CN104697555A - 磁传感器装置、磁性编码器装置及磁传感器 - Google Patents
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Abstract
一种即便在使多个磁阻元件并列的情况下、也能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉的磁传感器装置、磁性编码器装置及磁传感器。在磁传感器装置及线性编码器装置中,在磁传感器(20)中,沿着磁传感器(20)与磁介质(9)的相对移动方向排列有多个磁阻元件(R1~R4、R11~R14),利用磁阻元件(R1~R4、R11~R14)有效地缓和谐波分量的影响。此处,多个磁阻元件(R1~R4、R11~R14)中的相邻的磁阻元件的间隔(d)为磁阻元件的宽度尺寸(w)以上。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
Description
技术领域
本发明涉及磁传感器装置、使用该磁传感器装置的磁性编码器装置及磁传感器。
背景技术
磁性编码器装置等中使用的磁传感器装置具有磁介质和与磁介质相对的磁传感器,磁传感器对伴随着其与磁介质的相对移动而产生的磁场变化进行检测。在上述磁传感器装置中,利用了设于磁传感器的磁阻元件的内部电阻与磁场的变化相对应地变化的磁阻效应。更具体而言,伴随着磁介质与磁传感器的相对移动,根据从A相的磁阻元件输出的SIN信号和从B相的磁阻元件输出的COS信号对磁介质与磁传感器的相对位置进行检测。此时,从A相的磁阻元件输出的SIN信号及从B相的磁阻元件输出的COS信号分布为正弦波及余弦波是较为理想的,但上述输出信号一般由基波分量和与该基波分量重叠的谐波分量构成。
因此,有一种将多个磁阻元件配置于隔开由下式求出的距离的位置,以消除谐波分量的技术:
[n/2±m/(2×k)]λ
在上式中,n=整数,m=奇数,k=奇数谐波阶数,λ=磁极间隔(S极与N极的距离)(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开昭63-225124号公报
然而,当在隔开由下式求出的距离的位置配置消除五阶谐波分量的磁阻元件时,磁阻元件彼此接近的结果是,存在因磁阻元件的相互作用的影响而不能恰当地消除谐波分量这样的问题。
发明内容
鉴于以上问题,本发明的技术问题在于提供一种即便在使多个磁阻元件并列的情况下、也能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉的磁传感器装置、磁性编码器装置及磁传感器。
为了解决上述技术问题,本发明的磁传感器装置包括:磁介质;以及磁传感器,该磁传感器与上述磁介质相对,并对伴随着与上述磁介质的相对移动而产生的磁场变化进行检测,在上述磁介质上沿着上述磁介质与上述磁传感器的相对移动方向交替地配置有S极和N极,其特征是,上述磁传感器沿着上述相对移动方向包括多个磁阻元件,上述多个磁阻元件中的相邻的磁阻元件的间隔为上述磁阻元件的宽度尺寸以上。
在本发明中,磁传感器沿着其与磁介质的相对移动方向包括多个磁阻元件,但多个磁阻元件中的相邻的磁阻元件的间隔为磁阻元件的宽度尺寸以上。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
在本发明中,较为理想的是,上述多个磁阻元件被配置成抵消谐波分量。根据上述结构,磁阻元件彼此接近,但相邻的磁阻元件的间隔为磁阻元件的宽度尺寸以上。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉,因此,能有效地缓和谐波分量的影响。
在本发明中,较为理想的是,上述多个磁阻元件被配置成抵消三阶谐波分量及五阶谐波分量。
在本发明中,能采用以下结构:上述磁阻元件隔着下式所获得的距离:[n/2±m/(2×k)]λ,其中,n=整数,m=奇数,k=奇数谐波阶数,λ=磁极间隔(S极与N极的间隔)。
在本发明中,较为理想的是,在上述多个磁阻元件中包括隔着λ/6间隔的磁阻元件对和隔着(λ/2+λ/10)间隔的磁阻元件对。根据上述结构,用于消除五阶谐波分量的磁阻元件对也配置于隔开足够距离的位置。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉,因此,能有效地缓和谐波分量的影响。
在本发明中,较为理想的是,上述磁阻元件的厚度比上述磁阻元件的宽度薄。根据上述结构,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
应用本发明的磁传感器装置能用在磁性编码器装置中。在该情况下,在磁性线性编码器装置中,上述磁传感器和上述磁介质沿着S极和N极排列的方向相对地进行直线移动。另外,在磁性旋转编码器装置中,上述磁传感器和上述磁介质沿着S极和N极排列的方向相对地进行旋转移动。
本发明的磁传感器的特征是,在第一方向上延伸的多个磁阻元件被排列在与该第一方向交叉的第二方向上,上述多个磁阻元件中的相邻的磁阻元件的间隔为上述磁阻元件的宽度尺寸以上。
在本发明中,较为理想的是,多个磁阻元件中的相邻的磁阻元件之间的间隔为磁阻元件的宽度尺寸以上。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
在该情况下,较为理想的是,上述磁阻元件的厚度比上述磁阻元件的宽度薄。根据上述结构,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
在本发明中,磁传感器沿着其与磁介质的相对移动方向包括多个磁阻元件,但多个磁阻元件中的相邻的磁阻元件的间隔为磁阻元件的宽度尺寸以上。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
附图说明
图1是应用本发明的磁性编码器装置的说明图。
图2(a)至图2(c)是表示应用本发明的磁性编码器装置的结构的说明图。
图3是示意地表示形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的磁阻元件的说明图。
图4(a)和图4(b)是形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的磁阻元件的桥式电路的说明图。
图5(a)和图5(b)是表示应用本发明的磁性线性编码器装置的检测原理的说明图。
图6(a)和图6(b)是形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的谐波消除用的磁阻元件的说明图。
图7(a)和图7(b)是表示与磁阻元件之间的磁场强度的说明图。
图8是表示形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的磁阻元件的布置的优选例的说明图。
符号说明
1 磁传感器装置
9 磁介质
20 磁传感器
25 磁阻元件
25(+a) +a相的磁阻元件
25(-a) -a相的磁阻元件
25(+b) +b相的磁阻元件
25(-b) -b相的磁阻元件
Ra 第一磁阻元件组
Rb 第二磁阻元件组
R1~R4、R11~R14、R21~R24、R31~R34 磁阻元件
具体实施方式
参照附图,对应用本发明的磁传感器装置、磁性编码器装置及磁传感器进行说明。
(整体结构)
图1是应用本发明的磁性编码器装置的说明图。图2(a)至图2(c)是表示应用本发明的磁性编码器装置的结构的说明图,图2(a)是应用本发明的磁传感器装置的主要部分的结构的示意剖视图,图2(b)是其示意立体图,图2(c)是其示意俯视图。
如图1所示,本实施方式的磁传感器装置1构成为磁性线性编码器装置100(磁性编码器装置)。磁传感器装置1具有磁传感器20和磁介质9(磁尺),磁传感器20与磁介质9相对。在磁介质9如后所述形成有沿着长边方向(磁传感器装置1与磁介质9的相对移动方向)使N极和S极交替排列的磁道,磁传感器20通过对形成于磁介质9的表面的旋转磁场进行检测来检测出磁传感器20和磁介质9相对移动时的移动量、位置。磁传感器装置1包括:由非磁性材料构成的保持件6;由非磁性材料构成的盖68;以及从保持件6延伸出的电缆7,在保持件6的内侧配置有磁传感器20。在保持件6的侧面形成有电缆插通孔69,从该电缆插通孔69拉出电缆7。在这样构成的磁传感器装置1中,磁传感器20(保持件6)及磁介质9中的一方配置于固定体侧,另一方配置于移动体侧。在本实施方式中,磁介质9配置于移动体侧,磁传感器20(保持件6)配置于固定体侧。
如图2(a)、图2(b)、图2(c)所示,在保持件6的与磁介质9相对的底面形成有基准面60,该基准面60由隔着台阶差从保持件6的底面突出的平坦面构成。在基准面60形成有开口部65,在开口部65配置有包括硅基板、陶瓷釉基板(ceramics glazed substrate)等元件基板10的磁传感器20,从而构成传感器面250。元件基板10与柔性配线基板34连接。
磁传感器20包括作为磁阻元件25的彼此具有90°的相位差的A相的磁阻元件25(A)和B相的磁阻元件25(B)。另外,在附图中,对A相的磁阻元件25(A)标注SIN,对B相的磁阻元件25(B)标注COS。
A相的磁阻元件25(A)包括具有180°的相位差并进行磁介质9的移动检测的+a相的磁阻元件25(+a)和-a相的磁阻元件25(-a),在附图中,对+a相的磁阻元件25(+a)表示SIN+,对-a相的磁阻元件25(-a)标注SIN-。同样地,B相的磁阻元件25(B)包括具有180°的相位差并进行磁介质9的移动检测的+b相的磁阻元件25(+b)和-b相的磁阻元件25(-b),在附图中,对+b相的磁阻元件25(+b)标注COS+,对-b相的磁阻元件25(-b)标注COS-。
在本实施方式中,+a相的磁阻元件25(+a)、-a相的磁阻元件25(-a)、+b相的磁阻元件25(+b)及-b相的磁阻元件25(-b)形成于一块元件基板10的同一面上(主表面上)。磁阻元件25(+a)、25(-a)、25(+b)、25(-b)在元件基板10上被配置成格子状,+a相的磁阻元件25(+a)和-a相的磁阻元件25(-a)形成于对角位置,+b相的磁阻元件25(+b)和-b相的磁阻元件25(-b)形成于对角位置。
在磁介质9中形成有N极和S极沿着移动方向交替排列的磁道91,在本实施方式中,三列磁道91(91A、91B、91C)在宽度方向上并列。此处,在相邻的磁道91A、91B、91C间,N极及S极的位置在移动方向上相差一磁极。因此,在两侧的磁道91A、91C中,N极及S极的位置在移动方向上一致。此外,相邻的磁道91A与磁道91B间的边界部分912及磁道91B与磁道91C间的边界部分912例如形成为:以不夹着不存在磁极的无磁化部分、非磁性部分的方式使相邻的该边界部分912的N极和S极直接接触。
在这样构成的磁介质9中,在磁道91A、91B、91C的边界部分912中,产生强度较大的旋转磁场。此外,在本实施方式中,相邻的磁道91A和磁道91B间的边界部分912及磁道91B和磁道91C间的边界部分912形成为使该边界部分912的N极和S极直接接触,因此,在磁道91A、91B、91C的边界部分912处产生强度更大的旋转磁场。因此,在本实施方式中,如图2(c)所示,使磁传感器装置1的传感器面250与磁道91A、91B、91C的边界部分912面相对。另外,传感器面250位于磁介质9的宽度方向的中央处,因此,传感器面250的宽度方向的一端部251位于三个磁道91A、91B、91C中的磁道91A的宽度方向的大致中央处,另一端部252位于磁道91C的宽度方向的大致中央处。因此,形成有+a相的磁阻元件25(+a)的区域以及形成有+b相的磁阻元件25(+b)的区域与磁道91A、91B间的边界部分912相对,形成有-a相的磁阻元件25(-a)的区域以及形成有-b相的磁阻元件25(-b)的区域与磁道91B、91C间的边界部分912相对。磁道91B形成于磁介质9的中央处,以作为与形成有+a相的磁阻元件25(+a)及+b相的磁阻元件25(+b)的区域和形成有-a相的磁阻元件25(-a)及-b相的磁阻元件25(-b)的区域这各个区域相对的磁道、即兼用的公共的磁道91B。
(磁阻元件的结构)
图3是示意地表示形成于应用本发明的磁性线性编码器装置100的磁传感器20的磁阻元件的说明图。图4(a)和图4(b)是形成于应用本发明的磁性线性编码器装置100的磁传感器20的磁阻元件的桥式电路的说明图。图5(a)和图5(b)是表示应用本发明的磁性线性编码器装置100的检测原理的说明图。
如图3所示,在元件基板10的主表面,在元件基板10的长边方向(移动方向)的中央区域形成有磁阻元件25(+a)、25(-a)、25(+b)、25(-b)。元件基板10的一侧端部11被设为第一端子部21,另一侧端部12被设为第二端子部22。+a相的磁阻元件25(+a)及-a相的磁阻元件25(-a)形成于对角位置,+b相的磁阻元件25(+b)及-b相的磁阻元件25(-b)形成于对角位置。
+a相的磁阻元件25(+a)及-a相的磁阻元件25(-a)的一端与电源端子212(Vcc)、222(Vcc)连接,另一端与接地端子213(GND)、223(GND)连接。另外,对应于输出SIN+的端子211(+a)与+a相的磁阻元件25(+a)的中点位置连接,对应于输出SIN-的端子211(-a)与-a相的磁阻元件25(-a)的中点位置连接。因此,如图4(a)所示,若朝电源端子212(Vcc)、222(Vcc)施加电源电位Vcc,将接地端子213(GND)、223(GND)设为接地电位GND,则能获得输出SIN+及输出SIN-。因此,在将输出SIN+及输出SIN-数字化之后,若输入至减法器,则如图5(a)所示,能获得与基于磁介质9的磁场变化相对应的差动输出SIN。
再在图3中,-b相的磁阻元件25(-b)及+b相的磁阻元件25(+b)的一端与电源端子224(Vcc)、214(Vcc)连接。另外,+b相的磁阻元件25(+b)的另一端与+a相的磁阻元件25(+a)相同地与接地端子213(GND)连接,-b相的磁阻元件25(-b)的另一端与-a相的磁阻元件25(-a)相同地与作为第二公共端子的接地端子223(GND)连接。另外,对应于输出COS-的端子225(-b)与-b相的磁阻元件25(-b)的中点位置连接,对应于输出COS+的端子215(+b)与+b相的磁阻元件25(+b)的中点位置连接。因此,如图4(b)所示,若朝电源端子224(Vcc)、214(Vcc)施加电源电位Vcc,将接地端子213(GND)、223(GND)设为接地电位GND,则能获得输出COS+及输出COS-。因此,在将输出COS+及输出COS-数字化之后,若输入至减法器,则如图5(a)所示,能获得与基于磁介质9的磁场变化相对应的差动输出COS。
由此,如图5(b)所示,若使用获得的差动输出SIN、COS,由以下的式子θ=tan-1(SINθ/COSθ)求出反正切,则能对磁介质9与磁传感器20的相对位置进行检测。
另外,如图3所示,在元件基板10的第一端子部21除了上述端子之外还形成有虚拟端子,在第二端子部22除了上述端子之外也还形成有虚拟端子。另外,在元件基板10的长边方向的中央区域的与上述磁阻元件相邻的区域形成有用于对原点位置进行检测的Z相的磁阻元件25(Z),在第二端子部22也形成有对应于Z相的磁阻元件25(Z)的电源端子226(Vcc)、接地端子227(GND)、输出端子228(Z)、229(Z)。
(谐波分量的消除)
图6(a)和图6(b)是形成于应用本发明的磁性线性编码器装置100的磁传感器20的谐波消除用的磁阻元件的说明图,图6(a)是表示磁极与磁阻元件的关系的说明图,图6(b)是表示磁阻元件的宽度尺寸等的说明图。
在本实施方式中,为了从由磁传感器20获得的信号中消除谐波分量,当将当将n设为整数、将m设为奇数、将k设为奇数谐波阶数、将λ设为磁极间隔(S极与N极的距离/参照图6(a))时,在磁传感器20中沿着磁传感器20与磁介质9的相对移动方向隔开由以下的式子求出的距离的位置配置有多个磁阻元件:
[n/2±m/(2×k)]λ
在上式中,n=整数,m=奇数,k=奇数谐波阶数,λ=磁极间隔(S极与N极的距离)。
更具体而言,首先,如图6(a)所示,磁传感器20在磁阻元件25(+a)、25(-a)、25(+b)、25(-b)中的任意一个磁阻元件中均设有第一磁阻元件组Ra和第二磁阻元件组Rb,其中,上述第一磁阻元件组Ra包括由磁阻膜构成的多个磁阻元件R1~R4,上述第二磁阻元件组Rb包括由磁阻膜构成的多个磁阻元件R11~R14且与第一磁阻元件组Ra成对。此处,磁阻元件R1~R4、R11~R14分别在与移动方向交叉的方向(第一方向)上延伸,且沿着移动方向(第二方向)排列。磁阻元件R1~R4被串联地电连接,磁阻元件R11~R14被串联地电连接。另外,第一磁阻元件组Ra和第二磁阻元件组Rb被串联地电连接且成对。
此处,多个磁阻元件R1~R4、R11~R14被配置成抵消三阶谐波分量及五阶谐波分量,第一磁阻元件组Ra和第二磁阻元件组Rb被配置成抵消七阶谐波分量。
更具体而言,在第一磁阻元件组Ra中,磁阻元件R1与磁阻元件R2的距离以及磁阻元件R3与磁阻元件R4的距离为λ/10,在上式中,n=0,m=1,k=5。因此,能利用磁阻元件R1和磁阻元件R2这一对以及磁阻元件R3和磁阻元件R4这一对消除五阶谐波分量。
另外,在第一磁阻元件组Ra中,磁阻元件R1与磁阻元件R3的距离以及磁阻元件R2与磁阻元件R4的距离为λ/6,在上式中,n=0,m=1,k=3。因此,能利用磁阻元件R1和磁阻元件R3这一对以及磁阻元件R2和磁阻元件R4这一对消除三阶谐波分量。
在本实施方式中,以与上述基本图案相同的图案在与第一磁阻元件组Ra分离的位置配置有第二磁阻元件组Rb,在第二磁阻元件组Rb中,磁阻元件R11与磁阻元件R12的距离及磁阻元件R13与磁阻元件R14的距离为λ/10,在上式中,n=0,m=1,k=5。因此,能利用磁阻元件R11和磁阻元件R12这一对以及磁阻元件R13和磁阻元件R14这一对消除五阶谐波分量。
另外,在第二磁阻元件组Rb中,磁阻元件R11与磁阻元件R13的距离以及磁阻元件R12与磁阻元件R14的距离为λ/6,在上式中,n=0,m=1,k=3。因此,能利用磁阻元件R11和磁阻元件R13这一对以及磁阻元件R12和磁阻元件R14这一对消除三阶谐波分量。
此处,第一磁阻元件组Ra与第二磁阻元件组Rb的距离也根据上式进行设定。在本实施方式中,第一磁阻元件组Ra与第二磁阻元件组Rb的距离为λ/2+λ/14,在上式中,n=1,m=1,k=7。因此,磁阻元件R1与磁阻元件R11的距离为λ/2+λ/14,在上式中,n=1,m=1,k=7。另外,磁阻元件R2与磁阻元件R12的距离、磁阻元件R3与磁阻元件R13的距离以及磁阻元件R4与磁阻元件R14的距离也为λ/2+λ/14,在上式中,n=1,m=1,k=7。因此,能利用第一磁阻元件组Ra和第二磁阻元件组Rb消除七阶谐波分量。
(磁阻元件R1~R4、R11~R14的间隔的设定例)
图7(a)和图7(b)是表示与磁阻元件之间的磁场强度的说明图。
如参照图6(a)说明的那样,为了并列配置磁阻元件R1~R4、R11~R14,在本实施方式中,如图6(b)所示,多个磁阻元件R1~R4、R11~R14中的相邻的磁阻元件之间的间隔d为磁阻元件的宽度尺寸w以上。根据上述结构,由以下说明的原因,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
例如,如图7(b)中表示的比较例那样,在将磁阻元件R的宽度w设为40μm,将并列的两根磁阻元件R的间隔d设为小于40μm、例如17.1μm的情况下,当对施加与磁阻元件R正交的方向上的磁场时的各位置的磁场强度进行模拟时,如图7(b)中用圆围住表示的那样,两根磁阻元件R之间的磁导变大,在两根磁阻元件R之间磁通密度较高。因此,在图6(a)所示的磁阻元件R1~R4、R11~R14中,当存在磁阻元件R的间隔d比磁阻元件R的宽度尺寸w狭小的部位时,其两侧的输出会产生差异,从而不能消除谐波分量。
与此相对,如图7(a)中表示的本发明的实施例那样,在将磁阻元件R的宽度w设为40μm,将并列的两根磁阻元件R的间隔d设为40μm以上、例如40μm的情况下,当对施加与磁阻元件R正交的方向上的磁场时的各位置的磁场强度进行模拟时,两根磁阻元件R之间的磁导变小,在两根磁阻元件R之间磁通密度较低。因此,在图6(a)所示的磁阻元件R1~R4、R11~R14中,即便存在磁阻元件R的间隔d狭小的部位,若该间隔d为磁阻元件R的宽度尺寸w以上,则在间隔d狭小的部位的两侧,输出也不会产生差异,从而能消除谐波分量。
另外,磁阻元件R1~R4、R11~R14中电阻较小的磁阻元件的灵敏度较高。因此,在使磁阻元件R的宽度尺寸w变得狭小的情况下,增大构成磁阻元件R1~R4、R11~R14的磁阻膜的膜厚是较为理想的。然而,从缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉这样的观点出发,在本实施方式中,磁阻元件R1~R4、R11~R14的膜厚比磁阻元件R的宽度尺寸w薄。
(本实施方式的主要效果)
如上所述,在本实施方式的磁传感器装置1及线性编码器装置100中,磁传感器20沿着其与磁介质9的相对移动方向包括多个磁阻元件R1~R4、R11~R14,但多个磁阻元件R1~R4、R11~R14中的相邻的磁阻元件的间隔d为磁阻元件的宽度尺寸w以上。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。尤其在本实施方式中,多个磁阻元件R1~R4、R11~R14被配置成消除谐波分量,因此,磁阻元件R1~R4、R11~R14彼此接近,但相邻的磁阻元件的间隔d为磁阻元件的宽度尺寸w以上。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉,因此,能有效地缓和谐波分量的影响。
另外,磁阻元件R1~R4、R11~R14的膜厚比磁阻元件R的宽度尺寸w薄。因此,能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
(磁阻元件R1~R4、R11~R14的优选例)
图8是表示形成于应用本发明的磁性线性编码器装置100的磁传感器20的磁阻元件的布置的优选例的说明图。
在参照图6(a)和图6(b)等说明的实施方式中,用于消除五阶谐波分量的磁阻元件R11与磁阻元件R12的距离以及磁阻元件R13与磁阻元件R14的距离为λ/10,但在本实施方式中,如图8所示,将用于消除五阶谐波分量的磁阻元件对的距离设定为λ/2+λ/10,从而扩大了磁阻元件彼此的间隔。
更具体而言,在第一磁阻元件组Ra中,磁阻元件R21与磁阻元件R22的距离以及磁阻元件R23与磁阻元件R24的距离为λ/2+λ/10,在上式中,n=1,m=1,k=5。因此,能利用磁阻元件R21和磁阻元件R22这一对以及磁阻元件R23和磁阻元件R24这一对消除五阶谐波分量。
另外,在第一磁阻元件组Ra中,磁阻元件R21与磁阻元件R23的距离以及磁阻元件R22与磁阻元件R24的距离为λ/6,在上式中,n=0,m=1,k=3。因此,能利用磁阻元件R21和磁阻元件R23这一对以及磁阻元件R22和磁阻元件R24这一对消除三阶谐波分量。
在本实施方式中,以与上述基本图案相同的图案在与第一磁阻元件组Ra分离的位置配置有第二磁阻元件组Rb,在第二磁阻元件组Rb中,磁阻元件R31与磁阻元件R32的距离及磁阻元件R33与磁阻元件R34的距离为λ/2+λ/10,在上式中,n=1,m=1,k=5。因此,能利用磁阻元件R31和磁阻元件R32这一对以及磁阻元件R33和磁阻元件R34这一对消除五阶谐波分量。
另外,在第二磁阻元件组Rb中,磁阻元件R31与磁阻元件R33的距离以及磁阻元件R32与磁阻元件R34的距离为λ/6,在上式中,n=0,m=1,k=3。因此,能利用磁阻元件R31和磁阻元件R33这一对以及磁阻元件R32和磁阻元件R34这一对消除三阶谐波分量。
此处,第一磁阻元件组Ra与第二磁阻元件组Rb的距离也根据上式进行设定。在本实施方式中,第一磁阻元件组Ra与第二磁阻元件组Rb的距离为λ+λ/14,在上式中,n=2,m=1,k=7。因此,磁阻元件R21与磁阻元件R31的距离为λ+λ/14,在上式中,n=2,m=1,k=7。另外,磁阻元件R22与磁阻元件R32的距离、磁阻元件R23与磁阻元件R33的距离以及磁阻元件R24与磁阻元件R34的距离也为λ+λ/14,在上式中,n=2,m=1,k=7。因此,能利用第一磁阻元件组Ra和第二磁阻元件组Rb消除七阶谐波分量。
若是上述结构的话,则用于消除五阶谐波分量的磁阻元件对(磁阻元件R21和磁阻元件R22这一对、磁阻元件R23和磁阻元件R24这一对、磁阻元件R31和磁阻元件R32这一对以及磁阻元件R33和磁阻元件R34这一对)也配置于隔开足够距离的位置。因此,在磁阻元件R21~R24、R31~R34中,即便在间隔最为狭小的部位,也存在λ/6的间隔。因此,容易将相邻的磁阻元件的间隔d设为磁阻元件的宽度尺寸w以上。
[其它磁性编码器装置的结构]
上述实施方式均是将磁传感器装置构成为线性编码器装置的例子,但磁传感器20和磁介质9也可构成沿着S极和N极排列的方向相对地进行旋转移动的旋转编码器装置。
Claims (10)
1.一种磁传感器装置,包括:
磁介质;以及
磁传感器,该磁传感器与所述磁介质相对,并对伴随着与所述磁介质的相对移动而产生的磁场变化进行检测,
在所述磁介质上沿着所述磁介质与所述磁传感器的相对移动方向交替地配置有S极和N极,其特征在于,
所述磁传感器沿着所述相对移动方向包括多个磁阻元件,
所述多个磁阻元件中的相邻的磁阻元件的间隔为所述磁阻元件的宽度尺寸以上。
2.如权利要求1所述的磁传感器装置,其特征在于,
所述多个磁阻元件被配置成抵消谐波分量。
3.如权利要求2所述的磁传感器装置,其特征在于,
所述多个磁阻元件被配置成抵消三阶谐波分量及五阶谐波分量。
4.如权利要求3所述的磁传感器装置,其特征在于,
所述磁阻元件隔着下式所获得的距离:[n/2±m/(2×k)]λ,其中,n=整数,m=奇数,k=奇数谐波阶数,λ=磁极间隔。
5.如权利要求4所述的磁传感器装置,其特征在于,
在所述多个磁阻元件中包括隔着λ/6间隔的磁阻元件对和隔着(λ/2+λ/10)间隔的磁阻元件对。
6.如权利要求1所述的磁传感器装置,其特征在于,
所述磁阻元件的厚度比所述磁阻元件的宽度薄。
7.一种磁性编码器装置,包括权利要求1至6中任一项所述的磁传感器装置,其特征在于,
所述磁传感器和所述磁介质沿着S极和N极排列的方向相对地进行直线移动。
8.一种磁性编码器装置,包括权利要求1至6中任一项所述的磁传感器装置,其特征在于,
所述磁传感器和所述磁介质沿着S极和N极排列的方向相对地进行旋转移动。
9.一种磁传感器,其特征在于,
在第一方向上延伸的多个磁阻元件被排列在与该第一方向交叉的第二方向上,
所述多个磁阻元件中的相邻的磁阻元件的间隔为所述磁阻元件的宽度尺寸以上。
10.如权利要求9所述的磁传感器,其特征在于,
所述磁阻元件的厚度比所述磁阻元件的宽度薄。
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