JPH01173875A - 回転速度センサ - Google Patents
回転速度センサInfo
- Publication number
- JPH01173875A JPH01173875A JP33649387A JP33649387A JPH01173875A JP H01173875 A JPH01173875 A JP H01173875A JP 33649387 A JP33649387 A JP 33649387A JP 33649387 A JP33649387 A JP 33649387A JP H01173875 A JPH01173875 A JP H01173875A
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- Japan
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- hub rotor
- magnetic
- rotating speed
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- Pending
Links
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- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
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Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
L4既要コ
本発明は回転軸の回転速度を磁気抵抗素子により測定す
る回転速度センサに関し、 磁気抵抗素子を活用して回転軸のゆっくりとした回転の
時も正確に測定できる回転速度センサを提供することを
目的とし、 回転速度を測定すべき回転軸に同軸に取り付けられたハ
ブロータの歯についてその山部と谷部に対向して設けた
永久磁石により磁路を設定し、該磁路から漏洩した磁束
を検出する磁気抵抗素子を具備し、該磁気抵抗素子の出
ノjにより回転軸の回転速度を測定することで構成する
。
る回転速度センサに関し、 磁気抵抗素子を活用して回転軸のゆっくりとした回転の
時も正確に測定できる回転速度センサを提供することを
目的とし、 回転速度を測定すべき回転軸に同軸に取り付けられたハ
ブロータの歯についてその山部と谷部に対向して設けた
永久磁石により磁路を設定し、該磁路から漏洩した磁束
を検出する磁気抵抗素子を具備し、該磁気抵抗素子の出
ノjにより回転軸の回転速度を測定することで構成する
。
[産業上の利用分野コ
本発明は回転軸の回転速度を磁気抵抗素子により測定す
る回転速度センサに関する。
る回転速度センサに関する。
従来回転軸の回転速度を測定するピンクアップコイル使
用のセンサは自動車の車輪速度検出用として実用化して
いるが、低速において正確な測定を行うことが出来なか
った。そのため回転速度に影響されずに正確な測定の出
来る技術を開発することが要望された。
用のセンサは自動車の車輪速度検出用として実用化して
いるが、低速において正確な測定を行うことが出来なか
った。そのため回転速度に影響されずに正確な測定の出
来る技術を開発することが要望された。
し従来の技術〕
自動車の走行速度を検出し、アンチスキッドシステムを
作動させるために車軸の回転数を測定することが実用化
されている。第10図はその概略構成を示す図である。
作動させるために車軸の回転数を測定することが実用化
されている。第10図はその概略構成を示す図である。
ハブロータ1はエンジン駆動軸と同軸的に回転するよう
に結合され、例えば72本の歯2−1 、2−2・・・
を周辺に切っている。ハブロータlの材質は軟鉄を使用
している。ピックアップコイル3はハブロータ1の歯2
−1.2−2・・・と空隙を有して対向し、コイル内部
には永久磁石とコア4を有している。ピンクアップコイ
ル3を固定し、ハブロータlを回転させると、コイル・
ロータ間の空隙が大小に変化することにより、永久磁石
による磁束φが時間的に変化してピックアップコイルに
交流電圧が発生する。この電圧はdφ/dtの式で与え
られる。この交流電圧はロータの回転即ち自動車の走行
速度に比例した周波数変化を有するからピンクアップコ
イル3の出力を周波数・電圧変換を行うことなどにより
走行速度を直読できる。第11図はピックアップコイル
3の出力を示す図で、実線は高速の場合、点線は低速の
場合である。以上の構成についての参考文献は志賀など
著「カーエレクトロニクス」126頁、山海党利 であ
る。
に結合され、例えば72本の歯2−1 、2−2・・・
を周辺に切っている。ハブロータlの材質は軟鉄を使用
している。ピックアップコイル3はハブロータ1の歯2
−1.2−2・・・と空隙を有して対向し、コイル内部
には永久磁石とコア4を有している。ピンクアップコイ
ル3を固定し、ハブロータlを回転させると、コイル・
ロータ間の空隙が大小に変化することにより、永久磁石
による磁束φが時間的に変化してピックアップコイルに
交流電圧が発生する。この電圧はdφ/dtの式で与え
られる。この交流電圧はロータの回転即ち自動車の走行
速度に比例した周波数変化を有するからピンクアップコ
イル3の出力を周波数・電圧変換を行うことなどにより
走行速度を直読できる。第11図はピックアップコイル
3の出力を示す図で、実線は高速の場合、点線は低速の
場合である。以上の構成についての参考文献は志賀など
著「カーエレクトロニクス」126頁、山海党利 であ
る。
[発明が解決しようとする問題点]
第11図から判るように低速回転している軸の回転速度
は交流振幅が小さくなり、例えば自動車でいって5km
/II以下の速度は不正確な値を検出するか、測定不可
能ともなる。これは動作原理上対処できないことである
。
は交流振幅が小さくなり、例えば自動車でいって5km
/II以下の速度は不正確な値を検出するか、測定不可
能ともなる。これは動作原理上対処できないことである
。
本発明の目的は前述の欠点を改善し、磁気抵抗素子を活
用して回転軸のゆっくりとした回転のときも正確に測定
できる回転速度センサを提供することにある。
用して回転軸のゆっくりとした回転のときも正確に測定
できる回転速度センサを提供することにある。
[問題点を解決するための手段コ
第1図は本発明の原理構成を示す図である。第1図にお
いて、1はハブロータ、2−1.2−2− はハブロー
タの歯、5は歯の山部、6は歯の谷部、7は永久磁石、
8は磁路、9は磁気抵抗素子、10は回転軸を示す。
いて、1はハブロータ、2−1.2−2− はハブロー
タの歯、5は歯の山部、6は歯の谷部、7は永久磁石、
8は磁路、9は磁気抵抗素子、10は回転軸を示す。
本発明は下記の構成としている。即ち、回転速度を測定
すべき回転軸IOに同軸に取り付けられたハブロータ1
の歯2−1 、2−2−−についてその山部5と谷部6
に対向して設けた永久磁石7により磁路8を設定し、該
磁路8から漏洩した磁束を検出する磁気抵抗素子9を具
備し、該磁気抵抗素子9の出力により回転軸10の回転
速度を測定することである。
すべき回転軸IOに同軸に取り付けられたハブロータ1
の歯2−1 、2−2−−についてその山部5と谷部6
に対向して設けた永久磁石7により磁路8を設定し、該
磁路8から漏洩した磁束を検出する磁気抵抗素子9を具
備し、該磁気抵抗素子9の出力により回転軸10の回転
速度を測定することである。
[作用]
第1図に示す構成において、永久磁石7.7の間は磁路
8と示す部分とハブロータ1の歯部2−1゜2−2・−
を介して設定される。そのため両磁石7゜7間に配置し
た磁気抵抗素子9において、磁路8とハブロータとを経
由している磁路の一部から漏洩した磁束を検出する。そ
して検出18号端子から出力を得て回転速度検出信号と
する。ハブロータ1が軸10により回転するとき、磁気
抵抗素子9から見た磁束は変化するので、素子9の磁気
抵抗即ち検出信号端子における出力も変化する。そのと
き磁気抵抗素子9とハブロータ1の歯の山部5とが直ぐ
対向するとき磁気抵抗が少なく、歯の谷部6は対向する
とき磁気抵抗が大となる。磁気抵抗素子の検出信号端子
からの出力変化により回転速度を求めることができる。
8と示す部分とハブロータ1の歯部2−1゜2−2・−
を介して設定される。そのため両磁石7゜7間に配置し
た磁気抵抗素子9において、磁路8とハブロータとを経
由している磁路の一部から漏洩した磁束を検出する。そ
して検出18号端子から出力を得て回転速度検出信号と
する。ハブロータ1が軸10により回転するとき、磁気
抵抗素子9から見た磁束は変化するので、素子9の磁気
抵抗即ち検出信号端子における出力も変化する。そのと
き磁気抵抗素子9とハブロータ1の歯の山部5とが直ぐ
対向するとき磁気抵抗が少なく、歯の谷部6は対向する
とき磁気抵抗が大となる。磁気抵抗素子の検出信号端子
からの出力変化により回転速度を求めることができる。
そのとき出力変化は回転速度に対応して周波数変化とし
て検出でき、振幅の変化はないため、回転速度が遅い場
合も緩やかな周波数変化として正確に検出できる。
て検出でき、振幅の変化はないため、回転速度が遅い場
合も緩やかな周波数変化として正確に検出できる。
[実施例1
第2図は本発明の第1実施例の構成を示す図である。第
2図において、永久磁石7はハブロータ側の磁極を7a
、7b: 7c、7dのように二股に分割し、分割され
た4It極がそれぞれハブロータの歯の山、谷部と対向
するように歯のピンチ分離れて着磁されている。磁気抵
抗素子9は磁路8の中間位置8A(両永久磁石7.7の
中央位置とは限らない)において磁路の空隙部または切
断部を設けて配置することができる。永久磁石の間の磁
路8は例えば軟鉄で構成する。そして磁気抵抗素子9は
、第3図に示すように例えば4個の素子をブリッジ接続
したものを使用する。第3図において、各素子は基板1
1の上に薄膜技術により蒸着したものである。そしてパ
ット12−1〜12−4により端子を引き出してブリッ
ジ接続し、直流電圧源13から直流が給電される。磁気
抵抗素子群9を1lTI過する磁束が変化すると直流抵
抗が変化し、ブリッジの平衡が崩れ、端子14から交流
信号を取り出すことができる。次に増幅器15で増幅す
る。
2図において、永久磁石7はハブロータ側の磁極を7a
、7b: 7c、7dのように二股に分割し、分割され
た4It極がそれぞれハブロータの歯の山、谷部と対向
するように歯のピンチ分離れて着磁されている。磁気抵
抗素子9は磁路8の中間位置8A(両永久磁石7.7の
中央位置とは限らない)において磁路の空隙部または切
断部を設けて配置することができる。永久磁石の間の磁
路8は例えば軟鉄で構成する。そして磁気抵抗素子9は
、第3図に示すように例えば4個の素子をブリッジ接続
したものを使用する。第3図において、各素子は基板1
1の上に薄膜技術により蒸着したものである。そしてパ
ット12−1〜12−4により端子を引き出してブリッ
ジ接続し、直流電圧源13から直流が給電される。磁気
抵抗素子群9を1lTI過する磁束が変化すると直流抵
抗が変化し、ブリッジの平衡が崩れ、端子14から交流
信号を取り出すことができる。次に増幅器15で増幅す
る。
なおこの実施例において、ハブロータの歯を二股に分割
して設けることは、自動車の速度検出用に使用する場合
など振動が与えられる所において、一方の分割歯が欠1
員しても回転速度を検出することに影響を与えないよう
に準備している。
して設けることは、自動車の速度検出用に使用する場合
など振動が与えられる所において、一方の分割歯が欠1
員しても回転速度を検出することに影響を与えないよう
に準備している。
第4図はハブロータを例えば右方向に回転させたときの
出力信号を、横軸に時間をとって示す図である。時刻t
0以前はハブロータが略一定速度で回転していたため、
振幅は例えば70mVで一定していたが、時刻t0以後
において停止に近づいたため、振幅は変わらず、繰り返
し周波数が緩やかに変化していることが判る。
出力信号を、横軸に時間をとって示す図である。時刻t
0以前はハブロータが略一定速度で回転していたため、
振幅は例えば70mVで一定していたが、時刻t0以後
において停止に近づいたため、振幅は変わらず、繰り返
し周波数が緩やかに変化していることが判る。
第5図は本発明の第2実施例の構成を示す図である。第
5図において、16−1.16−2はそれぞれ磁気抵抗
素子を使用する信号検出回路を示す。また16−3は信
号合成回路を示し、2個の信号検出回路の出力を合成す
る回路である。そのとき各磁気抵抗素子からの信号は和
算し、且つ外部の地磁気など外乱磁界に対しては差動増
幅させるものである。
5図において、16−1.16−2はそれぞれ磁気抵抗
素子を使用する信号検出回路を示す。また16−3は信
号合成回路を示し、2個の信号検出回路の出力を合成す
る回路である。そのとき各磁気抵抗素子からの信号は和
算し、且つ外部の地磁気など外乱磁界に対しては差動増
幅させるものである。
回路16−3を使用することにより、所望の検出信号の
み゛を人出力で取り出すことができる。
み゛を人出力で取り出すことができる。
第6図は本発明の第3実施例として磁路を磁石そのもの
で構成することである。単一の永久磁石で磁路が構成で
きるので簡易になる。
で構成することである。単一の永久磁石で磁路が構成で
きるので簡易になる。
また第7図は本発明の第4実施例として、永久磁石の先
端部に二股に分割したヨークをかふせる構成としたこと
である。永久磁石の材質は衝撃により直ぐ破損するため
、磁性材料の金属で先端部を構成しておく。
端部に二股に分割したヨークをかふせる構成としたこと
である。永久磁石の材質は衝撃により直ぐ破損するため
、磁性材料の金属で先端部を構成しておく。
第6図・第7図において、磁気抵抗素子の動作について
効果上大きな差は生じない。
効果上大きな差は生じない。
次に第8図は第4図に示す出力信号について、ハブロー
タの正方向回転を一旦停止させ、次に回転方向を逆転さ
せるときの出力信号の振幅を示す図である。このように
段差を生じることは永久磁石7の磁極と対向したハブロ
ータの歯がNまたはS極に着磁して磁気抵抗素子9に接
近したり、離れることが、回転方向を逆にすると逆方向
に起こるためである。これを補正することは電気的回路
によっては極めて不十分であった。そのため第9図の第
5実力缶例に示すように2つの永久磁石の着磁方向をハ
ブロータの歯に対して互いに同極性とする。そのときは
ハブロータの歯の着磁が何処でも同じ極性となるため、
ハブロータの回転方向により出力信号の大きさに段差を
生じない。
タの正方向回転を一旦停止させ、次に回転方向を逆転さ
せるときの出力信号の振幅を示す図である。このように
段差を生じることは永久磁石7の磁極と対向したハブロ
ータの歯がNまたはS極に着磁して磁気抵抗素子9に接
近したり、離れることが、回転方向を逆にすると逆方向
に起こるためである。これを補正することは電気的回路
によっては極めて不十分であった。そのため第9図の第
5実力缶例に示すように2つの永久磁石の着磁方向をハ
ブロータの歯に対して互いに同極性とする。そのときは
ハブロータの歯の着磁が何処でも同じ極性となるため、
ハブロータの回転方向により出力信号の大きさに段差を
生じない。
[発明の効果コ
このようにして本発明によると、磁気抵抗素子を使用し
ハブロータの回転速度を漏洩磁束の変化に換算して検出
するから、ゆっくりとした回転速度の場合も交流信号の
繰り返し周波数変化として正確に測定できる。磁石間の
磁路が閉磁路であるから磁気的に安定であり、磁気抵抗
素子のための漏洩磁束も同様に安定であり、容易に検出
の感度を高めることが出来る。
ハブロータの回転速度を漏洩磁束の変化に換算して検出
するから、ゆっくりとした回転速度の場合も交流信号の
繰り返し周波数変化として正確に測定できる。磁石間の
磁路が閉磁路であるから磁気的に安定であり、磁気抵抗
素子のための漏洩磁束も同様に安定であり、容易に検出
の感度を高めることが出来る。
第1図は本発明の原理構成を示す図、
第2図は本発明の第1実施例の構成を示す図、第3図は
第1実施例における磁気抵抗素子の例を示す図、 第4図は第2図に示す例の出力信号を示す図、第5図・
第6図・第7図は本発明の第2・第3・第4実施例の構
成を示す図、 第8図は第4図に示す出力信号についてハブロータの回
転を逆転したときの変化を示す図、第9図は本発明の第
5実施例の構成を示す図、第1O図は従来装置の構成を
示す図、 第11図は第10図による出力波形図である。 1−ハブロータ 2−L2−2−歯3−ピンクア
ップコイル 4−永久磁石とコイル 5−山部 6−谷部 7・・−永久磁石 8−磁路 9・・・磁気抵抗素子 1〇−回転軸特許出願人
冨士通株式会社 代 理 人 弁理士 鈴木栄祐 本発明の原理#Iへ図 第1図 第1笑先例 第2図 第3図 センサ出力の仲り 第4図 1ハブロータ 第5図 ′113突1列 第6図 第41!p例 第7図 時間 第8図 第5%’贋I刈 第9図 ハフ゛′0−夕 従来の同上M本センタ 第10図 層形図 第11図
第1実施例における磁気抵抗素子の例を示す図、 第4図は第2図に示す例の出力信号を示す図、第5図・
第6図・第7図は本発明の第2・第3・第4実施例の構
成を示す図、 第8図は第4図に示す出力信号についてハブロータの回
転を逆転したときの変化を示す図、第9図は本発明の第
5実施例の構成を示す図、第1O図は従来装置の構成を
示す図、 第11図は第10図による出力波形図である。 1−ハブロータ 2−L2−2−歯3−ピンクア
ップコイル 4−永久磁石とコイル 5−山部 6−谷部 7・・−永久磁石 8−磁路 9・・・磁気抵抗素子 1〇−回転軸特許出願人
冨士通株式会社 代 理 人 弁理士 鈴木栄祐 本発明の原理#Iへ図 第1図 第1笑先例 第2図 第3図 センサ出力の仲り 第4図 1ハブロータ 第5図 ′113突1列 第6図 第41!p例 第7図 時間 第8図 第5%’贋I刈 第9図 ハフ゛′0−夕 従来の同上M本センタ 第10図 層形図 第11図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転速度を測定すべき回転軸(10)に同軸に取り付
けられたハブロータ(1)の歯(2−1)(2−2)・
・・について、その山部(5)と谷部(6)に各対向し
て設けた永久磁石(7)、(7)により磁路(8)を設
定し、該磁路(8)から漏洩した磁束を検出する磁気抵
抗素子(9)を具備し、 該磁気抵抗素子(9)の出力により回転軸(10)の回
転速度を測定すること を特徴とする回転速度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33649387A JPH01173875A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 回転速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33649387A JPH01173875A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 回転速度センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01173875A true JPH01173875A (ja) | 1989-07-10 |
Family
ID=18299702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33649387A Pending JPH01173875A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 回転速度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01173875A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10227807A (ja) * | 1997-02-18 | 1998-08-25 | Toyota Motor Corp | 回転センサ |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP33649387A patent/JPH01173875A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10227807A (ja) * | 1997-02-18 | 1998-08-25 | Toyota Motor Corp | 回転センサ |
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