CN112781476A - 位置检测装置 - Google Patents

Abstract

位置检测装置包括磁尺和磁传感器。磁尺包含沿第1基准方向配置的多个磁体。磁传感器包含检测合成磁场的多个检测器。在将n设为磁尺的磁体的数，将M设为从第1端部到第2端部的距离，将W设为多个磁体各自的宽度，并且将W设为比0大且M/n以下，将AG设为第2基准方向上的多个磁体各自和其检测器的间隔，将N设为0.4以上且2以下的数时，多个检测器各自配置成，满足AG＝N(M‑W)/(n‑1)。

Description

位置检测装置

技术领域

本发明涉及包括磁尺和磁传感器的磁式的位置检测装置。

背景技术

包括磁尺和磁传感器的磁式的位置检测装置，例如为了检测在直线性的方向上位置变化的可动物体的位置而使用。为了检测可动物体的位置而使用的位置检测装置构成为，与可动物体的位置的变化对应，磁尺相对于磁传感器的相对位置在规定的范围内变化。

磁尺例如包含沿直线性的方向排列的多个磁体。当磁尺相对于磁传感器的相对位置变化时，由磁尺产生且施加于磁传感器的对象磁场的方向旋转。磁传感器例如检测对象磁场相互不同的两个方向的成分，并生成与该两个方向的成分的强度对应的两个检测信号。然后，磁传感器基于两个检测信号，生成与磁尺相对于磁传感器的相对位置具有对应关系的检测值。

磁式的位置检测装置中，有时除了对磁传感器施加对象磁场之外，还施加对象磁场以外的噪声磁场。作为噪声磁场，例如具有来自地磁或电动机的漏磁场。在这样对磁传感器施加噪声磁场的情况下，磁传感器检测对象磁场和噪声磁场的合成磁场。因此，在对象磁场的方向和噪声磁场的方向不同时，检测值产生误差。

日本国专利申请公开2006-250580号公报中记载有一种磁检测装置，其包括排列配置于检测磁体的旋转轴上的两个霍尔元件和将来自两个霍尔元件的检测信号差动输出的差动输出电路。该磁检测装置中，通过取得两个霍尔电压的差动，删除干扰磁场所引起的偏置电压，而输出与不施加干扰磁场的情况大致相等的输出波形的电压。

但是，上述的包括磁尺的位置检测装置中，为了降低噪声磁场所引起的检测值的误差，考虑将检测对象磁场的多个检测器沿磁尺的移动方向配置的结构。该结构中，例如，在第1位置配置第1检测器，且在第2位置配置第2检测器。第1检测器生成与第1位置的对象磁场的第1方向的成分的强度具有对应关系的第1检测信号和与第1位置的对象磁场的第2方向的成分的强度具有对应关系的第2检测信号。第2检测器生成与第2位置的对象磁场的第1方向的成分的强度具有对应关系的第3检测信号和与第2位置的对象磁场的第2方向的成分的强度具有对应关系的第4检测信号。

上述的结构中，磁传感器进行求取第1检测信号与第3检测信号的差的运算处理和求取第2检测信号与第4检测信号的差的运算处理，并生成两个处理后信号。然后，磁传感器基于该两个处理后信号，生成与磁尺相对于磁传感器的相对位置具有对应关系的检测值。

如日本国专利申请公开2006-250580号公报所记载的磁检测装置，通过求取两个检测信号的差，降低噪声磁场所引起的检测值的误差，其结果，期待检测值接近理想值。但是，实际上，即使使用两个处理后信号生成检测值，检测值也会成为与理想值大幅不同的值，有时不能充分降低检测值的误差。

发明内容

本发明的目的在于，提供包含检测对象磁场的多个检测器的位置检测装置，其中，一边降低噪声磁场所引起的误差，一边能够充分降低检测值的误差。

本发明的第1观点提供一种位置检测装置，其包括产生外部磁场的磁尺、检测作为外部磁场的一部分的对象磁场和对象磁场以外的噪声磁场的磁传感器。磁尺包含相对于磁传感器的相对位置能够沿第1基准方向变化，并且沿第1基准方向配置的多个磁体。多个磁体各自具有作为第1基准方向的尺寸的规定的宽度。多个磁体中的、位于与第1基准方向平行的一个方向即第1方向的最靠前侧的磁体具有位于该磁体的第1方向的前侧的第1端部。多个磁体中的、位于与第1方向相反的第2方向的最靠前侧的磁体具有位于该磁体的第2方向的前侧的第2端部。磁传感器包含各自在远离磁尺的位置检测对象磁场和噪声磁场的合成磁场的多个检测器。

本发明的第1观点的位置检测装置中，多个检测器各自配置成，在将n设为多个磁体的数，将M设为从第1端部到第2端部的距离，将W设为多个磁体各自的宽度，并且将W设为比0大且M/n以下，将AG设为与第1基准方向正交的第2基准方向上的多个磁体各自和其检测器的间隔，且将N设为0.4以上且2以下的数时，满足

AG＝N(M-W)/(n-1)。

本发明的第1观点的位置检测装置中，N也可以为0.5以上且2以下的数。

另外，本发明的第1观点的位置检测装置中，磁尺也可以还包含由将多个磁体磁连接的磁性材料构成的磁轭。

本发明的第2观点提供一种位置检测装置，其包括产生外部磁场的磁尺、检测作为外部磁场的一部分的对象磁场和对象磁场以外的噪声磁场的磁传感器。磁尺包含相对于磁传感器的相对位置能够沿第1基准方向变化，并且具有平行于与第1基准方向正交的第2基准方向的一个方向的磁化的磁体。磁体具有在第1基准方向上彼此位于相反侧的第1端部和第2端部。磁传感器包含各自在远离磁尺的位置检测对象磁场和噪声磁场的合成磁场的多个检测器。

本发明的第2观点的位置检测装置中，多个检测器各自配置成，在将从第1端部到第2端部的距离设为M，且将第2基准方向上的磁体和其检测器的间隔设为AG时，满足

0.175M≤AG≤2M。

本发明的第3观点提供一种位置检测装置，其包括产生外部磁场的磁尺、检测作为外部磁场的一部分的对象磁场和对象磁场以外的噪声磁场的磁传感器。磁尺包含相对于磁传感器的相对位置能够沿第1基准方向变化，并且具有与第1基准方向平行的一个方向的磁化的磁体，磁体具有第1基准方向上彼此位于相反侧的第1端部和第2端部。磁传感器包含各自在远离磁尺的位置检测对象磁场和噪声磁场的合成磁场的多个检测器。

本发明的第3观点的位置检测装置中，多个检测器各自配置成，在将从第1端部到第2端部的距离设为M，将与第1基准方向正交的第2基准方向上的磁体和其检测器的间隔设为AG时，满足

0.425M≤AG≤2M。

本发明的第1至第3观点的位置检测装置中，多个检测器也可以配置为沿第1基准方向排列。

另外，本发明的第1至第3观点的位置检测装置中，多个检测器各自也可以包含检测合成磁场的第3方向的成分的至少一个第1磁检测元件、检测合成磁场的与第3方向不同的第4方向的成分的至少一个第2磁检测元件的、任一者或两者。另外，磁传感器也可以还包含处理器。

多个检测器各自也可以包括包含至少一个第1磁检测元件且生成表示合成磁场的第3方向的成分的强度的第1检测信号的第1检测电路、和包含至少一个第2磁检测元件且生成表示合成磁场的第4方向的成分的强度的第2检测信号的第2检测电路的、任一者或两者。处理器也可以通过求取由多个检测器的第1检测电路生成的多个第1检测信号中的至少两个之差、和由多个检测器的第2检测电路生成的多个第2检测信号中的至少两个之差的、任一者或两者的运算处理，生成一个或两个处理后信号，使用一个或两个处理后信号生成与相对位置具有对应关系的检测值。

或者，多个检测器各自也可以包含至少一个第1磁检测元件和至少一个第2磁检测元件，并且包括包含至少一个第1磁检测元件且生成表示合成磁场的第3方向的成分的强度的第1检测信号的第1检测电路、和包含至少一个第2磁检测元件且生成表示合成磁场的第4方向的成分的强度的第2检测信号的第2检测电路。处理器也可以通过包含求取由多个检测器的第1检测电路生成的多个第1检测信号中的至少两个之差的运算处理生成第1处理后信号，通过包含求取由多个检测器的第2检测电路生成的多个第2检测信号中的至少两个之差的运算处理生成第2处理后信号，且使用第1处理后信号和第2处理后信号，生成与相对位置具有对应关系的检测值。

另外，本发明的第1至第3观点的位置检测装置中，至少一个第1磁检测元件也可以为至少一个第1磁阻效应元件，至少一个第2磁检测元件为至少一个第2磁阻效应元件。或者，至少一个第1磁检测元件也可以为至少一个第1霍尔元件，至少一个第2磁检测元件为至少一个第2霍尔元件。

本发明的第1至第3观点的位置检测装置包含检测对象磁场的多个检测器。本发明中，多个检测器各自配置成，满足至少由AG和M限定的必要条件。由此，根据本发明，能够一边降低噪声磁场所引起的误差，一边充分降低检测值的误差。

本发明的其它的目的、特征和优点根据以下的说明将变得充分清晰。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的位置检测装置的概略结构的立体图。

图2是表示本发明的第1实施方式的位置检测装置的概略结构的主视图。

图3是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的结构的框图。

图4是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的第1例的第1检测电路的结构的一例的电路图。

图5是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的第1例的第2检测电路的结构的一例的电路图。

图6是表示图4和图5的一个磁阻效应元件的一部分的立体图。

图7是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的第2例的第1检测器的主要部分的立体图。

图8是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的第2例的第1检测电路的结构的一例的电路图。

图9是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的第2例的第2检测电路的结构的一例的电路图。

图10是表示本发明的第1实施方式的第1和第2检测器检测的对象磁场的说明图。

图11是表示第1和第2模拟的位置检测装置的模型的说明图。

图12是表示第1模拟的结果的特性图。

图13是表示第2模拟的结果的特性图。

图14是将图13的一部分扩大表示的特性图。

图15是表示第3模拟的比较例的模型的磁通密度的特性图。

图16是表示第3模拟的比较例的模型的检测值的误差的特性图。

图17是表示第3模拟的第1实施例的模型的磁通密度的特性图。

图18是表示第3模拟的第1实施例的模型的差动磁通密度的特性图。

图19是表示第3模拟的第1实施例的模型的检测值的误差的特性图。

图20是表示第3模拟的第2实施例的模型的磁通密度的特性图。

图21是表示第3模拟的第2实施例的模型的差动磁通密度的特性图。

图22是表示第3模拟的第2实施例的模型的检测值的误差的特性图。

图23是表示本发明的第2实施方式的位置检测装置的概略结构的立体图。

图24是表示第4和第5模拟的位置检测装置的模型的说明图。

图25是表示第4模拟的结果的特性图。

图26是表示第5模拟的结果的特性图。

图27是将图26的一部分扩大表示的特性图。

图28是表示本发明的第3实施方式的位置检测装置的概略结构的立体图。

图29是表示第6模拟的位置检测装置的模型的说明图。

图30是表示第6模拟的结果的特性图。

图31是将图30的一部分扩大表示的特性图。

图32是表示第7模拟的位置检测装置的模型的说明图。

图33是表示第7模拟的结果的特性图。

图34是将图33的一部分扩大表示的特性图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。首先，参照图1和图2对本发明的第1实施方式的位置检测装置的概略结构进行说明。本实施方式的位置检测装置1包括磁尺2和磁传感器3。磁尺2产生强度和方向具有空间上的分布的外部磁场MF。本实施方式中，将外部磁场MF的一部分即磁传感器3要检测的磁场称为对象磁场。磁传感器3检测对象磁场和对象磁场以外的噪声磁场Mex。

磁尺2的相对于磁传感器3的相对位置可在沿第1基准方向X1的规定的范围内变化。第1基准方向X1为直线性的方向。另外，磁尺2为线性刻度，包含沿第1基准方向X1配置的多个磁体。本实施方式中，特别是磁尺2作为多个磁体包含相同形状的三个磁体4、5、6。外部磁场MF是三个磁体4、5、6各自产生的磁场合成的磁场。

磁体4、5、6在一个方向上按顺序配置。磁体4、5、6相互隔开间隔地配置。磁体4和磁体5的间隔与磁体5和磁体6的间隔相互相等。另外，磁体4、5、6各自具有作为第1基准方向X1的尺寸的规定的宽度W。磁体4的宽度W、磁体5的宽度W、磁体6的宽度W相互相等。

磁尺2还包含由NiFe等的磁性材料构成的磁轭7。磁轭7用作将磁体4、5、6磁连接，并且支承磁体4、5、6的基板。磁轭7为一个方向上较长的板状。另外，磁轭7具有上表面7a和下表面7b。磁体4、5、6配置于磁轭7的上表面7a上。磁传感器3配置为与磁轭7的上表面7a相对。

磁尺2还包含由树脂等的非磁性材料构成且覆盖磁体4、5、6和磁轭7的一部分的保护部8。此外，图2中，省略保护部8。

在此，如图1和图2所示，定义X方向、Y方向和Z方向。本实施方式中，将与第1基准方向X1平行的一个方向设为X方向。另外，将与X方向垂直的两个方向且相互正交的两个方向设为Y方向和Z方向。图2中，将Y方向设为从图2的跟前朝向进深的方向表示。另外，将与X方向相反的方向设为-X方向，将与Y方向相反的方向设为-Y方向，将与Z方向相反的方向设为-Z方向。-X方向与本发明的第1方向对应。X方向与本发明的第2方向对应。

三个磁体4、5、6在X方向上按照该顺序配置。磁体4位于磁体4、5、6中、-X方向的最靠前侧。磁体6位于磁体4、5、6中、X方向的最靠前侧。

磁体4具有最远离磁轭7的上表面7a的上表面4a。磁体5具有最远离磁轭7的上表面7a的上表面5a。磁体6具有最远离磁轭7的上表面7a的上表面6a。

磁体4还具有位于磁体4的-X方向的前侧的第1端部4b。第1端部4b是第1基准方向X1上彼此位于相反侧的磁体4的两个端部中的一个，且相对于磁体6处于更远的位置的端部。另外，磁体6还具有位于磁体6的X方向的前侧的第2端部6b。第2端部6b是第1基准方向X1上彼此位于相反侧的磁体6的两个端部中的一个，且相对于磁体4处于更远的位置的端部。

另外，三个磁体4、5、6各自具有N极和S极。磁体4、6中，N极和S极在-Z方向上按照该顺序配置。磁体5中，N极和S极在Z方向上按照该顺序配置。

磁轭7以与上表面7a垂直且从下表面7b朝向上表面7a的方向与Z方向一致那样的姿势配置。磁轭7将磁体4的S极侧的端面、磁体5的N极侧的端面、磁体6的S极侧的端面磁连接。磁轭7具有控制磁通的流通的功能，使由磁体5的N极侧的端面产生的磁通有效地流入磁体4的S极侧的端面和磁体6的S极侧的端面。

如上所述，磁尺2的相对于磁传感器3的相对位置可在沿第1基准方向X1的规定的范围内变化。以下，将磁尺2相对于磁传感器3的相对位置简称为相对位置。本实施方式中，磁尺2和磁传感器3的一方与未图示的可动物体连动，在X方向或-X方向上直线性地移动。由此，相对位置在X方向或-X方向上变化。任意的位置的对象磁场的方向随着相对位置的变化，以任意的位置为中心进行旋转。

位置检测装置1是用于检测相对位置的装置。磁传感器3生成与相对位置具有对应关系的检测值。本实施方式中，特别是磁传感器3作为检测值生成与基准平面内、规定的基准位置的对象磁场的方向相对于规定的方向构成的基准角度具有对应关系的值θs。以下，将检测值均记载为检测值θs。检测值θs与相对位置具有对应关系。

本实施方式中，也可以将检测值θs的范围设为可唯一地特定相对位置的范围。这种检测值θs的范围是检测值θs在多个相对位置不会成为相同值的范围。其是例如比0°～360°狭窄的范围。为了将检测值θs的范围设为比0°～360°狭窄的范围，将相对位置可变化的规定的范围(以下，称为可动范围。)设为与检测值θs的0°～360°对应的范围，但实际上，也可以将磁传感器3生成的检测值θs的范围限制成比0°～360°狭窄的范围，并仅将与该限制的检测值θs的范围对应的相对位置的范围设为可检测的相对位置的范围。或者，也可以将可动范围设为比检测值θs成为0°～360°的范围狭窄的范围。通过这些，能够利用检测值θs唯一地特定相对位置。

在此，将与第1基准方向X1正交的方向中、与Z方向和-Z方向平行的方向设为第2基准方向Z1。磁传感器3包含在各自远离磁尺2的位置检测对象磁场和噪声磁场Mex的合成磁场的多个检测器。本实施方式中，多个检测器各自配置于第2基准方向Z1上离开磁尺2的位置。另外，多个检测器各自包含检测合成磁场的第3方向D3的成分的至少一个第1磁检测元件、检测合成磁场的与第3方向D3不同的第4方向D4的成分的至少一个第2磁检测元件的、任一者或两者。本实施方式中，多个检测器各自包含两者的磁检测元件。即，多个检测器各自包含至少一个第1磁检测元件和至少一个第2磁检测元件。第3方向D3和第4方向D4也可以正交，也可以不正交。本实施方式中，将X方向设为第3方向D3，且将Z方向设为第4方向D4。

本实施方式中，磁传感器3作为多个检测器包含第1检测器10和第2检测器20。第1和第2检测器10、20配置为从Y方向观察，沿第1基准方向X1排列。第1和第2检测器10、20各自的Y方向的位置也可以相同，也可以不同。本实施方式中，第1和第2检测器10、20位于与磁尺2交叉且与XZ平面平行的同一平面上。另外，第1和第2检测器10、20也可以设置于同一壳体内，也可以设置于不同的壳体内。

第1检测器10检测第1检测位置P1的对象磁场和噪声磁场Mex的合成磁场即第1合成磁场MF1。第2检测器20检测第2检测位置P2的对象磁场和噪声磁场Mex的合成磁场即第2合成磁场MF2。本实施方式中，第1检测器10配置于第1检测位置P1。同样，第2检测器20配置于第2检测位置P2。

以下，将第1检测器10检测的对象磁场，即第1检测位置P1的对象磁场称为第1部分磁场，并以符号MFa表示。另外，将第2检测器20检测的对象磁场，即第2检测位置P2的对象磁场称为第2部分磁场，并以符号MFb表示。第1和第2部分磁场MFa、MFb在后面说明的图10中表示。第1合成磁场MF1是第1部分磁场MFa和噪声磁场Mex的合成磁场。第2合成磁场MF2是第2部分磁场MFb和噪声磁场Mex的合成磁场。

第2检测位置P2的噪声磁场Mex的方向和强度分别与第1检测位置P1的噪声磁场Mex的方向和强度相等。噪声磁场Mex也可以是其方向和强度在时间上一定的磁场，也可以是其方向和强度在时间上周期性地变化的磁场，也可以是其方向和强度在时间上随机地变化的磁场。

接着，参照图3对磁传感器3的结构进行详细地说明。图3是表示磁传感器3的结构的框图。如上所述，磁传感器3包含第1和第2检测器10、20。第1和第2检测器10、20各自包括包含至少一个第1磁检测元件的第1检测电路和包含至少一个第2磁检测元件的第2检测电路。第1检测电路生成与合成磁场的第3方向D3(X方向)的成分的强度具有对应关系的第1检测信号。第2检测电路生成与合成磁场的第4方向D4(Z方向)的成分的强度具有对应关系的第2检测信号。以下，将第1检测器10的第1检测电路以符号11表示，将第1检测器10的第2检测电路以符号12表示。另外，将第2检测器20的第1检测电路以符号21表示，将第2检测器20的第2检测电路以符号22表示。

第1检测器10的第1检测电路11生成表示第1合成磁场MF1的第3方向D3的强度的第1检测信号S11。第1检测器10的第2检测电路12生成表示第1合成磁场MF1的第4方向D4的强度的第2检测信号S12。第1合成磁场MF1的主成分是第1部分磁场MFa。因此，第1检测信号S11与第1部分磁场MFa的第3方向D3的成分的强度具有对应关系，第2检测信号S12与第1部分磁场MFa的第4方向D4的成分的强度具有对应关系。

第2检测器20的第1检测电路21生成表示第2合成磁场MF2的第3方向D3的强度的第1检测信号S21。第2检测器20的第2检测电路22生成表示第2合成磁场MF2的第4方向D4的强度的第2检测信号S22。第2合成磁场MF2的主成分是第2部分磁场MFb。因此，第1检测信号S21与第2部分磁场MFb的第3方向D3的成分的强度具有对应关系，第2检测信号S22与第2部分磁场MFb的第4方向D4的成分的强度具有对应关系。

磁传感器3还包含处理器30。处理器30例如能够通过面向特定用途的集成电路(ASIC)或微型计算机实现。在第1和第2检测器10、20设置于相同的壳体内的情况下，处理器30也可以其整体设置于与第1和第2检测器10、20相同的壳体内，也可以其至少一部分设置于与包含第1和第2检测器10、20的壳体物理性地分离的位置。在第1检测器10设置于第1壳体内，且第2检测器20设置于与第1壳体不同的第2壳体内的情况下，处理器30也可以其至少一部分设置于第1壳体和第2壳体的任一者或两者，也可以其至少一部分设置于与第1和第2壳体物理性地分离的位置。

处理器30包含模拟-数字转换器(以下，记载为A/D转换器。)31、32、33、34。A/D转换器31将第1检测信号S11转换成数字信号。A/D转换器32将第2检测信号S12转换成数字信号。A/D转换器33将第1检测信号S21转换成数字信号。A/D转换器34将第2检测信号S22转换成数字信号。

磁传感器3还包含第1处理部35、第2处理部36、第3处理部37。第1至第3处理部35～37也可以是功能块，也可以是物理上分开的电路。

第1处理部35通过包含求取由两个第1检测电路11、21生成的两个第1检测信号S11、S21的差的运算处理，生成第1处理后信号Sa。本实施方式中，特别是第1处理部35生成与由A/D转换器31转换成数字信号的第1检测信号S11和由A/D转换器33转换成数字信号的第1检测信号S21的差S21-S11的差对应的第1处理后信号Sa。第1处理后信号Sa也可以是差S21-S11本身，也可以是对差S21-S11施加了增益调整和偏置调整等的规定的修正的差。

第2处理部36通过包含求取由两个第2检测电路12、22生成的两个第2检测信号S12、S22的差的运算处理，生成第2处理后信号Sb。本实施方式中，特别是第2处理部36生成与由A/D转换器32转换成数字信号的第2检测信号S12和由A/D转换器34转换成数字信号的第2检测信号S22的差S22-S12对应的第2处理后信号Sb。第2处理后信号Sb也可以是差S22-S12本身，也可以是对差S22-S12施加了增益调整和偏置调整等的规定的修正的差。

第3处理部37使用第1和第2处理后信号Sa、Sb，生成检测值θs。具体而言，第3处理部37例如通过计算Sa相对于Sb的比的反正切，而计算θs。第3处理部37也可以将通过计算Sa相对于Sb的比的反正切而得到的角度(以下，称为角度推算值。)本身设为检测值θs。或者，第3处理部37也可以将相对于角度推算值施加了相位的调整等的规定的修正的值设为检测值θs。

在此，考虑表示第1合成磁场MF1的方向和强度的第1矢量V1、表示第2合成磁场MF2的方向和强度的第2矢量V2。另外，考虑大小与第1矢量V1相同且方向与第1矢量V1相反的矢量-V1和第2矢量V2的合成矢量V2-V1。第1处理后信号Sa设为差S21-S11本身时，第1处理后信号Sa与合成矢量V2-V1的第3方向D3(X方向)的成分的大小具有对应关系。另外，第2处理后信号Sb设为差S22-S12本身时，第2处理后信号Sb与合成矢量V2-V1的第4方向D4(Z方向)的成分的大小具有对应关系。角度推算值通过计算Sa相对于Sb的比的反正切而得到，所以角度推算值与合成矢量V2-V1的方向具有对应关系。另外，矢量V1、V2、V2-V1的方向和上述的基准角度随着相对位置的变化而变化。因此，角度推算值与基准角度具有对应关系，并且与相对位置具有对应关系。由于以上，检测值θs与基准角度具有对应关系，并且与相对位置具有对应关系。

接着，对磁传感器3的第1至第3例进行说明。首先，对磁传感器3的第1例进行说明。第1例中，第1和第2检测器10、20各自作为至少一个第1磁检测元件包含至少一个第1磁阻效应元件，作为至少一个第2磁检测元件包含至少一个第2磁阻效应元件。以下，将磁阻效应元件记载为MR元件。

图4表示第1例的第1检测器10的第1检测电路11的具体的结构的一例。该例中，第1检测器10的第1检测电路11包含：两个第1MR元件R11、R12、电源端口V11、接地端口G11、输出端口E11。第1MR元件R11的一端与电源端口V11连接。第1MR元件R11的另一端与第1MR元件R12的一端和输出端口E11连接。第1MR元件R12的另一端与接地端口G11连接。对电源端口V11施加规定的大小的电源电压。接地端口G11与地连接。输出端口E11输出与第1MR元件R11、R12的连接点的电位对应的信号。

第1例中，第2检测器20的第1检测电路21的结构与第1检测器10的第1检测电路11的结构相同。因此，以下的说明中，对第1检测电路21的构成要素使用与第1检测电路11的构成要素相同的符号。

图5表示第1例的第1检测器10的第2检测电路12的具体的结构的一例。该例中，第1检测器10的第2检测电路12包含：两个第2MR元件R21、R22、电源端口V12、接地端口G12、输出端口E12。第2MR元件R21的一端与电源端口V12连接。第2MR元件R21的另一端与第2MR元件R22的一端和输出端口E12连接。第2MR元件R22的另一端与接地端口G12连接。对电源端口V12施加规定的大小的电源电压。接地端口G12与地连接。输出端口E12输出与第2MR元件R21、R22的连接点的电位对应的信号。

第1例中，第2检测器20的第2检测电路22的结构与第1检测器10的第2检测电路12的结构相同。因此，以下的说明中，对第2检测电路22的构成要素使用与第2检测电路12的构成要素相同的符号。

MR元件例如是自旋阀型的MR元件。自旋阀型的MR元件具有：磁化方向被固定的磁化固定层、磁化的方向根据对象磁场的方向而变化的磁性层即自由层、配置于磁化固定层和自由层之间的非磁性层。自旋阀型的MR元件也可以是TMR元件，也可以是GMR元件。TMR元件中，非磁性层为隧道势垒层。GMR元件中，非磁性层为非磁性导电层。自旋阀型的MR元件中，电阻值根据自由层的磁化的方向相对于磁化固定层的磁化的方向构成的角度进行变化，该角度为0°时，电阻值成为最小值，角度为180°时，电阻值成为最大值。图4和图5中，描绘成MR元件R11、R12、R21、R22的箭头分别表示它们所包含的磁化固定层的磁化的方向。

第1检测器10的第1检测电路11中，第1MR元件R11的磁化固定层的磁化的方向为第3方向D3(X方向)，第1MR元件R12的磁化固定层的磁化的方向为与第3方向D3相反的方向。在该情况下，第1MR元件R11、R12的连接点的电位根据第1合成磁场MF1的第3方向D3的成分的强度而变化。因此，第1检测电路11检测第1合成磁场MF1的第3方向D3的成分，并将表示其强度的信号作为第1检测信号S11输出。

第1检测器10的第2检测电路12中，第2MR元件R21的磁化固定层的磁化的方向为第4方向D4(Z方向)，第2MR元件R22的磁化固定层的磁化的方向为与第4方向D4相反的方向。在该情况下，第2MR元件R21、R22的连接点的电位根据第1合成磁场MF1的第4方向D4的成分的强度而变化。因此，第2检测电路12检测第1合成磁场MF1的第4方向D4的成分，并将表示其强度的信号作为第2检测信号S12输出。

第2检测器20的第1检测电路21中，第1MR元件R11的磁化固定层的磁化的方向为第3方向D3(X方向)，第1MR元件R12的磁化固定层的磁化的方向为与第3方向D3相反的方向。在该情况下，第1MR元件R11、R12的连接点的电位根据第2合成磁场MF2的第3方向D3的成分的强度而变化。因此，第1检测电路21检测第2合成磁场MF2的第3方向D3的成分，并将表示其强度的信号作为第1检测信号S21输出。

第2检测器20的第2检测电路22中，第2MR元件R21的磁化固定层的磁化的方向为第4方向D4(Z方向)，第2MR元件R22的磁化固定层的磁化的方向为与第4方向D4相反的方向。在该情况下，第2MR元件R21、R22的连接点的电位根据第2合成磁场MF2的第4方向D4的成分的强度而变化。因此，第2检测电路22检测第2合成磁场MF2的第4方向D4的成分，并将表示其强度的信号作为第2检测信号S22输出。

从MR元件的制作的精度等的观点来看，检测电路11、12、21、22内的多个MR元件的磁化固定层的磁化的方向也可以从上述的方向稍微偏离。

此外，如上所述，为了使检测信号S11、S12、S21、S22表示对象磁场的一个方向的成分的强度，需要：MR元件的电阻值在第1和第2合成磁场MF1、MF2的强度的范围内不饱和；对象磁场的一个方向的成分的强度的变化和MR元件的电阻值的变化的关系满足线形性的关系。为了满足上述的必要条件，作为MR元件R11、R12、R21、R22，也可以使用检测磁场的一个方向的成分的强度的类型的MR元件。该类型的MR元件构成为，例如通过将MR元件的平面形状设为大致矩形，相对于磁场的一个方向的成分的强度的变化，MR元件的自由层的磁化的方向实质上以一定的速度变化。

在此，参照图6对MR元件的结构的一例进行说明。图6是表示图4和图5所示的第1和第2检测电路11、12的一个MR元件的一部分的立体图。该例中，一个MR元件具有多个下部电极62、多个MR膜50、多个上部电极63。多个下部电极62配置于未图示的基板上。各个下部电极62具有细长的形状。在下部电极62的长边方向上相邻的两个下部电极62之间形成有间隙。如图6所示，在下部电极62的上表面上，在长边方向的两端的附近分别配置有MR膜50。MR膜50包含从下部电极62侧依次层叠的自由层51、非磁性层52、磁化固定层53和反铁磁性层54。自由层51与下部电极62电连接。反铁磁性层54由反铁磁性材料构成，在与磁化固定层53之间产生交换耦合，固定磁化固定层53的磁化的方向。多个上部电极63配置于多个MR膜50上。各个上部电极63具有细长的形状，将在下部电极62的长边方向上相邻的两个下部电极62上配置并相邻的两个MR膜50的反铁磁性层54彼此电连接。通过这种结构，图6所示的MR元件具有利用多个下部电极62和多个上部电极63串联地连接的多个MR膜50。此外，MR膜50的层51～54的配置的上下也可以与图6所示的配置的上下相反。

接着，对磁传感器3的第2例进行说明。第2例中，第1和第2检测器10、20各自作为至少一个第1磁检测元件包含至少一个第1霍尔元件，作为至少一个第2磁检测元件包含至少一个第2霍尔元件。第2例中，特别是第1和第2霍尔元件均以检测合成磁场的与Y方向平行的方向的成分的强度那样的姿势配置。

图7是表示第2例的第1检测器10的主要部分的立体图。第2例中，第1检测电路11包含两个第1霍尔元件H1、H3，第2检测电路12包含两个第2霍尔元件H2、H4。第1检测器10还包含由非磁性材料构成且具有上表面41a的基板41、由磁性材料构成的磁轭42。上表面41a与XZ平面平行。

霍尔元件H1～H4在上表面41a的附近，以感磁面与上表面41a成平行那样的姿势埋入基板41。第1霍尔元件H1、H3配置成在X方向上排列。第2霍尔元件H2、H4配置成在Z方向排列。

磁轭42为圆板状。磁轭42配置于基板41的上表面41a上，以跨过霍尔元件H1～H4各自的一部分。第1霍尔元件H1位于磁轭42的-X方向的端的附近。第2霍尔元件H2位于磁轭42的-Z方向的端的附近。第1霍尔元件H3位于磁轭42的X方向的端的附近。第2霍尔元件H4位于磁轭42的Z方向的端的附近。

图8表示第2例的第1检测电路11的具体的结构的一例。图9表示第2例的第2检测电路12的具体的结构的一例。如图8所示，第1检测电路11还包含：电源端口V21、接地端口G21、两个输出端口E21、E22、差分检测器13。如图9所示，第2检测电路12还包含：电源端口V22、接地端口G22、两个输出端口E23、E24、差分检测器23。如图8和图9所示，霍尔元件H1～H4各自具有电源端子Ha、接地端子Hc、两个输出端子Hb、Hd。

第1检测电路11中，第1霍尔元件H1、H3的电源端子Ha与电源端口V21连接。第1霍尔元件H1、H3的接地端子Hc和第1霍尔元件H1、H3的输出端子Hd与接地端口G21连接。第1霍尔元件H1的输出端子Hb与输出端口E21连接。第1霍尔元件H3的输出端子Hb与输出端口E22连接。对电源端口V21施加规定大小的电源电压。接地端口G21与地连接。

第2检测电路12中，第2霍尔元件H2、H4的电源端子Ha与电源端口V22连接。第2霍尔元件H2、H4的接地端子Hc和第2霍尔元件H2、H4的输出端子Hd与接地端口G22连接。第2霍尔元件H2的输出端子Hb与输出端口E23连接。第2霍尔元件H4的输出端子Hb与输出端口E24连接。对电源端口V22施加规定大小的电源电压。接地端口G22与地连接。

第1检测器10中，磁轭42接收第1合成磁场MF1，并产生输出磁场。输出磁场包含与Y方向平行的方向的输出磁场成分，即根据第1合成磁场MF1而变化的输出磁场成分。具体而言，在磁轭42接收到第1合成磁场MF1的X方向的成分的情况下，在第1霍尔元件H1的附近产生-Y方向的输出磁场成分，在第1霍尔元件H3的附近产生Y方向的输出磁场成分。在磁轭42接收到第1合成磁场MF1的-X方向的成分的情况下，输出磁场成分的方向与磁轭42接收到第1合成磁场MF1的X方向的成分的情况相反。

第1检测电路11中，第1霍尔元件H1、H3通过检测在第1霍尔元件H1、H3的附近产生的Y方向和-Y方向的输出磁场成分，来检测第1合成磁场MF1的X方向或-X方向的成分。输出端口E21、E22的电位差根据第1合成磁场MF1的X方向即第3方向D3的成分的强度而变化。差分检测器13将与输出端口E21、E22的电位差对应的信号，即表示第1合成磁场MF1的第3方向D3(X方向)的成分的强度的信号作为第1检测信号S11输出。

另外，第1检测器10中，在磁轭42接收到第1合成磁场MF1的Z方向的成分的情况下，在第2霍尔元件H2的附近产生-Y方向的输出磁场成分，在第2霍尔元件H4的附近产生Y方向的输出磁场成分。在磁轭42接收到第1合成磁场MF1的-Z方向的成分的情况下，输出磁场成分的方向与磁轭42接收到第1合成磁场MF1的Z方向的成分的情况相反。

第2检测电路12中，第2霍尔元件H2、H4检测在第2霍尔元件H2、H4的附近产生的Y方向和-Y方向的输出磁场成分，由此，检测第1合成磁场MF1的Z方向或-Z方向的成分。输出端口E23、E24的电位差根据第1合成磁场MF1的Z方向即第4方向D4的成分的强度而变化。差分检测器23将与输出端口E23、E24的电位差对应的信号，即表示第1合成磁场MF1的第4方向D4(Z方向)的成分的强度的信号作为第2检测信号S12输出。

第2例的第2检测器20以及第1和第2检测电路21、22的结构与图7至图9所示的第1检测器10以及第1和第2检测电路11、12的结构相同。因此，以下的说明中，对第2检测器20以及第1和第2检测电路21、22的构成要素使用与第1检测器10以及第1和第2检测电路11、12的构成要素相同的符号。

第2检测器20中，磁轭42接收第2合成磁场MF2，并产生输出磁场。输出磁场包含与Y方向平行的方向的输出磁场成分，即根据第2合成磁场MF2而变化的输出磁场成分。具体而言，在磁轭42接收到第2合成磁场MF2的X方向的成分的情况下，在第1霍尔元件H1的附近产生-Y方向的输出磁场成分，在第1霍尔元件H3的附近产生Y方向的输出磁场成分。在磁轭42接收到第2合成磁场MF2的-X方向的成分的情况下，输出磁场成分的方向与磁轭42接收到第2合成磁场MF2的X方向的成分的情况相反。

第1检测电路21中，第1霍尔元件H1、H3检测在第1霍尔元件H1、H3的附近产生的Y方向或-Y方向的输出磁场成分，由此，检测第2合成磁场MF2的X方向或-X方向的成分。输出端口E21、E22的电位差根据第2合成磁场MF2的X方向即第3方向D3的成分的强度而变化。差分检测器13将与输出端口E21、E22的电位差对应的信号，即表示第2合成磁场MF2的第3方向D3(X方向)的成分的强度的信号作为第1检测信号S21输出。

另外，第2检测器20中，在磁轭42接收到第2合成磁场MF2的Z方向的成分的情况下，在第2霍尔元件H2的附近产生-Y方向的输出磁场成分，在第2霍尔元件H4的附近产生Y方向的输出磁场成分。在磁轭42接收到第2合成磁场MF2的-Z方向的成分的情况下，输出磁场成分的方向与磁轭42接收到第2合成磁场MF2的Z方向的成分的情况相反。

第2检测电路22中，第2霍尔元件H2、H4检测在第2霍尔元件H2、H4的附近产生的Y方向或-Y方向的输出磁场成分，由此，检测第2合成磁场MF2的Z方向或-Z方向的成分。输出端口E23、E24的电位差根据第2合成磁场MF2的Z方向即第4方向D4的成分的强度而变化。差分检测器23将与输出端口E23、E24的电位差对应的信号，即表示第2合成磁场MF2的第4方向D4(Z方向)的成分的强度的信号作为第2检测信号S12输出。

接着，对磁传感器3的第3例进行说明。第3例中，第1和第2检测器10、20各自与第2例同样，作为至少一个第1磁检测元件包含至少一个第1霍尔元件，作为至少一个第2磁检测元件包含至少一个第2霍尔元件。

第3例中，特别是第1霍尔元件以检测合成磁场的与第3方向D3(X方向)平行的方向的成分的强度那样的姿势配置。具体而言，第1霍尔元件以感磁面与YZ平面平行那样的姿势配置。另外，第2霍尔元件以检测合成磁场的与第4方向D4(Z方向)平行的方向的成分的强度那样的姿势配置。具体而言，第2霍尔元件以感磁面与XY平面成平行那样的姿势配置。此外，第3例中，在第1和第2检测器10、20未设置图6所示的磁轭42。

第3例中，第1检测器10的第1检测电路11和第2检测器20的第1检测电路21包含第1霍尔元件。第1检测器10的第2检测电路12和第2检测器20的第2检测电路22包含第2霍尔元件。第1检测电路11、21的具体的结构也可以与图8所示的第2例的第1检测电路11的结构相同。另外，第2检测电路12、22的具体的结构也可以与图9所示的第2例的第2检测电路12的结构相同。

接着，对本实施方式的位置检测装置1的作用和效果进行说明。本实施方式中，处理器30通过包含求取表示第1合成磁场MF1的第3方向D3的成分的强度的第1检测信号S11与表示第2合成磁场MF2的第3方向D3的成分的强度的第1检测信号S21的差的运算处理，生成第1处理后信号Sa，通过包含求取表示第1合成磁场MF1的第4方向D4的成分的强度的第2检测信号S12与表示第2合成磁场MF2的第4方向D4的成分的强度的第2检测信号S22的差的运算处理，生成第2处理后信号Sb，并基于第1处理后信号Sa和第2处理后信号Sb，生成与相对位置具有对应关系的检测值θs。

根据本实施方式，通过生成与第1检测信号S11、S21的差对应的第1处理后信号Sa，且生成与第2检测信号S12、S22的差对应的第2处理后信号Sb，能够降低噪声磁场Mex所引起的误差。以下，对其原因进行详细地说明。

图10是表示第1和第2检测器10、20检测的对象磁场的说明图。图10中，标注记号MFa的箭头表示第1部分磁场MFa，标注记号MFb的箭头表示第2部分磁场MFb。

另外，图10中，记号PL表示基准平面，记号P0表示基准位置，标注记号MFr的箭头表示基准位置P0的对象磁场。基准位置P0设为第1检测位置P1与第2检测位置P2的中间的位置。基准平面PL是平行于与磁尺2交叉的XZ平面的平面。第1和第2检测位置P1、P2和基准位置P0均处于基准平面PL内。

以下，将基准位置P0的对象磁场称为基准磁场MFr。基准磁场MFr的方向随着相对位置的变化而以基准位置P0为中心进行旋转。另外，第1部分磁场MFa的方向随着相对位置的变化而以第1检测位置P1为中心进行旋转。另外，第2部分磁场MFb的方向随着相对位置的变化而以第2检测位置P2为中心进行旋转。

在此，将基准磁场MFr的方向相对于第4方向D4(Z方向)构成的角度以记号θ表示。另外，将第1部分磁场MFa的方向相对于基准磁场MFr的方向构成的角度以记号α1表示，将第2部分磁场MFb的方向相对于基准磁场MFr的方向构成的角度以记号α2表示。另外，将第1和第2部分磁场MFa、MFb的强度设为B，将噪声磁场Mex的强度设为Bex，将第1检测位置P1的噪声磁场Mex的方向相对于第4方向D4构成的角度(与第2检测位置P2的噪声磁场Mex的方向相对于第4方向D4构成的角度相同)设为记号θex。第1检测器10检测的第1合成磁场MF1的第3方向D3(X方向)的成分的强度Bx1和第2检测器20检测的第2合成磁场MF2的第3方向D3的成分的强度Bx2分别能够通过下述的式(1)、(2)表示。

Bx1＝B＊sin(θ+α1)+Bex＊sinθex…(1)

Bx2＝B＊sin(θ-α2)+Bex＊sinθex…(2)

式(1)、(2)中，Bex＊sinθex表示噪声磁场Mex的第3方向D3的成分的强度。

同样，第1检测器10检测的第1合成磁场MF1的第4方向D4(Z方向)的成分的强度Bz1和第2检测器20检测的第2合成磁场MF2的第4方向D4的成分的强度Bz2分别能够通过下述的式(3)、(4)表示。

Bz1＝B＊cos(θ+α1)+Bex＊cosθex…(3)

Bz2＝B＊cos(θ-α2)+Bex＊cosθex…(4)

式(3)、(4)中，Bex＊cosθex表示噪声磁场Mex的第4方向D4的成分的强度。

以下，将第1检测信号S11设为强度Bx1和任意的常数C的积C＊Bx1，将第1检测信号S21设为强度Bx2和任意的常数C的积C＊Bx2。当将第1处理后信号Sa设为与第1检测信号S11、S21的差S21-S11本身时，第1处理后信号Sa通过下述的式(5)表示。

Sa＝C＊Bx2-C＊Bx1

＝C(B＊sin(θ-α2)+Bex＊sinθex)

-C(B＊sin(θ+α1)+Bex＊sinθex)

＝C＊B(sin(θ-α2)-sin(θ+α1))…(5)

另外，以下，将第2检测信号S12设为强度Bz1和常数C的积C＊Bz1，将第2检测信号S22设为强度Bz2和常数C的积C＊Bz2。当将第2处理后信号Sb设为第2检测信号S12、S22的差S22-S12本身时，第2处理后信号Sb通过下述的式(6)表示。

Sb＝C＊Bz2-C＊Bz1

＝C(B＊cos(θ-α2)+Bex＊cosθex)

-C(B＊cos(θ+α1)+Bex＊cosθex)

＝C＊B(cos(θ-α2)-cos(θ+α1))…(6)

如式(5)所示，求取第1检测信号S11、S21的差时，Bex＊sinθex相抵，得到不依赖于噪声磁场Mex的信号。另外，如式(6)所示，求取第2检测信号S12、S22的差时，Bex＊cosθex相抵，得到不依赖于噪声磁场Mex的信号。然后，基于第1和第2处理后信号Sa、Sb生成检测值θs，由此，能够降低检测值θs的噪声磁场Mex所引起的误差。

但是，目前为止，假定对象磁场的方向理想性地变化的情况，本实施方式中对效果进行了说明。对象磁场的方向理想性地变化的情况是相对位置的变化和任意的位置的对象磁场的方向相对于规定的方向构成的角度的变化的关系处于满足线形性的关系的情况。以下，将对象磁场的方向理想性地变化的情况称为理想状态。在理想状态下，图10所示的α1和α2成为相同的角度。

在图10所示的θ成为0°、90°、180°和270°的相对位置以外的相对位置，距磁尺2的距离变化时，任意的位置的对象磁场的方向从理想状态下的方向偏离。其结果，图10所示的α1和α2成为相互不同的角度。因此，第1和第2处理后信号Sa、Sb各自的值偏离理想状态下的值，即α1和α2成为相同的角度时的值，检测值θs中可产生磁尺2所引起的误差。另外，根据第1和第2检测器10、20的位置不同，有时检测值θs的误差变大。与之相对，本愿的发明人着眼于磁尺2的结构和与第1和第2检测器10、20相关的多个参数，由此，发现了缩小检测值θs的误差的条件。以下，对调查缩小检测值θs的误差的条件的第1和第2模拟的结果进行说明。

首先，对第1和第2模拟中使用的位置检测装置的模型进行说明。图11是表示位置检测装置的模型的说明图。位置检测装置的模型是以本实施方式的位置检测装置1为基础制作的模型。图11中，记号Pn表示配置有第1检测器10或第2检测器20(参照图1和图2)的位置即第1检测位置P1或第2检测位置P2。记号AG表示第2基准方向Z1的从磁体4、5、6到第1检测器10或第2检测器20的间隔。本实施方式中，间隔AG设为第2基准方向Z1上的从磁体4、5、6的上表面4a、5a、6a到位置Pn的间隔。

另外，图11中，记号L表示可动范围的大小。记号M表示从磁体4的第1端部4b到磁体6的第2端部6b的距离。此外，第1和第2模拟中，将磁轭7的第1基准方向X1的尺寸设为与距离M相同的值。另外，第1和第2模拟中，将磁轭7的第2基准方向Z1上的尺寸设为2mm，将磁轭7的与Y方向平行的方向的尺寸设为5mm。

另外，第1和第2模拟中，将磁体4、5、6各自的宽度W和磁体4、5、6各自的第2基准方向Z1上的尺寸设为可动范围的大小L的四分之一，将磁体4、5、6各自的与Y方向平行的方向的尺寸设为5mm。

另外，第1和第2模拟中，将噪声磁场Mex的方向设为-Z方向，将与噪声磁场Mex的强度对应的磁通密度的大小设为5mT。

在此，如下述的式(7)定义参数P。

P＝(M-W)/(n-1)…(7)

式(7)中，n表示磁尺2的磁体的数。本实施方式中，n为3。参数P表示磁体4和磁体5的间隔和磁体5和磁体6的间隔。

接着，对第1模拟的结果进行说明。第1模拟中，使AG、L、M、W和相对位置变化，求取位置Pn的对象磁场的方向和强度的变化。然后，在每个相对位置求取检测值θs和检测值θs的误差。在此，将表示检测值θs相对于相对位置的变化的理想性的变化的直线上的检测值θs的值称为检测值的理想值。第1模拟中，将以百分率表示使任意的相对位置的检测值θs减去该相对位置的检测值的理想值而得到的值除以360°得到的值的值设为检测值θs的误差。此外，第1模拟中，改变AG、L、M、W，使AG/P即AG(n-1)/(M-W)的值总是成为1。

另外，第1模拟中，AG在2～50mm的范围内变化。L在5～40mm的范围内变化。M在5.25～110mm的范围内变化。W在1.25～10mm的范围内变化。

图12是表示第1模拟结果的特性图。根据第1模拟的结果可知，检测值θs的误差相对于P/L即(M-W)/{(n-1)L}的变化，呈现大致一定的倾向。图12中，横轴表示(M-W)/{(n-1)L}，纵轴表示检测值θs的误差。如图12所示，随着(M-W)/{(n-1)L}变大，检测值θs的误差大致变小。(M-W)/{(n-1)L}优选为0.50以上，更优选为0.75以上。后面说明其原因。

此外，当过于增大M时，磁尺2变大，能够应用位置检测装置1的装置被限定。另外，当过于缩小L时，磁尺2的大小相对于可动范围过量。从防止这些的情况的观点来看，(M-W)/{(n-1)L}优选为1.5以下。

接着，对第2模拟的结果进行说明。第2模拟中，与第1模拟同样，求取使AG、L、M、W和相对位置变化时的检测值θs的误差。此外，第2模拟中，改变AG、L、M、W，使P/L即(M-W)/{(n-1)L}总是成为1。

另外，第2模拟中，AG在1～42.5mm的范围内变化。L在5～40mm的范围内变化。M在11.25～90mm的范围内变化。W在1.25～10mm的范围内变化。

图13是表示第2模拟的结果的特性图。图14是将图13的一部分扩大表示的特性图。根据第2模拟的结果可知，检测值θs的误差相对于AG/P即AG(n-1)/(M-W)的变化，呈现大致一定的倾向。图13和图14中，横轴表示AG(n-1)/(M-W)，纵轴表示检测值θs的误差。如图13和图14所示，随着AG(n-1)/(M-W)变大，检测值θs的误差大致变小。AG(n-1)/(M-W)优选为0.4以上，更优选为0.5以上。后面说明其原因。

此外，当过于增大AG时，第1和第2检测位置P1、P2的对象磁场的强度会变小，不能充分降低检测值θs的噪声磁场Mex所引起的误差。另外，当过于缩小M时，L也会变小，能够应用位置检测装置1的装置被限定。从防止这些的情况的观点来看，AG(n-1)/(M-W)优选为2以下。

根据图12至图14所示的第1和第2模拟的结果可知，检测值θs的误差的AG(n-1)/(M-W)的影响比(M-W)/{(n-1)L}大。因此，着眼于AG(n-1)/(M-W)，配置第1和第2检测器10、20，由此，能够充分降低检测值θs的误差。

本实施方式中，第1和第2检测器10、20各自基于第2模拟的结果，配置为满足下述的式(8)。

AG＝N(M-W)/(n-1)…(8)

式(8)中，N与图13和图14的横轴的值对应。N为0.4以上且2以下的数。

根据本实施方式，通过将第1和第2检测器10、20各自配置为满足式(8)，能够一边降低噪声磁场Mex所引起的误差，一边充分降低检测值θs的误差。另外，N优选为0.5以上且2以下的数。通过将N设为0.5以上且2以下的数，能够比N为0.4以上且低于0.5的数的情况进一步降低检测值θs的误差。

另外，第1和第2检测器10、20各自也可以基于第1模拟的结果配置为满足下述的式(9)。由此，根据本实施方式，能够进一步降低检测值θs的误差。

0.5≤(M-W)/{(n-1)L}≤1.5…(9)

此外，如第2实施方式中进行的说明，式(8)、(9)也适用于n为3以外的情况。

另外，本实施方式中，磁体4、5、6相互隔开间隔地配置。但是，磁体4、5、6中，第1基准方向X1上相邻的两个磁体的间隔也可以为0。因此，磁体4、5、6各自的宽度W也可以比0大且M/n以下。

接着，参照第3模拟的结果对本实施方式的效果进一步进行说明。首先，对第3模拟中使用的比较例的模型和第1和第2实施例的模型进行说明。比较例的模型是代替本实施方式的第1和第2检测器10、20而包含一个检测器的比较例的位置检测装置的模型。比较例的位置检测装置中，检测器与本实施方式的第1和第2检测器10、20同样，生成第1和第2检测信号。比较例的位置检测装置中，检测值θs通过计算第1检测信号相对于第2检测信号的比的反正切而生成。比较例的模型的其它的结构与第1和第2模拟中使用的位置检测装置的模型同样。比较例的模型中，将AG设为5mm，将L设为20mm，将P即(M-W)/(n-1)设为12.5mm。

第1和第2实施例的模型的结构与第1和第2模拟中使用的位置检测装置的模型同样。第1实施例的模型中，与比较例的模型同样，将AG设为5mm，将L设为20mm，将P即(M-W)/(n-1)设为12.5mm。第1实施例的模型中，AG/P即AG(n-1)/(M-W)为0.4，P/L即(M-W)/{(n-1)L}为0.625。因此，第1实施例的模型满足以式(8)表示的必要条件和以式(9)表示的必要条件。

第2实施例的模型中，将AG设为5mm，将L设为20mm，将P即(M-W)/(n-1)设为10mm。第2实施例的模型中，AG/P即AG(n-1)/(M-W)为0.5，P/L即(M-W)/{(n-1)L}为0.5。因此，第2实施例的模型满足以式(8)表示的必要条件和以式(9)表示的必要条件，且满足N为0.5以上的数之类的N的优选的条件。

接着，对第3模拟的结果进行说明。第3模拟中，使相对位置变化，求取配置第1和第2检测器10、20或比较例的模型的检测器的位置的对象磁场的方向和强度的变化。然后，在每个相对位置求取检测值θs和检测值θs的误差。另外，第3模拟中，将噪声磁场Mex的方向设为-Z方向，将与噪声磁场Mex的强度对应的磁通密度的大小设为5mT。

此外，比较例的模型中，以磁体5和检测器处于第1基准方向X1上相同位置的状态为原点，定义相对位置。即，比较例的模型中，将磁体5和检测器处于第1基准方向X1上相同位置的状态的相对位置设为0mm，将检测器位于磁体5的-X方向侧的状态的相对位置以负的值表示，将检测器位于磁体5的X方向侧的状态的相对位置以正的值表示。

另外，第1和第2实施例的模型中，以磁体5、第1检测位置P1、第2检测位置P2的中间地点处于第1基准方向X1上相同位置的状态为原点，定义相对位置。即，第1和第2实施例的模型中，将磁体5和中间地点处于第1基准方向X1上相同位置的状态的相对位置设为0mm，将中间地点位于磁体5的-X方向侧的状态的相对位置以负的值表示，将中间地点位于磁体5的X方向侧的状态的相对位置以正的值表示。

另外，第1和第2实施例的模型中，求取第1检测位置P1的与对象磁场的第3方向D3(X方向)的成分的强度对应的磁通密度、和第2检测位置P2的与对象磁场的第3方向D3的成分的强度对应的磁通密度的差。另外，第1和第2实施例的模型中，求取第1检测位置P1的与对象磁场的第4方向D4(Z方向)的成分的强度对应的磁通密度、和第2检测位置P2的与对象磁场的第4方向D4的成分的强度对应的磁通密度的差。以下，将与相同方向的两个成分的强度对应的磁通密度的差称为差动磁通密度。

图15是表示比较例的模型的磁通密度的特性图。图16是表示比较例的模型的检测值θs的误差的特性图。图15和图16中，横轴表示相对位置。图15中，纵轴表示磁通密度。图15中，标注了符号71x的曲线表示配置检测器的位置的与对象磁场的第3方向D3(X方向)的成分的强度对应的磁通密度，标注了符号71z的曲线表示配置检测器的位置的与对象磁场的第4方向D4(Z方向)的成分的强度对应的磁通密度。图16中，纵轴表示检测值θs的误差。比较例的模型中，检测值θs的误差为2.71％。

图17是表示第1实施例的模型的磁通密度的特性图。图18是表示第1实施例的模型的差动磁通密度的特性图。图19是表示第1实施例的模型的检测值θs的误差的特性图。图17至图19中，横轴表示相对位置。图17和图18中，纵轴表示磁通密度。图17中，标注了符号72x的曲线表示第1检测位置P1的与对象磁场的第3方向D3(X方向)的成分的强度对应的磁通密度，标注了符号73x的曲线表示第2检测位置P2的与对象磁场的第3方向D3的成分的强度对应的磁通密度，标注了符号72z的曲线表示第1检测位置P1的与对象磁场的第4方向D4(Z方向)的成分的强度对应的磁通密度，标注了符号73z的曲线表示第2检测位置P2的与对象磁场的第4方向D4的成分的强度对应的磁通密度。

图18中，标注了符号74x的曲线表示关于第3方向D3(X方向)的成分的差动磁通密度，标注了符号74z的曲线表示关于第4方向D4(Z方向)的成分的差动磁通密度。图19中，纵轴表示检测值θs的误差。第1实施例的模型中，检测值θs的误差为4.38％。

图20是表示第2实施例的模型的磁通密度的特性图。图21是表示第2实施例的模型的差动磁通密度的特性图。图22是表示第2实施例的模型的检测值θs的误差的特性图。图20至图22中，横轴表示相对位置。图20和图21中，纵轴表示磁通密度。图20中，标注了符号75x的曲线表示第1检测位置P1的与对象磁场的第3方向D3(X方向)的成分的强度对应的磁通密度，标注了符号76x的曲线表示第2检测位置P2的与对象磁场的第3方向D3的成分的强度对应的磁通密度，标注了符号75z的曲线表示第1检测位置P1的与对象磁场的第4方向D4(Z方向)的成分的强度对应的磁通密度，标注了符号76z的曲线表示第2检测位置P2的与对象磁场的第4方向D4的成分的强度对应的磁通密度。

图21中，标注了符号77x的曲线表示关于第3方向D3(X方向)的成分的差动磁通密度，标注了符号77z的曲线表示关于第4方向D4(Z方向)的成分的差动磁通密度。图22中，纵轴表示检测值θs的误差。第2实施例的模型中，检测值θs的误差为1.75％。

如从图15至图22所示的第3模拟的结果可理解，第2实施例的模型的检测值θs的误差比第1实施例的模型变小。如图17和图20所示，第2实施例的模型中，与第1实施例的模型相比，与对象磁场的一个方向的成分的强度对应的磁通密度的波形的失真降低。由此，第1检测信号S11、S21和第2检测信号S12、S22的波形的失真降低，其结果，第1和第2处理后信号Sa、Sb的波形的失真也降低。图21所示的差动磁通密度的波形与第2实施例的模型的第1和第2处理后信号Sa、Sb的波形对应。由此，第2实施例的模型中，检测值θs的误差比第1实施例的模型变小。

另外，第2实施例的模型的检测值θs的误差比比较例的模型变小。根据第3模拟的结果，根据本实施方式，配置第1和第2检测器10、20，以满足式(8)的必要条件，并且生成与第1检测信号S11和第1检测信号S21的差对应的第1处理后信号Sa，并生成与第2检测信号S12和第2检测信号S22的差对应的第2处理后信号Sb，由此，能够一边降低噪声磁场Mex所引起的误差，一边充分降低检测值θs的误差。

此外，第2实施例的模型的检测值θs的误差比比较例的模型小，但第1实施例的模型的检测值θs的误差比比较例的模型大。但是，如上所述，根据本实施方式，能够降低噪声磁场Mex所引起的误差。就位置检测装置而言，只要检测值θs的误差小为某程度即可，但有时在噪声磁场Mex所引起的误差优先降低之类的条件下使用。在这种情况下，如第1实施例的模型，即使在检测值θs的误差较大的情况下，也能够使用本实施方式的位置检测装置1。

[第2实施方式]

接着，参照图23对本发明的第2实施方式进行说明。图23是表示本实施方式的位置检测装置的概略结构的立体图。本实施方式的位置检测装置1在以下的点与第1实施方式不同。本实施方式中，未在磁尺2设置磁体5。即，本实施方式中，磁尺2作为多个磁体包含两个磁体4、6。另外，本实施方式中，磁体6的N极和S极在Z方向上按照该顺序配置。本实施方式的位置检测装置1的其它的结构与第1实施方式同样。

接着，说明对缩小检测值θs的误差的条件进行了调查的第4和第5模拟的结果。首先，对第4和第5模拟中使用的位置检测装置的模型进行说明。图24是表示位置检测装置的模型的说明图。位置检测装置的模型是以本实施方式的位置检测装置1为基础制作的模型。图24中，记号Pn表示配置第1检测器10或第2检测器20(参照图23)的位置即第1检测位置P1或第2检测位置P2。记号AG表示第2基准方向Z1上的从磁体4、6到第1检测器10或第2检测器20的间隔。本实施方式中，间隔AG设为第2基准方向Z1上的从磁体4、6的上表面4a、6a到位置Pn的间隔。

另外，图24中，记号L表示可动范围的大小。记号M表示从磁体4的第1端部4b到磁体6的第2端部6b的距离。第4和第5模拟中，将磁体4、6各自的宽度W和磁体4、6各自的第2基准方向Z1上的尺寸设为可动范围的大小L的五分之一，将磁体4、6各自的与Y方向平行的方向的尺寸设为5mm。第4和第5模拟的磁轭7和噪声磁场Mex的条件与第1实施方式中说明的第1和第2模拟相同。

接着，对第4模拟的结果进行说明。第4模拟中，与第1实施方式的第1模拟同样，求取使AG、L、M、W和相对位置变化时的检测值θs的误差。此外，第4模拟中，使AG、L、M、W变化，使AG/P即AG(n-1)/(M-W)的值总是成为1。

另外，第4模拟中，AG在4～33mm的范围内变化。L在10～30mm的范围内变化。M在6～39mm的范围内变化。W在2～6mm的范围内变化。

图25是表示第4模拟结果的特性图。根据第4模拟的结果可知，检测值θs的误差相对于P/L即(M-W)/{(n-1)L}的变化，呈现大致一定的倾向。图25中，横轴表示(M-W)/{(n-1)L}，纵轴表示检测值θs的误差。如图25所示，随着(M-W)/{(n-1)L}变大，检测值θs的误差大致变小。(M-W)/{(n-1)L}优选为0.50以上，并优选为0.75以上。后面说明其原因。另外，如第1实施方式中进行的说明，(M-W)/{(n-1)L}优选为1.5以下。

接着，对第5模拟的结果进行说明。第5模拟中，与第1实施方式的第2模拟同样，求取使AG、L、M、W和相对位置变化时的检测值θs的误差。此外，第5模拟中，使AG、L、M、W变化，使P/L即(M-W)/{(n-1)L}总是成为1。

另外，第5模拟中，AG在2～60mm的范围内变化。L在10～30mm的范围内变化。M在12～36mm的范围内变化。W在2～6mm的范围内变化。

图26是表示第5模拟的结果的特性图。图27是将图26的一部分扩大表示的特性图。根据第5模拟的结果可知，检测值θs的误差相对于AG/P即AG(n-1)/(M-W)的变化，呈现大致一定的倾向。图26和图27中，横轴表示AG(n-1)/(M-W)，纵轴表示检测值θs的误差。如图26和图27所示，随着AG(n-1)/(M-W)变大，检测值θs的误差大致变小。AG(n-1)/(M-W)优选为0.4以上，更优选为0.5以上。后面说明其原因。另外，如第1实施方式中进行的说明，AG(n-1)/(M-W)优选为2以下。

本实施方式中，第1和第2检测器10、20各自基于第5模拟的结果，配置为满足第1实施方式的式(8)。根据本实施方式，通过将第1和第2检测器10、20各自配置为满足式(8)，能够一边降低噪声磁场Mex所引起的误差，一边充分降低检测值θs的误差。另外，通过将N设为0.5以上且2以下的数，与N为0.4以上且低于0.5的数的情况相比，能够进一步降低检测值θs的误差。

另外，第1和第2检测器10、20各自也可以基于第4模拟的结果，配置为满足第1实施方式的式(9)。由此，根据本实施方式，能够进一步降低检测值θs的误差。

如上所述，式(8)、(9)也适用于n为2的情况。即使在n为4以上的情况下，与对象磁场的一个方向的成分的强度对应的磁通密度的波形也根据n，仅峰值的数不同，磁通密度的波形的失真的方式与n为3的情况同样。因此，式(8)、(9)也适用于n为4以上的情况。

在此，对(M-W)/{(n-1)L}和AG(n-1)/(M-W)的优选的值进行说明。首先，对(M-W)/{(n-1)L}的优选的值进行说明。优选(M-W)/{(n-1)L}的值不管n的值，均为检测值θs的误差成为0.5％以下的值，更优选为检测值θs的误差成为0.1％以下的值。根据第1实施方式的图12所示的第1模拟的结果和本实施方式的图25所示的第4模拟的结果，(M-W)/{(n-1)L}优选为0.50以上，并优选为0.75以上。

接着，对AG(n-1)/(M-W)即N的优选的值进行说明。优选AG(n-1)/(M-W)的值不管n的值，均为检测值θs的误差明显变小的值。根据第1实施方式的图13和图14所示的第2模拟的结果和本实施方式的图26和图27所示的第5模拟的结果，在AG(n-1)/(M-W)为0.4以上的情况下，检测值θs的误差比低于0.4的情况明显变小。另外，AG(n-1)/(M-W)的值更优选为检测值θs的误差成为2.5％以下的值。根据第1实施方式的图13和图14所示的第2模拟的结果和本实施方式的图26和图27所示的第5模拟的结果，AG(n-1)/(M-W)优选为0.5以上的值。

本实施方式的其它的结构、作用和效果与第1实施方式同样。

[第3实施方式]

接着，参照图28对本发明的第3实施方式进行说明。图28是表示本实施方式的位置检测装置的概略结构的立体图。本实施方式的位置检测装置1在以下的点与第1实施方式不同。本实施方式中，未在磁尺2设置磁体5、6。即，本实施方式中，磁尺2包含一个磁体4。磁体4具有与第2基准方向Z1平行的一个方向的磁化。如第1实施方式的图2所示，磁体4具有在-Z方向上按照该顺序配置的N极和S极。

本实施方式中，磁体4除了上表面4a和第1端部4b之外，还具有第2端部4c。第1端部4b和第2端部4c是第1基准方向X1上彼此位于相反侧的两个端部。此外，上表面4a以及第1和第2端部4b、4c在后面说明的图29中表示。本实施方式的位置检测装置1的其它的结构与第1实施方式同样。

接着，说明对缩小检测值θs的误差的条件进行了调查的第6模拟的结果。首先，对第6模拟中使用的位置检测装置的模型进行说明。图29是表示位置检测装置的模型的说明图。位置检测装置的模型是以本实施方式的位置检测装置1为基础制作的模型。但是，未在位置检测装置的模型设置磁轭7。图29中，记号Pn表示配置第1检测器10或第2检测器20(参照图28)的位置即第1检测位置P1或第2检测位置P2。记号AG表示第2基准方向Z1上的从磁体4到第1检测器10或第2检测器20的间隔。本实施方式中，间隔AG设为第2基准方向Z1上的从磁体4的上表面4a到位置Pn的间隔。

另外，图29中，记号L表示可动范围的大小。第6模拟中，将可动范围的大小L设为10mm。另外，图29中，记号M表示磁体4的从第1端部4b到第2端部4c的距离。距离M与磁体4的宽度W相等。第6模拟中，将距离M设为10mm，将磁体4的第2基准方向Z1上的尺寸和磁体4的与Y方向平行的方向的尺寸设为5mm。第6模拟的噪声磁场Mex的条件与第1实施方式中说明的第1和第2模拟相同。

接着，对第6模拟的结果进行说明。第6模拟中，求取使AG和相对位置变化时的检测值θs的误差。AG在1.5～10mm的范围内变化。图30是表示第6模拟的结果的特性图。图31是将图30的一部分扩大表示的特性图。根据第6模拟的结果可知，检测值θs的误差相对于AG/M的变化呈现大致一定的倾向。图30和图31中，横轴表示AG/M，纵轴表示检测值θs的误差。如图30和图31所示，随着AG/M变大，检测值θs的误差大致变小。AG/M的值优选为检测值θs的误差明显变小的值，更优选为检测值θs的误差成为0.5％以下的值。根据第6模拟的结果，AG/M优选为0.175以上，更优选为0.3以上。

此外，当过于增大AG，或过于缩小M时，第1和第2检测位置P1、P2的对象磁场的强度变小，不能充分降低检测值θs的噪声磁场Mex所引起的误差。另外，当过于缩小M时，L也会变小，能够应用位置检测装置1的装置被限定。从防止这些的情况的观点来看，AG/M优选为2以下。

本实施方式中，第1和第2检测器10、20各自基于第6模拟的结果，配置为满足下述的式(10)。

0.175M≤AG≤2M…(10)

根据本实施方式，配置第1和第2检测器10、20各自，以满足式(10)，由此，能够一边降低噪声磁场Mex所引起的误差，一边充分降低检测值θs的误差。

本实施方式的其它的结构、作用和效果与第1实施方式同样。

[第4实施方式]

接着，对本发明的第4实施方式进行说明。本实施方式的位置检测装置1在以下的点与第3实施方式不同。磁体4具有与第1基准方向X1平行的一个方向的磁化。本实施方式中，磁体4具有在-X方向上按照该顺序配置的N极和S极。此外，本实施方式的磁体4在后面说明的图32中表示。本实施方式的位置检测装置1的其它的结构与第3实施方式同样。

接着，说明对缩小检测值θs的误差的条件进行了调查的第7模拟的结果。首先，对第7模拟中使用的位置检测装置的模型进行说明。图32是表示位置检测装置的模型的说明图。位置检测装置的模型是以本实施方式的位置检测装置1为基础制作的模型。但是，未在位置检测装置的模型设置磁轭7。图32中，记号Pn表示配置第1检测器10或第2检测器20(参照第3实施方式的图28)的位置即第1检测位置P1或第2检测位置P2。记号AG表示第2基准方向Z1上的从磁体4到第1检测器10或第2检测器20的间隔。

另外，图32中，记号L表示可动范围的大小。记号M表示磁体4的从第1端部4b到第2端部4c的距离。第7模拟的磁体4的其它的条件和噪声磁场Mex的条件与第3实施方式中说明的第6模拟相同。

接着，对第7模拟的结果进行说明。第7模拟中，求取使AG和相对位置变化时的检测值θs的误差。AG在4～10mm的范围内变化。图33是表示第7模拟的结果的特性图。图34是将图33的一部分扩大表示的特性图。根据第7模拟的结果可知，与第6模拟的结果同样，检测值θs的误差相对于AG/M的变化呈现大致一定的倾向。图33和图34中，横轴表示AG/M，纵轴表示检测值θs的误差。如图33和图34所示，随着AG/M变大，检测值θs的误差大致变小。AG/M的值优选为检测值θs的误差明显变小的值，更优选为检测值θs的误差成为0.5％以下的值。根据第7模拟的结果，AG/M优选为0.425以上，更优选为0.45以上。另外，与第3实施方式同样，AG/M优选为2以下。

本实施方式中，第1和第2检测器10、20各自基于第7模拟的结果配置成，满足下述的式(11)。

0.425M≤AG≤2M…(11)

根据本实施方式，将第1和第2检测器10、20配置为满足式(11)，由此，能够一边降低噪声磁场Mex所引起的误差，一边充分降低检测值θs的误差。

本实施方式的其它的结构、作用和效果与第3实施方式同样。

此外，本发明不限定于上述各实施方式，可进行各种变更。只要满足权利要求的必要条件，磁尺2的磁体的数、以及磁传感器3的检测器的数和配置就不限于各实施方式所示的例子，是任意的。例如，磁尺2也可以包含4个以上的磁体。在该情况下，检测值θs的范围也可以是比0°～360°大的范围。

另外，磁传感器3作为多个检测器也可以包含四个检测器。在该情况下，四个检测器也可以沿第1基准方向X1排列成一列。或者，也可以两个检测器沿第1基准方向X1排列成一列，且其它的两个检测器在该列的Z方向侧，沿第1基准方向X1排列成一列。

另外，多个检测器中的至少一部分也可以配置于与Y方向平行的方向上相互不同的位置。在该情况下，多个检测器各自检测的对象磁场的强度也可以相互相等，或大致相等。

另外，多个检测器各自也可以包含至少一个第1磁检测元件和至少一个第2磁检测元件的任一项。在该情况下，多个检测器各自包含生成第1检测信号的第1检测电路和生成第2检测信号的第2检测电路的任一项。在该情况下，处理器30也可以仅生成第1处理后信号Sa和第2处理后信号Sb的一方。即，处理器30也可以通过求取由多个检测器的第1检测电路生成的多个第1检测信号中的至少两个之差、和由多个检测器的第2检测电路生成的多个第2检测信号中的至少两个之差的任一项的运算处理，生成一个处理后信号。在该情况下，处理器30也可以使用生成的一个处理后信号，生成检测值θs。

基于以上的说明可知，可实施本发明的各种方式和变形例。因此，在权利要求的均等范围内，即使是上述的最佳形式以外的形式，也可实施本发明。

Claims (23)

1.一种位置检测装置，其包括产生外部磁场的磁尺、检测作为所述外部磁场的一部分的对象磁场和对象磁场以外的噪声磁场的磁传感器，所述位置检测装置的特征在于：

所述磁尺包含相对于所述磁传感器的相对位置能够沿第1基准方向变化，并且沿所述第1基准方向配置的多个磁体，

所述多个磁体各自具有作为所述第1基准方向的尺寸的规定的宽度，

所述多个磁体中的、位于作为与所述第1基准方向平行的一个方向的第1方向的最靠前侧的磁体，具有位于该磁体的所述第1方向的前侧的第1端部，

所述多个磁体中的、位于与所述第1方向相反的第2方向的最靠前侧的磁体，具有位于该磁体的所述第2方向的前侧的第2端部，

所述磁传感器包含各自在远离所述磁尺的位置检测所述对象磁场与所述噪声磁场的合成磁场的多个检测器，

所述多个检测器各自配置成，在设所述多个磁体的个数为n，从所述第1端部至所述第2端部的距离为M，所述多个磁体各自的所述宽度为W，并且所述W为比0大且M/n以下，与所述第1基准方向正交的第2基准方向上的所述多个磁体各自与其检测器的间隔为AG，且N为0.4以上且2以下的数时，

满足AG＝N(M-W)/(n-1)。

2.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：

N为0.5以上且2以下的数。

3.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：

所述磁尺还包含将所述多个磁体磁连接的由磁性材料构成的磁轭。

4.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器配置成沿所述第1基准方向排列。

5.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包含检测所述合成磁场的第3方向的成分的至少一个第1磁检测元件、检测所述合成磁场的与所述第3方向不同的第4方向的成分的至少一个第2磁检测元件的、任一者或两者。

6.如权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包括包含所述至少一个第1磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第3方向的成分的强度的第1检测信号的第1检测电路、和包含所述至少一个第2磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第4方向的成分的强度的第2检测信号的第2检测电路的、任一者或两者，

所述磁传感器还包含处理器，

所述处理器，

通过求取由所述多个检测器的所述第1检测电路生成的多个所述第1检测信号中的至少两个之差、和由所述多个检测器的所述第2检测电路生成的多个所述第2检测信号中的至少两个之差的、任一者或两者的运算处理，生成一个或两个处理后信号，

使用所述一个或两个处理后信号生成与所述相对位置具有对应关系的检测值。

7.如权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包含所述至少一个第1磁检测元件和所述至少一个第2磁检测元件，并且包括包含所述至少一个第1磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第3方向的成分的强度的第1检测信号的第1检测电路、和包含所述至少一个第2磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第4方向的成分的强度的第2检测信号的第2检测电路，

所述磁传感器还包含处理器，

所述处理器，

通过包含求取由所述多个检测器的所述第1检测电路生成的多个所述第1检测信号中的至少两个之差的运算处理，生成第1处理后信号，

通过包含求取由所述多个检测器的所述第2检测电路生成的多个所述第2检测信号中的至少两个之差的运算处理，生成第2处理后信号，

使用所述第1处理后信号和所述第2处理后信号，生成与所述相对位置具有对应关系的检测值。

8.如权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于：

所述至少一个第1磁检测元件为至少一个第1磁阻效应元件，

所述至少一个第2磁检测元件为至少一个第2磁阻效应元件。

9.如权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于：

所述至少一个第1磁检测元件为至少一个第1霍尔元件，

所述至少一个第2磁检测元件为至少一个第2霍尔元件。

10.一种位置检测装置，其包括产生外部磁场的磁尺、检测作为所述外部磁场的一部分的对象磁场和所述对象磁场以外的噪声磁场的磁传感器，所述位置检测装置的特征在于：

所述磁尺包含相对于所述磁传感器的相对位置能够沿第1基准方向变化，并且具有平行于与所述第1基准方向正交的第2基准方向的一个方向的磁化的磁体，

所述磁体具有在所述第1基准方向上彼此位于相反侧的第1端部和第2端部，

所述磁传感器包含各自在远离所述磁尺的位置检测所述对象磁场与所述噪声磁场的合成磁场的多个检测器，

所述所述多个检测器各自配置成，在设从所述第1端部至所述第2端部的距离为M，所述第2基准方向上的所述磁体与其检测器的间隔为AG时，

满足0.175M≤AG≤2M。

11.如权利要求10所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器配置成沿所述第1基准方向排列。

12.如权利要求10所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包含检测所述合成磁场的第3方向的成分的至少一个第1磁检测元件、检测所述合成磁场的与所述第3方向不同的第4方向的成分的至少一个第2磁检测元件的、任一者或两者。

13.如权利要求12所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包括包含所述至少一个第1磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第3方向的成分的强度的第1检测信号的第1检测电路、和包含所述至少一个第2磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第4方向的成分的强度的第2检测信号的第2检测电路的、任一者或两者，

所述磁传感器还包含处理器，

所述处理器，

通过求取由所述多个检测器的所述第1检测电路生成的多个所述第1检测信号中的至少两个之差、和由所述多个检测器的所述第2检测电路生成的多个所述第2检测信号中的至少两个之差的、任一者或两者的运算处理，生成一个或两个处理后信号，

使用所述一个或两个处理后信号，生成与所述相对位置具有对应关系的检测值。

14.如权利要求12所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包含所述至少一个第1磁检测元件和所述至少一个第2磁检测元件，并且包括包含所述至少一个第1磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第3方向的成分的强度的第1检测信号的第1检测电路、和包含所述至少一个第2磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第4方向的成分的强度的第2检测信号的第2检测电路，

所述磁传感器还包含处理器，

所述处理器，

通过包含求取由所述多个检测器的所述第1检测电路生成的多个所述第1检测信号中的至少两个之差的运算处理，生成第1处理后信号，

通过包含求取由所述多个检测器的所述第2检测电路生成的多个所述第2检测信号中的至少两个之差的运算处理，生成第2处理后信号，

使用所述第1处理后信号和所述第2处理后信号，生成与所述相对位置具有对应关系的检测值。

15.如权利要求12所述的位置检测装置，其特征在于：

所述至少一个第1磁检测元件为至少一个第1磁阻效应元件，

所述至少一个第2磁检测元件为至少一个第2磁阻效应元件。

16.如权利要求12所述的位置检测装置，其特征在于：

所述至少一个第1磁检测元件为至少一个第1霍尔元件，

所述至少一个第2磁检测元件为至少一个第2霍尔元件。

17.一种位置检测装置，其包括产生外部磁场的磁尺、检测作为所述外部磁场的一部分的对象磁场和所述对象磁场以外的噪声磁场的磁传感器，所述位置检测装置的特征在于：

所述磁尺包含相对于所述磁传感器的相对位置能够沿第1基准方向变化，并且具有与所述第1基准方向平行的一个方向的磁化的磁体，

所述磁体具有在所述第1基准方向上彼此位于相反侧的第1端部和第2端部，

所述磁传感器包含各自在远离所述磁尺的位置检测所述对象磁场与所述噪声磁场的合成磁场的多个检测器，

所述多个检测器各自配置成，在设从所述第1端部至所述第2端部的距离为M，与所述第1基准方向正交的第2基准方向上的所述磁体与其检测器的间隔为AG时，

满足0.425M≤AG≤2M。

18.如权利要求17所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器配置为沿所述第1基准方向排列。

19.如权利要求17所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包含检测所述合成磁场的第3方向的成分的至少一个第1磁检测元件、检测所述合成磁场的与所述第3方向不同的第4方向的成分的至少一个第2磁检测元件的、任一者或两者。

20.如权利要求19所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包括包含所述至少一个第1磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第3方向的成分的强度的第1检测信号的第1检测电路、和包含所述至少一个第2磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第4方向的成分的强度的第2检测信号的第2检测电路的、任一者或两者，

所述磁传感器还包含处理器，

所述处理器，

通过求取由所述多个检测器的所述第1检测电路生成的多个所述第1检测信号中的至少两个之差、和由所述多个检测器的所述第2检测电路生成的多个所述第2检测信号中的至少两个之差的、任一者或两者的运算处理，生成一个或两个处理后信号，

使用所述一个或两个处理后信号，生成与所述相对位置具有对应关系的检测值。

21.如权利要求19所述的位置检测装置，其特征在于：

所述多个检测器各自包含所述至少一个第1磁检测元件和所述至少一个第2磁检测元件，并且包括包含所述至少一个第1磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第3方向的成分的强度的第1检测信号的第1检测电路、和包含所述至少一个第2磁检测元件且生成表示所述合成磁场的所述第4方向的成分的强度的第2检测信号的第2检测电路，

所述磁传感器还包含处理器，

所述处理器，

通过包含求取由所述多个检测器的所述第1检测电路生成的多个所述第1检测信号中的至少两个之差的运算处理，生成第1处理后信号，

通过包含求取由所述多个检测器的所述第2检测电路生成的多个所述第2检测信号中的至少两个之差的运算处理，生成第2处理后信号，

使用所述第1处理后信号和所述第2处理后信号，生成与所述相对位置具有对应关系的检测值。

22.如权利要求19所述的位置检测装置，其特征在于：

所述至少一个第1磁检测元件为至少一个第1磁阻效应元件，

所述至少一个第2磁检测元件为至少一个第2磁阻效应元件。

23.如权利要求19所述的位置检测装置，其特征在于：

所述至少一个第1磁检测元件为至少一个第1霍尔元件，

所述至少一个第2磁检测元件为至少一个第2霍尔元件。

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