JPS6139592A - 磁気エンコ−ダ - Google Patents
磁気エンコ−ダInfo
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- JPS6139592A JPS6139592A JP15934984A JP15934984A JPS6139592A JP S6139592 A JPS6139592 A JP S6139592A JP 15934984 A JP15934984 A JP 15934984A JP 15934984 A JP15934984 A JP 15934984A JP S6139592 A JPS6139592 A JP S6139592A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、移動体の移動量を磁気的に検出して電気信号
出力を得る磁気エンコーダ、さらに詳述すれば、電気抵
抗が磁界強度に応じて変化する磁気抵抗素子の４個Ａい
Ａ１、ＢいＢ２をＡ１、Ａ２間及びＢ１．８２間のピッ
チが夫々λＨＲで、かつＢ工がＡｉとＡ２の中央位置と
なるように配設し、ＡｉとＡ、の直列接続回路と８１と
８２の直列接続回路とを並列接続した回路に一定電圧Ｖ
ｃを印加し、Ａ１とＡ２の中間接続点Ａ及びＢ工とＢ２
の中間接続点Ｂを電圧検出端子とする磁気抵抗センサを
、λＰのピッチでＮ極、Ｓ極が交互に着磁された永久磁
石に対して空隙を介して対向配置することで上記永久磁
石の移動量に応じた電圧信号を上記電圧検出端子Ａ、Ｂ
より得る磁気エンコーダに関するもので、例えば、電動
機の速度制御の回転子の位置検出用として、あるいは、
ロボットやＶＴＲ（ビデオ・テープ・レコーダ）等の制
御用検出部に利用される。
出力を得る磁気エンコーダ、さらに詳述すれば、電気抵
抗が磁界強度に応じて変化する磁気抵抗素子の４個Ａい
Ａ１、ＢいＢ２をＡ１、Ａ２間及びＢ１．８２間のピッ
チが夫々λＨＲで、かつＢ工がＡｉとＡ２の中央位置と
なるように配設し、ＡｉとＡ、の直列接続回路と８１と
８２の直列接続回路とを並列接続した回路に一定電圧Ｖ
ｃを印加し、Ａ１とＡ２の中間接続点Ａ及びＢ工とＢ２
の中間接続点Ｂを電圧検出端子とする磁気抵抗センサを
、λＰのピッチでＮ極、Ｓ極が交互に着磁された永久磁
石に対して空隙を介して対向配置することで上記永久磁
石の移動量に応じた電圧信号を上記電圧検出端子Ａ、Ｂ
より得る磁気エンコーダに関するもので、例えば、電動
機の速度制御の回転子の位置検出用として、あるいは、
ロボットやＶＴＲ（ビデオ・テープ・レコーダ）等の制
御用検出部に利用される。
鉄あるいはニッケル等の磁性材料及びその合金の簿膜で
形成した導電体にその電流通過方向と直角に磁界を加え
ると、第４図実線曲線に示すように、導電体の電気抵抗
値が減少することが知られており、磁気抵抗効果と呼ば
れ、磁界の測定、位置の検出装置等に利用されている。
形成した導電体にその電流通過方向と直角に磁界を加え
ると、第４図実線曲線に示すように、導電体の電気抵抗
値が減少することが知られており、磁気抵抗効果と呼ば
れ、磁界の測定、位置の検出装置等に利用されている。
なお、破線曲線は導電体にバイアス用磁石を並置した場
合の関係曲線である。
合の関係曲線である。
この磁気抵抗効果を利用して回転体の位置検出を行なう
磁気エンコーダが実用されており、その従来例を第５図
に示す、これは、電動機の回転子の回転移動量に応じた
電気信号を得ようとする例で、第５図（、）は磁気エン
コーダとその周辺部分の側面図とそのＸ−Ｘ断面図を示
し、１は電動機、２は回転子軸、３はその外周に多数の
Ｎ極。
磁気エンコーダが実用されており、その従来例を第５図
に示す、これは、電動機の回転子の回転移動量に応じた
電気信号を得ようとする例で、第５図（、）は磁気エン
コーダとその周辺部分の側面図とそのＸ−Ｘ断面図を示
し、１は電動機、２は回転子軸、３はその外周に多数の
Ｎ極。
Ｓ極に着磁された永久磁石を備えて回転子軸２と一体的
に回転する永久磁石回転体、４が磁気抵抗効果素子（以
下、磁気抵抗素子と称す）で構成した磁気抵抗センサ（
以下、ＭＲセンサと称す）、５はカバーである。永久磁
石回転体３の永久磁石とＭＲセンサ４とが空隙を介して
対向配設され、回転子軸２の回転位置をＭＲセンサ４に
より検出する構成となっている。
に回転する永久磁石回転体、４が磁気抵抗効果素子（以
下、磁気抵抗素子と称す）で構成した磁気抵抗センサ（
以下、ＭＲセンサと称す）、５はカバーである。永久磁
石回転体３の永久磁石とＭＲセンサ４とが空隙を介して
対向配設され、回転子軸２の回転位置をＭＲセンサ４に
より検出する構成となっている。
ＭＲセンサ４と永久磁石回転体３の永久磁石との関係は
、第５図（ｂ）に示すように１ＭＲセンサ４には４個の
磁気抵抗素子Ａ１、Ａ２、ＢいＢ２が、Ａ１とＡ２間の
ピッチがλＨＲ，Ｂｉと８２間のピッチもλ■、かつＢ
工がＡ１とＡ２間の中央位置となるように配設され、各
素子は第５図（ｄ）に示す電気回路を形成している。即
ち、Ａ工とＡ２の直列接続回路と、Ｂ１とＢ２の直列接
続回路とを並列接続した回路に一定電圧Ｖｃを印加し、
Ａ□とＡ２の中間接続点Ａ及びＢ１と８２の中間接続点
Ｂ＆ｆｆｉ圧検出端子とするものである。また、ＭＲセ
ンサ４の永久磁石回転体３と対向しない面にはバイアス
用磁石６が配置されている。バイアス用磁石６はＭＲセ
ンサ４に固着されており、磁性が一定（図示例ではＮ極
）の磁界を常にＭＲ，センサ４に作用させるようになっ
ているので、ＭＲセンサ４には、永久磁石回転体３の磁
界と、バイアス用磁石６の磁界との合成磁界が作用し、
永久磁石回転体３の永久磁石による磁界は電動機の回転
に伴ってその大きさと磁性とが変化するので、ＭＲセン
サ４の検出端子Ａ、Ｂより、電動機の回転子軸２の位置
及び回転方向が検出できる。
、第５図（ｂ）に示すように１ＭＲセンサ４には４個の
磁気抵抗素子Ａ１、Ａ２、ＢいＢ２が、Ａ１とＡ２間の
ピッチがλＨＲ，Ｂｉと８２間のピッチもλ■、かつＢ
工がＡ１とＡ２間の中央位置となるように配設され、各
素子は第５図（ｄ）に示す電気回路を形成している。即
ち、Ａ工とＡ２の直列接続回路と、Ｂ１とＢ２の直列接
続回路とを並列接続した回路に一定電圧Ｖｃを印加し、
Ａ□とＡ２の中間接続点Ａ及びＢ１と８２の中間接続点
Ｂ＆ｆｆｉ圧検出端子とするものである。また、ＭＲセ
ンサ４の永久磁石回転体３と対向しない面にはバイアス
用磁石６が配置されている。バイアス用磁石６はＭＲセ
ンサ４に固着されており、磁性が一定（図示例ではＮ極
）の磁界を常にＭＲ，センサ４に作用させるようになっ
ているので、ＭＲセンサ４には、永久磁石回転体３の磁
界と、バイアス用磁石６の磁界との合成磁界が作用し、
永久磁石回転体３の永久磁石による磁界は電動機の回転
に伴ってその大きさと磁性とが変化するので、ＭＲセン
サ４の検出端子Ａ、Ｂより、電動機の回転子軸２の位置
及び回転方向が検出できる。
第５図（ｃ）は、検出端子Ａ、Ｂの接地電位に対する電
圧を１回転体が永久磁石の着磁ピッチλＰの間移動した
場合の変化を示すもので、バイアス用磁石６の磁界の大
きさを調整することで、回転体の移動角に対してほぼ正
弦波状の変化をし、また検出端子ＡとＢに現われる電圧
信号の位相角は（１／４） ・λＰとなっており、１
を気角で９０度の位相角となり電動機制御に必要な特性
を備えている。
圧を１回転体が永久磁石の着磁ピッチλＰの間移動した
場合の変化を示すもので、バイアス用磁石６の磁界の大
きさを調整することで、回転体の移動角に対してほぼ正
弦波状の変化をし、また検出端子ＡとＢに現われる電圧
信号の位相角は（１／４） ・λＰとなっており、１
を気角で９０度の位相角となり電動機制御に必要な特性
を備えている。
しかしながら、上記した従来技術には次のような問題点
があった。即ち、電動機制御の精度を高くするには、永
久磁石回転体３に設ける永久磁石の数を増加する必要が
あるが、ＭＲセンサ４の素子の配設ピッチλ■を一定と
すると永久磁石の着磁ピッチλＰも定まるので、永久磁
石の数を増加するには永久磁石回転体３の直径を大きく
する必要があることになり、制御精度を高くするには大
径の回転体が必要となり磁気エンコーダが大形になると
いう問題があった。
があった。即ち、電動機制御の精度を高くするには、永
久磁石回転体３に設ける永久磁石の数を増加する必要が
あるが、ＭＲセンサ４の素子の配設ピッチλ■を一定と
すると永久磁石の着磁ピッチλＰも定まるので、永久磁
石の数を増加するには永久磁石回転体３の直径を大きく
する必要があることになり、制御精度を高くするには大
径の回転体が必要となり磁気エンコーダが大形になると
いう問題があった。
本発明の目的は、従来技術における上記した問題点を解
決し、磁気抵抗素子の配設ピッチλＨＲと永久磁石回転
体の直径を一定とし、永久磁石の着磁ピッチλＰを変化
するだけで、異なった分解度の磁気エンコーダを形成し
、永久磁石回転体の直径を大きくすることなく、より韮
い分解度とすることのできる磁気エンコーダを提供する
ことにある。
決し、磁気抵抗素子の配設ピッチλＨＲと永久磁石回転
体の直径を一定とし、永久磁石の着磁ピッチλＰを変化
するだけで、異なった分解度の磁気エンコーダを形成し
、永久磁石回転体の直径を大きくすることなく、より韮
い分解度とすることのできる磁気エンコーダを提供する
ことにある。
本発明の特徴は、永久磁石回転体に設ける永久磁石の着
磁ピッチλＰと、ＭＲセンサを形成する磁気抵抗素子の
配設ピッチλ■との関係を、ｎを４の倍数を除く３以上
の自然数としてλｐ＝（４／ｎ）・λＨＲとする構成を
採用することにある。
磁ピッチλＰと、ＭＲセンサを形成する磁気抵抗素子の
配設ピッチλ■との関係を、ｎを４の倍数を除く３以上
の自然数としてλｐ＝（４／ｎ）・λＨＲとする構成を
採用することにある。
前述した関係式λｐ＝（４／ｎ）・λＨＲのｎを種々の
自然数として、永久磁石の着磁ピッチλＰを定める場合
にｎ＝２はすでに従来技術で採用しているものであり、
ｎ＝１は従来構成より永久磁石の着磁ピッチλＰが大き
くなり１本発明の目的に反する。従って、ｎ＝２及びｎ
＝１は共に採用せず、ｎを３以上の自然数とする場合に
ついて以下に述べる。
自然数として、永久磁石の着磁ピッチλＰを定める場合
にｎ＝２はすでに従来技術で採用しているものであり、
ｎ＝１は従来構成より永久磁石の着磁ピッチλＰが大き
くなり１本発明の目的に反する。従って、ｎ＝２及びｎ
＝１は共に採用せず、ｎを３以上の自然数とする場合に
ついて以下に述べる。
ｎ＝３の場合のＭＲセンサ４と永久磁石回転体３との配
置関係を第１図（ａ）に、電気回路図を（ｃ）に、検出
端子Ａ、Ｈに現われる電圧信号の位相関係を（ｂ）に示
す、ＭＲセンサの素子の配設ピッチλＨＲと、永久磁石
の着磁ピッチλＰとの間にはλＰ＝（４／３）・λ■の
関係式が成立しており、かつ、第５図（ｂ）の従来構成
と異なり、バイアス用磁石を備えていない。
置関係を第１図（ａ）に、電気回路図を（ｃ）に、検出
端子Ａ、Ｈに現われる電圧信号の位相関係を（ｂ）に示
す、ＭＲセンサの素子の配設ピッチλＨＲと、永久磁石
の着磁ピッチλＰとの間にはλＰ＝（４／３）・λ■の
関係式が成立しており、かつ、第５図（ｂ）の従来構成
と異なり、バイアス用磁石を備えていない。
第１図実施例は次のように動作する。第１図（ａ）の図
示状態では素子Ａ１は対向磁束が零で抵抗値は最大であ
り、素子Ａ、はＳ極の最大磁束を受は抵抗値が最低であ
るから出力Ａのレベルは、Ｖｃ／２を零ラインとして示
すと、（ｂ）図におけるａ工の位置となる０次に永久磁
石が矢印方向に（１／８）・λＰたけ回転すると素子Ａ
２とＡ２とはほぼ同じ磁束を受けるために抵抗値は同じ
となり、従って出力ＡのレベルはＶｃ／２＝Ｏでａ２の
位置となる。永久磁石がさらに（１／８）・λＰ回転す
ると素子Ａ１の受ける磁束が最大となり抵抗値は最小、
Ａ、（７）受ける磁束は零、抵抗値は最大となって出力
Ａのレベルはａ３の位置となる。以下永久磁石が（１／
８）・・λＰだけ回転するに従って出力Ａのレベルはａ
いａい・・・と位置するようになり、回転体の回転移動
量の変化（１／２）・λＰに対して１サイクルのレベル
変化をする。
示状態では素子Ａ１は対向磁束が零で抵抗値は最大であ
り、素子Ａ、はＳ極の最大磁束を受は抵抗値が最低であ
るから出力Ａのレベルは、Ｖｃ／２を零ラインとして示
すと、（ｂ）図におけるａ工の位置となる０次に永久磁
石が矢印方向に（１／８）・λＰたけ回転すると素子Ａ
２とＡ２とはほぼ同じ磁束を受けるために抵抗値は同じ
となり、従って出力ＡのレベルはＶｃ／２＝Ｏでａ２の
位置となる。永久磁石がさらに（１／８）・λＰ回転す
ると素子Ａ１の受ける磁束が最大となり抵抗値は最小、
Ａ、（７）受ける磁束は零、抵抗値は最大となって出力
Ａのレベルはａ３の位置となる。以下永久磁石が（１／
８）・・λＰだけ回転するに従って出力Ａのレベルはａ
いａい・・・と位置するようになり、回転体の回転移動
量の変化（１／２）・λＰに対して１サイクルのレベル
変化をする。
一方、素子Ｂ１とＢ２の方は、素子Ａ１、 Ａ、に対し
く１／２）・λＨＲだけ位置をずらして配設しであるの
で、その出力Ｂの波形は（ｂ）図に示すようにＡの波形
に対しく１／８）・λＰだけ位相がずれた形で同じ波形
ｂ８〜ｂ、・・・を出力する。
く１／２）・λＨＲだけ位置をずらして配設しであるの
で、その出力Ｂの波形は（ｂ）図に示すようにＡの波形
に対しく１／８）・λＰだけ位相がずれた形で同じ波形
ｂ８〜ｂ、・・・を出力する。
このように、第１図に示したｎ＝３の実施例においては
、（１）バイアス用磁石が不要である。
、（１）バイアス用磁石が不要である。
（２）ＭＲセンサの出力ＡあるいはＢの波形は永久磁石
の着磁ピッチλＰの１／２のピッチを１周期とした出力
となるので出力波形のサイクル数が従来例のｎ ＝ ２
の場合の２倍となり、一方、永久磁石の着磁ピッチが１
／１．５となり極数が増加することと相まって、同一の
ＭＲセンサと同一直径の永久磁石によって１．５Ｘ２＝
３倍の分解度の磁気エンコーダを構成することができる
。
の着磁ピッチλＰの１／２のピッチを１周期とした出力
となるので出力波形のサイクル数が従来例のｎ ＝ ２
の場合の２倍となり、一方、永久磁石の着磁ピッチが１
／１．５となり極数が増加することと相まって、同一の
ＭＲセンサと同一直径の永久磁石によって１．５Ｘ２＝
３倍の分解度の磁気エンコーダを構成することができる
。
次に他の実施例としてｎ＝６．即ちλＰ＝（４７６）・
λＨＲ＝（２／３）・λ■の場合について説明する。Ｍ
Ｒセンサ４と永久磁石回転体３との関係を第２図（ａ）
に、出力電圧の波形を（ｂ）に示ｊ、ＭＲセンサの電気
回路は第１図（ｃ）の場合と同一であるが、第２図実施
例ではバイアス用磁石６を設けることが必要となる。
λＨＲ＝（２／３）・λ■の場合について説明する。Ｍ
Ｒセンサ４と永久磁石回転体３との関係を第２図（ａ）
に、出力電圧の波形を（ｂ）に示ｊ、ＭＲセンサの電気
回路は第１図（ｃ）の場合と同一であるが、第２図実施
例ではバイアス用磁石６を設けることが必要となる。
第２図実施例は次のように動作する０図示位置では素子
Ａ１とＡ２は共に永久磁石から受ける磁束は零テアリ、
さらに、バイアス用磁石のＮ極の同一磁束を受けるから
抵抗値は等しく、出力Ａのし レベルはＶｃ／２
で１、（ｂ）図においてａ工の位置にある０次に永久磁
石が（１／４）・λＰたけ矢印方向に回転すると素子Ａ
１は、永久磁石のＮ極最大とバイアス用磁石のＮ極との
合成で大きな磁束を受は抵抗値が最低となり、素子Ａ１
、は、永久磁石のＳ極の最大とバイアス用磁石のＮ極と
の差の磁束を受けそ、の抵抗値が最大となるから出力Ａ
のレベルは最も高くなり（ｂ）図のａ２の位置となる。
Ａ１とＡ２は共に永久磁石から受ける磁束は零テアリ、
さらに、バイアス用磁石のＮ極の同一磁束を受けるから
抵抗値は等しく、出力Ａのし レベルはＶｃ／２
で１、（ｂ）図においてａ工の位置にある０次に永久磁
石が（１／４）・λＰたけ矢印方向に回転すると素子Ａ
１は、永久磁石のＮ極最大とバイアス用磁石のＮ極との
合成で大きな磁束を受は抵抗値が最低となり、素子Ａ１
、は、永久磁石のＳ極の最大とバイアス用磁石のＮ極と
の差の磁束を受けそ、の抵抗値が最大となるから出力Ａ
のレベルは最も高くなり（ｂ）図のａ２の位置となる。
さらに（１／４）・λＰだけ矢印方向に回転が進むと、
素子Ａ□とＡ２は共に永久磁石より受ける磁束が零とな
り、バイアス用磁石より同じ磁束を受けるから抵抗値は
相等しく、出力ＡのレベルはＶｃ／２となって（ｂ）図
の８３の位置となる。以下永久磁石が（１／４）・λＰ
回転するごとに素子Ａ１とＡ２の抵抗値が相対的に増減
し永久磁石がλＰだけ回転するとこれを１周期とした波
形の出力Ａが得られる。一方、素子Ｂ１とＢ８は素子Ａ
１とＡ２に対しく１／２）・λＨＲだけ位置をずらして
配置しであるので、出力Ｂの波形は出力Ａの波形に対し
く１／４）・λＰだけ位相がずれた同じ波形となる。
素子Ａ□とＡ２は共に永久磁石より受ける磁束が零とな
り、バイアス用磁石より同じ磁束を受けるから抵抗値は
相等しく、出力ＡのレベルはＶｃ／２となって（ｂ）図
の８３の位置となる。以下永久磁石が（１／４）・λＰ
回転するごとに素子Ａ１とＡ２の抵抗値が相対的に増減
し永久磁石がλＰだけ回転するとこれを１周期とした波
形の出力Ａが得られる。一方、素子Ｂ１とＢ８は素子Ａ
１とＡ２に対しく１／２）・λＨＲだけ位置をずらして
配置しであるので、出力Ｂの波形は出力Ａの波形に対し
く１／４）・λＰだけ位相がずれた同じ波形となる。
即ち、第２図に示したｎ＝＝６の場合の特長は、（１）
バイアス用磁石が必要である、（２）永久磁石の着磁ピ
ッチλＰがλｐ＝（２／３）・λ■であるから第５図に
示した従来例に比し、同一直径の永久磁石に対し３倍の
数の磁極を配設したことにより、３倍の分解度の磁気エ
ンコーダを得ることができる。
バイアス用磁石が必要である、（２）永久磁石の着磁ピ
ッチλＰがλｐ＝（２／３）・λ■であるから第５図に
示した従来例に比し、同一直径の永久磁石に対し３倍の
数の磁極を配設したことにより、３倍の分解度の磁気エ
ンコーダを得ることができる。
さらに、ｎ＝４の場合を検討すると、第３図（ａ）に示
すように、λｐ＝（４／４）・λＭｋ＝λＨＲとなり、
バイアス用磁石を使用しても、ＭＲセンサの対となる素
子Ａ１とＡ２及びＢ１とＢ２が夫々同時に同じ方向に抵
抗値が変化するので、磁気エンコーダとして動作しない
。
すように、λｐ＝（４／４）・λＭｋ＝λＨＲとなり、
バイアス用磁石を使用しても、ＭＲセンサの対となる素
子Ａ１とＡ２及びＢ１とＢ２が夫々同時に同じ方向に抵
抗値が変化するので、磁気エンコーダとして動作しない
。
同じようにｎ＝５．８．１（１，１２、・・・とｎに順
次、自然数を代入してその動作を第３図（ｂ）、（ｅ）
。
次、自然数を代入してその動作を第３図（ｂ）、（ｅ）
。
（ｃ）、（ｄ） 、・・・について検証し、上記の結果
と合せてＭＲセンサ４の素子配設ピッチλＨＲと、永久
磁石の着磁ピッチλＰとの関係式λｐ＝（４／ｎ）・λ
ＨＲにおけるｎとして、「４の倍数を除く３以上の自然
数」を用いることにより、本発明の目的が達成されるこ
とが判る。
と合せてＭＲセンサ４の素子配設ピッチλＨＲと、永久
磁石の着磁ピッチλＰとの関係式λｐ＝（４／ｎ）・λ
ＨＲにおけるｎとして、「４の倍数を除く３以上の自然
数」を用いることにより、本発明の目的が達成されるこ
とが判る。
ｎのうちから４の倍数が除外される理由は、ｎを４の倍
数とすると、対となる磁気抵抗素子の夫々に作用する永
久磁石の磁性が同じとなり、たとえバイアス用磁石を設
けても、抵抗値の変化が同じとなって、出力電力が発生
せず、磁気エンコーダとして動作しないからである。
数とすると、対となる磁気抵抗素子の夫々に作用する永
久磁石の磁性が同じとなり、たとえバイアス用磁石を設
けても、抵抗値の変化が同じとなって、出力電力が発生
せず、磁気エンコーダとして動作しないからである。
これに対し、ｎが４の倍数を除く３以上の自然数である
場合は、対となる磁気抵抗素子の夫々に作用する永久磁
石の磁性、又は磁束の大きさの変化の方向が逆の方向と
なり、夫々の抵抗値の変化が逆方向となり、出力電圧が
得られる。又、ｎが奇数の場合はバイアス用磁石は不要
であり、ｎが偶数の場合にはバイアス用磁石が必要であ
る。
場合は、対となる磁気抵抗素子の夫々に作用する永久磁
石の磁性、又は磁束の大きさの変化の方向が逆の方向と
なり、夫々の抵抗値の変化が逆方向となり、出力電圧が
得られる。又、ｎが奇数の場合はバイアス用磁石は不要
であり、ｎが偶数の場合にはバイアス用磁石が必要であ
る。
以上説明したように、本発明によれば、ＭＲセンサの素
子の配設ピッチλＨＲを一定とし対向して設ける永久磁
石の着磁ピッチλＰを選定するだけで種々の分解度の磁
気エンコーダを構成することができ、永久磁石の直径を
大きくすることなく、より高い分解度の磁気エンコーダ
を得ることができる。特に、関係式λｐ＝（４／ｎ）・
λＨＲのｎとしてｎ＝３．５、・・・のような３以上の
奇数を採用すれば、（１）バイアス用磁石が不要であり
、（２）ＭＲセンサの出力波形の周期は永久磁石の着磁
ピッチλＰの１／２となり、従来構成に比し２倍の分解
度が得られ、また、ｎとしてｎ＝６．１０、・・・のよ
うな４の倍数を除いた偶数を採用すれば（１）バイアス
用磁石を必要とするが、（２）ＭＲセンサの出力波形の
周期は永久磁石の着磁ピッチλＰと同じとなり、出力波
形は正弦波に近い形となるので出力波形、の−波長分を
さらに細分化した微少角度の検出に使用することができ
る利点がある。
子の配設ピッチλＨＲを一定とし対向して設ける永久磁
石の着磁ピッチλＰを選定するだけで種々の分解度の磁
気エンコーダを構成することができ、永久磁石の直径を
大きくすることなく、より高い分解度の磁気エンコーダ
を得ることができる。特に、関係式λｐ＝（４／ｎ）・
λＨＲのｎとしてｎ＝３．５、・・・のような３以上の
奇数を採用すれば、（１）バイアス用磁石が不要であり
、（２）ＭＲセンサの出力波形の周期は永久磁石の着磁
ピッチλＰの１／２となり、従来構成に比し２倍の分解
度が得られ、また、ｎとしてｎ＝６．１０、・・・のよ
うな４の倍数を除いた偶数を採用すれば（１）バイアス
用磁石を必要とするが、（２）ＭＲセンサの出力波形の
周期は永久磁石の着磁ピッチλＰと同じとなり、出力波
形は正弦波に近い形となるので出力波形、の−波長分を
さらに細分化した微少角度の検出に使用することができ
る利点がある。
なお、実施例においてはλＰのピッチで着磁する永久磁
石を回転体として説明したが、直線状に延在する直動体
の移動方向にＮ極、Ｓ極交互に着磁した直線動作の磁気
エンコーダにも、本発明は適用可能である。
石を回転体として説明したが、直線状に延在する直動体
の移動方向にＮ極、Ｓ極交互に着磁した直線動作の磁気
エンコーダにも、本発明は適用可能である。
第１図は本発明の一実施例図で（、）は磁気抵抗センサ
と磁石回転体との配置関係図、（ｂ）は出力信号の位相
関係図、（Ｃ）は磁気抵抗センサの電気回路図、第２図
はｎ ＝ ６とした実施例図で（ａ）は磁気抵抗センサ
と永久磁石回転体との配置関係図、（ｂ）は出力信号波
形図、第３図はｎに種々の自然数を用いた場合の動作検
討図、第４図は磁気抵抗素子の特性説明図、第５図は従
来例の説明図で（ａ）は側面図とそのｘ−Ｘ断面図。 （ｂ）は磁気抵抗センサと永久磁石回転体との配置関係
図、（ｃ）は出力信号波形図、（ｄ）は磁気抵抗センサ
の電気回路図である。 符号の説明 １・・・電動機 ２・・・回転子軸３・・・
永久磁石回転体 ４・・・磁気抵抗センサ５・・・カ
バー ６・・・バイアス用磁石Ａ、Ｂ・・・
電圧検出端子 Ａ１、Ａ２、ＢいＢ２・・・磁気抵抗素子ｔ３図 （Ｑ） ｎ工４ （ＮＧ） （ｄ） ｎ＝＋２（ＮＧ） （ｅ） ｎ＝ｓ
（ＮＧ）口＝＝コ［二二コ ロ二二１＝＝＝コＨ・・
・川 −？粛 Ａ１０ Ｂ、ロ ＢＺＯＡ＋［Ｂ＋
’口矛４図
と磁石回転体との配置関係図、（ｂ）は出力信号の位相
関係図、（Ｃ）は磁気抵抗センサの電気回路図、第２図
はｎ ＝ ６とした実施例図で（ａ）は磁気抵抗センサ
と永久磁石回転体との配置関係図、（ｂ）は出力信号波
形図、第３図はｎに種々の自然数を用いた場合の動作検
討図、第４図は磁気抵抗素子の特性説明図、第５図は従
来例の説明図で（ａ）は側面図とそのｘ−Ｘ断面図。 （ｂ）は磁気抵抗センサと永久磁石回転体との配置関係
図、（ｃ）は出力信号波形図、（ｄ）は磁気抵抗センサ
の電気回路図である。 符号の説明 １・・・電動機 ２・・・回転子軸３・・・
永久磁石回転体 ４・・・磁気抵抗センサ５・・・カ
バー ６・・・バイアス用磁石Ａ、Ｂ・・・
電圧検出端子 Ａ１、Ａ２、ＢいＢ２・・・磁気抵抗素子ｔ３図 （Ｑ） ｎ工４ （ＮＧ） （ｄ） ｎ＝＋２（ＮＧ） （ｅ） ｎ＝ｓ
（ＮＧ）口＝＝コ［二二コ ロ二二１＝＝＝コＨ・・
・川 −？粛 Ａ１０ Ｂ、ロ ＢＺＯＡ＋［Ｂ＋
’口矛４図
Claims (1)
- 電気抵抗が磁界強度に応じて変化する磁気抵抗素子の
４個Ａ＿１、Ａ＿２、Ｂ＿１、Ｂ＿２をＡ＿１、Ａ＿２
間及びＢ＿１、Ｂ＿２間のピッチが夫々λ＿Ｈ＿Ｒで、
かつＢ＿１がＡ＿１とＡ＿２の中央位置となるように配
設し、Ａ＿１とＡ＿２の直列接続回路とＢ＿１とＢ＿２
の直列接続回路とを並列接続した回路に一定電圧Ｖｃを
印加し、Ａ＿１とＡ＿２の中間接続点Ａ及びＢ＿１とＢ
＿２の中間接続点Ｂを電圧検出端子とする磁気抵抗セン
サを、λ＿ＰのピッチでＮ極、Ｓ極が交互に着磁された
永久磁石に対して空隙を介して対向配置することで上記
永久磁石の移動量に応じた電圧信号を上記電圧検出端子
Ａ、Ｂより得る磁気エンコーダにおいて、上記永久磁石
の着磁ピッチλ＿Ｐと上記磁気抵抗素子の配設ピッチλ
＿Ｈ＿Ｒとの関係を、ｎを４の倍数を除く３以上の自然
数としてλ＿Ｐ＝（４／ｎ）・λ＿Ｈ＿Ｒとしたことを
特徴とする磁気エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15934984A JPS6139592A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15934984A JPS6139592A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139592A true JPS6139592A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH0430756B2 JPH0430756B2 (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=15691900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15934984A Granted JPS6139592A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139592A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992011661A1 (en) * | 1990-12-20 | 1992-07-09 | Fmc Co., Ltd. | Magnetic resistance element and its manufacturing method, and magnetic sensor using the magnetic resistance element |
| US5297881A (en) * | 1991-05-16 | 1994-03-29 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Printing machine carriage having a magnetic encoder |
| WO2005083457A1 (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 長尺型磁気センサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441335A (en) * | 1977-09-03 | 1979-04-02 | Pola Kasei Kogyo Kk | Cosmetics |
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP15934984A patent/JPS6139592A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441335A (en) * | 1977-09-03 | 1979-04-02 | Pola Kasei Kogyo Kk | Cosmetics |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1992011661A1 (en) * | 1990-12-20 | 1992-07-09 | Fmc Co., Ltd. | Magnetic resistance element and its manufacturing method, and magnetic sensor using the magnetic resistance element |
| US5539372A (en) * | 1990-12-20 | 1996-07-23 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Magnetic resistance element, method for preparing the same and magnetic sensor using the same |
| US5297881A (en) * | 1991-05-16 | 1994-03-29 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Printing machine carriage having a magnetic encoder |
| WO2005083457A1 (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 長尺型磁気センサ |
| US7157905B1 (en) | 2004-02-27 | 2007-01-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Long magnetic sensor |
| KR100801853B1 (ko) | 2004-02-27 | 2008-02-11 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 장척형 자기센서 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0430756B2 (ja) | 1992-05-22 |
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