JPH02194316A - 変位検出装置 - Google Patents
変位検出装置Info
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- JPH02194316A JPH02194316A JP1469689A JP1469689A JPH02194316A JP H02194316 A JPH02194316 A JP H02194316A JP 1469689 A JP1469689 A JP 1469689A JP 1469689 A JP1469689 A JP 1469689A JP H02194316 A JPH02194316 A JP H02194316A
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
効果素子(MR素子)をブリッジ回路に接続した磁気検
知素子(以下、ブリッジ磁気検知素子という)と磁気ス
ケールとの協働下、磁気検知素子から導出される検知信
号からブリッジ磁気検知素子と磁気スケールとの間の相
対変位を検出する変位検出装置に関する。
検出装置が多用される。変位センづはその移動に伴い磁
束密度または光量等を変化せしめるように、作用の異な
る検知信号発生用機能部が交互に連設された検知信号発
生用部材と、前記変化の量を検知して信号を導出する検
知素子等を含む。
サが採用され、また、回転体の変位の測定にはロータリ
型変位センサが採用されている。例えば、リニア型で且
つ前記検知信号発生用機能部としての磁気式の変位セン
サを採用する検知手段では、同一幅のS極性およびN極
性の磁石あるいは磁化部分が交互に配列された前記検知
信号発生用部材としての磁気スケールが移動体に固着さ
れる。そして、前記磁気スケールの近傍に配設された磁
気検知素子から磁気スケールの移動に相応した信号が導
出されるように構成されている。
る変位センサにあっては、外部からの強光が入射すると
悪影響を生起し、また、受光素子に塵芥等が付着し、こ
の受光素子の検知能力が経時的に低下する等の不都合を
有している。
あって、同一幅(2/3A)のS極性およびN極性の磁
化形成部が交互に連設された磁気スケールど、当該磁気
スケールの473l!分の相対変位に対応して正弦波信
号および余弦波信号をブリッジ算出(比率)による検知
信号として導出する幅(A)で離間されたブリッジ磁気
検知素子からなる一組の検知器、あるいはより大なる値
の信号を導出すべく前記検知器が倍数側配設された検知
信号導出手段から導出される正弦波信号および余弦波信
号をもって、前記相対変位を導出する変位検出信号形成
部とで構成され、これにより比較的簡単な構成で且つ変
位を検知する際に接触部材を必要としないため部材の摩
耗を生起することなく、光、振動等の外乱に比較的有利
に作用し、さらに経時的な検知能力の低下が効果的に阻
止可能な変位検出装置を提供することを目的とする。
磁気検知素子との間の相対変位を前記磁気検知素子から
検出される信号に基づき導出する変位検出装置において
、同一幅(2/3IりのS極性およびN極性の磁化形成
部が交互に連設された磁気スケールと、当該磁気スケー
ルと4/3I分の相対変位に対応して正弦波信号および
余弦波信号を導出する磁気抵抗効果素子がブリッジ回路
に形成され且つ幅(ff)で離間された第1および第2
の磁気検知素子からなる検知器と、当該検知器から導出
される正弦波信号および余弦波信号から前記相対変位を
示す信号を導出する変位検出信号形成部とを備えること
を特徴とする。
対変位を前記磁気検知素子から検出される信号に基づき
導出する変位検出装置において、同一幅(273l)の
S極性およびN極性の磁化形成部が交互に連設された磁
気スケールと、当該磁気スケールと4/3A分の相対変
位に対応して正弦波信号および余弦波信号を導出する磁
気抵抗効果素子がブリッジ回路に形成され且つ幅(1)
で離間された第1および第2の磁気検知素子からなる一
組の検知器が倍数個配列された検知信号導出手段と、前
記検知信号導出手段から導出される正弦波信号および余
弦波信号から前記相対変位を示す信号を導出する変位検
出信号形成部とを備えることを特徴とする。
態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
磁気スケールを採用した変位検出装置を示す。当該変位
検出装置は固定された図示しない框体等に固着される磁
気ヘッド12と、移動体14に取着された磁気スケール
16とを備え、さらに、磁気ヘッド12から供給される
検知信号S1およびS2を所定のパルス列信号S、およ
びS6に形成して出力端子T1およびT2に導出する信
号処理部20とで概略構成されている。
リッジ磁気検知素子22および24が所定の幅(Iりに
離間して配置されている。当該ブリッジ磁気検知素子2
2は、第2図(a)、(b)に示されるように、周知の
磁気抵抗効果素子(MR素子)26a、26bおよび2
6c、26dがブリッジ回路として接続され、外部磁界
の極性を識別するためのN極性バイアス磁石26eおよ
びS極性バイアス磁石26fが係合取着されている。こ
こでブリッジ回路としての一方の端子部となる接、綾部
27bおよび21dには所定の電圧、例えば、+15V
が印加される。そして外部磁界の回転、すなわち、磁気
スケール16の移動によるS極性およびN極性の変化に
伴い、前記磁気抵抗効果素子26a、26bおよび26
c、26dの抵抗値が変化せしめられ、それにより相応
した信号がブリッジ回路としての他方の端子部となる接
続部27aおよび27cより導出される。なお、ブリッ
ジ磁気検知素子24も同様に構成されている。
信号および余弦波信号に形成された検知信号S、および
S2として導出される。
て配設される磁気スケール16は前記ブリッジ磁気検知
素子22および24の所定の幅(Iりに対して幅2/3
l分離間して配置されるS極性S1乃至SnおよびN極
性N1乃至N、、の磁化部分を有した、例えば、磁石が
交互に配列されている。
2および24と磁気スケール16との相対変位において
ブリッジ磁気検知素子22および24から夫々導出され
る検知信号S、およびS2が供給される差動増幅器28
を有し、さらに、ここで増幅された増幅信号S、および
S、が位相分割回路32に供給されるように構成されて
いる。
り所定の電圧、例えば、+15vが印加されると共に、
前記ブリッジ磁気検知素子22の接続部27bおよび2
7dにも印加されるように接続されている。なおブリッ
ジ磁気検知素子24も同様に結線されている。さらに位
相分割回路32からパルス列信号S、およびS6が導出
される出力端子T1およびT2が備えられている。
説明する。
移動とブリッジ磁気検知素子22および24との対応関
係と、それによりブリッジ磁気検知素子22および24
から導出される検知信号S。
ジ磁気検知素子22および24は磁気スケール16の移
動により第3図已に示される正弦波および余弦波の検知
信号S1およびS2を導出する。
図Aの0図(a)乃至(e)において導出される検知信
号S1およびS2の信号遷移点に相応する。検知信号S
1およびS2は差動増幅器28および30に供給された
後、増幅された正弦波および余弦波の増幅信号S、およ
びS、として位相分割回路32に供給される。ここで増
幅信号S3およびS4が所定の位相点をもって分割され
ると共に、パルス列信号S5およびS6に形成され、し
かる後、図示しない計数器等を利用して時間軸上で計数
せしめ、磁気スケール16の変位が検出される。
いては、磁気スケール16の矢印方向V+あるいはV。
から検知信号S1およびS2が導出される。この場合、
ブリッジ磁気検知素子22および24は夫々磁気抵抗効
果素子(MR素子) 26a、 26bおよび26c、
26dがブリッジ回路きして接続構成されており、磁気
スケール】6の矢印方向ViあるいはV。への移動の際
、磁気に感応し、且つ相応した検知信号S1およびS2
が周知のブリッジ算出(比率)により導出される。従っ
て、磁気スケール16の矢印方向V、あるいはV。にお
ける移動にあっては、単に移動点の磁気に感応して相応
した信号を導出することなく、正確性が向上することに
なり、また外乱に対して有利に作用する。
施態様の検知信号S、およびS2に対して、例えば、2
倍のレベルの出力信号S 21、S 22を導出するこ
とを目的としている。
a)乃至(e)は第4図に示される変位検出装置の動作
説明に供される信号波形図である。
と同様に形成された磁気スケール16と、ブリッジ磁気
検知素子36a、36bおよび36c、36dが幅(f
りで連設された磁気ヘッド38と、当該ブリッジ磁気検
知素子36a、36bおよび36c、366から導出さ
れた検知信号S II、S 12、S13、SI4が供
給される信号処理部40とで構成されている。この信号
処理部40では第5図にその処理波形を示すように検知
信号S 12と検知信号S 14との差分の信号S’s
を形成し、また検知信号S IIと検知信号S13の差
分の信号3l6を形成して、例えば、第1の実施態様の
検知信号S、およびS2に対して2倍のレベルを有した
出力信号S 21、S2□を導出する。これにより以後
の信号処理が有利に作用し、温度特性および/または外
部磁界等の外乱、すなわち、重畳せしめられた雑音等に
対し、その影響が軽減される。さらにブリッジ磁気検知
素子36a、36bおよび36c、36dは第1の実施
態様と同様の磁気抵抗効果素子が用いられており、外乱
に対してその影響をさらに軽減することが出来る。
極性およびN極性の磁化形成部が交互に連設された磁気
スケールと、当該磁気スケールの4/3l!分の相対変
位に対応して正弦波信号および余弦波信号を比率による
検知信号として導出する幅(Iりで離間されたブリッジ
磁気検知素子からなる一組の検知器、あるいはより大な
る値の信号を導出すべく前記検知器が倍数個配設された
検知信号導出手段から導出される正弦波信号および余弦
波信号をもって前記相対変位を導出する変位検出信号形
成部とで構成され、これにより比較的簡単な構成で且つ
変位を検知する際、検知用接触部材を必要としないため
部材の摩耗を生起することなく、光、振動等の外乱に比
較的有利に作用し、さらに経時的な検知能力の低下が有
効に阻止できる効果を奏する。
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。
示す構成図、 第2図(a)、(b)は第1図に示される変位検出装置
に採用されるブリッジ磁気検知素子の構成および結線を
示す構成図、 第3図ASBは第1図に示される変位検出装置の動作説
明に供され、磁気スケールとブリッジ磁気検知素子との
対応関係および導出される信号波形を示す説明図、 第4図は本発明に係る変位検出装置の第2の実施態様を
示す構成図、 第5図(a)乃至(e)は第4図に示される変位検出装
置の動作説明に供される信号波形図である。 12・・・磁気ヘッド 14・・・移動体16・
・・磁気スケール 20・・・信号処理部22.2
4・・・ブリッジ磁気検知素子26a〜26d・・・磁
気抵抗効果素子(MR素子)26e・・・N極性バイア
ス磁石 26f・・・S極性バイアス磁石 28.30・・・差動増幅器 32・・・位相分割回
路T、 、T、・・・出力端子 S、 、S、・・・検
知信号S、、S、・・・増幅信号 S6、S6・・・パルス列信号 ンb↑ ■14−−−−−− IG
Claims (3)
- (1)磁気スケールと磁気検知素子との間の相対変位を
前記磁気検知素子から検出される信号に基づき導出する
変位検出装置において、同一幅(2/3l)のS極性お
よびN極性の磁化形成部が交互に連設された磁気スケー
ルと、当該磁気スケールと4/3l分の相対変位に対応
して正弦波信号および余弦波信号を導出する磁気抵抗効
果素子がブリッジ回路に形成され且つ幅(l)で離間さ
れた第1および第2の磁気検知素子からなる検知器と、
当該検知器から導出される正弦波信号および余弦波信号
から前記相対変位を示す信号を導出する変位検出信号形
成部とを備えることを特徴とする変位検出装置。 - (2)請求項1記載の変位検出装置において、位置検知
信号形成部は少なくとも1以上の差動増幅器と位相分割
回路を備えることを特徴とする変位検出装置。 - (3)磁気スケールと磁気検知素子との間の相対変位を
前記磁気検知素子から検出される信号に基づき導出する
変位検出装置において、同一幅(2/3l)のS極性お
よびN極性の磁化形成部が交互に連設された磁気スケー
ルと、当該磁気スケールと4/3l分の相対変位に対応
して正弦波信号および余弦波信号を導出する磁気抵抗効
果素子がブリッジ回路に形成され且つ幅(l)で離間さ
れた第1および第2の磁気検知素子からなる一組の検知
器が倍数個配列された検知信号導出手段と、前記検知信
号導出手段から導出される正弦波信号および余弦波信号
から前記相対変位を示す信号を導出する変位検出信号形
成部とを備えることを特徴とする変位検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1014696A JPH0690046B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1014696A JPH0690046B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 変位検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02194316A true JPH02194316A (ja) | 1990-07-31 |
JPH0690046B2 JPH0690046B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=11868352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1014696A Expired - Lifetime JPH0690046B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 変位検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0690046B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017146311A (ja) * | 2017-05-22 | 2017-08-24 | Tdk株式会社 | 磁界発生体および磁気センサ |
CN107621822A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-23 | 杭州为诺智能科技有限公司 | 一种磁条码及其读取方法和磁导航机器人的路径规划方法 |
DE112012005322B4 (de) | 2011-12-20 | 2022-02-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Drehwinkel-Detektiervorrichtung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60104262A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-08 | Sony Corp | 周波数発電器 |
JPS61292503A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Alpine Electron Inc | 回転角度検出装置 |
-
1989
- 1989-01-23 JP JP1014696A patent/JPH0690046B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60104262A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-08 | Sony Corp | 周波数発電器 |
JPS61292503A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Alpine Electron Inc | 回転角度検出装置 |
Cited By (3)
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JP2017146311A (ja) * | 2017-05-22 | 2017-08-24 | Tdk株式会社 | 磁界発生体および磁気センサ |
CN107621822A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-23 | 杭州为诺智能科技有限公司 | 一种磁条码及其读取方法和磁导航机器人的路径规划方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0690046B2 (ja) | 1994-11-14 |
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