JPS6011455Y2 - 回転角検出装置 - Google Patents
回転角検出装置Info
- Publication number
- JPS6011455Y2 JPS6011455Y2 JP10705580U JP10705580U JPS6011455Y2 JP S6011455 Y2 JPS6011455 Y2 JP S6011455Y2 JP 10705580 U JP10705580 U JP 10705580U JP 10705580 U JP10705580 U JP 10705580U JP S6011455 Y2 JPS6011455 Y2 JP S6011455Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- rotation angle
- permanent magnet
- detection device
- angle detection
- 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.)
- Expired
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は外部磁界の方向変化によって出力が変化する磁
気抵抗素子を利用して回転体の角度を検出する回転角検
出装置に関するものである。
気抵抗素子を利用して回転体の角度を検出する回転角検
出装置に関するものである。
上記回転角検出装置は回転体と一体に永久磁石を回転さ
せ、この永久磁石の回転による磁界方向変化を永久磁石
の近傍定位置に配置した磁気抵抗素子（以下単１５ＭＲ
素子と略す）の抵抗値変化に応じた出力電圧変化で検出
して、回転体の回転角を検出するものである。
せ、この永久磁石の回転による磁界方向変化を永久磁石
の近傍定位置に配置した磁気抵抗素子（以下単１５ＭＲ
素子と略す）の抵抗値変化に応じた出力電圧変化で検出
して、回転体の回転角を検出するものである。
通常、単一の■素子の角度検知範囲は永久磁石の磁界方
向に関し±４５゜である。
向に関し±４５゜である。
そのため、回転軸に垂直な平面中で磁界方向が回転する
のを単一■素子で検出するという組合せから戒る回転角
度センサは回転体の１７４回転（１／２π）の範囲の検
出を可能にするだけで、回転体の全周にわたる回転角度
を検出することは不可能とされていた。
のを単一■素子で検出するという組合せから戒る回転角
度センサは回転体の１７４回転（１／２π）の範囲の検
出を可能にするだけで、回転体の全周にわたる回転角度
を検出することは不可能とされていた。
ところが、回転体の回転中心軸に対して磁軸を４５°以
下に傾斜させて永久磁石を回転体に配置し、一方永久磁
石近傍に取素子を回転体の回転中心軸に平行な面に配置
して、永久磁石を回転体と一体に回転させると取素子の
回転角度検知範囲は±９０°に拡大することが見出され
た。
下に傾斜させて永久磁石を回転体に配置し、一方永久磁
石近傍に取素子を回転体の回転中心軸に平行な面に配置
して、永久磁石を回転体と一体に回転させると取素子の
回転角度検知範囲は±９０°に拡大することが見出され
た。
そこで、これを利用して回転体の全周にわたる回転角検
出装置として、例えば第１図に示すものが提案されてい
る。
出装置として、例えば第１図に示すものが提案されてい
る。
この第１図に於て、１は回転体、２は回転体１の回転中
心軸、３は回転中心軸２に傾斜角１０°で一体に固定さ
れた軸方向着磁の棒状の永久磁石である。
心軸、３は回転中心軸２に傾斜角１０°で一体に固定さ
れた軸方向着磁の棒状の永久磁石である。
又、４及び５は回転中心軸２と平行で互いに直交する二
面に配置された第１及び第２の■素子、６及び７は第１
ＭＲ素子４及び第２ＭＲ素子５の抵抗値変化を出力電圧
ＥＸ＝ ＥＹの変化として取出す電気回路である。
面に配置された第１及び第２の■素子、６及び７は第１
ＭＲ素子４及び第２ＭＲ素子５の抵抗値変化を出力電圧
ＥＸ＝ ＥＹの変化として取出す電気回路である。
第１ＭＲ素子４′と第２ＭＲ素子５は永久磁石３を囲う
位置に配備される。
位置に配備される。
又、第１ＭＲ素子４と第２ＭＲ素子５は両者平面に平行
な方向の磁界に対して互いに出力が平衡となるように罐
素子パターンが形成されている。
な方向の磁界に対して互いに出力が平衡となるように罐
素子パターンが形成されている。
上記装置によると回転体１の回転で永久磁石３が第１図
矢印方向に回転すると、この永久磁石３の回転角θの変
化による各ＭＲ素子４，５に印加される磁界の方向変化
によって、第１ＭＲ素子４の電気回路６は出力電圧ＥＸ
＝Ｅ ｓｉｎ θを出力し、第２ＭＲ素子４の電気
回路７は出力電圧Ｅｙ＝Ｅ ＣＯ３θを出力する。
矢印方向に回転すると、この永久磁石３の回転角θの変
化による各ＭＲ素子４，５に印加される磁界の方向変化
によって、第１ＭＲ素子４の電気回路６は出力電圧ＥＸ
＝Ｅ ｓｉｎ θを出力し、第２ＭＲ素子４の電気
回路７は出力電圧Ｅｙ＝Ｅ ＣＯ３θを出力する。
つまり、ＥＹはＥｘより？ｒ１２だけ位相が遅れる。
これを図示すると第２図に示すようになる。
但し、Ｅは各ＭＲ素子４，５の基準印加電圧である。
このように各ＭＲ素子４．５は夫々２’ｒを１周期とす
る出力変化をし、各々は角度検知に有効な±９０’の範
囲で回転体１の回転角を検出する。
る出力変化をし、各々は角度検知に有効な±９０’の範
囲で回転体１の回転角を検出する。
そして、２つのＭＲ素子４．５を使用することにより、
回転体１の全周にわたる回転角が検出される。
回転体１の全周にわたる回転角が検出される。
例えば前記両出力ＥつとＥＹをオシロスコープのＸ入力
とＹ入力に入力すればブラウン管に真円が描かれて、回
転体１の回転角が一見で検知される。
とＹ入力に入力すればブラウン管に真円が描かれて、回
転体１の回転角が一見で検知される。
ところで上記装置は永久磁石３の磁界変化を永久磁石３
の外側の各ＭＲ素子４．５で検出するため、各ＭＲ素子
４，５の更に外側の外部磁界の影響をＭＲ素子４，５が
直に受けることがあった。
の外側の各ＭＲ素子４．５で検出するため、各ＭＲ素子
４，５の更に外側の外部磁界の影響をＭＲ素子４，５が
直に受けることがあった。
例えば回転体１を回転させる電源回路のトランスなどで
発生する磁界がＭＲ素子４，５に直接に加わり、ために
回転角の検出に誤差が生じたりする動作不安定な問題点
があった。
発生する磁界がＭＲ素子４，５に直接に加わり、ために
回転角の検出に誤差が生じたりする動作不安定な問題点
があった。
本考案は上記外部磁界による問題点に鑑み、これを改良
・除去したものでζ傾斜させた軸方向着磁のリング状の
永久磁石の中にＭＲ素子を配置した回転角検出装置を提
供する。
・除去したものでζ傾斜させた軸方向着磁のリング状の
永久磁石の中にＭＲ素子を配置した回転角検出装置を提
供する。
以下、本考案を図面の実施例でもって説明する。
第３図乃至第５図に於て１．８は回転体、９は回転体８
の一端の中空部分に嵌挿固定した軸方向着磁のリング状
の永久磁石で、回転体８の回転中心軸線１０に対し永久
磁石９の中心線１１をｌＯ°傾斜させて永久磁石９を配
置している。
の一端の中空部分に嵌挿固定した軸方向着磁のリング状
の永久磁石で、回転体８の回転中心軸線１０に対し永久
磁石９の中心線１１をｌＯ°傾斜させて永久磁石９を配
置している。
又、１２及び１３は永久磁石９の内部に配置され、回転
体８の回転中心軸線１０に平行で互いに直交する二面に
形成した第１及び第２のＭＲ素子、１４及び１５は第１
ＭＲ素子１２及び第２ＭＲ素子１３の電気回路、１６は
第１ＭＲ素子１２と第２ＭＲ素子１３を直交させて位置
決め保持する非磁性体の支持台である。
体８の回転中心軸線１０に平行で互いに直交する二面に
形成した第１及び第２のＭＲ素子、１４及び１５は第１
ＭＲ素子１２及び第２ＭＲ素子１３の電気回路、１６は
第１ＭＲ素子１２と第２ＭＲ素子１３を直交させて位置
決め保持する非磁性体の支持台である。
この本考案による装置の動作は第１図の装置と原理的に
同じで、回転体８を回転させ、永久磁石９を各ＭＲ素子
１２，１３の囲りで回転させると、各ＭＲ素子１２．１
３に印加される磁界の方向が変化して、第１ＭＲ素子１
２の電気回路１４はＥｘ＝Ｅ ｓｉｎ θを出力し
、第２ＭＲ素子１３の電気回路１５はＥＹ＝Ｅ ＣＯ３
θを出力する。
同じで、回転体８を回転させ、永久磁石９を各ＭＲ素子
１２，１３の囲りで回転させると、各ＭＲ素子１２．１
３に印加される磁界の方向が変化して、第１ＭＲ素子１
２の電気回路１４はＥｘ＝Ｅ ｓｉｎ θを出力し
、第２ＭＲ素子１３の電気回路１５はＥＹ＝Ｅ ＣＯ３
θを出力する。
そして、この両出力ＥｘとＥｙの合皮により回転体８の
全周にわたる回転角が検出される。
全周にわたる回転角が検出される。
しかし、本考案の場合は各ＭＲ素子１２．１３が永久磁
石９で囲まれて、永久磁石９の磁界の変化だけを受けて
出力する。
石９で囲まれて、永久磁石９の磁界の変化だけを受けて
出力する。
尚、永久磁石９の傾斜角度は１０’に限らず、００〜４
５°まで可能だがこの角度は零に近付けるに従って電気
的出力レベルは小さくなるが、反面回転角対出力のリニ
アリティが改善される性質を有し、従ってこの出力レベ
ルとリニアリティの両者を配置して決定すればよい。
５°まで可能だがこの角度は零に近付けるに従って電気
的出力レベルは小さくなるが、反面回転角対出力のリニ
アリティが改善される性質を有し、従ってこの出力レベ
ルとリニアリティの両者を配置して決定すればよい。
以上説明したように、本考案によればＭＲ素子が永久磁
石で囲まれるため、永久磁石以外の外部磁界の影響を罐
素子が受けないので、常に安定した正確な回転角が検出
でき、信頼性の向上が図れる。
石で囲まれるため、永久磁石以外の外部磁界の影響を罐
素子が受けないので、常に安定した正確な回転角が検出
でき、信頼性の向上が図れる。
第１図は本考案の前提となる回転角検出装置の要部概略
斜視図、第２図は第１図装置による回転角検出信号の特
性図、第３図は本考案による回転角検出装置の実施例を
示す要部概略斜視図、第４図は第３図Ａ−Ａ線の断面図
、第５図は第３図要部の側断面図である。 ８・・・・・・回転体、９・・・・・・永久磁石、１０
・・・・・・回転中心軸線、１２．１３・・・・・・磁
気抵抗素子。
斜視図、第２図は第１図装置による回転角検出信号の特
性図、第３図は本考案による回転角検出装置の実施例を
示す要部概略斜視図、第４図は第３図Ａ−Ａ線の断面図
、第５図は第３図要部の側断面図である。 ８・・・・・・回転体、９・・・・・・永久磁石、１０
・・・・・・回転中心軸線、１２．１３・・・・・・磁
気抵抗素子。
Claims (1)
- 回転体の回転中心軸線に対して磁軸を傾斜配置して、□
回転体と一体に回転するリング状の永久磁石と、永久磁
石で囲まれ、回転体の回転中心軸線に平行で互いに直交
する二面に配置された第１及び第２の磁気抵抗素子とを
具備し、各磁気抵抗素子の出力の合皮で回転体の回転角
を検出するようにしたことを特徴とする回転角検出装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10705580U JPS6011455Y2 (ja) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | 回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10705580U JPS6011455Y2 (ja) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | 回転角検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5729812U JPS5729812U (ja) | 1982-02-17 |
| JPS6011455Y2 true JPS6011455Y2 (ja) | 1985-04-16 |
Family
ID=29468379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10705580U Expired JPS6011455Y2 (ja) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | 回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011455Y2 (ja) |
-
1980
- 1980-07-28 JP JP10705580U patent/JPS6011455Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5729812U (ja) | 1982-02-17 |
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