WO2013121802A1 - 磁気センサ装置 - Google Patents

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WO2013121802A1
WO2013121802A1 PCT/JP2013/050016 JP2013050016W WO2013121802A1 WO 2013121802 A1 WO2013121802 A1 WO 2013121802A1 JP 2013050016 W JP2013050016 W JP 2013050016W WO 2013121802 A1 WO2013121802 A1 WO 2013121802A1
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wave signal
magnetic sensor
sensor device
visible light
light
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PCT/JP2013/050016
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Inventor
柴原義徳
Original Assignee
日本電産サンキョー株式会社
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    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2451Incremental encoders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/10Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for switching-in of additional or auxiliary indicators or recorders

Definitions

  • an object of the present invention is to provide a magnetic sensor device capable of preventing runaway of a machine tool or a mounting device to be mounted even when used in a high temperature environment and capable of simplifying the configuration. It is to provide.
  • a magnetic sensor device is a magnetic sensor device including a magnetoresistive element, in accordance with amplitudes of a sine wave signal and a cosine wave signal generated based on an output signal from the magnetoresistive element.
  • the light emitter emits visible light according to the amplitude of the sine wave signal and cosine wave signal when the first temperature, which is the temperature at a predetermined location of the magnetic sensor device, exceeds a predetermined allowable temperature. It emits visible light having a different form from the above.
  • the light emitter is different from visible light corresponding to the amplitudes of the sine wave signal and the cosine wave signal when the first temperature, which is the temperature at a predetermined location of the magnetic sensor device, exceeds a predetermined allowable temperature. Emits visible light of the embodiment.
  • the light emitter when the first temperature exceeds the allowable temperature, the light emitter emits visible light in a mode different from the visible light corresponding to the relative mounting position of the magnetoresistive element with respect to the magnetic scale.
  • a light emitter that emits visible light according to the amplitudes of the sine wave signal and the cosine wave signal that is, a light emitter that emits visible light according to the relative mounting position of the magnetoresistive element with respect to the magnetic scale
  • a means for notifying that there is a possibility that erroneous position detection may be performed is separately provided in the magnetic sensor device. There is no need to provide it. Therefore, in the present invention, the configuration of the magnetic sensor device can be simplified even if it is possible to prevent a runaway of a machine tool or a mounting device to which the magnetic sensor device is attached.
  • the magnetic sensor device includes a circuit board on which an arithmetic unit that performs an interpolation operation based on a sine wave signal and a cosine wave signal is mounted, and a temperature sensor mounted on the circuit board. Preferably one temperature is detected.
  • the temperature sensor mounted on the circuit board accurately determines whether or not the magnetic sensor device is used in a high-temperature environment that exceeds the allowable temperature of various electronic components mounted on the circuit board. It becomes possible.
  • the magnetic sensor device is attached to a predetermined host device, and when the first temperature exceeds the allowable temperature, the position information calculated based on the sine wave signal and the cosine wave signal is output to the host device. It is preferable to stop. If comprised in this way, it will become possible to prevent that incorrect positional information is input into a high-order apparatus. Therefore, it is possible to effectively prevent runaway of a machine tool or a mounting device to which the magnetic sensor device is attached.
  • the magnetic sensor device includes, for example, a circuit board on which a head part in which a magnetoresistive element is disposed and a calculation part that performs an interpolation calculation based on a sine wave signal and a cosine wave signal are mounted. And at least one of the head part and the main body part includes a light emitter. In this case, it is preferable that both the head portion and the main body portion include a light emitter. If both the head unit and the main unit are equipped with a light emitter, even if it is installed in a place where one of the head or main body is difficult to see, the other light emitter of the head unit or the main unit will It becomes possible to check the state of the sensor device.
  • visible light having a different form from visible light corresponding to the amplitude of the cosine wave signal can be generated from the illuminant to inform the user that erroneous position detection may be performed by the magnetic sensor device. Therefore, it is possible to prevent runaway of the machine tool or mounting device to which the magnetic sensor device is attached by the user who knows that there is a risk of erroneous position detection by the magnetic sensor device. become.
  • the light emitter includes a plurality of light emitting elements having different emission colors and a single case in which the plurality of light emitting elements are accommodated. If comprised in this way, since a several light emitting element is accommodated in a common case, it will become possible to reduce in size a light-emitting body. Further, when configured in this manner, for example, when the light emitter includes two light emitting elements, the two light emitting elements can be arranged close to each other in the case. By causing the light emitting elements to emit light individually or simultaneously, it is possible to generate visible light of three colors by the light emitter.
  • the light emitter includes three light emitting elements
  • the light-emitting elements By causing the light-emitting elements to emit light individually or simultaneously, or by simultaneously emitting two light-emitting elements arbitrarily selected from the three light-emitting elements, visible light of seven colors can be generated by the light emitter. It becomes possible.
  • the illuminator includes, as a light emitting element, a red LED (Light Emitting Diode) that emits red light and a green LED that emits green light, and when only the red LED emits light, red visible light is emitted.
  • the green visible light is emitted when only the green LED emits light, and the orange visible light is emitted when the red LED and the green LED emit light. If comprised in this way, it will become possible to generate
  • the magnetic sensor device even if the magnetic sensor device is used in a high temperature environment, it is possible to prevent runaway of a machine tool or a mounting device to which the magnetic sensor device is attached. Further, in the present invention, the configuration of the magnetic sensor device can be simplified even if runaway of a machine tool or a mounting device to which the magnetic sensor device is attached can be prevented.
  • FIG. 1 It is a one part perspective view of the magnetic sensor apparatus concerning embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the head part shown in FIG. 1 from the bottom face side. It is sectional drawing of the head part shown in FIG. It is an enlarged view of the E section of FIG. It is a top view of the main-body part which comprises the magnetic sensor apparatus shown in FIG. It is sectional drawing of the main-body part shown in FIG. It is an enlarged view of the F section of FIG. It is a figure for demonstrating the structure of the LED lamp shown in FIG. 3, the circuit board shown in FIG. 6, and an LED lamp. It is a figure for demonstrating the relationship between the relative attachment position of the magnetoresistive element with respect to the magnetic scale shown in FIG. 1, and the amplitude of a Lissajous waveform. It is a flowchart which shows an example of the control flow of the magnetic sensor apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view of a part of a magnetic sensor device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the head unit 4 shown in FIG. 1 from the bottom surface side.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the head unit 4 shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a portion E in FIG.
  • FIG. 5 is a plan view of the main body 6 constituting the magnetic sensor device 1 shown in FIG. 6 is a cross-sectional view of the main body 6 shown in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a portion F in FIG.
  • the magnetic sensor device 1 of this embodiment is a magnetic linear encoder for detecting the position and speed of a movable member in an electronic component mounting device, machine tool, or the like, and is used as a host device such as a mounting device or a machine tool. Installed and used.
  • the magnetic sensor device 1 includes a magnetic scale 2, a head portion 4 in which a magnetoresistive element 3 (see FIG. 3) is disposed, and a main body portion 6 (FIG. 5) connected to the head portion 4 via a cable 5. Reference).
  • the magnetic scale 2 is alternately magnetized with N and S poles in the length direction.
  • a magnetic pole for detecting the reference position of the head portion 4 in the length direction of the magnetic scale 2 is magnetized at a predetermined location of the magnetic scale 2.
  • the magnetic scale 2 is attached to a movable member such as a mounting device, and the head part 4 and the main body 6 are attached to a fixed member such as a mounting device. Further, the magnetoresistive element 3 in the head unit 4 is disposed so as to face the magnetic scale 2, and a predetermined process is performed on a signal output from the magnetoresistive element 3, so that the movable side of the mounting apparatus or the like can be moved. The position and speed of the member are detected.
  • the head unit 4 includes an LED lamp 8 as a light emitter for displaying the state of the magnetic sensor device 1, a substrate 9 on which a terminal of the LED lamp 8 is fixed, a magnetoresistive element
  • substrate 9 are provided with the housing 10 arrange
  • One end side of the cable 5 is drawn into the housing 10.
  • the three directions orthogonal to each other are defined as an X1, Y1, and Z1 directions, respectively.
  • the X1 direction is referred to as “front-rear direction”
  • the Y1 direction is referred to as “left-right direction”
  • the Z1 direction is referred to as “up-down direction”.
  • the housing 10 includes a housing body 11 formed of a conductive metal material such as an aluminum alloy and a cover 12 formed of a conductive metal material such as a steel plate.
  • the casing body 11 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape and is formed in a hollow shape. Moreover, the upper and lower side surfaces of the housing body 11 are open.
  • the cover 12 is formed in a thin plate shape and is fixed to one of the upper and lower side surfaces of the housing body 11 (the lower surface in FIG. 3). The cover 12 is fixed so as to be in contact with the housing body 11 and closes an opening formed on one of the upper and lower side surfaces of the housing body 11 as shown in FIG.
  • the other of the upper and lower side surfaces of the housing body 11 is a sensor surface disposed to face the magnetic scale 2, and the other side in the vertical direction inside the housing body 11 (upper side in FIG. 3).
  • the magnetoresistive element 3 is disposed on the surface.
  • a shield cover 13 made of a thin metal foil having conductivity such as an aluminum foil is fixed to the other of the upper and lower side surfaces of the housing body 11.
  • the shield cover 13 closes an opening formed on the other of the upper and lower side surfaces of the housing body 11, and the magnetoresistive element 3 is covered with the shield cover 13.
  • a conductive adhesive layer is formed on the shield cover 13, and the shield cover 13 is fixed to the housing body 11 via the adhesive layer.
  • the magnetoresistive element 3 is comprised by the magnetoresistive pattern formed in the board
  • an opening 11 a is formed so that visible light emitted from the LED lamp 8 can be seen from the outside of the housing body 11.
  • the opening 11a penetrates one side surface of the housing body 11 in the front-rear direction.
  • One end side of the cable 5 is drawn into the housing 10 from the other side surface in the front-rear direction of the housing body 11.
  • the opening portion 11a includes an LED placement portion 11b in which a part of the LED lamp 8 is placed, a first enlarged diameter portion 11c having a larger inner diameter than the LED placement portion 11b, and a first enlarged diameter portion. It is comprised from the 2nd enlarged diameter part 11d with a bigger internal diameter than 11c, and the 3rd enlarged diameter part 11e with a larger internal diameter than the 2nd enlarged diameter part 11d.
  • the LED arrangement portion 11b, the first enlarged diameter portion 11c, the second enlarged diameter portion 11d, and the third enlarged diameter portion 11e are formed in this order from the inside to the outside of the housing body 11 in the front-rear direction.
  • the inner diameters of the LED placement portion 11b, the first enlarged diameter portion 11c, and the second enlarged diameter portion 11d are constant.
  • the inner diameter of the third enlarged diameter portion 11e is gradually increased toward the outer side in the front-rear direction.
  • the inner diameter of the LED placement portion 11b is slightly larger than the outer diameter of a part of the LED lamp 8 placed in the LED placement portion 11b.
  • the front end side part of the LED lamp 8 is also arrange
  • the substrate 9 is a rigid substrate made of glass epoxy resin or the like. As described above, the terminals of the LED lamps 8 are fixed and electrically connected to the substrate 9. The detailed configuration of the LED lamp 8 will be described later. Further, one end of the cable 5 is fixed and electrically connected to the substrate 9. In addition, one end of the cable 5 is electrically connected to the substrate 14 directly or via the substrate 9.
  • the main body 6 includes a circuit board 17 that processes a signal output from the head 4, an LED lamp 18 as a light emitter for displaying the state of the magnetic sensor device 1, an electronic component mounting device, a machine tool, and the like.
  • a connector 19 for electrically connecting the main body 6 to the body and a housing 20 in which the circuit board 17 and the LED lamp 18 are disposed (accommodated) are provided.
  • the other end side of the cable 5 is drawn into the housing 20.
  • the three directions orthogonal to each other are defined as an X2 direction, a Y2 direction, and a Z2 direction.
  • the X2 direction is referred to as “front-rear direction”
  • the Y2 direction is referred to as “left-right direction”
  • the Z2 direction is referred to as “up-down direction”.
  • the housing 20 is made of a conductive metal material such as an aluminum alloy. Moreover, the housing 20 is comprised by the 1st housing 21 and the 2nd housing 22 which can be divided
  • the housing 20 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape that is flat in the vertical direction, and is formed in a hollow shape.
  • One side surface (the lower surface in FIG. 6) of the first casing 21 in the vertical direction is open, and the second casing 22 is fixed to the first casing 21, thereby closing the opening of the first casing 21.
  • the connector 19 is, for example, a D-sub type connector, and is disposed on one side surface of the housing 20 in the front-rear direction. The other end side of the cable 5 is drawn into the housing 20 from the other side surface in the front-rear direction of the housing 20.
  • an opening 21 a is formed so that visible light emitted from the LED lamp 18 can be seen from the outside of the first casing 21 ( (See FIG. 7).
  • the opening 21a penetrates the other side surface of the first casing 21 in the vertical direction.
  • the opening 21 a has a first LED arrangement portion 21 b where a part of the LED lamp 18 is arranged, and an inner diameter larger than that of the first LED arrangement portion 21 b and a part on the tip side of the LED lamp 18. It is comprised from the 2nd LED arrangement
  • the first LED arrangement portion 21b, the second LED arrangement portion 21c, the first enlarged diameter portion 21d, and the second enlarged diameter portion 21e are formed in this order from the inside to the outside of the first housing 21 in the vertical direction.
  • the inner diameters of the first LED arrangement portion 21b, the second LED arrangement portion 21c, and the second enlarged diameter portion 21e are constant.
  • the inner diameter of the first enlarged-diameter portion 21d is gradually increased toward the outer side in the vertical direction.
  • the inner diameter of the LED placement portion 21b is slightly larger than the outer diameter of a part of the LED lamp 18 placed in the LED placement portion 21b.
  • the tip end portion of the LED lamp 18 is also disposed inside the first enlarged diameter portion 21d.
  • the circuit board 17 is a rigid board formed of glass epoxy resin or the like.
  • the terminal of the LED lamp 18 is fixed and electrically connected to the circuit board 17.
  • a connector 19 is fixed and electrically connected to one end of the circuit board 17 in the front-rear direction, and the other end of the cable 5 is fixed and electrically connected to the other end of the circuit board 17 in the front-rear direction.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of LED lamp 8 shown in FIG. 3 and circuit board 17 and LED lamp 18 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the relative mounting position of the magnetoresistive element 3 with respect to the magnetic scale 2 shown in FIG. 1 and the amplitude V of the Lissajous waveform.
  • the circuit board 17 includes a digital signal processing unit 27 that processes a signal output from the magnetoresistive element 3, a communication driver IC 28 for communicating information with a host device such as a mounting device, a temperature sensor 29, and the like.
  • a host device such as a mounting device, a temperature sensor 29, and the like.
  • the driver IC 28 and the temperature sensor 29 various electronic components are mounted on the circuit board 17.
  • a driver IC 28 is electrically connected to the digital signal processing unit 27, and the digital signal processing unit 27 exchanges information with a host device via the driver IC 28.
  • the temperature sensor 29 and the LED lamps 8 and 18 are electrically connected to the digital signal processing unit 27.
  • the temperature sensor 29 is a thermistor. That is, the temperature sensor 29 is a resistor having a large change in electrical resistance with respect to a change in temperature.
  • the temperature sensor 29 is mounted on the surface of the circuit board 17 on which the digital signal processing unit 27 is mounted.
  • the LED lamps 8 and 18 include a red LED 31 that emits red light and a green LED 32 that emits green light. That is, the LED lamps 8 and 18 are provided with two light emitting elements having different emission colors.
  • the LED lamps 8 and 18 accommodate a red LED 31 and a green LED 32 (more specifically, a light emitting portion of the red LED 31 and a light emitting portion of the green LED 32). 3 and FIG. 6).
  • the cathode terminal of the red LED 31 and the cathode terminal of the green LED 32 are common, and this cathode terminal is grounded.
  • Each of the anode terminal of the red LED 31 and the anode terminal of the green LED 32 is connected to the digital signal processing unit 27.
  • the LED lamps 8 and 18 emit red visible light when only the red LED 31 emits light, emit green visible light when only the green LED 32 emits light, and emit orange visible light when the red LED 31 and the green LED 32 emit light together.
  • the LED lamps 8 and 18 may emit yellow visible light when the red LED 31 and the green LED 32 emit light together.
  • the digital signal processing unit 27 is a digital signal processor (Digital Signal Processor (DSP)).
  • DSP Digital Signal Processor
  • An analog sine wave signal and cosine wave signal (A phase signal and B phase signal) generated based on the output signal from the magnetoresistive element 3 are input to the digital signal processing unit 27.
  • the digital signal processing unit 27 receives a reference position detection signal (Z-phase signal) of the analog head unit 4 generated based on the output signal from the magnetoresistive element 3. Further, the temperature detection signal output from the temperature sensor 29 is input to the digital signal processing unit 27.
  • the digital signal processing unit 27 performs an interpolation operation based on the Lissajous waveform based on the sine wave signal and the cosine wave signal, calculates the position of the movable member such as the mounting apparatus, and information on the calculated position (position information) ) To the host device such as a mounting device via the driver IC 28.
  • the digital signal processing unit 27 of this embodiment is a calculation unit that performs an interpolation calculation based on a sine wave signal and a cosine wave signal. Further, the digital signal processing unit 27 generates driving signals for the LED lamps 8 and 18 based on the sine wave signal, the cosine wave signal, and the temperature detection signal, and outputs them to the LED lamps 8 and 18.
  • the amplitudes of the sine wave signal and the cosine wave signal generated based on the output signal from the magnetoresistive element 3 are the relative distance of the magnetoresistive element 3 with respect to the magnetic scale 2 and the relative distance of the magnetoresistive element 3 with respect to the magnetic scale 2. It fluctuates depending on slant and inclination. That is, the amplitude of the sine wave signal and the cosine wave signal varies depending on the relative mounting position of the magnetoresistive element 3 with respect to the magnetic scale 2.
  • the amplitude V of the Lissajous waveform varies depending on the amplitudes of the sine wave signal and the cosine wave signal.
  • the amplitude V of the Lissajous waveform is shown in FIG. Is in the range of amplitude V2 to amplitude V3.
  • the amplitude V of the Lissajous waveform is shown in FIG. Is in the range of amplitude V2 to amplitude V3.
  • the amplitudes V1 to V4 and the amplitude Vmax are values that increase in this order.
  • the amplitude V of the waveform is in the range of amplitude V1 to amplitude V2, or in the range of amplitude V3 to amplitude V4.
  • the red LED 31 and the green LED 32 emit light together by the driving signal from the digital signal processing unit 27, and the LED lamps 8 and 18 emit orange visible light. Specifically, orange visible light is lit on the LED lamps 8 and 18. That is, the LED lamps 8 and 18 continuously emit orange visible light.
  • the amplitude V of the Lissajous waveform is in the range of amplitude 0 to amplitude V1, or in the range of amplitude V4 to amplitude Vmax, as shown in FIG.
  • the red LED 31 emits light by the driving signal from the digital signal processing unit 27, and the LED lamps 8 and 18 emit red visible light. Specifically, red visible light is lit on the LED lamps 8 and 18. That is, the LED lamps 8 and 18 continuously emit red visible light.
  • the LED lamps 8 and 18 emit visible light according to the amplitude V of the Lissajous waveform (that is, according to the amplitudes of the sine wave signal and the cosine wave signal). That is, the LED lamps 8 and 18 emit visible light according to the relative mounting position of the magnetoresistive element 3 with respect to the magnetic scale 2. Specifically, in the LED lamps 8 and 18, green, orange or red visible light is lit according to the amplitude V of the Lissajous waveform.
  • a red signal is generated by a driving signal from the digital signal processing unit 27.
  • the LED 31 emits light
  • the LED lamps 8 and 18 emit red visible light. Specifically, red visible light blinks in the LED lamps 8 and 18. That is, the LED lamps 8 and 18 emit red visible light intermittently.
  • the LED lamps 8 and 18 are visible light having a mode different from visible light (visible light to be lit) according to the amplitude V of the Lissajous waveform. (Flashing visible light).
  • the digital signal processing unit 27 stops outputting position information to a host device such as a mounting device.
  • Whether or not the temperature detected by the temperature sensor 29 exceeds a predetermined allowable temperature depends on whether the level Vth of the temperature detection signal output from the temperature sensor 29 is a predetermined threshold value (first threshold value) in the digital signal processing unit 27. It is determined by determining whether or not Vth2 is exceeded. Further, in the digital signal processing unit 27, whether or not the level Vth of the temperature detection signal output from the temperature sensor 29 exceeds a threshold value (second threshold value) Vth1 lower than the first threshold value Vth2 (that is, detected by the temperature sensor 29).
  • first threshold value a predetermined threshold value in the digital signal processing unit 27. It is determined by determining whether or not Vth2 is exceeded. Further, in the digital signal processing unit 27, whether or not the level Vth of the temperature detection signal output from the temperature sensor 29 exceeds a threshold value (second threshold value) Vth1 lower than the first threshold value Vth2 (that is, detected by the temperature sensor 29).
  • the digital signal processing unit 27 An alarm (temperature abnormal alarm) is output to a host device such as a mounting device via the IC 28.
  • the temperature detected by the temperature sensor 29 is a first temperature that is a temperature at a predetermined location of the magnetic sensor device 1.
  • the digital signal processing unit 27 when a processing abnormality occurs in the digital signal processing unit 27 (specifically, when a watchdog error described later occurs), only the red LED 31 emits light by a driving signal from the digital signal processing unit 27. Then, the LED lamps 8 and 18 emit red visible light. Specifically, red visible light blinks in the LED lamps 8 and 18. That is, the LED lamps 8 and 18 emit red visible light intermittently. As described above, when processing abnormality occurs in the digital signal processing unit 27, the LED lamps 8 and 18 display visible light (flashing visible light) in the same manner as when the temperature detected by the temperature sensor 29 exceeds the allowable temperature. ). Further, when a watchdog error described later occurs, the digital signal processing unit 27 stops outputting position information to a host device such as a mounting device.
  • a host device such as a mounting device.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a control flow of the magnetic sensor device 1 shown in FIG.
  • the magnetic sensor device 1 configured as described above is controlled as follows, for example. That is, first, the digital signal processing unit 27 does not complete processing in steps S2 to S10 described below within a certain period (that is, the watchdog error of the digital signal processing unit 27 has a predetermined period within a certain period). It is determined whether or not a watchdog error that does not receive a signal has occurred (step S1). If no watchdog error has occurred in step S1, the digital signal processing unit 27 acquires the digital values of the input sine wave signal, cosine wave signal, and temperature detection signal (step S2). The amplitude V of the Lissajous waveform is calculated from the digital values of the sine wave signal and cosine wave signal (step S3).
  • the digital signal processing unit 27 compares the amplitude V of the Lissajous waveform with the amplitudes V1 to V4, and if the amplitude V of the Lissajous waveform is within the range of the amplitude V2 to the amplitude V3 (that is, “No” in step S4). "And if" Yes "in step S5), the LED lamps 8 and 18 are lit in green, and then interpolation is performed (step S6).
  • the digital signal processing unit 27 also determines that the amplitude V of the Lissajous waveform is within the range of the amplitude V1 to the amplitude V2 or within the range of the amplitude V3 to the amplitude V4 (that is, “No” in steps S4 and S5). If the LED lamps 8 and 18 are lit in orange, the process proceeds to step S6. Further, the digital signal processing unit 27, if the amplitude V of the Lissajous waveform is in the range of amplitude 0 to amplitude V1, or in the range of amplitude V4 to amplitude Vmax (that is, if “Yes” in step S4). Then, the LED lamps 8 and 18 are turned on in red, and the process proceeds to step S6.
  • step S6 the digital signal processing unit 27 updates the stored position information (step S7). Thereafter, the digital signal processing unit 27 determines whether or not the level Vth of the temperature detection signal exceeds the first threshold value Vth2 (step S8). In step S8, when the level Vth of the temperature detection signal does not exceed the first threshold value Vth2, the digital signal processing unit 27 determines whether or not the level Vth of the temperature detection signal exceeds the second threshold value Vth1. (Step S9).
  • step S9 when the level Vth of the temperature detection signal does not exceed the second threshold value Vth1, the digital signal processing unit 27 communicates with the host device such as the mounting device via the driver IC 28 to obtain the position information.
  • the data is output to the host device (step S10), and the process returns to step S1.
  • the digital signal processing unit 27 updates the alarm information (step S11), and then proceeds to step S10.
  • An abnormal alarm is output to the host device together with the position information.
  • step S8 when the level Vth of the temperature detection signal exceeds the first threshold value Vth2, the digital signal processing unit 27 causes the LED lamps 8 and 18 to blink red (step S12).
  • step S1 even when a watchdog error has occurred, the digital signal processing unit 27 causes the LED lamps 8 and 18 to blink red (step S13).
  • steps S12 and S13 are an infinite loop process and are continued until a predetermined action is taken.
  • the digital signal processing unit 27 detects positional information to a higher-level device such as a mounting device until a predetermined measure is taken. Stop the output of.
  • the three processes of comparison between the temperature detection signal level Vth and the temperature detection signal level Vth are performed in this order, but these three processes may be performed in any order.
  • the digital signal processing unit 27 does not operate normally and there is a possibility that the magnetic sensor device 1 may detect an incorrect position.
  • a watchdog error occurs. Since the red visible light blinks with the LED lamps 8 and 18, it is possible to notify the user that there is a possibility that the magnetic sensor device 1 may perform erroneous position detection. Therefore, in this embodiment, a user who knows that there is a risk of erroneous position detection performed by the magnetic sensor device 1 can prevent a runaway of a host device such as a mounting device by performing a predetermined measure. Become.
  • the digital signal processing unit 27 when the temperature detected by the temperature sensor 29 exceeds a predetermined allowable temperature or when a watchdog error occurs, the digital signal processing unit 27 is connected to a host device such as a mounting device until a predetermined action is taken. Since the output of the position information to is stopped, it is possible to prevent erroneous position information from being input to the host device. Therefore, in this embodiment, it is possible to reliably prevent the host device from running away.
  • the configuration of the magnetic sensor device 1 can be simplified even if the host device can be prevented from running away.
  • the digital signal processing unit 27 determines whether or not the temperature detected by the temperature sensor 29 mounted on the circuit board 17 exceeds the allowable temperature. Therefore, in this embodiment, it is possible to accurately determine whether or not the digital signal processing unit 27, the driver IC 28, and other various electronic components mounted on the circuit board 17 are used in a high temperature environment that exceeds the allowable temperature. It becomes possible.
  • the LED lamp 8 is provided in the head portion 4 and the LED lamp 18 is provided in the main body portion 6. Therefore, in this embodiment, even if one of the LED lamp 8 and the LED lamp 18 is installed in a place where it is difficult to see, the relative mounting position of the magnetoresistive element 3 with respect to the magnetic scale 2 by the other of the LED lamp 8 or the LED lamp 18 The ambient temperature of the circuit board 17 can be confirmed.
  • the red LED 31 and the green LED 32 are accommodated in a common case 33. Therefore, in this embodiment, even if the LED lamps 8 and 18 include two LEDs, the red LED 31 and the green LED 32, the LED lamps 8 and 18 can be downsized. Moreover, since the red LED 31 and the green LED 32 are accommodated in the common case 33 and the red LED 31 and the green LED 32 are arranged at close positions, the red LED 31 and the green LED 32 are caused to emit light individually or simultaneously. Thus, three colors of visible light can be generated from the LED lamps 8 and 18. Therefore, in this embodiment, the LED lamps 8 and 18 can display various states of the magnetic sensor device 1.
  • the temperature sensor 29 is mounted on the circuit board 17.
  • the temperature sensor 29 may be attached to a part of the main body 6 other than the circuit board 17 or may be attached to the head part 4.
  • the amplitude of the sine wave signal and the cosine wave signal generated based on the output signal from the magnetoresistive element 3 decreases, and as a result, the amplitude V of the Lissajous waveform decreases. Therefore, when the ambient temperature of the head unit 4 is detected and this temperature exceeds a predetermined allowable temperature, red visible light is blinked by the LED lamps 8 and 18, based on the amplitude V of the Lissajous waveform.
  • the ambient temperature of the head unit 4 may be detected.
  • the configuration of the magnetic sensor device 1 can be simplified.
  • the ambient temperature of the head unit 4 detected based on the amplitude V of the Lissajous waveform is a first temperature that is a temperature at a predetermined location of the magnetic sensor device 1.
  • green, orange or red visible light is lit by the LED lamps 8 and 18 according to the amplitude V of the Lissajous waveform, and the temperature detected by the temperature sensor 29 exceeds the allowable temperature, and When a watchdog error occurs, red visible light is blinking on the LED lamps 8 and 18.
  • red visible light may be lit by the LED lamps 8 and 18.
  • the relative mounting position of the magnetoresistive element 3 with respect to the magnetic scale 2 is displayed by turning on the green, orange or red visible light in the LED lamps 8 and 18, and the red visible light in the LED lamps 8 and 18 is displayed.
  • Blinking indicates that the temperature detected by the temperature sensor 29 has exceeded the allowable temperature and that a watchdog error has occurred.
  • the blinking of green visible light in the LED lamps 8 and 18 and orange Other states of the magnetic sensor device 1 may be displayed using blinking of visible light.
  • the state of EEPROM Electrical Erasable Programmable Read-Only Memory included in the digital signal processing unit 27, the detection speed (response frequency) of the magnetic sensor device 1, and the offset voltage level of the sine wave signal and cosine wave signal, etc.
  • EEPROM Electrical Erasable Programmable Read-Only Memory
  • the detection speed response frequency
  • the offset voltage level of the sine wave signal and cosine wave signal etc.
  • the red LED 31 and the green LED 32 are accommodated in the common case 33.
  • the red LED 31 and the green LED 32 may be accommodated in individual cases. That is, the LED lamps 8 and 18 may be configured by the two separated red LEDs 31 and green LEDs 32. Similarly to the LED lamp disclosed in Patent Document 1, the LED lamps 8 and 18 emit green light when a forward bias is applied, and emit red light when a reverse bias is applied. It may be configured to emit orange light when the direction is switched in a short time.
  • the LED lamps 8 and 18 include the red LED 31 and the green LED 32.
  • the LED lamps 8 and 18 may include LEDs that emit light other than red and green instead of the red LED 31 or the green LED 32.
  • the LED lamps 8 and 18 may include a blue LED instead of the red LED 31 or the green LED 32.
  • the LED lamps 8 and 18 may include one or two or more LEDs that emit light other than red and green.
  • the LED lamps 8 and 18 may include a blue LED in addition to the red LED 31 and the green LED 32. In this case, since it is possible to generate visible light of seven colors with the LED lamps 8 and 18 using the red LED 31, the green LED 32, and the blue LED, the magnetic sensor is used with the LED lamps 8 and 18. Various states of the device 1 can be displayed.
  • both the head portion 4 and the main body portion 6 include the LED lamps 8 and 18.
  • only one of the head unit 4 and the main body unit 6 may include the LED lamps 8 and 18.
  • the head part 4 and the main-body part 6 may be formed integrally. That is, the head portion in which the magnetoresistive element 3 is disposed may be a head portion with a main body portion.
  • the magnetic sensor device 1 only needs to include either the LED lamp 8 or the LED lamp 18.
  • the main body 6 includes the connector 19 for electrically connecting the main body 6 to a mounting device or the like.
  • the connector having the connector 19 is connected to the main body via a predetermined cable. 6 may be connected. That is, the connector part having the connector 19 and the main body part 6 may be formed separately.
  • the magnetic sensor device 1 includes the LED lamps 8 and 18 as light emitters that emit visible light corresponding to the amplitude V of the Lissajous waveform.
  • the magnetic sensor device 1 has the amplitude V of the Lissajous waveform.
  • a light emitter other than the LED lamps 8 and 18 may be provided as a light emitter that emits the corresponding visible light.
  • the magnetic sensor device 1 is a magnetic linear encoder, but the magnetic sensor device to which the configuration of the present invention is applied may be a magnetic rotary encoder.
  • the opening 11a formed in the housing body 11 may be closed by a cover member.
  • the cover member is formed in a disk shape, and is attached to the second enlarged diameter portion 11d so as to close the opening portion 11a.
  • the cover member is fixed to the step surface in a state where the cover member is in contact with the step surface between the first enlarged diameter portion 11c and the second enlarged diameter portion 11d.
  • This cover member is a film in which an ITO film is vapor-deposited on a resin film made of a transparent resin, and has a visible light transmission property that transmits visible light, a visible light diffusion property that diffuses visible light, and conductivity. is doing.
  • the cover member is a film in which an ITO film is deposited on a transparent resin film made of PET (Polyethylene Terephthalate).
  • the resin film which comprises a cover member is a light-diffusion film to which light is multi-refracted with special particle
  • the surface on which the ITO film is deposited is in contact with the stepped surface between the first enlarged diameter portion 11c and the second enlarged diameter portion 11d, and conduction can be established between the housing body 11 and the cover member. Thus, it is attached to the second enlarged diameter portion 11d.
  • the visible light transmittance of the cover member is 60% or more, and the surface resistance value of the surface of the cover member on which the ITO film is deposited is 500 ⁇ or less. Specifically, the visible light transmittance of the cover member is 85%, and the surface resistance value of the surface of the cover member on which the ITO film is deposited is 20 ⁇ .
  • the opening 21a formed in the first housing 21 may be closed by a cover member.
  • the cover member is formed in a disk shape, and is attached to the second enlarged diameter portion 21e so as to close the opening portion 21a.
  • the cover member is being fixed to this level
  • This cover member is a film in which an ITO film is vapor-deposited on a transparent resin film, and has a visible light transmission property that transmits visible light, a visible light diffusion property that diffuses visible light, and conductivity. .
  • the cover member is a film obtained by depositing an ITO film on a transparent resin film made of PET.
  • the resin film which comprises a cover member is a light-diffusion film to which light is multi-refracted with special particle
  • the surface on which the ITO film is deposited contacts the step surface between the first enlarged diameter portion 21d and the second enlarged diameter portion 21e, and conduction is established between the first casing 21 and the cover member. It is attached to the 2nd enlarged diameter part 21e so that it can take.
  • the visible light transmittance of the cover member is 60% or more, and the surface resistance value of the surface of the cover member on which the ITO film is deposited is 500 ⁇ or less. Specifically, the visible light transmittance of the cover member is 85%, and the surface resistance value of the surface of the cover member on which the ITO film is deposited is 20 ⁇ .

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Abstract

 高温環境下で使用されても、取り付けられる工作機械や実装装置等の暴走を防止することが可能で、かつ、構成を簡素化することが可能な磁気センサ装置を提供する。具体的には、磁気抵抗素子3を備える磁気センサ装置は、磁気抵抗素子3からの出力信号に基づいて生成される正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光を発する発光体8、18を備えている。発光体8、18は、磁気センサ装置の所定箇所の温度である第1温度が所定の許容温度を超えると、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光と異なる態様の可視光を発する。

Description

磁気センサ装置
 本発明は、磁気抵抗素子を有する磁気センサ装置に関する。
 従来、工作機械等においてその可動部の位置検出等を行うための磁気センサ装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の磁気センサ装置は、読取りヘッドと磁気スケールとを備えている。読取りヘッドは、磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子が内部に配置されるハウジングとを備えており、この磁気センサ装置では、磁気抵抗素子からの出力信号に基づいて正弦波信号および余弦波信号が生成される。ハウジングには、LEDランプが取り付けられている。LEDランプは、その一部がハウジングの外部に突出するように、ハウジングに取り付けられている。また、このLEDランプは、LEDランプを構成するLEDに順方向バイアスがかけられると緑色に発光し、LEDに逆方向バイアスがかけられると赤色に発光し、LEDにかけられるバイアスの方向が短時間で切り替えられると黄色に発光する。
 磁気抵抗素子からの出力信号に基づいて生成される正弦波信号および余弦波信号の振幅は、磁気スケールと磁気抵抗素子との相対距離や、磁気スケールに対する磁気抵抗素子の相対的なずれや傾きによって変動する。すなわち、正弦波信号および余弦波信号の振幅は、磁気スケールに対する磁気抵抗素子の相対取付位置によって変動する。また、正弦波信号および余弦波信号に基づいて、リサージュ波形を得ることができるが、このリサージュ波形の振幅は、正弦波信号および余弦波信号の振幅によって変動する。
 特許文献1に記載の磁気センサ装置では、可動部の適切な位置検出等を行うことが可能な位置に磁気抵抗素子および磁気スケールが取り付けられ、正弦波信号および余弦波信号に基づいて適切なリサージュ波形が形成されるときには、LEDランプは緑色の可視光を発する。一方、可動部の適切な位置検出等を行うことが困難な位置に磁気抵抗素子および磁気スケールが取り付けられて、不適切なリサージュ波形が形成されるときには、LEDランプは赤色の可視光を発する。
 そのため、この磁気センサ装置の場合、工作機械等に読取りヘッドを取り付ける際に、LEDランプから発せられる光を確認しながら読取りヘッドの取付位置が調整されて、LEDランプが緑色の光を発する位置で読取りヘッドが工作機械等に取り付けられる。LEDランプが緑色の光を発する位置で読取りヘッドが取り付けられると、正弦波信号および余弦波信号に基づいて適切なリサージュ波形が形成され、可動部の適切な位置検出等を行うことが可能になる。
特開平5-133732号公報
 近年、磁気センサ装置は、様々な環境で使用されるようになってきている。たとえば、高温環境下で磁気センサ装置が使用される場合がある。磁気センサ装置を構成する各種の電子部品の許容温度を超える高温環境下で磁気センサ装置が使用されると、電子部品が適切に動作せず、あるいは、電子部品が破壊されて、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われるおそれがある。また、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われると、磁気センサ装置が取り付けられる工作機械等が暴走して、重大な事故に繋がるおそれがある。
 そこで、本発明の課題は、高温環境下で使用されても、取り付けられる工作機械や実装装置等の暴走を防止することが可能で、かつ、構成を簡素化することが可能な磁気センサ装置を提供することにある。
 上記の課題を解決するため、本発明の磁気センサ装置は、磁気抵抗素子を備える磁気センサ装置において、磁気抵抗素子からの出力信号に基づいて生成される正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光を発する発光体を備え、発光体は、磁気センサ装置の所定箇所の温度である第1温度が所定の許容温度を超えると、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光と異なる態様の可視光を発することを特徴とする。
 本発明において、発光体では、たとえば、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じて、可視光が点灯し、第1温度が許容温度を超えると、可視光が点滅する。
 本発明の磁気センサ装置では、発光体は、磁気センサ装置の所定箇所の温度である第1温度が所定の許容温度を超えると、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光と異なる態様の可視光を発する。すなわち、本発明では、第1温度が許容温度を超えると、発光体は、磁気スケールに対する磁気抵抗素子の相対取付位置に応じた可視光と異なる態様の可視光を発する。そのため、磁気センサ装置を構成する各種の電子部品の許容温度を超える高温環境下で磁気センサ装置が使用された場合に、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光と異なる態様の可視光を発光体から発生させて、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われるおそれがあることをユーザに知らせることが可能になる。したがって、本発明では、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われるおそれがあることを知ったユーザが所定の処置を行うことで、磁気センサ装置が取り付けられる工作機械や実装装置等の暴走を防止することが可能になる。
 また、本発明では、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光を発する発光体(すなわち、磁気スケールに対する磁気抵抗素子の相対取付位置に応じた可視光を発する発光体)を用いて、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われるおそれがあることをユーザに知らせることが可能であるため、誤った位置検出が行われるおそれがあることを知らせるための手段を磁気センサ装置に別途、設ける必要がない。したがって、本発明では、磁気センサ装置が取り付けられる工作機械や実装装置等の暴走を防止することが可能であっても、磁気センサ装置の構成を簡素化することが可能になる。
 本発明において、発光体では、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じて、緑色、赤色または橙色の可視光が点灯し、第1温度が許容温度を超えると、赤色の可視光が点滅することが好ましい。この場合には、第1温度が許容温度を超えると、赤色の可視光が点滅するため、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われるおそれがあることにユーザが気づきやすくなる。
 本発明において、磁気センサ装置は、正弦波信号および余弦波信号に基づく内挿演算を行う演算部が実装される回路基板と、回路基板に実装される温度センサとを備え、温度センサによって、第1温度が検出されることが好ましい。このように構成すると、回路基板に実装される温度センサによって、回路基板に実装される各種の電子部品の許容温度を超える高温環境下で磁気センサ装置が使用されているか否かを精度良く判別することが可能になる。
 本発明において、磁気センサ装置は、所定の上位装置に取り付けられ、第1温度が許容温度を超えると、正弦波信号および余弦波信号に基づいて算出される位置情報の、上位装置への出力を停止することが好ましい。このように構成すると、誤った位置情報が上位装置に入力されるのを防止することが可能になる。したがって、磁気センサ装置が取り付けられる工作機械や実装装置等の暴走を効果的に防止することが可能になる。
 本発明において、磁気センサ装置は、たとえば、磁気抵抗素子が内部に配置されるヘッド部と、正弦波信号および余弦波信号に基づく内挿演算を行う演算部が実装される回路基板を有しケーブルを介してヘッド部に接続される本体部とを備え、ヘッド部および本体部の少なくともいずれか一方は、発光体を備えている。この場合には、ヘッド部および本体部の両方が発光体を備えていることが好ましい。ヘッド部および本体部の両方が発光体を備えていると、仮にヘッド部または本体部の一方の発光体が見えにくい場所に設置されても、ヘッド部または本体部の他方の発光体によって、磁気センサ装置の状態を確認することが可能になる。
 本発明において、磁気センサ装置は、正弦波信号および余弦波信号に基づいて内挿演算を行う演算部を備え、発光体は、演算部で処理異常が発生すると、第1温度が許容温度を超えたときと同様の態様の可視光を発することが好ましい。内挿演算を行う演算部で処理異常が発生すると、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われるおそれがあるため、このように構成すると、演算部で処理異常が発生した場合に、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光と異なる態様の可視光を発光体から発生させて、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われるおそれがあることをユーザに知らせることが可能になる。したがって、磁気センサ装置で誤った位置検出が行われるおそれがあることを知ったユーザが所定の処置を行うことで、磁気センサ装置が取り付けられる工作機械や実装装置等の暴走を防止することが可能になる。
 本発明において、発光体は、発光色の異なる複数の発光素子と、複数の発光素子が収容される1個のケースとを備えることが好ましい。このように構成すると、複数の発光素子が共通のケースに収容されるため、発光体を小型化することが可能になる。また、このように構成すると、たとえば、発光体が2個の発光素子を備えている場合には、ケース内で2個の発光素子同士を近くに配置することが可能になるため、2個の発光素子を個別に、または、同時に発光させることで、発光体によって3色の可視光を発生させることが可能になる。また、このように構成すると、たとえば、発光体が3個の発光素子を備えている場合には、ケース内で3個の発光素子同士を近くに配置することが可能になるため、3個の発光素子を個別に、または、同時に、あるいは、3個の発光素子のうちの任意に選択される2個の発光素子を同時に発光させることで、発光体によって7色の可視光を発生させることが可能になる。
 また、この場合には、たとえば、発光体は、発光素子として、赤色に発光する赤色LED(Light Emitting Diode)と緑色に発光する緑色LEDとを備え、赤色LEDのみが発光すると赤色の可視光を発し、緑色LEDのみが発光すると緑色の可視光を発し、赤色LEDおよび緑色LEDが発光すると橙色の可視光を発する。このように構成すると、2個の発光素子を用いて、発光体で3色の可視光を発生させることが可能になる。
 以上のように、本発明では、磁気センサ装置が高温環境下で使用されても、磁気センサ装置が取り付けられる工作機械や実装装置等の暴走を防止することが可能になる。また、本発明では、磁気センサ装置が取り付けられる工作機械や実装装置等の暴走を防止することが可能であっても、磁気センサ装置の構成を簡素化することが可能になる。
本発明の実施の形態にかかる磁気センサ装置の一部の斜視図である。 図1に示すヘッド部を底面側から示す斜視図である。 図2に示すヘッド部の断面図である。 図3のE部の拡大図である。 図1に示す磁気センサ装置を構成する本体部の平面図である。 図5に示す本体部の断面図である。 図6のF部の拡大図である。 図3に示すLEDランプおよび図6に示す回路基板およびLEDランプの構成を説明するための図である。 図1に示す磁気スケールに対する磁気抵抗素子の相対取付位置とリサージュ波形の振幅との関係を説明するための図である。 図1に示す磁気センサ装置の制御フローの一例を示すフローチャートである。
 1 磁気センサ装置
 3 磁気抵抗素子
 4 ヘッド部
 5 ケーブル
 6 本体部
 8、18 LEDランプ(発光体)
 17 回路基板
 27 デジタル信号処理部(演算部)
 29 温度センサ
 31 赤色LED(発光素子)
 32 緑色LED(発光素子)
 33 ケース
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
 (磁気センサ装置の全体構成)
 図1は、本発明の実施の形態にかかる磁気センサ装置1の一部の斜視図である。図2は、図1に示すヘッド部4を底面側から示す斜視図である。図3は、図2に示すヘッド部4の断面図である。図4は、図3のE部の拡大図である。図5は、図1に示す磁気センサ装置1を構成する本体部6の平面図である。図6は、図5に示す本体部6の断面図である。図7は、図6のF部の拡大図である。
 本形態の磁気センサ装置1は、電子部品の実装装置や工作機械等においてその可動側の部材の位置や速度を検出するための磁気式リニアエンコーダであり、実装装置や工作機械等の上位装置に取り付けられて使用される。この磁気センサ装置1は、磁気スケール2と、磁気抵抗素子3(図3参照)が内部に配置されるヘッド部4と、ケーブル5を介してヘッド部4に接続される本体部6(図5参照)とを備えている。磁気スケール2には、その長さ方向において、N極とS極とが交互に着磁されている。また、磁気スケール2の所定の箇所には、磁気スケール2の長さ方向におけるヘッド部4の基準位置を検出するための磁極が着磁されている。
 磁気センサ装置1では、たとえば、実装装置等の可動側の部材に磁気スケール2が取り付けられ、実装装置等の固定側の部材にヘッド部4および本体部6が取り付けられる。また、磁気スケール2に対向するようにヘッド部4内の磁気抵抗素子3が配置されており、磁気抵抗素子3から出力される信号に所定の処理を行うことで、実装装置等の可動側の部材の位置や速度が検出される。
 ヘッド部4は、上述の磁気抵抗素子3に加えて、磁気センサ装置1の状態を表示するための発光体としてのLEDランプ8と、LEDランプ8の端子が固定される基板9と、磁気抵抗素子3、LEDランプ8および基板9が内部に配置される(収容される)筺体10とを備えている。ケーブル5の一端側は、筺体10の中に引き込まれている。なお、以下のヘッド部4の説明では、図2、図3に示すように、互いに直交する3方向のそれぞれをX1方向、Y1方向およびZ1方向とする。また、X1方向を「前後方向」、Y1方向を「左右方向」、Z1方向を「上下方向」とする。
 筺体10は、アルミニウム合金等の導電性を有する金属材料で形成される筺体本体11と、鋼板等の導電性を有する金属材料で形成されるカバー12とによって構成されている。筺体本体11は、略直方体状に形成されるとともに、中空状に形成されている。また、筺体本体11の上下両側面は、開口している。カバー12は、薄板状に形成され、筺体本体11の上下両側面の一方(図3の下面)に固定されている。このカバー12は、筺体本体11に接触するように固定されており、図1に示すように、筺体本体11の上下両側面の一方に形成される開口を塞いでいる。
 筺体本体11の上下両側面の他方(図3の上面)は、磁気スケール2に対向配置されるセンサ面となっており、筺体本体11の内部の、上下方向の他方側(図3の上側)に磁気抵抗素子3が配置されている。筺体本体11の上下両側面の他方には、アルミニウム箔等の導電性を有する薄い金属箔からなるシールドカバー13が固定されている。シールドカバー13は、筺体本体11の上下両側面の他方に形成される開口を塞いでおり、磁気抵抗素子3は、シールドカバー13によって覆われている。シールドカバー13には、導電性の粘着層が形成されており、この粘着層を介して、シールドカバー13が筺体本体11に固定されている。なお、磁気抵抗素子3は、たとえば、シリコンやセラミックス等で形成された剛性基板である基板14に形成される磁気抵抗パターンによって構成されている。
 筺体本体11の前後方向の一方の側面には、LEDランプ8から発せられる可視光が筺体本体11の外部から見えるように開口する開口部11aが形成されている。開口部11aは、筺体本体11の前後方向の一方の側面を貫通している。また、ケーブル5の一端側は、筺体本体11の前後方向の他方の側面から筺体10の内部に引き込まれている。
 開口部11aは、図4に示すように、LEDランプ8の一部が配置されるLED配置部11bと、LED配置部11bよりも内径の大きな第1拡径部11cと、第1拡径部11cよりも内径の大きな第2拡径部11dと、第2拡径部11dよりも内径の大きな第3拡径部11eとから構成されている。LED配置部11b、第1拡径部11c、第2拡径部11dおよび第3拡径部11eは、前後方向において、筺体本体11の内側から外側に向かってこの順番に形成されている。LED配置部11b、第1拡径部11cおよび第2拡径部11dの内径は、一定となっている。一方、第3拡径部11eの内径は、前後方向の外側に向かうにしたがって、次第に大きくなっている。また、LED配置部11bの内径は、LED配置部11bに配置されるLEDランプ8の一部の外径よりもわずかに大きくなっている。なお、LEDランプ8の先端側部分は、第1拡径部11cの内部にも配置されている。
 基板9は、ガラスエポキシ樹脂等で形成された剛性基板である。基板9には、上述のようにLEDランプ8の端子が固定されて、電気的に接続されている。LEDランプ8の詳細な構成については後述する。また、基板9には、ケーブル5の一端が固定されて、電気的に接続されている。また、基板14には、ケーブル5の一端が、直接、あるいは、基板9を介して電気的に接続されている。
 本体部6は、ヘッド部4から出力される信号を処理する回路基板17と、磁気センサ装置1の状態を表示するための発光体としてのLEDランプ18と、電子部品の実装装置や工作機械等へ本体部6を電気的に接続するためのコネクタ19と、回路基板17およびLEDランプ18が内部に配置される(収容される)筺体20とを備えている。ケーブル5の他端側は、筺体20の中に引き込まれている。なお、以下の本体部6の説明では、図5、図6に示すように、互いに直交する3方向のそれぞれをX2方向、Y2方向およびZ2方向とする。また、X2方向を「前後方向」、Y2方向を「左右方向」、Z2方向を「上下方向」とする。
 筺体20は、アルミニウム合金等の導電性を有する金属材料によって形成されている。また、筺体20は、上下方向に分割可能な第1筺体21と第2筺体22とによって構成されている。筺体20は、上下方向に扁平な略直方体状に形成されるとともに、中空状に形成されている。第1筺体21の上下方向の一方の側面(図6の下面)は開口しており、第2筺体22が第1筺体21に固定されることで、第1筺体21の開口が塞がれている。コネクタ19は、たとえば、D-sub型コネクタであり、筺体20の前後方向の一方の側面に配置されている。また、ケーブル5の他端側は、筺体20の前後方向の他方の側面から筺体20の内部に引き込まれている。
 第1筺体21の上下方向の他方の側面(図6の上面)には、LEDランプ18から発せられる可視光が第1筺体21の外部から見えるように開口する開口部21aが形成されている(図7参照)。開口部21aは、第1筺体21の上下方向の他方の側面を貫通している。
 開口部21aは、図7に示すように、LEDランプ18の一部が配置される第1LED配置部21bと、第1LED配置部21bよりも内径が大きくかつLEDランプ18の先端側の一部が配置される第2LED配置部21cと、第2LED配置部21cよりも内径の大きな第1拡径部21dと、第1拡径部21dよりも内径の大きな第2拡径部21eとから構成されている。第1LED配置部21b、第2LED配置部21c、第1拡径部21dおよび第2拡径部21eは、上下方向において、第1筺体21の内側から外側に向かってこの順番に形成されている。第1LED配置部21b、第2LED配置部21cおよび第2拡径部21eの内径は、一定となっている。一方、第1拡径部21dの内径は、上下方向の外側に向かうにしたがって、次第に大きくなっている。また、LED配置部21bの内径は、LED配置部21bに配置されるLEDランプ18の一部の外径よりもわずかに大きくなっている。なお、LEDランプ18の先端側部分は、第1拡径部21dの内部にも配置されている。
 回路基板17は、ガラスエポキシ樹脂等で形成された剛性基板である。回路基板17には、LEDランプ18の端子が固定されて、電気的に接続されている。前後方向における回路基板17の一端には、コネクタ19が固定されて、電気的に接続され、前後方向における回路基板17の他端には、ケーブル5の他端が固定されて、電気的に接続されている。回路基板17およびLEDランプ18の詳細な構成については後述する。
 (回路基板およびLEDランプの構成)
 図8は、図3に示すLEDランプ8および図6に示す回路基板17およびLEDランプ18の構成を説明するための図である。図9は、図1に示す磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対取付位置とリサージュ波形の振幅Vとの関係を説明するための図である。
 回路基板17には、磁気抵抗素子3から出力される信号を処理するデジタル信号処理部27と、実装装置等の上位装置と情報の通信を行うための通信用のドライバIC28と、温度センサ29とが実装されている。また、回路基板17には、デジタル信号処理部27、ドライバIC28および温度センサ29以外にも各種の電子部品が実装されている。デジタル信号処理部27には、ドライバIC28が電気的に接続されており、デジタル信号処理部27は、ドライバIC28を介して上位装置と情報のやりとりを行う。また、デジタル信号処理部27には、温度センサ29と、LEDランプ8、18とが電気的に接続されている。温度センサ29は、サーミスタである。すなわち、温度センサ29は、温度変化に対する電気抵抗の変化が大きな抵抗体である。なお、温度センサ29は、回路基板17の、デジタル信号処理部27が実装された面に実装されている。
 LEDランプ8、18は、赤色に発光する赤色LED31と、緑色に発光する緑色LED32とを備えている。すなわち、LEDランプ8、18は、発光色の異なる2個の発光素子を備えている。また、LEDランプ8、18は、赤色LED31と緑色LED32とが収容される(より具体的には、赤色LED31の発光部分と緑色LED32の発光部分とが収容される)1個のケース33(図3、図6参照)を備えている。赤色LED31のカソード端子と緑色LED32のカソード端子とは共通であり、このカソード端子は接地されている。赤色LED31のアノード端子および緑色LED32のアノード端子のそれぞれは、デジタル信号処理部27に接続されている。
 LEDランプ8、18は、赤色LED31のみが発光すると赤色の可視光を発し、緑色LED32のみが発光すると緑色の可視光を発し、赤色LED31および緑色LED32が一緒に発光すると橙色の可視光を発する。なお、LEDランプ8、18は、赤色LED31および緑色LED32が一緒に発光したときに黄色の可視光を発しても良い。
 デジタル信号処理部27は、デジタルシグナルプロセッサ(Digital Signal Processor(DSP))である。デジタル信号処理部27には、磁気抵抗素子3からの出力信号に基づいて生成されるアナログ状の正弦波信号および余弦波信号(A相信号およびB相信号)が入力される。また、デジタル信号処理部27には、磁気抵抗素子3からの出力信号に基づいて生成されるアナログ状のヘッド部4の基準位置検出信号(Z相信号)が入力される。また、デジタル信号処理部27には、温度センサ29から出力される温度検出信号が入力される。
 デジタル信号処理部27は、正弦波信号および余弦波信号に基づくリサージュ波形に基づき内挿演算を行って、実装装置等の可動側の部材の位置を算出し、算出された位置の情報(位置情報)をドライバIC28を介して実装装置等の上位装置へ出力する。本形態のデジタル信号処理部27は、正弦波信号および余弦波信号に基づく内挿演算を行う演算部である。また、デジタル信号処理部27は、正弦波信号、余弦波信号および温度検出信号に基づいて、LEDランプ8、18の駆動用信号を生成して、LEDランプ8、18に向かって出力する。
 磁気抵抗素子3からの出力信号に基づいて生成される正弦波信号および余弦波信号の振幅は、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対距離、および、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対的なずれや傾きによって変動する。すなわち、正弦波信号および余弦波信号の振幅は、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対取付位置によって変動する。また、リサージュ波形の振幅Vは、正弦波信号および余弦波信号の振幅によって変動する。
 本形態では、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対取付位置が、磁気センサ装置1による適切な位置検出が可能な推奨取付範囲内にあるときには、図9に示すように、リサージュ波形の振幅Vは、振幅V2~振幅V3の範囲内となる。このときには、デジタル信号処理部27からの駆動用信号によって、緑色LED32のみが発光して、LEDランプ8、18は、緑色の可視光を発する。具体的には、LEDランプ8、18では、緑色の可視光が点灯する。すなわち、LEDランプ8、18は、緑色の可視光を連続的に発する。なお、図9に示すように、振幅V1~V4および振幅Vmaxは、この順番で大きくなる値である。
 また、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対取付位置が、磁気センサ装置1による位置検出は可能であるが推奨取付範囲から外れた推奨取付範囲外にあるときには、図9に示すように、リサージュ波形の振幅Vは、振幅V1~振幅V2の範囲内、または、振幅V3~振幅V4の範囲内になる。このときには、デジタル信号処理部27からの駆動用信号によって、赤色LED31および緑色LED32が一緒に発光して、LEDランプ8、18は、橙色の可視光を発する。具体的には、LEDランプ8、18では、橙色の可視光が点灯する。すなわち、LEDランプ8、18は、橙色の可視光を連続的に発する。
 また、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対取付位置が、磁気センサ装置1による位置検出が不可能な異常範囲内にあるとき(たとえば、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対距離が遠すぎるときまたは近すぎるとき)には、図9に示すように、リサージュ波形の振幅Vは、振幅0~振幅V1の範囲内、または、振幅V4~振幅Vmaxの範囲内になる。このときには、デジタル信号処理部27からの駆動用信号によって、赤色LED31のみが発光して、LEDランプ8、18は、赤色の可視光を発する。具体的には、LEDランプ8、18では、赤色の可視光が点灯する。すなわち、LEDランプ8、18は、赤色の可視光を連続的に発する。
 このように本形態では、LEDランプ8、18は、リサージュ波形の振幅Vに応じた(すなわち、正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた)可視光を発する。すなわち、LEDランプ8、18は、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対取付位置に応じた可視光を発する。具体的には、LEDランプ8、18では、リサージュ波形の振幅Vに応じて、緑色、橙色または赤色の可視光が点灯する。
 また、本形態では、温度センサ29で検出される温度が、デジタル信号処理部27、ドライバIC28およびその他各種の電子部品の許容温度を超えると、デジタル信号処理部27からの駆動用信号によって、赤色LED31のみが発光して、LEDランプ8、18は、赤色の可視光を発する。具体的には、LEDランプ8、18では、赤色の可視光が点滅する。すなわち、LEDランプ8、18は、赤色の可視光を間欠的に発する。このように、温度センサ29で検出される温度が所定の許容温度を超えると、LEDランプ8、18は、リサージュ波形の振幅Vに応じた可視光(点灯する可視光)と異なる態様の可視光(点滅する可視光)を発する。また、温度センサ29で検出される温度が所定の許容温度を超えると、デジタル信号処理部27は、実装装置等の上位装置への位置情報の出力を停止する。
 なお、温度センサ29で検出される温度が所定の許容温度を超えたか否かは、デジタル信号処理部27において、温度センサ29から出力される温度検出信号のレベルVthが所定の閾値(第1閾値)Vth2を超えたか否かを判断することで判断される。また、デジタル信号処理部27では、温度センサ29から出力される温度検出信号のレベルVthが第1閾値Vth2よりも低い閾値(第2閾値)Vth1を超えたか否か(すなわち、温度センサ29で検出される温度が許容温度よりも低い所定の基準温度を超えたか否か)も判断されており、温度センサ29で検出される温度が所定の基準温度を超えると、デジタル信号処理部27は、ドライバIC28を介して実装装置等の上位装置へアラーム(温度異常アラーム)を出力する。本形態では、温度センサ29で検出される温度は、磁気センサ装置1の所定箇所の温度である第1温度である。
 さらに、本形態では、デジタル信号処理部27で処理異常が発生すると(具体的には、後述のウォッチドッグエラーが発生すると)、デジタル信号処理部27からの駆動用信号によって、赤色LED31のみが発光して、LEDランプ8、18は、赤色の可視光を発する。具体的には、LEDランプ8、18では、赤色の可視光が点滅する。すなわち、LEDランプ8、18は、赤色の可視光を間欠的に発する。このように、デジタル信号処理部27で処理異常が発生すると、LEDランプ8、18は、温度センサ29で検出される温度が許容温度を超えたときと同様の態様の可視光(点滅する可視光)を発する。また、後述のウォッチドッグエラーが発生すると、デジタル信号処理部27は、実装装置等の上位装置への位置情報の出力を停止する。
 (磁気センサ装置の制御方法)
 図10は、図1に示す磁気センサ装置1の制御フローの一例を示すフローチャートである。
 以上のように構成された磁気センサ装置1は、たとえば、以下のように制御される。すなわち、まず、デジタル信号処理部27は、以下に説明するステップS2~S10までの処理が一定周期内に終了しないウォッチドッグエラー(すなわち、デジタル信号処理部27のウォッチドッグに一定周期内に所定の信号が送られてこないウォッチドッグエラー)が発生したか否かを判定する(ステップS1)。ステップS1において、ウォッチドッグエラーが発生していない場合には、デジタル信号処理部27は、入力される正弦波信号、余弦波信号および温度検出信号のデジタル値を取得し(ステップS2)、取得された正弦波信号および余弦波信号のデジタル値からリサージュ波形の振幅Vを算出する(ステップS3)。
 その後、デジタル信号処理部27は、リサージュ波形の振幅Vと振幅V1~V4とを比較して、リサージュ波形の振幅Vが振幅V2~振幅V3の範囲内にあれば(すなわち、ステップS4において“No”で、かつ、ステップS5において“Yes”であれば)、LEDランプ8、18を緑色に点灯させて、その後、内挿演算を行う(ステップS6)。また、デジタル信号処理部27は、リサージュ波形の振幅Vが振幅V1~振幅V2の範囲内、または、振幅V3~振幅V4の範囲内にあれば(すなわち、ステップS4、S5において“No”であれば)、LEDランプ8、18を橙色に点灯させて、ステップS6へ進む。また、デジタル信号処理部27は、リサージュ波形の振幅Vが振幅0~振幅V1の範囲内、または、振幅V4~振幅Vmaxの範囲内にあれば(すなわち、ステップS4において“Yes”であれば)、LEDランプ8、18を赤色に点灯させて、ステップS6へ進む。
 ステップS6での内挿演算によって、位置情報が算出されると、デジタル信号処理部27は、記憶されている位置情報を更新する(ステップS7)。その後、デジタル信号処理部27は、温度検出信号のレベルVthが第1閾値Vth2を超えているか否かを判定する(ステップS8)。ステップS8において、温度検出信号のレベルVthが第1閾値Vth2を超えていない場合には、デジタル信号処理部27は、温度検出信号のレベルVthが第2閾値Vth1を超えているか否かを判定する(ステップS9)。
 ステップS9において、温度検出信号のレベルVthが第2閾値Vth1を超えていない場合には、デジタル信号処理部27は、ドライバIC28を介して実装装置等の上位装置と通信を行って、位置情報を上位装置へ出力し(ステップS10)、ステップS1へ戻る。一方、ステップS9において、温度検出信号のレベルVthが第2閾値Vth1を超えている場合には、デジタル信号処理部27は、アラーム情報を更新してから(ステップS11)、ステップS10へ進み、温度異常アラームを位置情報と一緒に上位装置へ出力する。
 また、ステップS8において、温度検出信号のレベルVthが第1閾値Vth2を超えている場合には、デジタル信号処理部27は、LEDランプ8、18を赤色に点滅させる(ステップS12)。また、ステップS1において、ウォッチドッグエラーが発生している場合にも、デジタル信号処理部27は、LEDランプ8、18を赤色に点滅させる(ステップS13)。ステップS12、S13の処理は、無限ループ処理であり、所定の処置が取られるまで継続される。すなわち、温度検出信号のレベルVthが第1閾値Vth2を超えると、また、ウォッチドッグエラーが発生すると、デジタル信号処理部27は、所定の処置が取られるまで実装装置等の上位装置への位置情報の出力を停止する。
 なお、上述の制御フローでは、リサージュ波形の振幅Vと振幅V1~V4との比較およびLEDランプ8、18の点灯と、内挿演算および位置情報の更新と、第1閾値Vth2および第2閾値Vth1と温度検出信号のレベルVthとの比較の、3つの処理がこの順番で行われているが、これらの3つの処理はどの順番で行われても良い。
 (本形態の主な効果)
 以上説明したように、本形態のLEDランプ8、18では、リサージュ波形の振幅Vに応じて、緑色、橙色または赤色の可視光が点灯するのに対して、温度センサ29で検出される温度が許容温度を超えると、赤色の可視光が点滅する。そのため、点滅する赤色の可視光によって、デジタル信号処理部27、ドライバIC28およびその他各種の電子部品がその許容温度を超える高温環境下で使用されており、磁気センサ装置1で誤った位置検出が行われるおそれがあることをユーザに知らせることが可能になる。また、ウォッチドッグエラーが発生すると、デジタル信号処理部27が正常に動作しておらず、磁気センサ装置1で誤った位置検出が行われるおそれがあるが、本形態では、ウォッチドッグエラーが発生すると、LEDランプ8、18で赤色の可視光が点滅するため、磁気センサ装置1で誤った位置検出が行われるおそれがあることをユーザに知らせることが可能になる。したがって、本形態では、磁気センサ装置1で誤った位置検出が行われるおそれがあることを知ったユーザが所定の処置を行うことで、実装装置等の上位装置の暴走を防止することが可能になる。
 特に本形態では、温度センサ29で検出される温度が所定の許容温度を超えると、また、ウォッチドッグエラーが発生すると、所定の処置が取られるまでデジタル信号処理部27が実装装置等の上位装置への位置情報の出力を停止するため、誤った位置情報が上位装置に入力されるのを防止することができる。したがって、本形態では、上位装置の暴走を確実に防止することが可能になる。
 また、本形態では、リサージュ波形の振幅Vに応じた可視光を発するLEDランプ8、18を用いて、磁気センサ装置1で誤った位置検出が行われるおそれがあることをユーザに知らせることが可能であるため、誤った位置検出が行われるおそれがあることを知らせるための手段を磁気センサ装置1に別途、設ける必要がない。したがって、本形態では、上位装置の暴走を防止することが可能であっても、磁気センサ装置1の構成を簡素化することが可能になる。
 本形態では、デジタル信号処理部27は、回路基板17に実装される温度センサ29で検出される温度が許容温度を超えているか否かを判別している。そのため、本形態では、回路基板17に実装されるデジタル信号処理部27、ドライバIC28およびその他各種の電子部品がその許容温度を超える高温環境下で使用されているか否かを精度良く判別することが可能になる。
 本形態では、ヘッド部4にLEDランプ8が設けられ、本体部6にLEDランプ18が設けられている。そのため、本形態では、仮にLEDランプ8またはLEDランプ18の一方が見えにくい場所に設置されても、LEDランプ8またはLEDランプ18の他方によって、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対取付位置や、回路基板17の周囲温度を確認することが可能になる。
 本形態では、赤色LED31と緑色LED32とが共通のケース33に収容されている。そのため、本形態では、LEDランプ8、18が赤色LED31および緑色LED32の2個のLEDを備えていても、LEDランプ8、18を小型化することが可能になる。また、赤色LED31と緑色LED32とが共通のケース33に収容されており、赤色LED31と緑色LED32とが近い位置に配置されているため、赤色LED31および緑色LED32を個別に、または、同時に発光させることで、LEDランプ8、18から3色の可視光を発生させることができる。したがって、本形態では、LEDランプ8、18によって、磁気センサ装置1の様々な状態を表示することが可能になる。
 (他の実施の形態)
 上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
 上述した形態では、温度センサ29は、回路基板17に実装されている。この他にもたとえば、温度センサ29は、本体部6の、回路基板17以外の箇所に取り付けられても良いし、ヘッド部4に取り付けられても良い。また、磁気抵抗素子3の周囲温度が高くなると、磁気抵抗素子3からの出力信号に基づいて生成される正弦波信号および余弦波信号の振幅が小さくなり、その結果、リサージュ波形の振幅Vが小さくなるため、ヘッド部4の周囲温度を検出してこの温度が所定の許容温度を超えたときに、LEDランプ8、18で赤色の可視光を点滅させる場合には、リサージュ波形の振幅Vに基づいてヘッド部4の周囲温度を検出しても良い。この場合には、温度センサ29が不要になるため、磁気センサ装置1の構成を簡素化することができる。なお、この場合には、リサージュ波形の振幅Vに基づいて検出されるヘッド部4の周囲温度は、磁気センサ装置1の所定箇所の温度である第1温度である。
 上述した形態では、リサージュ波形の振幅Vに応じて、LEDランプ8、18で緑色、橙色または赤色の可視光が点灯し、温度センサ29で検出される温度が許容温度を超えたとき、および、ウォッチドッグエラーが発生したときに、LEDランプ8、18で赤色の可視光が点滅している。この他にもたとえば、リサージュ波形の振幅Vに応じて、LEDランプ8、18で緑色、橙色または赤色の可視光が点滅し、温度センサ29で検出される温度が許容温度を超えたとき、および、ウォッチドッグエラーが発生したときに、LEDランプ8、18で赤色の可視光が点灯しても良い。
 上述した形態では、温度センサ29で検出される温度が許容温度を超えたとき、および、ウォッチドッグエラーが発生したときに、LEDランプ8、18で赤色の可視光が点滅している。この他にもたとえば、温度センサ29で検出される温度が許容温度を超えたとき、および/または、ウォッチドッグエラーが発生したときに、LEDランプ8、18で緑色または橙色の可視光が点滅しても良い。
 上述した形態では、LEDランプ8、18における緑色、橙色または赤色の可視光の点灯によって、磁気スケール2に対する磁気抵抗素子3の相対取付位置を表示するとともに、LEDランプ8、18における赤色の可視光の点滅によって、温度センサ29で検出される温度が許容温度を超えたことおよびウォッチドッグエラーが発生したことを表示しているが、LEDランプ8、18における緑色の可視光の点滅と、橙色の可視光の点滅とを利用して、磁気センサ装置1のその他の状態を表示しても良い。たとえば、デジタル信号処理部27に含まれるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)の状態、磁気センサ装置1の検出速度(応答周波数)、および、正弦波信号および余弦波信号のオフセット電圧レベル等のいずれかが正常でない場合や、ケーブル5等に断線が生じている場合等の不具合が発生している状態を、LEDランプ8、18における緑色の可視光の点滅と橙色の可視光の点滅とを利用して表示しても良い。この場合には、LEDランプ8、18を用いて、磁気センサ装置1の、6種類の異なる状態を表示することが可能になる。
 上述した形態では、赤色LED31と緑色LED32とが共通のケース33に収容されている。この他にもたとえば、赤色LED31と緑色LED32とが個別のケースに収容されても良い。すなわち、分離された2個の赤色LED31と緑色LED32とによって、LEDランプ8、18が構成されても良い。また、LEDランプ8、18は、上述の特許文献1に開示されたLEDランプと同様に、順方向バイアスがかけられると緑色に発光し、逆方向バイアスがかけられると赤色に発光し、バイアスの方向が短時間で切り替えられると、橙色に発光するように構成されても良い。
 上述した形態では、LEDランプ8、18は、赤色LED31と緑色LED32とを備えている。この他にもたとえば、LEDランプ8、18は、赤色LED31または緑色LED32に代えて、赤色および緑色以外に発光するLEDを備えていても良い。たとえば、LEDランプ8、18は、赤色LED31または緑色LED32に代えて、青色LEDを備えていても良い。また、LEDランプ8、18は、赤色LED31および緑色LED32に加え、赤色および緑色以外に発光する1個または2個以上のLEDを備えていても良い。たとえば、LEDランプ8、18は、赤色LED31および緑色LED32に加え、青色LEDを備えていても良い。この場合には、赤色LED31、緑色LED32および青色LEDを利用して、LEDランプ8、18で7色の可視光を発生させることが可能になるため、LEDランプ8、18を用いて、磁気センサ装置1の様々な状態を表示することが可能になる。
 上述した形態では、ヘッド部4および本体部6の両者がLEDランプ8、18を備えている。この他にもたとえば、ヘッド部4または本体部6のいずれか一方のみがLEDランプ8、18を備えていても良い。また、上述した形態では、ヘッド部4と本体部6とが別体で形成されているが、ヘッド部4と本体部6とが一体で形成されても良い。すなわち、磁気抵抗素子3が内部に配置されるヘッド部は、本体部付きのヘッド部であっても良い。この場合には、磁気センサ装置1は、LEDランプ8またはLEDランプ18のいずれか一方を備えていれば良い。また、上述した形態では、本体部6は、実装装置等へ本体部6を電気的に接続するためのコネクタ19を備えているが、コネクタ19を有するコネクタ部が所定のケーブルを介して本体部6に接続されても良い。すなわち、コネクタ19を有するコネクタ部と本体部6とが別体で形成されても良い。
 上述した形態では、磁気センサ装置1は、リサージュ波形の振幅Vに応じた可視光を発する発光体として、LEDランプ8、18を備えているが、磁気センサ装置1は、リサージュ波形の振幅Vに応じた可視光を発する発光体として、LEDランプ8、18以外の発光体を備えていても良い。また、上述した形態では、磁気センサ装置1は、磁気式のリニアエンコーダであるが、本発明の構成が適用される磁気センサ装置は、磁気式のロータリーエンコーダであっても良い。
 上述した形態において、筺体本体11に形成される開口部11aは、カバー部材によって塞がれても良い。この場合には、たとえば、カバー部材は、円板状に形成され、開口部11aを塞ぐように第2拡径部11dに取り付けられる。また、カバー部材は、第1拡径部11cと第2拡径部11dとの間の段差面に接触した状態で、この段差面に固定される。このカバー部材は、透明な樹脂製の樹脂フィルムにITO膜が蒸着されたフィルムであり、可視光を透過させる可視光透過性と、可視光を拡散させる可視光拡散性と、導電性とを有している。たとえば、カバー部材は、透明なPET(Polyethylene Terephthalate)製の樹脂フィルムにITO膜が蒸着されたフィルムである。また、カバー部材を構成する樹脂フィルムは、特殊な粒子で光を多重屈折させて全体に拡散させる光拡散フィルムである。このカバー部材は、第1拡径部11cと第2拡径部11dとの間の段差面にITO膜が蒸着された面が接触して、筺体本体11とカバー部材との間で導通が取れるように、第2拡径部11dに取り付けられている。なお、このカバー部材の可視光の透過率は60%以上となっており、また、カバー部材の、ITO膜が蒸着された面の表面抵抗値は500Ω以下となっている。具体的には、このカバー部材の可視光の透過率は85%であり、カバー部材の、ITO膜が蒸着された面の表面抵抗値は20Ωである。
 同様に、上述した形態において、第1筺体21に形成される開口部21aは、カバー部材によって塞がれても良い。この場合には、たとえば、カバー部材は、円板状に形成され、開口部21aを塞ぐように第2拡径部21eに取り付けられる。また、カバー部材は、第1拡径部21dと第2拡径部21eとの間の段差面に接触した状態で、この段差面に固定されている。このカバー部材は、透明な樹脂フィルムにITO膜が蒸着されたフィルムであり、可視光を透過させる可視光透過性と、可視光を拡散させる可視光拡散性と、導電性とを有している。たとえば、カバー部材は、透明なPET製の樹脂フィルムにITO膜が蒸着されたフィルムである。また、カバー部材を構成する樹脂フィルムは、特殊な粒子で光を多重屈折させて全体に拡散させる光拡散フィルムである。このカバー部材は、第1拡径部21dと第2拡径部21eとの間の段差面にITO膜が蒸着された面が接触して、第1筺体21とカバー部材との間で導通が取れるように、第2拡径部21eに取り付けられている。なお、このカバー部材の可視光の透過率は60%以上となっており、また、カバー部材の、ITO膜が蒸着された面の表面抵抗値は500Ω以下となっている。具体的には、このカバー部材の可視光の透過率は85%であり、カバー部材の、ITO膜が蒸着された面の表面抵抗値は20Ωである。

Claims (9)

  1.  磁気抵抗素子を備える磁気センサ装置において、
     前記磁気抵抗素子からの出力信号に基づいて生成される正弦波信号および余弦波信号の振幅に応じた可視光を発する発光体を備え、
     前記発光体は、前記磁気センサ装置の所定箇所の温度である第1温度が所定の許容温度を超えると、前記正弦波信号および前記余弦波信号の振幅に応じた可視光と異なる態様の可視光を発することを特徴とする磁気センサ装置。
  2.  前記発光体では、前記正弦波信号および前記余弦波信号の振幅に応じて、可視光が点灯し、前記第1温度が前記許容温度を超えると、可視光が点滅することを特徴とする請求項1記載の磁気センサ装置。
  3.  前記発光体では、前記正弦波信号および前記余弦波信号の振幅に応じて、緑色、赤色または橙色の可視光が点灯し、前記第1温度が前記許容温度を超えると、赤色の可視光が点滅することを特徴とする請求項2記載の磁気センサ装置。
  4.  前記正弦波信号および前記余弦波信号に基づく内挿演算を行う演算部が実装される回路基板と、前記回路基板に実装される温度センサとを備え、
     前記温度センサによって、前記第1温度が検出されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の磁気センサ装置。
  5.  所定の上位装置に取り付けられ、
     前記第1温度が前記許容温度を超えると、前記正弦波信号および前記余弦波信号に基づいて算出される位置情報の、前記上位装置への出力を停止することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の磁気センサ装置。
  6.  前記磁気抵抗素子が内部に配置されるヘッド部と、前記正弦波信号および前記余弦波信号に基づく内挿演算を行う演算部が実装される回路基板を有しケーブルを介して前記ヘッド部に接続される本体部とを備え、
     前記ヘッド部および前記本体部の少なくともいずれか一方は、前記発光体を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の磁気センサ装置。
  7.  前記正弦波信号および前記余弦波信号に基づいて内挿演算を行う演算部を備え、
     前記発光体は、前記演算部で処理異常が発生すると、前記第1温度が前記許容温度を超えたときと同様の態様の可視光を発することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の磁気センサ装置。
  8.  前記発光体は、発光色の異なる複数の発光素子と、複数の前記発光素子が収容される1個のケースとを備えることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の磁気センサ装置。
  9.  前記発光体は、前記発光素子として、赤色に発光する赤色LED(Light Emitting Diode)と緑色に発光する緑色LEDとを備え、前記赤色LEDのみが発光すると赤色の可視光を発し、前記緑色LEDのみが発光すると緑色の可視光を発し、前記赤色LEDおよび前記緑色LEDが発光すると橙色の可視光を発することを特徴とする請求項8記載の磁気センサ装置。
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