JP7180170B2 - Output correction method of TMR sensor - Google Patents
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Description
この発明は、TMRセンサの出力補正方法に関する。 The present invention relates to an output correction method for a TMR sensor.
特許文献1は、TMRセンサを開示する。当該TMRセンサによれば、磁場抵抗特性、温度変化等によって生じ得る検知誤差を補正し得る。
しかしながら、特許文献1に記載のTMRセンサにおいては、フィードバック制御が必要となる。このため、当該TMRセンサが回転位置センサとして用いられる場合、回転位置の検出対象を少なくとも1回転させなければならない。
However, the TMR sensor described in
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、TMRセンサが回転位置センサとして用いられる場合でも回転位置の検出精度を容易に向上することができるTMRセンサの出力補正方法を提供することである。 The present invention was made to solve the above problems. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an output correction method for a TMR sensor that can easily improve the detection accuracy of a rotational position even when the TMR sensor is used as a rotational position sensor.
この発明に係るTMRセンサの出力補正方法は、TMRセンサのリード部を配線板の電極パッドに半田付けすることにより、前記TMRセンサを前記配線板に実装させるセンサ実装工程と、前記配線板に前記TMRセンサが実装された状態を撮影するセンサ撮影工程と、前記TMRセンサが前記配線板に実装された状態を示す画像から、前記配線板の前記TMRセンサの実装面を正面に見た際の前記配線板の前記電極パッドに対する前記TMRセンサの前記リード部の水平投影面上における傾きが算出される傾き算出工程と、前記傾き算出工程により算出された傾きに応じて前記TMRセンサから出力される電圧の振幅値が一定となるように調整する電圧調整工程と、を備えた。
A TMR sensor output correction method according to the present invention comprises: a sensor mounting step of mounting the TMR sensor on the wiring board by soldering lead portions of the TMR sensor to electrode pads of the wiring board; a sensor photographing step of photographing a state in which the TMR sensor is mounted; an inclination calculation step of calculating an inclination on a horizontal projection plane of the lead portion of the TMR sensor with respect to the electrode pad of the wiring board; and a voltage output from the TMR sensor according to the inclination calculated by the inclination calculation step. and a voltage adjustment step of adjusting the amplitude value of to be constant.
この発明によれば、TMRセンサの処理回路から出力される電圧の振幅値は、TMRセンサの傾きに応じた調整により一定にされる。このため、TMRセンサが回転位置センサとして用いられる場合でも回転位置の検出精度を容易に向上することができる。 According to this invention, the amplitude value of the voltage output from the processing circuit of the TMR sensor is made constant by adjustment according to the inclination of the TMR sensor. Therefore, even when the TMR sensor is used as a rotational position sensor, it is possible to easily improve the detection accuracy of the rotational position.
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。 A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the part which is the same or corresponds in each figure. Redundant description of the relevant part will be simplified or omitted as appropriate.
実施の形態1.
図1は実施の形態1におけるTMRセンサ1の出力補正方法を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a method of correcting the output of the
図1において、TMRセンサ1は、複数の第1リード部1aと複数の第2リード部1bとを備える。
In FIG. 1, the
複数の第1リード部1aは、TMRセンサ1の一側に沿って並ぶ。複数の第2リード部1bは、TMRセンサ1の他側に沿って並ぶ。
A plurality of
印刷配線板2は、複数の第1電極パッド2aと複数の第2電極パッド2bを備える。
The printed
複数の第1電極パッド2aは、印刷配線板2の一側に沿って並ぶ。水平投影面上において、複数の第1電極パッド2aの各々は、複数の第1リード部1aの各々よりも大きい。複数の第2電極パッド2bは、印刷配線板2の他側に沿って並ぶ。水平投影面上において、複数の第2電極パッド2bの各々は、複数の第2リード部1bの各々よりも大きい。
A plurality of
TMRセンサ1が印刷配線板2に実装される際、複数の第1リード部1aの各々は、複数の第1電極パッド2aの各々に半田付けされる。複数の第2リード部1bの各々は、複数の第2電極パッド2bの各々に半田付けされる。
When the
この際、複数の第1リード部1aの各々は、複数の第1電極パッド2aの各々に対して若干傾く。複数の第2リード部1bの各々は、複数の第2電極パッド2bの各々に対して若干傾く。その結果、TMRセンサ1は、印刷配線板2に対して若干傾く。
At this time, each of the plurality of
撮影装置3は、TMRセンサ1が印刷配線板2に実装された状態を撮影する。
A photographing device 3 photographs a state in which the
算出装置4は、撮影装置3により撮影された画像から印刷配線板2に対するTMRセンサ1の傾きを算出する。算出装置4は、印刷配線板2に対するTMRセンサ1の傾きから補正値を算出する。
The
TMRセンサ1から出力される電圧の振幅値は、当該補正値に応じて一定となるように調整される。例えば、印刷配線板2の印刷抵抗がトリミング装置Aを用いたレーザーカットによりトリミングされることで、TMRセンサ1から出力される電圧の振幅値が調整される。
The amplitude value of the voltage output from the
次に、図2を用いて、TMRセンサ1から出力される電圧を説明する。
図2は実施の形態1におけるTMRセンサ1の出力補正方法が適用されるTMRセンサ1から出力される電圧の信号波形を示す図である。
Next, voltage output from the
FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms of voltages output from the
図2に示されるように、TMRセンサ1は、sin電圧とcos電圧とを出力する。sin電圧とcos電圧とは、磁石5との位置関係に応じて位相を変化させる。この際、sin電圧の位相とcos電圧の位相とは、互いに90度ずれる。
As shown in FIG. 2, the
次に、図3を用いて、TMRセンサ1から出力される電圧の振幅値を増幅する処理回路を説明する。
図3は実施の形態1におけるTMRセンサ1の出力補正方法が適用されるTMRセンサ1から出力される電圧の振幅値を増幅する処理回路を示す図である。
Next, a processing circuit for amplifying the amplitude value of the voltage output from the
FIG. 3 is a diagram showing a processing circuit for amplifying the amplitude value of the voltage output from the
図3に示されるように、処理回路は、オペアンプ等の増幅回路である。当該処理回路は、印刷配線板2に印刷される。TMRセンサ1から出力される電圧の振幅値は、算出装置4により算出された補正値に応じて当該処理回路の印刷抵抗の抵抗値をレーザーカットでトリミングすることにより調整される。
As shown in FIG. 3, the processing circuit is an amplifier circuit, such as an operational amplifier. The processing circuit is printed on the printed
図3の処理回路では、5V電源の変動により、TMRセンサ1の出力電圧も変動する。このため、TMRセンサ1の搭載された印刷配線板2には、5V電源の電圧を安定させる回路も組み込まれる。
In the processing circuit of FIG. 3, the output voltage of the
なお、図3は、差動増幅回路で示したが、TMRセンサ1の個別の出力電圧を増幅し、増幅後の電圧で差分回路を構成してもよい。
Although FIG. 3 shows a differential amplifier circuit, the individual output voltages of the
また、印刷配線板2にTMRセンサ1のみを実装し、図3のオペアンプ回路を別の処理基板に搭載してもよい。
Alternatively, only the
次に、図4を用いて、TMRセンサ1の出力補正方法の概要を説明する。
図4は実施の形態1におけるTMRセンサ1の出力補正方法の概要を説明するためのフローチャートである。
Next, an outline of a method for correcting the output of the
FIG. 4 is a flow chart for explaining an outline of a method for correcting the output of the
ステップS1では、センサ実装工程が行われる。センサ実装工程においては、TMRセンサ1が印刷配線板2に実装される。その後、ステップS2では、センサ撮影工程が行われる。センサ撮影工程においては、TMRセンサ1が印刷配線板2に実装された状態が撮影装置3により撮影される。
In step S1, a sensor mounting process is performed. In the sensor mounting process, the
その後、ステップS3では、傾き算出工程が行われる。傾き算出工程においては、TMRセンサ1が印刷配線板2に実装された状態を示す画像から印刷配線板2に対するTMRセンサ1の傾きが算出装置4により算出される。
After that, in step S3, an inclination calculation step is performed. In the tilt calculation step, the tilt of the
その後、ステップS4では、補正値算出工程が行われる。補正値算出工程においては、印刷配線板2に対するTMRセンサ1の傾きから補正値が算出される。
After that, in step S4, a correction value calculation step is performed. In the correction value calculation process, a correction value is calculated from the inclination of the
その後、ステップS5では、電圧調整工程が行われる。電圧調整工程においては、TMRセンサ1から出力される電圧の振幅値が一定となるように調整される。具体的には、補正値算出工程で算出された補正値に応じて印刷配線板2の印刷抵抗がレーザーカットによりトリミングされる。ステップS5の電圧調整工程が終了することにより、一連の工程が終了する。
Then, in step S5, a voltage adjustment process is performed. In the voltage adjustment process, the amplitude value of the voltage output from the
以上で説明した実施の形態1によれば、TMRセンサ1の処理回路から出力される電圧の振幅値は、印刷配線板2に対するTMRセンサ1の傾きに応じた調整により一定にされる。このため、TMRセンサ1と印刷配線板2との製造のばらつき、印刷配線板2に対するTMRセンサ1の実装のばらつき等に応じた処理を実現する。その結果、TMRセンサ1が回転位置センサとして用いられる場合でも回転位置の検出精度が従来に比べて向上する。
According to the first embodiment described above, the amplitude value of the voltage output from the processing circuit of
なお、少なくとも2個以上並列接続された抵抗の間にある印刷配線板2の回路パターンをレーザーカットして、抵抗値を変化させてもよい。この場合も、回転位置が従来に比べて向上する。
The circuit pattern of the printed
次に、図5を用いて、算出装置4の例を説明する。
図5は実施の形態1におけるTMRセンサ1の出力補正方法が行われる際に用いられる算出装置4のハードウェア構成図である。
Next, an example of the
FIG. 5 is a hardware configuration diagram of the
算出装置4の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ6aと少なくとも1つのメモリ6bとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア7を備える。
Each function of the
処理回路が少なくとも1つのプロセッサ6aと少なくとも1つのメモリ6bとを備える場合、算出装置4の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリ6bに格納される。少なくとも1つのプロセッサ6aは、少なくとも1つのメモリ6bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、算出装置4の各機能を実現する。少なくとも1つのプロセッサ6aは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。例えば、少なくとも1つのメモリ6bは、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等である。
If the processing circuitry comprises at least one
処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェア7を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、算出装置4の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、算出装置4の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
If the processing circuit comprises at least one piece of
算出装置4の各機能について、一部を専用のハードウェア7で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、印刷配線板2に対するTMRセンサ1の傾きを算出する機能については専用のハードウェア7としての処理回路で実現し、印刷配線板2に対するTMRセンサ1の傾きを算出する機能以外の機能については少なくとも1つのプロセッサ6aが少なくとも1つのメモリ6bに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
A part of each function of the
このように、処理回路は、ハードウェア7、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで算出装置4の各機能を実現する。
Thus, the processing circuitry implements each function of
実施の形態2.
図6は実施の形態2におけるTMRセンサ1の出力補正方法を説明するための図である。なお、実施の形態1と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method for correcting the output of the
実施の形態2において、モータ8は、TMRセンサ1による回転位置の検出対象である。例えば、モータ8は、図示されないエレベーターのドアに設けられる。モータ8は、エレベーターのドアを開閉する駆動力を発生させる。
In the second embodiment, the
この際、磁石5は、モータ8の出力軸の端部に取り付けられる。TMRセンサ1と印刷配線板2とは、磁石5に対向してモータ8に組み込まれる。
At this time, the
この状態において、撮影装置3は、TMRセンサ1と印刷配線板2とがモータ8に組み込まれた状態を撮影する。
In this state, the photographing device 3 photographs the state in which the
算出装置4は、図6においては図示されない撮影装置3により撮影された画像からモータ8に対するTMRセンサ1の傾きを算出する。算出装置4は、モータ8に対するTMRセンサ1の傾きから補正値を算出する。
The
以上で説明した実施の形態2によれば、算出装置4は、モータ8に対するTMRセンサ1の傾きから補正値を算出する。このため、実際の状況に応じて、モータ8の回転位置の検出精度を従来に比べて上げられる。
According to the second embodiment described above, the
なお、TMRセンサ1から出力される電圧の振幅値をA/Dコンバータに入力し、マイクロコンピュータ等で直接調整してもよい。具体的には、補正値を不揮発性メモリに書き込み、電源投入時にマイクロコンピュータ等から補正値を読み込んでTMRセンサ1から出力される電圧の振幅値を調整すればよい。この場合も、回転位置の検出精度が従来に比べて向上する。
Alternatively, the amplitude value of the voltage output from the
1 TMRセンサ、 1a 第1リード部、 1b 第2リード部、 2 印刷配線板、 2a 第1電極パッド、 2b 第2電極パッド、 3 撮影装置、 4 算出装置、 5 磁石、 6a プロセッサ、 6b メモリ、 7 ハードウェア、 8 モータ
1
Claims (2)
前記配線板に前記TMRセンサが実装された状態を撮影するセンサ撮影工程と、
前記TMRセンサが前記配線板に実装された状態を示す画像から、前記配線板の前記TMRセンサの実装面を正面に見た際の前記配線板の前記電極パッドに対する前記TMRセンサの前記リード部の水平投影面上における傾きが算出される傾き算出工程と、
前記傾き算出工程により算出された傾きに応じて前記TMRセンサから出力される電圧の振幅値が一定となるように調整する電圧調整工程と、
を備えたTMRセンサの出力補正方法。 a sensor mounting step of mounting the TMR sensor on the wiring board by soldering lead portions of the TMR sensor to electrode pads of the wiring board ;
a sensor photographing step of photographing a state in which the TMR sensor is mounted on the wiring board;
From the image showing the state in which the TMR sensor is mounted on the wiring board , when the mounting surface of the TMR sensor of the wiring board is viewed from the front , the lead portions of the TMR sensor with respect to the electrode pads of the wiring board are shown. an inclination calculation step of calculating an inclination on a horizontal projection plane ;
a voltage adjustment step of adjusting the amplitude value of the voltage output from the TMR sensor to be constant according to the slope calculated by the slope calculation step;
A method for correcting the output of a TMR sensor comprising:
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