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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Magnetfühlervorrichtung, die einen beweglichen Körper enthält, der aus magnetischem Material besteht, und einen Sensor, der den Magnetismus zum Erfassen der Position des beweglichen Körpers nutzt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Beispiele für Magnetfühlervorrichtungen, in denen der Magnetismus zum Erfassen einer Position verwendet wird, umfassen magnetische Geber usw., die einen Drehwinkel als Drehposition eines rotierenden Teils erfassen, beispielsweise der Abtriebswelle eines Motors oder einer Welle, die von einem Motor angetrieben wird.
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Normalerweise werden Magnetfühlervorrichtungen vorgeschlagen, die einen sich drehenden Körper aufweisen, der einen Positionssignal-Erzeugungsabschnitt aufweist, in dem eine Anzahl fortlaufender Vorsprünge und Vertiefungen mit einer vorbestimmten Teilung in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers vorhanden sind, damit ein Positionssignal erzeugt wird, das die Position des sich drehenden Körpers der Magnetfühlervorrichtung darstellt, und einen Magnetfeld-Signalerzeugungsabschnitt, der in einem Stück mit dem Positionssignal-Erzeugungsabschnitt ausgebildet ist und in dem eine Anzahl fortlaufender Vorsprünge und Vertiefungen mit der Teilung in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, und eine Nut, die in der Umfangsrichtung eine Länge gleich der Teilung hat, damit ein Signal erzeugt wird, das einer Änderung des Magnetfelds entspricht (siehe beispielsweise die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr.
JP-A-11-153451 , die japanische Patentschrift Nr.
JP-4240306 und die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr.
JP-A-2011-154007 ).
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In diesem Fall enthält der Sensor der Magnetfühlervorrichtungen ein Paar magnetoresistive Elemente, die gegeneinander in der Umfangsrichtung einen Abstand haben, der gleich der halben Teilung ist, damit eine Veränderung eines Magnetfelds erkannt wird, die einem Positionssignal entspricht, und ein weiteres Paar magnetoresistive Elemente, die gegeneinander in der Umfangsrichtung einen Abstand haben, der gleich der halben Teilung ist, damit eine Veränderung in einem Magnetfeld erkannt wird, die einem Magnetfeldsignal entspricht. Diese Paare von magnetoresistiven Elementen geben ein Positionssignal und ein Magnetfeldsignal an eine Schaltung aus, die mit der Magnetfühlervorrichtung verbunden ist. Die mit der Magnetfühlervorrichtung verbundene Schaltung enthält einen Subtrahierer oder einen Teller, der Eingaben des Positionssignals und des Magnetfeldsignals aufnimmt, um ein Ursprungssignal zu erzeugen, das eine Referenzposition des sich drehenden Körpers festlegt.
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Es werden auch andere Magnetfühlervorrichtungen vorgeschlagen, die einen sich drehenden Körper aufweisen, der einen Positionssignal-Erzeugungsabschnitt enthält, in dem eine Anzahl fortlaufender Vorsprünge und Vertiefungen mit einer vorbestimmten Teilung in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers vorhanden sind, damit ein Positionssignal erzeugt wird, das die Position des sich drehenden Körpers der Magnetfühlervorrichtung darstellt, und einen Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt, der in einem Stück mit dem Positionssignal-Erzeugungsabschnitt ausgebildet ist und in dem ein Vorsprung eine Länge in der Umfangsrichtung hat, die gleich der Teilung ist, damit ein Ursprungssignal erzeugt wird, das eine Referenzposition des sich drehenden Körpers festlegt (siehe beispielsweise die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr.
JP-A-4-33511 , die japanische Patentschrift Nr.
JP-4085074 und die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr.
JP-A-2013-53990 ).
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In diesem Fall enthält der Sensor der Magnetfühlervorrichtungen ein Paar magnetoresistive Elemente, die eine Veränderung eines Magnetfelds erkennen, die einem Positionssignal entspricht, und ein weiteres Paar magnetoresistive Elemente, die eine Veränderung eines Magnetfelds erkennen, die einem Ursprungssignal entspricht.
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Herkömmliche Magnetfühlervorrichtungen, die einen sich drehenden Körper aufweisen, der den magnetfelderzeugenden Abschnitt enthält, in dem eine Nut ausgebildet ist, müssen zudem einen Subtrahierer oder Teiler enthalten, der ein Operationsverstärker (Op-Amp) usw. sein kann, und zwar in der Schaltung, die mit der Magnetfühlervorrichtung verbunden ist, damit ein Ursprungssignal erzeugt wird. Dadurch wächst die Anzahl der Komponenten und die Komplexität der Anordnung, und die Fläche der Schaltung, die mit der Magnetfühlervorrichtung verbunden ist, wird größer. Zudem erfordert das Bearbeiten der Nut auf eine Länge in der Umfangsrichtung, die gleich der Teilung ist, einen hohen Grad an Fertigungspräzision und damit eine längere Bearbeitungszeit. Wird die Länge der Nut in der Umfangsrichtung größer gewählt als die Teilung (beispielsweise das Doppelte der Teilung), damit man die Nut ohne einen hohen Grad an Fertigungspräzision ausbilden kann, so erzeugt die mit der Magnetfühlervorrichtung verbundene Schaltung zwei oder mehr Ursprungssignale, und eine exakte Feststellung einer Referenzposition des sich drehenden Körpers ist nicht möglich.
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Herkömmliche Magnetfühlervorrichtungen, die einen sich drehenden Körper haben, der einen Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt aufweist, bei dem ein Vorsprung ausgebildet ist, können dagegen einer schnellen Drehung nicht widerstehen, da der sich drehende Körper auf ein gesintertes Objekt eingeschränkt ist und daher eine unzureichende Festigkeit aufweist. Zudem ist es schwierig, einen hochpräzisen rotierenden Körper mit einer feinen Teilung zu fertigen. Wird der Vorsprung durch eine Bearbeitung erzeugt, um das beschriebene Problem zu umgehen, so muss der Teil der Vorsprünge und Vertiefungen, an denen sich der Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt befindet, und der den Vorsprüngen und Vertiefungen des Positionssignal-Erzeugungsabschnitts entspricht, entfernt werden. Daher ist die Bearbeitungszeit zum Ausbilden des Vorsprungs länger als die Zeit zum Formen einer Nut.
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Ferner sind die Schaltung, die mit der Magnetfühlervorrichtung verbunden ist, die den sich drehenden Körper aufweist, der den Magnetfeld-Signalerzeugungsabschnitt enthält, in dem die Nut ausgebildet ist, und die Schaltung, die mit der Magnetfühlervorrichtung verbunden ist, die den sich drehenden Körper aufweist, der den Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt enthält, in dem der Vorsprung ausgebildet ist, nicht untereinander austauschbar. Dies beeinträchtigt die Produktivität, die Einsetzbarkeit und die Wartbarkeit.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Magnetfühlervorrichtung bereitzustellen, bei der es nicht mehr erforderlich ist, einen Subtrahierer oder Teiler in einer Schaltung zu haben, die mit der Magnetfühlervorrichtung verbunden wird, damit der Aufbau der Schaltung vereinfacht wird. Der sich drehende Körper der Magnetfühlervorrichtung darf keine hohe Bearbeitungsgenauigkeit zum Herstellen der sich drehenden Einheit erfordern, damit die Arbeitszeit und die Bearbeitungszeit kürzer werden, und er muss einer schnellen Drehung standhalten und die Austauschbarkeit der Schaltungen sicherstellen, die angeschlossen werden.
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Eine Magnetfühlervorrichtung einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Magnetfühlervorrichtung, die einen beweglichen Körper enthält, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und einen Sensor, der Magnetismus zum Erfassen der Position des beweglichen Körpers verwendet. Der bewegliche Körper enthält einen Positionssignal-Erzeugungsabschnitt, in dem eine Folge einer Anzahl fortlaufender Vorsprünge und Vertiefungen mit einer vorbestimmten Teilung in einer vorbestimmten Richtung vorhanden sind, damit ein Positionssignal erzeugt wird, das eine Position des beweglichen Körpers darstellt, und einen Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt, in dem ein nicht fortlaufender Abschnitt, der teilweise die Kontinuität der Folge der Anzahl Vorsprünge und Vertiefungen mit einer vorbestimmten Teilung in der vorbestimmten Richtung unterbricht, vorhanden ist, damit ein Ursprungssignal erzeugt wird, das eine Referenzposition des beweglichen Körpers festlegt. Der Sensor enthält ein erstes magnetoresistives Element und ein zweites magnetoresistives Element, die voneinander in der vorbestimmten Richtung eine Entfernung haben, die gleich der vorbestimmten Teilung multipliziert mit 1/2 (2n – 1) (n = 1, 2, 3, ...) ist, damit eine Veränderung in einem Magnetfeld erkannt wird, das dem Positionssignal entspricht, und ein drittes magnetoresistives Element und ein viertes magnetoresistives Element, die voneinander in der vorbestimmten Richtung eine Entfernung haben, die gleich der vorbestimmten Teilung multipliziert mit m (m = 1, 2, 3, ...) ist, damit eine Veränderung in einem Magnetfeld erkannt wird, das dem Ursprungssignal entspricht.
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Bevorzugt wird der nicht fortlaufende Abschnitt von einer Nut, einem Loch oder einem eigenständigen Teil gebildet, das mit dem Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt verbunden ist.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die genannten Merkmale und Vorteile der Erfindung und weitere Vorteile und Merkmale gehen aus der ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
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Es zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Magnetfühlervorrichtung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2A eine Skizze eines Verfahrens zum Erfassen einer Position mit der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2B eine Skizze eines Verfahrens zum Erfassen einer Position mit der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2C eine Skizze eines Verfahrens zum Erfassen einer Position mit der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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3A eine Skizze eines Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts eines sich drehenden Körpers durch die Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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3B eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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3C eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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3D eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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3E eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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3F eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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4A eine Skizze eines Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts eines sich drehenden Körpers durch eine erste Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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4B eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die erste Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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4C eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die erste Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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5A eine Skizze eines Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts eines sich drehenden Körpers durch eine zweite Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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5B eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die zweite Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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5C eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die zweite Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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5D eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die zweite Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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5E eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die zweite Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6A eine Skizze eines Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts eines sich drehenden Körpers durch eine dritte Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6B eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die dritte Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6C eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die dritte Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6D eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die dritte Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6E eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die dritte Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6F eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die dritte Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6G eine Skizze des Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers durch die dritte Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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7 eine perspektivische Ansicht einer Magnetfühlervorrichtung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
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8 eine perspektivische Ansicht einer Magnetfühlervorrichtung einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun wird eine Magnetfühlervorrichtung einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben. In den Abbildungen sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Zum besseren Verständnis sind einige Elemente in den Zeichnungen nicht maßstäblich eingetragen.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Magnetfühlervorrichtung 1 in 1 enthält einen ringförmigen sich drehenden Körper 10 als beweglichen Körper, der aus einem magnetischen Material besteht, beispielsweise Eisen, und einem Sensor 20, der den Magnetismus dazu verwendet, die Position des sich drehenden Körpers 10 zu erfassen.
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Der sich drehende Körper 10 ist dafür entworfen, an einem rotierenden Teil (nicht dargestellt) angebracht zu werden, beispielsweise der Abtriebswelle eines Motors oder einer Welle, die von einem Motor angetrieben wird, und umfasst einen Positionssignal-Erzeugungsabschnitt 11 und einen Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt 12, der in einem Stück mit dem Positionssignal-Erzeugungsabschnitt 11 ausgebildet ist. Eine Folge einer Anzahl fortlaufender Vorsprünge und Vertiefungen 11a befindet sich im Positionssignal-Erzeugungsabschnitt 11, und zwar mit einer vorbestimmten Teilung λ in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers 10, die die vorbestimmte Richtung ist, damit ein Positionssignal erzeugt wird, das einen Drehwinkel als Position des sich drehenden Körpers 10 darstellt. Der Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt 12 weist einen nicht fortlaufenden Abschnitt 12b auf, der die fortlaufende Folge der Anzahl Vorsprünge und Vertiefungen 12a teilweise unterbricht, die mit einer Teilung λ in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers 10 vorhanden sind, damit ein Ursprungssignal erzeugt wird, das eine Referenzposition des sich drehenden Körpers 10 festlegt. Der nicht fortlaufende Abschnitt 12b besteht in dieser Ausführungsform aus einer Nut. Die Länge d des nicht fortlaufenden Abschnitts 12b in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers 10 ist gleich λ.
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Der Sensor 20 befindet sich zwischen dem sich drehenden Körper 10 und einem Magneten, der in 1 nicht dargestellt ist. Der Sensor enthält magnetoresistive Elemente 21, 22, 23 und 24, deren Widerstände sich abhängig von der Dichte des magnetischen Flusses ändern, der sie durchläuft. Das erste magnetoresistive Element 21 und das zweite magnetoresistive Element 22 haben voneinander eine Entfernung D1, die gleich der Teilung λ multipliziert mit 1/2 (2n – 1) (n = 1, 2, 3, ...) in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers 10 ist, damit eine Veränderung in einem Magnetfeld erfasst wird, die einem Positionssignal entspricht. In dieser Ausführungsform ist D1 gleich λ/2 (n = 1). Das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 haben voneinander eine Entfernung D2, die gleich der Teilung λ multipliziert mit m (m = 1, 2, 3, ...) in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers 10 ist, damit eine Veränderung in einem Magnetfeld erfasst wird, die einem Ursprungssignal entspricht. In dieser Ausführungsform ist D2 gleich λ (m = 1).
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Die Länge d ist größer als die Entfernung D2 oder kleiner als die Entfernung D2 oder gleich der Entfernung D2 und kann in einem Bereich vergrößert oder verkleinert werden, in dem man ein geeignetes Ursprungssignal erhält. Die Tiefe des nicht fortlaufenden Abschnitts 12b kann vergrößert oder verkleinert werden, und sie kann sich innerhalb eines Bereichs, in dem man ein geeignetes Ursprungssignal erhält, fortlaufend oder stufenartig ändern. Die Unterseite des nicht fortlaufenden Abschnitts 12b kann V-förmig oder U-förmig sein, damit das Erzeugen eines geeigneten Ursprungssignals auch dann erleichtert wird, wenn der nicht fortlaufende Abschnitt 12b eine geringe Tiefe hat. Zusätzlich kann die Länge d größergleich 2λ sein, damit der nicht fortlaufende Abschnitt 12b schnell bearbeitet werden kann, und zwar mit einer Bearbeitungsgenauigkeit, die geringer ist als die Bearbeitungsgenauigkeit, die nötig ist, wenn die Länge d gleich λ ist. Im Einzelnen kann der nicht fortlaufende Abschnitt 12b rasch und mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden, indem man eine Vertiefung der Folge von Vorsprüngen und Vertiefungen als Referenz verwendet, und zwar mit einem passenden Werkzeug ohne Schablonen oder ähnliche Einrichtungen zu verwenden.
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Das erste magnetoresistive Element 21 und das zweite magnetoresistive Element 22 sind in Reihe geschaltet. Eine Spannung Vcc wird an das erste magnetoresistive Element 21 und das zweite magnetoresistive Element 22 so angelegt, dass ein Positionssignal, das einer Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem ersten magnetoresistiven Element 21 und dem zweitem magnetoresistiven Element 22 entspricht, an eine Schaltung (nicht dargestellt) ausgegeben wird, die an die Magnetfühlervorrichtung 1 angeschlossen ist. Das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 sind in Reihe geschaltet. Die Spannung Vcc wird an das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 so angelegt, dass ein Ursprungssignal, das einer Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 entspricht, an eine Schaltung (nicht dargestellt) ausgegeben wird, die an die Magnetfühlervorrichtung 1 angeschlossen ist.
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Es wird nun die Erzeugung eines Positionserfassungssignals durch die Magnetfühlervorrichtung 1 beschrieben. 2A bis 2C sind Skizzen eines Verfahrens zum Erfassen einer Position mit der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Stehen ein erstes magnetoresistives Element 21 und ein zweites magnetoresistives Element 22 einer Vertiefung bzw. einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 11a gegenüber, während sich ein rotierender Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (2A), so fließt ein stärkerer magnetischer Fluss vom Magnet 30 durch das zweite magnetoresistive Element 22. Daher nimmt der Widerstand des zweiten magnetoresistiven Elements 22 seinen Maximalwert an. Durch das erste magnetoresistive Element 21 fließt ein geringerer magnetischer Fluss. Daher nimmt der Widerstand des ersten magnetoresistiven Elements 21 seinen Minimalwert an. Damit hat die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem ersten magnetoresistiven Element 21 und dem zweiten magnetoresistiven Element 22 ist, ihr Maximum.
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Fällt die Mittenposition zwischen dem ersten magnetoresistiven Element 21 und dem zweiten magnetoresistiven Element 22 mit der Mitte eines Vorsprungs der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 11a zusammen, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (2B), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magnet 30 durch das erste magnetoresistive Element 21 und das zweite magnetoresistive Element 22. Daher ist der Widerstand des ersten magnetoresistiven Elements 21 gleich dem Widerstand des zweiten magnetoresistiven Elements 22. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem ersten magnetoresistiven Element 21 und dem zweiten magnetoresistiven Element 22 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Stehen das erste magnetoresistive Element 21 und das zweite magnetoresistive Element 22 einem Vorsprung bzw. einer Vertiefung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 11a gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (2C), so fließt ein stärkerer magnetischer Fluss vom Magnet 30 durch das erste magnetoresistive Element 21. Daher nimmt der Widerstand des ersten magnetoresistiven Elements 21 seinen Maximalwert an. Durch das zweite magnetoresistive Element 22 fließt ein geringerer magnetischer Fluss. Daher nimmt der Widerstand des zweiten magnetoresistiven Elements 22 seinen Minimalwert an. Damit hat die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem ersten magnetoresistiven Element 21 und dem zweiten magnetoresistiven Element 22 ist, ihr Minimum.
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Somit ist die Ausgangsspannung ein sinusförmiges Ausgangssignal, das der Bewegung des sich drehenden Körpers 10 folgt. Die mit der Magnetfühlervorrichtung 1 verbundene Schaltung verarbeitet das Ausgangssignal, um die Drehposition des sich drehenden Körpers 10 zu erfassen, d. h. einen Drehwinkel des rotierenden Teils (nicht dargestellt), an dem der sich drehende Körper 10 angebracht ist.
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Es wird nun die Erzeugung eines Ursprungserfassungssignals durch die Magnetfühlervorrichtung 1 beschrieben. 3A bis 3F sind Skizzen eines Verfahrens zum Erfassen des Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts des sich drehenden Körpers mit der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Steht ein drittes magnetoresistives Element 23 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und steht ein viertes magnetoresistives Element 24 dem folgenden Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (3A), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magnet 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 der Oberfläche zwischen einem Vorsprung und einer Vertiefung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 der Oberfläche zwischen dem folgenden Vorsprung und einer Vertiefung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (3B), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magnet 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einer Vertiefung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 der folgenden Vertiefung gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (3C), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magnet 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Da das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 den Vorsprüngen und Vertiefungen des Abschnitts 12a auf diese Weise gegenüberliegen, fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magnet 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Folglich verändert sich die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, gegenüber dem Wert Vcc/2 nicht.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (3D), so fließt mehr magnetischer Fluss vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23, und der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 hat seinen Höchstwert, und weniger magnetischer Fluss fließt durch das vierte magnetoresistive Element 24. Daher hat der Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24 seinen Minimalwert. Folglich nimmt die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, ihren kleinsten Wert an.
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Liegen das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (3E), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (3F), so fließt mehr magnetischer Fluss vom Magneten 30 durch das vierte magnetoresistive Element 24, und der Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24 hat seinen größten Wert. Dagegen fließt weniger magnetischer Fluss durch das dritte magnetoresistive Element 23. Daher hat der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 seinen Minimalwert. Folglich nimmt die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, ihren Höchstwert an.
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Liegen das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, so ist die Ausgangsspannung eine Sinuskurve, die der Bewegung des sich drehenden Körpers 10 folgt. Die mit der Magnetfühlervorrichtung 1 verbundene Schaltung verarbeitet das Ausgangssignal, um eine Referenzposition des sich drehenden Körpers 10 festzustellen, d. h. eine Referenzposition des (nicht dargestellten) rotierenden Teils, an dem der sich drehende Körper 10 angebracht ist.
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4A bis 4C zeigen Skizzen eines Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts eines sich drehenden Körpers durch eine erste Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Anhand von 4A bis 4C werden Ausgangsspannungen für den Fall beschrieben, dass mindestens das dritte magnetoresistive Element 23 oder das vierte magnetoresistive Element 24 einem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüberliegt, wobei die Entfernung d gleich 2λ ist und die Entfernung D2 gleich λ.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (4A), so fließt mehr magnetischer Fluss vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23, und der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 hat seinen Höchstwert, und weniger magnetischer Fluss fließt durch das vierte magnetoresistive Element 24. Daher hat der Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24 seinen Minimalwert. Folglich nimmt die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, ihren kleinsten Wert an.
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Liegen das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (4B), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (4C), so fließt mehr magnetischer Fluss vom Magneten 30 durch das vierte magnetoresistive Element 24, und der Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24 hat seinen größten Wert. Dagegen fließt weniger magnetischer Fluss durch das dritte magnetoresistive Element 23. Daher hat der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 seinen Minimalwert. Folglich nimmt die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, ihren Höchstwert an.
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5A bis 5E zeigen Skizzen eines Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitts durch eine zweite Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Anhand von 5A bis 5E werden Ausgangsspannungen für ein Beispiel beschrieben, bei dem die Entfernung d gleich λ ist und die Entfernung D2 gleich 2λ. Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 dem übernächsten Vorsprung gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (5A), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (5B), so fließt mehr magnetischer Fluss vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23, und der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 hat seinen Höchstwert, und weniger magnetischer Fluss fließt durch das vierte magnetoresistive Element 24. Daher hat der Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24 seinen Minimalwert. Folglich nimmt die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, ihren kleinsten Wert an.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung (einem der Vorsprünge, die dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b benachbart sind) der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 einem Vorsprung (den anderen Vorsprung, der dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b benachbart ist) der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (5C), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (5D), so fließt mehr magnetischer Fluss vom Magneten 30 durch das vierte magnetoresistive Element 24, und der Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24 hat seinen größten Wert. Dagegen fließt weniger magnetischer Fluss durch das dritte magnetoresistive Element 23. Daher hat der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 seinen Minimalwert. Folglich nimmt die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, ihren Höchstwert an.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung (benachbart zum nicht fortlaufenden Abschnitt 12b) der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (5E), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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6A bis 6G zeigen Skizzen eines Verfahrens zum Erfassen eines Ursprungs durch eine dritte Variante der Magnetfühlervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Anhand von 6A bis 6G werden Ausgangsspannungen für ein Beispiel beschrieben, bei dem die Entfernung d gleich 2λ ist und die Entfernung D2 gleich 2λ. Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 dem übernächsten Vorsprung gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (6A), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 der Oberfläche zwischen einem Vorsprung und einer Vertiefung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 der Oberfläche zwischen dem übernächsten Vorsprung und einer Vertiefung gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (6B), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magnet 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einer Vertiefung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 der übernächsten Vertiefung gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (6C), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magnet 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Da das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 den Vorsprüngen und Vertiefungen des Abschnitts 12a auf diese Weise gegenüberliegen, fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magnet 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Folglich verändert sich die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, gegenüber dem Wert Vcc/2 nicht.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (6D), so fließt mehr magnetischer Fluss vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 hat seinen Höchstwert, und weniger magnetischer Fluss fließt durch das vierte magnetoresistive Element 24. Daher hat der Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24 seinen Minimalwert. Folglich nimmt die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, ihren kleinsten Wert an.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einer Vertiefung der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (6E), so nimmt die Stärke des magnetischen Flusses vom Magneten 30, der durch das dritte magnetoresistive Element 23 strömt, ab, und damit nimmt der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 ab. Dadurch ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, größer als ihr Minimalwert und kleiner als Vcc/2.
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Liegt das dritte magnetoresistive Element 23 einem Vorsprung (benachbart zum nicht fortlaufenden Abschnitt 12b) der Vorsprünge und Vertiefungen des Abschnitts 12a gegenüber, und liegt das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (6F), so fließt mehr magnetischer Fluss vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 hat seinen Höchstwert, und weniger magnetischer Fluss fließt durch das vierte magnetoresistive Element 24. Daher hat der Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24 seinen Minimalwert. Folglich nimmt die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, ihren kleinsten Wert an.
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Liegen das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a (6G), so fließen gleich starke magnetische Flüsse vom Magneten 30 durch das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24. Daher ist der Widerstand des dritten magnetoresistiven Elements 23 gleich dem Widerstand des vierten magnetoresistiven Elements 24. Folglich ist die Ausgangsspannung, die die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem dritten magnetoresistiven Element 23 und dem vierten magnetoresistiven Element 24 ist, auf dem Wert Vcc/2.
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Kommen das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24, die beide dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber gelegen haben, gegenüber den Vorsprüngen und Vertiefungen des Abschnitts 12a zu liegen, während sich der rotierende Körper 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht, siehe den Pfeil a, so wächst die Ausgangsspannung von Vcc/2 auf ihren Höchstwert, fällt dann auf einen Wert größer als Vcc/2 und kleiner als der Höchstwert ab, steigt anschließend vom Wert größer als Vcc/2 und kleiner als der Höchstwert auf ihren Höchstwert und fällt nun aus Vcc/2 ab.
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Liegen das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12b gegenüber, so ist die Ausgangsspannung ein Ausgangssignal, das einen Verlauf ähnlich einer Sinuskurve hat und der Bewegung des sich drehenden Körpers 10 folgt. Die mit der Magnetfühlervorrichtung 1 verbundene Schaltung verarbeitet das Ausgangssignal, um eine Referenzposition des sich drehenden Körpers 10 festzustellen, d. h. eine Referenzposition des (nicht dargestellten) rotierenden Teils, an dem der sich drehende Körper 10 angebracht ist.
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Da das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 gemäß der Ausführungsform direkt ein Ursprungspositionssignal erzeugen können, benötigt die mit der Magnetfühlervorrichtung 1 verbundene Schaltung keinen Subtrahierer oder Teiler zum Erzeugen eines Ursprungspositionssignals. Dadurch kann der Aufbau der mit der Magnetfühlervorrichtung 1 verbundenen Schaltung vereinfacht werden.
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Da die Länge d des nicht fortlaufenden Abschnitts 12b größer als λ gewählt werden kann, kann der nicht fortlaufende Abschnitt 12b leichter bearbeitet werden als für den Fall, dass eine Nut ausgebildet wird, die eine Länge gleich λ hat. Da für das Ausbilden des nicht fortlaufenden Abschnitts 12b das Entfernen eines großen Teils des Abschnitts 12a mit den Vorsprüngen und Vertiefungen nicht nötig ist, verkürzt sich die Bearbeitungszeit verglichen damit, dass der Abschnitt mit den Vorsprüngen und Vertiefungen 12a bis auf eine Vertiefung entfernt wird.
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7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Magnetfühlervorrichtung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Ein nicht fortlaufender Abschnitt 12c, der als Loch ausgebildet ist, befindet sich in einem Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt 12' eines sich drehenden Körpers 10 einer Magnetfühlervorrichtung 1' in 7. In dieser Ausführungsform beträgt die Länge d' des nicht fortlaufenden Abschnitts 12c in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers 10' 3λ, und die Entfernung D2 beträgt 3λ. Liegen das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12c gegenüber, so ist die Ausgangsspannung ein Ausgangssignal, das einen Verlauf ähnlich einer Sinuskurve hat und der Bewegung des sich drehenden Körpers 10 folgt, siehe 4A bis 4C.
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8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Magnetfühlervorrichtung einer dritten Ausführungsform der Erfindung. In 8 ist ein nicht fortlaufender Abschnitt 12d, der aus einem eigenständigen Teil ausgebildet ist, mit einem Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt 12'' eines sich drehenden Körpers 10'' einer Magnetfühlervorrichtung 1'' verbunden, und zwar im nicht fortlaufenden Abschnitt 12d. Die Länge d'' des nicht fortlaufenden Abschnitts 12d in der Umfangsrichtung des sich drehenden Körpers 10'' ist gleich λ, und die Entfernung D2 ist gleich λ. Liegen das dritte magnetoresistive Element 23 und das vierte magnetoresistive Element 24 dem nicht fortlaufenden Abschnitt 12d gegenüber, so ist die Ausgangsspannung ein Ausgangssignal, das den Verlauf einer Sinuskurve hat und der Bewegung des sich drehenden Körpers 10 folgt, siehe 3A bis 3F.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt; es sind zahlreiche Abwandlungen und Änderungen möglich. Die Erfindung ist beispielsweise auch auf einen linearen Positionsdetektor anwendbar, der einen geraden beweglichen Körper hat. Zudem muss der nicht fortlaufende Abschnitt keine Nut, kein Loch und kein eigenständiges Teil sein, das mit dem Ursprungssignal-Erzeugungsabschnitt verbunden wird. Ferner können m und n natürliche Zahlen größergleich 1 sein.
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Gemäß der Erfindung wird der Aufbau einer Schaltung, die mit einer Magnetfühlervorrichtung verbunden wird, vereinfacht. Die Bearbeitung wird erleichtert, die Bearbeitungszeit wird verkürzt, hohe Drehzahlen sind möglich, und die Austauschbarkeit der Schaltungen, die an die Magnetfühlervorrichtung angeschlossen werden, kann sichergestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 11-153451 A [0003]
- JP 4240306 [0003]
- JP 2011-154007 A [0003]
- JP 4-33511 A [0005]
- JP 4085074 [0005]
- JP 2013-53990 A [0005]
