JPH01257269A - 位置及び速度検出装置 - Google Patents
位置及び速度検出装置Info
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- JPH01257269A JPH01257269A JP63084930A JP8493088A JPH01257269A JP H01257269 A JPH01257269 A JP H01257269A JP 63084930 A JP63084930 A JP 63084930A JP 8493088 A JP8493088 A JP 8493088A JP H01257269 A JPH01257269 A JP H01257269A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 71
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 31
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/17—Circuit arrangements for detecting position and for generating speed information
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- Power Engineering (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Brushless Motors (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】
〔産業上の利用分贋〕
本発明は相対的に回転移動する２物体間の相対位置及び
相対移動速度を検出する装置に係り、特に、ＶＴＲ（ビ
デオテープレコーダ）に於ける回転磁気ヘッド等の回転
移動装置における位相サーボや速度サーボ用の制御信号
を得たり、磁気ディスク装置のディスクモータの速度制
御やディスク上のインデックス信号等の位置信号を得る
のに最適な、回転体の位置及び速度検出装置に関する。
相対移動速度を検出する装置に係り、特に、ＶＴＲ（ビ
デオテープレコーダ）に於ける回転磁気ヘッド等の回転
移動装置における位相サーボや速度サーボ用の制御信号
を得たり、磁気ディスク装置のディスクモータの速度制
御やディスク上のインデックス信号等の位置信号を得る
のに最適な、回転体の位置及び速度検出装置に関する。
一般に、回転型磁気ヘッド装置等の回転移動装置では、
磁気ヘッドドラム等の被回転体を所定の回転位相にて定
速回転させるために、被回転体の回転位相と回転速度と
を検出する位相検出器及び速度検出器（速度制Ｗ回路）
を配設し、各検出出力を利用して位相サーボと速度サー
ボとを移動モ−タに施している。また、上記移動モータ
として用いられるブラシレスモータは、そのステータコ
イル（ＰＧコイルパターン等で構成される〉をロータマ
グネットの回転角度位置に応じた所定の移動シーケンス
に従って順次に励磁する必要があるので、上記ロータマ
グネットの回転角度位置を検出するための位置検出回路
が配設されている。以下の説明においては、Ｆ Ｃ（Ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ；周波数発電
機）コイルパターンとロータマグネットの組合わせを「
検出信号発生部」と記載することもある。
磁気ヘッドドラム等の被回転体を所定の回転位相にて定
速回転させるために、被回転体の回転位相と回転速度と
を検出する位相検出器及び速度検出器（速度制Ｗ回路）
を配設し、各検出出力を利用して位相サーボと速度サー
ボとを移動モ−タに施している。また、上記移動モータ
として用いられるブラシレスモータは、そのステータコ
イル（ＰＧコイルパターン等で構成される〉をロータマ
グネットの回転角度位置に応じた所定の移動シーケンス
に従って順次に励磁する必要があるので、上記ロータマ
グネットの回転角度位置を検出するための位置検出回路
が配設されている。以下の説明においては、Ｆ Ｃ（Ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ；周波数発電
機）コイルパターンとロータマグネットの組合わせを「
検出信号発生部」と記載することもある。
かかる構成の従来の位置及び速度検出装置の構造、原理
等について、第５図以降を参照しながら説明する。第５
図（＾）は従来の位置及び速度検出装置に用いられるＦ
Ｇコイルパターンの平面図、同図ＣＢ）はロータマグネ
ットの平面図である。同図中、４はＦＧコイルパターン
で、等間隔ピッチ１．２，３，４，５．・・・に対して
ピッチ１，２，４，８．・・・の部分を他の部分の歯形
コイル５ｂに比して幅狭ピッチの２個の歯形コイル５ａ
とされている。このピッチ間隔は、歯形コイル５ｂのピ
ッチ間隔の２ｎ （ｎ：自然数）に設定されている。３
はロータマグネットで、ＦＧコイルパターン４の歯形コ
イル５ａと同じピッチ１，２，４，８．・・・で２個の
幅狭Ｎ１ｃｉ極６ａ及び１個の幅狭Ｓ磁極６ｂが設けら
れており、ＦＧコイルパターン４の各コイルと対応して
いる。この場合、ＦＣコイルパターン４のピッチとロー
タマグネット３のピッチとが１対１で対応する箇所は１
回転につき１ケ所であるが、これは検出を必要とする基
準位置に対応して設けられる。
等について、第５図以降を参照しながら説明する。第５
図（＾）は従来の位置及び速度検出装置に用いられるＦ
Ｇコイルパターンの平面図、同図ＣＢ）はロータマグネ
ットの平面図である。同図中、４はＦＧコイルパターン
で、等間隔ピッチ１．２，３，４，５．・・・に対して
ピッチ１，２，４，８．・・・の部分を他の部分の歯形
コイル５ｂに比して幅狭ピッチの２個の歯形コイル５ａ
とされている。このピッチ間隔は、歯形コイル５ｂのピ
ッチ間隔の２ｎ （ｎ：自然数）に設定されている。３
はロータマグネットで、ＦＧコイルパターン４の歯形コ
イル５ａと同じピッチ１，２，４，８．・・・で２個の
幅狭Ｎ１ｃｉ極６ａ及び１個の幅狭Ｓ磁極６ｂが設けら
れており、ＦＧコイルパターン４の各コイルと対応して
いる。この場合、ＦＣコイルパターン４のピッチとロー
タマグネット３のピッチとが１対１で対応する箇所は１
回転につき１ケ所であるが、これは検出を必要とする基
準位置に対応して設けられる。
第６図は第５図（Ａ）、 （８）図示のＦＣコイルパタ
ーン４及びロータマグネット３を備えた従来装置のブロ
ック系統図である。ロータマグネット３が回転すると、
ＦＧコイルパターン４から第６図（Ｂ）の如き波形の信
号すが取出される。ロータマグネット３の幅狭磁ｉ６ａ
、６ｂとＦＧコイルパターン４の幅狭歯形コイル５ａと
が何処でも１対１で対向していない期間の信号すのレベ
ルは低いが、第７図（Ａ）に示すように、これらが１対
１で対向したときの信号すのレベルは高くなる。この信
号すは閾値Ｌ１を設定されているパルス生成回路７に供
給され、この閾値Ｌ１を越えた時にＨレベルのパルスを
発生する信号ｄ（同図（０）参照）とされ、これが基準
位Ｍ、信号として取出されて位置検出回路６に供給され
る。一方、パルス生成回路８では上記閾値Ｌ１より低い
ｒｔＪＪ値Ｌｏ（同図（Ｂ）参照）が設定されており、
信号すがこのｆｌＱ［Ｌｏを越えた時にＨレベルのパル
スを発生する信号Ｃ（同図（Ｃ）参照）とされ、これを
回転速度検出信号として取出して、速度制御回路９に供
給する。
ーン４及びロータマグネット３を備えた従来装置のブロ
ック系統図である。ロータマグネット３が回転すると、
ＦＧコイルパターン４から第６図（Ｂ）の如き波形の信
号すが取出される。ロータマグネット３の幅狭磁ｉ６ａ
、６ｂとＦＧコイルパターン４の幅狭歯形コイル５ａと
が何処でも１対１で対向していない期間の信号すのレベ
ルは低いが、第７図（Ａ）に示すように、これらが１対
１で対向したときの信号すのレベルは高くなる。この信
号すは閾値Ｌ１を設定されているパルス生成回路７に供
給され、この閾値Ｌ１を越えた時にＨレベルのパルスを
発生する信号ｄ（同図（０）参照）とされ、これが基準
位Ｍ、信号として取出されて位置検出回路６に供給され
る。一方、パルス生成回路８では上記閾値Ｌ１より低い
ｒｔＪＪ値Ｌｏ（同図（Ｂ）参照）が設定されており、
信号すがこのｆｌＱ［Ｌｏを越えた時にＨレベルのパル
スを発生する信号Ｃ（同図（Ｃ）参照）とされ、これを
回転速度検出信号として取出して、速度制御回路９に供
給する。
第８図（＾）、 （Ｂ）は夫々位置及び速度検出装置に
用いられるＰＣコイルパターン及びロータマグネットの
他の従来例の平面図である。同図中、１４はＦＧコイル
パターンで、等間隔ピッチＰ１に対してピッチＰ２の部
分を曲の部分の歯形コイル１５ｂに比して １／２ピッ
チ幅の２ｆｆｌｌの歯形コイル１５ａとしている。１３
はロータマグネットで、ＦＧコイルパターン１４の歯形
コイル１５ａと同じピッチＰ２で２個の幅狭Ｎ磁極１６
ａ（幅広Ｎ磁極１６ｃの半分のピッチ幅）及び幅狭Ｓ磁
、１ｉ１６ｂ （幅広Ｓ磁４［１６ｄの半分のピッチ幅
）が設けられており、Ｉ”Ｇコイルパターン１４の各コ
イルと対応している。
用いられるＰＣコイルパターン及びロータマグネットの
他の従来例の平面図である。同図中、１４はＦＧコイル
パターンで、等間隔ピッチＰ１に対してピッチＰ２の部
分を曲の部分の歯形コイル１５ｂに比して １／２ピッ
チ幅の２ｆｆｌｌの歯形コイル１５ａとしている。１３
はロータマグネットで、ＦＧコイルパターン１４の歯形
コイル１５ａと同じピッチＰ２で２個の幅狭Ｎ磁極１６
ａ（幅広Ｎ磁極１６ｃの半分のピッチ幅）及び幅狭Ｓ磁
、１ｉ１６ｂ （幅広Ｓ磁４［１６ｄの半分のピッチ幅
）が設けられており、Ｉ”Ｇコイルパターン１４の各コ
イルと対応している。
この場合も、ＦＧコイルパターン１４のピッチとロータ
マグネット１３のピッチとが１対１で対応する箇所は１
回転につき１ケ所である。
マグネット１３のピッチとが１対１で対応する箇所は１
回転につき１ケ所である。
第９図は第８図（Ａ）、 （Ｂ）図示のＰＧコイルパタ
ーン１４を帯状のフレキシブルプリント基板２１上に形
成し、円板状のロータマグネット１３を円筒状に形成し
たものであるが、ＦＧコイルパターン２４の歯形コイル
２５ａ、２５ｂのピッチ間隔の関係は上記歯形コイル１
５ａ、１５ｂと同じであり、又、ロータマグネット２３
の各磁極２６ａ〜２６ｄのピッチ幅の関係もロータマグ
ネット１３の各ｒｉｉｉ１６ａ〜１６ｄのピッチ幅の関
係と同じなので、動作原理も全く同じとなる。即ち、ロ
ータマグネット１３゜２３の回転によって、ＰＣコイル
１２．２２の出力端子Ｘ、ｚ間には第１０図（＾）に示
すような周波数信号（速度検出信号）ＦＯが誘起され、
検出コイル部１５ａ、２５ａの出力端子Ｘ、Ｙ間には同
図（Ｂ）図示の如き位相信号（回転位置検出信号） Ｐ
Ｇが誘起される′、これら両信号ＦＧ、 ＰＧの信号処
理及び市きについては、第６図を用いて説明した第１従
来例と略同じなので、その詳細な説明を省略する。
ーン１４を帯状のフレキシブルプリント基板２１上に形
成し、円板状のロータマグネット１３を円筒状に形成し
たものであるが、ＦＧコイルパターン２４の歯形コイル
２５ａ、２５ｂのピッチ間隔の関係は上記歯形コイル１
５ａ、１５ｂと同じであり、又、ロータマグネット２３
の各磁極２６ａ〜２６ｄのピッチ幅の関係もロータマグ
ネット１３の各ｒｉｉｉ１６ａ〜１６ｄのピッチ幅の関
係と同じなので、動作原理も全く同じとなる。即ち、ロ
ータマグネット１３゜２３の回転によって、ＰＣコイル
１２．２２の出力端子Ｘ、ｚ間には第１０図（＾）に示
すような周波数信号（速度検出信号）ＦＯが誘起され、
検出コイル部１５ａ、２５ａの出力端子Ｘ、Ｙ間には同
図（Ｂ）図示の如き位相信号（回転位置検出信号） Ｐ
Ｇが誘起される′、これら両信号ＦＧ、 ＰＧの信号処
理及び市きについては、第６図を用いて説明した第１従
来例と略同じなので、その詳細な説明を省略する。
上述の如き従来の位置及び速度検出装置においては、第
８図及び第９図示の検出信号発生部を有する従来装置で
は、等間隔ピッチＰ、とピッチＰ２との関係を２：１の
幅にする必要があるので、磁束分布は第１１図示のよう
になり、ギャップｄに対する着磁ピッチによりＢ−１−
ｖ＝ｅ（（ｎし、Ｂ ： ＦＧコイルが受ける有効磁束
密度、ｌ：ｍ横移動方向と鎖交する［Ｇコイル長、ｖ：
相対移動速度）で決定される起電力ｅの出力レベルが小
さいという欠点がある。また、第５図示の検出信号発生
部を有する従来装置では、ロータマグネット３の等間隔
ピッチ６ｃ、６ｄに比べて幅狭ピッチ６ａ。
８図及び第９図示の検出信号発生部を有する従来装置で
は、等間隔ピッチＰ、とピッチＰ２との関係を２：１の
幅にする必要があるので、磁束分布は第１１図示のよう
になり、ギャップｄに対する着磁ピッチによりＢ−１−
ｖ＝ｅ（（ｎし、Ｂ ： ＦＧコイルが受ける有効磁束
密度、ｌ：ｍ横移動方向と鎖交する［Ｇコイル長、ｖ：
相対移動速度）で決定される起電力ｅの出力レベルが小
さいという欠点がある。また、第５図示の検出信号発生
部を有する従来装置では、ロータマグネット３の等間隔
ピッチ６ｃ、６ｄに比べて幅狭ピッチ６ａ。
６ｂの幅は１／２よりも更に小さいので、ギャップｄに
対する着磁ピッチにより生ずる起電力の出力レベルは、
第１１図示のもの（第２従来例）より更に小さくなると
いう欠点があった。
対する着磁ピッチにより生ずる起電力の出力レベルは、
第１１図示のもの（第２従来例）より更に小さくなると
いう欠点があった。
本発明の位置及び速度検出装置は、多数の磁極のうち少
なくとも１組のＳ、Ｎ１ａｆｆｉの境界面を他のｒａａ
の境界面とは異なる角度にＲピッチ分（ｎは整数）傾斜
させて位置信号検出用磁極とすると共にそれ以外の磁極
を周波数信号検出用磁極とし、信号検出用コイルパター
ンのうち一部のコイルパターンを位置信号検出用磁極と
略同じ角度に傾斜させて位置信号検出用コイルパターン
とすると共にそれ以外のコイルパターンを周波数信号検
出用磁極と略同じ角度に形成して周波数信号検出用コイ
ルパターンとし、この周波数信号検出用コイルパターン
より周波数検出用信号を取出して速度検出用信号を生成
すると共に、位置信号検出用コイルパターンより位置検
出用信号を収出すよう構成することにより、上記課題を
解決した。
なくとも１組のＳ、Ｎ１ａｆｆｉの境界面を他のｒａａ
の境界面とは異なる角度にＲピッチ分（ｎは整数）傾斜
させて位置信号検出用磁極とすると共にそれ以外の磁極
を周波数信号検出用磁極とし、信号検出用コイルパター
ンのうち一部のコイルパターンを位置信号検出用磁極と
略同じ角度に傾斜させて位置信号検出用コイルパターン
とすると共にそれ以外のコイルパターンを周波数信号検
出用磁極と略同じ角度に形成して周波数信号検出用コイ
ルパターンとし、この周波数信号検出用コイルパターン
より周波数検出用信号を取出して速度検出用信号を生成
すると共に、位置信号検出用コイルパターンより位置検
出用信号を収出すよう構成することにより、上記課題を
解決した。
第１図は本発明の位置及び速度検出装置１０の一実施例
回路図（但しＦＧ信号発生用のロータマグネットの図示
は省略した）、第２図及び第３図は本発明装置１０の主
要部である検出信号発生部の第１乃至第３実施例を示す
原理図（同一方向から見たものを便宜上上下に配置して
図示している）であり、平面図又は展開図とは眼らない
。即ち、第５図及び第８図示のような円盤状や、第９図
示のような円筒状でも良く、更にこれ以外の回転体でも
構わなく、特定の形状に限定されないものである。これ
ら第１〜３図において、第５図及び第８．９図に示した
従来例と同一部分には同一符号を付して、その詳細な説
明は省略する。
回路図（但しＦＧ信号発生用のロータマグネットの図示
は省略した）、第２図及び第３図は本発明装置１０の主
要部である検出信号発生部の第１乃至第３実施例を示す
原理図（同一方向から見たものを便宜上上下に配置して
図示している）であり、平面図又は展開図とは眼らない
。即ち、第５図及び第８図示のような円盤状や、第９図
示のような円筒状でも良く、更にこれ以外の回転体でも
構わなく、特定の形状に限定されないものである。これ
ら第１〜３図において、第５図及び第８．９図に示した
従来例と同一部分には同一符号を付して、その詳細な説
明は省略する。
本発明の位置及び速度検出装置１０は、第１図に示すよ
うに、ＦＧ信号検出用コイル（パターン）３４、ＰＧ信
号検出用コイル（パターン）３７、ＦＧ信号増幅用アン
プ１１、ＰＧ信号増幅用アンプ１２、ＦＧパルス（周波
数信号）生成用のシュミット回路１３、インデックスパ
ルス（位置信号）生成用のシュミット回路１４、及び第
２〜第３図示の、上記ＦＧ、ＰＧ信号検出用コイル３４
，３７に対向するＦＧ磁極３６ｃ、３６ｄ及びＰＧｌｉ
ｉ ！ｆ！３６ ａ 。
うに、ＦＧ信号検出用コイル（パターン）３４、ＰＧ信
号検出用コイル（パターン）３７、ＦＧ信号増幅用アン
プ１１、ＰＧ信号増幅用アンプ１２、ＦＧパルス（周波
数信号）生成用のシュミット回路１３、インデックスパ
ルス（位置信号）生成用のシュミット回路１４、及び第
２〜第３図示の、上記ＦＧ、ＰＧ信号検出用コイル３４
，３７に対向するＦＧ磁極３６ｃ、３６ｄ及びＰＧｌｉ
ｉ ！ｆ！３６ ａ 。
３６ｂが側面（又は円周面）に形成されたロータマグネ
ットとから成っている。なお、アンプ１１゜１２は反転
増幅器で構成され、シュミット回路１４は所定のスレシ
ョルドレベルを持つコンパレータを含んで構成される。
ットとから成っている。なお、アンプ１１゜１２は反転
増幅器で構成され、シュミット回路１４は所定のスレシ
ョルドレベルを持つコンパレータを含んで構成される。
本発明装置１０の最大の特徴は、第２図及び第３図から
更に明白なように、ＦＧ（速度）信号発生用のコイルパ
ターンは従来例同様互いに等間隔であり、ＰＧ（位置）
信号発生用のコイルパターンは従来例では半分以下に狭
く形成されていたのに対して、本発明のものはピッチ間
隔がむしろ広くなっており、しかも角度αを持ってスキ
ューさせた点にある。以下、これら検出信号発生部の各
実施例について、第４図の動作説明用信号波形図を併せ
参照しながら説明する。
更に明白なように、ＦＧ（速度）信号発生用のコイルパ
ターンは従来例同様互いに等間隔であり、ＰＧ（位置）
信号発生用のコイルパターンは従来例では半分以下に狭
く形成されていたのに対して、本発明のものはピッチ間
隔がむしろ広くなっており、しかも角度αを持ってスキ
ューさせた点にある。以下、これら検出信号発生部の各
実施例について、第４図の動作説明用信号波形図を併せ
参照しながら説明する。
第１実施例では、第２図（８）に示すように、ＦＧ信号
発生用のロータマグネット３３の磁極（ＦＧ磁極） ３
６ｃ 、 ３６ｄの３磁極分のスペースを使用してＰＧ
信号発生用の一対ノｒｌｉ極（Ｐ（４ｍ） ３６ａ及び
３６ｂを形成しティる０、：、 ノＰＧＪｉｉｉｉ３６
ａ ト３ｆ３ｂ トは、図示の如く１磁、ｔｉ分のスペ
ースを使用して斜め（角度α）に交わっている。一方、
ＦＣコイルパターン３４の一部に形成されたＰＧ信号検
出用コイルパターン３７の方は、同図（八）図示のよう
に同一角度αだけｌピッチ分傾斜して形成されている。
発生用のロータマグネット３３の磁極（ＦＧ磁極） ３
６ｃ 、 ３６ｄの３磁極分のスペースを使用してＰＧ
信号発生用の一対ノｒｌｉ極（Ｐ（４ｍ） ３６ａ及び
３６ｂを形成しティる０、：、 ノＰＧＪｉｉｉｉ３６
ａ ト３ｆ３ｂ トは、図示の如く１磁、ｔｉ分のスペ
ースを使用して斜め（角度α）に交わっている。一方、
ＦＣコイルパターン３４の一部に形成されたＰＧ信号検
出用コイルパターン３７の方は、同図（八）図示のよう
に同一角度αだけｌピッチ分傾斜して形成されている。
従って、出力端子Ｚからは、第４図（Ａ）に示すような
一定周波数の速度検出用信号［Ｇが取出され、出力端子
Ｙからは同図（Ｂ）に示すような１回転当り１個の位；
ス（インデックス）検出用信号ＰＧが取出される。
一定周波数の速度検出用信号［Ｇが取出され、出力端子
Ｙからは同図（Ｂ）に示すような１回転当り１個の位；
ス（インデックス）検出用信号ＰＧが取出される。
次に第２図（Ｃ）、（Ｄ）図示の第２実施例では、同図
（Ｄ）に示すように、ＦＧ＆＆極３６ｃ 、 ３６ｄの
６磁極分のスペースを使用して二対のＰＧ磁極３６ａ、
３６ｂ及び３６ｅ 、 ３６ｆを形成している。この２
組の磁極３（ｉａ、３６ｂ及び３６ｅ 、 ３６ｆの境
界斜面ａ、ｂは図示のように互いに逆方向に傾いており
、ＦＧコイルパターン３４の一部に形成されたＰＧ信号
検出用コイルパターン３７ａ、３７ｂの方は、同図（Ｃ
）図示のように夫々境界斜面ａ、ｂと同一方向（同一角
度α）に傾斜して形成されている。従って、出力端子Ｚ
からの速度検出用信号ＦＧは第４図（＾）に示した波形
とほぼ同になるが、出力端子Ｙからの位置検出用信号Ｐ
Ｇは、同図（Ｃ）に示すように、同図（Ｂ）に示した第
１実施例に比べて略２倍の出力の信号ＰＯが取出される
わけである。
（Ｄ）に示すように、ＦＧ＆＆極３６ｃ 、 ３６ｄの
６磁極分のスペースを使用して二対のＰＧ磁極３６ａ、
３６ｂ及び３６ｅ 、 ３６ｆを形成している。この２
組の磁極３（ｉａ、３６ｂ及び３６ｅ 、 ３６ｆの境
界斜面ａ、ｂは図示のように互いに逆方向に傾いており
、ＦＧコイルパターン３４の一部に形成されたＰＧ信号
検出用コイルパターン３７ａ、３７ｂの方は、同図（Ｃ
）図示のように夫々境界斜面ａ、ｂと同一方向（同一角
度α）に傾斜して形成されている。従って、出力端子Ｚ
からの速度検出用信号ＦＧは第４図（＾）に示した波形
とほぼ同になるが、出力端子Ｙからの位置検出用信号Ｐ
Ｇは、同図（Ｃ）に示すように、同図（Ｂ）に示した第
１実施例に比べて略２倍の出力の信号ＰＯが取出される
わけである。
次に、本発明装置に使用される検出信号発生部の第３実
施例について、第３図を参照して説明する。この第３実
施例では、同図（８）に示すように、一対のＰＧｌ［Ｈ
４６ａ及び４６ｂ（１回転に１箇所形成）のみならず、
Ｆ（Ｊ極４６ｃ 、 ４ｆ３ｄの方もスキューさせてお
り、しかも磁極４６ａ、４６ｂとは逆方向（角度−α）
にｔＪＩｆＡさせ、ＦＧコイルパターン４４及びＰＧ信
号検出用コイルパターン４７の方も、同図（＾）図示の
ように、夫々ＦＧ信号発生用磁ｆｌｉ４６ｃ、４（ｉｄ
及びＰＧ磁１４ｆ３ａ、４６ｂと同一角度だけ傾斜させ
て形成している。なお、図示の例では、磁極４６ａ〜４
６ｄ及びコイルパターン４４．４７の傾き方は、幅方向
の両端で１ピツチずつずらしているが、これに限らず１
ピツチに対し几ピッチ分（ｎは整数）ずれるよう形成し
ても良い、このように、雨検出器の傾きが反対であるこ
とにより、相互の信号の影響は無くなり、出力端子Ｘ、
Ｚ間からは、第４図（Ａ）に示すような一定周波数の速
度検出用信号ＦＧが取出され、出力端子Ｘ、Ｙ間からは
同図（０）に示すような１回転当り１個の位置（インデ
ックス）検出用信号Ｐ６が取出される。
施例について、第３図を参照して説明する。この第３実
施例では、同図（８）に示すように、一対のＰＧｌ［Ｈ
４６ａ及び４６ｂ（１回転に１箇所形成）のみならず、
Ｆ（Ｊ極４６ｃ 、 ４ｆ３ｄの方もスキューさせてお
り、しかも磁極４６ａ、４６ｂとは逆方向（角度−α）
にｔＪＩｆＡさせ、ＦＧコイルパターン４４及びＰＧ信
号検出用コイルパターン４７の方も、同図（＾）図示の
ように、夫々ＦＧ信号発生用磁ｆｌｉ４６ｃ、４（ｉｄ
及びＰＧ磁１４ｆ３ａ、４６ｂと同一角度だけ傾斜させ
て形成している。なお、図示の例では、磁極４６ａ〜４
６ｄ及びコイルパターン４４．４７の傾き方は、幅方向
の両端で１ピツチずつずらしているが、これに限らず１
ピツチに対し几ピッチ分（ｎは整数）ずれるよう形成し
ても良い、このように、雨検出器の傾きが反対であるこ
とにより、相互の信号の影響は無くなり、出力端子Ｘ、
Ｚ間からは、第４図（Ａ）に示すような一定周波数の速
度検出用信号ＦＧが取出され、出力端子Ｘ、Ｙ間からは
同図（０）に示すような１回転当り１個の位置（インデ
ックス）検出用信号Ｐ６が取出される。
なお、ＦＧ用ノｔｌＦｒａ （ｒＩｉ極４６ｃ 、 ４
６ｄ ） ）ニー ニア イルパターン４４の傾きと、
インデックス用の着磁（磁極４６ａ 、 ４６ｂ ）と
コイルパターン４４．４７の傾斜角の絶対値とは必ずし
も同一で対称的である必要はなく、磁極４Ｇｃ 、 ４
６ｄ及びコイルパターン４４の傾斜角はα＝９０’
（直角）でも構わないが、その場合の出力は、位置検出
用信号ＰＧの方が同図（Ｅ）に示すように速度信号の影
響（ノイズ成分となる）を受ける。また、ＰＧｉｉ１４
６ａ 、 ４６ｂを第３図（０）に示すように２１ｆｉ
（Ｓ、Ｎ極の境界斜面は３本）形成し、ＰＧ信号検出用
コイルパターン４７の方も同図（Ｃ）に示すように３つ
重ねて形成しても良く、この場合出力端子Ｘ、Ｙ間から
の位置検出用信号ＰＧは、同図（［）に示すように速度
信号の影響を受けない良好な信号となる。
６ｄ ） ）ニー ニア イルパターン４４の傾きと、
インデックス用の着磁（磁極４６ａ 、 ４６ｂ ）と
コイルパターン４４．４７の傾斜角の絶対値とは必ずし
も同一で対称的である必要はなく、磁極４Ｇｃ 、 ４
６ｄ及びコイルパターン４４の傾斜角はα＝９０’
（直角）でも構わないが、その場合の出力は、位置検出
用信号ＰＧの方が同図（Ｅ）に示すように速度信号の影
響（ノイズ成分となる）を受ける。また、ＰＧｉｉ１４
６ａ 、 ４６ｂを第３図（０）に示すように２１ｆｉ
（Ｓ、Ｎ極の境界斜面は３本）形成し、ＰＧ信号検出用
コイルパターン４７の方も同図（Ｃ）に示すように３つ
重ねて形成しても良く、この場合出力端子Ｘ、Ｙ間から
の位置検出用信号ＰＧは、同図（［）に示すように速度
信号の影響を受けない良好な信号となる。
ここで、以上説明した検出信号発生部各実施例の動作原
理等について、第１２図１第１３図と共に説明する。第
１２図、第１３図は夫々第１．第３実施例（第２図及び
第３図（Ａ）、 （８））の検出信号発生部において発
生する磁束分布を示す原理図で、各図の（＾）、 （Ｂ
）は夫々ロータマグネット３３，４３の平面図及び側面
図、同図（Ｃ）はコイルパターン３４（及び３７）、４
４（及び４７）の側面図である。これらの図からも明ら
かなように、ロータマグネット３３．４３のＰＧ磁極３
６ａ 、 ３６ｂ 、 ４６ａ、４６ｂの表面積はＦＧ
Ｉｉ１ｇ！３６ｃ 、 ３６ｄ 、 ４６ｃ 、 ４６
ｄの表面積より小さくない（むしろ大き目）ので、ギャ
ップｄに対する着磁ピッチにより Ｂｌｖで決定される
ＰＯ磁極３６ａ 、 ３６ｂ 、 ４６ａ 、 ４６ｂ
からの出力レベルは十分大きい、従って、第１１図示の
従来例のような欠点は生じなくなる。
理等について、第１２図１第１３図と共に説明する。第
１２図、第１３図は夫々第１．第３実施例（第２図及び
第３図（Ａ）、 （８））の検出信号発生部において発
生する磁束分布を示す原理図で、各図の（＾）、 （Ｂ
）は夫々ロータマグネット３３，４３の平面図及び側面
図、同図（Ｃ）はコイルパターン３４（及び３７）、４
４（及び４７）の側面図である。これらの図からも明ら
かなように、ロータマグネット３３．４３のＰＧ磁極３
６ａ 、 ３６ｂ 、 ４６ａ、４６ｂの表面積はＦＧ
Ｉｉ１ｇ！３６ｃ 、 ３６ｄ 、 ４６ｃ 、 ４６
ｄの表面積より小さくない（むしろ大き目）ので、ギャ
ップｄに対する着磁ピッチにより Ｂｌｖで決定される
ＰＯ磁極３６ａ 、 ３６ｂ 、 ４６ａ 、 ４６ｂ
からの出力レベルは十分大きい、従って、第１１図示の
従来例のような欠点は生じなくなる。
本発明になる位置及び速度検出装置は以上の如く構成し
たので、従来の位置及び速度検出装置における。ＦＧコ
イルパターンとロータマグネットとの間のギャップに対
するロータマグネットの着磁ピッチによりＢ・ｌ−ｖで
決定される起電力の出力レベルが小さいという欠点を解
消し、出力レベルの十分高い位置信号を簡単な構成で得
ることができる。従って、本発明の位置及び速度検出装
置をＶＴＲの回転磁気ヘッドの回転移動装置に使用する
と、位相サーボや速度サーボ用の制御１８号を高い精度
で得ることかができ、磁気ディスク装置に使用すると、
ディスクモータの速度制御やディスク上のインデックス
信号等の位置信号を容易に得ることができるという潰れ
た特長を有する。
たので、従来の位置及び速度検出装置における。ＦＧコ
イルパターンとロータマグネットとの間のギャップに対
するロータマグネットの着磁ピッチによりＢ・ｌ−ｖで
決定される起電力の出力レベルが小さいという欠点を解
消し、出力レベルの十分高い位置信号を簡単な構成で得
ることができる。従って、本発明の位置及び速度検出装
置をＶＴＲの回転磁気ヘッドの回転移動装置に使用する
と、位相サーボや速度サーボ用の制御１８号を高い精度
で得ることかができ、磁気ディスク装置に使用すると、
ディスクモータの速度制御やディスク上のインデックス
信号等の位置信号を容易に得ることができるという潰れ
た特長を有する。
第一１図は本発明になる位置及び速度検出装置の一実施
例回路図、第２図及び第３図は本発明装置の主要部であ
る検出信号発生部の第１乃至第３実施例の原理図、第４
図は本発明の位置及び速度検出装置の動作説明用信号波
形図、第５図（Ａ）及び（Ｂ）は従来の位置及び速度検
出装置に用いられる夫々ＦＧコイルパターン及びロータ
マグネットの平面図、第６図は第５図示のＦＧコイルパ
ターン及びロータマグネットを備えた従来装置のブロン
ク系統図、第７図は第６図示の従来装置の動作説明用信
号波形図、第８図（Ａ）、 ｆＢ）は夫々ＰＧコイルパ
ターン及びロータマグネットの他の従来例の平面図、第
９図は同じく他の従来例の曲の構成例の斜視図、第１０
図は第８図及び第９図示の従来例の動作説明用信号波形
図、第１１図は第８図及び第９図示のロータマグネット
より発生する磁束分布図、第１２図及び第１３図は夫々
本発明８０置の第１及び第３実施例のロータマクネット
より発生する磁束分布説明用の原理図である。 １０・・・位置及び速度検出装置、１１・・・ＰＧ信号
増幅用アンプ、１２・・・ＰＧ信号増幅用アンプ、１３
．１４・・・シュミット回路、３３．４３・・・ロータ
マグネット、３４．４４・・・ＦＧコイルパターン、３
６ａ 、 ３６ｂ 、 ３６ｅ 、 ３６ｆ 、 ４６
ａ 、 ４６ｂ−−−ＰＧ磁ル、３６ｃ 、 ３６ｄ
、 ４Ｇｃ 、 ４６ｄ −ＦＧ磁掻、３７．４７−・
・ＰＧコイルパターン、Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・出力端子。 叢２１２１ 諺ケ図 わ図 １仝厨 ３′） 叢ｓｍ（Ｂ″） ｇ１ｏ田
例回路図、第２図及び第３図は本発明装置の主要部であ
る検出信号発生部の第１乃至第３実施例の原理図、第４
図は本発明の位置及び速度検出装置の動作説明用信号波
形図、第５図（Ａ）及び（Ｂ）は従来の位置及び速度検
出装置に用いられる夫々ＦＧコイルパターン及びロータ
マグネットの平面図、第６図は第５図示のＦＧコイルパ
ターン及びロータマグネットを備えた従来装置のブロン
ク系統図、第７図は第６図示の従来装置の動作説明用信
号波形図、第８図（Ａ）、 ｆＢ）は夫々ＰＧコイルパ
ターン及びロータマグネットの他の従来例の平面図、第
９図は同じく他の従来例の曲の構成例の斜視図、第１０
図は第８図及び第９図示の従来例の動作説明用信号波形
図、第１１図は第８図及び第９図示のロータマグネット
より発生する磁束分布図、第１２図及び第１３図は夫々
本発明８０置の第１及び第３実施例のロータマクネット
より発生する磁束分布説明用の原理図である。 １０・・・位置及び速度検出装置、１１・・・ＰＧ信号
増幅用アンプ、１２・・・ＰＧ信号増幅用アンプ、１３
．１４・・・シュミット回路、３３．４３・・・ロータ
マグネット、３４．４４・・・ＦＧコイルパターン、３
６ａ 、 ３６ｂ 、 ３６ｅ 、 ３６ｆ 、 ４６
ａ 、 ４６ｂ−−−ＰＧ磁ル、３６ｃ 、 ３６ｄ
、 ４Ｇｃ 、 ４６ｄ −ＦＧ磁掻、３７．４７−・
・ＰＧコイルパターン、Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・出力端子。 叢２１２１ 諺ケ図 わ図 １仝厨 ３′） 叢ｓｍ（Ｂ″） ｇ１ｏ田
Claims (1)
- 多数の磁極を有するロータマグネットと、該ロータマ
グネット着磁体に対向して相対的に移動する信号検出用
コイルパターンとから成る検出信号発生部とを備えた位
置及び速度検出装置において、上記多数の磁極のうち少
なくとも１組のＳ、Ｎ磁極の境界面を他の磁極の境界面
とは異なる角度にｎピッチ分（ｎは整数）傾斜させて位
置信号検出用磁極とすると共にそれ以外の磁極を周波最
信号検出用磁極とし、上記信号検出用コイルパターンの
うち一部のコイルパターンを上記位置信号検出用磁極と
略同じ角度に傾斜させて位置信号検出用コイルパターン
とすると共にそれ以外のコイルパターンを上記周波数信
号検出用磁極と略同じ角度に形成して周波数信号検出用
コイルパターンとし、該周波数信号検出用コイルパター
ンより周波数検出用信号を取出して速度検出用信号を生
成すると共に、該位置信号検出用コイルパターンより位
置検出用信号を取出すよう構成したことを特徴とする位
置及び速度検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63084930A JPH067056B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 位置及び速度検出装置 |
| US07/333,679 US4924161A (en) | 1988-04-06 | 1989-04-06 | Position and speed detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63084930A JPH067056B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 位置及び速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257269A true JPH01257269A (ja) | 1989-10-13 |
| JPH067056B2 JPH067056B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13844409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63084930A Expired - Fee Related JPH067056B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 位置及び速度検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4924161A (ja) |
| JP (1) | JPH067056B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5408153A (en) * | 1991-07-05 | 1995-04-18 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Index position detecting apparatus for an electromagnetic rotary machine |
| US5459397A (en) * | 1992-11-23 | 1995-10-17 | Spillman, Jr.; William B. | Speed sensor for rotatable shaft using shaft mounted antenna |
| US6109871A (en) * | 1997-03-31 | 2000-08-29 | Horton, Inc. | Integrated fan assembly with variable pitch blades |
| JP3537294B2 (ja) * | 1997-08-01 | 2004-06-14 | アルプス電気株式会社 | 回転速度検出手段を有するモータ |
| JP3424013B2 (ja) * | 1999-04-21 | 2003-07-07 | 伊東電機株式会社 | ブラシレスモータ駆動装置、並びに、コンベアシステム |
| US6253716B1 (en) | 1999-07-07 | 2001-07-03 | Horton, Inc. | Control system for cooling fan assembly having variable pitch blades |
| WO2001020342A2 (en) | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Delphi Technologies, Inc. | Tachometer apparatus and method for motor velocity measurement |
| WO2001020290A1 (en) | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Delphi Technologies, Inc. | Symmetry compensation for encoder pulse width variation |
| US6530269B1 (en) | 1999-09-16 | 2003-03-11 | Delphi Technologies, Inc. | Enhanced motor velocity measurement using a blend of fixed period and fixed distance techniques |
| US7075290B2 (en) | 2001-07-27 | 2006-07-11 | Delphi Technologies, Inc. | Tachometer apparatus and method for motor velocity measurement |
| EP1612813A3 (en) * | 2001-09-11 | 2009-12-09 | JTEKT Corporation | Magnetizing device with pole array, and magnetizing method |
| JP4417080B2 (ja) | 2003-11-28 | 2010-02-17 | 富士重工業株式会社 | エンコーダシール構造 |
| DE602005014352D1 (de) * | 2005-07-11 | 2009-06-18 | Nct Engineering Gmbh | Drehwinkelsensor |
| AT508874B1 (de) * | 2009-09-17 | 2012-03-15 | Piezocryst Advanced Sensorics | Vorrichtung zur gewinnung von winkelsignalen |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4410853A (en) * | 1980-12-13 | 1983-10-18 | Hitachi, Ltd. | Frequency detector |
| US4529934A (en) * | 1982-01-18 | 1985-07-16 | Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg | Apparatus for detecting a predetermined angular position on rotating devices |
| JPS60140158A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Sony Corp | 回転検出装置 |
| US4746862A (en) * | 1985-05-14 | 1988-05-24 | Victor Company Of Japan Ltd. | Apparatus for detecting both rotational speed and reference rotational angle of a rotary member |
| JPS62204118A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-08 | Hitachi Ltd | 磁気的に位置あるいは速度を検出する装置 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63084930A patent/JPH067056B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-04-06 US US07/333,679 patent/US4924161A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH067056B2 (ja) | 1994-01-26 |
| US4924161A (en) | 1990-05-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |