JPH0121605B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0121605B2 JPH0121605B2 JP56188771A JP18877181A JPH0121605B2 JP H0121605 B2 JPH0121605 B2 JP H0121605B2 JP 56188771 A JP56188771 A JP 56188771A JP 18877181 A JP18877181 A JP 18877181A JP H0121605 B2 JPH0121605 B2 JP H0121605B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- resistance
- magnetoresistive element
- parallel
- potentiometer
- 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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- Hall/Mr Elements (AREA)
- Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、交叉する磁束量に応じて抵抗値を変
化させる磁気抵抗素子を用いたポテンシヨメータ
すなわち無接触型ポテンシヨメータに関するもの
で、さらに詳言すれば、雰囲気温度の変化にもか
かわらず正確な測定値を出力する無接触型ポテン
シヨメータを提供することを目的としたものであ
る。
化させる磁気抵抗素子を用いたポテンシヨメータ
すなわち無接触型ポテンシヨメータに関するもの
で、さらに詳言すれば、雰囲気温度の変化にもか
かわらず正確な測定値を出力する無接触型ポテン
シヨメータを提供することを目的としたものであ
る。
交叉する磁束量に応じて抵抗値を変化させる磁
気抵抗素子を用いた無接触型ポテンシヨメータ
は、その可動部分における摺動抵抗が極めて小さ
いことから微小変位を検出、測定するのに極めて
有利であり、水平計、傾斜計その他精密機器の検
出部分に広く利用されるようになつている。
気抵抗素子を用いた無接触型ポテンシヨメータ
は、その可動部分における摺動抵抗が極めて小さ
いことから微小変位を検出、測定するのに極めて
有利であり、水平計、傾斜計その他精密機器の検
出部分に広く利用されるようになつている。
このように、無接触型ポテンシヨメータは、優
れた測定能力をもつものなのであるが、現在の磁
気抵抗素子の製造技術では、全く等しい抵抗温度
特性をもつ磁気抵抗素子を得ることはほとんど不
可能であるため、この磁気抵抗素子を用いた無接
触型ポテンシヨメータの雰囲気温度の変化によ
り、測定値に大きな誤差を生ずる不都合があつ
た。
れた測定能力をもつものなのであるが、現在の磁
気抵抗素子の製造技術では、全く等しい抵抗温度
特性をもつ磁気抵抗素子を得ることはほとんど不
可能であるため、この磁気抵抗素子を用いた無接
触型ポテンシヨメータの雰囲気温度の変化によ
り、測定値に大きな誤差を生ずる不都合があつ
た。
すなわち、磁気抵抗素子を用いた無接触型ポテ
ンシヨメータは、原理的には、第１図に示す如
く、直流定電圧源Ｅの両電極間に第１の磁気抵抗
素子MR1と第２の磁気抵抗素子MR2との直列回
路を挿入し、両磁気抵抗素子MR1，MR2を往復
動可能に組付けられた永久磁石Mgに対向して配
置し、第１の磁気抵抗素子MR1の両端子ａ，ｂ
を出力端子として構成されている。
ンシヨメータは、原理的には、第１図に示す如
く、直流定電圧源Ｅの両電極間に第１の磁気抵抗
素子MR1と第２の磁気抵抗素子MR2との直列回
路を挿入し、両磁気抵抗素子MR1，MR2を往復
動可能に組付けられた永久磁石Mgに対向して配
置し、第１の磁気抵抗素子MR1の両端子ａ，ｂ
を出力端子として構成されている。
このような構成となつたポテンシヨメータの出
力特性は、雰囲気温度Ｔを一定に保つて両磁気抵
抗素子MR1，MR2に対して永久磁石Mgを変位さ
せると、第２図に示す如き出力特性を描き、ポテ
ンシヨメータとして有効に使用できる検出可能な
変位量範囲は、直線性の良い点イから点ロまでの
範囲に設定される。
力特性は、雰囲気温度Ｔを一定に保つて両磁気抵
抗素子MR1，MR2に対して永久磁石Mgを変位さ
せると、第２図に示す如き出力特性を描き、ポテ
ンシヨメータとして有効に使用できる検出可能な
変位量範囲は、直線性の良い点イから点ロまでの
範囲に設定される。
今、両磁気抵抗素子MR1，MR2の抵抗温度特
性が全く等しいとすると、第２図に示された有効
範囲の下限点イ、上限点ロ、そして中点ハの温度
変化特性は、第３図の如くになり、中点ハの特性
曲線Ｃは温度軸に対して平行となり、下限点イの
特性曲線d1および上限点ロの特性曲線d2は、使用
された磁気抵抗素子MR1，MR2の温度特性に応
じて決定されるほぼ直線ｃに関して線対称となつ
た曲線となる。
性が全く等しいとすると、第２図に示された有効
範囲の下限点イ、上限点ロ、そして中点ハの温度
変化特性は、第３図の如くになり、中点ハの特性
曲線Ｃは温度軸に対して平行となり、下限点イの
特性曲線d1および上限点ロの特性曲線d2は、使用
された磁気抵抗素子MR1，MR2の温度特性に応
じて決定されるほぼ直線ｃに関して線対称となつ
た曲線となる。
すなわち、第３図に示された温度特性曲線か
ら、使用されるポテンシヨメータは、高温域での
その測定可能な永久磁石Mgの変位量が減少する
とはいえ、中点ハの特性曲線Ｃが温度軸と平行な
ので、測定値中に温度誤差が入らず、正確な測定
を達成することができる。
ら、使用されるポテンシヨメータは、高温域での
その測定可能な永久磁石Mgの変位量が減少する
とはいえ、中点ハの特性曲線Ｃが温度軸と平行な
ので、測定値中に温度誤差が入らず、正確な測定
を達成することができる。
しかしながら、前記した如く、全く等しい抵抗
温度特性をもつ磁気抵抗素子MR1とMR2とを選
出することは、ほとんど不可能であるため、実際
には、この抵抗温度特性の類似した磁気抵抗素子
MR1とMR2とを組合せて使用している。
温度特性をもつ磁気抵抗素子MR1とMR2とを選
出することは、ほとんど不可能であるため、実際
には、この抵抗温度特性の類似した磁気抵抗素子
MR1とMR2とを組合せて使用している。
このように、抵抗温度特性の異なる２つて磁気
抵抗素子MR1，MR2を使用すると、第１図に示
したポテンシヨメータの出力温度特性は、例えば
第４図の如くになり、中点ハの特性曲線ｃが温度
軸に対して傾斜してしまい、この特性曲線ｃの温
度軸に対する傾斜分だけ測定値中に誤差を含むこ
とになる。
抵抗素子MR1，MR2を使用すると、第１図に示
したポテンシヨメータの出力温度特性は、例えば
第４図の如くになり、中点ハの特性曲線ｃが温度
軸に対して傾斜してしまい、この特性曲線ｃの温
度軸に対する傾斜分だけ測定値中に誤差を含むこ
とになる。
上記した如く、従来の磁気抵抗素子を用いたポ
テンシヨメータは、雰囲気温度の変化により、温
度誤差を生じるものとなつているので、常に設定
された一定温度雰囲気内で使用されなければなら
ず、このため温度管理が面倒であつたり、一定温
度に保持するための機構が面倒となる欠点をもつ
ていた。
テンシヨメータは、雰囲気温度の変化により、温
度誤差を生じるものとなつているので、常に設定
された一定温度雰囲気内で使用されなければなら
ず、このため温度管理が面倒であつたり、一定温
度に保持するための機構が面倒となる欠点をもつ
ていた。
また、このように使用できる雰囲気温度が一定
値に制限されているため、携帯用の機器に取付け
ることができないばかりか、その設置場所に応じ
て、機器の零点を調整、設定する必要があり、こ
のため利用範囲が極めて限定されると共に取扱い
が面倒で専門的な技術を要するものとなつてい
た。
値に制限されているため、携帯用の機器に取付け
ることができないばかりか、その設置場所に応じ
て、機器の零点を調整、設定する必要があり、こ
のため利用範囲が極めて限定されると共に取扱い
が面倒で専門的な技術を要するものとなつてい
た。
本発明は、上記した従来例における不都合、欠
点を解消すべく創案されたもので、以下本発明の
一実施例を第５図および第６図に従つて説明す
る。
点を解消すべく創案されたもので、以下本発明の
一実施例を第５図および第６図に従つて説明す
る。
本発明によるポテンシヨメータは、直流定電圧
源Ｅの両電極間に、第１の並列抵抗P1を並列接
続した第１の磁気抵抗素子MR1と第１の直列抵
抗Q1との直列回路と、第２の並列抵抗P2を並列
接続した第２の磁気抵抗素子MR2と第２の直列
抵抗Q2との直列回路とを直列に接続して挿入し、
前記第１および第２の磁気抵抗素子MR1，MR2
を往復動可能に設けられた永久磁石Mgに対向配
置して構成されており、両磁気抵抗素子MR1，
MR2の温度特性に従つて、第１の直列回路の両
端子である出力端子ａ，ｂ間の出力Vabの中点ハ
の温度係数が零となるように各抵抗P1，P2，Q1，
Q2の数値関係を設定する。
源Ｅの両電極間に、第１の並列抵抗P1を並列接
続した第１の磁気抵抗素子MR1と第１の直列抵
抗Q1との直列回路と、第２の並列抵抗P2を並列
接続した第２の磁気抵抗素子MR2と第２の直列
抵抗Q2との直列回路とを直列に接続して挿入し、
前記第１および第２の磁気抵抗素子MR1，MR2
を往復動可能に設けられた永久磁石Mgに対向配
置して構成されており、両磁気抵抗素子MR1，
MR2の温度特性に従つて、第１の直列回路の両
端子である出力端子ａ，ｂ間の出力Vabの中点ハ
の温度係数が零となるように各抵抗P1，P2，Q1，
Q2の数値関係を設定する。
すなわち、各抵抗P1，P2，Q1，Q2の数値関係
を、両磁気抵抗素子MR1，MR2だけで構成され
る、第１図図示の如き基本構成の場合の温度特性
のデータをもとに計算し、第１の直列回路と第２
の直列回路との磁力―温度特性を一致させるので
ある。
を、両磁気抵抗素子MR1，MR2だけで構成され
る、第１図図示の如き基本構成の場合の温度特性
のデータをもとに計算し、第１の直列回路と第２
の直列回路との磁力―温度特性を一致させるので
ある。
より詳しく説明する。磁気抵抗素子MRの抵抗
温度特性は、横軸に温度軸を、縦軸を25℃の常温
時の抵抗値に対する他の温度時の抵抗値の比率を
とつた温度―抵抗比率特性を示す第７図のａ曲線
となる。このような抵抗温度特性を持つ磁気抵抗
素子MRに抵抗Ｐ（常温での抵抗値が磁気抵抗素
子MRよりも大きいことが望ましい）を並列に接
続すると、雰囲気温度が低い範囲では、磁気抵抗
素子MRの抵抗値が大きくなるので、この磁気抵
抗素子MRと並列抵抗Ｐとの比が小さくなり、こ
れにより合成された抵抗温度特性は第７図のｂ曲
線となり、特性の変化率が小さくなる。同様に、
磁気抵抗素子MRに抵抗Ｑ（常温での抵抗値が磁
気抵抗素子MRよりも小さいことが望ましい）を
直列に接続すると、雰囲気温度が高い範囲では、
磁気抵抗素子MRの抵抗値が小さくなるので、こ
の磁気抵抗素子MRと直列抵抗Ｑとの比が小さく
なり、これにより合成された抵抗温度特性は第７
図のｃ曲線となり、特性の変化率が小さくなる。
温度特性は、横軸に温度軸を、縦軸を25℃の常温
時の抵抗値に対する他の温度時の抵抗値の比率を
とつた温度―抵抗比率特性を示す第７図のａ曲線
となる。このような抵抗温度特性を持つ磁気抵抗
素子MRに抵抗Ｐ（常温での抵抗値が磁気抵抗素
子MRよりも大きいことが望ましい）を並列に接
続すると、雰囲気温度が低い範囲では、磁気抵抗
素子MRの抵抗値が大きくなるので、この磁気抵
抗素子MRと並列抵抗Ｐとの比が小さくなり、こ
れにより合成された抵抗温度特性は第７図のｂ曲
線となり、特性の変化率が小さくなる。同様に、
磁気抵抗素子MRに抵抗Ｑ（常温での抵抗値が磁
気抵抗素子MRよりも小さいことが望ましい）を
直列に接続すると、雰囲気温度が高い範囲では、
磁気抵抗素子MRの抵抗値が小さくなるので、こ
の磁気抵抗素子MRと直列抵抗Ｑとの比が小さく
なり、これにより合成された抵抗温度特性は第７
図のｃ曲線となり、特性の変化率が小さくなる。
この原理を利用して、磁気抵抗素子MRと並列
抵抗Ｐと直列抵抗Ｑとの組合せ回路において、並
列抵抗Ｐと直列抵抗Ｑの抵抗値を調整することに
より、この組合せ回路の合成の抵抗温度特性を、
低温から高温にわたつて任意に変化設定すること
ができる。
抵抗Ｐと直列抵抗Ｑとの組合せ回路において、並
列抵抗Ｐと直列抵抗Ｑの抵抗値を調整することに
より、この組合せ回路の合成の抵抗温度特性を、
低温から高温にわたつて任意に変化設定すること
ができる。
それゆえ、両並列抵抗Ｐ１，Ｐ２および両直列
抵抗Ｑ１，Ｑ２の抵抗値を調整設定することによ
り、第１の直列回路と第２の直列回路の合成の抵
抗温度特性を一致させることができ、このように
両直列回路の合成の抵抗温度特性を合致させるこ
とによつて、両合成の抵抗温度特性は相殺される
ので、出力の温度特性は出力の中点ハにおいて温
度軸に平行となるのである。
抵抗Ｑ１，Ｑ２の抵抗値を調整設定することによ
り、第１の直列回路と第２の直列回路の合成の抵
抗温度特性を一致させることができ、このように
両直列回路の合成の抵抗温度特性を合致させるこ
とによつて、両合成の抵抗温度特性は相殺される
ので、出力の温度特性は出力の中点ハにおいて温
度軸に平行となるのである。
このように、本発明は、中点ハの特性曲線ｃを
温度軸に対して平行にすることができるので、雰
囲気温度の変化にもかかわらず、検出値中に温度
誤差を含むことが全くなく、温度変化にもかかわ
らず正確な測定を達成することができる。
温度軸に対して平行にすることができるので、雰
囲気温度の変化にもかかわらず、検出値中に温度
誤差を含むことが全くなく、温度変化にもかかわ
らず正確な測定を達成することができる。
また、使用される磁気抵抗素子MR1，MR2の
温度特性に従つて計算され決定された抵抗P1，
P2および抵抗Q1とQ2との抵抗値比率を変化させ
ることなく、この抵抗P1，P2またはQ1，Q2の値
を大きくもしくは小さく設定することにより、特
性曲線ｃが温度軸に平行である姿勢を保持したま
ま両特性曲線d1，d2の変位点を低温域から高温域
に自由に移動させることができるので、この変位
点を低温域に位置させた場合には、この低温域で
検出できる変位量の大きいポテンシヨメータとす
ることができ、反対に変位点を高温域に位置させ
た場合には、この高温域で検出できる変位量の大
きいポテンシヨメータとすることができる。
温度特性に従つて計算され決定された抵抗P1，
P2および抵抗Q1とQ2との抵抗値比率を変化させ
ることなく、この抵抗P1，P2またはQ1，Q2の値
を大きくもしくは小さく設定することにより、特
性曲線ｃが温度軸に平行である姿勢を保持したま
ま両特性曲線d1，d2の変位点を低温域から高温域
に自由に移動させることができるので、この変位
点を低温域に位置させた場合には、この低温域で
検出できる変位量の大きいポテンシヨメータとす
ることができ、反対に変位点を高温域に位置させ
た場合には、この高温域で検出できる変位量の大
きいポテンシヨメータとすることができる。
このように本発明は、使用される２つの磁気抵
抗素子MR1，MR2の温度特性が異なつたもので
あつても、ポテンシヨメータとしての出力Vabの
中点ハの特性曲線ｃを温度軸と平行なものとする
ことができるので、ポテンシヨメータとして温度
誤差のない検出値を得ることができることにな
る。
抗素子MR1，MR2の温度特性が異なつたもので
あつても、ポテンシヨメータとしての出力Vabの
中点ハの特性曲線ｃを温度軸と平行なものとする
ことができるので、ポテンシヨメータとして温度
誤差のない検出値を得ることができることにな
る。
また、特性曲線ｃの設定は、単に各抵抗P1，
P2，Q1，Q2の値の設定だけで良いので、簡単で
かつ正確に達成することができる。
P2，Q1，Q2の値の設定だけで良いので、簡単で
かつ正確に達成することができる。
さらに、各抵抗P1，P2，Q1，Q2の値の設定に
よつて、そのポテンシヨメータを使用される温度
環境条件に適合した能力のものとすることができ
る。
よつて、そのポテンシヨメータを使用される温度
環境条件に適合した能力のものとすることができ
る。
以上の説明から明らかな如く、本発明は、温度
特性の異なる磁気抵抗素子を使用しても温度誤差
のない正確な検出値を得ることができ、またその
設定も特性曲線ｃを温度軸と平行にするように各
抵抗P1，P2，Q1，Q2の値を設定するだけで良い
ので、その設定作業が極めて容易であり、さらに
ポテンシヨメータの使用される温度環境条件に適
合してその検出能力範囲を設定することができる
等多くの優れた作用効果を有するものである。
特性の異なる磁気抵抗素子を使用しても温度誤差
のない正確な検出値を得ることができ、またその
設定も特性曲線ｃを温度軸と平行にするように各
抵抗P1，P2，Q1，Q2の値を設定するだけで良い
ので、その設定作業が極めて容易であり、さらに
ポテンシヨメータの使用される温度環境条件に適
合してその検出能力範囲を設定することができる
等多くの優れた作用効果を有するものである。
第１図は、２個の磁気抵抗素子を使用した無接
触型ポテンシヨメータの基本的な回路図である。
第２図は、第１図に示されたポテンシヨメータの
永久磁石の変位に伴う出力変化曲線を示すもので
ある。第３図は、第１図に示されたポテンシヨメ
ータの理想的な上限点、下限点、そして中点の温
度特性曲線を示すものである。第４図は異なる温
度特性をもつ磁気抵抗素子を用いて第１図図示回
路を構成した場合の出力の上限点、下限点、そし
て中点の温度特性曲線である。第５図は本発明の
一実施例を示す回路図である。第６図は、本発明
による出力の上限点、下限点、そして中点の温度
特性曲線の一例を示す線図である。第７図は、磁
気抵抗素子および磁気抵抗素子と並列抵抗と直列
抵抗とから構成される直列回路の合成抵抗温度特
性を示す線図である。 符号の説明 Ｅ…直流定電圧源、MR1，MR2
…磁気抵抗素子、Mg…永久磁石、P1，P2，Q1，
Q2…抵抗。
触型ポテンシヨメータの基本的な回路図である。
第２図は、第１図に示されたポテンシヨメータの
永久磁石の変位に伴う出力変化曲線を示すもので
ある。第３図は、第１図に示されたポテンシヨメ
ータの理想的な上限点、下限点、そして中点の温
度特性曲線を示すものである。第４図は異なる温
度特性をもつ磁気抵抗素子を用いて第１図図示回
路を構成した場合の出力の上限点、下限点、そし
て中点の温度特性曲線である。第５図は本発明の
一実施例を示す回路図である。第６図は、本発明
による出力の上限点、下限点、そして中点の温度
特性曲線の一例を示す線図である。第７図は、磁
気抵抗素子および磁気抵抗素子と並列抵抗と直列
抵抗とから構成される直列回路の合成抵抗温度特
性を示す線図である。 符号の説明 Ｅ…直流定電圧源、MR1，MR2
…磁気抵抗素子、Mg…永久磁石、P1，P2，Q1，
Q2…抵抗。
Claims (1)
- １ 交叉する磁束量に応じて抵抗値を変化させる
磁気抵抗素子を用いたポテンシヨメータであつ
て、直流電圧源の両電極間に、第１の並列抵抗を
並列接続した第１の磁気抵抗素子と第１の直列抵
抗との第１の直列回路と、第２の並列抵抗を並列
接続した第２の磁気抵抗素子と第２の直列抵抗と
の第２の直列回路との直列回路を挿入し、前記両
磁気抵抗素子を往復動可能に配置された永久磁石
に対向して配置して成り、前記第１の直列回路の
両端子間に出力される出力の中点の温度係数が零
となるよう前記各抵抗の値を設定して成る磁気抵
抗素子を用いたポテンシヨメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188771A JPS5890702A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 磁気抵抗素子を用いたポテンシヨメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188771A JPS5890702A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 磁気抵抗素子を用いたポテンシヨメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890702A JPS5890702A (ja) | 1983-05-30 |
| JPH0121605B2 true JPH0121605B2 (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=16229484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188771A Granted JPS5890702A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 磁気抵抗素子を用いたポテンシヨメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890702A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4848087A (ja) * | 1971-10-20 | 1973-07-07 | ||
| JPS5246703A (en) * | 1975-10-09 | 1977-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Keyboard equipment |
| JPS5423264U (ja) * | 1977-07-19 | 1979-02-15 | ||
| JPS5634310U (ja) * | 1979-08-24 | 1981-04-03 |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP56188771A patent/JPS5890702A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5890702A (ja) | 1983-05-30 |
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