WO2023145801A1 - 磁気センサシステム、磁気センサシステムの距離計測方法 - Google Patents
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Definitions
- the magnetic sensor 2 is composed of, for example, a substantially rectangular parallelepiped package in which a magnetoresistive element and the like are resin-molded.
- the correction unit 9 waits for an output signal to be input.
- the correction unit 9 sets the correction value of the transition area A2 immediately after the magnetic sensor 2 changes its direction from the "return” direction to the "forward” direction as P4, the conversion value as P4A, and the measured value as FP2.
- R1 is the measured value of the turn-around position from "forward” to "return” before correction
- a2 is the measured value width of the steady region corresponding to the entire transition region A2
- b2 is the measured value width of the entire transition region A2.
- the magnetic sensor 2 may remain stationary and the magnetic scale 3 may move.
- the magnetic scale (3) is aligned with the magnetic sensor (2) in the first direction, and moves relative to the magnetic sensor (2) in the second direction crossing the first direction.
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Abstract
磁気センサの磁気スケールに対する相対移動の折り返し直後の領域における位置情報が安定する磁気センサシステムを提供することを目的とする。磁気スケール(3)は、第1方向において磁気センサ(2)と並んでおり、磁気センサ(2)に対して第1方向と交差する第2方向に相対的に移動する。移動距離変換部(8)は、磁気センサ(2)の出力信号が入力されるとともに、出力信号を移動距離情報に変換する。制御部(6)は、変換部(8)からの移動距離が入力されるとともに、磁気センサ(2)又は磁気スケール(3)に移動指示を行う。移動距離変換部(8)は、ヒステリシス補正部(9)を含んでいる。制御部(6)は、ヒステリシス補正部(9)に対して、磁気センサ(2)の移動方向情報を出力する。ヒステリシス補正部(9)は、移動方向情報に基づいて、出力信号をヒステリシス補正することで移動距離情報に変換する。
Description
本開示は、一般に磁気センサシステム及びその距離計測方法に関し、より詳細には、相対移動可能な磁気センサと磁気スケールを有する磁気センサシステム及びその距離計測方法に関する。
特許文献1には、フラットパネルディスプレイを検査するための磁気センサが開示されている。特許文献1には、磁気センサの説明として、外部磁気場を印加したり除去したりすると、外部磁気場の有無により抵抗検出回路によって検出される抵抗が異なるように現れる現象(磁気ヒステリシス)が記載されている(特許文献1の段落0063~0064を参照)。
一般的な磁気エンコーダは、永久磁石を備えた磁気スケールと、この磁気スケールからの磁界を検出する磁気抵抗素子を備えた磁気センサとを有している。磁気スケールの永久磁石には、磁気センサの相対移動方向に沿ってN極とS極が交互に並ぶトラックが形成されている。磁気センサは、磁気スケールの着磁パターンを読み出して、距離や角度を検出する。
磁気エンコーダでは、例えば磁気センサの往復運動で得られる測定値(磁界に対する磁気抵抗変化率)は、磁気抵抗素子の図5に示すようなヒステリシス特性に起因して行きと帰りで異なる。この場合、行きと帰りの合計誤差をc1とする(以下、同じ)と、測定値と真値との差は±c1/2になるように設定することが想定される。この結果、行きのときに+c1/2、帰りのときに-c1/2の補正によって、測定値から真値が得られる。
しかし、磁気センサの往復運動において移動向きが変わる折返し後の領域では、±c/2の補正を行うと誤差が拡大する場合がある。例えば、図3に示す磁気センサの位置に対する測定値を表すグラフでは、磁気センサのヒステリシス特性に起因して、折り返し後領域である遷移領域A1において誤差は一定ではなく変化している。そのため、動作方向に基づいて遷移領域A1で-c1/2の補正を行うと、補正後に図6の誤差発生領域のような誤差が生じてしまう。
この結果、磁気センサが目標位置に近づいて次にわずかな距離の折返し動作に移行すると、位置情報が不安定となり、その結果、磁気センサを正確に位置決めすることが困難になる。
本開示の目的は、磁気センサの磁気スケールに対する相対移動の折り返し直後の領域における位置情報が安定する磁気センサシステム及び磁気センサシステムの距離計測方法を提供することにある。
本開示の一態様に係る磁気センサシステムは、磁気センサと、磁気スケールと、変換部と、制御部とを備えている。前記磁気スケールは、第1方向において前記磁気センサと並んでおり、前記磁気センサに対して前記第1方向と交差する第2方向に相対的に移動する。前記変換部は、前記磁気センサの出力信号が入力されるとともに、前記出力信号を移動距離情報に変換する。前記制御部は、前記変換部からの前記移動距離情報が入力されるとともに、前記磁気センサ又は前記磁気スケールに移動指示を行う。前記変換部は、ヒステリシス補正部を含む。前記制御部は、前記ヒステリシス補正部に対して、前記磁気センサ又は前記磁気スケールの移動方向情報を出力する。前記ヒステリシス補正部は、前記移動方向情報に基づいて、前記出力信号をヒステリシス補正することで前記移動距離情報に変換する。
本開示の一態様に係る磁気センサシステムの距離計測方法は、磁気センサシステムに用いられる距離計測方法である。前記磁気センサシステムは、磁気センサと、第1方向において前記磁気センサと並んでおり、前記磁気センサに対して前記第1方向と交差する第2方向に相対的に移動する磁気スケールとを有する。前記距離計測方法は、前記磁気センサの出力信号を前記磁気センサ又は前記磁気スケールの移動距離情報に変換する変換ステップを備えている。前記変換ステップは、前記磁気センサ又は前記磁気スケールの移動方向情報に基づいて、前記出力信号をヒステリシス補正することで前記移動距離情報に変換する補正ステップを含んでいる。
本開示の一態様に係る磁気センサシステム及び磁気センサシステムの距離計測方法によれば、磁気センサの磁気スケールに対する相対移動の折り返し直後の領域における位置情報が安定する。
(実施形態)
以下、実施形態に係る磁気センサシステムについて、図面を参照して説明する。下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、下記の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、下記の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
以下、実施形態に係る磁気センサシステムについて、図面を参照して説明する。下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、下記の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、下記の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(1)磁気センサシステム
図1を用いて、本実施形態に係る磁気センサシステム1を説明する。磁気センサシステム1は、移動体としてのリニアステージ4(後述)の移動情報(位置及び移動距離)を微小単位(例えば、μm)で測定可能なシステムである。磁気センサシステム1は、磁気センサ2と、磁気スケール3と、リニアステージ4と、制御システム5とを備えている。
図1を用いて、本実施形態に係る磁気センサシステム1を説明する。磁気センサシステム1は、移動体としてのリニアステージ4(後述)の移動情報(位置及び移動距離)を微小単位(例えば、μm)で測定可能なシステムである。磁気センサシステム1は、磁気センサ2と、磁気スケール3と、リニアステージ4と、制御システム5とを備えている。
磁気センサ2は、例えば、磁気抵抗素子等が樹脂モールドされた略直方体のパッケージで構成されている。
磁気スケール3は、一方向に直線的に延在している。磁気スケール3は、長手方向に沿ってN極とS極とが交互に配列されたトラックを有している。
磁気センサ2は、磁気スケール3の近傍に配置されており、具体的には、図1の上下方向(第1方向の一例)において磁気スケール3と間隔をあけて並んでいる。磁気センサ2は、リニアステージ4によって、磁気スケール3の長手方向(第1方向に交差している第2方向の一例)に移動できる。磁気センサ2は、磁気スケール3の表面に形成された磁界変化の方向を検出することにより、磁気センサ2が磁気スケール3の長手方向に移動した際の位置を検出する。
なお、以下の説明では、リニアステージ4及び磁気センサ2が磁気スケール3に対して図1右側に移動することを「第1の向きに移動する」として、図1左側に移動する動作を「第2の向きに移動する」とする。
(2)制御システム
制御システム5は、磁気センサ2の位置及び移動距離を検出するとともに、磁気センサ2の移動を制御するシステムである。
制御システム5は、磁気センサ2の位置及び移動距離を検出するとともに、磁気センサ2の移動を制御するシステムである。
制御システム5は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本実施形態における制御システム5または距離計測方法の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。
制御システム5は、制御部6と、A/Dコンバータ7と、移動距離変換部8(以後、「変換部8」という)とを有している。
制御部6は、磁気センサ2及びリニアステージ4の移動距離に基づいて、リニアステージ4の移動制御を行う。具体的には、制御部6には変換部8からの移動距離情報が入力され、制御部6は、移動距離情報に基づいてリニアステージ4に移動指示信号を送信して目的の位置に移動させる。
磁気センサ2は、リニアステージ4の移動に伴い、出力信号として、正弦波と余弦波の信号を生成する。
A/Dコンバータ7は、磁気センサ2からの出力信号をAD変換して、変換後の出力信号を変換部8に出力する。
変換部8は、磁気センサ2の出力信号が入力されるとともに、出力信号を移動距離信号に変換する。具体的には、変換部8は、ヒステリシス補正部9(以下、「補正部9」という)を有している。制御部6は、補正部9に対して、磁気センサ2及びリニアステージ4の移動方向情報(どちらの向きに移動しているか)を出力する。補正部9は、移動方向情報に基づいて、出力信号をヒステリシス補正することで移動距離信号に変換する。
(3)距離計測方法
(3.1)距離計測方法の概要
図3及び図4において、補正部9に入力される測定値は、出力信号を意味している。出力信号は、定常領域における出力信号である第1出力信号と、磁気センサ2の移動方向転換直後の領域である遷移領域における出力信号である第2出力信号とを含んでいる。したがって、図3では「行き(磁気センサ2の第1の向きへの移動)」から「帰り(磁気センサ2の第2の向きへの移動)」への折り返し領域である遷移領域A1が示されており、図4では「帰り」から「行き」への折り返し領域である遷移領域A2が示されている。
(3.1)距離計測方法の概要
図3及び図4において、補正部9に入力される測定値は、出力信号を意味している。出力信号は、定常領域における出力信号である第1出力信号と、磁気センサ2の移動方向転換直後の領域である遷移領域における出力信号である第2出力信号とを含んでいる。したがって、図3では「行き(磁気センサ2の第1の向きへの移動)」から「帰り(磁気センサ2の第2の向きへの移動)」への折り返し領域である遷移領域A1が示されており、図4では「帰り」から「行き」への折り返し領域である遷移領域A2が示されている。
ヒステリシス補正部9は、移動方向情報に基づいて、定常領域(遷移領域A1、A2以外の領域であって、誤差が一定の領域)と遷移領域A1、A2とで異なるヒステリシス補正を行う。このように遷移領域A1、A2に対して定常領域と異なるヒステリシス補正を行うことで、遷移領域A1、A2における往復誤差の補正を最適化できる。その結果、磁気センサ2の磁気スケール3に対する相対移動の折り返し直後の領域における位置情報が安定する。
より具体的には、ヒステリシス補正部9は、第2出力信号を、定常領域と同じ大きさの誤差が得られるように変換し、変換後の第2出力信号に対して定常領域に関して行う誤差補正を行う。このように遷移領域A1、A2のヒステリシス補正が定常領域に関して行う誤差補正を含んでいるので、補正計算を簡単にできる。
(3.2)距離計測方法の詳細
図2~図4を用いて、磁気センサシステム1を用いた距離計測方法、具体的には、移動距離変換ステップ(以後、「変換ステップ」という)を詳細に説明する。変換ステップは、磁気センサ2の出力信号を移動距離信号に変換するステップである。変換ステップは、移動方向情報に基づいて、出力信号をヒステリシス補正することで移動距離信号に変換する補正ステップ(ステップS3、S5)を含んでいる。
図2~図4を用いて、磁気センサシステム1を用いた距離計測方法、具体的には、移動距離変換ステップ(以後、「変換ステップ」という)を詳細に説明する。変換ステップは、磁気センサ2の出力信号を移動距離信号に変換するステップである。変換ステップは、移動方向情報に基づいて、出力信号をヒステリシス補正することで移動距離信号に変換する補正ステップ(ステップS3、S5)を含んでいる。
図2は、変換部8の補正部9による移動距離変換・ヒステリシス補正制御を示している。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
さらに、制御フローチャートの各ブロックは、単一の制御動作とは限らず、複数のブロックで表現される複数の制御動作に置き換えることができる。
ステップS1では、補正部9は、出力信号が入力されるのを待つ。
出力信号が入力されると、補正部9は、制御部6からの移動方向信号に基づいて、定常領域であるか否かを判断する(S2)。
定常領域であれば、補正部9は、第1出力信号に対して誤差補正を行う(S3)。図3及び図4に示すように、補正部9は、定常領域において磁気センサ2が「行き」の向きに移動する場合の補正値をP1として、測定値をFP1として、定常領域において磁気センサ2が「行き」の向きに移動する場合と磁気センサ2が「帰り」の向きに移動する場合の合計誤差をc1とした場合に、補正値P1をP1=FP1+c1/2で求める。さらに、図3及び図4に示すように、補正部9は、定常領域において磁気センサが「帰り」の向きに移動する場合の補正値をP2として、測定値をRP1とした場合に、補正値P2をP2=RP1-c1/2で求める。
補正部9は、誤差補正後の移動距離信号を制御部6に対して出力する(S4)。
ステップS4の終了後にプロセスはステップS1に戻る。
定常領域でなければ、補正部9は、遷移領域A1、A2であるとして、定常領域と同じ誤差を有するように第2出力信号を変換する(S5)。
遷移領域A1に関する移動距離変換を説明する。補正部9は、磁気センサが「行き」の向きから「帰り」の向きに方向変換した直後の遷移領域A1の補正値をP3として、変換値をP3Aとして、測定値をRP2とした場合に、ステップS5では変換値P3AをP3A=R0-(R0-RP2)×a1/b1で求める。なお、R0は補正前の「行き」から「帰り」の折り返し位置の測定値であり、a1は遷移領域A1全体に対応する定常領域の測定値幅であり、b1は遷移領域A1全体の測定値幅である。上記は、遷移領域A1の測定値RP2を定常領域の測定値FP1に変換したことを意味する。続いて、ステップS3では補正値P3をP3=P3A+c1/2で求める。
遷移領域A2に関する移動距離変換を説明する。補正部9は、磁気センサ2が「帰り」の向きから「行き」の向きに方向変換した直後の遷移領域A2の補正値をP4として、変換値をP4Aとして、測定値をFP2とした場合に、ステップS5では変換値P4AをP4A=R1+(FP2-R1)×a2/b2で求める。なお、R1は補正前の「行き」から「帰り」の折り返し位置の測定値であり、a2は遷移領域A2全体に対応する定常領域の測定値幅であり、b2は遷移領域A2全体の測定値幅である。上記は、遷移領域A2の測定値FP2を定常領域の測定値RP1に変換したことを意味する。続いて、ステップS3では補正値P4=P4A-c1/2で求める。
(4)変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
磁気センサ2が静止して、磁気スケール3が移動するようにしてもよい。
磁気スケール3のトラック数は2以上でもよい。
磁気センサ2の数は2以上でもよい。
定常領域及び遷移領域における出力信号の値は上述の実施形態に限定されず、したがって誤差補正及びヒステリシス補正も上述の実施形態に限定されない。
(態様)
本明細書には、以下の態様が開示されている。
本明細書には、以下の態様が開示されている。
第1の態様に係る磁気センサシステム(1)は、磁気センサ(2)と、磁気スケール(3)と、変換部(8)と、制御部(6)とを備えている。
磁気スケール(3)は、第1方向において磁気センサ(2)と並んでおり、磁気センサ(2)に対して第1方向と交差する第2方向に相対的に移動する。
変換部(8)は、磁気センサ(2)の出力信号が入力されるとともに、出力信号を移動距離情報に変換する。
制御部(6)は、変換部(8)からの移動距離情報が入力されるとともに、磁気センサ(2)又は磁気スケール(3)に移動指示を行う。
変換部(8)は、ヒステリシス補正部(9)を含んでいる。
制御部(6)は、ヒステリシス補正部(9)に対して、磁気センサ(2)又は磁気スケール(3)の移動方向情報を出力する。
ヒステリシス補正部(9)は、移動方向情報に基づいて、出力信号をヒステリシス補正することで移動距離情報に変換する。
この態様によれば、移動方向情報に基づいてヒステリシス補正を行うことで、磁気センサ(2)の磁気スケール(3)に対する相対移動の折り返し直後の領域における位置情報が安定する。
第2の態様に係る磁気センサシステム(1)では、第1の態様において、出力信号は、定常領域における出力信号である第1出力信号と、磁気センサ(2)又は磁気スケール(3)の移動方向転換直後の領域である遷移領域(A1、A2)における出力信号である第2出力信号とを含んでいる。ヒステリシス補正部(9)は、移動方向情報に基づいて、定常領域と遷移領域(A1、A2)とで異なるヒステリシス補正を行う。
この態様によれば、遷移領域(A1、A2)に対して定常領域と異なるヒステリシス補正を行うことで、遷移領域(A1、A2)における往復誤差の補正を最適化できる。その結果、磁気センサ(2)の磁気スケール(3)に対する相対移動の折り返し直後の領域における位置情報が安定する。
第3の態様に係る磁気センサシステム(1)では、第2の態様において、ヒステリシス補正部(9)は、第2出力信号を、定常領域と同じ大きさの誤差が得られるように変換し、変換後の第2出力信号に対して定常領域に関して行う誤差補正を行う。
この態様によれば、遷移領域のヒステリシス補正において、定常領域に関して行う誤差補正を行うので、補正計算を簡単にできる。
第4の態様に係る磁気センサシステム(1)では、第3の態様において、ヒステリシス補正部(9)は、下記の動作を実行する。
ヒステリシス補正部(9)は、定常領域において磁気センサ(2)が第1の向きに移動する場合の補正値をP1として、測定値をFP1として、定常領域において磁気センサ(2)が第1の向きに移動する場合と第1の向きとは逆の向きである第2の向きに移動する場合の合計誤差をc1とした場合に、補正値P1をP1=FP1+c1/2で求める。
ヒステリシス補正部(9)は、定常領域において磁気センサ(2)が第2の向きに移動する場合の補正値をP2として、測定値をRP1とした場合に、補正値P2をP2=RP1-c1/2で求める。
ヒステリシス補正部(9)は、磁気センサ(2)が第1の向きから第2の向きに方向変換した直後の遷移領域(A1)の補正値をP3として、測定値をRP2として、磁気センサ(2)が第1の向きから第2の向きに方向変換するときの折り返し測定値をR0として、遷移領域(A1)全体に対応する定常領域の測定値幅をa1として、遷移領域(A1)全体の測定値幅をb1とした場合に、補正値P3をP3=R0-(R0-RP2)×a1/b1+c1/2で求める。
ヒステリシス補正部(9)は、磁気センサ(2)が第2の向きから第1の向きに方向変換した直後の遷移領域(A2)の補正値をP4として、測定値をFP2として、磁気センサが第2の向きから第1の向きに方向変換するときの折り返し測定値をR1として、遷移領域(A2)全体に対応する定常領域の測定値幅をa2として、遷移領域(A2)全体の測定値幅をb2とした場合に、補正値P4をP4=R1+(FP2-R1)×a2/b2-c1/2で求める。
この態様によれば、遷移領域のヒステリシス補正において、定常領域に関して行う誤差補正を行うので、計算量を低減できる。
第5の態様に係る磁気センサシステム(1)の距離計測方法は、磁気センサ(2)と、第1方向において磁気センサ(2)と並んでおり、磁気センサ(2)に対して第1方向と交差する第2方向に相対的に移動する磁気スケール(3)とを有する磁気センサシステム(1)に用いられる。この距離計測方法は、磁気センサ(2)の出力信号を磁気センサ(2)又は磁気スケール(3)の移動距離情報に変換する変換ステップ(S3、S5)を備えている。変換ステップ(S3、S5)は、磁気センサ(2)又は磁気スケール(3)の移動方向情報に基づいて、出力信号をヒステリシス補正することで移動距離情報に変換する補正ステップ(S3、S5)を含んでいる。
この態様によれば、移動方向情報に基づいてヒステリシス補正を行うことで、磁気センサ(2)の磁気スケール(3)に対する相対移動の折り返し直後の領域における位置情報が安定する。
第6の態様に係る磁気センサシステム(1)の距離計測方法では、第5の態様において、出力信号は、定常領域における出力信号である第1出力信号と、磁気センサ(2)又は磁気スケール(3)の移動方向転換直後の領域である遷移領域(A1、A2)における出力信号である第2出力信号とを含んでいる。補正ステップ(S3、S5)は、移動方向情報に基づいて、定常領域と遷移領域(A1、A2)とで異なるヒステリシス補正を行う。
この態様によれば、遷移領域(A1、A2)に対して定常領域と異なるヒステリシス補正を行うことで、磁気センサ(2)の磁気スケール(3)に対する相対移動の折り返し直後の領域における位置情報が安定する。
第7の態様に係る磁気センサシステム(1)の距離計測方法では、補正ステップ(S3、S5)は、第2出力信号を定常領域と同じ大きさの誤差が得られるように変換し(S3)、変換後の第2出力信号に対して定常領域に関して行う誤差補正を行う(S5)。
この態様によれば、遷移領域のヒステリシス補正において、定常領域に関して行う誤差補正を行うので、補正計算を簡単にできる。
第2~第4の態様に係る構成については、磁気センサシステム(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
第6~第7の態様に係る構成については、磁気センサシステム(1)の距離計測方法に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1 :磁気センサシステム
2 :磁気センサ
3 :磁気スケール
4 :リニアステージ
5 :制御システム
6 :制御部
7 :A/Dコンバータ
8 :移動距離変換部
9 :ヒステリシス補正部
A1 :遷移領域
A2 :遷移領域
S3,S5 変換ステップ(補正ステップ)
2 :磁気センサ
3 :磁気スケール
4 :リニアステージ
5 :制御システム
6 :制御部
7 :A/Dコンバータ
8 :移動距離変換部
9 :ヒステリシス補正部
A1 :遷移領域
A2 :遷移領域
S3,S5 変換ステップ(補正ステップ)
Claims (5)
- 磁気センサと、
第1方向において前記磁気センサと並んでおり、前記磁気センサに対して前記第1方向と交差する第2方向に相対的に移動する磁気スケールと、
前記磁気センサの出力信号が入力されるとともに、前記出力信号を移動距離情報に変換する変換部と、
前記変換部からの前記移動距離情報が入力されるとともに、前記磁気センサ又は前記磁気スケールに移動指示を行う制御部と、を備え、
前記変換部は、ヒステリシス補正部を含み、
前記制御部は、前記ヒステリシス補正部に対して、前記磁気センサ又は前記磁気スケールの移動方向情報を出力し、
前記ヒステリシス補正部は、前記移動方向情報に基づいて、前記出力信号をヒステリシス補正することで前記移動距離情報に変換する、
磁気センサシステム。 - 前記出力信号は、定常領域における出力信号である第1出力信号と、前記磁気センサ又は前記磁気スケールの移動方向転換直後の領域である遷移領域における出力信号である第2出力信号とを含んでおり、
前記ヒステリシス補正部は、前記移動方向情報に基づいて、前記定常領域と前記遷移領域とで異なるヒステリシス補正を行う、
請求項1に記載の磁気センサシステム。 - 前記ヒステリシス補正部は、前記第2出力信号を、前記定常領域と同じ大きさの誤差が得られるように変換し、変換後の前記第2出力信号に対して前記定常領域に関して行う誤差補正を行う、
請求項2に記載の磁気センサシステム。 - 前記ヒステリシス補正部は、
前記定常領域において前記磁気センサが第1の向きに移動する場合の補正値をP1として、測定値をFP1として、前記定常領域において前記磁気センサが前記第1の向きに移動する場合と前記第1の向きとは逆の向きである第2の向きに移動する場合の合計誤差をc1とした場合に、補正値P1をP1=FP1+c1/2で求め、
前記定常領域において前記磁気センサが前記第2の向きに移動する場合の補正値をP2として、測定値をRP1とした場合に、補正値P2をP2=RP1-c1/2で求め、
前記磁気センサが前記第1の向きから前記第2の向きに方向変換した直後の前記遷移領域の補正値をP3として、測定値をRP2として、前記磁気センサが前記第1の向きから前記第2の向きに方向変換するときの折り返し測定値をR0として、前記遷移領域全体に対応する前記定常領域の測定値幅をa1として、前記遷移領域全体の測定値幅をb1とした場合に、補正値P3をP3=R0-(R0-RP2)×a1/b1+c1/2で求め、
前記磁気センサが前記第2の向きから前記第1の向きに方向変換した直後の前記遷移領域の補正値をP4として、測定値をFP2して、前記磁気センサが前記第2の向きから前記第1の向きに方向変換するときの折り返し測定値をR1として、前記遷移領域全体に対応する前記定常領域の測定値幅をa2として、前記遷移領域全体の測定値幅をb2としとした場合に、補正値P4をP4=R1+(FP2-R1)×a2/b2-c1/2で求める、
請求項3に記載の磁気センサシステム。 - 磁気センサと、第1方向において前記磁気センサと並んでおり、前記磁気センサに対して前記第1方向と交差する第2方向に相対的に移動する磁気スケールとを有する磁気センサの距離計測方法であって、
前記磁気センサの出力信号を前記磁気センサ又は前記磁気スケールの移動距離情報に変換する変換ステップを備え、
前記変換ステップは、前記磁気センサ又は前記磁気スケールの移動方向情報に基づいて、前記出力信号をヒステリシス補正することで前記移動距離情報に変換する補正ステップを含んでいる、
磁気センサシステムの距離計測方法。
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- 2023-01-26 WO PCT/JP2023/002377 patent/WO2023145801A1/ja unknown
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