JPH04320923A - 磁気式エンコーダ - Google Patents
磁気式エンコーダInfo
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- JPH04320923A JPH04320923A JP11555891A JP11555891A JPH04320923A JP H04320923 A JPH04320923 A JP H04320923A JP 11555891 A JP11555891 A JP 11555891A JP 11555891 A JP11555891 A JP 11555891A JP H04320923 A JPH04320923 A JP H04320923A
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 96
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 25
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気式エンコーダに関し
、磁気記録媒体に、位置情報記録面において位置情報の
記録（配列）方向と略直交方向に沿って２次的に着磁す
ることにより、磁気抵抗素子を利用した磁気式エンコー
ダの出力信号の振幅を平均化するものである。
、磁気記録媒体に、位置情報記録面において位置情報の
記録（配列）方向と略直交方向に沿って２次的に着磁す
ることにより、磁気抵抗素子を利用した磁気式エンコー
ダの出力信号の振幅を平均化するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気式ロータリエンコーダは、そ
の外周に一定間隔で多極着磁した磁気記録媒体（円板）
を有するとともに、この外周面に近接して磁気センサを
配設している。この磁気センサは、外周面に近接したＭ
Ｒ素子（磁気抵抗素子）により、磁極の変化を検出して
正弦波信号を出力するものである。
の外周に一定間隔で多極着磁した磁気記録媒体（円板）
を有するとともに、この外周面に近接して磁気センサを
配設している。この磁気センサは、外周面に近接したＭ
Ｒ素子（磁気抵抗素子）により、磁極の変化を検出して
正弦波信号を出力するものである。
【０００３】この場合、これを磁気センサによるアナロ
グ信号出力において、そのエンベロープが磁気記録媒体
の全周について一定の値を示さない。例えば図６に示す
ように、磁気記録媒体である円板の円周方向について特
定位置では出力信号の振幅が小さくなっていた。これは
、磁気記録媒体の磁気特性がその円周方向において均一
でないこと、または、着磁ヘッドによる磁気記録媒体の
記録面のトレースが不十分であること等による。
グ信号出力において、そのエンベロープが磁気記録媒体
の全周について一定の値を示さない。例えば図６に示す
ように、磁気記録媒体である円板の円周方向について特
定位置では出力信号の振幅が小さくなっていた。これは
、磁気記録媒体の磁気特性がその円周方向において均一
でないこと、または、着磁ヘッドによる磁気記録媒体の
記録面のトレースが不十分であること等による。
【０００４】さらに、このような磁気式ロータリエンコ
ーダにおいて、磁気記録媒体（円板）を組み立てた場合
で、その真円度、同心度が狂っている場合にも、その出
力信号のエンベロープが円板の周方向（磁化配列方向）
において不均一となる。例えば図７に示す円板７１の回
転中心Ｏ１が円板７１の中心Ｏ２に対して偏位している
場合、図中破線に示すように、円板７１と磁気センサ７
２との磁気ギャップが回転時に変動するからである。そ
の結果、図８に示すように、磁気センサの出力信号は円
周方向において大きく変動することとなる。
ーダにおいて、磁気記録媒体（円板）を組み立てた場合
で、その真円度、同心度が狂っている場合にも、その出
力信号のエンベロープが円板の周方向（磁化配列方向）
において不均一となる。例えば図７に示す円板７１の回
転中心Ｏ１が円板７１の中心Ｏ２に対して偏位している
場合、図中破線に示すように、円板７１と磁気センサ７
２との磁気ギャップが回転時に変動するからである。そ
の結果、図８に示すように、磁気センサの出力信号は円
周方向において大きく変動することとなる。
【０００５】そこで、この組立時の偏心による出力信号
のエンベロープの不均一化は、図９に示すように、ロー
タリエンコーダの磁気記録媒体９１の外周に１８０度対
向して２個の磁気センサ９２，９２を配設することによ
り解決している。これは、一方の磁気センサ９２の出力
信号の振幅が小のとき、他方の磁気センサ９２の出力信
号のそれが大となることから、両方のセンサ９２，９２
の出力信号の振幅を平均するものである。
のエンベロープの不均一化は、図９に示すように、ロー
タリエンコーダの磁気記録媒体９１の外周に１８０度対
向して２個の磁気センサ９２，９２を配設することによ
り解決している。これは、一方の磁気センサ９２の出力
信号の振幅が小のとき、他方の磁気センサ９２の出力信
号のそれが大となることから、両方のセンサ９２，９２
の出力信号の振幅を平均するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の磁気式ロータリエンコーダにあっては、磁気
センサが２つ必要となり構造が複雑となり、特に磁気記
録媒体の軸ぶれ以外の理由に起因する出力信号のエンベ
ロープの悪化に対しては効果を生じないという課題があ
った。
うな従来の磁気式ロータリエンコーダにあっては、磁気
センサが２つ必要となり構造が複雑となり、特に磁気記
録媒体の軸ぶれ以外の理由に起因する出力信号のエンベ
ロープの悪化に対しては効果を生じないという課題があ
った。
【０００７】そこで、本発明は、簡単な構造で、かつ、
磁気記録媒体の軸の偏位以外の理由によっても出力信号
のエンベロープを改善することができる磁気式エンコー
ダを提供することを、その目的としている。
磁気記録媒体の軸の偏位以外の理由によっても出力信号
のエンベロープを改善することができる磁気式エンコー
ダを提供することを、その目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気的に記録
した位置情報を一面に配列した磁気記録媒体と、該位置
情報の配列方向の磁力変化を検出し、この位置情報を振
幅の変化する電気信号として出力する検出手段と、を備
えた磁気式エンコーダにおいて、上記磁気記録媒体の上
記平面に位置情報の上記配列方向と略直交する方向に沿
って２次的に着磁するとともに、この２次的な着磁を、
上記検出手段による位置情報の検出時、上記電気信号の
振幅変化の大きい部分では強く、その振幅変化の小さい
部分ではそれよりも弱くなるように行う磁気式エンコー
ダである。
した位置情報を一面に配列した磁気記録媒体と、該位置
情報の配列方向の磁力変化を検出し、この位置情報を振
幅の変化する電気信号として出力する検出手段と、を備
えた磁気式エンコーダにおいて、上記磁気記録媒体の上
記平面に位置情報の上記配列方向と略直交する方向に沿
って２次的に着磁するとともに、この２次的な着磁を、
上記検出手段による位置情報の検出時、上記電気信号の
振幅変化の大きい部分では強く、その振幅変化の小さい
部分ではそれよりも弱くなるように行う磁気式エンコー
ダである。
【０００９】
【作用】本発明に係る磁気式エンコーダでは、磁気記録
媒体の着磁した平面（位置情報記録面）においてその位
置情報の配列方向とは略直交方向に２次的な着磁を行っ
ている。そして、この２次的な着磁は、検出手段による
位置情報の検出時、その出力電気信号の振幅変化の大き
い部分では強く、振幅変化の小さい部分ではこれより弱
くしている。これらの結果、２次的着磁により上記出力
信号は、例えばその振幅変化が小さい部分のものと同一
の振幅となり、その配列方向においてむらなく一定振幅
の出力信号が得られる。これは、例えば磁気抵抗素子等
を使用した磁気センサ（検出手段）ではこのセンサのパ
ターン方向に垂直な方向の磁界を印加すると磁気センサ
の抵抗値が変化することに着目し、その出力信号の振幅
を部分的に変調したものである。
媒体の着磁した平面（位置情報記録面）においてその位
置情報の配列方向とは略直交方向に２次的な着磁を行っ
ている。そして、この２次的な着磁は、検出手段による
位置情報の検出時、その出力電気信号の振幅変化の大き
い部分では強く、振幅変化の小さい部分ではこれより弱
くしている。これらの結果、２次的着磁により上記出力
信号は、例えばその振幅変化が小さい部分のものと同一
の振幅となり、その配列方向においてむらなく一定振幅
の出力信号が得られる。これは、例えば磁気抵抗素子等
を使用した磁気センサ（検出手段）ではこのセンサのパ
ターン方向に垂直な方向の磁界を印加すると磁気センサ
の抵抗値が変化することに着目し、その出力信号の振幅
を部分的に変調したものである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係る磁気式エンコーダの実施
例について図面を参照して説明する。図１〜図５は本発
明の一実施例を説明するための図である。
例について図面を参照して説明する。図１〜図５は本発
明の一実施例を説明するための図である。
【００１１】図１に示すように、この磁気式ロータリエ
ンコーダ１１は、円筒状の磁気記録媒体１２と、磁気セ
ンサ１３と、を有している。磁気記録媒体１２は、その
外周面にＡＢ相トラック１４と、Ｚ相トラック１５とを
画成して有している。ＡＢ相トラック１４には円周方向
に沿って交互に着磁され（１次着磁）、Ｎ極とＳ極とが
交互に形成されている。これらの磁極が位置情報を構成
するものである。なお、上記一次着磁は、例えば４００
〜１，０００［Ｏｅ］の磁性体の保磁力より大きい磁界
を与える。
ンコーダ１１は、円筒状の磁気記録媒体１２と、磁気セ
ンサ１３と、を有している。磁気記録媒体１２は、その
外周面にＡＢ相トラック１４と、Ｚ相トラック１５とを
画成して有している。ＡＢ相トラック１４には円周方向
に沿って交互に着磁され（１次着磁）、Ｎ極とＳ極とが
交互に形成されている。これらの磁極が位置情報を構成
するものである。なお、上記一次着磁は、例えば４００
〜１，０００［Ｏｅ］の磁性体の保磁力より大きい磁界
を与える。
【００１２】また、Ｚ相トラック１５にはその軸方向に
離れてＮ極とＳ極とが対向して着磁されている。このＮ
極とＳ極とはＺ相トラック１５の円周方向の全周囲に沿
って形成されており、図２に示すように、所定の円周領
域１６Ａ、１６Ｂではその着磁は強く、例えば３０〜５
０［Ｏｅ］程度に着磁されている。また、これら以外の
部分１６Ｃ、１６Ｄではこれよりも弱く、磁界の強さで
は０［Ｏｅ］である。
離れてＮ極とＳ極とが対向して着磁されている。このＮ
極とＳ極とはＺ相トラック１５の円周方向の全周囲に沿
って形成されており、図２に示すように、所定の円周領
域１６Ａ、１６Ｂではその着磁は強く、例えば３０〜５
０［Ｏｅ］程度に着磁されている。また、これら以外の
部分１６Ｃ、１６Ｄではこれよりも弱く、磁界の強さで
は０［Ｏｅ］である。
【００１３】一方、磁気センサ１３は、この外周面に近
接対向して配設された磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素
子のアナログ出力電流をパルス信号と２値化するコンパ
レータと、を有している。磁気抵抗素子としては、半導
体磁気抵抗素子による場合、強磁性体のものによる場合
がある。
接対向して配設された磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素
子のアナログ出力電流をパルス信号と２値化するコンパ
レータと、を有している。磁気抵抗素子としては、半導
体磁気抵抗素子による場合、強磁性体のものによる場合
がある。
【００１４】以上の構成によって１次着磁後の磁気記録
媒体１２の回転により磁気センサ１３がこの磁極を検出
して図３の（Ａ）に示すような波形のアナログ出力信号
を発生するが、このアナログ信号の振幅には円周方向に
おいてむらがある。これは磁気記録媒体１２の磁気特性
が円周方向において不均一な場合があるから等である。 したがって、本発明にあっては、磁気記録媒体１２の円
周方向において振幅大きい領域１６Ａ、１６Ｂは、上述
したように２次着磁の強さを大きく、例えば３０〜５０
［Ｏｅ］とし、振幅の小さい領域１６Ｃ、１６Ｄでは２
次着磁の強さを小さく（０［Ｏｅ］）した。例えば図４
に示すように２次的な着磁を行ったものである。この結
果、図３の（Ｂ）に示すように、磁気センサ１３の出力
信号の波形は振幅が均一化される。よって、２値化する
場合のコンパレータの閾値を一定として正確な２値化信
号として出力することができる。このコンパレータから
例えば制御機器への出力に狂いが生じることなく正確な
位置情報を出力することができる。なお、図５は２次着
磁の磁界の強さと磁気センサ１３の出力電圧との関係の
一例を示すものである。
媒体１２の回転により磁気センサ１３がこの磁極を検出
して図３の（Ａ）に示すような波形のアナログ出力信号
を発生するが、このアナログ信号の振幅には円周方向に
おいてむらがある。これは磁気記録媒体１２の磁気特性
が円周方向において不均一な場合があるから等である。 したがって、本発明にあっては、磁気記録媒体１２の円
周方向において振幅大きい領域１６Ａ、１６Ｂは、上述
したように２次着磁の強さを大きく、例えば３０〜５０
［Ｏｅ］とし、振幅の小さい領域１６Ｃ、１６Ｄでは２
次着磁の強さを小さく（０［Ｏｅ］）した。例えば図４
に示すように２次的な着磁を行ったものである。この結
果、図３の（Ｂ）に示すように、磁気センサ１３の出力
信号の波形は振幅が均一化される。よって、２値化する
場合のコンパレータの閾値を一定として正確な２値化信
号として出力することができる。このコンパレータから
例えば制御機器への出力に狂いが生じることなく正確な
位置情報を出力することができる。なお、図５は２次着
磁の磁界の強さと磁気センサ１３の出力電圧との関係の
一例を示すものである。
【００１５】なお、上記実施例ではロータリエンコーダ
について説明したが、本発明は磁気式リニアエンコーダ
についても適用することができる。この場合は、平板状
の磁気記録媒体の位置情報記録面について２次的に着磁
するものである。
について説明したが、本発明は磁気式リニアエンコーダ
についても適用することができる。この場合は、平板状
の磁気記録媒体の位置情報記録面について２次的に着磁
するものである。
【００１６】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、磁気式エンコーダの構造が簡単となる。さらに、磁
気記録媒体の回転軸の偏位以外の理由に起因する磁気セ
ンサの出力信号のエンベロープの不均一化を改善するこ
とができる。特に、磁気式リニアエンコーダ等において
もその出力信号を均一化することができる。その結果、
エンコーダ出力を正確に２値化することもできる。
ば、磁気式エンコーダの構造が簡単となる。さらに、磁
気記録媒体の回転軸の偏位以外の理由に起因する磁気セ
ンサの出力信号のエンベロープの不均一化を改善するこ
とができる。特に、磁気式リニアエンコーダ等において
もその出力信号を均一化することができる。その結果、
エンコーダ出力を正確に２値化することもできる。
【図１】本発明の一実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダの磁気記録媒体の着磁の状態を示すための斜視図で
ある。
ーダの磁気記録媒体の着磁の状態を示すための斜視図で
ある。
【図２】本発明の一実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダの２次着磁の方法を説明するための平面図である。
ーダの２次着磁の方法を説明するための平面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダの出力波形の変化を説明する波形図である。
ーダの出力波形の変化を説明する波形図である。
【図４】本発明の一実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダの２次着磁の方法を説明するための出力波形と磁界
強度との関係を示す図である。
ーダの２次着磁の方法を説明するための出力波形と磁界
強度との関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施例に係る磁気式ロータリエンコ
ーダの２次着磁の磁界の強さと磁気センサの出力との関
係を示すグラフである。
ーダの２次着磁の磁界の強さと磁気センサの出力との関
係を示すグラフである。
【図６】従来の磁気式ロータリエンコーダの磁気センサ
の出力波形を示す波形図である。
の出力波形を示す波形図である。
【図７】従来の磁気式ロータリエンコーダを示す平面図
である。
である。
【図８】従来の磁気式ロータリエンコーダの磁気センサ
の出力波形を示す波形図である。
の出力波形を示す波形図である。
【図９】従来の磁気式ロータリエンコーダを示す平面図
である。
である。
１１ 磁気式ロータリエンコーダ、１２ 磁気記録
媒体、１３ 磁気センサ（検出手段）、１４ ＡＢ
相トラック（位置情報記録面）、１５ Ｚ相トラック
（２次着磁面）、１６Ａ，１６Ｂ １次着磁による出
力信号の振幅の大きな領域、１６Ｃ，１６Ｄ １次着
磁による出力信号の振幅の小さい領域
媒体、１３ 磁気センサ（検出手段）、１４ ＡＢ
相トラック（位置情報記録面）、１５ Ｚ相トラック
（２次着磁面）、１６Ａ，１６Ｂ １次着磁による出
力信号の振幅の大きな領域、１６Ｃ，１６Ｄ １次着
磁による出力信号の振幅の小さい領域
Claims (1)
- 【請求項１】 磁気的に記録した位置情報を一面に配
列した磁気記録媒体と、該位置情報の配列方向の磁力変
化を検出し、この位置情報を振幅の変化する電気信号と
して出力する検出手段と、を備えた磁気式エンコーダに
おいて、上記磁気記録媒体の上記平面に位置情報の上記
配列方向と略直交する方向に沿って２次的に着磁すると
ともに、この２次的な着磁を、上記検出手段による位置
情報の検出時、上記電気信号の振幅変化の大きい部分で
は強く、その振幅変化の小さい部分ではそれよりも弱く
なるように行うことを特徴とする磁気式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11555891A JPH04320923A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 磁気式エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11555891A JPH04320923A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 磁気式エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320923A true JPH04320923A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=14665516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11555891A Pending JPH04320923A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 磁気式エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04320923A (ja) |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP11555891A patent/JPH04320923A/ja active Pending
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