JPS6117001A - 磁気的に位置を検出する装置 - Google Patents
磁気的に位置を検出する装置Info
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- JPS6117001A JPS6117001A JP9794985A JP9794985A JPS6117001A JP S6117001 A JPS6117001 A JP S6117001A JP 9794985 A JP9794985 A JP 9794985A JP 9794985 A JP9794985 A JP 9794985A JP S6117001 A JPS6117001 A JP S6117001A
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- drum
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、磁気的に位置を検出する装Jiffに関する
ものである。
ものである。
この装置に係るものとして、たとえば、特開昭54−1
18259号公報に記載されたようケ角度検出器が公知
に属しており、この公開公報に記載された技術は、次に
述べる原理に基づいている。 ′すなわち、第14図
は、公知例示の角度検出器の構成図、第15図(A)は
、回転ドラムの展開図、同図(B)は、磁気センサの平
面図、第16図は、その磁気抵抗効果素子の抵抗変化波
形図である。
18259号公報に記載されたようケ角度検出器が公知
に属しており、この公開公報に記載された技術は、次に
述べる原理に基づいている。 ′すなわち、第14図
は、公知例示の角度検出器の構成図、第15図(A)は
、回転ドラムの展開図、同図(B)は、磁気センサの平
面図、第16図は、その磁気抵抗効果素子の抵抗変化波
形図である。
第14図ないし第16図において、1は被検出回転体に
係る回転体、2は回転軸、3は取付台、4は、各磁気検
出素子を有する磁気センサ、5は。
係る回転体、2は回転軸、3は取付台、4は、各磁気検
出素子を有する磁気センサ、5は。
磁化トラックM。−M2から構成される回転ドラムで、
R0〜R2は、磁気検出素子に挿る磁気抵抗効果素子で
ある。
R0〜R2は、磁気検出素子に挿る磁気抵抗効果素子で
ある。
しかして、この例ヰのものは、移動体に係る被検出回転
体である回転体1に回転軸2を介して担持された。それ
ぞれの磁化1〜ラツクに、第15図(A)に示すごとき
、N、Sの、異なる記録波長で記録された複数の磁化ト
ラックM。−M2を有する回転ドラム5と、上記回転体
1に取付台3により取は付られ、前記磁化トラックM、
〜M2に各々近接して配置された磁気センサ4がら構成
されたものであって、その磁気信号を磁気抵抗効果素子
R0〜R2により、第16図のような抵抗変化として取
り出すようにし、その抵抗変化波形を波形整形して3ビ
ツトのアブソリュート信号を得るようにしたものである
。
体である回転体1に回転軸2を介して担持された。それ
ぞれの磁化1〜ラツクに、第15図(A)に示すごとき
、N、Sの、異なる記録波長で記録された複数の磁化ト
ラックM。−M2を有する回転ドラム5と、上記回転体
1に取付台3により取は付られ、前記磁化トラックM、
〜M2に各々近接して配置された磁気センサ4がら構成
されたものであって、その磁気信号を磁気抵抗効果素子
R0〜R2により、第16図のような抵抗変化として取
り出すようにし、その抵抗変化波形を波形整形して3ビ
ツトのアブソリュート信号を得るようにしたものである
。
しかし、このような例示のものでは、第15図(A)か
ら明らかなように、各磁化トラックM。〜M2 に隣接
して記録された、図示矢印の磁気信号は、その波長の大
きさが、まちまちであり、極性も合っていないので、相
互に磁気干渉をする恐れがあり、第16図に示すように
抵抗変化波形を得ることが困難という恐れがあるものと
考えられる。
ら明らかなように、各磁化トラックM。〜M2 に隣接
して記録された、図示矢印の磁気信号は、その波長の大
きさが、まちまちであり、極性も合っていないので、相
互に磁気干渉をする恐れがあり、第16図に示すように
抵抗変化波形を得ることが困難という恐れがあるものと
考えられる。
また、各磁化トラックM。−M2で、その記録信号に係
る磁気信号の波長が大きく異なるため、回転ドラム5の
磁気記録媒体の表面における磁界分布が異なる、すなわ
ち、磁気信号の波長の短い磁化トラックM。では、磁気
記録媒体の表面では、第16図に示すような出力が得ら
れるが、少し離れると磁界が非常に弱くなり、また、磁
気信号の波長の長い磁化トラックM2では、磁気記録媒
体の表面では磁界分布がパルス的になり、表面から離れ
た所では磁界が弱くなって、第16図に示すような出力
が得られない恐れがある。
る磁気信号の波長が大きく異なるため、回転ドラム5の
磁気記録媒体の表面における磁界分布が異なる、すなわ
ち、磁気信号の波長の短い磁化トラックM。では、磁気
記録媒体の表面では、第16図に示すような出力が得ら
れるが、少し離れると磁界が非常に弱くなり、また、磁
気信号の波長の長い磁化トラックM2では、磁気記録媒
体の表面では磁界分布がパルス的になり、表面から離れ
た所では磁界が弱くなって、第16図に示すような出力
が得られない恐れがある。
したがって、磁気信号の長いものと、短いものでは、磁
気記録媒体の表面と磁気センサとの間隔を変えなければ
、最適や出力が得られないので、この例では、第16図
に示すような出方を得ることは難しいものである。
気記録媒体の表面と磁気センサとの間隔を変えなければ
、最適や出力が得られないので、この例では、第16図
に示すような出方を得ることは難しいものである。
さらに、第16図のような出力を得るために、磁気信号
の記録にあたり、磁化[・ラックM2 のように磁気信
号の波長の長い所では強力な磁石を用いるようにすると
、今度は、他の磁化トラックMo、M工に、当該磁界の
影響を大きく与えてしまう結果となり、これに従い、ビ
ット数を多くすることが困難となる恐れがあるものであ
る。
の記録にあたり、磁化[・ラックM2 のように磁気信
号の波長の長い所では強力な磁石を用いるようにすると
、今度は、他の磁化トラックMo、M工に、当該磁界の
影響を大きく与えてしまう結果となり、これに従い、ビ
ット数を多くすることが困難となる恐れがあるものであ
る。
上記に加え、磁気信号の波長の長い、たとえば磁化トラ
ックM2では、その出方波形端部が、だれてしまい、波
形整形して方形波状にする場合のエツジの精度が出しに
くくなり、高精度の角度検出器が得られないという、未
だ十全でない欠点を有するものである。
ックM2では、その出方波形端部が、だれてしまい、波
形整形して方形波状にする場合のエツジの精度が出しに
くくなり、高精度の角度検出器が得られないという、未
だ十全でない欠点を有するものである。
本発明は、磁気信号の記録長の異なる各磁化トラックで
も、磁気干渉を生ぜず、同じような感度で信号を検出す
ることができるようにする、磁気的に位置を検出する装
置の提供を、その目的とするものである。
も、磁気干渉を生ぜず、同じような感度で信号を検出す
ることができるようにする、磁気的に位置を検出する装
置の提供を、その目的とするものである。
本発明に係る磁気的に位置を検出する装置の構成は、磁
気記録された所要長の磁気信号を有する磁化トラックと
、この磁化トラックに対向して配置された磁気検出素子
とからなり、その磁気検出素子によって得られる検出信
号に基づいて移動体の位置を検出するようにし、磁気記
録単位を移動体の移動方向へ所要数連続した磁気信号部
と、磁気記録単位の無い無磁界部とを設けることにより
、磁気検出信号を得るように構成したものにおいて、磁
気記録単位の無い無磁界部を挾む磁気信号部の磁極を、
それぞれ同極としたものである。 ゛さらに補足する
と、次のとおりである。
気記録された所要長の磁気信号を有する磁化トラックと
、この磁化トラックに対向して配置された磁気検出素子
とからなり、その磁気検出素子によって得られる検出信
号に基づいて移動体の位置を検出するようにし、磁気記
録単位を移動体の移動方向へ所要数連続した磁気信号部
と、磁気記録単位の無い無磁界部とを設けることにより
、磁気検出信号を得るように構成したものにおいて、磁
気記録単位の無い無磁界部を挾む磁気信号部の磁極を、
それぞれ同極としたものである。 ゛さらに補足する
と、次のとおりである。
磁気記録信号の記録長は、この最小磁気記録単位の磁極
N、Sをトラックの移動方向へ連続して各別の所要数を
記録し、かつ、その連続長の間隔を置いて記録するよう
にしたものである。
N、Sをトラックの移動方向へ連続して各別の所要数を
記録し、かつ、その連続長の間隔を置いて記録するよう
にしたものである。
本発明に係る、たとえば絶対値を検出するための実施例
を、各図を参照して、次に説明する。
を、各図を参照して、次に説明する。
まず、第1図は、本発明に係る磁気的に位置を検出する
装置の一実施例である磁気回転センサの概略構成図、第
2図(、A)は、その回転ドラムの展開図、第2図(B
)は磁気センサの平面図、第3図は、その磁気抵抗効果
素子の抵抗変化波形図、第4図は、その磁気抵抗効果素
子のブリッジ接続図、第5図は、そのブリッジの出力電
圧波形図、第6図は、その出力電圧波形の波形整形後の
波形図である。
装置の一実施例である磁気回転センサの概略構成図、第
2図(、A)は、その回転ドラムの展開図、第2図(B
)は磁気センサの平面図、第3図は、その磁気抵抗効果
素子の抵抗変化波形図、第4図は、その磁気抵抗効果素
子のブリッジ接続図、第5図は、そのブリッジの出力電
圧波形図、第6図は、その出力電圧波形の波形整形後の
波形図である。
図において、4.は、磁気検出素子に係る磁気抵抗効果
素子(以下、MR素子という。)RO工〜R3□を配置
した磁気センサ、5.は、表面の磁気記録媒体に次の磁
化トラックを有するようにした回転ドラム、Mo、〜M
3.は、それぞれ、異なる記録長で前記の磁気記録媒体
に磁気信号を記録した4個の磁化トラックである。
素子(以下、MR素子という。)RO工〜R3□を配置
した磁気センサ、5.は、表面の磁気記録媒体に次の磁
化トラックを有するようにした回転ドラム、Mo、〜M
3.は、それぞれ、異なる記録長で前記の磁気記録媒体
に磁気信号を記録した4個の磁化トラックである。
しかして、本実施例に係るものは、さきに述べた第14
図に示すものにおいて、その磁気センサ。
図に示すものにおいて、その磁気センサ。
回転ドラムを、第1図、第2図(A)に示すごとき磁気
センサ419回転ドラム5□の構成としたものであると
ともに、磁気回転センサの分解能1/16に係る、4ビ
ツトのグレーコードを有する絶対位置(アブソリュート
)形の磁気回転センサに係るものである。
センサ419回転ドラム5□の構成としたものであると
ともに、磁気回転センサの分解能1/16に係る、4ビ
ツトのグレーコードを有する絶対位置(アブソリュート
)形の磁気回転センサに係るものである。
すなわち、回転ドラム5.は、4つのトラックら分けて
あり、第2図(A)に矢印で示すような、N、Sの極性
の最小磁気記録単位の磁極を連続して、磁気記録媒体に
記録した磁気信号が4つのトラックに記録されて、磁化
トランクM0.〜M3.とじたものであり、また、その
最小磁気記録単位に係る波長λは、当該磁気回転センサ
の分解能に係るものと等しくしたものである。
あり、第2図(A)に矢印で示すような、N、Sの極性
の最小磁気記録単位の磁極を連続して、磁気記録媒体に
記録した磁気信号が4つのトラックに記録されて、磁化
トランクM0.〜M3.とじたものであり、また、その
最小磁気記録単位に係る波長λは、当該磁気回転センサ
の分解能に係るものと等しくしたものである。
しかして、最下位ビットに係る磁化トラックMO3では
、波長λの磁気信号が2個連続して記録され、次いで、
その2個分が記録されずに空白になっており、次にまた
、2個連続して記録するというようになっている。
、波長λの磁気信号が2個連続して記録され、次いで、
その2個分が記録されずに空白になっており、次にまた
、2個連続して記録するというようになっている。
次の第2ビツトに係る磁化トランクM11では、波長λ
の磁気信号が4個連続して記録され、次いで、その4個
分が記録されずに空白になっているものである。
の磁気信号が4個連続して記録され、次いで、その4個
分が記録されずに空白になっているものである。
その次の第3ビツトに係る磁化トラックM2.では、波
長λの磁気信号が8個連続して記録され、次いで、その
8個分が記録されずに空白になっているものである。
長λの磁気信号が8個連続して記録され、次いで、その
8個分が記録されずに空白になっているものである。
また、最上位ビットに係る磁化トラックM3.は、前記
の磁化トラックM2.と同じ記録長であるが。
の磁化トラックM2.と同じ記録長であるが。
その位相が磁化トラックM2.と異なっているものであ
る。
る。
すなわち、磁化トラックM。、9M工atMza+M3
.における磁気信号の記録長は、それぞれ2λ。
.における磁気信号の記録長は、それぞれ2λ。
4λ、6λ、8λで、その磁化トラックM。1゜M、、
、 M、、における磁気信号の端部は、磁化トラックM
2.に対し、λ、2λ、4λだけ、ずれているものであ
る。
、 M、、における磁気信号の端部は、磁化トラックM
2.に対し、λ、2λ、4λだけ、ずれているものであ
る。
そして、各磁化トラック間の隣り合う最小磁気記録単位
の極性N、Sは、同極性に記録するものである。
の極性N、Sは、同極性に記録するものである。
また、各磁化トラックの隣り合う最小磁気記録単位の磁
極N、Sは同極に配置したものである。
極N、Sは同極に配置したものである。
さらに、同一磁化トラックにおいて、磁気信号が存在し
ない領域を隔てて隣り合う磁気信号の端部の極を同極と
したものである。
ない領域を隔てて隣り合う磁気信号の端部の極を同極と
したものである。
これを要するに、上記に係るものは、磁気記録単位を移
動体の移動方向へ所要数連続した磁気信号部と、磁気記
録単位の無い無磁界部とを設は−その磁気記録単位の無
い無磁界部を挾む磁気信号部の磁極を、それぞれ同極と
したものである。
動体の移動方向へ所要数連続した磁気信号部と、磁気記
録単位の無い無磁界部とを設は−その磁気記録単位の無
い無磁界部を挾む磁気信号部の磁極を、それぞれ同極と
したものである。
次に、磁気センサ41においては、前記の各磁化トラッ
クにMR素子が近接配置され、第2図(A)、(B)に
示すように、磁化トラックM。、に対向し′C最下位ビ
ットに係るMRR子R81,Ro2が配置され、同様に
、磁化トラックM0.〜M3.に対向して、それぞれ第
2,3および最上位ビットに係る、MR素子R□1.R
工21 R21,I R22およびR3□、R3□が配
置されている。
クにMR素子が近接配置され、第2図(A)、(B)に
示すように、磁化トラックM。、に対向し′C最下位ビ
ットに係るMRR子R81,Ro2が配置され、同様に
、磁化トラックM0.〜M3.に対向して、それぞれ第
2,3および最上位ビットに係る、MR素子R□1.R
工21 R21,I R22およびR3□、R3□が配
置されている。
また、MR素子R0、とR82、同素子R工、とR1□
、同素子R2□とR2□、同素子R3□とR3□とは、
それぞれ、波長λの半分のλ/2だけ位置をずらして配
置してあり、また、それぞれのMR素子は、図示のごと
く、同一線上に並ぶように配置したものである。
、同素子R2□とR2□、同素子R3□とR3□とは、
それぞれ、波長λの半分のλ/2だけ位置をずらして配
置してあり、また、それぞれのMR素子は、図示のごと
く、同一線上に並ぶように配置したものである。
しかして、本実施例では、各MR素素子R6−R32の
長手方向に直角な磁界が加わると、その抵抗値が下る特
性を利用しているものである。
長手方向に直角な磁界が加わると、その抵抗値が下る特
性を利用しているものである。
すなわち、第2図(A)、(B)のような配置構成で、
回転ドラム5.を図示矢印の方向へ移動すると、各MR
素子R8□〜R32は、各々、第3図に示すように抵抗
が変化する。
回転ドラム5.を図示矢印の方向へ移動すると、各MR
素子R8□〜R32は、各々、第3図に示すように抵抗
が変化する。
また、第3図のように、いずれにおいても、波長λに係
る最小磁気記録単位で変化するため、その波長端部がシ
ャープになるものである。
る最小磁気記録単位で変化するため、その波長端部がシ
ャープになるものである。
さらに、各磁化トラックからの磁気センサに対する磁界
が、はぼ等しいので、磁気記録媒体と磁気センサとの間
隔を、各磁化トラックとも同じにしても、はぼ同じ抵抗
変化が得られるものである。
が、はぼ等しいので、磁気記録媒体と磁気センサとの間
隔を、各磁化トラックとも同じにしても、はぼ同じ抵抗
変化が得られるものである。
このような磁気回転センサにおける、これらの各MR素
子R0,〜R3□と、抵抗R1すなわち、た、とえば、
磁気センサ4.に配置、あるいは別途に取付けて配置す
るようにした1回転ドラム5.の磁界の影響を受けない
ようにした他のMR素子または、抵抗体などに係る抵抗
Rとを、第4図に示すような、各磁化トラックごとにつ
いての抵抗ブリッジを構成し、この各ブリッジには、電
源Vより電圧を与えて使用するようにすると、次の態様
で、絶対位置を検出することができるものである。
子R0,〜R3□と、抵抗R1すなわち、た、とえば、
磁気センサ4.に配置、あるいは別途に取付けて配置す
るようにした1回転ドラム5.の磁界の影響を受けない
ようにした他のMR素子または、抵抗体などに係る抵抗
Rとを、第4図に示すような、各磁化トラックごとにつ
いての抵抗ブリッジを構成し、この各ブリッジには、電
源Vより電圧を与えて使用するようにすると、次の態様
で、絶対位置を検出することができるものである。
すなわち、各磁化トラックの、最下位ビットに係る検出
端子である出力端子a。+bo間の出力電圧をe。とし
、同様に第2ビツトに係るal、+b1間の出力電圧を
el+第3ビットに係るa2 lb2問および、最上位
ビットに係るal l b3間の出力電圧をe2.e、
とすると、これらの各磁化トラックの出力電圧e。−e
3 は、第5図に示すように、その出力信号の長さが異
なっても、波形端部は、同じようにシャープになるもの
である。
端子である出力端子a。+bo間の出力電圧をe。とし
、同様に第2ビツトに係るal、+b1間の出力電圧を
el+第3ビットに係るa2 lb2問および、最上位
ビットに係るal l b3間の出力電圧をe2.e、
とすると、これらの各磁化トラックの出力電圧e。−e
3 は、第5図に示すように、その出力信号の長さが異
なっても、波形端部は、同じようにシャープになるもの
である。
第5図は、第3図の抵抗変化による電圧変化の和に合致
する電圧e。1の波形図である。すなわち、電圧の大き
さはe。□である。
する電圧e。1の波形図である。すなわち、電圧の大き
さはe。□である。
この出力電圧e。−e3 を、アンプまたは電圧コンパ
レータなどにより波形整形を行うと、第6図に示すE。
レータなどにより波形整形を行うと、第6図に示すE。
−E3のような波形のものとなる。
このE。−E3は、4ビツトのグレーコードの出力であ
り、各ビットの信号変化がλごとに現われ、16等分の
絶対位置を検出することができるものである。
り、各ビットの信号変化がλごとに現われ、16等分の
絶対位置を検出することができるものである。
以上に説明したように、本実施例においては、第2図(
A)で説明したような磁気信号を記録するので、磁化ト
ラックの移動方向に対して、最小磁気記録信号が無い無
磁界部を挾んで向い合う磁極が、N極同士またはS極同
士と同極になるので、お互い反発しあい、完全な無磁界
部を作ることが−できるので、これによる磁気信号の精
度も向上できるものである。
A)で説明したような磁気信号を記録するので、磁化ト
ラックの移動方向に対して、最小磁気記録信号が無い無
磁界部を挾んで向い合う磁極が、N極同士またはS極同
士と同極になるので、お互い反発しあい、完全な無磁界
部を作ることが−できるので、これによる磁気信号の精
度も向上できるものである。
また、各磁化トラック間を見ると、N極同士またはS極
同士が向き合っており、相互に反発し合うため磁気干渉
がなく、加えて、同じ最小磁気記録単位に係る波長で記
録できるので、各磁化トランクの磁界分布が揃っており
、磁気記録媒体と磁気センサの間隔を各磁化トラックと
も同一にしても、出力が各磁化トラックでほぼ同じにな
り、安定した出力が得られるものである。
同士が向き合っており、相互に反発し合うため磁気干渉
がなく、加えて、同じ最小磁気記録単位に係る波長で記
録できるので、各磁化トランクの磁界分布が揃っており
、磁気記録媒体と磁気センサの間隔を各磁化トラックと
も同一にしても、出力が各磁化トラックでほぼ同じにな
り、安定した出力が得られるものである。
さらに、出力波形の端部がシャープに変化するので精度
が向上し、高分解能にできるものであり、上記実施例で
は、最小磁気記録単位の磁極ピッチを当該磁気回転セン
サの分解能に等しくしたが。
が向上し、高分解能にできるものであり、上記実施例で
は、最小磁気記録単位の磁極ピッチを当該磁気回転セン
サの分解能に等しくしたが。
その分解能以下あるいは、その整数分の1に小さくする
と、出力波形端部がよりシャープにできるものである。
と、出力波形端部がよりシャープにできるものである。
上記に加え、上記実施例では、4ビツトの例を示、じた
が、1/32の分解能の5ビツト、17256の分解能
の8ビツトというように、そのビット数カζ増加しても
、同様の効果が得られるものであり、また、グレーコー
ドは、値が一つ変るのには常に一つのビットしか変化し
ないので、磁気回転センサとして多く用いられそいるが
、2つ以上が共に変化するパイナリイコードでも、同し
効果が得られるものである。
が、1/32の分解能の5ビツト、17256の分解能
の8ビツトというように、そのビット数カζ増加しても
、同様の効果が得られるものであり、また、グレーコー
ドは、値が一つ変るのには常に一つのビットしか変化し
ないので、磁気回転センサとして多く用いられそいるが
、2つ以上が共に変化するパイナリイコードでも、同し
効果が得られるものである。
しかして、上記において、各MR素子は、波長λの半分
のλ/2だけ位置をずらしたものであるが、これは、n
を整数とするとき、(n−,7−)λに選定することが
でき、同等の効゛果を奏するものである。
のλ/2だけ位置をずらしたものであるが、これは、n
を整数とするとき、(n−,7−)λに選定することが
でき、同等の効゛果を奏するものである。
次に、他の実施例に係るものを第7図ないし第11図を
参照して説明する。
参照して説明する。
しかして5.本実施例では、各ビット2磁化トラツクを
使用して、その出力電圧を大きくした、4ビツトのグレ
ーコードに係るものである。
使用して、その出力電圧を大きくした、4ビツトのグレ
ーコードに係るものである。
ここで、第7図(A)、(B)は、本発明の他の実施例
に係る磁気回転センサの回転ドラムの展開図と磁気セン
サの平面図、第8図は、そのMR素子のブリッジ接続図
、第9図は、そのMR素子の抵抗変化波形図、第10図
は、そのブリッジの出力電圧波形図、第11図は、その
出力電圧波形の波形整形後の波形図である。
に係る磁気回転センサの回転ドラムの展開図と磁気セン
サの平面図、第8図は、そのMR素子のブリッジ接続図
、第9図は、そのMR素子の抵抗変化波形図、第10図
は、そのブリッジの出力電圧波形図、第11図は、その
出力電圧波形の波形整形後の波形図である。
図において、41は、磁気検出素子に係るMR素子R8
1〜R34を配置した磁気センサ、5.は、各トランク
に異なる記録長で磁気信号が記録された、同一ビットに
係る、2個の磁化トラックが、それぞれ1組となった磁
化トラックM。、〜M 3 bを有する回転ドラムであ
る。
1〜R34を配置した磁気センサ、5.は、各トランク
に異なる記録長で磁気信号が記録された、同一ビットに
係る、2個の磁化トラックが、それぞれ1組となった磁
化トラックM。、〜M 3 bを有する回転ドラムであ
る。
しかして、本実施例に係るものは、さきめ実施例と同様
に、第14図に示す磁気回転センサにおいて、その磁気
センサ、回転ドラムを、第7図に示すごとき磁気センサ
452回転ドラム5.の構成としたものであるとともに
、前述のごとく4ビツトのグレーコードを有する絶対位
置(アブソリュート)形の磁気回転センサに係るもので
ある。
に、第14図に示す磁気回転センサにおいて、その磁気
センサ、回転ドラムを、第7図に示すごとき磁気センサ
452回転ドラム5.の構成としたものであるとともに
、前述のごとく4ビツトのグレーコードを有する絶対位
置(アブソリュート)形の磁気回転センサに係るもので
ある。
すなわち、回転ドラム5.は、8つの1〜ラツクに分け
てあり、第7図に矢印で示すような、N。
てあり、第7図に矢印で示すような、N。
S極性の、さきと同様の波長λの最小磁気記録単位の磁
極を8つのトラックに記録されて、磁化トラック(イ)
〜(チ)とし、磁化トラック(イ)、(ロ)。
極を8つのトラックに記録されて、磁化トラック(イ)
〜(チ)とし、磁化トラック(イ)、(ロ)。
(ハ)、(ニ)、(ホ)、(へ)、(1〜)、(チ)の
各2個の磁化トラックで、各1ビツトの磁化トラックに
係る、最下位、第2.第3および最上位ビットの磁化ト
ラックM。1〜M3.としたものであり、また。
各2個の磁化トラックで、各1ビツトの磁化トラックに
係る、最下位、第2.第3および最上位ビットの磁化ト
ラックM。1〜M3.としたものであり、また。
その波長λは、当該磁気回転センサの分解能(1716
)に係るものと等しくしたものである。
)に係るものと等しくしたものである。
しかして、最下位ピッ1〜に係る磁化トラックM g
yにおける磁化トラック(イ)のパターンは、さぎの実
施例における磁化トラックM。、と同じ記録パターンで
、これにだいし、磁化トラック(ロ)は、磁化トラック
(イ)を記録した部分に対応する部分には記録せず、同
じく記録しない部分に対応する部分には記録するように
したものである。
yにおける磁化トラック(イ)のパターンは、さぎの実
施例における磁化トラックM。、と同じ記録パターンで
、これにだいし、磁化トラック(ロ)は、磁化トラック
(イ)を記録した部分に対応する部分には記録せず、同
じく記録しない部分に対応する部分には記録するように
したものである。
同様に、第2.第3および最上位ビットに係る磁化トラ
ックM H,b g M 2 b g M 34におけ
る磁化トラック(ハ)、(ホ)、 (ト)は、さきの実
施例における磁化トラックM□、 g M 2 m g
M 3 mと同じ記録パターンであり、これらにだい
し、それぞれ、磁化トラック(ニ)、(へ)、(チ)に
は前記と同様の対応記録態様で記録し、各1組で同一ビ
ットに係る磁化トラックM□>、 M2bg Jbとし
たものである。
ックM H,b g M 2 b g M 34におけ
る磁化トラック(ハ)、(ホ)、 (ト)は、さきの実
施例における磁化トラックM□、 g M 2 m g
M 3 mと同じ記録パターンであり、これらにだい
し、それぞれ、磁化トラック(ニ)、(へ)、(チ)に
は前記と同様の対応記録態様で記録し、各1組で同一ビ
ットに係る磁化トラックM□>、 M2bg Jbとし
たものである。
そして、さきの実施例と同じく、各磁化トラックにおけ
る、その隣り合う所の波長λの磁極N。
る、その隣り合う所の波長λの磁極N。
Sは、同じに記録するものである。
次に、磁気センサ4.においては、最下位、第2、第3
.最上位ビットに係る磁化トラックM。。
.最上位ビットに係る磁化トラックM。。
〜M3、のそれぞれに対向して、最下位、第2.第3、
最上位ピッ1−に係る、MR素子R,、〜R84゜R1
□〜Ri、、 R21〜R24,R31〜R34を図示
のような配置としており、またMR素子R6□1RO3
1R1,、Rよ、、 R21,R23,R31,R33
は一直線上に並べてあり、同様に一直線上に並べられた
MR素子R。2. Ro4. R,2,R,、、R2□
、 R2,、R3□。
最上位ピッ1−に係る、MR素子R,、〜R84゜R1
□〜Ri、、 R21〜R24,R31〜R34を図示
のような配置としており、またMR素子R6□1RO3
1R1,、Rよ、、 R21,R23,R31,R33
は一直線上に並べてあり、同様に一直線上に並べられた
MR素子R。2. Ro4. R,2,R,、、R2□
、 R2,、R3□。
R14とを、λ/2だけ位置をずらして配置するように
したものである。
したものである。
このような配置構成で1回転ドラム51を図示矢印の方
向へ移動すると、上記MR素子R6、〜R34は、各々
、第9図に示すように抵抗が変化する。
向へ移動すると、上記MR素子R6、〜R34は、各々
、第9図に示すように抵抗が変化する。
これらの各MR素子を、第8図に示すごとく、各ビット
ごとにブリッジを構成して電源■より電圧を与えて使用
するようにすると、同図に示す最下位ビットの出力端子
a。とす。どの間の電圧e[1+および他の第2.第3
.最下位ビットの、出力端子a□とblとの間の電圧e
工、同端子a2とb2との間の電圧e2、同端子a3と
b。
ごとにブリッジを構成して電源■より電圧を与えて使用
するようにすると、同図に示す最下位ビットの出力端子
a。とす。どの間の電圧e[1+および他の第2.第3
.最下位ビットの、出力端子a□とblとの間の電圧e
工、同端子a2とb2との間の電圧e2、同端子a3と
b。
との間の電圧e3 は、第10図に示すようになり、さ
ぎの実施例の第5図に示した出力電圧の振幅の約2倍の
電圧が得られるものである。
ぎの実施例の第5図に示した出力電圧の振幅の約2倍の
電圧が得られるものである。
また、本実施例に係るものにおいても、各ビットの出力
波形端部は、同じようにシャープに変化しているもので
ある。
波形端部は、同じようにシャープに変化しているもので
ある。
以上の出力電圧e0〜e、を、アンプまたは電圧コンパ
レータを通して波形整形すると、第11図に示すような
E。−R3の出力となり、4ビツトのグレーコードが得
られるものである。
レータを通して波形整形すると、第11図に示すような
E。−R3の出力となり、4ビツトのグレーコードが得
られるものである。
以上に述べたところにより、本実施例に係るものにおい
ては、さきの実施例と同等の効果を期待できるほか、そ
の出力電圧の振幅を大きくすることができ、精度を上げ
ることができるものであり、また、その最小磁気記録単
位に係る波長の選定、ビット数の増加など、さきの実施
例と同様に種々、選択できるものである。
ては、さきの実施例と同等の効果を期待できるほか、そ
の出力電圧の振幅を大きくすることができ、精度を上げ
ることができるものであり、また、その最小磁気記録単
位に係る波長の選定、ビット数の増加など、さきの実施
例と同様に種々、選択できるものである。
上述した各実施例は、回転体1に回転軸2を介して、ド
ラム形の回転ドラム5..5.を担持するようにしたも
のであるが、これらの回転ドラムを、回転円板のディス
ク形のものとすることかできる。
ラム形の回転ドラム5..5.を担持するようにしたも
のであるが、これらの回転ドラムを、回転円板のディス
ク形のものとすることかできる。
すなわち、第12.13図は、回転ドラムでなく回転デ
ィスクの構成としたものの実施例を示すものである。
ィスクの構成としたものの実施例を示すものである。
ここで、第12図は、本発明の別の実施例に係る磁気回
転センサの構成図、第13図は、その回転ティスフと磁
気センサとの関係図である。
転センサの構成図、第13図は、その回転ティスフと磁
気センサとの関係図である。
図で、第1図と同一符号は同等部分を示すものであり、
3−1は取付台、4−1は、磁気検出素子に係るMR素
子R0−1,R1−1,R2L1゜R3−1を配置した
磁気センサ、5−1は、各トラックに異なる記録長で磁
気信号が記録された4個の磁化トラックM。、−M3゜
を有する回転デ、イスクである。
3−1は取付台、4−1は、磁気検出素子に係るMR素
子R0−1,R1−1,R2L1゜R3−1を配置した
磁気センサ、5−1は、各トラックに異なる記録長で磁
気信号が記録された4個の磁化トラックM。、−M3゜
を有する回転デ、イスクである。
すなわち、回転ディスク5−1は、外周より同心円状に
、最下位のビットに係る磁化トラックMo。、次いで、
第2.第3ビツトに係る磁化トランクMよ、、 M2.
、さらに最上位ビットに係る磁化トランクM3oを配置
し、これらに近接して、磁気センサ4−1の、それぞれ
、MR素子2個であるRo−1,R1−1,R2−1,
R3−1を一直線に対向配置したものである。
、最下位のビットに係る磁化トラックMo。、次いで、
第2.第3ビツトに係る磁化トランクMよ、、 M2.
、さらに最上位ビットに係る磁化トランクM3oを配置
し、これらに近接して、磁気センサ4−1の、それぞれ
、MR素子2個であるRo−1,R1−1,R2−1,
R3−1を一直線に対向配置したものである。
この場合、最小磁気記録単位は、角度Oである。
本実施例に係るものにおいても、さぎの各実施例と同様
の効果を期待できるものである。
の効果を期待できるものである。
今までは、移動体として、回転体の例で説明したが、直
線運動をする物の位置検出も同様にでき同じ効果を得る
ことができる。さらに磁気信号を記録するトラックを複
数個使用して、各トラックにはくり返しの磁気信号を記
録した例を示したが、1トラツクのみを使用し、磁気信
号の長さを変えて記録し、この信号の長さにより、位置
を検出するものにでも使用でき同様な効果が得られる。
線運動をする物の位置検出も同様にでき同じ効果を得る
ことができる。さらに磁気信号を記録するトラックを複
数個使用して、各トラックにはくり返しの磁気信号を記
録した例を示したが、1トラツクのみを使用し、磁気信
号の長さを変えて記録し、この信号の長さにより、位置
を検出するものにでも使用でき同様な効果が得られる。
本発明によれば、磁気信号の記録長の異なる各磁化トラ
ックでも、磁気干渉を生ぜず、同じような感度で信号を
検出することができるようにした、磁気的に位置を検出
する装置を提供することができるものである。
ックでも、磁気干渉を生ぜず、同じような感度で信号を
検出することができるようにした、磁気的に位置を検出
する装置を提供することができるものである。
第1図は、本発明に係る磁気的に位置を検出する装置の
一実施例である磁気回転センサの概略構成図、第2図(
A)、(B)は、その回転ドラムの展開図と磁気センサ
の平面図、第3図は、その磁気抵抗効果素子の抵抗変化
波形図、第4図は、その磁気抵抗効果素子のブリッジ接
続図、第5図は、そのブリッジの出力電圧波形図、第6
図は、その出力電圧波形の波形整形後の波形図、第7図
(A)。 (B)は1本発明の他の実施例に係る磁気回転センサの
回転ドラムの展開図と磁気センサの平面図、第8図は、
その磁気抵抗効果素子のブリッジ接続1τ 図1、第9図は、その磁気抵抗効果素子の抵抗変化波形
図、第10図は、そのブリッジの出力電圧波形図、第1
1図は、その出力電圧波形の波形整形後の波形図、第1
2図は、本発明の別の実施例に係る磁気回転センサの構
成図、第13図は、その回転ディスクと磁気センサとの
関係図、第14図は、公知例示の角度検出器の構成図、
第15図(A)、(B)は、その回転ドラムの展開図お
よび磁気センサの平面図、第16図は、その磁気抵抗効
果素子の抵抗変化波形図を示すものである。 1・・・回転体、2・・・回転軸、3.3−1・・・取
付台、41,4゜4−1・・・磁気センサ、5..5.
・・回転ドラム、5−1一回転ディスク、Mo、、Ml
、IM 2.、 M3.、 Mo、、 Ml、、 M2
.、 M3.、 Moc。 M、、、M2.M3−・・磁化トラック、Rol、Ro
2゜Ro3. Ro4. R□□、 R12,R□3.
R14,R2,。 R2□、 R23,R24,R3□、R3□、R33,
R34・・・磁気抵抗効果素子、R・・・抵抗、aOa
31 bn〜率3図 R32 も4図 帛9図 R34 来10図 摺11図 E3゛ キー3図 午づ 佑I4図 弔15図
一実施例である磁気回転センサの概略構成図、第2図(
A)、(B)は、その回転ドラムの展開図と磁気センサ
の平面図、第3図は、その磁気抵抗効果素子の抵抗変化
波形図、第4図は、その磁気抵抗効果素子のブリッジ接
続図、第5図は、そのブリッジの出力電圧波形図、第6
図は、その出力電圧波形の波形整形後の波形図、第7図
(A)。 (B)は1本発明の他の実施例に係る磁気回転センサの
回転ドラムの展開図と磁気センサの平面図、第8図は、
その磁気抵抗効果素子のブリッジ接続1τ 図1、第9図は、その磁気抵抗効果素子の抵抗変化波形
図、第10図は、そのブリッジの出力電圧波形図、第1
1図は、その出力電圧波形の波形整形後の波形図、第1
2図は、本発明の別の実施例に係る磁気回転センサの構
成図、第13図は、その回転ディスクと磁気センサとの
関係図、第14図は、公知例示の角度検出器の構成図、
第15図(A)、(B)は、その回転ドラムの展開図お
よび磁気センサの平面図、第16図は、その磁気抵抗効
果素子の抵抗変化波形図を示すものである。 1・・・回転体、2・・・回転軸、3.3−1・・・取
付台、41,4゜4−1・・・磁気センサ、5..5.
・・回転ドラム、5−1一回転ディスク、Mo、、Ml
、IM 2.、 M3.、 Mo、、 Ml、、 M2
.、 M3.、 Moc。 M、、、M2.M3−・・磁化トラック、Rol、Ro
2゜Ro3. Ro4. R□□、 R12,R□3.
R14,R2,。 R2□、 R23,R24,R3□、R3□、R33,
R34・・・磁気抵抗効果素子、R・・・抵抗、aOa
31 bn〜率3図 R32 も4図 帛9図 R34 来10図 摺11図 E3゛ キー3図 午づ 佑I4図 弔15図
Claims (1)
- 1、磁気記録された所要長の磁気信号を有する磁化トラ
ックと、この磁化1〜ラックに対向して配置された磁気
検出素子とからなり、その磁気検出素子によつて得られ
る検出信号に基づいて移動体の位置を検出するようにし
、磁気記録単位を移動体の移動方向へ所要数連続した磁
気信号部と、磁気記録単位の無い無磁界部とを設けるこ
とにより、磁気検出信号を得るように構成したものにお
いて、磁気記録単位の無い無磁界部を挾む磁気信号部の
磁極を、それぞれ同極としたものである磁気的に位置を
検出する装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9794985A JPS6117001A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 磁気的に位置を検出する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9794985A JPS6117001A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 磁気的に位置を検出する装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57216899A Division JPS59108193A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 磁気的に位置を検出する装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6117001A true JPS6117001A (ja) | 1986-01-25 |
JPH0418777B2 JPH0418777B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=14205918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9794985A Granted JPS6117001A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 磁気的に位置を検出する装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6117001A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110273169A1 (en) * | 2006-01-12 | 2011-11-10 | Timken Us Corporation | Magnetic sensor with high and low resolution tracks |
JP2021076503A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 磁気式回転位置検出装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57123494A (en) * | 1981-01-23 | 1982-07-31 | Hitachi Ltd | Magnetic rotary encoder |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP9794985A patent/JPS6117001A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57123494A (en) * | 1981-01-23 | 1982-07-31 | Hitachi Ltd | Magnetic rotary encoder |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110273169A1 (en) * | 2006-01-12 | 2011-11-10 | Timken Us Corporation | Magnetic sensor with high and low resolution tracks |
US8816677B2 (en) * | 2006-01-12 | 2014-08-26 | Timken Us Corporation | Magnetic sensor having a high resolution track with magnets of varying dimensions and a low resolution track |
JP2021076503A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 磁気式回転位置検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0418777B2 (ja) | 1992-03-27 |
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