CN107101653A - 位移检测装置和角速度检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的位移检测装置具备：第一传感器；第二传感器；物体，包含周期排列在第一方向上的第一区域和第二区域，并且在第一方向上相对于第一传感器和第二传感器位移；以及运算单元。第一传感器检测伴随物体的位移的第一磁场变化，并且将检测出的第一磁场变化作为第一信号输出；第二传感器检测伴随物体的位移的第二磁场变化，并且将检测出的第二磁场变化作为第二信号输出，第二信号与第一信号相位不同；运算单元根据第一信号和第二信号，在将物体发生相当于连续的第一区域与第二区域的合计的物体的位移量的位移所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中多次算出物体在第一方向上的位移量。

Description

位移检测装置和角速度检测装置
技术领域
本发明涉及一种通过检测伴随物体的位移(或旋转)的磁场变化来检测该物体的位移(或旋转)的位移检测装置和角速度检测装置。
背景技术
一般来说，作为在编码器、电位计等中检测旋转体的旋转动作的装置，例如使用具备与该旋转体一起旋转的齿轮等磁性体、以与该磁性体的附近离间的方式配置的磁场检测元件、和发生偏置磁场的偏置磁体的旋转检测装置(例如参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-114411号公报
专利文献2：日本特开2006-113015号公报
发明内容
但是，在以往的旋转检测装置中，当旋转速度过分慢时，检测旋转体有无旋转需要花费很多时间。这是因为缩小旋转体的齿轮间距有限度。
因此，期望提供一种即使物体的位移(或旋转)为低速、也可以正确地进行该物体的位移(或旋转)的检测的位移检测装置和角速度检测装置。
作为本发明的一种实施方式的位移检测装置具备：第一传感器；第二传感器；物体，包含周期排列在第一方向上的第一区域和第二区域，并且在第一方向上相对于第一传感器和第二传感器位移；以及运算单元。在这里，第一传感器检测伴随物体的位移的第一磁场变化，并且将检测出的第一磁场变化作为第一信号输出。第二传感器检测伴随物体的位移的第二磁场变化，并且将检测出的第二磁场变化作为第二信号输出，第二信号与第一信号相位不同。运算单元根据第一信号和第二信号，在将物体发生相当于连续的第一区域与第二区域的合计的物体的位移量的位移所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中多次算出物体在第一方向上的位移量。
作为本发明的一种实施方式的角速度检测装置具备：第一传感器；第二传感器；旋转体，包含周期排列在第一方向上的第一区域和第二区域，并且在第一方向上相对于第一传感器和第二传感器旋转；以及运算单元。在这里，第一传感器检测伴随旋转体的旋转的第一磁场变化且输出第一信号。第二传感器检测伴随旋转体的旋转的第二磁场变化且输出第二信号，第二信号与第一信号相位不同。运算单元根据第一信号和第二信号，在将旋转体发生相当于连续的第一区域与第二区域的合计的旋转体的旋转角的旋转所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中多次算出旋转体在第一方向上的旋转角。
附图说明
图1是表示作为本发明的一种实施方式的旋转检测装置的整体结构的概略图。
图2是图1所示的旋转检测装置的一部分结构的概略的示意立体图。
图3是表示图2所示的磁性传感器1电路结构的电路图。
图4是表示图2所示的磁性传感器的主要部分结构的放大分解立体图。
图5A是表示图1所示的旋转检测装置的主要部分结构及其动作的第一放大图。
图5B是表示图1所示的旋转检测装置的主要部分结构及其动作的第二放大图。
图5C是表示图1所示的旋转检测装置的主要部分结构及其动作的第三放大图
图6是表示图1所示的旋转检测装置的齿轮的旋转角(电角度)、传感器输出和脉冲输出的经时变化的一个例子的特性图。
图7是作为第一变形例的物体的结构的示意图。
图8是作为第二变形例的物体的结构的示意图。
图9A是表示图1所示的旋转检测装置的齿轮的旋转角(电角度)、传感器输出和脉冲输出的经时变化的另一个例子的特性图。
图9B是表示图1所示的旋转检测装置的齿轮的旋转角(电角度)、传感器输出和脉冲输出的经时变化的其他例子的特性图。
符号的说明
1 齿轮
2 传感器单元
3 运算电路
4 脉冲输出单元
5,7,8 磁体
21,22 磁性传感器
36 角度运算单元
41 脉冲发生单元
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。再有，说明按以下的顺序进行。
1.实施方式
检测齿轮有无旋转和角速度的旋转检测装置
2.变形例
<1.实施方式>
[旋转检测装置的结构]
最初，参照图1和图2，对作为本发明的一种实施方式的旋转检测装置的结构进行说明。图1是表示该旋转检测装置的整体结构的概略图。另外，图2是图1所示的旋转检测装置的一部分结构的概略的示意立体图。该旋转检测装置进行旋转体的旋转角度的检测，该旋转体例如作为呈棒状、圆盘状的被测定物。该旋转检测装置被称作所谓的齿轮齿传感器、齿轮传感器，例如具备：与旋转体形成一体旋转的齿轮1、传感器单元2、运算电路3、脉冲输出单元4和磁体5。传感器单元2、运算电路3和脉冲输出单元4虽然如图2所示，设置在同一基板6上，但是不限定于此，也可以设置在多块不同的基板上。再有，该旋转检测装置对应于本发明的“位移检测装置”和“角速度检测装置”的一个具体例子。
(齿轮1)
齿轮1被直接或间接地安装在作为被测定物的旋转体上，并且设置为可以与该旋转体一起以旋转轴1J为中心沿着箭头1R方向旋转。齿轮1例如是包含齿轮齿部的沿着箭头1R方向旋转的旋转体，该齿轮齿部例如由磁性体构成的凸部1T与凹部1U在圆盘状部件的周边部以所定间隔(例如2～7mm左右的间距)交替配置(周期排列)而成。通过齿轮1的旋转动作，在相对于传感器单元2的最近的位置，存在凸部1T的状态与存在凹部1U的状态反复交替。因此，齿轮1通过自身的旋转动作，能够带来作为对传感器单元2赋予的外部磁场的反偏压磁场Hbb的周期性变化。再有，将齿轮1的凸部1T总数或凹部1U总数称为齿轮1的齿数。再有，齿轮1对应于本发明的“物体”的一个具体例子，凸部1T对应于本发明的“第一区域”的一个具体例子，凹部1U对应于本发明的“第二区域”的一个具体例子。
(传感器单元2)
传感器单元2具有磁性传感器21和磁性传感器22。磁性传感器21检测伴随齿轮1的旋转的磁场变化，并且将第一信号S1向运算电路3输出。同样，磁性传感器22检测伴随齿轮1的旋转的磁场变化，并且将第二信号S2向运算电路3输出。但是，第一信号S1的相位与第二信号S2的相位互相不同。例如对于齿轮1的旋转角θ，当第一信号S1表示按照sinθ的电阻值的变化时，第二信号S2表示按照cosθ的电阻值的变化。
图3是传感器单元2的电路图。如图3所示，磁性传感器21例如具有：包含4个磁阻效应(MR：Magneto-Resistive effect)元件23(23A～23D)的惠斯登桥电路(以下称为桥接电路)24、和差分检测器25。同样，磁性传感器22具有：包含4个MR元件26(26A～26D)的桥接电路27、和差分检测器28。
在桥接电路24中，MR元件23A和MR元件23B的一端彼此在连接点P1连接，MR元件23C和MR元件23D的一端彼此在连接点P2连接，MR元件23A的另一端与MR元件23D的另一端在连接点P3连接，MR元件23B的另一端与MR元件23C的另一端在连接点P4连接。在这里，连接点P3与电源Vcc连接，连接点P4接地。连接点P1、P2分别与差分检测器25的输入侧端子连接。在连接点P3与连接点P4之间被施加电压时，该差分检测器25检测连接点P1与连接点P2之间的电位差(MR元件23A、23D各自产生的电压下降的差)，并且将其作为第一信号S1向运算电路3输出。同样，在桥接电路27中，MR元件26A和MR元件26B的一端彼此在连接点P5连接，MR元件26C和MR元件26D的一端彼此在连接点P6连接，MR元件26A的另一端与MR元件26D的另一端在连接点P7连接，MR元件26B的另一端与MR元件26C的另一端在连接点P8连接。在这里，连接点P7与电源Vcc连接，连接点P8接地。连接点P5、P6分别与差分检测器28的输入侧端子连接。在连接点P7与连接点P8之间被施加电压时，该差分检测器28检测连接点P5与连接点P6之间的电位差(MR元件26A、26D各自产生的电压下降的差)，并且将其作为第二信号S2向运算电路3输出。
再有，在图3中赋予符号JS1的箭头示意性地表示MR元件23A～23D、26A～26D各自的磁化固定层SS1(后述)的磁化方向。也就是说，表示：MR元件23A、23C的各个电阻值根据来自外部的信号磁场的变化在彼此相同的方向上变化(增加或减少)，MR元件23B、23D的各个电阻值全都根据信号磁场的变化在与MR元件23A、23C相反的方向上变化(减少或增加)。另外，MR元件26A、26C的各个电阻值的变化是：根据来自外部的信号磁场的变化，相对于MR元件23A～23D的各个电阻值的变化相位偏离90°。MR元件26B、26D的各个电阻值全都根据信号磁场的变化，在与MR元件26A、26C相反的方向上变化。因此例如存在下列关系：如果齿轮1旋转，那么在某个角度范围内MR元件23A、23C的电阻值增大，MR元件23B、23D的电阻值减少。这时，MR元件26A、26C的电阻值以比MR元件23A、23C的电阻值的变化例如仅慢90°(或快)的方式变化，MR元件26B、26D的电阻值以比MR元件23B、23D的电阻值的变化仅慢90°(或快)的方式变化。
图4表示构成MR元件23、26的主要部分的传感器堆栈SS的一个例子。MR元件23、26全都包含实质上构造相同的传感器堆栈SS。如图4所示，传感器堆栈SS为层叠有包含磁性层的多个功能膜的自旋阀构造。具体地说，传感器堆栈SS为依次层叠：具有固定在一定方向的磁化JS1的磁化固定层SS1、没有显出特定的磁化方向的中层间SS2、和具有根据信号磁场的磁通密度变化的磁化JS3的磁化自由层SS3的构造。再有，图4表示没有赋予反偏压磁场Hbb等外部磁场的空载状态。再有，磁化固定层SS1、中间层SS2和磁化自由层SS3可以是单层构造，也可以是由多层构成的多层构造。
磁化固定层SS1包含例如钴(Co)、钴铁合金(CoFe)、钴铁硼合金(CoFeB)等强磁性材料。再有，也可以以与磁化固定层SS1邻接的方式，在中间层SS2的反对侧设置反强磁性层(未图示)。这样的反强磁性层由铂锰合金(PtMn)、铱锰合金(IrMn)等反强磁性材料构成。关于该反强磁性层，例如正方向的自旋磁矩与反方向的自旋磁矩完全处于相互抵消的状态，从而使邻接的磁化固定层SS1的磁化JS1的方向固定在正方向上。
例如在传感器堆栈SS的自旋阀构造为磁性隧道结(MTJ：Magnetic TunnelJunction)的情况下，中间层SS2是由氧化镁(MgO)构成的非磁性的隧道阻挡层(Tunnelbarrier layer)，是具有根据量子力学可以通过隧道电流的厚度的薄层。由MgO构成的隧道阻挡层例如能够通过下列处理来获得：使用由MgO构成的靶子(target)的溅射处理、镁(Mg)薄膜的氧化处理、或在氧气气氛中进行镁溅射的反应溅射处理。另外，除了MgO之外，也可以使用铝(Al)、钽(Ta)、铪(Hf)的各种氧化物或氮化物来构成中间层SS2。再有，中间层SS2也可以由例如钌(Ru)、金(Au)等铂族元素、铜(Cu)等非磁性金属构成。在这种情况下，自旋阀构造发挥作为巨大磁阻效应(GMR：Giant Magneto Resistive effect)膜的功能。
磁化自由层SS3是软性强磁性层，例如包含钴铁合金(CoFe)、镍铁合金(NiFe)或钴铁硼合金(CoFeB)等。
在磁性传感器21的桥接电路24的MR元件23A～23D中，分别供给电流I1或电流I2，该电流I1或电流I2是来自电源Vcc的电流I10在连接点P3分流后的电流。分别从桥接电路24的连接点P1、P2取出的信号e1、e2流入差分检测器25。在这里，信号e1表示例如在将磁化JS1与磁化JS3之间的夹角作为γ时、按照“Acos(+γ)+B”(A、B全都为定数)变化的电阻变化，信号e2表示按照“Acos(-γ)+B”变化的电阻变化。另一方面，在磁性传感器22的桥接电路27的MR元件26A～26D中，分别供给电流I3或电流I4，该电流I3或电流I4是来自电源Vcc的电流I10在连接点P7分流后的电流。分别从桥接电路27的连接点P5、P6取出的信号e3、e4流入差分检测器28。在这里，信号e3表示按照“Asin(+γ)+B”变化的电阻变化，信号e4表示按照“Asin(-γ)+B”变化的电阻变化。并且，来自差分检测器25的第一信号S1和来自差分检测器28的第二信号S2流入运算电路3。在运算电路3中，算出对应于tanγ的电阻值。在这里，因为γ相当于对传感器单元2的齿轮1的旋转角θ，所以能够求得旋转角θ。
(运算电路3)
运算电路3如图1所示，例如具有：多路复用器(MUX：multiplexer)31、低通滤波器(LPF：low-pass filter)32A和32B、A/D变换单元33A和33B、滤波器34A和34B、波形整形单元35以及角度运算单元36。
MUX31分别与磁性传感器21和磁性传感器22连接，并且从磁性传感器21输入第一信号S1，从磁性传感器22输入第二信号S2。
波形整形单元35例如对从磁性传感器21发送的第一信号S1与从磁性传感器22发送的第二信号S2的波形进行整形。波形整形单元35例如包含：检测偏移电压的差异、振幅的差异、或磁性传感器21和磁性传感器22与齿轮1的相对角度的差异等的检测电路；以及对这些差异进行补正的补偿电路。
角度运算单元36是根据第一信号S1和第二信号S2算出齿轮1在箭头1R方向的位移量(旋转角θ)的IC电路。在角度运算单元36中，在将齿轮1发生1个齿间距、即相当于连续的1个凸部1T与1个凹部1U的合计的旋转角(机械角度)的位移(旋转)所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中n次(n为大于等于2的整数，可以任意设定)算出旋转角θ。再有，在图1中，例示有12个凸部1T与12个凹部1U交替配置而成的齿轮1，在这种情况下，1个齿间距的旋转角(机械角度)是30°。在角度运算单元36中，将该1个齿间距(在这里相当于机械角度30°)分配在例如0°～360°的电角度中，对每个任意的电角度算出旋转角θ。角度运算单元36将包含有关算出的位移量(旋转角θ)的信息的第三信号S3向脉冲输出单元4输出。
(脉冲输出单元4)
脉冲输出单元4如图1所示，具有脉冲发生单元41和脉冲计数单元42。脉冲发生单元41与角度运算单元36连接，并且第三信号S3被从角度运算单元36输入至脉冲发生单元41。在脉冲发生单元41中，在每次角度运算单元36算出位移量(旋转角θ)时，发生脉冲且将其输入至脉冲计数单元42。在脉冲计数单元42中，通过对单位时间脉冲发生数进行计数，来求得单位时间位移量(旋转角θ)、即角速度。
(磁体5)
磁体5隔着传感器单元2位于齿轮1的相反侧。磁体5朝着齿轮1和传感器单元2赋予反偏压磁场Hbb。传感器单元2通过磁性传感器21和磁性传感器22，检测反偏压磁场Hbb的变化。
[旋转检测装置的动作和作用]
在本实施方式的旋转检测装置中，能够通过传感器单元2、运算电路3、脉冲输出单元4和磁体5检测有无齿轮1的旋转。
在该旋转检测装置中，如果齿轮1例如从图5A的状态沿着箭头1R方向旋转，那么相对于传感器单元2，齿轮1的凸部1T与凹部1U交替对向。这时，如图5B所示，如果由磁性体构成的凸部1T接近传感器单元2，那么来自位于其背后的磁体5的反偏压磁场Hbb的磁通量集中于凸部1T。也就是说，因为X轴方向的磁通量扩展小，所以反偏压磁场Hbb的X轴成分比较小。另一方面，如图5C所示，如果凸部1T离开传感器单元2而凹部1U接近传感器单元2，那么反偏压磁场Hbb的磁通量的一部分朝向该凹部1U两旁的凸部1T。也就是说，因为X轴方向的磁通量扩展变大，所以反偏压磁场Hbb的X轴成分变得比较大。对应于该反偏压磁场Hbb的X轴成分的变化，传感器单元2的各个传感器堆栈SS的磁化自由层SS3的磁化JS3的方向发生变化。利用伴随该磁化JS3的方向变化的MR元件23A～23D、26A～26D的电阻变化，能够检测有无齿轮1的旋转。
从磁性传感器21发送的第一信号S1如果被输入至运算电路3，那么经过MUX31、LPF32A、A/D变换单元33A和滤波器34A到达波形整形单元35。同样，从磁性传感器22发送的第二信号S2如果被输入至运算电路3，那么经过MUX31、LPF32B、A/D变换单元33B和滤波器34B到达波形整形单元35。在波形整形单元35中，对第一信号S1和第二信号S2，例如进行偏移电压的差异、振幅的差异、或磁性传感器21和磁性传感器22与齿轮1的相对角度的差异等的补偿，并且进行波形的整形。之后，在角度运算单元36中，根据第一信号S1和第二信号S2，算出齿轮1在箭头1R方向的位移量(旋转角θ)。进一步说，在脉冲发生单元41中，从角度运算单元36输入第三信号S3，并且在每次角度运算单元36算出位移量(旋转角θ)时，发生脉冲且将其输入至脉冲计数单元42。在脉冲计数单元42中，通过对单位时间脉冲发生数进行计数，来求得单位时间位移量(旋转角θ)、即角速度。
在这里，脉冲输出单元4也可以在齿轮1于箭头1R方向的单位时间旋转角θ大于等于预先设定的基准值的情况下向外部输出脉冲。通过这样做，容易排除例如伴随齿轮1的静止时的振动的误检出。
以下，参照图6对齿轮1的旋转检测动作进行详细说明。在图6中，横轴表示经过的时间，左侧的纵轴表示磁性传感器21、22的输出，右侧的纵轴表示电角度。在这里，例示齿轮1的1个齿间距为机械角度60°的情况、即齿数(凸部1T的数目)为6个的情况。在这里，将机械角度60°作为1周期，并且用0～360°的电角度表示该1周期。曲线C1是表示磁性传感器21的输出即第一信号S1的波形，曲线C2是表示磁性传感器22的输出即第二信号S2的波形，曲线C3是表示齿轮1的电角度变化的波形，符号PLS是表示从脉冲发生单元41输出的脉冲的波形。磁性传感器21、22的输出波形也将机械角度60°作为1周期。再有，电角度能够通过相位互相不同的来自磁性传感器21的第一信号S1与来自磁性传感器22的第二信号S2求得。如上所述，对应于反偏压磁场Hbb的X轴成分的变化，传感器单元2的各个传感器堆栈SS的磁化自由层SS3的磁化JS3的方向发生变化。由此，因为例如第一信号S1表示按照“Acosθ+B”(A、B全都为定数)变化的电阻变化，第二信号S2表示按照“Asinθ+B”变化的电阻变化，所以在运算电路3中，可以算出对应于tanθ的电阻值。
如图1所示，在这里，进行如下设定：对于每个电角度60°，运算电路3进行1次齿轮1在箭头1R方向的旋转角θ的计算，并且脉冲发生单元41发生1个脉冲PLS。也就是说，在以往的齿轮齿传感器中，对于每1个齿间距输出1个脉冲，而在本实施方式的旋转检测装置中，在每1个齿间距(1周期)多次进行旋转角θ的计算和脉冲PLS的发生。
[旋转检测装置的效果]
像这样，根据本实施方式，将齿轮1发生1个齿间距的位移(旋转)所需的时间作为1周期，在该1周期间多次算出齿轮1在箭头1R方向的旋转角θ。因此，与每1周期进行1次齿轮的旋转角的计算的情况相比，能够更早地检测出有无旋转。另外，因为在该1周期间多次发生脉冲PLS，所以通过用脉冲计数单元42对该脉冲PLS的单位时间数目进行计数，能够求得齿轮1的角速度。因此，根据本实施方式的旋转检测装置，即使齿轮1的旋转为低速，也能够正确地进行齿轮1有无旋转和角速度的检测。
<2.变形例>
以上，虽然列举实施方式对本发明进行了说明，但是本发明不限定于该实施方式，可以进行各种变化。例如，虽然在上述实施方式中，作为“物体”例示齿轮进行了说明，但是本发明并不限定于此。如图7所示，作为物体，也可以使用：作为第一区域的S极区域7S与作为第二区域的N极区域7N沿着圆周方向、以一定的间隔交替配置(周期排列)而成的环形磁体7。再有，在这种情况下，不需要赋予偏磁场的磁体5。另外，作为物体，如图8所示，也可以使用在箭头Y8方向延伸的棒状磁体8。磁体8由S极区域8S与N极区域8N沿着箭头Y8方向、以一定的间隔交替配置(周期排列)而成，相对于传感器单元2在箭头Y8方向上位移(直线移动)。在磁体7、8中，磁体7、8发生相当于连续的1个S极区域与1个N极区域的合计的磁体7、8的位移量(旋转角或直线移动量)的位移(旋转或直线移动)所需的时间相当于1周期。
另外，虽然在上述实施方式中，对齿轮1的每1个齿间距，分别进行了6次齿轮1的旋转角θ的计算和脉冲PLS的发生，但是本发明并不限定于此。如图9A和图9B所示，对每1个齿间距，也能够进行12次或36次齿轮1的旋转角θ的计算和脉冲PLS的发生。像这样，通过增加进行齿轮1的旋转角θ的计算和脉冲PLS的发生的次数，即使是更加低速的旋转，也能够更早地检测出有无旋转、角速度。
另外，虽然在上述实施方式中，具备2个传感器，但是在本发明中，传感器的数目不限定于2，也可以具备3个以上的传感器。但是，要求这些传感器输出相位互相不同的信号。
进一步说，虽然在上述实施方式中，作为“物体”例示在箭头1R方向旋转的旋转体即齿轮1进行了说明，但是本发明并不限定于此。例如作为“物体”，也可以使用沿着第一方向以直线状延伸的、所谓线性标尺。该线性标尺例如由S极区域与N极区域在第一方向上以所定的间隔交替配置而成。作为本发明的位移检测装置也可以为如下构造：具备该线性标尺、以及配置在其附近的第一传感器和第二传感器，并且线性标尺与第一传感器和第二传感器在第一方向上相对位移。即使是具备这样的线性标尺的位移检测装置，在将物体(线性标尺)发生相当于连续的S极区域与N极区域的合计的物体(线性标尺)的位移量的位移所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中多次算出物体(线性标尺)在第一方向上的位移量，由此可以获得与具备旋转体(齿轮1)的位移检测装置同样的效果。
再有，本技术也能够采用以下结构。
(1)
一种位移检测装置，其中，具备：
第一传感器；
第二传感器；
物体，包含周期排列在第一方向上的第一区域和第二区域，并且在所述第一方向上相对于所述第一传感器和所述第二传感器位移；以及
运算单元，
所述第一传感器检测伴随所述物体的所述位移的第一磁场变化，并且将检测出的所述第一磁场变化作为第一信号输出，
所述第二传感器检测伴随所述物体的所述位移的第二磁场变化，并且将检测出的所述第二磁场变化作为第二信号输出，所述第二信号与所述第一信号相位不同，
所述运算单元根据所述第一信号和所述第二信号，在将物体发生相当于连续的所述第一区域与所述第二区域的合计的物体的位移量的位移所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中多次算出所述物体在所述第一方向上的位移量。
(2)
所述(1)所述的位移检测装置，其中，所述物体具有：多个作为所述第一区域的凸部与多个作为所述第二区域的凹部交替配置而成的齿轮齿部、或多个作为所述第一区域的N极区域与多个作为所述第二区域的S极区域交替配置而成的强磁性体部。
(3)
所述(1)或所述(2)所述的位移检测装置，其中，进一步具备包含脉冲发生单元的脉冲输出单元，所述脉冲发生单元在每次算出所述物体在所述第一方向上的位移量时发生脉冲。
(4)
所述(3)所述的位移检测装置，其中，
所述物体是n(n为大于等于2的整数)个所述第一区域与n(n为大于等于2的整数)个所述第二区域交替配置而成的旋转体，
所述脉冲发生单元在每个所述1周期中发生m(m为大于等于2的整数)个所述脉冲。
(5)
所述(3)或所述(4)所述的位移检测装置，其中，所述脉冲输出单元在单位时间位移量大于等于基准值的情况下向外部输出所述脉冲。
(6)
所述(1)至所述(5)中的任一项所述的位移检测装置，其中，所述运算单元进一步具有进行所述第一信号和所述第二信号的波形的整形的波形整形单元。
(7)
一种角速度检测装置，其中，具备：
第一传感器；
第二传感器；
旋转体，包含周期排列在第一方向上的第一区域和第二区域，并且在所述第一方向上相对于所述第一传感器和所述第二传感器旋转；以及
运算单元，
所述第一传感器检测伴随所述旋转体的所述旋转的第一磁场变化且输出第一信号，
所述第二传感器检测伴随所述旋转体的所述旋转的第二磁场变化且输出第二信号，所述第二信号与所述第一信号相位不同，
所述运算单元根据所述第一信号和所述第二信号，在将旋转体发生相当于连续的所述第一区域与所述第二区域的合计的旋转体的旋转角的旋转所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中多次算出所述旋转体在所述第一方向上的旋转角。
在作为本发明的一种实施方式的位移检测装置中，将物体发生相当于连续的第一区域与第二区域的合计的物体的位移量的位移所需的时间作为1周期，并且在该1周期间多次进行物体在第一方向上的位移量的算出。因此，与每1周期进行1次物体的位移量的算出的情况相比，能够更早地检测出物体的位移。
在作为本发明的一种实施方式的角速度检测装置中，将旋转体发生相当于连续的第一区域与第二区域的合计的旋转体的旋转角的旋转所需的时间作为1周期，并且在该1周期间多次进行旋转体在第一方向上的角速度的算出。因此，与每1周期进行1次旋转体的角速度的算出的情况相比，能够更早地检测出旋转体的旋转。
根据本发明的位移检测装置和角速度检测装置，因为在1周期间多次进行了物体(旋转体)在第一方向上的位移量(角速度)的算出，所以即使物体(旋转体)的位移(旋转)为低速，也能够正确地进行该物体(旋转体)的位移(角速度)的检测。
本公开含有涉及在2016年2月2日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2016-017853中公开的主旨，其全部内容包含在此，以供参考。
本领域的技术人员应该理解，虽然根据设计要求和其他因素可能出现各种修改，组合，子组合和可替换项，但是它们均包含在附加的权利要求或它的等同物的范围内。

Claims (7)

1.一种位移检测装置，其中，具备：
第一传感器；
第二传感器；
物体，包含周期排列在第一方向上的第一区域和第二区域，并且在所述第一方向上相对于所述第一传感器和所述第二传感器位移；以及
运算单元，
所述第一传感器检测伴随所述物体的所述位移的第一磁场变化，并且将检测出的所述第一磁场变化作为第一信号输出，
所述第二传感器检测伴随所述物体的所述位移的第二磁场变化，并且将检测出的所述第二磁场变化作为第二信号输出，所述第二信号与所述第一信号相位不同，
所述运算单元根据所述第一信号和所述第二信号，在将物体发生相当于连续的所述第一区域与所述第二区域的合计的物体的位移量的位移所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中多次算出所述物体在所述第一方向上的位移量。
2.根据权利要求1所述的位移检测装置，其中，所述物体具有：多个作为所述第一区域的凸部与多个作为所述第二区域的凹部交替配置而成的齿轮齿部、或多个作为所述第一区域的N极区域与多个作为所述第二区域的S极区域交替配置而成的强磁性体部。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的位移检测装置，其中，进一步具备包含脉冲发生单元的脉冲输出单元，所述脉冲发生单元在每次算出所述物体在所述第一方向上的位移量时发生脉冲。
4.根据权利要求3所述的位移检测装置，其中，
所述物体是n(n为大于等于2的整数)个所述第一区域与n(n为大于等于2的整数)个所述第二区域交替配置而成的旋转体，
所述脉冲发生单元在每个所述1周期中发生m(m为大于等于2的整数)个所述脉冲。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的位移检测装置，其中，所述脉冲输出单元在单位时间位移量大于等于基准值的情况下向外部输出所述脉冲。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的位移检测装置，其中，所述运算单元进一步具有进行所述第一信号和所述第二信号的波形的整形的波形整形单元。
7.一种角速度检测装置，其中，具备：
第一传感器；
第二传感器；
旋转体，包含周期排列在第一方向上的第一区域和第二区域，并且在所述第一方向上相对于所述第一传感器和所述第二传感器旋转；以及
运算单元，
所述第一传感器检测伴随所述旋转体的所述旋转的第一磁场变化且输出第一信号，
所述第二传感器检测伴随所述旋转体的所述旋转的第二磁场变化且输出第二信号，所述第二信号与所述第一信号相位不同，
所述运算单元根据所述第一信号和所述第二信号，在将旋转体发生相当于连续的所述第一区域与所述第二区域的合计的旋转体的旋转角的旋转所需的时间作为1周期时，在每个该1周期中多次算出所述旋转体在所述第一方向上的旋转角。
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