CN106443063A - 旋转检测装置 - Google Patents

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Abstract

即使在旋转体中的多个检测对象的间隔存在偏差的情况、特别是这样的旋转体高速旋转的情况下也能够正确地检测旋转方向的旋转检测装置，具备：第1～第N传感器元件，与在正转方向以及反转方向上能够旋转的旋转体相对且沿着该能够旋转方向按顺序被并排设置并且根据旋转体的旋转分别输出第1～第N(N≥3)传感器信号；旋转方向检测部，根据从各个传感器元件输出的各个传感器信号检测旋转体的旋转方向；旋转方向检测部根据从第1传感器信号以及第M(3≤M≤N)传感器信号获得的第1差动信号、以及从第1传感器信号以及第L(2≤L≤M‑1)传感器信号获得的第2差动信号检测旋转体的旋转方向。

Description

旋转检测装置
技术领域
本发明涉及检测旋转体的旋转状态的旋转检测装置。
背景技术
一直以来，以各种用途使用用于检测旋转体的旋转位置、旋转速度、旋转方向等旋转状态的旋转检测装置。作为该旋转检测装置，众所周知有具备具有齿轮和在圆周方向上交替排列的多个N极以及S极的多极磁化磁铁等旋转体、以及与该旋转体相对而配置的磁传感器的旋转检测装置，该齿轮具有由磁性材料构成的多个齿，磁传感器检测伴随于旋转体的旋转的磁场的方向的变化并输出表示旋转体和磁传感器的相对的位置关系的信号。
在该旋转检测装置中，为了检测并判定旋转体的旋转方向(正转方向或者反转方向)而需要相位偏移的2个信号。因此，作为旋转检测装置中的磁传感器，众所周知有以来自各个传感器元件的信号的相位偏移90°的形式配置2个磁传感器元件而成的磁传感器。
在这样的结构的旋转检测装置中，因为由磁传感器元件的组装误差等而会发生信号的偏置(offset)，所以会有旋转检测装置的抗噪声性变差等的问题。为了解决这样的问题，一直以来，提出了在旋转体的旋转方向上排列3个磁传感器元件并且根据相邻的2个磁传感器元件的差动输出进行旋转方向的检测的旋转检测装置(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开2002-267494号公报
在上述专利文献1所记载的旋转检测装置中，作为旋转体的磁化转子交替排列有多个作为磁传感器中的检测对象的N极以及S极。3个磁传感器元件中的邻接的磁传感器元件的间隔被设定成磁化转子的邻接的2个N极(或者2个S极)之间的距离的1/4。然后，因为根据2组邻接的磁传感器元件的差动输出进行旋转方向的检测，所以能够使各个差动输出的相位偏移90°，并且能够根据各个差动输出检测旋转方向。即，通过各个差动输出的相位偏移90°从而旋转方向的检测成为可能。
然而，在多个N极以及S极被交替排列的磁化转子上，因为对于邻接的2个N极(或者2个S极)之间的距离来说会有偏差，所以即使3个磁传感器元件被高精度定位而配置，噪声也会依赖于磁化转子中的磁化精度而增大，并且不能够提高抗噪声性，从而会有在与所获得的旋转状态相关的信息中包含误差等的问题。
另外，因为根据邻接的2个磁传感器元件的差动输出进行旋转方向的检测，所以在旋转体高速旋转的情况下，恐怕相位互相偏移的各个差动输出会重叠，并且恐怕旋转方向的检测变得极为困难。
还有，作为旋转体，即使在使用具有多个齿的齿轮的情况下，邻接的2个齿的间隔也会有偏差，所以会产生与上述相同的问题。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种即使在旋转体中的多个检测对象的间隔有偏差的情况、特别是这样的旋转体高速旋转的情况下，也能够正确地检测旋转方向的旋转检测装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供旋转检测装置，其特征在于，具备：第1～第N传感器元件，与在正转方向以及反转方向上能够旋转的旋转体相对且沿着所述旋转体的能够旋转方向按顺序被并排设置并且根据所述旋转体的旋转分别输出第1～第N(N为3以上的整数。)传感器信号；旋转方向检测部，根据从所述第1～第N传感器元件输出的第1～第N传感器信号检测所述旋转体的旋转方向；所述旋转方向检测部根据从所述第1传感器信号以及第M(M为3以上且N以下的整数)传感器信号获得的第1差动信号、以及从所述第1传感器信号以及第L(L为2以上且M-1以下的整数)传感器信号获得的第2差动信号检测所述旋转体的旋转方向(发明1)。
根据上述发明(发明1)，因为通过输出用于取得第1差动信号的2个传感器信号(第1传感器信号以及第M传感器信号)的传感器元件之间的距离与输出用于取得第2差动信号的2个传感器信号(第1传感器信号以及第L传感器信号)的传感器元件之间的距离不同，从而第1差动信号和第2差动信号作为振幅不同的波形而表现，并且根据振幅不同的2个差动信号检测旋转体的旋转方向，所以即使在旋转体的检测对象的间隔存在偏差的情况或旋转体高速旋转的情况下，也能够正确地检测出旋转方向。
在上述发明(发明1)中，优选，所述N为3，所述旋转方向检测部根据从所述第1传感器信号以及第3传感器信号获得的所述第1差动信号、以及从所述第1传感器信号以及第2传感器信号获得的所述第2差动信号检测所述旋转体的旋转方向(发明2)。
在上述发明(发明2)中，优选，所述第1传感器元件和所述第2传感器元件的间隔小于所述第2传感器元件和所述第3传感器元件的间隔(发明3)。
在上述发明(发明1)中，优选，所述旋转方向检测部根据所述第1差动信号的零穿过(zero cross)时的所述第2差动信号的正负符号检测所述旋转体的旋转方向(发明4)。
在上述发明(发明1)中，优选，所述旋转方向检测部根据所述第1差动信号的零穿过前后的正负符号和所述第1差动信号的零穿过时的所述第2差动信号的正负符号检测所述旋转体的旋转方向(发明5)。
在上述发明(发明1)中，所述旋转体是具有由磁性材料构成的多个齿的齿轮，能够使所述第1传感器元件和所述第N传感器元件的间隔小于所述齿轮的邻接的2个齿的间隔(发明6)，所述旋转体具有在圆周方向上交替排列的多个N极以及S极并且能够使所述第1传感器元件和所述第N传感器元件的间隔小于邻接的2个所述N极的间隔(发明7)。
在上述发明(发明1)中，作为所述第1～第N传感器元件，均能够使用TMR元件或者GMR元件(发明8)。
根据本发明，能够提供一种即使在旋转体中的多个检测对象的间隔有偏差的情况、特别是这样的旋转体高速旋转的情况下，也能够正确地检测旋转方向的旋转检测装置。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的旋转检测装置的概略结构的立体图。
图2是表示本发明的一个实施方式中的磁传感器的相对于齿轮的配置的部分放大图。
图3是示意性地表示本发明的一个实施方式中的磁传感器的电路结构的一个方式的电路图。
图4是表示本发明的一个实施方式中的作为磁检测元件的MR元件的概略结构的立体图。
图5是示意性地表示本发明的一个实施方式中的磁传感器的结构的方块图。
图6是表示本发明的一个实施方式中的第1～第3传感器信号的模拟波形的示意图。
图7是表示本发明的一个实施方式中的第1以及第2差动信号的模拟波形的示意图。
图8是表示本发明的一个实施方式中的从运算部输出的脉冲信号的波形的示意图。
图9是示意性地表示本发明的一个实施方式中的磁传感器的电路结构的另一方式的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。图1是表示本实施方式所涉及的旋转检测装置的概略结构的立体图，图2是表示本实施方式中的磁传感器的相对于齿轮的配置的部分放大图，图3是示意性地表示本实施方式中的磁传感器的电路结构的一个方式的电路图，图4是表示本实施方式中的作为磁检测元件的MR元件的概略结构的立体图，图5是示意性地表示本实施方式中的磁传感器的结构的方块图。
如图1所示，本实施方式所涉及的旋转检测装置1具备与在第1方向(正转方向以及反转方向)D1上能够旋转的齿轮10的外周面相对的磁传感器2、以在与齿轮10之间夹着磁传感器2的形式进行配置的偏置磁场产生部3。齿轮10由磁性材料构成，在其外周面上形成有多个齿11。还有，在图1所表示的例子中，齿轮10的齿11的数目为48个，但是，该齿11的数目并没有特别的限定。
磁传感器2具有第1磁传感器部21、第2磁传感器部22以及第3磁传感器部23。第1～第3磁传感器部21～23以与齿轮10的齿11相对的形式沿着齿轮10的能够旋转方向(第1方向D1)并列于直线上。
第1磁传感器部21和第3磁传感器部23的间隔P1可以是齿轮10的邻接的齿11,11的间隔P11以内，但是，第1磁传感器部21和第3磁传感器部23的间隔P1越小越优选。通过减小第1磁传感器部21和第3磁传感器部23的间隔P1，从而在对磁传感器2(第1～第3磁传感器部21～23)和后面所述的运算部30进行单芯片化的时候能够对该芯片进行小型化。第1磁传感器部21和第3磁传感器部23的间隔P1优选为邻接的齿11,11的间隔P11的1/4左右，更加优选为邻接的齿11,11的间隔P11的1/6左右，特别优选为邻接的齿11,11的间隔P11的1/9～1/6左右，但是，齿轮10的邻接的齿11,11的间隔P11在齿轮10的一周上有48个，对它们而言会有偏差。因此，第1以及第3磁传感器部21,23的间隔P1可以小于所有48个间隔P11，没有必要相对于齿轮10(齿11)对第1～第3磁传感器部21～23进行对位。齿轮10的邻接的齿11,11的间隔P11相当于由第1～第3磁传感器部21～23输出的第1～第3传感器信号S1～S3中的一个周期、即电角(electric angle)的360°(在本实施方式中，齿轮10的1/48旋转(旋转角的7.5°))。第1磁传感器部21和第3磁传感器部23的间隔P1如果按电角换言之的话，则优选为90°左右，更加优选为60°左右，特别优选为40～60°左右。
第1磁传感器部21和第2磁传感器部22的间隔P2、第2磁传感器部22和第3磁传感器部23的间隔P3没有特别的限定，但是，第1磁传感器部21和第2磁传感器部22的间隔P2优选小于第2磁传感器部22和第3磁传感器部23的间隔P3。如后面所述，在本实施方式中，根据由从第1磁传感器部21输出的第1传感器信号S1和从第3传感器部23输出的第3传感器信号S3生成的第1差动信号DS1、以及由第1传感器信号S1和从第2传感器部22输出的第2传感器信号S2生成的第2差动信号DS2，检测齿轮10的旋转方向(正转方向或者反转方向)。在该旋转方向的检测中，通过第1差动信号DS1和第2差动信号DS2的振幅不同，从而即使齿轮10高速旋转也能够可靠地检测出齿轮10的旋转方向。因此，通过第1磁传感器部21和第2磁传感器部22的间隔P2小于第2磁传感器部22和第3磁传感器部23的间隔P3从而能够更大地使第1差动信号DS1和第2差动信号DS2的振幅产生差异，并且能够更加可靠地检测出齿轮10的旋转方向。还有，在图2所表示的例子中，右方向为正转方向，左方向为反转方向。
本实施方式中的磁传感器2所具备的第1～第3磁传感器部21～23分别包含至少1个磁检测元件。第1～第3磁传感器部21～23分别也可以包含作为至少1个磁检测元件的串联连接的一对磁检测元件。在此情况下，第1～第3磁传感器部21～23分别具有包含串联连接的一对磁检测元件的惠斯登电桥回路。
如图3所示，第1磁传感器部21所具有的惠斯登电桥回路211包含电源端口V1、接地端口G1、输出端口E11、被串联连接的一对磁检测元件R11,R12。磁检测元件R11的一端被连接于电源端口V1。磁检测元件R11的另一端被连接于磁检测元件R12的一端和输出端口E11。磁检测元件R12的另一端被连接于接地端口G1。在电源端口V1上施加规定大小的电源电压，接地端口G1被连接于地线。
第2磁传感器部22所具有的惠斯登电桥回路212具有与第1磁传感器部21的惠斯登电桥回路211相同的结构，包含电源端口V2、接地端口G2、输出端口E21、被串联连接的一对磁检测元件R21,R22。磁检测元件R21的一端被连接于电源端口V2。磁检测元件R21的另一端被连接于磁检测元件R22的一端和输出端口E21。磁检测元件R22的各另一端被连接于接地端口G2。在电源端口V2上施加规定大小的电源电压，接地端口G2被连接于地线。
第3磁传感器部23所具有的惠斯登电桥回路213具有与第1以及第2磁传感器部21,22的惠斯登电桥回路211,212相同的结构，包含电源端口V3、接地端口G3、输出端口E31、被串联连接的一对磁检测元件R31,R32。磁检测元件R31的一端被连接于电源端口V3。磁检测元件R31的另一端被连接于磁检测元件R32的一端和输出端口E31。磁检测元件R32的另一端被连接于接地端口G3。在电源端口V3上施加规定大小的电源电压，接地端口G3被连接于地线。
在本实施方式中，作为包含于惠斯登电桥回路211～213中的所有磁检测元件R11,R12,R21,R22,R31,R32，能够使用TMR元件、GMR元件等MR元件，特别优选使用TMR元件。TMR元件、GMR元件具有磁化方向被固定的磁化固定层、磁化方向对应于被施加的磁场的方向进行变化的自由层、被配置于磁化固定层以及自由层之间的非磁性层。
具体来说，如图4所示，MR元件具有多个下部电极41、多个MR膜50、多个上部电极42。多个下部电极41被设置于基板(没有图示)上。各个下部电极41具有细长形状。间隙被形成于在下部电极41的长边方向上邻接的2个下部电极41之间。在下部电极41的上面的长边方向的两端附近分别设置有MR膜50。MR膜50包含从下部电极41侧按顺序被层叠的自由层51、非磁性层52、磁化固定层53以及反铁磁性层54。自由层51被电连接于下部电极41。反铁磁性层54由反铁磁性材料构成，通过在与磁化固定层53之间产生交换耦合从而完成固定磁化固定层53的磁化的方向的作用。多个上部电极42被设置于多个MR膜50上。各个上部电极42具有细长形状，且被配置于在下部电极41的长边方向上邻接的2个下部电极41上，并且将邻接的2个MR膜50的反铁磁性层54彼此电连接。还有，MR膜50也可以具有从上部电极42侧按顺序层叠自由层51、非磁性层52、磁化固定层53以及反铁磁性层54而成的结构。
在TMR元件中，非磁性层52是隧道势垒层(tunnel barrier layer)。在GMR元件中，非磁性层52为非磁性导电层。在TMR元件、GMR元件中，电阻值对应于自由层51的磁化的方向相对于磁化固定层53的磁化的方向所成的角度而进行变化，电阻值在该角度为0°(互相的磁化方向为平行)的时候成为最小，电阻值在180°(互相的磁化方向为反平行)的时候成为最大。
在图3中，用全部涂抹了的箭头来表示磁检测元件R11,R12,R21,R22,R31,R32的磁化固定层的磁化的方向。在第1～第3磁传感器部21～23中，磁检测元件R11,R12,R21,R22,R31,R32的磁化固定层的磁化的方向平行于第1方向D1(参照图1,2)，磁检测元件R11,R21,R31的磁化固定层的磁化的方向和磁检测元件R12,R22,R32的磁化固定层的磁化的方向为互相反平行方向。在第1～第3磁传感器部21～23中，对应于伴随于齿轮10的旋转的磁场的方向的变化，作为表示磁场强度的信号的第1～第3传感器信号从输出端口E11,E21,E31被输出至运算部30(参照图5)。
如图5所示，本实施方式所涉及的旋转检测装置1具备使用分别从第1～第3磁传感器部21～23输出的第1～第3传感器信号S1～S3来进行运算的运算部30。运算部30具备具有被连接于第1磁传感器部21以及第3磁传感器部23的2个输入端的第1运算电路31、具有被连接于第1磁传感器部21以及第2磁传感器部22的2个输入端的第2运算电路32、具有被连接于第1以及第2运算电路31,32的各个的输出端的2个输入端的数据处理部33。
第1运算电路31使用伴随于齿轮10的旋转从第1磁传感器部21输出的第1传感器信号S1和从第3磁传感器部23输出的第3传感器信号S3来进行运算处理，并生成它们的差分即第1差动信号DS1。
第2运算电路32使用第1传感器信号S1和伴随于齿轮10的旋转从第2磁传感器部22输出的第2传感器信号S2来进行运算处理，并生成它们的差分即第2差动信号DS2。
数据处理部33根据分别从第1以及第2运算电路31,32输出的第1以及第2差动信号DS1,DS2，判断齿轮10的旋转方向是正转方向还是反转方向。
在具有上述结构的本实施方式所涉及的旋转检测装置1中，来自偏置磁场产生部3的磁场的方向伴随于齿轮10的旋转而发生变动，从第1～第3磁传感器部21～23输出第1～第3传感器信号S1～S3。具体来说，如图6所示，输出以对应于第1～第3磁传感器部21～23与齿轮10的齿11的相对的位置而相位偏移的正弦波形来进行表示的第1～第3传感器信号S1～S3。还有，图6中，横轴为第1～第3传感器信号S1～S3的电角(°)，纵轴为第1～第3传感器信号S1～S3的被标准化了的信号输出。
第1传感器信号S1和第3传感器信号S3被输入到第1运算电路31，该第1运算电路31生成第1传感器信号S1与第3传感器信号S3的差分即第1差动信号DS1。另外，第1传感器信号S1和第3传感器信号S3被输入到第2运算电路32，该第2运算电路32生成第1传感器信号S1与第2传感器信号S2的差分即第2差动信号DS2。具体来说，如图7所示，生成以振幅不同的波形进行表示的第1以及第2差动信号DS1,DS2。还有，在图7中，横轴为第1以及第2差动信号DS1,DS2的电角(°)，纵轴为第1以及第2差动信号DS1,DS2的被标准化了的信号输出。
第1差动信号DS1以及第2差动信号DS2被输入到数据处理部33，数据处理部33根据该第1差动信号DS1以及第2差动信号DS2即根据在第1差动信号DS1穿过零的时候的第2差动信号DS2的正负符号判断齿轮10的旋转方向是正转方向还是反转方向。具体来说，数据处理部33例如在第1差动信号DS1从正向负穿过零的时候，如果第2差动信号DS2的符号为负的话，则判断为齿轮10的旋转方向为正转方向，如果第2差动信号DS2的符号为正的话，则判断为齿轮10的旋转方向为反转方向。在图7所表示的例子中，在第1差动信号DS1从正向负穿过零的时候(用图7中的箭头进行表示的时候)，因为第2差动信号DS2的符号为负，所以数据处理部33判断为齿轮10的旋转方向为正转方向。
还有，在本实施方式所涉及的旋转检测装置1中，从第1～第3磁传感器21～23输出的第1～第3传感器信号S1～S3被输入到数据处理部33，通过用数据处理部33对这些传感器信号S1～S3的周期数进行计数，从而计算出齿轮10的旋转位置(旋转角度)或旋转速度。
在本实施方式中，为了生成第1差动信号DS1而使用来自3个并列的第1～第3磁传感器部21～23中的最离开的第1磁传感器部21以及第3磁传感器部23的第1传感器信号S1以及第3传感器信号S3。另外，为了生成第2差动信号DS2而使用来自3个并列的第1～第3磁传感器部21～23中的接近的第1磁传感器部21以及第2磁传感器部22的第1传感器信号S1以及第2传感器信号S2。由此，能够使为了由数据处理部33判断齿轮10的旋转方向而被使用的第1差动信号DS1和第2差动信号DS2的振幅不同。如果第1差动信号DS1和第2差动信号DS2为相同振幅并且以仅相位偏移了的波形表示的话，则在齿轮10高速旋转的时候，第1以及第2差动信号DS1,DS2的波形会重叠，不能够将它们分离，从而恐怕不能够判断齿轮10的旋转方向。然而，在本实施方式中，即使齿轮10高速旋转，也因为第1以及第2差动信号DS1,DS2不会完全地重叠，所以能够可靠地判断齿轮10的旋转方向。
另外，在本实施方式中，从第1传感器信号S1以及第3传感器信号S3生成的第1差动信号DS1和从第1传感器信号S1以及第2传感器信号S2生成的第2差动信号DS2的模拟信号不被转换成数字信号而就这样由数据处理部33进行处理(由数据处理部33进行模拟信号处理)。在将模拟信号转换成数字信号并根据数字信号检测旋转方向等旋转状态的时候，因为包含于模拟信号中的噪声的增大会成为问题，所以相对于齿轮等旋转体的磁传感器(元件)的定位精度或齿轮的齿等的间距精度会影响到旋转方向等旋转状态的检测精度。特别是在旋转体高速旋转的情况下，会明显表现出上述定位精度或间距精度的相对于检测精度的影响。然而，如本实施方式那样，因为第1以及第2差动信号DS1,DS2就这样由数据处理部33进行处理，所以不会影响到相对于齿轮等旋转体的磁传感器(元件)的定位精度或齿轮的齿等的间距精度，并且能够正确地检测出旋转体的旋转方向等旋转状态。
以上所说明的实施方式是为了容易理解本发明而被记载的实施方式，并不是为了限定本发明而被记载的实施方式。因此，上述实施方式所公开的各个要素也包含属于本发明的技术范围的所有设计变更或均等要素。
在上述实施方式中，举例说明了具备3个磁传感器部(第1～第3磁传感器部21～23)的方式，但是，本发明并不限定于这样的方式。例如，也可以是第1～第N(N为3以上的整数)磁传感器部按该顺序进行并列的方式。在此情况下，第1差动信号DS1只要由从第1磁传感器部输出的第1传感器信号和从第M(M为3以上且N以下的整数。)磁传感器部输出的第M传感器信号生成即可，第2差动信号DS2只要由从第1传感器信号和从第L(L为2以上且M-1以下的整数)磁传感器部输出的第L传感器信号生成即可。即，在具备4个以上的磁传感器部的方式中，如果第1差动信号DS1和第2差动信号DS2的振幅不同的话，则对于输出成为用于生成这些差动信号DS1,DS2的基础的传感器信号的磁传感器部的组合而言没有限制，但是，至少第1差动信号DS1优选使用来自并列的磁传感器部中的位于两端的磁传感器部(例如在4个磁传感器部并列的情况下，第1磁传感器部以及第4磁传感器部)的传感器信号(第1传感器信号以及第4传感器信号)来进行生成。
在上述实施方式中，举例说明了具备作为旋转体的具有多个齿的齿轮的旋转检测装置，但是，本发明并不限定于这样的方式。例如，作为旋转体，也可以是在圆周方向上N极以及S极被交替排列的磁化转子。
在上述实施方式中，数据处理部33在判断旋转体(齿轮10)的旋转方向的时候，对于是正转方向还是反转方向，也可以输出对应于它们而变更了脉冲宽度的脉冲信号(参照图8)。例如，数据处理部33如果输入来自第1～第3磁传感器部21～23的第1～第3传感器信号S1～S3、第1以及第2差动信号DS1,DS2的话，则能够根据这些信号S1～S3,DS1,DS2，输出脉冲信号。此时，通过在将旋转体(齿轮10)的旋转方向为正转方向的情况下的脉冲宽度设为1的时候，输出将旋转方向为反转方向的情况下的脉冲宽度设为2的脉冲信号，从而能够根据脉冲信号的脉冲宽度进行具有本实施方式所涉及的旋转检测装置1的应用的旋转控制。
在上述实施方式中，数据处理部33根据第1差动信号DS1在从正向负的方向上穿过零的时候的第2差动信号DS2的正负符号判断齿轮10的旋转方向，但是，本发明并不限定于这样的方式。例如，第1差动信号DS1以及第2差动信号DS2也可以由在从正向负的方向(或者从负向正的方向)上穿过零的顺序来判断齿轮10的旋转方向。例如，在图7所表示的例子中，因为第2差动信号DS2先在从正向负的方向上穿过零，接着第1差动信号DS1穿过零，所以能够将齿轮10的旋转方向判断为正转方向。
在上述实施方式中，举例说明了第1～第3磁传感器部21～23所具有的惠斯登电桥回路211～213包含1个输出端口E11～E13、一对磁检测元件R11,R12,R21,R22,R31,R32的方式，但是，本发明并不限定于这样的方式。例如，如图9所示，该惠斯登电桥回路211～213也可以包含2个输出端口E11,E12,E21,E22,E31,E32、被串联连接的第1的一对磁检测元件R11,R12,R21,R22,R31,R32、被串联连接的第2的一对磁检测元件R13,R14,R23,R24,R33,R34。在此情况下，磁检测元件R11,R13,R21,R23,R31,R33的各一端被连接于电源端口V1～V3。磁检测元件R11,R21,R31的各另一端被连接于磁检测元件R12,R22,R32的各一端和各输出端口E11,E21,E31。磁检测元件R13,R23,R33的各另一端被连接于磁检测元件R14,R24,R34的各一端和各输出端口E12,E22,E32。磁检测元件R12,R14,R22,R24,R32,R34的各另一端被连接于接地端口G1～G3。
然后，磁检测元件R11～R14,R21～R24,R31～R34的磁化固定层的磁化的方向(在图9中用全部涂抹了的箭头表示。)平行于第1方向D1(参照图1,2)，磁检测元件R11,R14,R21,R24,R31,R34的磁化固定层的磁化的方向和磁检测元件R12,R13,R22,R23,R32,R33的磁化固定层的磁化的方向为互相反平行方向。在第1～第3磁传感器部21～23中，输出端口E11,E12,E21,E22,E31,E32的电位差对应于伴随于齿轮10的旋转的磁场的方向的变化而进行变化，并输出表示磁场强度的信号，该信号能够作为第1～第3传感器信号S1～S3而从差分检测器25,26,27被输出到运算部30(参照图5)。
符号的说明
1…旋转检测装置
2…磁传感器
21…第1磁传感器部
22…第2磁传感器部
23…第3磁传感器部
30…运算部(旋转方向检测部)
31…第1运算电路(旋转方向检测部)
32…第2运算电路(旋转方向检测部)
33…数据处理电路(旋转方向检测部)
10…齿轮(旋转体)
11…齿。

Claims (8)

1.一种旋转检测装置，其特征在于：
具备：
第1～第N传感器元件，与在正转方向以及反转方向上能够旋转的旋转体相对，沿着所述旋转体的旋转方向按顺序排列，并且根据所述旋转体的旋转，输出第1～第N传感器信号，其中，N为3以上的整数；以及
旋转方向检测部，根据从所述第1～第N传感器元件输出的所述第1～第N传感器信号，检测所述旋转体的所述旋转方向，
所述旋转方向检测部根据从所述第1传感器信号以及所述第M传感器信号获得的第1差动信号、以及从所述第1传感器信号以及第L传感器信号获得的第2差动信号，检测所述旋转体的所述旋转方向，其中，M为3以上且N以下的整数，L为2以上且M-1以下的整数。
2.如权利要求1所述的旋转检测装置，其特征在于：
N为3，
所述旋转方向检测部根据从所述第1传感器信号以及所述第3传感器信号获得的所述第1差动信号、以及从所述第1传感器信号以及所述第2传感器信号获得的所述第2差动信号，检测所述旋转体的所述旋转方向。
3.如权利要求2所述的旋转检测装置，其特征在于：
所述第1传感器元件和所述第2传感器元件之间的间隔小于所述第2传感器元件和所述第3传感器元件之间的间隔。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的旋转检测装置，其特征在于：
所述旋转方向检测部根据所述第1差动信号穿过零时所述第2差动信号的正或负的状态，检测所述旋转体的所述旋转方向。
5.如权利要求1～3中的任一项所述的旋转检测装置，其特征在于：
所述旋转方向检测部根据所述第1差动信号穿过零前后的正或负的状态、以及所述第1差动信号穿过零时所述第2差动信号的正或负的状态，检测所述旋转体的所述旋转方向。
6.如权利要求1～3中的任一项所述的旋转检测装置，其特征在于：
所述旋转体是具有由磁性材料构成的多个齿的齿轮，
所述第1传感器元件和所述第N传感器元件之间的间隔小于所述齿轮的邻接的2个齿的间隔。
7.如权利要求1～3中的任一项所述的旋转检测装置，其特征在于：
所述旋转体具有在圆周方向上交替排列的多个N极以及S极，
所述第1传感器元件和所述第N传感器元件之间的间隔小于邻接的2个N极之间的间隔。
8.如权利要求1～3中的任一项所述的旋转检测装置，其特征在于：
所述第1～第N传感器元件包括TMR元件或者GMR元件。
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