JPH08271206A - 位置センサ及び位置検出装置 - Google Patents
位置センサ及び位置検出装置Info
- Publication number
- JPH08271206A JPH08271206A JP7075363A JP7536395A JPH08271206A JP H08271206 A JPH08271206 A JP H08271206A JP 7075363 A JP7075363 A JP 7075363A JP 7536395 A JP7536395 A JP 7536395A JP H08271206 A JPH08271206 A JP H08271206A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- poles
- members
- magnetic poles
- respect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で低価格な位置センサを提供することを
目的とする。 【構成】 隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁極
Ｎ、Ｓが等間隔に複数配設され、該磁極Ｎ、Ｓの配設方
向が互いに平行で該磁極Ｎ、Ｓの磁極間隔λ1、λ2が互
いに異なる第１、第２の磁性部材１、２と、上記磁極
Ｎ、Ｓの配設方向をスライド方向Ｘとして上記第１、第
２の磁性部材１、２と相対移動可能に該第１、第２の磁
性部材１、２に各々対向配設され、該スライド方向Ｘに
直交する方向から傾いた方向Ｌに該スライド方向Ｘに対
し上記第１、第２の磁性部材１、２の磁極間を等分割す
る間隔毎に設けられた複数のＭＲ素子４、５、６、７で
該第１、第２の磁性部材１、２の各磁極Ｎ、Ｓ間に生じ
る磁束の変化量を検出する第１、第２の検出器１１、１
２が一体に設けられる磁気ヘッド３とを備える。
目的とする。 【構成】 隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁極
Ｎ、Ｓが等間隔に複数配設され、該磁極Ｎ、Ｓの配設方
向が互いに平行で該磁極Ｎ、Ｓの磁極間隔λ1、λ2が互
いに異なる第１、第２の磁性部材１、２と、上記磁極
Ｎ、Ｓの配設方向をスライド方向Ｘとして上記第１、第
２の磁性部材１、２と相対移動可能に該第１、第２の磁
性部材１、２に各々対向配設され、該スライド方向Ｘに
直交する方向から傾いた方向Ｌに該スライド方向Ｘに対
し上記第１、第２の磁性部材１、２の磁極間を等分割す
る間隔毎に設けられた複数のＭＲ素子４、５、６、７で
該第１、第２の磁性部材１、２の各磁極Ｎ、Ｓ間に生じ
る磁束の変化量を検出する第１、第２の検出器１１、１
２が一体に設けられる磁気ヘッド３とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位置センサ及び位置検出
装置に関し、特に磁束の変化量を検出する位置センサ及
びこの位置センサを用いて位置を検出する位置検出装置
に関する。
装置に関し、特に磁束の変化量を検出する位置センサ及
びこの位置センサを用いて位置を検出する位置検出装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、工作機械のスライダ部のスライ
ド位置や移動体の移動位置等の対象物の位置を検出する
位置センサ３０として、図３に示すように互いにスライ
ド方向Ｘに相対移動するように対向配設され、互いに該
スライド方向Ｘに平行に配設されＮ極とＳ極が交互に等
間隔に複数個形成された第１、第２の磁性部材３１、３
２と、該第１、第２の磁性部材３１、３２の該スライド
方向Ｘの磁束変化を検出する磁気ヘッド３５とを備えた
ものが知られている。
ド位置や移動体の移動位置等の対象物の位置を検出する
位置センサ３０として、図３に示すように互いにスライ
ド方向Ｘに相対移動するように対向配設され、互いに該
スライド方向Ｘに平行に配設されＮ極とＳ極が交互に等
間隔に複数個形成された第１、第２の磁性部材３１、３
２と、該第１、第２の磁性部材３１、３２の該スライド
方向Ｘの磁束変化を検出する磁気ヘッド３５とを備えた
ものが知られている。
【０００３】上記第１、第２の磁性部材３１、３２は、
隣接するＮ極間及びＳ極間の間隔がλ1、λ2で、隣接す
るＮ極とＳ極の磁極間がλ1／２、λ2／２で着磁されて
形成される。
隣接するＮ極間及びＳ極間の間隔がλ1、λ2で、隣接す
るＮ極とＳ極の磁極間がλ1／２、λ2／２で着磁されて
形成される。
【０００４】上記磁気ヘッド３５は、第１、第２の磁性
部材３１、３２に対向配置されフェライト等の磁性体で
形成される第１、第２の磁気コア３３、３４が配設され
る。該第１、第２の磁気コア３３、３４は、略リング形
状で第１、第２の磁性部材３１、３２のスライド方向Ｘ
に対する磁束に鎖交する第１、第２のギャップＧ１、Ｇ
２が形成される。この第１、第２の磁気コア３３、３４
には、巻回部Ｈ１、Ｈ２に巻回されて互いに並列に接続
される励磁コイル３６が設けられる。また、第１の磁気
コア３３の巻回部Ｍ１には出力コイル３７が巻回され、
第２の磁気コア３４の巻回部Ｍ２には出力コイル３８が
巻回される。
部材３１、３２に対向配置されフェライト等の磁性体で
形成される第１、第２の磁気コア３３、３４が配設され
る。該第１、第２の磁気コア３３、３４は、略リング形
状で第１、第２の磁性部材３１、３２のスライド方向Ｘ
に対する磁束に鎖交する第１、第２のギャップＧ１、Ｇ
２が形成される。この第１、第２の磁気コア３３、３４
には、巻回部Ｈ１、Ｈ２に巻回されて互いに並列に接続
される励磁コイル３６が設けられる。また、第１の磁気
コア３３の巻回部Ｍ１には出力コイル３７が巻回され、
第２の磁気コア３４の巻回部Ｍ２には出力コイル３８が
巻回される。
【０００５】以上の構成による位置センサ３０は、磁気
ヘッド３５の励磁コイル３６にｓｉｎ（ωｔ）の励磁信
号を供給した際に、該磁気ヘッド３５の出力コイル３
７、３８では、スライド方向Ｘにおける位置ｘに対して
下記（１１）式、（１２）式の出力信号Ｙ１、Ｙ２が得
られる。
ヘッド３５の励磁コイル３６にｓｉｎ（ωｔ）の励磁信
号を供給した際に、該磁気ヘッド３５の出力コイル３
７、３８では、スライド方向Ｘにおける位置ｘに対して
下記（１１）式、（１２）式の出力信号Ｙ１、Ｙ２が得
られる。
【０００６】 Ｙ１＝ ｓｉｎ（ωｔ＋２πｘ／λ1） （１１）式 Ｙ２＝ ｓｉｎ（ωｔ＋２πｘ／λ2） （１２）式 上記出力信号Ｙ１、Ｙ２の減算値Ｙ１−Ｙ２は、下記
（１３）式となり、この減算値Ｙ１−Ｙ２を復調するこ
とにより｛１／（１／λ1−１／λ2）｝の項を取り出す
ことが可能である。
（１３）式となり、この減算値Ｙ１−Ｙ２を復調するこ
とにより｛１／（１／λ1−１／λ2）｝の項を取り出す
ことが可能である。
【０００７】 Ｙ１−Ｙ２＝ ２ｃｏｓ・１／２｛２ωｔ＋２πｘ・（１／λ1＋１／λ2）｝ ・ｓｉｎ１／２｛２πｘ・（１／λ1−１／λ2）｝ （１３）式 以上のように位置センサ３０では、励磁信号ｓｉｎ（ω
ｔ）が、２πｘ／λ1、２πｘ／λ2の位相変調が行われ
て１／λ1、１／λ2の最小公倍数｛１／（１／λ1−１
／λ2）｝を測定範囲として、該測定範囲で減算値Ｙ１
−Ｙ２がスライド方向Ｘの位置ｘに一対一に対応して、
位置ｘの検出が可能である。このように、磁気ヘッド３
５は、該励磁信号により出力コイル３７、３８の出力信
号を位相変調する磁気変調型素子として機能する。この
磁気ヘッド３５を対象物に一体に設けることにより、該
対象物の位置を広い測定範囲で正確に検出することが可
能である。
ｔ）が、２πｘ／λ1、２πｘ／λ2の位相変調が行われ
て１／λ1、１／λ2の最小公倍数｛１／（１／λ1−１
／λ2）｝を測定範囲として、該測定範囲で減算値Ｙ１
−Ｙ２がスライド方向Ｘの位置ｘに一対一に対応して、
位置ｘの検出が可能である。このように、磁気ヘッド３
５は、該励磁信号により出力コイル３７、３８の出力信
号を位相変調する磁気変調型素子として機能する。この
磁気ヘッド３５を対象物に一体に設けることにより、該
対象物の位置を広い測定範囲で正確に検出することが可
能である。
【０００８】上記対象物の位置の検出は、上記位置セン
サ３０と、該位置センサ３０で検出された出力信号Ｙ
１、Ｙ２の減算処理によりＹ１−Ｙ２を出力する減算回
路４２と、該Ｙ１−Ｙ２から｛１／（１／λ1−１／
λ2）｝の項の復調処理を行う復調回路４３とが設けら
れる位置検出装置で行う。
サ３０と、該位置センサ３０で検出された出力信号Ｙ
１、Ｙ２の減算処理によりＹ１−Ｙ２を出力する減算回
路４２と、該Ｙ１−Ｙ２から｛１／（１／λ1−１／
λ2）｝の項の復調処理を行う復調回路４３とが設けら
れる位置検出装置で行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記位置検
出装置の減算回路４２の減算処理及び上記復調回路４３
の復調処理は複雑であり、該減算回路４２及び該復調回
路４３の構成が複雑となる。このため、該位置検出装置
が高価になるという問題点を生じていた。また、該位置
検出装置の小型化が困難になるという問題点を生じてい
た。
出装置の減算回路４２の減算処理及び上記復調回路４３
の復調処理は複雑であり、該減算回路４２及び該復調回
路４３の構成が複雑となる。このため、該位置検出装置
が高価になるという問題点を生じていた。また、該位置
検出装置の小型化が困難になるという問題点を生じてい
た。
【００１０】また、上記位置検出装置では、磁気ヘッド
３５の出力コイル３７、３８の出力信号を位相変調する
ために、励磁コイル３６に励磁信号を供給する必要が有
り、励磁信号の発振器４１を必要とし、該位置検出装置
が高価になるという問題点を生じていた。また、該位置
検出装置の小型化が困難になるという問題点を生じてい
た。
３５の出力コイル３７、３８の出力信号を位相変調する
ために、励磁コイル３６に励磁信号を供給する必要が有
り、励磁信号の発振器４１を必要とし、該位置検出装置
が高価になるという問題点を生じていた。また、該位置
検出装置の小型化が困難になるという問題点を生じてい
た。
【００１１】また、上記磁気ヘッド３５の第１、第２の
コア３３、３４は、励磁コイル３６及び出力コイル３
７、３８を巻回する領域を巻回部に確保する必要があ
る。このため、磁気ヘッド３５の小型化は励磁コイル３
６及び出力コイル３７、３８の巻回数や径に依存する該
巻回部の大きさに制限されて、位置センサ３０の小型化
を困難にするという問題点を生じている。
コア３３、３４は、励磁コイル３６及び出力コイル３
７、３８を巻回する領域を巻回部に確保する必要があ
る。このため、磁気ヘッド３５の小型化は励磁コイル３
６及び出力コイル３７、３８の巻回数や径に依存する該
巻回部の大きさに制限されて、位置センサ３０の小型化
を困難にするという問題点を生じている。
【００１２】本発明は、以上のような問題点に鑑み、小
型で低価格な位置センサ及び小型で低価格な位置検出装
置を提供することを目的とする。
型で低価格な位置センサ及び小型で低価格な位置検出装
置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成した本発
明に係る位置センサは、隣接し合う位置で互いに異なる
極性の磁極が等間隔に複数配設され、該磁極の配設方向
が互いに平行で該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、
第２の磁性部材と、上記磁極の配設方向をスライド方向
として上記第１、第２の磁性部材と相対移動可能に該第
１、第２の磁性部材に各々対向配設され、該スライド方
向に直交する方向から傾いた方向に該スライド方向に対
し上記第１、第２の磁性部材の磁極間隔を等分割する間
隔毎に設けられた複数の磁気抵抗効果素子で該第１、第
２の磁性部材の各磁極間に生じる磁束の変化量を検出す
る第１、第２の検出器が一体に設けられる磁気ヘッドと
を備える。
明に係る位置センサは、隣接し合う位置で互いに異なる
極性の磁極が等間隔に複数配設され、該磁極の配設方向
が互いに平行で該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、
第２の磁性部材と、上記磁極の配設方向をスライド方向
として上記第１、第２の磁性部材と相対移動可能に該第
１、第２の磁性部材に各々対向配設され、該スライド方
向に直交する方向から傾いた方向に該スライド方向に対
し上記第１、第２の磁性部材の磁極間隔を等分割する間
隔毎に設けられた複数の磁気抵抗効果素子で該第１、第
２の磁性部材の各磁極間に生じる磁束の変化量を検出す
る第１、第２の検出器が一体に設けられる磁気ヘッドと
を備える。
【００１４】上記目的を達成した本発明に係る位置検出
装置は、隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁極が等
間隔に複数配設され、該磁極の配設方向が互いに平行で
該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、第２の磁性部材
と、上記磁極の配設方向をスライド方向として上記第
１、第２の磁性部材と相対移動可能に該第１、第２の磁
性部材に各々対向配設され、該スライド方向に直交する
方向から傾いた方向に該スライド方向に対し上記第１、
第２の磁性部材の磁極間隔を等分割する間隔毎に設けら
れた複数の磁気抵抗効果素子で該第１、第２の磁性部材
の各磁極間に生じる磁束の変化量を検出する第１、第２
の検出器が一体に設けられる磁気ヘッドと、上記磁気ヘ
ッドの第１、第２の検出器で検出された出力信号に基づ
いて上記スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演
算する演算手段とを備える。
装置は、隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁極が等
間隔に複数配設され、該磁極の配設方向が互いに平行で
該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、第２の磁性部材
と、上記磁極の配設方向をスライド方向として上記第
１、第２の磁性部材と相対移動可能に該第１、第２の磁
性部材に各々対向配設され、該スライド方向に直交する
方向から傾いた方向に該スライド方向に対し上記第１、
第２の磁性部材の磁極間隔を等分割する間隔毎に設けら
れた複数の磁気抵抗効果素子で該第１、第２の磁性部材
の各磁極間に生じる磁束の変化量を検出する第１、第２
の検出器が一体に設けられる磁気ヘッドと、上記磁気ヘ
ッドの第１、第２の検出器で検出された出力信号に基づ
いて上記スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演
算する演算手段とを備える。
【００１５】
【作用】以上の構成を備える本発明に係る位置センサに
よれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子が一直線上に等
間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設けられ
た磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極が形成
された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束の変
化量を検出する。
よれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子が一直線上に等
間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設けられ
た磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極が形成
された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束の変
化量を検出する。
【００１６】以上の構成を備える本発明に係る位置検出
装置によれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子が一直線
上に等間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設
けられた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極
が形成された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁
束の変化量を検出して、該検出結果に基づいて演算手段
で該スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算す
る。
装置によれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子が一直線
上に等間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設
けられた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極
が形成された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁
束の変化量を検出して、該検出結果に基づいて演算手段
で該スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算す
る。
【００１７】また、演算手段に設けられた補正手段で磁
気検出器の位置に対する演算結果を線形とするように補
正を行う。
気検出器の位置に対する演算結果を線形とするように補
正を行う。
【００１８】
【実施例】以下、本発明に係る位置センサの好ましい実
施例について図面を参照しながら説明する。
施例について図面を参照しながら説明する。
【００１９】本発明に係る位置センサ２０は、図１に示
すように互いにスライド方向Ｘに相対移動するように対
向配設され、互いに該スライド方向Ｘに平行に配設され
る第１、第２の磁性部材１、２と、該第１、第２の磁性
部材１、２の該スライド方向Ｘの磁束変化を検出する磁
気ヘッド３とを備える。
すように互いにスライド方向Ｘに相対移動するように対
向配設され、互いに該スライド方向Ｘに平行に配設され
る第１、第２の磁性部材１、２と、該第１、第２の磁性
部材１、２の該スライド方向Ｘの磁束変化を検出する磁
気ヘッド３とを備える。
【００２０】上記第１の磁性部材１は、スライド方向Ｘ
にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数個形成され、同極間
同士の間隔がλ1となるように着磁されて形成される。
にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数個形成され、同極間
同士の間隔がλ1となるように着磁されて形成される。
【００２１】上記第２の磁性部材２は、スライド方向Ｘ
にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数個形成され、同極間
同士の間隔がλ2となるように着磁されて形成される。
にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数個形成され、同極間
同士の間隔がλ2となるように着磁されて形成される。
【００２２】上記磁気ヘッド３は、ポリイミド樹脂やフ
レキシブル基板等で形成される基板１０と、該基板１０
の主面上に設けられ上記第１、第２の磁性部材１、２に
対向配設される第１、第２のＭＲセンサ１１、１２とを
有する。
レキシブル基板等で形成される基板１０と、該基板１０
の主面上に設けられ上記第１、第２の磁性部材１、２に
対向配設される第１、第２のＭＲセンサ１１、１２とを
有する。
【００２３】上記基板１０は、長手方向を上記スライド
方向Ｘに直交する上記第１の磁性部材１と第２の磁性部
材２の対面方向であるＹ軸方向に対して角度θ傾いた方
向Ｌに平行に配設される。
方向Ｘに直交する上記第１の磁性部材１と第２の磁性部
材２の対面方向であるＹ軸方向に対して角度θ傾いた方
向Ｌに平行に配設される。
【００２４】上記第１のＭＲセンサ１１は、長手方向を
各々上記Ｙ軸方向に平行とし、上記基板１０の主面上で
上記スライド方向Ｘに順次λ1／２・１／４間隔の位置
で、第１の磁性部材１から該スライド方向Ｘの磁束の変
化量を抵抗の変化量として検出する４個の磁気抵抗効果
素子（以下、ＭＲ素子と称する。）４ａ、５ａ、６ａ、
７ａが配設される。
各々上記Ｙ軸方向に平行とし、上記基板１０の主面上で
上記スライド方向Ｘに順次λ1／２・１／４間隔の位置
で、第１の磁性部材１から該スライド方向Ｘの磁束の変
化量を抵抗の変化量として検出する４個の磁気抵抗効果
素子（以下、ＭＲ素子と称する。）４ａ、５ａ、６ａ、
７ａが配設される。
【００２５】また、この第１のＭＲセンサ１１は、ＭＲ
素子４ａの一端は電源電圧Ｖｃｃに接続され、該ＭＲ素
子４ａの他の一端はＭＲ素子６ａの一端に接続され、該
ＭＲ素子６ａの他の一端は接地されて、該ＭＲ素子４ａ
とＭＲ素子６ａの接続点に第１の出力端子８ａが接続さ
れる。また、該ＭＲ素子５ａの一端は電源電圧Ｖｃｃに
接続され、該ＭＲ素子５ａの他の一端はＭＲ素子７ａの
一端に接続され、該ＭＲ素子７ａの他の一端は接地され
て、該ＭＲ素子５ａとＭＲ素子７ａの接続点に第２の出
力端子９ａが接続される。
素子４ａの一端は電源電圧Ｖｃｃに接続され、該ＭＲ素
子４ａの他の一端はＭＲ素子６ａの一端に接続され、該
ＭＲ素子６ａの他の一端は接地されて、該ＭＲ素子４ａ
とＭＲ素子６ａの接続点に第１の出力端子８ａが接続さ
れる。また、該ＭＲ素子５ａの一端は電源電圧Ｖｃｃに
接続され、該ＭＲ素子５ａの他の一端はＭＲ素子７ａの
一端に接続され、該ＭＲ素子７ａの他の一端は接地され
て、該ＭＲ素子５ａとＭＲ素子７ａの接続点に第２の出
力端子９ａが接続される。
【００２６】上記第１のＭＲセンサ１２は、長手方向を
各々上記Ｙ軸方向に平行とし、上記基板１０の主面上で
上記スライド方向Ｘに順次λ2／２・１／４間隔の位置
で、第１の磁性部材１から該スライド方向Ｘの磁束の変
化量を抵抗の変化量として検出する４個のＭＲ素子４
ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂが配設される。
各々上記Ｙ軸方向に平行とし、上記基板１０の主面上で
上記スライド方向Ｘに順次λ2／２・１／４間隔の位置
で、第１の磁性部材１から該スライド方向Ｘの磁束の変
化量を抵抗の変化量として検出する４個のＭＲ素子４
ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂが配設される。
【００２７】また、この第２のＭＲセンサ１２は、ＭＲ
素子４ｂの一端は電源電圧Ｖｃｃに接続され、該ＭＲ素
子４ｂの他の一端はＭＲ素子６ｂの一端に接続され、該
ＭＲ素子６ｂの他の一端は接地されて、該ＭＲ素子４ｂ
とＭＲ素子６ｂの接続点に第１の出力端子８ｂが接続さ
れる。また、該ＭＲ素子５ｂの一端は電源電圧Ｖｃｃに
接続され、該ＭＲ素子５ｂの他の一端はＭＲ素子７ｂの
一端に接続され、該ＭＲ素子７ｂの他の一端は接地され
て、該ＭＲ素子５ｂとＭＲ素子７ｂの接続点に第２の出
力端子９ｂが接続される。
素子４ｂの一端は電源電圧Ｖｃｃに接続され、該ＭＲ素
子４ｂの他の一端はＭＲ素子６ｂの一端に接続され、該
ＭＲ素子６ｂの他の一端は接地されて、該ＭＲ素子４ｂ
とＭＲ素子６ｂの接続点に第１の出力端子８ｂが接続さ
れる。また、該ＭＲ素子５ｂの一端は電源電圧Ｖｃｃに
接続され、該ＭＲ素子５ｂの他の一端はＭＲ素子７ｂの
一端に接続され、該ＭＲ素子７ｂの他の一端は接地され
て、該ＭＲ素子５ｂとＭＲ素子７ｂの接続点に第２の出
力端子９ｂが接続される。
【００２８】以上の構成による位置センサ２０は、スラ
イド方向Ｘにおける位置ｘに対して上記第１のＭＲセン
サ１１の第１、第２の出力端子から下記（１）式、
（２）式の出力信号Ｙ１１、Ｙ１２が得られる。
イド方向Ｘにおける位置ｘに対して上記第１のＭＲセン
サ１１の第１、第２の出力端子から下記（１）式、
（２）式の出力信号Ｙ１１、Ｙ１２が得られる。
【００２９】 Ｙ１１＝ ｓｉｎ（２πｘ／λ1／２） （１）式 Ｙ１２＝ ｃｏｓ（２πｘ／λ1／２） （２）式 また、上記第２のＭＲセンサ１２の第１、第２の出力端
子から下記（３）式、（４）式の出力信号Ｙ２１、Ｙ２
２が得られる。
子から下記（３）式、（４）式の出力信号Ｙ２１、Ｙ２
２が得られる。
【００３０】 Ｙ２１＝ ｓｉｎ（２πｘ／λ2／２） （３）式 Ｙ２２＝ ｃｏｓ（２πｘ／λ2／２） （４）式 上記出力信号Ｙ１１、Ｙ１２の乗算値Ｙ１１・Ｙ１２と
上記出力信号Ｙ２１、Ｙ２２の乗算値Ｙ２１・Ｙ２２の
減算値Ｋは、下記（５）式となる。
上記出力信号Ｙ２１、Ｙ２２の乗算値Ｙ２１・Ｙ２２の
減算値Ｋは、下記（５）式となる。
【００３１】 Ｋ＝Ｙ１１・Ｙ１２−Ｙ２１・Ｙ２２ ＝ｓｉｎ（２πｘ／λ1／２−２πｘ／λ2／２） （５）式 以上のように位置センサ２０では、１／λ1／２、１／
λ2／２の最小公倍数｛１／（１／λ1／２−１／λ2／
２）｝を測定範囲として、該測定範囲で減算値Ｋがスラ
イド方向Ｘの位置ｘに一対一に対応して、位置ｘの検出
が可能である。従って、上記磁気ヘッド３を対象物に一
体に設けることにより、該対象物の位置を広い測定範囲
で正確に検出することが可能である。
λ2／２の最小公倍数｛１／（１／λ1／２−１／λ2／
２）｝を測定範囲として、該測定範囲で減算値Ｋがスラ
イド方向Ｘの位置ｘに一対一に対応して、位置ｘの検出
が可能である。従って、上記磁気ヘッド３を対象物に一
体に設けることにより、該対象物の位置を広い測定範囲
で正確に検出することが可能である。
【００３２】また、上記対象物の位置検出は、上記第１
のＭＲセンサ１１で検出された出力信号Ｙ１１、Ｙ１２
の積算Ｙ１１・Ｙ１２、該第２のＭＲセンサ１２で検出
された出力信号Ｙ２１、Ｙ２２の積算Ｙ２１・Ｙ２２及
び該乗算値Ｙ１１・Ｙ１２と乗算値Ｙ２１・Ｙ２２の減
算から減算値Ｋを演算する演算処理回路２１と、該減算
値Ｋから｛１／（１／λ1／２−１／λ2／２）｝の項を
取り出す復調処理を行う復調回路２２とが設けられる位
置検出装置により行われる。この演算処理回路２１では
簡易な演算がな行われ、かつ復調回路２２では簡易に復
調が行われて、該演算処理回路２１及び復調回路２２か
らなる演算手段は、簡易な構成となる。
のＭＲセンサ１１で検出された出力信号Ｙ１１、Ｙ１２
の積算Ｙ１１・Ｙ１２、該第２のＭＲセンサ１２で検出
された出力信号Ｙ２１、Ｙ２２の積算Ｙ２１・Ｙ２２及
び該乗算値Ｙ１１・Ｙ１２と乗算値Ｙ２１・Ｙ２２の減
算から減算値Ｋを演算する演算処理回路２１と、該減算
値Ｋから｛１／（１／λ1／２−１／λ2／２）｝の項を
取り出す復調処理を行う復調回路２２とが設けられる位
置検出装置により行われる。この演算処理回路２１では
簡易な演算がな行われ、かつ復調回路２２では簡易に復
調が行われて、該演算処理回路２１及び復調回路２２か
らなる演算手段は、簡易な構成となる。
【００３３】上記位置検出装置で、例えば、λ1／２＝
１０ｍｍ、λ2／２＝１０．５ｍｍとした場合は、｛１
／（１／λ1／２−１／λ2／２）｝＝２１０ｍｍであ
り、図２Ａに示すように位置ｘに対して減算値Ｋが一対
一であり、測定範囲をλ1／２、λ2／２の約２０倍とす
ることが可能である。また、図２Ａに示す減算値Ｋの曲
線を線形に補正する補正値を記憶装置に記憶して、該減
算値Ｋ毎に該記憶装置から補正値を読出して、該補正値
と該減算値Ｋを積算することにより、位置ｘに対する減
算値Ｋを線形に補正することが可能である。
１０ｍｍ、λ2／２＝１０．５ｍｍとした場合は、｛１
／（１／λ1／２−１／λ2／２）｝＝２１０ｍｍであ
り、図２Ａに示すように位置ｘに対して減算値Ｋが一対
一であり、測定範囲をλ1／２、λ2／２の約２０倍とす
ることが可能である。また、図２Ａに示す減算値Ｋの曲
線を線形に補正する補正値を記憶装置に記憶して、該減
算値Ｋ毎に該記憶装置から補正値を読出して、該補正値
と該減算値Ｋを積算することにより、位置ｘに対する減
算値Ｋを線形に補正することが可能である。
【００３４】また、例えばλ1／２＝５ｍｍ、λ2／２＝
５．２５ｍｍとした場合は、｛１／（１／λ1／２−１
／λ2／２）｝＝１０５ｍｍで、位置ｘに対して減算値
Ｋが一対一である測定範囲は、図２Ｂに示すように１０
５ｍｍである。
５．２５ｍｍとした場合は、｛１／（１／λ1／２−１
／λ2／２）｝＝１０５ｍｍで、位置ｘに対して減算値
Ｋが一対一である測定範囲は、図２Ｂに示すように１０
５ｍｍである。
【００３５】以上の構成による位置センサ２０によれ
ば、第１の検出器１１及び第２の検出器１２の８個のＭ
Ｒ素子が直線上に等間隔に基板１０の主面上に一体に配
設された磁気ヘッド３により、互いに異なる磁極間の磁
極が形成された第１、第２の磁性部材１、２の各磁極間
の磁束の変化量を検出する。このため、基板１０及び位
置センサ２０を簡易かつ小型化に構成して、第１、第２
の磁性部材の各磁極間の最小公倍数まで測定範囲を広げ
ることが可能となる。
ば、第１の検出器１１及び第２の検出器１２の８個のＭ
Ｒ素子が直線上に等間隔に基板１０の主面上に一体に配
設された磁気ヘッド３により、互いに異なる磁極間の磁
極が形成された第１、第２の磁性部材１、２の各磁極間
の磁束の変化量を検出する。このため、基板１０及び位
置センサ２０を簡易かつ小型化に構成して、第１、第２
の磁性部材の各磁極間の最小公倍数まで測定範囲を広げ
ることが可能となる。
【００３６】以上詳細に説明したように、本発明に係る
位置検出装置によれば、第１の検出器１１及び第２の検
出器１２の８個のＭＲ素子が直線上に等間隔に基板１０
の主面上に一体に配設された磁気ヘッド３により、互い
に異なる磁極間の磁極が形成された第１、第２の磁性部
材１、２の各磁極間の磁束の変化量を検出して、該検出
結果に基づいて演算手段でスライド方向Ｘに対する該磁
気ヘッドの位置を演算する。このため、簡易かつ小型に
構成して、第１、第２の磁性部材の各磁極間の最小公倍
数まで測定範囲を広げることが可能となる。
位置検出装置によれば、第１の検出器１１及び第２の検
出器１２の８個のＭＲ素子が直線上に等間隔に基板１０
の主面上に一体に配設された磁気ヘッド３により、互い
に異なる磁極間の磁極が形成された第１、第２の磁性部
材１、２の各磁極間の磁束の変化量を検出して、該検出
結果に基づいて演算手段でスライド方向Ｘに対する該磁
気ヘッドの位置を演算する。このため、簡易かつ小型に
構成して、第１、第２の磁性部材の各磁極間の最小公倍
数まで測定範囲を広げることが可能となる。
【００３７】また、演算手段に設けられた補正手段で磁
気検出器１１、１２の位置に対する演算結果を線形とす
るように補正を行う。このため、位置検出装置の検出結
果に基づいて制御等を行う外部装置を簡易な構成とす
る。
気検出器１１、１２の位置に対する演算結果を線形とす
るように補正を行う。このため、位置検出装置の検出結
果に基づいて制御等を行う外部装置を簡易な構成とす
る。
【００３８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る位置センサによれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が一直線上に等間隔に配設された第１、第２の検出器が
一体に設けられた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極
間の磁極が形成された第１、第２の磁性部材のスライド
方向の磁束の変化量を検出する。このため、簡易かつ小
型化に構成して、第１、第２の磁性部材の各磁極間の最
小公倍数まで測定範囲を広げる位置センサを提供するこ
とが可能となる。
る位置センサによれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が一直線上に等間隔に配設された第１、第２の検出器が
一体に設けられた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極
間の磁極が形成された第１、第２の磁性部材のスライド
方向の磁束の変化量を検出する。このため、簡易かつ小
型化に構成して、第１、第２の磁性部材の各磁極間の最
小公倍数まで測定範囲を広げる位置センサを提供するこ
とが可能となる。
【００３９】以上詳細に説明したように、本発明に係る
位置検出装置によれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が一直線上に等間隔に配設された第１、第２の検出器が
一体に設けられた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極
間の磁極が形成された第１、第２の磁性部材のスライド
方向の磁束の変化量を検出して、該検出結果に基づいて
演算手段で該スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置
を演算する。このため、位置センサ及び演算手段を簡易
かつ小型化に構成して、第１、第２の磁性部材の各磁極
間の最小公倍数まで測定範囲を広げる位置検出装置を提
供することが可能となる。
位置検出装置によれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が一直線上に等間隔に配設された第１、第２の検出器が
一体に設けられた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極
間の磁極が形成された第１、第２の磁性部材のスライド
方向の磁束の変化量を検出して、該検出結果に基づいて
演算手段で該スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置
を演算する。このため、位置センサ及び演算手段を簡易
かつ小型化に構成して、第１、第２の磁性部材の各磁極
間の最小公倍数まで測定範囲を広げる位置検出装置を提
供することが可能となる。
【００４０】また、演算手段に設けられた補正手段で磁
気検出器の位置に対する演算結果を線形とするように補
正を行う。このため、位置検出装置の検出結果に基づい
て制御等を行う外部装置の演算処理を簡易とする位置検
出装置を提供することが可能となる。
気検出器の位置に対する演算結果を線形とするように補
正を行う。このため、位置検出装置の検出結果に基づい
て制御等を行う外部装置の演算処理を簡易とする位置検
出装置を提供することが可能となる。
【図１】本発明に係る位置検出装置の要部のブロック図
である。
である。
【図２】本発明に係る位置検出装置の位置に対する検出
特性の一例を示す特性図である。
特性の一例を示す特性図である。
【図３】従来の位置検出装置の要部のブロック図であ
る。
る。
１ 第１の磁性部材 ２ 第２の磁性部材 ３ 磁気ヘッド ４、５、６、７ ＭＲ素子 １１ 第１の検出器 １２ 第２の検出器 ２０ 位置センサ ２１ 演算処理回路 ２２ 復調回路 Ｘ スライド方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 43/08 Ｐ 43/08 Ｚ 8908−2Ｇ Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ
Claims (3)
- 【請求項１】 隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁
極が等間隔に複数配設され、該磁極の配設方向が互いに
平行で該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、第２の磁
性部材と、 上記磁極の配設方向をスライド方向として上記第１、第
２の磁性部材と相対移動可能に該第１、第２の磁性部材
に各々対向配設され、該スライド方向に直交する方向か
ら傾いた方向に該スライド方向に対し上記第１、第２の
磁性部材の磁極間隔を等分割する間隔毎に設けられた複
数の磁気抵抗効果素子で該第１、第２の磁性部材の各磁
極間に生じる磁束の変化量を検出する第１、第２の検出
器が一体に設けられる磁気ヘッドとを備えてなる位置セ
ンサ。 - 【請求項２】 隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁
極が等間隔に複数配設され、該磁極の配設方向が互いに
平行で該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、第２の磁
性部材と、 上記磁極の配設方向をスライド方向として上記第１、第
２の磁性部材と相対移動可能に該第１、第２の磁性部材
に各々対向配設され、該スライド方向に直交する方向か
ら傾いた方向に該スライド方向に対し上記第１、第２の
磁性部材の磁極間隔を等分割する間隔毎に設けられた複
数の磁気抵抗効果素子で該第１、第２の磁性部材の各磁
極間に生じる磁束の変化量を検出する第１、第２の検出
器が一体に設けられる磁気ヘッドと、 上記磁気ヘッドの第１、第２の検出器で検出された出力
信号に基づいて上記スライド方向に対する該磁気ヘッド
の位置を演算する演算手段とを備えてなる位置検出装
置。 - 【請求項３】 演算手段は、磁気検出器の位置に対する
演算結果を線形とするように補正を行う補正手段が設け
られたことを特徴とする請求項２記載の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7075363A JPH08271206A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 位置センサ及び位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7075363A JPH08271206A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 位置センサ及び位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271206A true JPH08271206A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13574071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7075363A Withdrawn JPH08271206A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 位置センサ及び位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08271206A (ja) |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7075363A patent/JPH08271206A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7049924B2 (en) | Electromagnetic induction type position sensor | |
| US6107793A (en) | Magnetic sensing device unaffected by positioning error of magnetic field sensing elements | |
| EP3385679A1 (en) | Redundant fault detection device and method | |
| CN103529277A (zh) | 磁式变换器以及用于测量电流的电流变换器 | |
| JPH11304414A (ja) | 磁気検出装置 | |
| JP4582298B2 (ja) | 磁気式位置検出装置 | |
| JP2000035343A (ja) | 巨大磁気抵抗効果素子を備えたエンコーダ | |
| EP0435232B1 (en) | Inductance-type displacement sensor having resistance to external magnetic fields | |
| JP2010529425A (ja) | 導電体を流れる電流を測定するための装置 | |
| JP2002228733A (ja) | 磁気検出装置 | |
| JP2007051953A (ja) | 磁気エンコーダ | |
| JP7463593B2 (ja) | 磁気センサシステムおよびレンズ位置検出装置 | |
| JP3047099B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH08271206A (ja) | 位置センサ及び位置検出装置 | |
| JPH08271207A (ja) | 位置センサ及び位置検出装置 | |
| JPH08271205A (ja) | 位置センサ及び位置検出装置 | |
| JPH08271283A (ja) | 位置センサ及び位置検出装置 | |
| JP3019546B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
| JPH08304106A (ja) | 位置センサ及び位置検出装置 | |
| JPH04301702A (ja) | 電磁気特性変化部の検出方法および装置 | |
| JPH116708A (ja) | 誘導型位置測定器 | |
| US20240248157A1 (en) | Magnetic sensor and magnetic detection system | |
| JPH0684893B2 (ja) | 磁気エンコ−ダの原点検出装置 | |
| JP2015060954A (ja) | 巨大磁気抵抗素子 | |
| JP4211278B2 (ja) | エンコーダ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |