JPH01265113A - 磁気エンコーダ - Google Patents
磁気エンコーダInfo
- Publication number
- JPH01265113A JPH01265113A JP9345688A JP9345688A JPH01265113A JP H01265113 A JPH01265113 A JP H01265113A JP 9345688 A JP9345688 A JP 9345688A JP 9345688 A JP9345688 A JP 9345688A JP H01265113 A JPH01265113 A JP H01265113A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- encoder
- current
- output voltage
- temperature
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- Pending
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims description 3
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- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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】
（１）発明の目的
［産業上の利用分野］
本発明は回転体の速度又は位置等を検出する磁気エンコ
ーダに関するものである。
ーダに関するものである。
［従来技術］
第２図は従来より実施されている磁気エンコーダの概念
を示す構成図（ａ）と、磁気ドラムの磁気記録と磁気セ
ンサーとの相関を示す展開図（ｂ）と、電気回路図（Ｑ
）と、温度特性（ｄ）、（ｅ）である。
を示す構成図（ａ）と、磁気ドラムの磁気記録と磁気セ
ンサーとの相関を示す展開図（ｂ）と、電気回路図（Ｑ
）と、温度特性（ｄ）、（ｅ）である。
図示の磁気エンコーダは回転軸１に固着した磁気ドラム
２の外周に磁気記録媒体の磁気記録３がＮ、Ｓ交互に略
等間隔に着磁され、磁気ドラム２の外周と適宜の空隙を
介して強磁性体の薄膜で形成された磁気抵抗効果素子Ｒ
□〜Ｒ４を有する磁気センサー４が対向配設され、前記
磁気センサーの磁気抵抗効果素子の抵抗変化を検出する
ことにより磁気ドラムを固着した回転軸の速度又は位置
を検出できるものである。
２の外周に磁気記録媒体の磁気記録３がＮ、Ｓ交互に略
等間隔に着磁され、磁気ドラム２の外周と適宜の空隙を
介して強磁性体の薄膜で形成された磁気抵抗効果素子Ｒ
□〜Ｒ４を有する磁気センサー４が対向配設され、前記
磁気センサーの磁気抵抗効果素子の抵抗変化を検出する
ことにより磁気ドラムを固着した回転軸の速度又は位置
を検出できるものである。
磁気ドラム２の磁気記録３と磁気センサー４の磁気抵抗
効果素子Ｒ１〜Ｒ４との相関関係は（ｂ）図に示すよう
に磁気記録３の磁極ピッチλに対し４個の磁気抵抗効果
素子Ｒ１〜Ｒ４の配設ピッチはλ／２となるように配設
されている。
効果素子Ｒ１〜Ｒ４との相関関係は（ｂ）図に示すよう
に磁気記録３の磁極ピッチλに対し４個の磁気抵抗効果
素子Ｒ１〜Ｒ４の配設ピッチはλ／２となるように配設
されている。
更に（ｃ）図に示すように４個の磁気抵抗効果素子Ｒ１
〜Ｒ４を接続してブリッジを構成し、該ブリッジのａ、
ｂ端子に電源Ｅｓを接続し、ｃ、ｄ端子には回転軸１が
回転することにより正弦波又は疑似正弦波の電圧が得ら
れるように構成されており、この出力電圧を測定するこ
とにより回転軸の位置。
〜Ｒ４を接続してブリッジを構成し、該ブリッジのａ、
ｂ端子に電源Ｅｓを接続し、ｃ、ｄ端子には回転軸１が
回転することにより正弦波又は疑似正弦波の電圧が得ら
れるように構成されており、この出力電圧を測定するこ
とにより回転軸の位置。
又は速度を検出することが出来るものである。
磁気抵抗効果素子に電流を供給する電源Ｅｓは定電圧回
路によるのが一般的である。
路によるのが一般的である。
磁気抵抗効果素子の抵抗値は該素子に作用する磁界の強
さにより変化し、磁界の強さが零のときの抵抗値をＲｏ
とし、磁界の強さに比例して抵抗値が下がり、ある磁界
強度以上において抵抗値は最小と成る。
さにより変化し、磁界の強さが零のときの抵抗値をＲｏ
とし、磁界の強さに比例して抵抗値が下がり、ある磁界
強度以上において抵抗値は最小と成る。
ここである磁界により変化する抵抗値の変化量をΔＲと
すると、磁気抵抗効果素子が磁界を受けているときの抵
抗はＲ＝Ｒ０−ΔＲと表すことが出来る。
すると、磁気抵抗効果素子が磁界を受けているときの抵
抗はＲ＝Ｒ０−ΔＲと表すことが出来る。
（ｃ）図においてＲ□とＲ２の直列回路の端子ａ。
ｂに電圧Ｅを印加したときに端子ｃ、ｂに表れる出力電
圧ｅ１は ｅ、＝Ｒ，ｅ Ｅ／ （Ｒ，＋Ｒ，）と表さ
れＲ工、Ｒ２を夫々Ｒとし、相互関係が（ｂ）図の位置
に在るものとすると、Ｒ１は作用する磁界が零の位置で
あるからΔＲが零でＲｏと成り、Ｒ２は作用磁界が最大
の位置であるからΔＲが最大となり ｅｘ＝ＣＲｏ−ΔＲ）−Ｅ／ （２Ｒ，−ΔＲ）−（１
）と表されΔＲに比例した電圧が出力する。
圧ｅ１は ｅ、＝Ｒ，ｅ Ｅ／ （Ｒ，＋Ｒ，）と表さ
れＲ工、Ｒ２を夫々Ｒとし、相互関係が（ｂ）図の位置
に在るものとすると、Ｒ１は作用する磁界が零の位置で
あるからΔＲが零でＲｏと成り、Ｒ２は作用磁界が最大
の位置であるからΔＲが最大となり ｅｘ＝ＣＲｏ−ΔＲ）−Ｅ／ （２Ｒ，−ΔＲ）−（１
）と表されΔＲに比例した電圧が出力する。
磁気抵抗効果素子に作用する磁界が磁気ドラムの回転に
より正弦波状に変化すると出力電圧ｅユも正弦波状に変
化するものであり、ブリッジの他の辺Ｒ３Ｒ４において
も同様に端子ｄ、ｂ間に出力電圧ｅ２が生じ、全体の出
力電圧ｅ０はｅｏ”ｅ、−ｅ２＝ΔＲ−Ｅ／（２Ｒ，−
ΔＲ） ・（２）と表される。
より正弦波状に変化すると出力電圧ｅユも正弦波状に変
化するものであり、ブリッジの他の辺Ｒ３Ｒ４において
も同様に端子ｄ、ｂ間に出力電圧ｅ２が生じ、全体の出
力電圧ｅ０はｅｏ”ｅ、−ｅ２＝ΔＲ−Ｅ／（２Ｒ，−
ΔＲ） ・（２）と表される。
［発明が解決しようとする問題点］
第２図に示す磁気エンコーダの出力電圧は回転軸の位置
又は速度に対応した正弦波電圧が得られるのであるが、
強磁性体の薄膜で形成された磁気抵抗素子の抵抗値は、
作用する磁界の強さによって変化するのは勿論であるが
、（ｄ）図に示すように温度によっても変化する特性で
正の温度係数を持っており、一方で（ｅ）曲線において
磁界による変化分であるΔＲは変化していないことを示
している。 このため出力電圧の振幅が周囲温度により
変化し、サーボモータの位置検出に使用する正弦波出力
の磁気エンコーダにおいては位置の検出誤差を生ずると
いう問題が有り、本発明は周囲温度が変化しても一定振
幅の電圧が得られる磁気エンコーダを提供せんとするも
のである。
又は速度に対応した正弦波電圧が得られるのであるが、
強磁性体の薄膜で形成された磁気抵抗素子の抵抗値は、
作用する磁界の強さによって変化するのは勿論であるが
、（ｄ）図に示すように温度によっても変化する特性で
正の温度係数を持っており、一方で（ｅ）曲線において
磁界による変化分であるΔＲは変化していないことを示
している。 このため出力電圧の振幅が周囲温度により
変化し、サーボモータの位置検出に使用する正弦波出力
の磁気エンコーダにおいては位置の検出誤差を生ずると
いう問題が有り、本発明は周囲温度が変化しても一定振
幅の電圧が得られる磁気エンコーダを提供せんとするも
のである。
（２）発明の構成
［問題点を解決するための手段］
本発明は前記のような問題点を解決するため、磁気抵抗
効果素子に定電流回路を有する電源装置で電流を供給す
る構成としたものである。
効果素子に定電流回路を有する電源装置で電流を供給す
る構成としたものである。
［作 用］
従来技術においては磁気センサの温度が高くなると（１
）式で示した出力電圧ｅ１は磁気抵抗効果素子のＲｏが
高くなり、電源電圧Ｅが一定であるから磁気センサの電
流工、が減少し出力電圧が低下する。
）式で示した出力電圧ｅ１は磁気抵抗効果素子のＲｏが
高くなり、電源電圧Ｅが一定であるから磁気センサの電
流工、が減少し出力電圧が低下する。
前記のような従来技術に対し電源を定電流電源に変更す
ることにより、Ｒ１１が温度変化により変化しても磁気
センサを流れる電流は一定であるから出力電圧ｅ１は磁
界の変化による出力電圧のみとなり温度により変化しな
くなる作用が有る。
ることにより、Ｒ１１が温度変化により変化しても磁気
センサを流れる電流は一定であるから出力電圧ｅ１は磁
界の変化による出力電圧のみとなり温度により変化しな
くなる作用が有る。
［発明の実施例］
第１図は本発明による磁気エンコーダの電気回路を示し
、磁気センサの端子ａ、ｂに定電流電源Ｉｓを介して電
流を供給するようにした事が新しい構成で、他は従来技
術によるものと同じである。
、磁気センサの端子ａ、ｂに定電流電源Ｉｓを介して電
流を供給するようにした事が新しい構成で、他は従来技
術によるものと同じである。
図において磁気センサの抵抗Ｒ１Ｒ，の直列回路に定電
流電源Ｉｓより電流１．を流すと（２Ｒ０−ΔＲ）・工
。より端子ａ、ｂの電圧は温度により変化するＲ、に比
例して変化し、出力電圧。
流電源Ｉｓより電流１．を流すと（２Ｒ０−ΔＲ）・工
。より端子ａ、ｂの電圧は温度により変化するＲ、に比
例して変化し、出力電圧。
ｅｏは（２）式においてＥ／（２Ｒ−ΔＲ）が一定であ
るから磁界の変化に対応した変化ΔＲのみとなり、温度
の影響を受けなくなる。
るから磁界の変化に対応した変化ΔＲのみとなり、温度
の影響を受けなくなる。
ΔＲは強磁性体の材質にも因るが通常抵抗値の２〜５％
であり、Ｒ，の温度係数は０．２〜０．３％／℃である
から例えば温度が２０℃〜８０℃と６０ｄｅｇ変化する
とＲ８が１２〜１８％変化したのに対し、本発明の構成
によると温度により出力電圧の変化は無くなる。
であり、Ｒ，の温度係数は０．２〜０．３％／℃である
から例えば温度が２０℃〜８０℃と６０ｄｅｇ変化する
とＲ８が１２〜１８％変化したのに対し、本発明の構成
によると温度により出力電圧の変化は無くなる。
定電流回路は一般的に知られたもので、例えば半導体制
御素子と電流検出抵抗とを電源と負荷側との間に介挿し
、電流検出抵抗の電圧と基準電圧とをオペアンプで比較
し、オペアンプの出力で半導体制御素子を制御し、負荷
電流を一定に制御する装置等が使用される。
御素子と電流検出抵抗とを電源と負荷側との間に介挿し
、電流検出抵抗の電圧と基準電圧とをオペアンプで比較
し、オペアンプの出力で半導体制御素子を制御し、負荷
電流を一定に制御する装置等が使用される。
［発明の効果コ
本発明になる磁気エンコーダは前記のような構成である
から、其の出力電圧が温度による影響を受けず、サーボ
モータの位置検出装置に使用できる高精度の磁気エンコ
ーダを得ることが出来る。
から、其の出力電圧が温度による影響を受けず、サーボ
モータの位置検出装置に使用できる高精度の磁気エンコ
ーダを得ることが出来る。
第１図は本発明の磁気エンコーダの回路図、第２図は従
来技術の磁気エンコーダの概念図（ａ）。 展開図（ｂ）、電気回路図（Ｃ）、磁気センサの温度特
性図（ｄ）、（ｅ）である。 符号の説明 １・・・回転軸、２・・・磁気ドラム、３・・・磁気記
録。 ４・・・磁気センサ、Ｅｓ・・・定電圧電源、 Ｉｓ・
・・定電流電源、Ｒ工〜Ｒ４・・・磁気抵抗効果素子。 特許出願人 日本サーボ株式会社 （ａ） （Ｃ） ル （Ｊ） （ｅ） 第２図 号３−
来技術の磁気エンコーダの概念図（ａ）。 展開図（ｂ）、電気回路図（Ｃ）、磁気センサの温度特
性図（ｄ）、（ｅ）である。 符号の説明 １・・・回転軸、２・・・磁気ドラム、３・・・磁気記
録。 ４・・・磁気センサ、Ｅｓ・・・定電圧電源、 Ｉｓ・
・・定電流電源、Ｒ工〜Ｒ４・・・磁気抵抗効果素子。 特許出願人 日本サーボ株式会社 （ａ） （Ｃ） ル （Ｊ） （ｅ） 第２図 号３−
Claims (1)
- 回転体の外周に固着した磁気記録媒体に、其の移動方向
に略等間隔のＮ、Ｓ極を交互に記録した磁気ドラムと、
該磁気ドラムと空隙を介し対向配設され、強磁性体の薄
膜で形成された磁気抵抗効果素子による磁気センサーと
を有する磁気エンコーダにおいて、前記磁気センサーに
定電流回路を介して電流を供給する構成を特徴とする磁
気エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9345688A JPH01265113A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 磁気エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9345688A JPH01265113A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 磁気エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01265113A true JPH01265113A (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=14082830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9345688A Pending JPH01265113A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 磁気エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01265113A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5589768A (en) * | 1990-07-30 | 1996-12-31 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Magnetoresistance-effect magnetic sensor of the temperature compensating type |
| CN111239435A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 微特技术有限公司 | 风速风向一体式检测传感器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826215A (ja) * | 1981-08-07 | 1983-02-16 | Nippon Denso Co Ltd | 回転角検出装置 |
| JPS5868615A (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-23 | Sharp Corp | 磁気式ロ−タリ・エンコ−ダの出力回路 |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP9345688A patent/JPH01265113A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826215A (ja) * | 1981-08-07 | 1983-02-16 | Nippon Denso Co Ltd | 回転角検出装置 |
| JPS5868615A (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-23 | Sharp Corp | 磁気式ロ−タリ・エンコ−ダの出力回路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5589768A (en) * | 1990-07-30 | 1996-12-31 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Magnetoresistance-effect magnetic sensor of the temperature compensating type |
| CN111239435A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 微特技术有限公司 | 风速风向一体式检测传感器 |
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