JPH04248403A - ホール素子を用いた角度検出装置 - Google Patents
ホール素子を用いた角度検出装置Info
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- JPH04248403A JPH04248403A JP3012147A JP1214791A JPH04248403A JP H04248403 A JPH04248403 A JP H04248403A JP 3012147 A JP3012147 A JP 3012147A JP 1214791 A JP1214791 A JP 1214791A JP H04248403 A JPH04248403 A JP H04248403A
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Landscapes
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- Hall/Mr Elements (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気信号検知の手段と
して、ホール素子を用いた角度検出装置に関する。
して、ホール素子を用いた角度検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりホール素子は磁界測定、電流計
、無接点スイッチ、ホールモーター等に利用されている
。一般的な例として、ホール素子を使用したマグネット
ローターの簡単な構造例を図15に示した。11はN,
S極を交互に4つずつ配したマグネットローターを示し
ている。またホール素子1’は、その磁気検知面1’S
が、ローターの内側に磁極面に平行になるように配置さ
れている。リード端子2’、4’は入力端子であり,こ
の間に入力電圧Vccを印加している。また、3’、5
’は出力端子であり、ローターを回転させることにより
、ホール素子1’に加わる磁界方向が変化し、それに対
応して出力端子3’、5’間に生ずる電位差,すなわち
出力電圧Voが変化する。図16には、図15の構造に
より得られるホール素子の出力特性を示している。ホー
ル素子の上をN,S極が通過する毎に、1周期の正弦波
状の出力信号が得られる。従って、この例では磁極が8
ヶあるので、ローターが1回転するすることにより4周
期の出力波形が得られることがわかる。この出力信号を
利用して、回転速度制御や回転数検出等が行なわれる。
、無接点スイッチ、ホールモーター等に利用されている
。一般的な例として、ホール素子を使用したマグネット
ローターの簡単な構造例を図15に示した。11はN,
S極を交互に4つずつ配したマグネットローターを示し
ている。またホール素子1’は、その磁気検知面1’S
が、ローターの内側に磁極面に平行になるように配置さ
れている。リード端子2’、4’は入力端子であり,こ
の間に入力電圧Vccを印加している。また、3’、5
’は出力端子であり、ローターを回転させることにより
、ホール素子1’に加わる磁界方向が変化し、それに対
応して出力端子3’、5’間に生ずる電位差,すなわち
出力電圧Voが変化する。図16には、図15の構造に
より得られるホール素子の出力特性を示している。ホー
ル素子の上をN,S極が通過する毎に、1周期の正弦波
状の出力信号が得られる。従って、この例では磁極が8
ヶあるので、ローターが1回転するすることにより4周
期の出力波形が得られることがわかる。この出力信号を
利用して、回転速度制御や回転数検出等が行なわれる。
【0003】角度検出装置を構成する際に、動作角度に
対してリニアーな出力が得られることが望ましい。そこ
で、角度検出装置としては半導体磁気抵抗素子を利用し
たものが一般的であり、通常ホール素子は用いられてい
なかった。半導体磁気抵抗素子を用いた角度検出装置は
、その抵抗が磁界強度によって変化する、より具体的に
言えば磁界強度の増加に伴い抵抗値が増すという原理を
利用したものである。この方法では、角度検出の範囲を
変えようとした場合、それに伴って磁石サイズの他に、
素子パターン及びそのサイズも変更しなければならない
。つまり同一の素子では、それに適した範囲での角度検
出しかできず、種々の角度範囲の検出に対応できない。 従って、この方式では素子自体の汎用性が非常に低い。 また、広範囲の角度検出に対応しようとした場合、素子
サイズが非常に大きくなってしまい、その結果として装
置が大がかりなものになるとともに、コスト高になって
しまうという問題点もあった。
対してリニアーな出力が得られることが望ましい。そこ
で、角度検出装置としては半導体磁気抵抗素子を利用し
たものが一般的であり、通常ホール素子は用いられてい
なかった。半導体磁気抵抗素子を用いた角度検出装置は
、その抵抗が磁界強度によって変化する、より具体的に
言えば磁界強度の増加に伴い抵抗値が増すという原理を
利用したものである。この方法では、角度検出の範囲を
変えようとした場合、それに伴って磁石サイズの他に、
素子パターン及びそのサイズも変更しなければならない
。つまり同一の素子では、それに適した範囲での角度検
出しかできず、種々の角度範囲の検出に対応できない。 従って、この方式では素子自体の汎用性が非常に低い。 また、広範囲の角度検出に対応しようとした場合、素子
サイズが非常に大きくなってしまい、その結果として装
置が大がかりなものになるとともに、コスト高になって
しまうという問題点もあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、角度
検出装置の磁気センサーとしてホール素子を使用し、磁
石を含め特殊な配置構成をとることにより、同一の素子
で種々の角度範囲の検出に対応でき、装置サイズの大型
化を招くことなく、精度の高い角度検出を行なうことの
できる角度検出装置を提供することにある。
検出装置の磁気センサーとしてホール素子を使用し、磁
石を含め特殊な配置構成をとることにより、同一の素子
で種々の角度範囲の検出に対応でき、装置サイズの大型
化を招くことなく、精度の高い角度検出を行なうことの
できる角度検出装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検知体の回
転により円弧移動する1つの磁石と、静止部材の取り付
けられたホール素子とを備え、前記磁石の円弧移動によ
り前記ホール素子の磁気検知部に加わる磁界方向が変化
するように構成されていることを特徴としている。
転により円弧移動する1つの磁石と、静止部材の取り付
けられたホール素子とを備え、前記磁石の円弧移動によ
り前記ホール素子の磁気検知部に加わる磁界方向が変化
するように構成されていることを特徴としている。
【0006】
【実施例】以下に図面を参照して本発明を説明する。実
施例1 図1には、本発明の第1の実施例として、台座9に固定
された軸8を支点にして、円弧動作する支持体7および
該支持体に固定された磁石6と、所定位置に配置された
ホール素子1とからなる角度検出装置の斜視図を示した
。このホール素子1は、磁気検知部がInSb薄膜から
なり、磁気集束チップを有していないものである。端子
2,4間に入力電圧Vccを印加し、3,5間から出力
Voを取り出す構成になっている。図2には、図1のA
−A線に沿った断面図を示している。ホール素子1は磁
石6の描く円弧の中心軸上で、かつその磁気検知部1S
が、ギャップ1Gをもって磁石6のb方向のほぼ中央に
配置されている。また、10はホール素子1を保持固定
するホルダーを示しており、台座9に固定されている。 図3は、図1を上部から見た場合の磁石6とホール素子
1との位置関係を示したものである。図3において、1
Rは磁石支持体の支点Oをとした場合の磁石6の旋回半
径を表している。また、θは支点Oとホール素子1の中
心とを結ぶ線と、支点Oとある動作位置にある磁石6あ
るいは支持体7の中心とを結ぶ線とのなす角度を示して
おり、磁石6が円弧の中心位置にあるとき、その角度を
θ=0゜としている。また磁石が、円弧の中心よりも右
サイドに来たときの値を正とし、左サイドの場合を負と
している。磁石6は、その磁極面(NおよびS極)が支
持体の支点Oと磁石6とを結ぶ径方向に対して平行で、
かつ支持体の旋回方向に対してほぼ垂直になるように配
置してある。
施例1 図1には、本発明の第1の実施例として、台座9に固定
された軸8を支点にして、円弧動作する支持体7および
該支持体に固定された磁石6と、所定位置に配置された
ホール素子1とからなる角度検出装置の斜視図を示した
。このホール素子1は、磁気検知部がInSb薄膜から
なり、磁気集束チップを有していないものである。端子
2,4間に入力電圧Vccを印加し、3,5間から出力
Voを取り出す構成になっている。図2には、図1のA
−A線に沿った断面図を示している。ホール素子1は磁
石6の描く円弧の中心軸上で、かつその磁気検知部1S
が、ギャップ1Gをもって磁石6のb方向のほぼ中央に
配置されている。また、10はホール素子1を保持固定
するホルダーを示しており、台座9に固定されている。 図3は、図1を上部から見た場合の磁石6とホール素子
1との位置関係を示したものである。図3において、1
Rは磁石支持体の支点Oをとした場合の磁石6の旋回半
径を表している。また、θは支点Oとホール素子1の中
心とを結ぶ線と、支点Oとある動作位置にある磁石6あ
るいは支持体7の中心とを結ぶ線とのなす角度を示して
おり、磁石6が円弧の中心位置にあるとき、その角度を
θ=0゜としている。また磁石が、円弧の中心よりも右
サイドに来たときの値を正とし、左サイドの場合を負と
している。磁石6は、その磁極面(NおよびS極)が支
持体の支点Oと磁石6とを結ぶ径方向に対して平行で、
かつ支持体の旋回方向に対してほぼ垂直になるように配
置してある。
【0007】図4には、図1のごとく構成された角度検
出装置から得られるホール素子1の出力特性を示した。 この特性は、ホール素子1の入力端子にVcc=1Vを
印加し、磁石6とホール素子1とのギャップを1G=0
.5mm、磁石6の動作半径を1R=10mmとしたと
き得られる出力特性である。また磁石6としては、フェ
ライト系の異方性材料で、サイズ(a,b,c)=(3
,4,2)mmのものを用いており、着磁はa方向であ
る。
出装置から得られるホール素子1の出力特性を示した。 この特性は、ホール素子1の入力端子にVcc=1Vを
印加し、磁石6とホール素子1とのギャップを1G=0
.5mm、磁石6の動作半径を1R=10mmとしたと
き得られる出力特性である。また磁石6としては、フェ
ライト系の異方性材料で、サイズ(a,b,c)=(3
,4,2)mmのものを用いており、着磁はa方向であ
る。
【0008】ホール素子の磁気検知特性には指向性があ
り、磁気検知面に垂直な磁界あるいは垂直磁界成分しか
検知せず、その面に平行な磁界を加えても出力Voの変
化がない。θ=0゜のときホール素子1の磁気検知部に
は、その面と平行な磁界しか加わっていないので、その
ときの出力の変位ΔVoを0mVとする。磁石が動作す
ることにより、磁石とホール素子との角度θが変化し、
ホール素子1の磁気検知部に加わる磁界方向が変化する
。従って、磁気検知面に対して垂直な磁界成分が発生す
るので、ΔVoの値が変化するようになる。図4からわ
かるように、本実施例では+9゜に於いて出力が最大値
を示し、−9゜に於いて最小値を示している。また、概
ね±5゜の範囲で、動作角度に対しほぼリニアな出力特
性が得られているので、この角度範囲において精度の高
い角度検出を行う事が可能となる。 本実施例に於い
て、支持体7の形状は板状となっているが、磁石を支持
できる構造になっていれば特にその形状に限定はなく、
棒状あるいはその他任意の形状で良く、たとえば円形で
あってもなんら支障はない。また支持体7の材料として
は、磁石を使用した装置なので非磁性のものが好ましい
。
り、磁気検知面に垂直な磁界あるいは垂直磁界成分しか
検知せず、その面に平行な磁界を加えても出力Voの変
化がない。θ=0゜のときホール素子1の磁気検知部に
は、その面と平行な磁界しか加わっていないので、その
ときの出力の変位ΔVoを0mVとする。磁石が動作す
ることにより、磁石とホール素子との角度θが変化し、
ホール素子1の磁気検知部に加わる磁界方向が変化する
。従って、磁気検知面に対して垂直な磁界成分が発生す
るので、ΔVoの値が変化するようになる。図4からわ
かるように、本実施例では+9゜に於いて出力が最大値
を示し、−9゜に於いて最小値を示している。また、概
ね±5゜の範囲で、動作角度に対しほぼリニアな出力特
性が得られているので、この角度範囲において精度の高
い角度検出を行う事が可能となる。 本実施例に於い
て、支持体7の形状は板状となっているが、磁石を支持
できる構造になっていれば特にその形状に限定はなく、
棒状あるいはその他任意の形状で良く、たとえば円形で
あってもなんら支障はない。また支持体7の材料として
は、磁石を使用した装置なので非磁性のものが好ましい
。
【0009】使用する磁石6の材料として、本実施例で
はフェライト系の異方性材料のものを使用しているが、
所定の動作範囲において必要な出力が得られれば、その
材料に特に限定はない。たとえば等方性のフェライト磁
石,希土類系磁石でもよい。また、本実施例ではセンサ
ー部がInSb薄膜からなる磁気集束チップのないホー
ル素子を使用しているが、出力値としてはフェライトで
サンドイッチした磁気増幅タイプの素子の方が大きな値
を得られる。また、必要な出力が得られれば、InAs
,GaAs等の素材からなるホール素子も同等に使用さ
れる。
はフェライト系の異方性材料のものを使用しているが、
所定の動作範囲において必要な出力が得られれば、その
材料に特に限定はない。たとえば等方性のフェライト磁
石,希土類系磁石でもよい。また、本実施例ではセンサ
ー部がInSb薄膜からなる磁気集束チップのないホー
ル素子を使用しているが、出力値としてはフェライトで
サンドイッチした磁気増幅タイプの素子の方が大きな値
を得られる。また、必要な出力が得られれば、InAs
,GaAs等の素材からなるホール素子も同等に使用さ
れる。
【0010】実施例2
図5には、第2の実施例として、磁気検知部構造のみ異
なるホール素子を用いて、磁石やホール素子との配置関
係が実施例1と全く同様な構造の角度検出装置を構成し
た場合のホール素子の出力特性を示した。入力電圧,使
用した磁石材料・外形等も実施例1と全く同様である。
なるホール素子を用いて、磁石やホール素子との配置関
係が実施例1と全く同様な構造の角度検出装置を構成し
た場合のホール素子の出力特性を示した。入力電圧,使
用した磁石材料・外形等も実施例1と全く同様である。
【0011】本実施例で使用したホール素子は、磁気検
知部が軟磁性のフェライトでサンドイッチされたInS
b薄膜からなるものであり、磁気増幅タイプのホール素
子である。図5において、実線が本実施例に於ける動特
性を示す出力曲線であり、点線は実施例1に於ける出力
曲線である。本実施例のように磁気増幅タイプのホール
素子を用いれば、同じ動作角度範囲において、実施例1
のような磁気増幅構造でないホール素子を用いた場合に
比べ、単位角度あたりの出力電圧ΔVoを格段に大きく
得る事ができる。
知部が軟磁性のフェライトでサンドイッチされたInS
b薄膜からなるものであり、磁気増幅タイプのホール素
子である。図5において、実線が本実施例に於ける動特
性を示す出力曲線であり、点線は実施例1に於ける出力
曲線である。本実施例のように磁気増幅タイプのホール
素子を用いれば、同じ動作角度範囲において、実施例1
のような磁気増幅構造でないホール素子を用いた場合に
比べ、単位角度あたりの出力電圧ΔVoを格段に大きく
得る事ができる。
【0012】実施例3
図6は、本発明の第3の実施例の角度検出装置を示して
おり、先の実施例と比較して大きな磁石6’を使用し、
ホール素子を先の例と同様に磁石の描く円弧の内側に配
置した角度検出装置の斜視図である。なお、ここで使用
しているホール素子101は、磁気特性としては実施例
2と同様、磁気検知部をフェライトでサンドイッチした
磁気増幅タイプのものであるが、モールド外形構造は、
先の2例と異なり、ホルダー一体構造のものであり、素
子を基板に直接固定することができる。
おり、先の実施例と比較して大きな磁石6’を使用し、
ホール素子を先の例と同様に磁石の描く円弧の内側に配
置した角度検出装置の斜視図である。なお、ここで使用
しているホール素子101は、磁気特性としては実施例
2と同様、磁気検知部をフェライトでサンドイッチした
磁気増幅タイプのものであるが、モールド外形構造は、
先の2例と異なり、ホルダー一体構造のものであり、素
子を基板に直接固定することができる。
【0013】図7は、図6のA−A線に沿った断面図を
示している。ホール素子101は、実施例1と同様、磁
石6’の描く円弧の中心軸上で、かつセンサー部101
Sが、磁石6’に対してギャップ101Gをもって、b
’方向のほぼ中央部にくるように配され、台座9に固定
されている。図8は、図6を上部から見た場合の磁石と
ホール素子との位置関係を示したものである。旋回半径
101Rや磁石と素子とのなす角度θのとりかたは実施
例1と同様である。また、磁石6’の磁極面方向につい
ても、実施例1と同様の考え方である。
示している。ホール素子101は、実施例1と同様、磁
石6’の描く円弧の中心軸上で、かつセンサー部101
Sが、磁石6’に対してギャップ101Gをもって、b
’方向のほぼ中央部にくるように配され、台座9に固定
されている。図8は、図6を上部から見た場合の磁石と
ホール素子との位置関係を示したものである。旋回半径
101Rや磁石と素子とのなす角度θのとりかたは実施
例1と同様である。また、磁石6’の磁極面方向につい
ても、実施例1と同様の考え方である。
【0014】図9には、図6に示されたような角度検出
装置での出力特性を示した。実施例1と同様、入力電圧
Vccは1Vとしている。この例の場合、磁石6’とホ
ール素子101とのギャップは101G=2.0mmと
しており、磁石6’の動作半径は101R=10mmと
している。また磁石6’は、フェライト系の異方性材料
のもので、サイズ(a’,b’,c’)=(10,15
,8)mmのものを用いている。着磁方向は、a’方向
である。
装置での出力特性を示した。実施例1と同様、入力電圧
Vccは1Vとしている。この例の場合、磁石6’とホ
ール素子101とのギャップは101G=2.0mmと
しており、磁石6’の動作半径は101R=10mmと
している。また磁石6’は、フェライト系の異方性材料
のもので、サイズ(a’,b’,c’)=(10,15
,8)mmのものを用いている。着磁方向は、a’方向
である。
【0015】図9の出力曲線からもわかるように、本実
施例では+27゜に於いて最大値、−27゜に於いて最
小値、また±15゜の範囲でほぼリニアな出力特性が得
られている。本実施例の場合、磁石の旋回半径が同一で
あるにもかかわらず、実施例1あるいは2に比べて角度
検出範囲が広くなっていることがわかる。この理由は、
磁石サイズが実施例1と異なり,それに伴い磁界分布も
変わることによる。このように、磁石サイズを変えるだ
けで、角度検出範囲を任意に変化させることができる。
施例では+27゜に於いて最大値、−27゜に於いて最
小値、また±15゜の範囲でほぼリニアな出力特性が得
られている。本実施例の場合、磁石の旋回半径が同一で
あるにもかかわらず、実施例1あるいは2に比べて角度
検出範囲が広くなっていることがわかる。この理由は、
磁石サイズが実施例1と異なり,それに伴い磁界分布も
変わることによる。このように、磁石サイズを変えるだ
けで、角度検出範囲を任意に変化させることができる。
【0016】実施例4
図10は、本発明の第4の実施例角度検出装置の主要構
成部を上部から見たものである。この角度検出装置の場
合、ホール素子102が磁石6の描く円弧の外側に配置
されている。本実施例に於いても実施例1と同様、磁極
面(NおよびS極)は軸の中心Oと磁石6とを結ぶ径方
向に対して平行かつ、支持体の旋回方向に対してほぼ垂
直になるように配置してある。
成部を上部から見たものである。この角度検出装置の場
合、ホール素子102が磁石6の描く円弧の外側に配置
されている。本実施例に於いても実施例1と同様、磁極
面(NおよびS極)は軸の中心Oと磁石6とを結ぶ径方
向に対して平行かつ、支持体の旋回方向に対してほぼ垂
直になるように配置してある。
【0017】使用したホール素子102は、実施例2と
同様、磁気増幅タイプのものであり、102Sは磁気検
知部である。また入力電圧,使用した磁石材料・外形等
に関しては、実施例1および2と全く同様である。磁石
の旋回半径102Rは、実施例1とは異なり、回転軸O
と磁石6の外側面の中心部との間隔を示している。10
2Gは、磁石6が円弧中心部にきたときの磁石6とホー
ル素子102とのギャップを示している。
同様、磁気増幅タイプのものであり、102Sは磁気検
知部である。また入力電圧,使用した磁石材料・外形等
に関しては、実施例1および2と全く同様である。磁石
の旋回半径102Rは、実施例1とは異なり、回転軸O
と磁石6の外側面の中心部との間隔を示している。10
2Gは、磁石6が円弧中心部にきたときの磁石6とホー
ル素子102とのギャップを示している。
【0018】図11は、ホール素子102の入力端子に
Vcc=1Vを印加し、磁石6とホール素子102との
ギャップを102G=1.0mmとし、磁石6の動作半
径を102R=10mmとしたときのホール素子102
の出力特性を示している。この出力特性は、図5で示さ
れている実施例2の出力特性とほぼ同一の特性となって
いる。従って、角度検出装置を設計する際に、ホール素
子を磁石の旋回円弧の内側に配置できない場合でも、素
子を外側に配置することにより同等の角度検出能力を得
ることができる。
Vcc=1Vを印加し、磁石6とホール素子102との
ギャップを102G=1.0mmとし、磁石6の動作半
径を102R=10mmとしたときのホール素子102
の出力特性を示している。この出力特性は、図5で示さ
れている実施例2の出力特性とほぼ同一の特性となって
いる。従って、角度検出装置を設計する際に、ホール素
子を磁石の旋回円弧の内側に配置できない場合でも、素
子を外側に配置することにより同等の角度検出能力を得
ることができる。
【0019】実施例5
図12には、本発明の第5の実施例として、ホール素子
103を磁石6の描く円弧の直下に配置した角度検出装
置の斜視図を示した。また、図13は図12のAーAに
沿った断面図を示している。この例の場合も、使用した
ホール素子103は実施例2と同様、磁気増幅タイプの
ものである。また入力電圧,使用した磁石材料・外形等
に関しても、実施例1や2と全く同様である。本実施例
の場合、ホール素子103は磁石6の描く円弧の中心軸
上かつ磁石6の直下で、さらにその磁気検知部が、被検
知体の旋回面に平行に配置されている。
103を磁石6の描く円弧の直下に配置した角度検出装
置の斜視図を示した。また、図13は図12のAーAに
沿った断面図を示している。この例の場合も、使用した
ホール素子103は実施例2と同様、磁気増幅タイプの
ものである。また入力電圧,使用した磁石材料・外形等
に関しても、実施例1や2と全く同様である。本実施例
の場合、ホール素子103は磁石6の描く円弧の中心軸
上かつ磁石6の直下で、さらにその磁気検知部が、被検
知体の旋回面に平行に配置されている。
【0020】磁石の旋回半径103Rは、回転軸Oと磁
石6のb方向の中心部との間隔を示しており、103G
は磁石6が円弧中心部にきたときの磁石とホール素子と
のギャップを示している。図14は、ホール素子103
の入力端子にVcc=1Vを印加し、磁石6とホール素
子103とのギャップを103G=0.5mmとし、磁
石6の動作半径を103R=10mmとしたときのホー
ル素子103の出力特性を示している。
石6のb方向の中心部との間隔を示しており、103G
は磁石6が円弧中心部にきたときの磁石とホール素子と
のギャップを示している。図14は、ホール素子103
の入力端子にVcc=1Vを印加し、磁石6とホール素
子103とのギャップを103G=0.5mmとし、磁
石6の動作半径を103R=10mmとしたときのホー
ル素子103の出力特性を示している。
【0021】この出力特性は、図5で示されている実施
例2の特性とほぼ同一である。従って、ホール素子を磁
石の描く円弧の直下に配置することによっても先の例と
同等の角度検出能力を得ることができる。またこの際に
、ホール素子が磁石の描く直下ではなく、直上であって
も同等の出力が得られることが容易に推察できる。
例2の特性とほぼ同一である。従って、ホール素子を磁
石の描く円弧の直下に配置することによっても先の例と
同等の角度検出能力を得ることができる。またこの際に
、ホール素子が磁石の描く直下ではなく、直上であって
も同等の出力が得られることが容易に推察できる。
【0022】このように、角度検出装置の設計の際に、
ホール素子を磁石の描く円弧の直上または直下に配する
ことでも角度検出を行うことができる。
ホール素子を磁石の描く円弧の直上または直下に配する
ことでも角度検出を行うことができる。
【0023】
【発明の効果】従来の半導体磁気抵抗素子をセンサーと
して利用した角度検出装置では、検出角度範囲の設定を
変えるごとに磁石のみならず素子をも設計しなおす必要
があり、センサーの汎用性が乏しかった。また検出角度
を大きくとるほど素子サイズも大きくなってしまい、装
置自体も大きくなってしまう。
して利用した角度検出装置では、検出角度範囲の設定を
変えるごとに磁石のみならず素子をも設計しなおす必要
があり、センサーの汎用性が乏しかった。また検出角度
を大きくとるほど素子サイズも大きくなってしまい、装
置自体も大きくなってしまう。
【0024】本発明によれば、ホール素子を角度検出装
置のセンサーとして利用することにより、磁石との組み
合わせを変えるだけで、同一のホール素子にて角度検出
範囲を自由に設定できる。また汎用性の高いホール素子
を用いているので、装置コストの低減を図ることができ
る。またさらに、広い範囲の角度検出を行う場合でも素
子を大きくする必要がないので、従来よりも角度検出装
置の小型化が可能である。
置のセンサーとして利用することにより、磁石との組み
合わせを変えるだけで、同一のホール素子にて角度検出
範囲を自由に設定できる。また汎用性の高いホール素子
を用いているので、装置コストの低減を図ることができ
る。またさらに、広い範囲の角度検出を行う場合でも素
子を大きくする必要がないので、従来よりも角度検出装
置の小型化が可能である。
【図1】本発明の第1の実施例角度検出装置を示す斜視
図。
図。
【図2】図1のA−A線に沿った断面図。
【図3】図1を上面から見た場合のホール素子と磁石と
の位置関係を示す配置図。
の位置関係を示す配置図。
【図4】本発明の第1の実施例により角度検出した場合
の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
【図5】本発明の第2の実施例により角度検出した場合
の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
【図6】本発明の第3の実施例角度検出装置を示す斜視
図。
図。
【図7】図6のA−A線に沿った断面図。
【図8】図6を上面から見た場合のホール素子と磁石と
の位置関係を示す配置図。
の位置関係を示す配置図。
【図9】本発明の第3の実施例により角度検出した場合
の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
【図10】本発明の第4の実施例角度検出装置を上面か
らみた場合のホール素子と磁石との位置関係を示す配置
図。
らみた場合のホール素子と磁石との位置関係を示す配置
図。
【図11】本発明の第4の実施例により角度検出した場
合の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
合の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
【図12】本発明の第5の実施例角度検出装置を示す斜
視図。
視図。
【図13】図12のA−A線に沿った断面図。
【図14】本発明の第5の実施例により角度検出した場
合の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
合の回転角度と出力との関係を示す出力特性図。
【図15】マグネットローターの位置検出にホール素子
を適用した場合のホール素子の一般的な使用例を示す斜
視図。
を適用した場合のホール素子の一般的な使用例を示す斜
視図。
【図16】図15のホール素子の出力特性図。
1、1’、101〜103…ホール素子2〜5……
……端子電極 6、6’………磁石 7………………磁石支持体 8………………軸 9………………台座 10……………ホール素子固定ホルダー11……………
マグネットローター
……端子電極 6、6’………磁石 7………………磁石支持体 8………………軸 9………………台座 10……………ホール素子固定ホルダー11……………
マグネットローター
Claims (3)
- 【請求項1】 被検知体の回転により旋回し円弧移動
する一つの磁石と、静止部材に取り付けられたホール素
子とを備え、前記磁石の円弧移動より前記ホール素子の
磁気検知面に加わる磁界の垂直成分が変化するよう構成
されている角度検出装置。 - 【請求項2】 前記磁石が、被検知体への取付部を支
点として、被検知体の回転により旋回される支持体に固
定され、かつその磁極面が支持体の旋回方向と垂直にな
るように配置し、前記ホール素子を、前記磁石によって
描かれる円弧の中心軸上で、かつその磁気検知面を該中
心軸上に対して垂直に配置したことを特徴とする請求項
1の角度検出装置。 - 【請求項3】 前記磁石が、被検知体への取付部を支
点として、被検知体の回転により旋回される支持体に固
定され、かつその磁極面が支持体の旋回方向と垂直にな
るように配置し、前記ホール素子を、前記磁石によって
描かれる円弧の中心軸上かつ円弧直下で、さらにその磁
気検知面が、前記被検知体の旋回面に平行に配置したこ
とを特徴とする請求項1の角度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3012147A JPH04248403A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | ホール素子を用いた角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3012147A JPH04248403A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | ホール素子を用いた角度検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04248403A true JPH04248403A (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=11797380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3012147A Pending JPH04248403A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | ホール素子を用いた角度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04248403A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000063650A1 (de) * | 1999-04-21 | 2000-10-26 | Robert Bosch Gmbh | Messvorrichtung zur berührungslosen erfassung eines drehwinkels |
WO2001063212A1 (de) * | 2000-02-24 | 2001-08-30 | Robert Bosch Gmbh | Messvorrichtung zur berührungslosen erfassung eines drehwinkels |
WO2009050441A2 (en) | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Pii Limited | Pipeline geometry sensor |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3012147A patent/JPH04248403A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000063650A1 (de) * | 1999-04-21 | 2000-10-26 | Robert Bosch Gmbh | Messvorrichtung zur berührungslosen erfassung eines drehwinkels |
JP2002542473A (ja) * | 1999-04-21 | 2002-12-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 回転角を無接触方式で検出するための測定装置 |
US6534971B1 (en) | 1999-04-21 | 2003-03-18 | Robert Bosch Gmbh | Measurement device for the non-contact detection of an angle of rotation |
WO2001063212A1 (de) * | 2000-02-24 | 2001-08-30 | Robert Bosch Gmbh | Messvorrichtung zur berührungslosen erfassung eines drehwinkels |
US7042209B2 (en) * | 2000-02-24 | 2006-05-09 | Robert Bosch Gmbh | Measuring device for detecting a rotation angle in a contactless manner |
WO2009050441A2 (en) | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Pii Limited | Pipeline geometry sensor |
WO2009050441A3 (en) * | 2007-10-18 | 2009-06-11 | Pii Ltd | Pipeline geometry sensor |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991005 |