DE3788831T2

DE3788831T2 - Kontaktloses Potentiometer.

Info

Publication number: DE3788831T2
Application number: DE3788831T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ao; Toshikazu Arasuna; Katsuhiko Ariga; Ichiro Izawa; Toshikazu Matsushita; Yoshimi Yoshino
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1987-07-23
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2007-07-24
Also published as: KR880002017A; US4835509A; DE3788831D1; EP0255052A3; EP0255052B1; EP0255052A2; KR900007100B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung:

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Potentiometer ohne Kontakt bzw. Berührung.

Beschreibung des Standes der Technik:

Potentiometer ohne Kontakt bzw. Berührung (noncontact potentiometers) enthalten allgemein ein magnetoresistives Element, einen Magneten, der vom magnetoresistiven Element beabstandet ist, und einen beweglichen Steuerarm, der am Magneten befestigt ist. Der Magnet erzeugt ein auf das magnetoresistive Element einwirkendes Magnetfeld. Der Magnet bewegt sich relativ zu dem magnetoresistiven Element in Übereinstimmung mit der Position des Steuerarms. Der Widerstandswert des magnetoresistiven Elements verändert sich, wenn sich der Magnet relativ zu dem magnetoresistiven Element bewegt, so daß der Widerstandswert des magnetoresistiven Elements von der Position des Steuerarms abhängt.
In Fällen, bei denen das magnetoresistiven Element aus Indiumantimonid (InSb) hergestellt ist, tendieren hergestellte Potentiometer dazu, jeweils unterschiedliche Ausgangscharakteristiken zu haben, so daß die Herstellungsausbeute allgemein niedrig ist. Der Widerstandswert eines Potentiometers muß sich in manchen Fällen linear mit der Position des Steuerarms verändern. Das aus InSb hergestellte magnetoresistive Element tendiert dazu, eine nicht akzeptierbare Linearität eines Potentiometers hervorzurufen.
Die Druckschrift DE-A-25 32 981 offenbart einen Schalter, der ein magnetoresistives Element, das aus ferromagnetischem Material hergestellt ist, und einen Magnetfeldgenerator zum Erzeugen eines Magnetfelds, das zur magnetischen Sättigung des magnetoresistiven Elements ausreichend ist, sowie eine Einrichtung zum Bewegen des Magnetfeldgenerators relativ zu dem magnetoresistiven Element enthält. Gemäß der Druckschrift Funkschau, Nr. 4, Februar 1984, Seite 60, München, DE, kann ein Aufbau, der gleichartig wie der aus der DE-A-25 32 981 bekannte ist, als ein kontaktloses bzw. berührungsloses Potentiometer eingesetzt werden.

Kurzfassung der Erfindung:

Es ist ein Aufgabe dieser Erfindung, ein berührungsloses Potentiometer bereitzustellen, das eine hohe Ausbeute bei der Herstellung ermöglicht.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Potentiometer zu schaffen, das eine akzeptable Linearität besitzt.
Diese Aufgaben werden durch ein Potentiometer gelöst, wie es im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein berührungsloses Potentiometer (noncontact potentiometer) in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie L2-L2 in Fig. 1 aufgenommen ist.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Ausgangspotential und dem Drehwinkel des Permanentmagneten in dem berührungslosen Potentiometer gemäß den Fig. 1 und 2 zeigt.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Widerstandswert eines ferromagnetischen magnetoresistiven Elements und der Intensität des angelegten Magnetfelds sowie die Beziehung zwischen dem Widerstandswert eines magnetoresistiven Elements, das aus Indiumantimonid (InSb) hergestellt ist, und der Intensität des angelegten Magnetfelds zeigt.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer ersten Abänderung des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Ausgangspotential und der Position des Permanentmagneten in dem berührungslosen Potentiometer gemäß Fig. 5 zeigt.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einer zweiten Abänderung des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf ein Substrat, magnetoresistive Elemente und Elektroden eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht der Basisplatte und des Permanentmagneten des berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht des berührungslosen Potentiometers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig. 11 zeigt eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen den Widerstandswerten der magnetoresistiven Elemente und dem Drehwinkel des Permanentmagneten in dem berührungslosen Potentiometer gemäß Fig. 10 veranschaulicht.
Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf eine Basisplatte, magnetoresistive Elemente und Elektroden eines berührungslosen Potentiometers gemäß einer ersten Abänderung des zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht der Basisplatte, der magnetoresistiven Elemente und der Elektroden des berührungslosen Potentiometers gemäß Fig. 12.
Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf eine Basisplatte, ein magnetoresistives Element und Elektroden eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer zweiten Abänderung des zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht der Basisplatte, der magnetoresistiven Elemente und der Elektroden des berührungslosen Potentiometers gemäß Fig. 14.
Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung des berührungslosen Potentiometers gemäß den Fig. 14 und 15.
Fig. 17 zeigt eine Draufsicht auf ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 18 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie L23-L23 in Fig. 17 aufgenommen ist.
Fig. 19 ist eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer ersten Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 20 ist eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer zweiten Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 21 ist eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer dritten Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 22 zeigt eine Draufsicht auf ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 23 ist eine Schnittansicht des berührungslosen Potentiometers gemäß Fig. 22.
Fig. 24 ist eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer ersten Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels.
Fig. 25 ist eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer zweiten Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels.
Fig. 26 zeigt eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer dritten Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels.
Fig. 27 ist eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer vierten Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels.
Fig. 28 ist eine horizontale Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einem fünften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 29 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie L34-L34 in Fig. 28 gesehen ist.
Fig. 30 zeigt eine Schnittansicht des berührungslosen Potentiometers gemäß den Fig. 28 und 29.
Fig. 31 ist eine horizontale Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer ersten Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels.
Fig. 32 ist eine vertikale Schnittansicht des berührungslosen Potentiometers gemäß Fig. 31.
Fig. 33 zeigt eine horizontale Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer zweiten Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels.
Fig. 34 ist eine horizontale Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer dritten Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels.
Fig. 35 ist eine horizontale Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer vierten Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels.
Fig. 36 zeigt eine Längsschnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einem sechsten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 37 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie L42-L42 in Fig. 36 gesehen ist.
Fig. 38 ist eine Längsschnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer ersten Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels.
Fig. 39 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie L44-L44 in Fig. 38 aufgenommen ist.
Fig. 40 zeigt eine Längsschnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer zweiten Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels.
Fig. 41 ist eine Längsschnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer dritten Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels.
Fig. 42 ist eine Draufsicht auf ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem siebten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 43 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie L48-L48 in Fig. 42 aufgenommen ist.
Fig. 44 ist eine Draufsicht auf ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einer ersten Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels.
Fig. 45 ist eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer zweiten Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels.
Fig. 46 ist eine Schnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer dritten Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels.
Fig. 47 ist eine Längsschnittansicht eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einem achten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Fig. 48 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt des berührungslosen Potentiometers gemäß Fig. 47.
Fig. 49 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie L54-L54 gemäß Fig. 48 aufgenommen ist.
Fig. 50 zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines berührungslosen Potentiometers in Übereinstimmung mit einer Modifikation des achten Ausführungsbeispiels.
In allen Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen entsprechende oder gleiche Elemente.

Beschreibung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels:

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 enthält ein berührungsloses Potentiometer (noncontact potentiometer) in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ein Substrat oder eine Basisplatte 1, die aus isolierendem Material hergestellt ist. Ein kreisförmiges oder ringförmiges ferromagnetisches magnetoresistives Element 2 erstreckt sich fest angebracht auf einer oberen Oberfläche des Substrats 1. Das magnetoresistive Element 2 besteht aus einem Film oder einer Schicht aus ferromagnetischen Material wie etwa einer Legierung aus Nickel und Eisen oder einer Legierung aus Nickel und Kobalt. Die Breite des magnetoresistiven Elements 2 ist größer als die Dicke des magnetoresistiven Elements 2. Anders ausgedrückt ist die radiale Abmessung des magnetoresistiven Elements 2 größer als die axiale Abmessung des magnetoresistiven Elements 2. Das magnetoresistive Element 2 besitzt eine Öffnung und gegenüberliegende Enden 2A und 2B, die die Öffnung definieren. Das erste Ende 2A des magnetoresistiven Elements 2 ist elektrisch mit dem positivem Anschluß einer nicht gezeigten Konstantspannungsquelle verbunden. Das zweite Ende 2B des magnetoresistiven Elements 2 ist elektrisch mit dem negativen Anschluß der Konstantspannungsquelle über die Masse verbunden. Demgemäß ist das erste Ende 2A des magnetoresistiven Elements 2 einem konstanten Potential Vcc mit Bezug zu dem zweiten Ende 2B des magnetoresistiven Elements 2 ausgesetzt, so daß ein konstanter elektrischer Strom durch das magnetoresistive Element 2 fließt. Ein zwischen den Enden 2A und 2B liegender Punkt 2C des magnetoresistiven Elements 2 ist elektrisch mit einem Ausgangsanschluß 2D verbunden. Dieser Punkt 2C ist vorzugsweise mit gleichen Abständen zu den Enden 2A und 2B angeordnet. Es sei angemerkt, daß dieser Punkt 2C auch an anderen Stellen zwischen den Enden 2A und 2B liegen kann.
Ein sektorförmiger oder halbkreisförmiger Permanentmagnet 3 liegt der oberen Oberfläche des Substrats 1, auf der sich das magnetoresistive Element 2 erstreckt, gegenüber. Es sei angemerkt, daß der Permanentmagnet 3 der unteren Oberfläche des Substrats 1 gegenüberliegen kann. Der Permanentmagnet 3 ist koaxial mit dem magnetoresistiven Element 2 angeordnet. Der Permanentmagnet 3 ist axial von dem magnetoresistiven Element 2 durch einen vorbestimmten Spalt getrennt. Der Permanentmagnet 3 ist durch einen geeigneten, nicht gezeigten Mechanismus drehbar gelagert. Genauer gesagt kann sich der Permanentmagnet 3 um die zentrale Achse des magnetoresistiven Elements 2 drehen und folglich in Umfangsrichtung bezüglich des magnetoresistiven Elements 2 rotieren. Der Permanentmagnet 3 legt ein Magnetfeld an das magnetoresistive Element 2 an. Der Permanentmagnet 3 ist so ausgelegt, daß der absolute Wert der Intensität des Magnetfelds, das auf das magnetoresistive Element 2 einwirkt, gleich groß oder größer als die Intensität eines Sättigungsmagnetfelds, bezogen auf das magnetoresistive Element 2, ist. Weiterhin ist der Permanentmagnet 3 so ausgelegt, daß die Richtung des an das magnetoresistive Element 2 angelegten Magentfelds radial bezüglich des magnetoresistiven Elements 2 verläuft. Allgemein ist der Permanentmagnet 3 mit einer Steuerwelle oder einem Steuerarm (nicht gezeigt) verbunden, so daß der Permanentmagnet 3 zusammen mit der Steuerwelle oder dem Steuerarm dreht.
Es sei angemerkt, daß der Permanentmagnet 3 durch einen Elektromagneten ersetzt werden kann.
Der Widerstandswert eines Abschnitts des magnetoresistiven Elements 2 nimmt ab, wenn der Abschnitt des magnetoresistiven Elements 2 einem Magnetfeld ausgesetzt ist, das sich in einer Richtung erstreckt, die rechtwinklig zu der Richtung eines elektrischen Stroms ist, der in dem Abschnitt des magnetoresistiven Elements 2 fließt. Wenn sich der Permanentmagnet 3 in Umfangsrichtung bezüglich des magnetoresistiven Elements 2 dreht, bewegt sich der verringerten Widerstandswert besitzende Abschnitt des magnetoresistiven Elements 2. Demgemäß verändert sich, wie in Fig. 3 gezeigt ist, das Potential Vout an dem Ausgangsanschluß 2D linear mit dem Drehwinkel des Permanentmagneten 3. Es sei angemerkt, daß das Potential Vout an dem Ausgangsanschluß 2D gleich einem von geteilten Werten der Konstantspannung Vcc ist, die von dem Verhältnis zwischen dem gesamten Widerstandswert des magnetoresistiven Elements 2 und dem Widerstandswert des Abschnitts des magnetoresistiven Elements 2 abhängen, der sich zwischen dem Ende 2B und dem Punkt 2C erstreckt.
In dem Fall eines halbkreisförmigen Permanentmagneten 3 ist im wesentlichen die halbe Fläche des magnetoresistiven Elements 2 dem Magnetfeld ausgesetzt, das durch den Permanentmagneten 3 erzeugt wird. Die halbkreisförmige Ausgestaltung des Permanentmagneten 3 stellt sicher, daß das Ausgangspotential Vout sich empfindlich mit der Position des Permanentmagneten 3 verändert. Es sei angemerkt, daß der Permanentmagnet 3 andere sektorförmige Gestaltungen oder rechteckförmige Gestaltungen besitzen kann.
Der Drehwinkel des Permanentmagneten 3 gemäß Fig. 3 ist derart definiert, daß bei dem 0 entsprechenden Drehwinkel eine gerade Kante oder Sehne 3a des Permanentmagneten 3 rechtwinklig zu der Linie L2-L2 gemäß Fig. 1 verläuft und sich der Permanentmagnet 3 in einem linksseitigen Bereich, gemäß der Darstellung in Fig. 1, erstreckt. Wenn der Permanentmagnet 3 in Uhrzeigerrichtung dreht, wie in Fig. 1 gezeigt ist, erhöht sich der Drehwinkel des Permanentmagneten ausgehend von 0.
In dem Fall eines ferromagnetischen magnetoresistiven Elements 2, das aus einer Legierung hergestellt ist, die 87 Gewichtsprozente Nickel und 13 Gewichtsprozente Eisen enthält, wie durch die durchgezogene Kurve in Fig. 4 dargestellt ist, verändert sich der Widerstandswert des magnetoresistiven Elements 2 mit der Intensität eines Magnetfelds, das auf das magnetoresistive Element 2 einwirkt. In dem Bereich des Magnetfelds, der gleich oder stärker als gegebene Werte ist, die durch die strichpunktiert dargestellten Kreise in Fig. 4 bezeichnet sind, nimmt der Widerstandswert des magnetoresistiven Elements 2 mit extrem kleinen Raten ab, während sich der Absolutwert des Magnetfelds vergrößert, und der Widerstandswert des magnetoresistiven Elements 2 verbleibt somit im wesentlichen unabhängig von dem magnetischen Feld konstant. Die gegebenen Werte des Magnetfelds werden als Sättigungsmagnetfelder bezeichnet. Im allgemeinen haben ferromagnetische magnetoresistive Elemente, die aus anderen Materialien hergestellt sind, gleichartige Sättigungseigenschaften. Wie zuvor erläutert, ist das magnetische Feld, das durch den Permanentmagneten 3 auf das magnetoresistive Elemente 2 ausgeübt wird, gleich groß wie oder größer als das Sättigungsmagnetfeld, so daß das Ausmaß der Abnahme des Widerstandswerts des magnetoresistiven Elements 2 aufgrund der Ausübung des magnetischen Felds im wesentlichen unabhängig von gewissen Veränderungen des Abstands zwischen dem Permanentmagneten 3 und dem magnetoresistiven Element 2 und unabhängig von gewissen Veränderungen des Magnetfelds sein kann. Demgemäß können die Eigenschaften des Ausgangspotentials Vout im wesentlichen unabhängig von gewissen Fehlern in der Position des Permanentmagneten 3 und unabhängig von gewissen Fehlern bei der Magnetisierung des Permanentmagneten 3 sein.
Ein in breiten Umfang eingesetztes, nicht ferromagnetisches magnetoresistives Element, das aus Intiumantimonid (InSb) hergestellt ist, besitzt Eigenschaften, die sich erheblich von denjenigen von ferromagnetischen magnetoresistiven Elementen unterscheiden. Wie durch die unterbrochene Kurve in Fig. 1 veranschaulicht ist, nimmt der Widerstandswert des magnetoresistiven Elements aus InSb mit der Intensität eines angelegten Magnetfelds zu. Demgemäß hängen bei einem herkömmlichen berührungslosen Potentiometer, bei dem ein magnetoresistives Element aus InSb eingesetzt wird, dessen Ausgangseigenschaften empfindlich von dem Abstand zwischen dem magnetoresistiven Element und einem Permanentmagneten und von der Magnetisierung des Permanentmagneten ab.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung verständlich ist, ermöglicht das erste Ausführungsbeispiel dieser Erfindung eine hohe Ausbeute bei der Herstellung von Potentiometern. Zusätzlich besitzt das Potentiometer in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung eine akzeptable Linearität.
Fig. 5 zeigt eine erste Abänderung des ersten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, enthält die erste Abänderung ein ferromagnetisches magnetoresistives Element 4 in der Form eines Streifens. Ein rechteckförmiger Permanentmagnet 5 erstreckt sich parallel zu dem magnetoresistiven Streifen 4. Der Permanentmagnet 5 ist in der Längsrichtung bezüglich des magnetoresistiven Streifens 4 beweglich. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, verändert sich das Ausgangspotential Vout linear mit der Position des Permanentmagneten 5. Es sei angemerkt, daß der Permanentmagnet 5 durch einen Elektromagneten ersetzt werden kann.
Fig. 7 zeigt eine zweite Abänderung des ersten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, enthält das zweite Ausführungsbeispiel ein zweites ferromagnetisches magnetoresistives Element 7, das sich fest auf der Fläche der Basisplatte 1 außerhalb des ersten magnetoresistiven Elements 2 erstreckt. Ein erstes Ende des magnetoresistiven Elements 7 ist elektrisch mit dem positiven Anschluß der Konstantspannungsquelle über einen festen Widerstand 8 verbunden. Ein zweites Ende des magnetoresistiven Elements 7 ist elektrisch mit dem negativen Anschluß der Konstantspannungsquelle über die Masse verbunden. Die Verbindung zwischen dem magnetoresistiven Element 7 und dem festen Widerstand 8 ist elektrisch mit einem Ausgangsanschluß 9 verbunden. Das zweite magnetoresistive Element 7 ist so angeordnet, daß sich das Ausgangspotential Vout2 an dem Ausgangsanschluß 9 zu verändern beginnt, wenn sich der Drehwinkel des Permanentmagneten 3 auf ungefähr 90º vergrößert. Da das Ausgangspotential Vout2 von der Position des Permanentmagneten abhängt, repräsentiert das Ausgangspotential Vout2 die Position des Permanentmagneten 3. Es sei angemerkt, daß das erste magnetoresistive Element 2 bei der Abänderung gemäß Fig. 7 entfallen kann.

Beschreibung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 enthält ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ein Substrat oder eine Basisplatte 11, die aus isolierendem Material hergestellt ist. Erste und zweite ferromagnetische magnetoresistive Elemente 12a und 12b sind auf einer oberen Fläche des Substrats 11 ausgebildet. Die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b erstrecken sich spiralförmig von einer mittleren gemeinsamen Elektrode 13 zu äußeren Elektroden 14 bzw. 15. Die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b haben jeweils gleichförmige oder konstante Breiten. Die Position der Verbindung zwischen der mittleren Elektrode 13 und dem zweiten magnetoresistiven Element 12b liegt um 90º vor der Position der Verbindung zwischen der mittleren Elektrode 13 und dem magnetoresistiven Element 12a, gesehen in der Uhrzeigerrichtung. In gleicher Weise befindet sich die Position der äußeren Elektrode 15, mit der das zweite magnetoresistive Element 12b verbunden ist, um 90º vor der Position der äußeren Elektrode 14, mit der das erste magnetoresistive Element 12a verbunden ist.
Die äußere Elektrode 14 ist elektrisch mit dem positiven Anschluß einer nicht gezeigten Konstantspannungsquelle verbunden. Die äußere Elektrode 15 ist elektrisch mit dem negativen Anschluß der Konstantspannungsquelle über Masse verbunden. Demgemäß fließt ein konstanter elektrischer Strom durch die Reihenschaltung aus den magnetoresistiven Elementen 12a und 12b. Die mittlere Elektrode 13 bildet einen Ausgangsanschluß.
Ein rechteckförmiger Permanentmagnet 16, der sich parallel zu dem Substrat 11 erstreckt, ist von den magnetoresistiven Elementen 12a und 12b durch einen vorgegebenen Spalt getrennt. Der Magnet 16 legt ein magnetisches Feld an die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b an. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, liegt die Richtung H des angelegten Magnetfelds parallel zu der Ebene des Substrats 11.
Eine drehbare Steuerachse (Steuerwelle) 17 ist an einem zentralen Abschnitt des Magnets 16 befestigt. Der Magnet 16 dreht sich zusammen mit der Achse 17. Wenn sich der Magnet 16 in Übereinstimmung mit der Drehung der Achse 17 dreht, dreht sich die Richtung des Magnetfelds, das auf die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b einwirkt, in der Ebene des Substrats 11. Es sei angemerkt, daß der Magnet 16 in der Form einer Scheibe vorliegen kann.
Das Substrat 11 und der Magnet 16 sind innerhalb eines Gehäuses 20 angeordnet. Die Achse 17 erstreckt sich in das Gehäuse 20. Die Achse 17 ist drehbar an dem Gehäuse 20 über ein Lager 21 gelagert. Das in dem Gehäuse 20 befindliche Ende der Achse 17 ist mit einem Befestigungselement 17a ausgebildet. Der Magnet 16 ist an dem Befestigungselement 17a mit Hilfe eines Klebemittels oder in anderer Weise befestigt. Demgemäß dreht sich der Magnet 16 zusammen mit der Achse 17. Das isolierende Substrat 11 wird von einer Verdrahtungsplatine 22 abgestützt, die an einer inneren Oberfläche einer Bodenwand 20a des Gehäuses 20 befestigt ist. Das isolierende Substrat 11 und die Verdrahtungsplatine 22 sind über Lötmittel 11a elektrisch verbunden. Es sei angemerkt, daß die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b in Fig. 10 nicht gezeigt werden können, da die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b extrem dünn sind.
Die Abschnitte der magnetoresistiven Elemente 12a und 12b, bei denen die Richtungen der elektrischen Ströme rechtwinklig zu dem angelegten Magnetfeld verlaufen, besitzen die am meisten verringerten Widerstandswerte. Wenn sich der Magnet 16 dreht und sich folglich die Richtung des auf die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b einwirkenden magnetischen Felds dreht, bewegen sich die hinsichtlich ihres Widerstandswerts verringerten Abschnitte der magnetoresistiven Elemente 12a und 12b. Demgemäß verändern sich der Gesamtwiderstandswert des ersten magnetoresistiven Elements 12a und der Gesamtwiderstandswert des zweiten magnetoresistiven Elements 12b mit dem Drehwinkel des Magneten 16, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Das Potential Vout an dem Ausgangsanschluß 13 verändert sich gleichfalls mit dem Drehwinkel des Magneten 16.
Die Intensität des Magnetfelds, das auf die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b einwirkt, ist derart gewählt, daß es gleich groß wie oder größer als ein Sättigungsmagnetfeld bezüglich der magnetoresistiven Elemente 12a und 12b ist, in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2. Demgemäß besitzt das zweite Ausführungsbeispiel dieser Erfindung Vorteile, die gleichartig sind wie diejenigen des Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren 1 und 2.
Die spiralförmigen Gestaltungen der magnetoresistiven Elemente 12a und 12b ermöglichen große Widerstandswerte der magnetoresistiven Elemente 12a und 12b. Die großen Widerstandswerte der magnetoresistiven Elemente 12a und 12b sind bei der Optimierung der Ausgangskennlinie des Potentiometers vorteilhaft.
Die mittlere Elektrode 13 kann auf der unteren Oberfläche des Substrats 11, die entgegengesetzt zu dem Magneten ist, angeordnet sein, um eine Störung der Bewegung des Magneten 16 durch die zentrale Elektrode 13 zuverlässig zu verhindern. In diesem Fall sind die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b mit der mittleren Elektrode 13 über Durchgangslöcher, die in dem Substrat 11 ausgebildet sind, verbunden.
Die Fig. 12 und 13 zeigen eine erste Abänderung des zweiten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, sind bei der ersten Abänderung die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b jeweils auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats 11 angeordnet. Die mittlere Elektrode 13 erstreckt sich durch das Substrat 11.
Die Fig. 14 und 15 zeigen eine zweite Abänderung des zweiten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist, sind die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b bei der zweiten Abänderung jeweils auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats 11 angeordnet. Die inneren Enden der magnetoresistiven Elemente 12a und 12b sind elektrisch mit den mittleren Elektroden 13A und 13B verbunden, die auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats 11 befestigt sind. Die zentralen Elektroden 13A und 13B sind elektrisch isoliert. Das erste und das zweite magnetoresistive Element 12a und 12b haben gleichförmige Gestalt. Diese Ausgestaltung der magnetoresistiven Elemente 12a und 12b ermöglicht eine kleinere Auslegung des Substrats 11. Bei der zweiten Abänderung ist, wie in Fig. 16 dargestellt ist, ein Ende des magnetoresistiven Elements 12b elektrisch mit dem positiven Anschluß der Konstantspannungsquelle verbunden. Das andere Ende des magnetoresistiven Elements 12b ist elektrisch mit einem ersten Ausgangsanschluß 25 verbunden. Ein Ende des magnetoresistiven Elements 12a ist elektrisch mit einem zweiten Ausgangsanschluß 26 verbunden. Das andere Ende des magnetoresistiven Elements 12a ist elektrisch an den negativen Anschluß der Konstantspannungsquelle über die Masse angeschlossen. Ein fester Widerstand 30a ist zwischen den zweiten Ausgangsanschluß 26 und den positiven der Konstantspannungsquelle geschaltet. Ein weiterer fester Widerstand 30b ist zwischen den ersten Ausgangsanschluß 25 und die Masse geschaltet. Auf diese Weise bilden die magnetoresistiven Elemente 12a und 12b und die festen Widerstände 25 und 26 eine Brückenschaltung. Ein Potential Vout1 an dem ersten Ausgangsanschluß 25 und ein Potential Vout2 an dem zweiten Ausgangsanschluß 26 verändern sich mit dem Drehwinkel des Magneten.

Beschreibung des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Unter Bezugnahme auf die Fig. 17 und 18 enthält ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ein Substrat oder eine Basisplatte 201, die aus isolierendem Material hergestellt ist. Annähernd halbkreisförmige oder halbumfangsförmige bzw. halbringförmige ferromagnetische magnetoresistive Elemente 202a und 202b erstrecken sich fest angebracht auf einer oberen Oberfläche des Substrats 201. Die Breite jedes der magnetoresistiven Elemente 202a und 202b ist größer als die Dicke jedes magnetoresistiven Elements 202a und 202b. Anders ausgedrückt ist die radiale Abmessung jedes magnetoresistiven Elements 202a und 202b größer als die axiale Abmessung jedes magnetoresistiven Elements 202a und 202b. Die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b sind aus einem Material hergestellt, das gleichartig dem Material der magnetoresistiven Elemente bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist. Die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b liegen einander gegenüber, so daß die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b einen Kreis oder einen Ring mit einer Öffnung bilden.
Einander gegenüberliegende Enden des magnetoresistiven Elements 202a sind elektrisch mit Elektroden 203 bzw. 205 verbunden. Entgegengesetzte Enden des magnetoresistiven Elements 202b sind elektrisch mit einer Elektrode 204 bzw. der Elektrode 205 verbunden. Die Elektrode 203 ist mit dem negativen Anschluß einer nicht gezeigten Konstantspannungsquelle über die Masse verbunden. Die Elektrode 204 ist mit dem positiven Anschluß der Konstantspannungsquelle verschaltet. Die gemeinsame Elektrode 205 bildet einen Ausgangsanschluß. Eine Verdrahtung bzw. ein Drahtkabelbaum 211 ist elektrisch mit den Elektroden 203 bis 205 verbunden.
Ein Gehäuse 210, das das Substrat 201 aufnimmt, besitzt eine obere Endwand 210a. Die obere Endwand 210a trägt ein Lager 208 koaxial zu einem kreisförmigen Muster aus den magnetoresistiven Elementen 202a und 202b. Eine Steuerachse 206, die aus einem magnetischen Material hergestellt ist, ist an der oberen Endwand 210a über das Lager 208 drehbar gelagert. Die Steuerachse 210 erstreckt sich vertikal, wie in Fig. 18 dargestellt ist. Ein halbkreisförmiger Permanentmagnet ist koaxial an der Achse 206 über eine Befestigungsplatte 209 befestigt, die aus magnetischem Material besteht. Der Permanentmagnet 207 dreht sich zusammen mit der Achse 206 um die Achse des halbkreisförmigen Musters der magnetoresistiven Elemente 202a und 202b. Der Permanentmagnet 207 ist entlang der Achse der Achse 206 magnetisiert, d. h. in der Richtung, die rechtwinklig zu der radialen Richtung bezüglich des Permanentmagneten 207 verläuft. Der Permanentmagnet 207 liegt einem Abschnitt der Kombination der magnetoresistiven Elemente 202a und 202b gegenüber.
Das Magnetfeld, das durch-den Permanentmagneten 207 auf die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b ausgeübt wird, ist derart gewählt, daß es gleich groß wie oder größer als ein Sättigungsmagnetfeld bezüglich der magnetoresistiven Elemente 202a und 202b ist, in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2. Demgemäß besitzt das vierte (dritte) Ausführungsbeispiel Vorteile, die gleichartig sind wie die Vorteile bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2.
Wie zuvor beschrieben, ist der Permanentmagnet 207 in der Richtung magnetisiert, die parallel zu der Achse der Achse 206 verläuft. Diese Magnetisierung des Permanentmagneten 207 kann in einfacher Weise bewirkt werden. Die Richtung des Magnetfelds, das auf die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b durch den Permanentmagneten 207 ausgeübt wird, verläuft radial bezüglich des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 202a und 202b.
Die Ausgangskennlinie des Potentiometers bei dem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist gleichartig wie diejenige des Potentiometers bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2.
Es sei angemerkt, daß die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b polygonale Gestalt, streifenförmige Gestalt, linienförmige Gestalt oder andere Gestalt besitzen können. In Fällen, bei denen die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b linear sind, kann der Permanentmagnet 207 entsprechend linear sein und kann linear beweglich sein, um eine lineare Verlagerung zu erfassen. Zusätzlich kann die Kombination aus dem Permanentmagneten 207 und den magnetoresistiven Elementen 202a und 202b so ausgelegt sein, daß sich der Permanentmagnet 207 linear bewegen kann und daß er ebenfalls relativ zu den magnetoresistiven Elementen 202a und 202b rotieren kann. In diesem Fall können eine lineare Verlagerung und auch eine drehende Verlagerung erfaßt werden.
Fig. 24 (19) zeigt eine erste Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, ist bei der ersten Modifikation eine Scheibe 22, die aus magnetischem Material hergestellt ist, koaxial innerhalb des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 202a und 202b angeordnet. Die magnetische Scheibe bzw. Platte 220 leitet den Magnetfluß derart, daß der Magnetfluß effektiv durch die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b hindurchgehen kann.
Fig. 20 zeigt eine zweite Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 25 gezeigt ist, ist bei der zweiten Modifikation ein kreisförmiger Rotor 212 koaxial an der Achse 206 befestigt. Ein halbkreisförmiges Joch 213, das aus magnetischem Material besteht, ist koaxial an einer unteren Oberfläche des Rotors 212 befestigt. Der Permanentmagnet 207 ist an einer kreisförmigen Kante des Jochs 213 mit Hilfe von Klebmittel oder anderen Mitteln befestigt. Das Joch 213 besitzt einen Vorsprung, der sich in Richtung des Substrats 201 erstreckt und koaxial bezüglich der Achse 206 verläuft. Das Joch 213 führt den Magnetfluß derart, daß der Magnetfluß selektiv durch die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b hindurchgehen kann.
Fig. 21 zeigt eine dritte Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 21 gezeigt ist, ist bei der dritten Modifikation ein zweiter Permanentmagnet 214 koaxial an der Achse 206 mit Hilfe eines Klebmittels oder anderem Mittel befestigt. Die Richtung der Magnetisierung des zweiten Permanentmagneten 214 erstreckt sich axial bezüglich der Achse 206. Weiterhin ist die Richtung der Magnetisierung des zweiten Permanentmagneten 214 der Richtung der Magnetisierung des ersten Permanentmagneten 207 entgegengesetzt. Der zweite Permanentmagnet 214 vergrößert den Magnetfluß, der durch die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b hindurchgeht, so daß die Veränderungen des Potentiometerausgangssignals vergrößert sind.

Beschreibung des vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Die Fig. 22 und 23 zeigen ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, das gleichartig dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 17 und 18 mit Ausnahme der nachstehend beschriebenen Gestaltungsänderungen ist.
Wie in den Fig. 22 und 23 gezeigt ist, ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel ein rechteckförmiger Permanentmagnet 207 direkt an der Achse 206 befestigt. Der Permanentmagnet 207 erstreckt sich in einer Seite der Achse 206. Die Magnetisierung des Permanentmagneten 207 verläuft in der axialen Richtung bezüglich der Achse 206. Diese Magnetisierung kann in einfacher Weise erreicht werden.
Wenn sich der Permanentmagnet 207 in einer Position befindet, bei der sich der Permanentmagnet 207 direkt oberhalb des magnetoresistiven Elements 202a erstreckt, wie in den Fig. 22 und 23 gezeigt ist, erstreckt sich das Magnetfeld, das auf das magnetoresistive Element 202a durch den Permanentmagnet 207 ausgeübt wird, axial bezüglich eines kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 202a und 202b und das Magnetfeld, das durch den Permanentmagneten 207 auf das magnetoresistive Element 202b ausgeübt wird, verläuft radial bezüglich des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 202a und 202b.
Fig. 24 zeigt eine erste Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, ist bei der ersten Modifikation ein aus magnetischem Material hergestelltes Joch 216 an der Achse 206 befestigt. Der Permanentmagnet 207 ist an einer unteren Oberfläche des Jochs 216 mit Hilfe eines Klebmittels oder in anderer Weise befestigt. Das Joch 216 besitzt einen nach unten weisenden Vorsprung 216a, der sich in einer Seite der Achse 206 erstreckt, die der Seite der Achse 206 gegenüberliegt, in der der Permanentmagnet 207 verläuft. Der Vorsprung 216a des Jochs 216 erstreckt sich außerhalb des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 202a und 202b. Das Joch 216 führt den magnetischen Fluß derart, daß der magnetische Fluß effektiv durch die magnetoresistiven Elemente 202a und 202b hindurchtreten kann. Demgemäß können die Veränderungen des Potentiometerausgangssignals vergrößert werden.
Fig. 25 zeigt eine zweite Abänderung des vierten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Die zweite Abänderung ist gleichartig der Abänderung gemäß Fig. 29 mit der Ausnahme, daß der Vorsprung 216a des Jochs 216 einen V-förmigen Schnitt besitzt.
Fig. 26 zeigt eine dritte Abänderung des vierten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Die dritte Abänderung ist gleichartig der Abänderung gemäß Fig. 24 mit der Ausnahme, daß der Vorsprung 216a des Jochs 216 abgeschrägt ist.
Fig. 27 zeigt eine vierte Abänderung des vierten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Die vierte Abänderung ist gleichartig der Abänderung gemäß Fig. 24 mit der Ausnahme, daß sich das Joch 216 in einer Seite der Achse 206 erstreckt, die der Seite der Achse 206 gegenüberliegt, in der der Permanentmagnet 207 verläuft, und daß der Permanentmagnet 207 direkt an der Achse 206 befestigt ist.

Beschreibung des fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels

Unter Bezugnahme auf die Fig. 28 bis 30 enthält ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem fünften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ein Substrat oder eine Basisplatte 301, die aus isolierendem Material besteht. Halbkreisförmige ferromagnetische magnetoresistive Elemente 302a und 302b erstrecken sich fest auf einer oberen Oberfläche des Substrats 201. Die magnetoresistiven Elemente 302a und 302b bestehen aus einem Material, das gleichartig dem Material der magnetoresistiven Elemente 302a und 302b bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist. Die magnetoresistiven Elemente 302a und 302b liegen einander gegenüber, so daß die magnetoresistiven Elemente 302a und 302b einen Kreis oder einen Ring mit einer Öffnung bilden.
Entgegengesetzte Enden des magnetoresistiven Elements 302a sind jeweils mit Elektroden 303 bzw. 305 verbunden. Entgegengesetzte Enden des magnetoresistiven Elements 302b sind mit einer Elektrode 304 bzw. der Elektrode 305 verbunden. Die Elektrode 303 ist an den positiven Anschluß einer Konstantspannungsquelle (nicht gezeigt) angeschlossen. Die Elektrode 304 ist mit dem negativen Anschluß der Konstantspannungsquelle über die Masse verbunden. Die gemeinsame Elektrode 305 bildet einen Ausgangsanschluß.
Ein zylindrisches Gehäuse 307, das das Substrat 301 aufnimmt, besitzt eine obere Endwand 307a. Die obere Endwand 307a trägt ein Lager 310 koaxial mit einem kreisförmigen Muster aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b. Eine Steuerachse bzw. ein Steuerschaft 309 ist drehbar an der oberen Endwand 307a über das Lager 310 gelagert. Der Steuerschaft 309 erstreckt sich koaxial in das Gehäuse 307 in der vertikalen Richtung, wie in den Fig. 34 und 35 gezeigt ist. Ein Scheibenrotor 308, der in dem Gehäuse 307 angeordnet ist, ist koaxial an dem Schaft 309 befestigt. Der Rotor 308 dreht sich zusammen mit dem Schaft 309. Der Rotor kann um die Achse des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b drehen.
Das Substrat 301 ist an einer Verdrahtungsplatine 313 montiert, die an einer inneren Oberfläche einer unteren Endwand des Gehäuses 307 befestigt ist. Eine Verdrahtung bzw. ein Drahtkabelbaum 314 erstreckt sich von der Verdrahtungsplatine 313. Die Oberfläche des Substrats 301, die mit den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b versehen ist, ist dem Rotor 308 zugewandt. Ein halbkreisförmiger Permanentmagnet 306, der an dem Rotor 308 befestigt ist, erstreckt sich koaxial bezüglich des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b. Der Permanentmagnet 306 dreht sich zusammen mit dem Rotor 308 um die Achse des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b. Der Permanentmagnet 306 ist der Oberfläche des Substrats 301, die mit den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b versehen ist, zugewandt. Der Permanentmagnet 306 ist axial von den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b durch einen gegebenen Spalt getrennt. Ein Paar von magnetischen Abschirmungen 312 ist jeweils an Enden des Permanentmagneten 306 mit Hilfe eines Klebmittels oder anderer Mittel befestigt. Die magnetischen Abschirmungen 312 sind aus magnetischem Material wie etwa Eisen oder Ferrit hergestellt. Der Permanentmagnet 306 ist derart magnetisiert, daß das durch den Permanentmagneten 306 erzeugte Magnetfeld radial durch die magnetoresistiven Elemente 302a und 302b hindurchgehen kann, wie durch die Pfeile in Fig. 29 veranschaulicht ist.
Das magnetische Feld, das durch den Permanentmagneten 306 an die magnetoresistiven Elemente 302a und 302b angelegt wird, ist derart gewählt, daß es gleich groß wie oder größer als ein Sättigungsmagnetfeld bezüglich der magnetoresistiven Elemente 302a und 302b ist, in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2. Demgemäß besitzt das fünfte Ausführungsbeispiel Vorteile, die gleichartig sind wie die Vorteile des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2.
Die Ausgangscharakteristik bzw. -kennlinie des Potentiometers bei dem fünften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist grundsätzlich gleichartig wie diejenige des Potentiometers bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2.
Die magnetischen Abschirmungen 312 absorbieren das magnetische Feld oder den magnetischen Fluß, der sich von den Enden des Permanentmagnets 306 erstreckt, das bzw. der die Ausgangscharakteristik des Potentiometers negativ beeinflussen könnte. Die Wirkung der magnetischen Abschirmungen 312 erlaubt eine genauere und zuverlässigere Potentiometer- Ausgangscharakteristik. Zusätzlich vergrößert die Wirkung der magnetischen Abschirmungen 312 die Veränderungen des Ausgangssignals des Potentiometers und verbreitert den Bereich der linearen Veränderung des Potentiometers.
Es sei angemerkt, daß die magnetoresistiven Elemente 302a und 302b polygonale Gestalt, streifenförmige Gestalt, linienförmige bzw. lineare Gestalt oder andere Gestalt haben können. In Fällen, bei denen die magnetoresistiven Elemente 302a und 302b linear sind, kann der Permanentmagnet 306 entsprechend linear sein und kann linear beweglich sein, um eine lineare Verlagerung zu erfassen. Zusätzlich kann die Kombination aus dem Permanentmagneten 306 und den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b so ausgelegt sein, daß sich der Permanentmagnet 306 linear bewegen kann und auch relativ zu den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b drehen kann. In diesem Fall kann eine lineare Verlagerung und auch eine drehende Verlagerung erfaßt werden.
Die Fig. 31 und 32 zeigen eine erste Abänderung des fünften Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in den Fig. 31 und 32 gezeigt ist, besitzt ein Permanentmagnet 306 bei dem ersten Ausführungsbeispiel einen inneren Durchmesser, der größer als der äußere Durchmesser des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b ist, so daß sich der Permanentmagnet 306 radial außerhalb des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b erstreckt.
Fig. 33 zeigt eine zweite Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 33 gezeigt ist, besitzt bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Permanentmagnet 306 eine Breite, die größer ist als die Breite des Permanentmagneten gemäß Fig. 28 und 29. Zusätzlich sind magnetische Abschirmungen 312 dementsprechend größer als die magnetischen Abschirmungen gemäß den Fig. 28 und 29. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Radius eines magnetoresistiven Elements 302a etwas größer als der Radius eines weiteren magnetoresistiven Elements 302b. Die zweite Modifikation verstärkt die Wirkung der magnetischen Abschirmungen 312.
Fig. 34 zeigt eine dritte Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels dieser Erfindung, die gleichartig mit der Modifikation gemäß der Fig. 33 ist, mit der Ausnahme, daß der Permanentmagnet 306 einen größeren inneren Durchmesser besitzt und sich folglich radial nach außen aus dem kreisförmigen Muster aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b erstreckt.
Fig. 35 zeigt eine vierte Abänderung des fünften Ausführungsbeispiels dieser Erfindung, die gleichartig der Modifikation gemäß Fig. 34 ist, mit der Ausnahme, daß die magnetischen Abschirmungen 312 Ausnehmungen besitzen, in die die Enden des Permanentmagneten 306 eingepaßt sind.

Beschreibung des sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Unter Bezugnahme auf die Fig. 36 und 37 enthält ein berührungsloses Potentiometer gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ein Substrat oder eine Basisplatte 401, die aus einem flexiblen isolierenden Material hergestellt ist. Halbkreisförmige ferromagnetische magnetoresistive Elemente 402a und 402b erstrecken sich fest auf dem Substrat 401. Die magnetoresistiven Elemente 402a und 402b bestehen aus einem Material, das gleichartig dem Material der magnetoresistiven Elemente bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist. Die magnetoresistiven Elemente 402a und 402b liegen einander derart gegenüber, daß die magnetoresistiven Elemente 402a und 402b einen Kreis oder einen Ring mit einer Öffnung bilden.
Die kreisförmige Ausgestaltung der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 402a und 402b besitzt eine Öffnung, die zwischen einander gegenüberliegenden Enden der magnetoresistiven Elemente 402a und 402b definiert ist. Diese einander gegenüberliegenden Enden der magnetoresistiven Elemente 402a und 402b sind jeweils mit Elektroden 404 und 403 verbunden. Die anderen Enden der magnetoresistiven Elemente 402a und 402b sind gemeinsam mit einer Elektrode 405 verbunden. Die Elektrode 403 ist mit dem positiven Anschluß einer nicht gezeigten Konstantspannungsquelle verbunden. Die Elektrode 404 ist an den negativen Anschluß der Konstantspannungsquelle über die Masse angeschlossen. Die gemeinsame Elektrode 405 bildet einen Ausgangsanschluß.
Ein zylindrisches Gehäuse 407, das das Substrat 401 aufnimmt, besitzt eine obere Endwand 407a. Die obere Endwand 407a trägt ein Lager 410 koaxial mit der kreisförmigen Gestaltung der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 402a und 402b. Eine Steuerachse bzw. ein Steuerschaft 409 ist drehbar an der oberen Endwand 407a über das Lager 410 abgestützt. Der Steuerschaft 409 erstreckt sich koaxial in das Gehäuse 407 in vertikaler Richtung, wie in Fig. 41 gezeigt ist. Ein Scheibenrotor 408, der in dem Gehäuse 407 aufgenommen ist, ist koaxial an dem Schaft 409 befestigt. Der Rotor 408 dreht sich zusammen mit dem Schaft 409. Der Rotor 408 kann um die Achse der kreisförmigen Konfiguration der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 402a und 402b drehen.
Das Gehäuse 407 besitzt eine untere Endwand 411 mit einem integralen zylindrischen Element 412, das in das Gehäuse 407 hineinragt und koaxial bezüglich des Schafts 409 angeordnet ist. Das zylindrische Element 412 besitzt eine Stufe, einen Abschnitt 412a mit größerem Durchmesser oberhalb der Stufe und einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser unterhalb der Stufe. Das Substrat 401 ist an einer umfangsmäßigen Außenfläche des größeren Durchmesser besitzenden Abschnitts 412a des zylindrischen Elements 412 angebracht.
Das Gehäuse 407 nimmt ein Joch 413 auf, das aus magnetischem Material besteht und an einer unteren Oberfläche des Rotors 408 angebracht ist. Das Joch 413 besitzt einen vertikalen Abschnitt, der sich aus der kreisförmigen Konfiguration der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 402a und 402b nach außen erstreckt. Das Joch 413 besitzt einen oberen Vorsprung 413a und einen unteren Vorsprung 413b, die sich radial von dem vertikalen Abschnitt nach innen erstrecken. Wie in Fig. 36 gezeigt ist, erstreckt sich ein Abschnitt der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 402a und 402b zwischen den oberen und unteren Vorsprüngen 413a und 413b des Jochs 413.
Ein halbkreisförmiger Permanentmagnet 406, der koaxial zu der kreisförmigen Ausgestaltung der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 402a und 402b angeordnet ist, ist an einer unteren Oberfläche des oberen Vorsprungs 413a des Jochs 413 mit Hilfe eines Klebmittels befestigt. Der Permanentmagnet 406 dreht sich zusammen mit dem Schaft 9 (409) und dem Rotor 408 um die Achse der kreisförmigen Konfiguration der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 402a und 402b. Der Permanentmagnet 406 ist axial von der kreisförmigen Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 402a und 402b durch einen vorgegebenen Spalt beabstandet. Wie durch den Pfeil M in Fig. 36 gezeigt ist, ist der Permanentmagnet 406 in der Richtung magnetisiert, die parallel zu den Achsen des Schafts 409 und des zylindrischen Elements 412 verläuft. Das Joch 413 und die magnetoresistiven Elemente 402a und 402b bilden einen geschlossenen magnetischen Kreis für das Magnetfeld, das durch den Permanentmagneten 406 erzeugt wird.
Das Magnetfeld, das durch den Permanentmagneten 406 an die magnetoresistiven Elemente 402a und 402b angelegt wird, ist derart gewählt, daß es gleich groß wie oder größer als ein Sättigungsmagnetfeld bezüglich der magnetoresistiven Elemente 402a und 402b ist, in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2. Demgemäß besitzt das sechste Ausführungsbeispiel Vorteile, die gleichartig sind wie die Vorteile des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2.
Die Ausgangseigenschaften des Potentiometers bei dem sechsten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung sind grundsätzlich gleichartig denjenigen des Potentiometers bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2.
Die Magnetisierung des Permanentmagneten 406 verläuft entlang der Achse des Rotors 408. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die axiale Abmessung des Gehäuses 407 klein auszulegen.
Es sei angemerkt, daß die magnetoresistiven Elemente 402a und 402b polygonale Gestalt, streifenförmige Gestalt, lineare bzw. linienförmige Gestalt oder andere Gestalt haben können. Zusätzlich kann der Permanentmagnet 406 durch einen Elektromagneten ersetzt werden.
Die Fig. 38 und 39 zeigen eine erste Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in den Fig. 38 und 39 gezeigt ist, besitzt ein Element 412, das das Substrat 401 trägt, bei der ersten Modifikation die Form eines Rings. Das Joch 413 erstreckt sich durch das Ringelement 412. Ein Abschnitt des Ringelements 412 verläuft zwischen den oberen und unteren Vorsprüngen 413a und 413b des Jochs 413.
Fig. 40 zeigt eine zweite Abänderung des sechsten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 40 gezeigt ist, ist der Permanentmagnet 406 bei der zweiten Modifikation an der oberen Oberfläche des unteren Vorsprungs 413b des Jochs 413 angeklebt bzw. befestigt.
Fig. 41 zeigt eine dritte Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Die dritte Modifikation ist gleichartig der Modifikation gemäß den Fig. 38 und 39 mit der Ausnahme, daß der Permanentmagnet 406 an dem unteren Vorsprung 413b des Jochs 413 angebracht ist, wie in Fig. 41 gezeigt ist.

Beschreibung des siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Die Fig. 42 und 43 zeigen ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem siebten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, das gleichartig dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 28 bis 30 mit Ausnahme der nachstehend beschriebenen Änderungen der Gestaltung ist.
Die magnetischen Abschirmungen 312 (siehe Fig. 28 bis 30) sind bei dem achten Ausführungsbeispiel entfallen.
Wie in den Fig. 42 und 43 gezeigt ist, erstreckt sich ein annähernd halbkreisförmiger Permanentmagnet 306 nach außen bezüglich der kreisförmigen Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b. Enden 306a und 306b des Permanentmagneten 306 sind nach außen gekrümmt, um das Magnetfeld zu verringern, das auf den Abschnitt der kreisförmigen Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b einwirkt, der dem Permanentmagneten 306 gegenüberliegt. Diese Gestaltung ermöglicht ausgezeichnete Eigenschaften des Potentiometerausgangssignals.
Der Permanentmagnet 306 ist aus flexiblem Material hergestellt, das magnetisches Pulver enthält. Beispielsweise besteht das flexible Material aus Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR). Das flexible Material kann aus Kunststoff oder anderen Materialien bestehen. Wie durch die Buchstaben M in den Fig. 42 und 43 veranschaulicht ist, ist der Permanentmagnet 306 radial magnetisiert.
Während der Herstellung des Permanentmagneten 306 wird das flexible Material, das das magnetische Pulver enthält, zu einer geraden Stange mit einem rechteckförmigen Querschnitt geformt. Dann wird die gerade Stange in der Richtung ihrer Dicke magnetisiert. Diese Magnetisierung ist sehr einfach zu bewirken. Schließlich wird die magnetisierte gerade Stange zu einer gewünschten Form geformt.
Fig. 44 zeigt eine erste Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 44 gezeigt ist, erstreckt sich bei der ersten Modifikation ein Permanentmagnet 306 in einem radialen Bereich, der den radialen Bereich der kreisförmigen Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b enthält. Der Permanentmagnet 306 erstreckt sich direkt oberhalb eines Abschnitts der kreisförmigen Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 302a und 302b, und zwar gesehen in der axialen Richtung. Die Gesamtheit des Permanentmagneten 306 besitzt die Form eines Bogens eines Kreises. Anders ausgedrückt sind bei dem Permanentmagneten 306 die nach außen gekrümmten Abschnitte 306a und 306b (siehe Fig. 42) entfallen. Fig. 45 zeigt eine zweite Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie durch den Pfeil M1 in Fig. 45 veranschaulicht ist, ist ein Permanentmagnet 306 bei der zweiten Modifikation in der axialen Richtung magnetisiert.
Fig. 46 zeigt eine dritte Modifikation des siebten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Die dritte Modifikation ist gleichartig der Modifikation gemäß Fig. 44 mit der Ausnahme, daß ein Permanentmagnet 306 in der axialen Richtung magnetisiert ist, wie durch den Pfeil M2 in Fig. 46 gezeigt ist.

Beschreibung des achten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Unter Bezugnahme auf die Fig. 47 bis 49 enthält ein berührungsloses Potentiometer in Übereinstimmung mit einem achten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ein Substrat oder eine Basisplatte 501, die aus einem isolierenden Material besteht. Halbkreisförmige ferromagnetische magnetoresistive Elemente 502a und 502b erstrecken sich fest auf einer oberen Oberfläche des Substrats 501. Die Breite jedes magnetoresistiven Element 502a und 502b ist größer als die Dicke jedes magnetoresistiven Elements 502a und 502b. Anders ausgedrückt ist die radiale Abmessung jedes magnetoresistiven Elements 502a und 502b größer als die axiale Abmessung jedes magnetoresistiven Element 502a und 502b. Die magnetoresistiven Elemente 502a und 502b sind aus einem Material hergestellt, daß gleichartig dem Material der magnetoresistiven Elemente bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist. Die magnetoresistiven Elemente 502a und 502b liegen einander gegenüber, so daß die magnetoresistiven Elemente 502a und 502b einen Kreis oder einen Ring mit einer Öffnung bilden.
Die kreisförmige Gestalt der Kombination der magnetoresistiven Elemente 502a und 592b besitzt eine Öffnung, die zwischen einander gegenüberliegenden Enden der magnetoresistiven Elemente 502a und 502b definiert ist. Diese einander gegenüberliegenden Enden der magnetoresistiven Elemente 502a und 502b sind jeweils mit Elektroden 504 bzw. 503 verbunden. Die anderen Enden der magnetoresistiven Elemente 502a und 502b sind gemeinsam mit einer Elektrode 505 verbunden. Die Elektrode 503 ist an den positiven Anschluß einer Konstantspannungsquelle (nicht gezeigt) angeschlossen. Die Elektrode 504 ist mit dem negativen Anschluß der Konstantspannungsquelle über die Masse verbunden. Die gemeinsame Elektrode 505 bildet einen Ausgangsanschluß.
Ein zylindrisches Gehäuse 509, das das Substrat 501 aufnimmt, besitzt eine untere Endwand 509a. Die untere Endwand 509a trägt ein Lager 508 koaxial mit einem kreisförmigen Muster aus den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b. Ein Steuerschaft 506 ist drehbar an der unteren Endwand 509a über das Lager 508 gelagert. Der Steuerschaft 509 erstreckt sich koaxial in das Gehäuse 509 in der vertikalen Richtung, wie in Fig. 52 gezeigt. Ein Scheibenrotor 506a, der in dem Gehäuse 509 angeordnet ist, ist koaxial an dem Schaft 506 befestigt. Der Rotor 506a dreht sich zusammen mit dem Schaft 506. Der Rotor 506a kann sich um die Achse des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b drehen.
Ein rechteckförmiger Permanentmagnet 507, der in dem Gehäuse 509 angeordnet ist, ist an dem Rotor 506a angebracht. Der Permanentmagnet 507 dreht sich zusammen mit dem Rotor 506a und dem Schaft 506 um die Achse des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b. Der Permanentmagnet 507 ist in der Richtung parallel zu der Achse des Schafts 506 magnetisiert. Diese Magnetisierung der Permanentmagneten 507 kann in einfacher Weise erreicht werden. Der Permanentmagnet 507 besitzt eine zentrale Achse c, die sich parallel zu der Achse des Schafts 506 erstreckt und durch die Wand eines Abschnitts der kreisförmigen Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b hindurchgeht. Während der Drehung des Permanentmagneten 507 bewegt sich die zentrale Achse c des Permanentmagneten 507 entlang des kreisförmigen Musters aus den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b.
Eine Stützplatte 510, die in dem Gehäuse 509 vorhanden ist, ist an einer inneren Schulter angebracht, die an den Wänden des Gehäuses 509 ausgebildet ist. Das Substrat 501 ist an der Stützplatte 510 montiert. Ein Abschnitt der kreisförmigen Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b verläuft direkt oberhalb des Permanentmagneten 507, wie in den Fig. 47 und 48 gezeigt ist. Der Permanentmagnet 507 ist axial von der kreisförmigen Kombination aus zu den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b mit einem vorbestimmten Spalt beabstandet.
Eine Verdrahtung bzw. ein Drahtkabelbaum 511, der mit der Stützplatte 510 verbunden ist, erstreckt sich durch eine obere Endwand 512 des Gehäuses 509.
Das Magnetfeld, das durch den Permanentmagneten 507 an die magnetoresistiven Elemente 502a und 502b angelegt wird, ist derart gewählt, daß es gleich groß wie oder größer als ein Sättigungsmagnetfeld bezüglich der magnetoresistiven Elemente 502a und 502b ist, in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2. Demgemäß besitzt das achte Ausführungsbeispiel Vorteile, die gleichartig den Vorteilen des Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren 1 und 2 sind.
Die Ausgangseigenschaften des Potentiometers bei dem achten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung sind grundsätzlich gleichartig denjenigen des Potentiometers bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2.
Wie in Fig. 49 gezeigt ist, legt der Permanentmagnet 507 ein axiales Magnetfeld H1 an einen Abschnitt der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b auf derselben Seite wie der Permanentmagnet 507 an. Der Permanentmagnet 507 erzeugt ein radiales Magnetfeld H2 bei einem Abschnitt der Kombination aus den magnetoresistiven Elementen 502a und 502b auf der Seite, die dem Permanentmagneten 507 gegenüberliegt. Im allgemeinen bewirkt das Anlegen des radialen Magnetfelds H2 an die magnetoresistiven Elemente 502a und 502b eine beträchtlich größere Abnahme der Widerstandswerte der magnetoresistiven Elemente 502a und 502b, verglichen mit derjenigen bei dem Anlegen des axialen magnetischen Felds H1 an die magnetoresistiven Elemente 502a und 502b. Demgemäß können die Veränderungen des Ausgangssignals des Potentiometers vergrößert werden und die Eigenschaften der Linearität des Potentiometers können hervorragend sein.
Es sei angemerkt, daß der Permanentmagnet 507 andere Gestalt besitzen kann.
Fig. 50 zeigt eine Modifikation des achten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Wie in Fig. 50 dargestellt ist, besitzt ein Permanentmagnet 507 bei dieser Modifikation die Form einer Scheibe.

Claims

1. Potentiometer mit:

einem magnetoresistiven Element (2, 4, 12a, 12b, 202a, 202b, 302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b), das aus ferromagnetischem Material besteht und auf einem Substrat (1, 11, 201, 301, 401, 501) gehalten ist, einem Magnetfeldgenerator (3, 5, 16, 207, 306, 406, 507) zum Anlegen eines Magnetfelds an das magnetoresistive Element (2, 4, 12a, 12b, 202a, 202b, 302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b), wobei der Magnetfeldgenerator (3, 5, 16, 207, 306, 406, 507) in einer Ebene angeordnet ist, die sich parallel zu der Oberflächenebene des Substrats (1, 11, 201, 301, 401, 501) erstreckt, und ein Magnetfeld erzeugt, das zur magnetischen Sättigung des magnetoresistiven Elements (2, 4, 12a, 12b, 202a, 202b, 302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b) ausreichend ist, und

einer Einrichtung zum Bewegen des Magnetfeldgenerators (3, 5, 16, 207, 306, 406, 507) relativ zu dem magnetoresistiven Element (2, 4, 12a, 12b, 202a, 202b, 302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b) in einer parallel zu der Oberflächenebene des Substrats liegenden Ebene, wobei das magnetoresistive Element (2, 4, 12a, 12b, 202a, 202b, 302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b) langgestreckt ist und sich linear, im wesentlichen kreisförmig oder im wesentlichen spiralförmig erstreckt,

wobei der Magnetfeldgenerator (3, 5, 16, 207, 306, 406, 507) entlang der Längsrichtung des langgestreckten magnetoresistiven Elements (2, 4, 12a, 12b, 202a, 202b, 302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b) bewegt wird, und

wobei das sättigende Magnetfeld des Magnetfeldgenerators (3, 5, 16, 207, 306, 406, 507) an einen Abschnitt des langgestreckten magnetoresistiven Elements (2, 4, 12a, 12b, 202a, 202b, 302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b) entlang der Richtung der Breite von dessen Querschnitt angelegt wird.

2. Potentiometer nach Anspruch 1, bei dem der Magnetfeldgenerator (3, 5, 16, 207, 306, 406, 507) einen Magneten enthält.

3. Potentiometer nach Anspruch 2, bei dem das magnetoresistive Element (2, 302b, 402b) im wesentlichen kreisförmig ist, der Magnet (3, 302a, 406) im wesentlichen halbkreisförmig und koaxial bezüglich des kreisförmigen magnetoresistiven Elements angeordnet ist, und der Magnet relativ zu dem magnetoresistiven Element um eine Achse des kreisförmigen magnetoresistiven Elements drehbar ist.

4. Potentiometer nach Anspruch 3, bei dem das auf das magnetoresistive Element (2, 302b, 402b) ausgeübte Magnetfeld radial bezüglich des kreisförmigen magnetoresistiven Elements verläuft.

5. Potentiometer nach Anspruch 3, das weiterhin magnetische Abschirmungen (312) enthält, die mit Enden des halbkreisförmigen Magnets (306) verbunden sind.

6. Potentiometer nach Anspruch 3, bei dem der Magnet (306) nach außen gekrümmte Enden (306a, 306b) besitzt.

7. Potentiometer nach Anspruch 2, bei dem das magnetoresistive Element (4) linear ist, der Magnet (5) linear und parallel zu dem magnetoresistiven Element angeordnet ist und der Magnet relativ zu dem magnetoresistiven Element in einer Längsrichtung bezüglich des magnetoresistiven Elements bewegbar ist.

8. Potentiometer nach Anspruch 2, bei dem der Magnet (16) rechteckförmig ist, das magnetoresistive Element erste und zweite, spiralförmig verlaufende Abschnitte (12a, 12b) enthält, und innere Enden der spiralförmigen ersten und zweiten Abschnitte elektrisch verbunden sind.

9. Potentiometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Magnetfeldgenerator eine Einrichtung (209, 413) zum Führen des erzeugten Magnetfelds in Richtung zum magnetoresistiven Element enthält.

10. Potentiometer nach Anspruch 9, bei dem das magnetoresistive Element (202a, 202b, 402a, 402b) im wesentlichen kreisförmig ist, der Magnetfeldgenerator und die Magnetfeld-Führungseinrichtung relativ zu dem magnetoresistiven Element um eine Achse des kreisförmigen magnetoresistiven Elements drehbar sind und die Magnetfeld- Führungseinrichtung ein Joch (413) aufweist, das radiale Abschnitte besitzt, zwischen denen ein Abschnitt des magnetoresistiven Elements verläuft.

11. Potentiometer nach Anspruch 2, bei dem der Magnet (306) einem Abschnitt des magnetoresistiven Elements (302a, 302b) gegenüberliegt, das magnetoresistive Element im wesentlichen kreisförmig ist, und der Magnet ein axiales Magnetfeld an dem dem Magnet gegenüberliegenden Abschnitt des kreisförmigen magnetoresistiven Elements hervorruft und ein radiales Magnetfeld an einem anderen Abschnitt des kreisförmigen magnetoresistiven Elements hervorruft.

12. Potentiometer nach Anspruch 11, bei dem eine radiale Abmessung des kreisförmigen magnetoresistiven Elements (302a, 302b) größer ist als eine axiale Abmessung des kreisförmigen magnetoresistiven Elements.

13. Potentiometer nach Anspruch 11, bei dem der Magnet rechteckförmig ist (306).

14. Potentiometer nach Anspruch 2, bei dem der Magnet aus flexiblem Material hergestellt ist.

15. Potentiometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das magnetoresistive Element durch einen Film aus dem ferromagnetischen Material gebildet ist, der auf dem Substrat (1, 11, 201, 301, 401, 501) ausgebildet ist.

16. Potentiometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Magnetfeldgenerator (1, 11, 201, 301, 401, 501) relativ zu dem magnetoresistiven Element (1, 11, 201, 301, 401, 501) in der Längsrichtung des magnetoresistiven Elements bewegt wird, während das Magnetfeld, das gleich dem oder stärker als das Sättigungsmagnetfeld ist, an einen Abschnitt des magnetoresistiven Elements entlang dessen Breitenrichtung angelegt wird.

17. Potentiometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein elektrischer Strom durch das magnetoresistive Element (1, 11, 201, 301, 401, 501) in einer solchen Weise hindurchgeleitet wird, daß er von einem Ende zu dem anderen Ende des magnetoresistiven Elements (1, 11, 201, 301, 401, 501) fließt, und ein Ausgangssignal an einem gegebenen Punkt des magnetoresistiven Elements zwischen einem Ende und seinem anderen Ende abgegriffen wird.

18. Potentiometer nach Anspruch 17, bei dem der gegebene Punkt des magnetoresistiven Elements (1, 11, 201, 301, 401, 501) mit dessen mittlerem Punkt übereinstimmt.