JP2007010449A - 回転角検出装置 - Google Patents
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Abstract
回転する磁界の回転角を、高精度で検出でき、小型化が可能な回転角検出装置を提供する。
【解決手段】
半導体基板1上にほぼ90度の放射状に配置された、第1〜第4の磁電変換素子10a〜10dを備え、第1〜第4の磁電変換素子10a〜10dは、前記磁界の回転に伴って、ほぼ同一周期及びほぼ同一振幅の正弦波信号を出力し、第1及び第3の磁電変換素子10a、10cは、ほぼ同位相の第1の正弦波信号100a、100cを出力し、第2及び第4の磁電変換素子10b、10dは、第1の正弦波信号100a、100cとほぼ1/4波長の位相差があり、ほぼ同位相の第2の正弦波信号100b、100dを出力し、第1及び第2の正弦波信号100a〜100dに基づいて、アークタンジェント演算及び平均化演算を施して、第1及び第2の正弦波信号100a〜100dを、ほぼ直線状に表示される検出信号に変換して回転角θを検出する。
【選択図】 図1
Description
本発明の第1の実施形態における回転角検出装置30について、図1〜図3を用いて説明する。なお、磁電変換素子として、図11で説明した縦型ホール素子を用いることができる。したがって、磁電変換素子は縦型ホール素子であるとして説明する。
本発明の第2の実施形態における回転角検出装置31は、第1の実施形態で説明した演算の順序とは異なる順序で演算を施して、回転する磁界BB’の回転角θを検出するものである。本実施形態における回転角検出装置31では、磁電変換素子は縦型ホール素子であるとして、図4及び図5を用いて説明する。なお、第1〜第4の縦型ホール素子10a〜10dの配置は第1の実施形態と同様であるとする。
本発明の第3の実施形態における回転角検出装置32は、回転する磁界BB’の変化に対して、それぞれがほぼ同じ変換特性を備えた、2セットの第1〜第4の縦型ホール素子10a〜10d(第1のセット)、11a〜11d(第2のセット)を備え、回転する磁界BB’の回転角θを検出するものである。本実施形態における回転角検出装置32では、磁電変換素子は縦型ホール素子であるとして、図6〜図9を用いて説明する。なお、第1、第2のセットにおける第1〜第4の縦型ホール素子10a〜10d、11a〜11dの配置は、第1、第2の実施形態と同様であるとする。
第1及び第2の実施形態では、4個の縦型ホール素子を備えた回転角検出装置30及び31、第3の実施形態では、8個の縦型ホール素子を備えた回転角検出装置32について説明した。
Claims (5)
- 回転する磁界の変化を電気信号の変化に変換して出力する磁電変換素子を用いて、前記磁界の回転角を検出する回転角検出装置であって、
同一の半導体基板上にほぼ90度の間隔で放射状に配置された、第1〜第4の磁電変換素子を備え、
前記磁界の回転に伴って、前記第1〜第4の磁電変換素子が出力する正弦波信号は、ほぼ同一周期及びほぼ同一振幅を有する正弦波信号であって、前記第1及び第3の磁電変換素子は、ほぼ同位相の第1の正弦波信号を出力し、前記第2及び第4の磁電変換素子は、前記第1の正弦波信号とほぼ1/4波長の位相差を有する、ほぼ同位相の第2の正弦波信号を出力し、
前記第1及び第2の正弦波信号に基づいて、アークタンジェント演算及び平均化演算を施して、前記第1及び第2の正弦波信号を、前記回転角に対してほぼ直線状に表示される検出信号に変換し、前記磁界の回転角を検出することを特徴とする回転角検出装置。 - 前記第1及び第2の正弦波信号に基づいて、それぞれ前記平均化演算を施し、
平均化された前記第1及び第2の正弦波信号に基づいて、前記アークタンジェント演算を施して、前記第1〜第4の磁電変換素子が出力する正弦波信号を、前記回転角に対してほぼ直線状に表示される検出信号に変換し、前記磁界の回転角を検出することを特徴とする請求項1記載の回転角検出装置。 - 前記第1及び第2の正弦波信号を1組として、2組設定し、
それぞれの組において、前記アークタンジェント演算を施して、前記第1及び第2の正弦波信号を、前記回転角に対してほぼ直線状に表示される2組の前記検出信号に変換し、
2組の前記検出信号に基づいて、前記平均化演算を施し、前記磁界の回転角を検出することを特徴とする請求項1記載の回転角検出装置。 - 前記第1〜第4の磁電変換素子のセットを複数セット備え、
異なるセットを構成する前記磁電変換素子を、交互に且つ所定の間隔で配置し、
それぞれのセットについて、前記第1及び第2の正弦波信号を、前記回転角に対してほぼ直線状に表示される前記検出信号に変換し、
前記所定の角度に基づいて、前記検出信号の位相差の補正を施し、
前記位相差を補正した検出信号に基づいて、平均化処理を施して、前記磁界の回転角を検出することを特徴とする請求項1記載の回転角検出装置。 - 前記磁電変換素子は、縦型ホール素子であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の回転角検出装置
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