50)의 검출 신호를 증폭한다. 증폭기(72)는 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)의 출력측에 설치되고, 자기 저항 소자(60)의 검출 신호를 증폭한다.The amplifier 70 is provided on the output side of the hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 and amplifies the detection signals of the hall elements 51 and 52. The amplifier 71 is provided on the output side of the magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30 and amplifies the detection signal of the magnetoresistive element 50. The amplifier 72 is provided on the output side of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 and amplifies the detection signal of the magnetoresistive element 60.

AC/DC 변환부(73)는, 증폭기(70)의 출력측에 설치되고, 증폭기(70)에 의해 증폭된 검출 신호를 검출 데이터로 변환한다. AC/DC 변환부(74)는 증폭기(71)의 출력측에 설치되고, 증폭기(71)에 의해 증폭된 검출 신호를 검출 데이터로 변환한다. AC/DC 변환부(75)는 증폭기(72)의 출력측에 설치되고, 증폭기(72)에 의해 증폭된 검출 신호를 검출 데이터로 변환한다.The AC / DC conversion unit 73 is provided on the output side of the amplifier 70, and converts the detection signal amplified by the amplifier 70 into detection data. The AC / DC converter 74 is provided on the output side of the amplifier 71, and converts the detection signal amplified by the amplifier 71 into detection data. The AC / DC converter 75 is provided on the output side of the amplifier 72, and converts the detection signal amplified by the amplifier 72 into detection data.

이어서, 도 2 및 도 3을 참조하고, 고조파를 포함하지 않는 경우에서의 회전 자석부(20)의 각도 위치의 검출 기본 원리에 대하여 설명한다. 또한, 도 2의 (a)는 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50) 및 홀 소자(51, 52)의 검출 신호의 파형을 나타내고, 도 2의 (b)는 회전 자석부(20)의 각도 위치(전기 각)를 나타내고 있다. 또한, 도 3은, 회전 자석부(20)의 각도 위치의 결정 방법을 나타내고 있다. 또한, 도 3의 (a)는 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50)의 검출 신호(sin, cos)로부터 구한 각도 위치 θ를 1주기분으로 나타내고 있다. 또한, 도 3의 (b)는 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)의 검출 신호(sin, cos)로부터 구한 각도 위치 θ를, 1주기분으로 나타내고 있다. 또한, 도 3의 (c)는 도 3의 (a)에 나타내는 절대 각도 데이터와, 도 3의 (b)에 나타내는 인크리멘탈 각도 데이터를 조합한 경우를 나타내고 있다.Next, with reference to Figs. 2 and 3, the basic principle of detecting the angular position of the rotating magnet section 20 in the case where harmonics are not included will be described. 2A shows waveforms of detection signals of the magnetoresistive element 50 and the hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 and FIG. (Electric angle) of the light beam. 3 shows a method of determining the angular position of the rotating magnet 20. As shown in Fig. 3 (a) shows the angular position? Obtained from the detection signals (sin, cos) of the magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30 in one cycle. 3 (b) shows the angular position? Obtained from the detection signals (sin, cos) of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 by one cycle. 3 (c) shows a case in which the absolute angle data shown in (a) of FIG. 3 and the incremental angle data shown in (b) of FIG. 3 are combined.

먼저, 회전 자석(30) 및 (40)이 회전하면, 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50) 및 홀 소자(51, 52)의 검출 신호는 증폭기(70, 71)에 의해 증폭되고, A/D 변환부(73, 74)에 의해 검출 데이터로 변환되어, 데이터 처리부(10)에 부여된다. 또한, 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)의 검출 신호는 증폭기(72)에 의해 증폭되고, A/D 변환부(75)에 의해 검출 데이터로 변환되어, 데이터 처리부(10)에 부여된다. 데이터 처리부(10)는 자기 저항 소자(50) 및 홀 소자(51, 52)의 검출 데이터와, 자기 저항 소자(60)의 검출 데이터에 기초하여, 회전 자석부(20)의 절대 각도 위치를 구한다. 또한, 회전 자석부(20)의 절대 각도 위치는, 임의의 기준 위치에 대한 것이다. 또한, 임의의 기준 위치는, 예를 들어 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50), 홀 소자(51) 및 홀 소자(52)와, 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)를 설치하는 도시하지 않은 고정판에 대한 위치로 해도 된다.First, when the rotating magnets 30 and 40 are rotated, the detection signals of the magnetoresistive element 50 and the hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 are amplified by the amplifiers 70 and 71, Converted into detection data by the A / D conversion units 73 and 74, and given to the data processing unit 10. [ The detection signal of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 is amplified by the amplifier 72 and converted into detection data by the A / D conversion section 75 to be supplied to the data processing section 10 do. The data processing section 10 obtains the absolute angular position of the rotary magnet section 20 based on the detection data of the magnetoresistive element 50 and the Hall elements 51 and 52 and the detection data of the magnetoresistive element 60 . The absolute angular position of the rotating magnet portion 20 is for any reference position. The arbitrary reference position may be a position where the magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30, the Hall element 51 and the Hall element 52 and the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 It may be a position relative to a fixed plate not shown.

여기서, 회전 자석(30)이 1회전하면, 회전 자석(30)의 착자면(31, 32)의 자속은 도 2의 (a)의 (가)와 같이 변화한다. 또한, 회전 자석(30)이 1회전하면, 자기 저항 소자(50)의 서로 90°의 위상차를 갖는 A상(SIN) 패턴과 B상(COS) 패턴에 의해, 도 2의 (a)의 (나)와 같이, 정현파 신호 sin, cos가 2주기분, 출력된다. 그리고, 데이터 처리부(10)는 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 정현파 신호 sin, cos로부터 θ=tan- 1(sin/cos)를 구함으로써, 회전 자석부(20)의 각도 위치 θ를 알 수 있다. 또한, 이 연산 처리는, 각도 연산부(11)가 행한다.Here, when the rotary magnet 30 makes one rotation, the magnetic fluxes of the magnetized surfaces 31 and 32 of the rotary magnet 30 change as shown in (a) of FIG. 2 (a). When the rotary magnet 30 makes one revolution, the A-phase (SIN) pattern and the B-phase (COS) pattern, which have a phase difference of 90 DEG with respect to each other, The sinusoidal signals sin and cos are output for two cycles as shown in Fig. 2 (b), the data processing section 10 obtains the angular position θ of the rotating magnet section 20 by obtaining θ = tan - 1 (sin / cos) from the sinusoidal signals sin and cos . This calculation processing is performed by the angle calculation unit 11. [

또한, 회전 자석(30) 상의 홀 소자(51, 52)는, 회전 자석(30)의 중심으로부터 보아 90° 어긋난 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 회전 자석(30)이 1회전하면, 홀 소자(51, 52)의 출력은 (H, L)→(H, H)→(L, H)→(L, L)로 변화한다. 즉, 홀 소자(51, 52)의 출력이 4개 중 어느 것임을 확인함으로써 0° 내지 360°의 어느 구간에 위치할지를 알 수 있다. 또한, 홀 소자(51, 52)의 각각의 출력 상태를 감시함으로써, 도 2와 같이 자기 저항 소자(50)의 sin 출력과 cos 출력의 조합이 2개여도 각도 위치를 판별할 수 있다. 따라서, 자기 저항 소자(50)의 출력과, 홀 소자(51, 52)의 출력으로부터, 회전 자석(30)의 회전 위치와 각도 위치 θ를 알 수 있다.The hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30 are disposed at positions displaced by 90 from the center of the rotating magnet 30. [ Therefore, when the rotary magnet 30 makes one revolution, the outputs of the Hall elements 51 and 52 change from (H, L)? (H, H)? (L, H)? (L, L). That is, by determining which one of the four outputs the Hall elements 51 and 52 are in, it is possible to know which section is located between 0 and 360 degrees. By monitoring the respective output states of the Hall elements 51 and 52, it is possible to determine the angular position even if the combination of the sin output and the cos output of the magnetoresistive element 50 is two as shown in Fig. Therefore, the rotational position and the angular position? Of the rotating magnet 30 can be determined from the output of the magnetoresistive element 50 and the output of the Hall elements 51 and 52. [

또한, 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)로부터는, 환상의 착자면(41)의 N극과 S극의 한 쌍인 수에 상당하는 정현파 신호 sin, cos가 출력된다. 이 경우, 자기 저항 소자(60)로부터 출력된 정현파 신호 sin, cos에 대해서도, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, θ=tan-1(sin/cos)을 구하면, 회전 자석(40)의 각도 위치 θ를 알 수 있다. 또한, 이 연산 처리는, 각도 연산부(12)가 행한다.The sine wave signals sin and cos corresponding to the number of pairs of the north and south poles of the annular adhered surface 41 are output from the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40. [ In this case, θ = tan -1 (sin / cos) is obtained for the sinusoidal signals sin and cos outputted from the magnetoresistive element 60 as shown in FIG. 2 (b) Can be known. This calculation processing is performed by the angle calculation unit 12.

여기서, 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50) 및 홀 소자(51, 52)의 A/D 변환 후의 검출 데이터에 기초한 1회전 1주기의 절대 각도 데이터는, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 변화한다. 또한, 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)로부터의 A/D 변환 후의 검출 데이터에 기초한 1회전 N 주기의 인크리멘탈 각도 데이터는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 변화한다. 따라서, 도 3의 (a)에 나타내는 절대 각도 데이터와, 도 3의 (b)에 나타내는 인크리멘탈 각도 데이터를 조합함으로써, 도 3의 (c)에 나타내는 절대 각도 데이터를 얻을 수 있다. 즉, 도 3의 (c)는 도 3의 (a)에 나타낸 절대 각도 데이터를, 회전 자석(40)에 128극분의 각도 데이터에 의해 보완함으로써 얻어지는 절대 각도 데이터이다.Absolute angle data of one rotation and one cycle based on the detection data after A / D conversion of the magnetoresistive element 50 and the hall elements 51 and 52 on the rotary magnet 30 are shown in Fig. As shown in FIG. 3 (b), the incremental angle data of one rotation N period based on the detection data after A / D conversion from the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 is changed do. Therefore, the absolute angle data shown in Fig. 3 (c) can be obtained by combining the absolute angle data shown in Fig. 3 (a) and the incremental angle data shown in Fig. 3 (b). 3 (c) is absolute angle data obtained by supplementing the absolute angle data shown in FIG. 3 (a) with the rotation magnet 40 by using 128-degree angle data.

이어서, 도 4 및 도 5를 참조하여, 회전 자석(40)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차와, 전기 각 보정부(14)에 의한 보정 후의 각도 오차에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the periodical angular error common to the poles of the rotating magnet 40 and the angular error after correction by the electrical angle correcting unit 14 will be described.

먼저, 도 4의 (a)는 회전 자석(40)의 N극과 S극의 한 쌍의 수인 128극분을 겹쳐서 나타내는 것이다. 또한, 도 4의 (a)는 특정한 차수(예를 들어 11차)의 고조파에 의한 보정 전의 각도 오차를 나타내고 있다. 또한, 횡축은 1회전의 각도를 나타내고, 종축은 분해능을 예를 들어 20비트로 했을 경우의 각도 오차의 레벨을 나타내고 있다.4 (a) shows a superposition of 128 poles, which is a pair of N poles and S poles of the rotating magnet 40. In Fig. 4 (a) shows an angle error before correction by a harmonic of a certain order (for example, eleventh order). The abscissa represents the angle of one rotation, and the ordinate represents the level of the angular error when the resolution is 20 bits, for example.

도 4의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 특정한 차수(예를 들어 11차)의 고조파가 기본파(마그네트 1극으로 1주기의 출력)에 중첩되면, 레벨의 최대가 20, -22가 되는 반복의 각도 오차를 발생하고 있다.As can be seen from FIG. 4 (a), when harmonics of a certain order (for example, eleventh order) are superimposed on the fundamental wave (output of one period as a magnet pole), the maximum level is 20 and -22 The angle error of the repetition is generated.

도 4의 (b)는 도 4의 (a)와 마찬가지로, 회전 자석(40)의 N극과 S극의 쌍의 수인 128극분을 겹쳐서 나타내는 것이다. 또한, 도 4의 (b)는 특정한 차수(예를 들어 11차)의 고조파를 평균한 전기 각 보정 데이터에 기초하여, 특정한 차수(예를 들어 11차)의 고조파를 상쇄했을 경우의 보정 후의 각도 오차를 나타내고 있다. 도 4의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 레벨의 최대가 20, -15가 되는 각도 오차를 발생하고 있다. 단, 도 4의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 레벨의 최대가 20, -22가 되는 반복의 각도 오차는 상쇄되었음을 알 수 있다.4 (b) shows, as in FIG. 4 (a), the 128 poles of the number of pairs of the north pole and the south pole of the rotating magnet 40 are superimposed. 4B is a graph showing the relationship between the angle after the correction when the harmonics of a certain degree (for example, 11th order) are canceled based on the electrical angle correction data obtained by averaging the harmonics of a certain degree Respectively. As can be seen from FIG. 4 (b), an angular error occurs in which the maximum level is 20, -15. However, as can be seen from Fig. 4 (b), it can be seen that the angular error of repetition in which the maximum level is 20 or -22 is offset.

또한, 도 5는, 도 4의 (b)의 128극분 중, 4극분의 보정 후의 각도 오차를 나타내고 있다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 11차의 고조파가 보정되어 있으므로 1회전에 12주기의 각도 오차 성분이 저하되었음을 알 수 있다.Fig. 5 shows the angular error after correction for four poles among the 128 poles in Fig. 4 (b). As can be seen from FIG. 5, since the eleventh harmonic wave is corrected, it can be seen that the angular error component of 12 periods per rotation is decreased.

이어서, 도 6을 참조하여, 회전 자석부(20)의 각도 보정 방법에 대하여 설명한다. 또한, 이하에 있어서는, 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)로부터의 검출 신호는, 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해, 7차 이하의 고조파가 캔슬되어 있는 경우로서 설명한다.Next, with reference to Fig. 6, a description will be given of a method of correcting the angle of the rotating magnet section 20. Fig. In the following description, the detection signal from the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40 is described as a case where the seventh order harmonic or less is canceled by the harmonic cancel pattern 61. [

(스텝 S101)(Step S101)

먼저, 회전 자석부(20)가 회전하면, 증폭기(70 내지 72)가 검출 신호를 증폭한다. 즉, 증폭기(70, 71)는, 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50) 및 홀 소자(51, 52)의 검출 신호를 증폭한다. 또한, 증폭기(72)는 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)의 검출 신호를 증폭한다.First, when the rotating magnet section 20 rotates, the amplifiers 70 to 72 amplify the detection signal. That is, the amplifiers 70 and 71 amplify the detection signals of the magnetoresistive element 50 and the hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30. Further, the amplifier 72 amplifies the detection signal of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40.

(스텝 S102)(Step S102)

검출 신호를 A/D 변환한다. 즉, A/D 변환부(73)는 회전 자석(30) 상의 홀 소자(51, 52)의 검출 신호를 A/D 변환한다. 또한, A/D 변환부(74)는 회전 자석(30) 상의 자기 저항 소자(50)의 검출 신호를 A/D 변환한다. 또한, A/D 변환부(75)는 회전 자석(40) 상의 자기 저항 소자(60)의 검출 신호를 A/D 변환한다.And A / D-converts the detection signal. That is, the A / D conversion section 73 A / D converts the detection signals of the hall elements 51 and 52 on the rotating magnet 30. The A / D conversion section 74 A / D converts the detection signal of the magnetoresistive element 50 on the rotating magnet 30. The A / D converter 75 A / D converts the detection signal of the magnetoresistive element 60 on the rotating magnet 40.

(스텝 S103)(Step S103)

각도 위치를 구한다. 즉, 각도 연산부(11)는 A/D 변환부(73, 74)로부터의 A/D 변환 후의 검출 데이터에 대하여 θ=tan-1(sin/cos)의 연산 처리를 행하고, 각도 위치를 구한다. 또한, 각도 연산부(12)는 A/D 변환부(75)로부터의 A/D 변환 후의 검출 데이터에 대하여 θ=tan-1(sin/cos)의 연산 처리를 행하고, 각도 위치를 구한다. 또한, A/D 변환부(75)로부터의 A/D 변환 후의 검출 데이터에는, 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해, 7차 이하의 고조파가 캔슬되어 있기 때문에, 7차를 초과하는 고조파의 데이터가 포함되어 있다.Find the angular position. That is, the angle calculating section 11 performs arithmetic processing of? = Tan -1 (sin / cos) for the detected data after A / D conversion from the A / D converting sections 73 and 74, and obtains the angular position. Further, the angle calculating section 12 performs arithmetic processing of? = Tan -1 (sin / cos) with respect to the detected data after A / D conversion from the A / D converting section 75 to obtain the angular position. Since the seventh or lower harmonics are canceled by the harmonic cancel pattern 61 in the detected data after the A / D conversion from the A / D converter 75, the data of the harmonics exceeding the seventh order .

(스텝 S104)(Step S104)

전기 각을 보정한다. 즉, 전기 각 보정부(14)는 메모리(13)에 기억되어 있는 전기 각 보정 데이터에 기초하여, 각도 연산부(12)가 구한 각도 위치 데이터에 포함되는 고조파를 상쇄한다. 여기서, 전기 각 보정 데이터는 상술한 바와 같이, 예를 들어 7차를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값이다. 또한, 이 전기 각 보정 데이터는, 회전 자석(40)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하는 값이다. 따라서, 전기 각 보정부(14)가 전기 각 보정 데이터에 기초하여, 각도 연산부(12)가 구한 각도 위치 데이터를 보정함으로써, 회전 자석(40)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차가 보정된다. 또한, 전기 각 보정부(14)는 전기 각 보정 데이터에 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 예를 들어 7차 이하의 고조파를 상쇄할 수 있는 오차 보정 데이터가 포함되어 있는 경우, 7차를 초과하는 고조파와 동시에, 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 예를 들어 7차 이하의 고조파를 상쇄한다.Correct the electrical angle. That is, the electrical angle correcting unit 14 cancels the harmonics included in the angular position data calculated by the angle calculating unit 12, based on the electrical angle correction data stored in the memory 13. [ Here, as described above, the electrical angle correction data is a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding, for example, 7th order. This electric angle correction data is a value that cancels the periodical angular error that each pole of the rotating magnet 40 has in common. Therefore, the electric angle correcting unit 14 corrects the angular position data obtained by the angle calculating unit 12 based on the electric angle correcting data so that the periodic angular error common to the poles of the rotating magnet 40 Corrected. When the electrical angle correcting section 14 includes error correction data that can be canceled by the harmonic cancel pattern 61, for example, harmonics of the seventh or lower order can be canceled , Harmonics exceeding the seventh order are canceled by the harmonic cancel pattern 61, for example, harmonics of the seventh harmonic or less that are not canceled.

(스텝 S105)(Step S105)

각도 위치를 결정한다. 즉, 각도 위치 결정부(15)는 각도 연산부(11)로부터의 각도 위치 데이터와 전기 각 보정부(14)로부터의 보정 후의 각도 위치 데이터로부터, 회전 자석부(20)의 각도 위치를 결정한다.The angular position is determined. That is, the angular position determining unit 15 determines the angular position of the rotating magnet unit 20 from the angular position data from the angle calculating unit 11 and the angular position data after correction from the electrical angle correcting unit 14. [

(스텝 S106)(Step S106)

기계 각을 보정한다. 즉, 기계 각 보정부(16)는 각도 위치 결정부(15)가 결정한 각도 위치 데이터에 대하여 메모리(13)에 기억되어 있는 기계 각 보정 데이터에 기초하여, 기계 각 성분을 상쇄한다. 여기서, 기계 각 보정 데이터는, 자기 저항 소자(50)와 회전 자석(30)의 중심 어긋남이나, 자기 저항 소자(60)와 회전 자석(40)의 중심 어긋남 등의 기계적 요인에 의해 발생하는 각도 오차를 상쇄하는 값이다. 또한, 회전 자석(40)의 어느 극이 개별로 갖는 각도 오차는, 회전 자석(40)의 회전에 수반하여 주기적으로 발생한다. 또한, 이러한 각도 오차는, 결정된 각도 위치에서 발생하고 있다. 따라서, 기계 각 보정부(16)가 각도 위치 결정부(15)가 결정한 각도 위치 데이터를 보정함으로써, 회전 자석(40)의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차가 보정된다.Correct the machine angle. In other words, the machine angle correcting unit 16 cancels the machine angular component based on the machine angle correction data stored in the memory 13 with respect to the angular position data determined by the angular position determining unit 15. Here, the mechanical angle correction data is an angular error caused by a mechanical shift such as a center shift between the magnetoresistive element 50 and the rotary magnet 30 or a center shift between the magnetoresistive element 60 and the rotary magnet 40 Lt; / RTI > The angular error of each pole of the rotating magnet 40 individually occurs periodically as the rotating magnet 40 rotates. Further, such an angular error occurs at a determined angular position. Therefore, the angular error generated periodically by the rotation of the rotating magnet 40 is corrected by correcting the angular position data determined by the angular position determining unit 15 by the mechanical angular position correcting unit 16. [

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 자기 저항 소자(50)(제1 자기 저항 소자)가 회전 자석(30)(제1 회전 자석)의 각도 위치를 검출하고, 자기 저항 소자(60)(제2 자기 저항 소자)가 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 소정의 차수(예를 들어 7차) 이하의 고조파를 캔슬하여 회전 자석(40)(제2 회전 자석)의 각도 위치를 검출하면, 데이터 처리부(10)가 소정의 차수(예를 들어 7차)를 초과하는 고조파를 상쇄하는 보정 데이터(예를 들어 전기 각 보정 데이터)에 의해, 자기 저항 소자(60)(제2 자기 저항 소자)의 검출 데이터를 보정한다. 이에 의해, 자기 저항 소자(60)(제2 자기 저항 소자)에서 소정의 차수(예를 들어 7차) 이하의 고조파가 캔슬되고, 데이터 처리부(10)에서 소정의 차수(예를 들어 7차)를 초과하는 고조파가 상쇄되므로, 로터리 인코더(100)의 일부를 구성하는 센서(자기 저항 소자(60))로부터의 검출 신호의 기본파에 중첩되는 고조파를 상쇄할 수 있고, 정밀도가 높은 회전 위치의 검출 데이터를 얻을 수 있다.Thus, in the present embodiment, the magnetoresistive element 50 (the first magnetoresistive element) detects the angular position of the rotating magnet 30 (the first rotating magnet), and the magnetic resistance element 60 The resistance element) cancels harmonics of a predetermined order (for example, 7th order) or less by the harmonic cancel pattern 61 and detects the angular position of the rotary magnet 40 (second rotary magnet) (Second magneto-resistive element) is corrected by correction data (for example, electrical angle correction data) for canceling harmonics exceeding a predetermined degree (for example, 7th order) . Thus, harmonics of a predetermined order (for example, 7th order) or less are canceled in the magneto-resistive element 60 (second magneto-resistive element), and a predetermined order (for example, 7th order) The harmonics superimposed on the fundamental wave of the detection signal from the sensor (magnetoresistive element 60) constituting a part of the rotary encoder 100 can be canceled and harmonics superimposed on the basic wave of the detection signal from the sensor Detection data can be obtained.

또한, 전기 각 보정부(14)가 메모리(13)에 기억되어 있는 전기 각 보정 데이터를 사용하여 회전 자석(40)(제2 회전 자석)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하고, 각도 위치 결정부(15)가 자기 저항 소자(50)(제1 자기 저항 소자), 홀 소자(51)(제1 홀 소자), 홀 소자(52)(제2 홀 소자)의 검출 데이터와, 전기 각 보정부(14)가 보정한 검출 데이터에 기초하여, 회전 자석부(20)의 각도 위치를 결정하므로, 회전 자석(40)(제2 회전 자석)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄할 수 있다.The electric angle correcting unit 14 corrects the periodical angular error common to each pole of the rotating magnet 40 (second rotating magnet) by using the electric angle correction data stored in the memory 13 And the angular position determining section 15 calculates the detection data of the magnetoresistive element 50 (first magnetic resistance element), the Hall element 51 (first Hall element) and the Hall element 52 (second Hall element) And the angular position of the rotating magnet section 20 are determined based on the detection data corrected by the electrical angle correcting section 14 so that the respective poles of the rotating magnet 40 (second rotating magnet) It is possible to cancel the periodical angular error.

또한, 전기 각 보정 데이터가 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄하는 데이터를 포함하고 있는 경우, 전기 각 보정부(14)가 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄할 수 있다.When the electrical angle correction data contains data canceling harmonics of a predetermined order or less which are not canceled by the harmonic cancel pattern 61, the electrical angle correction section 14 outputs the harmonic cancel pattern 61 The harmonics of the predetermined order or less can be canceled.

또한, 기계 각 보정부(16)가 메모리(13)에 기억되어 있는 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 각도 위치 결정부(15)가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하므로, 자기 저항 소자(50)(제1 자기 저항 소자)와 회전 자석(30)(제1 회전 자석)의 중심 어긋남이나, 자기 저항 소자(60)(제2 자기 저항 소자)와 회전 자석(40)(제2 회전 자석)의 중심 어긋남 등의 기계적 요인에 의해 발생하는 각도 오차를 상쇄할 수 있다.Since the mechanical angle correcting unit 16 corrects the angular position data determined by the angular position determining unit 15 by using the machine angle correcting data stored in the memory 13, 1) and the rotary magnet 30 (first rotary magnet) and the center shift of the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element) and the rotary magnet 40 (second rotary magnet) The angular error caused by the mechanical factors such as the angular error can be canceled.

또한, 전기 각 보정 데이터가 소정의 차수를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖고 있기 때문에, 메모리(13)의 기억 용량을 작게 할 수 있음과 함께, 전기 각 보정부(14)에 의한 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하기 위한 보정 처리의 수순을 단축할 수 있다.In addition, since the electric angle correction data has a value obtained by averaging the errors due to all the harmonics exceeding the predetermined degree, the memory capacity of the memory 13 can be reduced and the electrical angle correction section 14 ) Of the harmonic exceeding a predetermined degree by using the above-described method.

또한, 전기 각 보정 데이터가 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 포함하고 있는 경우, 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄할 수 있다.If the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging the error components due to all the harmonics of the predetermined order or less which are not canceled by the harmonic cancel pattern 61, It is possible to cancel the remaining harmonics of a predetermined order or less, which are not canceled.

또한, 전기 각 보정 데이터가 소정의 차수를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 갖고 있는 경우, 전기 각 보정부(14)가 소정의 차수를 초과하는 고조파를 특정한 차수마다 상쇄할 수 있고, 회전 자석(40)(제2 회전 자석)의 각극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 더욱 작게 할 수 있다.Further, when the harmonic waves whose electrical angle correction data exceed a predetermined degree have a value averaged for each specific order, the electrical angle compensator 14 can cancel the harmonics exceeding the predetermined order for each specific order, It is possible to further reduce the periodical angular error common to the pole pieces of the rotating magnet 40 (second rotating magnet).

또한, 전기 각 보정 데이터가 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 포함하고 있을 경우, 전기 각 보정부(14)가 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를, 특정한 차수마다 상쇄할 수 있고, 회전 자석(40)(제2 회전 자석)의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 더욱 작게 할 수 있다.When the electric angle correction data is not canceled by the harmonic cancel pattern and the harmonics of a predetermined order or less include a value averaged for each specific order, the electric angle correcting unit 14 outputs the harmonic cancel pattern 61 The harmonics of a predetermined order or less can be canceled for each specific order and the periodic angular error common to each pole of the rotating magnet 40 (second rotating magnet) can be canceled Can be made small.

또한, 자기 저항 소자(60)(제2 자기 저항 소자)의 고조파 캔슬 패턴(61)의 차수를 7차 이하로 함으로써, 자기 저항 소자(60)(제2 자기 저항 소자)가 고조파 캔슬 패턴(61)에 의해 7차 이하의 고조파를 캔슬할 수 있다.By setting the order of the harmonic cancel pattern 61 of the magnetoresistive element 60 (second magnetoresistive element) to seven or less, the magnetoresistive element 60 (second magnetic resistive element) ) Can cancel the seventh or lower harmonics.

10 : 데이터 처리부
11, 12: 각도 연산부
13: 메모리
14: 전기 각 보정부
15: 각도 위치 결정부
16: 기계 각 보정부
20: 회전 자석부
30, 40: 회전 자석
31, 32, 41: 착자면
50, 60: 자기 저항 소자
50a 내지 50d, 60a 내지 60d: 자기 저항 패턴
51, 52: 홀 소자
61: 고조파 캔슬 패턴
70 내지 72: 증폭기
73 내지 75: A/D 변환부
100: 로터리 인코더10: Data processor
11, 12:
13: Memory
14:
15:
16:
20: Rotary magnet section
30, 40: rotating magnet
31, 32, 41:
50, 60: Magnetoresistive element
50a to 50d, 60a to 60d: magnetoresistive patterns
51, 52: Hall element
61: Harmonic cancel pattern
70 to 72: Amplifier
73 to 75: A / D conversion section
100: rotary encoder

Claims (26)

N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 1극씩 착자된 제1 회전 자석과, N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 교대로 복수 착자된 제2 회전 자석을 포함하는 회전 자석부를 갖는 로터리 인코더이며,
상기 제1 회전 자석의 각도 위치를 검출하는 제1 자기 저항 소자와,
해당 제1 자기 저항 소자에 근접 배치되는 제1 홀 소자와,
해당 제1 홀 소자에 대하여 둘레 방향에 있어서 기계 각으로 90° 어긋난 개소에 배치되는 제2 홀 소자와,
상기 제2 회전 자석의 각도 위치를 검출하는 제2 자기 저항 소자와,
상기 제1 자기 저항 소자, 상기 제1 홀 소자, 상기 제2 홀 소자, 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터에 기초하여, 데이터 처리에 의해 상기 회전 자석부의 각도 위치를 구하는 데이터 처리부를 구비하고,
상기 제2 자기 저항 소자에는, 소정의 차수 이하의 고조파를 캔슬하는 고조파 캔슬 패턴이 설치되고,
상기 데이터 처리부는, 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하는 보정 데이터에 의해, 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터를 보정하는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더.A rotary encoder comprising: a rotary magnet unit including a first rotary magnet magnetized by N poles and S poles in one circumferential direction and a second rotary magnet alternately magnetized by N poles and S poles alternately in the circumferential direction;
A first magnetoresistive element for detecting an angular position of the first rotary magnet,
A first Hall element arranged close to the first magnetoresistive element,
A second hall element disposed at a position shifted by 90 degrees from the first hall element in the circumferential direction with respect to the first hall element,
A second magnetoresistive element for detecting an angular position of the second rotary magnet,
And a data processing section for obtaining an angular position of the rotary magnet section by data processing based on detection data of the first magnetoresistive element, the first hall element, the second hall element, and the second magnetoresistive element,
The second magnetoresistive element is provided with a harmonic cancel pattern for canceling harmonics of a predetermined order or less,
The data processing section corrects the detection data of the second magnetic resistance element by correction data canceling harmonics exceeding a predetermined order
And a rotary encoder. 제1항에 있어서, 상기 보정 데이터는, 상기 제2 회전 자석의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하기 위한 전기 각 보정 데이터이고,
상기 데이터 처리부는,
상기 전기 각 보정 데이터가 기억된 메모리와,
상기 전기 각 보정 데이터를 사용하여 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터의 각도 오차를 보정하는 전기 각 보정부와,
상기 제1 자기 저항 소자, 상기 제1 홀 소자, 상기 제2 홀 소자의 검출 데이터와, 상기 전기 각 보정부가 보정한 검출 데이터에 기초하여, 상기 회전 자석부의 각도 위치를 결정하는 각도 위치 결정부를 갖고 있는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더.2. The apparatus according to claim 1, wherein the correction data is electrical angle correction data for canceling a periodic angular error common to each pole of the second rotating magnet,
Wherein the data processing unit comprises:
A memory in which the electrical angle correction data is stored,
An electrical angle correcting unit for correcting the angular error of the detection data of the second magnetic resistance element by using the electrical angle correction data,
And an angular position determining section that determines an angular position of the rotary magnet section based on detection data of the first magnetoresistive element, the first hall element, and the second hall element, and detection data corrected by the electric angle correction section there is
And a rotary encoder. 제2항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터에는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄하는 데이터가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.3. The rotary encoder according to claim 2, wherein the electrical angle correction data includes data canceled by the harmonic cancel pattern and canceling harmonics of a predetermined order or less. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 메모리에는, 상기 제1 회전 자석과 상기 제2 회전 자석의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차를 상쇄하기 위한 기계 각 보정 데이터가 기억되고,
상기 데이터 처리부는, 상기 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 상기 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하는 기계 각 보정부를 갖는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더.The apparatus according to claim 2 or 3, wherein the memory stores machine angle correction data for canceling angular errors periodically generated by rotation of the first rotating magnet and the second rotating magnet,
Wherein the data processing section has a machine angle correcting section for correcting the angular position data determined by the angular position determining section using the machine angle correcting data
And a rotary encoder. 제4항에 있어서, 상기 소정의 차수는 7차인 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.5. The rotary encoder according to claim 4, wherein the predetermined order is a seventh order. 제2항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 소정의 차수를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.3. The rotary encoder according to claim 2, wherein the electric angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the predetermined order. 제6항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 상기 소정의 차수 이하의 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.The electric angle correcting method according to claim 6, wherein the electrical angle correction data includes a value obtained by averaging error amounts due to all the harmonics of the predetermined order or less, which are not canceled by the harmonic cancel pattern Encoder. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 메모리에는, 상기 제1 회전 자석과 상기 제2 회전 자석의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차를 상쇄하기 위한 기계 각 보정 데이터가 기억되고,
상기 데이터 처리부는, 상기 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 상기 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하는 기계 각 보정부를 갖는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더.The apparatus according to claim 6 or 7, wherein the memory stores machine angle correction data for canceling angular errors periodically generated by rotation of the first rotating magnet and the second rotating magnet,
Wherein the data processing section has a machine angle correcting section for correcting the angular position data determined by the angular position determining section using the machine angle correcting data
And a rotary encoder. 제8항에 있어서, 상기 소정의 차수는 7차인 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.The rotary encoder of claim 8, wherein the predetermined order is a seventh order. 제2항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 소정의 차수를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.3. The rotary encoder according to claim 2, wherein the electric angle correction data has a value obtained by averaging harmonics exceeding the predetermined order by a specific order. 제10항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 상기 소정의 차수 이하의 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.11. The rotary encoder according to claim 10, wherein the electric angle correction data includes a value obtained by averaging the harmonics of the predetermined order or lower, which are not canceled by the harmonic cancel pattern, for each particular order. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 메모리에는, 상기 제1 회전 자석과 상기 제2 회전 자석의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차를 상쇄하기 위한 기계 각 보정 데이터가 기억되고,
상기 데이터 처리부는, 상기 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 상기 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하는 기계 각 보정부를 갖는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더.The memory according to claim 10 or 11, wherein the memory stores machine angle correction data for canceling an angular error periodically generated by the rotation of the first rotary magnet and the second rotary magnet,
Wherein the data processing section has a machine angle correcting section for correcting the angular position data determined by the angular position determining section using the machine angle correcting data
And a rotary encoder. 제12항에 있어서, 상기 소정의 차수는 7차인 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.13. The rotary encoder of claim 12, wherein the predetermined order is a seventh order. N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 1극씩 착자된 제1 회전 자석과, N극과 S극이 둘레 방향에 있어서 교대로 복수 착자된 제2 회전 자석을 포함하는 회전 자석부를 갖는 로터리 인코더의 각도 보정 방법이며,
제1 자기 저항 소자에 의해, 상기 제1 회전 자석의 각도 위치를 검출하는 공정과,
제2 자기 저항 소자에 의해, 상기 제2 회전 자석의 각도 위치를 검출하는 공정과,
데이터 처리부에 의해, 상기 제1 자기 저항 소자, 해당 제1 자기 저항 소자에 근접 배치되는 제1 홀 소자, 해당 제1 홀 소자에 대하여 둘레 방향에 있어서 기계 각으로 90° 어긋난 개소에 배치되는 제2 홀 소자, 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터에 기초하여, 데이터 처리에 의해 상기 회전 자석부의 각도 위치를 구하는 공정을 갖고,
상기 제2 자기 저항 소자에는, 소정의 차수 이하의 고조파를 캔슬하는 고조파 캔슬 패턴이 설치되고,
상기 데이터 처리부는, 소정의 차수를 초과하는 고조파를 상쇄하는 보정 데이터에 의해, 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터를 보정하는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.The angle of the rotary encoder having a rotary magnet section including a first rotary magnet magnetized by one pole in the N pole and S pole in the circumferential direction and a second rotary magnet magnetized alternately in the circumferential direction of the N pole and S pole, / RTI >
A step of detecting the angular position of the first rotary magnet by the first magnetoresistive element,
A step of detecting an angular position of the second rotary magnet by a second magnetoresistive element,
And a second Hall effect element which is arranged close to the first magnetoresistive element by a data processing unit and a second Hall element which is arranged in a position shifted by 90 degrees from the first Hall element at a machine angle in the circumferential direction, A step of obtaining an angular position of the rotating magnet section by data processing based on detection data of the first magnetoresistive element,
The second magnetoresistive element is provided with a harmonic cancel pattern for canceling harmonics of a predetermined order or less,
The data processing section corrects the detection data of the second magnetic resistance element by correction data canceling harmonics exceeding a predetermined order
And the angle of rotation of the rotary encoder. 제14항에 있어서, 상기 보정 데이터는, 상기 제2 회전 자석의 각 극이 공통으로 갖고 있는 주기적인 각도 오차를 상쇄하기 위한 전기 각 보정 데이터이고,
전기 각 보정부에 의해, 메모리에 기억된 상기 전기 각 보정 데이터를 사용하여 상기 제2 자기 저항 소자의 검출 데이터의 각도 오차를 보정하는 공정과,
각도 위치 결정부에 의해, 상기 제1 자기 저항 소자, 상기 제1 홀 소자, 상기 제2 홀 소자의 검출 데이터와, 상기 전기 각 보정부가 보정한 검출 데이터에 기초하여, 상기 회전 자석부의 각도 위치를 결정하는 공정을 갖는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.The method according to claim 14, wherein the correction data is electrical angle correction data for canceling a periodic angular error common to each pole of the second rotating magnet,
Correcting the angular error of the detected data of the second magnetic resistance element by using the electrical angle correction data stored in the memory by the electrical angle correcting section,
The angular position determining section determines the angular position of the rotating magnet section based on the detected data of the first magnetoresistive element, the first hall element, and the second hall element, and the detection data corrected by the electric angle correcting section Having a determining process
And the angle of rotation of the rotary encoder. 제15항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터에는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 소정의 차수 이하의 고조파를 상쇄하는 데이터가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.The method as claimed in claim 15, wherein the electrical angle correction data includes data canceled by the harmonic cancel pattern and canceling harmonics of a predetermined order or less. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 메모리에는, 상기 제1 회전 자석과 상기 제2 회전 자석의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차를 상쇄하기 위한 기계 각 보정 데이터가 기억되어,
기계 각 보정부에 의해, 상기 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 상기 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하는 공정을 갖는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.The memory according to claim 15 or 16, wherein the memory stores machine angle correction data for canceling an angular error periodically generated by the rotation of the first rotary magnet and the second rotary magnet,
And correcting the angular position data determined by the angular position determining section by using the machine angle correcting data by the machine angle correcting section
And the angle of rotation of the rotary encoder. 제17항에 있어서, 상기 소정의 차수는 7차인 것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.18. The method as claimed in claim 17, wherein the predetermined order is a seventh order. 제15항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 소정의 차수를 초과하는 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.16. The method as claimed in claim 15, wherein the electrical angle correction data has a value obtained by averaging errors due to all harmonics exceeding the predetermined order. 제19항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 상기 소정의 차수 이하의 모든 고조파에 기인하는 오차분을 평균한 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.The electric angle correcting method according to claim 19, wherein the electric angle correction data includes a value obtained by averaging error amounts due to all the harmonics of the predetermined order or less, which are not canceled by the harmonic cancel pattern An angle correction method of an encoder. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 메모리에는 상기 제1 회전 자석과 상기 제2 회전 자석의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차를 상쇄하기 위한 기계 각 보정 데이터가 기억되고,
기계 각 보정부에 의해, 상기 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 상기 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하는 공정을 갖는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.21. The apparatus according to claim 19 or 20, wherein the memory stores machine angle correction data for canceling an angular error periodically generated by rotation of the first rotary magnet and the second rotary magnet,
And correcting the angular position data determined by the angular position determining section by using the machine angle correcting data by the machine angle correcting section
And the angle of rotation of the rotary encoder. 제21항에 있어서, 상기 소정의 차수는 7차인 것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.22. The method of claim 21, wherein the predetermined order is a seventh order. 제15항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 소정의 차수를 초과하는 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.16. The method as claimed in claim 15, wherein the electric angle correction data has a value obtained by averaging the harmonics exceeding the predetermined order by a specific order. 제23항에 있어서, 상기 전기 각 보정 데이터는, 상기 고조파 캔슬 패턴에 의해 캔슬되지 않고 남아있는, 상기 소정의 차수 이하의 고조파가 특정한 차수마다 평균한 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.24. The rotary encoder according to claim 23, wherein the electric angle correction data includes a value obtained by averaging the harmonics of the predetermined order or less, which are not canceled by the harmonic cancel pattern, Correction method. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 메모리에는, 상기 제1 회전 자석과 상기 제2 회전 자석의 회전에 수반하여 주기적으로 발생하는 각도 오차를 상쇄하기 위한 기계 각 보정 데이터가 기억되고,
기계 각 보정부에 의해, 상기 기계 각 보정 데이터를 사용하여, 상기 각도 위치 결정부가 결정한 각도 위치 데이터를 보정하는 공정을 갖는
것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.The memory according to claim 23 or 24, wherein the memory stores machine angle correction data for canceling an angular error periodically generated by rotation of the first rotary magnet and the second rotary magnet,
And correcting the angular position data determined by the angular position determining section by using the machine angle correcting data by the machine angle correcting section
And the angle of rotation of the rotary encoder. 제25항에 있어서, 상기 소정의 차수는 7차인 것을 특징으로 하는 로터리 인코더의 각도 보정 방법.The method of claim 25, wherein the predetermined order is a seventh order.
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