JPH04122306U - 磁気エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度の磁気エンコーダをに安価に提供す
る。 【構成】 磁気センサ５の磁気抵抗素子６に永久磁石８
のＮ極を接合する。軟磁性材料の薄板２にアレイ状に複
数の穴を開けたものを被検出板とする。永久磁石のＮ極
を接合することにより磁気抵抗素子には、バイアス磁界
が与えられる為、被検出板に着磁をすることなく磁気エ
ンコーダを構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は磁気式のエンコーダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

磁気エンコーダは磁気センサと、被検出ディスクとにより構成される。図６は かかる従来装置の基本構成図である。同図において、磁気センサ５は磁気抵抗素 子（ＭＲ素子）６で構成され、被検出ディスク１３は、硬質磁性材料のディスク の外周にＮ極とＳ極が交互に着磁され周期パターン１４が形成されることにより 構成される。被検出ディスク１３は回転軸４を中心に回転し、これによって着磁 周期パターン１４が図中の矢印方向に回転するようになっている。

【０００３】 上記従来装置によれば、磁界の変化は、着磁周期パターン１４の回転に応じた 時間間隔で磁気抵抗素子６に与えられ、従って磁気抵抗素子６から出力される信 号（電気信号）は図７に示すようなパルス波形となる。その結果、被検出ディス クの回転数又は回転角を演算することが可能になる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の如き磁気エンコーダでは、硬質磁性材料に着磁を一つづ つ実施していかなければならず、等間隔で着磁をするのは技術上困難であり、こ のため高精度とすることが難しく、また、コストを高くする要因にもなっていた 。

【０００５】 そこで本考案は、高精度の磁気エンコーダを容易に安価に提供することを目 的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る磁気エンコーダは、バイアス磁界を与えられた例えば磁気抵抗素 子を有する磁気センサと、磁性材料に複数の穴を開けた被検出板と、被検出板の 動きに応じた信号を抽出する信号抽出手段とを備えることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案の構成によれば、磁気センサの例えば磁気抵抗素子にバイアス磁界を与 えている為、被検出板に複数の穴を開けることにより、磁気抵抗素子における磁 界の変化量を被検出板の動きに応じた信号として抽出することができ、従って被 検出板に着磁をすること無くエンコーダを構成することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、図１ないし図４を参照して、本考案の一実施例を説明する。

【０００９】 図１は実施例に係る磁気エンコーダの基本構成図である。そして、これが図６ の従来例と異なる点は、磁気センサ５には永久磁石８のＮ極が接合され、被検出 ディスク１は図２に示すようにエッチング又はプレス等で等間隔に穴を開けられ た軟質磁性材料の薄板２をディスク３の周りに円筒状に構成したことである。す なわち、磁気抵抗素子６に永久磁石８のＮ極が接合されることによりバイアス磁 界が与えられ、被検出ディスクには着磁がされないことである。

【００１０】 次に、図３を参照して本考案の原理を説明する。同図において、磁気抵抗素子 ６には抵抗ｒ₁ 、ｒ₂ および可変抵抗ｖｒの直列回路が並列接続され、この並列 回路にはバイアス電圧Ｖ₀ が与えられている。そして、磁気抵抗素子６の中間端 子と可変抵抗ｖｒの可変端子は差動増幅回路１０に接続され、差動出力として検 出信号ｅ₀ が得られるようになっている。このような構成において、軟質磁性材 料の棒９をバイアス磁界が与えられた磁気抵抗素子６に近づけると磁界の変化量 が大きくなり、遠ざけると磁界の変化量は小さくなる。この磁界の変化量を差動 増幅回路１０を用いて検出すると、図４に示す様な出力パルスを得ることができ る。

【００１１】 本考案はこの原理を用い、軟質磁性材料の薄板２の穴の開いていない部分では 磁界の変化量は大きくなり、穴の開いている部分では磁界の変化量は小さくなる ことを利用する。

【００１２】 すなわち被検出ディスク１は回転軸４を中心に回転し、これによって穴の開け られた軟質磁性材料の薄板２が図中の矢印方向に回転するので、磁気抵抗素子６ における磁界は、穴の開けられた軟質磁性材料の薄板２の回転に応じた時間間隔 で変化し、従って磁気抵抗素子６から出力される電気信号は図７に示すのと同様 な出力パルス列となる。その結果、被検出ディスクの回転数又は回転角を演算す ることが可能になる。

【００１３】 なお、軟質磁性材料の薄板２に穴を開けるには、エッチング又はプレス等を用 いるが、特にエッチングを用いれば、ディスクの径の大きさに応じた穴の数及び 間隔を計算して型を作り、各種の大きさの被検出ディスクを容易に作成すること ができる。

【００１４】 本考案は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

【００１５】 例えば、図５に示す様に軟質磁性材料の薄板２を支持板１１に直線状の板に構 成して、磁気センサ５又は被検出板１２をこの直線方向に移動させ、出力パルス からその移動量又は位置を演算することが可能になる。

【００１６】 また、磁気センサは磁界の変化により電気抵抗が変化する磁気抵抗素子を用い て構成したが、磁界の変化により例えば起電力を生じる素子を用いてもよい。

【００１７】

【考案の効果】

以上、詳細に説明した通り本考案によれば、磁気センサの磁気抵抗素子等にバ イアス磁界を与えることにより、被検出板に複数の穴を開けれるだけで、磁気抵 抗素子における磁界の変化量を被検出板の動きに応じた信号として抽出すること ができ、従って被検出板に着磁をすること無く構成することができるので、精度 のよいしかも安価な磁気エンコーダを提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る磁気エンコーダ（ロー
タリーエンコーダ）の斜視図である。

【図２】本考案の被検出板の周期パターンの一構成例を
示す図である。

【図３】本考案の原理図である。

【図４】本考案の一実施例に係る出力パルスを示す図あ
る。

【図５】本考案をリニアに構成した一実施例に係る磁気
エンコーダ（リニヤエンコーダ）の斜視図である。

【図６】従来の磁気エンコーダの斜視図である。

【図７】磁気エンコーダの出力パルス列を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…被検出ディスク ２…軟質磁性材料の薄板 ３…円筒ディスク ４…回転軸 ５…磁気センサ ６…磁気抵抗素子 ７…リード ８…永久磁石 ９…軟質磁性材料の棒 １０…差動増幅回路 １１…支持板 １２…被検出板 １３…硬質磁性材料のディスク １４…着磁周期パターン

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バイアス磁界を与えられた磁気センサと、
   軟磁性材料にアレイ状に複数の穴を開けた被検出板と、
   被検出板の前記穴の並び方向の動きに応じて前記磁気セ
   ンサから出力される信号を抽出する信号抽出手段とを備
   えることを特徴とする磁気エンコーダ。
2. 【請求項２】前記磁気センサは磁気抵抗素子とこれにバ
   イアス磁界を与える永久磁石とを有し、前記信号抽出手
   段は前記磁気抵抗素子の抵抗値変化に応じた信号を出力
   する請求項１記載の磁気エンコーダ。