JPH0242172B2 - - Google Patents
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- JPH0242172B2 JPH0242172B2 JP57085994A JP8599482A JPH0242172B2 JP H0242172 B2 JPH0242172 B2 JP H0242172B2 JP 57085994 A JP57085994 A JP 57085994A JP 8599482 A JP8599482 A JP 8599482A JP H0242172 B2 JPH0242172 B2 JP H0242172B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- circuit
- signal
- clip
- transistors
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- 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 - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の回転軸（クランク軸）等に
同期して回転する回転体の回転角度を検出する回
転角度検出装置に関する。
同期して回転する回転体の回転角度を検出する回
転角度検出装置に関する。
従来、この種の検出装置では回転体の回転数に
同期した回転信号を検出しこの検出信号を積分し
て平均値電圧信号を得、この平均値信号と上記検
出信号とを比較し回転角度情報を得ていたが、回
転体の超低回転時における検出精度の低下は避け
られなかつた。この点を解消するために回転数検
出回路を設けこの検出信号に基づき積分回路の時
定数を一定とする固定回路等を設けていた。しか
しながら、このような検出装置においても超低回
転数を検出するため回転数検出回路や電圧固定回
路等を設けねばならず回路装置自体が複雑となり
回路装置自体の信頼性に問題があつた。
同期した回転信号を検出しこの検出信号を積分し
て平均値電圧信号を得、この平均値信号と上記検
出信号とを比較し回転角度情報を得ていたが、回
転体の超低回転時における検出精度の低下は避け
られなかつた。この点を解消するために回転数検
出回路を設けこの検出信号に基づき積分回路の時
定数を一定とする固定回路等を設けていた。しか
しながら、このような検出装置においても超低回
転数を検出するため回転数検出回路や電圧固定回
路等を設けねばならず回路装置自体が複雑となり
回路装置自体の信頼性に問題があつた。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので
あり、上限および下限クリツプ電圧を有するクリ
ツプ回路を設けることにより回転体の超低回転か
ら高回転領域に至るまで回転数にかかわらず平均
値信号をクリツプし回転角度検出精度が維持され
回路構成の簡略化された回転角度検出装置の提供
を目的とする。
あり、上限および下限クリツプ電圧を有するクリ
ツプ回路を設けることにより回転体の超低回転か
ら高回転領域に至るまで回転数にかかわらず平均
値信号をクリツプし回転角度検出精度が維持され
回路構成の簡略化された回転角度検出装置の提供
を目的とする。
以下、本発明に係る検出装置の一実施例を図面
について説明する。
について説明する。
第１図は、円周に多数の磁極を持ち機関と同期
して回転する磁器回転体（図示されていない）に
対抗して配置された磁器抵抗素子の出力信号を示
す図であり、機関の回転角度に同期した交流分
が、回転角度には依存しない直流分V0に重畳し
ている。
して回転する磁器回転体（図示されていない）に
対抗して配置された磁器抵抗素子の出力信号を示
す図であり、機関の回転角度に同期した交流分
が、回転角度には依存しない直流分V0に重畳し
ている。
第２図は本発明の一実施例を示す電気回路図で
ある。１はブリツジ接続され抵抗素子１１〜１４
を有する磁器抵抗素子、２は入力抵抗２１、帰還
抵抗２２および演算増幅器２３を有する増幅回
路、３は抵抗３１およびコンデンサ３２を有する
平滑回路、４は比較器４１を有する比較回路、５
はクリツプ回路である。クリツプ回路５はNPN
のペアトランジスタ５１，５２のベースが共通に
接続され、PHPのペアトランジスタ５３，５４
もベースが共通に接続される。トランジスタ５
２，５４のエミツタは共に入力端子Ｂに接続され
ている。トランジスタ５１のコレクタはベースに
結合されており、抵抗５５を通して、定電圧源
VSに接続されている。トランジスタ５３のコレ
クタもベースに結合され、抵抗５６を通して定電
圧源VSの接地側に接続されている。トランジス
タ５１のエミツタは電源VSを抵抗（５７＋５８）
と抵抗５９で分圧する点Ｆに接続される。トラン
ジスタ５３のエミツタは電源VSを抵抗５７と抵
抗（５８＋５９）で分圧する点Ｅに接続されてい
る。
ある。１はブリツジ接続され抵抗素子１１〜１４
を有する磁器抵抗素子、２は入力抵抗２１、帰還
抵抗２２および演算増幅器２３を有する増幅回
路、３は抵抗３１およびコンデンサ３２を有する
平滑回路、４は比較器４１を有する比較回路、５
はクリツプ回路である。クリツプ回路５はNPN
のペアトランジスタ５１，５２のベースが共通に
接続され、PHPのペアトランジスタ５３，５４
もベースが共通に接続される。トランジスタ５
２，５４のエミツタは共に入力端子Ｂに接続され
ている。トランジスタ５１のコレクタはベースに
結合されており、抵抗５５を通して、定電圧源
VSに接続されている。トランジスタ５３のコレ
クタもベースに結合され、抵抗５６を通して定電
圧源VSの接地側に接続されている。トランジス
タ５１のエミツタは電源VSを抵抗（５７＋５８）
と抵抗５９で分圧する点Ｆに接続される。トラン
ジスタ５３のエミツタは電源VSを抵抗５７と抵
抗（５８＋５９）で分圧する点Ｅに接続されてい
る。
次に、本発明装置の動作をクリツプ回路５の動
作を中心に説明する。
作を中心に説明する。
抵抗５７〜５９は、第３図の上限・下限クリツ
プ電圧V2、V3を設定する為の分割抵抗であり、
点Ｅの電圧を上限クリツプ電圧V2に設定し、点
Ｆの電圧を下限クリツプ電圧V3に設定する。５
５，５６は電流制限用で、等価的にダイオードと
して働くトランジスタ５１，５３の順方向電流を
制限する。この時、トランジスタ５１のベース・
エミツタ間電圧をVBE1とすると、トランジスタ５
１のベースの電圧は（V3＋VBE1）となる。また、
トランジスタ５３のベース・エミツタ間電圧を
VBE2とすると、トランジスタ５３のベースの電圧
は（V2−VBE2）となる。トランジスタ５１と５
２、トランジスタ５３と５４はそれぞれ同じ特性
を持つているので、トランジスタ５２のベース・
エミツタ間順方向電圧VBE3は電圧VBE1に等しく、
トランジスタ５４のベース・エミツタ間順方向電
圧VBE4は電圧VBE2に等しい。今、Ｂ点の電圧が上
がつて電圧V2になると、トランジスタ５２のベ
ース電圧は（V3＋VBE1）＝（V3＋VBE3）なので、
ベース・エミツタ間電圧は （V3＋VBE1）−V2＝（V3＋VBE3）−V2 ＝VBE3−（V2−V3）＜VBE3 となつて逆バイアスとなり、トランジスタ５２は
遮断状態となる。一方トランジスタ５４のベース
電圧は（V2−VBE2）＝（V2−VBE4）なので、ベー
ス・エミツタ間電圧は V2−（V2−VBE2）＝V2−（V2−VBE4）＝VBE4 となつてトランジスタ５４は能動状態となり、Ｂ
点の電圧が電圧V2より上がろうとするのを抑え
る。逆にＢ点の電圧が下がつて電圧V3になると、
トランジスタ５４のベース・エミツタ間電圧は V3−（V2−VBE2）＝V3−（V2−VBE4） ＝VBE4−（V2−V3）＜VBE4 となつてトランジスタ５４は遮断状態となる。一
方トランジスタ５２のベース・エミツタ間電圧は （V3＋VBE1）−V3＝（V3＋VBE3）−V3＝VBE3 となり、トランジスタ５２は能動状態となつて、
Ｂ点の電圧が電圧V3より下がろうとするのを抑
える。
プ電圧V2、V3を設定する為の分割抵抗であり、
点Ｅの電圧を上限クリツプ電圧V2に設定し、点
Ｆの電圧を下限クリツプ電圧V3に設定する。５
５，５６は電流制限用で、等価的にダイオードと
して働くトランジスタ５１，５３の順方向電流を
制限する。この時、トランジスタ５１のベース・
エミツタ間電圧をVBE1とすると、トランジスタ５
１のベースの電圧は（V3＋VBE1）となる。また、
トランジスタ５３のベース・エミツタ間電圧を
VBE2とすると、トランジスタ５３のベースの電圧
は（V2−VBE2）となる。トランジスタ５１と５
２、トランジスタ５３と５４はそれぞれ同じ特性
を持つているので、トランジスタ５２のベース・
エミツタ間順方向電圧VBE3は電圧VBE1に等しく、
トランジスタ５４のベース・エミツタ間順方向電
圧VBE4は電圧VBE2に等しい。今、Ｂ点の電圧が上
がつて電圧V2になると、トランジスタ５２のベ
ース電圧は（V3＋VBE1）＝（V3＋VBE3）なので、
ベース・エミツタ間電圧は （V3＋VBE1）−V2＝（V3＋VBE3）−V2 ＝VBE3−（V2−V3）＜VBE3 となつて逆バイアスとなり、トランジスタ５２は
遮断状態となる。一方トランジスタ５４のベース
電圧は（V2−VBE2）＝（V2−VBE4）なので、ベー
ス・エミツタ間電圧は V2−（V2−VBE2）＝V2−（V2−VBE4）＝VBE4 となつてトランジスタ５４は能動状態となり、Ｂ
点の電圧が電圧V2より上がろうとするのを抑え
る。逆にＢ点の電圧が下がつて電圧V3になると、
トランジスタ５４のベース・エミツタ間電圧は V3−（V2−VBE2）＝V3−（V2−VBE4） ＝VBE4−（V2−V3）＜VBE4 となつてトランジスタ５４は遮断状態となる。一
方トランジスタ５２のベース・エミツタ間電圧は （V3＋VBE1）−V3＝（V3＋VBE3）−V3＝VBE3 となり、トランジスタ５２は能動状態となつて、
Ｂ点の電圧が電圧V3より下がろうとするのを抑
える。
ここでトランジスタ５１〜５４を１つのモノリ
シツクIC内で作つてあるので、温度変化等によ
るベース・エミツタ間電圧VBEの変動はトランジ
スタ５１と５２、トランジスタ５３と５４の各ペ
ア内では同じ量だけ生じる。従つて電圧VBEの変
動による影響を打ち消し合い、Ｂ点の波形がクリ
ツプされる上限・下限の電圧V2、V3が温度によ
り変動しないという特長がある。
シツクIC内で作つてあるので、温度変化等によ
るベース・エミツタ間電圧VBEの変動はトランジ
スタ５１と５２、トランジスタ５３と５４の各ペ
ア内では同じ量だけ生じる。従つて電圧VBEの変
動による影響を打ち消し合い、Ｂ点の波形がクリ
ツプされる上限・下限の電圧V2、V3が温度によ
り変動しないという特長がある。
第２図のＡ点の信号は、磁気抵抗素子１で検出
された回転角度信号を増幅器２で増幅したもので
あり、第３図のA1で示す。信号A1は機関の回転
角度に同期した交流分が、回転角度に依存しない
直流分V1に重畳した波形となつている。比較回
路４は、この信号A1の平均電圧（直流分）を平
滑回路３より得て、その電圧と信号A1を比較し
て比較整形するものである。クリツプ回路５は、
第２図Ｂ点の信号波形を、あらかじめ設定された
直流電圧V2、V3の間に制限するものである。Ｂ
点の信号は、高回転時には平滑回路３の抵抗３
１、コンデンサ３２により平滑されてA1信号の
直流分V1となる。
された回転角度信号を増幅器２で増幅したもので
あり、第３図のA1で示す。信号A1は機関の回転
角度に同期した交流分が、回転角度に依存しない
直流分V1に重畳した波形となつている。比較回
路４は、この信号A1の平均電圧（直流分）を平
滑回路３より得て、その電圧と信号A1を比較し
て比較整形するものである。クリツプ回路５は、
第２図Ｂ点の信号波形を、あらかじめ設定された
直流電圧V2、V3の間に制限するものである。Ｂ
点の信号は、高回転時には平滑回路３の抵抗３
１、コンデンサ３２により平滑されてA1信号の
直流分V1となる。
機関始動時の様に交流分の周波数が極めて低い
時のＢ点の信号は、第３図の信号B2で示す様に、
大きなリツプル波形B1を電圧V2、V3でクリツプ
した波形となる。この電圧V2からV3の幅は、温
度変化等により、あらかじめ推定される電圧V1
の変動幅よりやや広く設定しておく。この様にす
る事により、整形波形の立上り・立下がりの位置
精度が強く要求される高回転時は信号A1の平均
電圧V1、即ち、交流分の波形中心で比較整形す
るので、温度変化で電圧V1が変動したり、交流
分の振幅が小さくなつても精度の良い整形波形が
得られる。また整形波形の立上がり・立下がりの
位置精度が高回転時ほどは要求されない始動時の
様に、超低回転時には信号A1の平均電圧V1より
外れてはいるがリプル波形B1より電圧V1に近い
電圧V2、V3で比較整形するので第３図の波形D2
の様に精度を向上させることができる。
時のＢ点の信号は、第３図の信号B2で示す様に、
大きなリツプル波形B1を電圧V2、V3でクリツプ
した波形となる。この電圧V2からV3の幅は、温
度変化等により、あらかじめ推定される電圧V1
の変動幅よりやや広く設定しておく。この様にす
る事により、整形波形の立上り・立下がりの位置
精度が強く要求される高回転時は信号A1の平均
電圧V1、即ち、交流分の波形中心で比較整形す
るので、温度変化で電圧V1が変動したり、交流
分の振幅が小さくなつても精度の良い整形波形が
得られる。また整形波形の立上がり・立下がりの
位置精度が高回転時ほどは要求されない始動時の
様に、超低回転時には信号A1の平均電圧V1より
外れてはいるがリプル波形B1より電圧V1に近い
電圧V2、V3で比較整形するので第３図の波形D2
の様に精度を向上させることができる。
本発明装置によれば、上限クリツプ電圧および
下限クリツプ電圧を有するクリツプ回路を設ける
ことにより回転体が超低回転であつても高回転で
あつても回転角度検出精度が向上し回路構成が簡
素化され信頼性の高い回転角度検出装置を提供す
ることができる。
下限クリツプ電圧を有するクリツプ回路を設ける
ことにより回転体が超低回転であつても高回転で
あつても回転角度検出精度が向上し回路構成が簡
素化され信頼性の高い回転角度検出装置を提供す
ることができる。
第１図は磁気抵抗素子の出力波形を示す図、第
２図は本発明に係る検出装置の一実施例を示す電
気回路図、および第３図は第２図における比較回
路の出力波形を示す図である。 １……磁気抵抗素子、２……増幅回路、３……
積分回路、４……比較回路、５……クリツプ回
路。
２図は本発明に係る検出装置の一実施例を示す電
気回路図、および第３図は第２図における比較回
路の出力波形を示す図である。 １……磁気抵抗素子、２……増幅回路、３……
積分回路、４……比較回路、５……クリツプ回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転角度に同期した交流分が回転角度に依存
しない直流分に重畳した信号を発生する手段と、
前記信号を積分して平均値電圧を出力する積分回
路と、この積分回路の平均値電圧信号と前記信号
とを比較して整形する比較整形回路と、前記積分
回路の平均値電圧の変動範囲を上限クリツプ電圧
と下限クリツプ電圧との間に限定するクリツプ回
路とを備えることを特徴とする回転角度検出装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の検出装置にお
いて、前記クリツプ回路はベースを共通接続した
第１および第２の一対のトランジスタを有し、前
記第１のトランジスタの一方はそのエミツタが下
限クリツプ電圧設定点に接続され、前記第１の一
対のトランジスタの他方はそのエミツタがクリツ
プされる入力信号が印加される端子に接続され、
前記第２の一対のトランジスタの一方はそのエミ
ツタが上限クリツプ電圧設定点に接続され、前記
第２の一対のトランジスタの他方はそのエミツタ
が前記入力信号端子に接続されてなる回転角度検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8599482A JPS58202804A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8599482A JPS58202804A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 回転角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58202804A JPS58202804A (ja) | 1983-11-26 |
| JPH0242172B2 true JPH0242172B2 (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=13874210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8599482A Granted JPS58202804A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 回転角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58202804A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3824534A1 (de) * | 1988-07-20 | 1990-01-25 | Bosch Gmbh Robert | Messeinrichtung zur beruehrungslosen bestimmung einer weg- und/oder winkelaenderung |
| JP2761944B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1998-06-04 | 株式会社小松製作所 | 位置検出装置 |
| JP4521808B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2010-08-11 | ハイデンハイン株式会社 | エンコーダ |
| JP4657806B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2011-03-23 | ヤマハ発動機株式会社 | ブリッジ回路を備えた物理量検出装置および温度補償方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0138485Y2 (ja) * | 1980-03-20 | 1989-11-17 |
-
1982
- 1982-05-21 JP JP8599482A patent/JPS58202804A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58202804A (ja) | 1983-11-26 |
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