JPH0436613A - Magnetic rotary encoder - Google Patents

Magnetic rotary encoder

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JPH0436613A
JPH0436613A JP14373790A JP14373790A JPH0436613A JP H0436613 A JPH0436613 A JP H0436613A JP 14373790 A JP14373790 A JP 14373790A JP 14373790 A JP14373790 A JP 14373790A JP H0436613 A JPH0436613 A JP H0436613A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
phase
track
recording medium
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP14373790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihito Inoki
猪木 昭仁
Yoshinori Hayashi
好典 林
Akira Miki
晃 三木
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Publication of JPH0436613A publication Critical patent/JPH0436613A/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide both a detecting function for the angle of rotation of the rotary shaft of a servo motor and a detecting function for the magnetic pole position of the rotor together by recording magnetic information for detecting the angle of rotation and magnetic information for detecting a magnetic position on a common magnetic medium. CONSTITUTION:Magnetized part Y and unmagnetized parts N are provided alternately on respective tracks Tu, Tv, and Tw of the magnetic recording medium 1 at intervals of 90 deg. by dividing the entire circumference, i.e. 360 deg. equally into four; and the magnetized patterns on the V-phase track Tv are 60 deg. out of phase with the magnetized patterns on the U-phase track Tu and the magnetized patterns on the W-phase track Tw are 60 deg. out of phase with the magnetized patterns on the V-phase track Tv. A magnetic sensor unit 15 has six magneto-resistance elements formed on a glass substrate and is arranged opposite the outer peripheral surface of the magnetic recording medium 1 across a constant gap. Further, the magneto-resistance elements Ru, Rv, and Rw are arranged opposite the respective tracks Tu, Tv, and Tw of U, V, and W phases. Consequently, the rotational angle detecting function for the rotary shaft of the servo motor and magnetic position detecting function for the rotor are both provided together.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野」 この発明は、各種FA(ファクトリ・オートメーション
)機器の駆動源として用いられるACサーボモータに適
用して好適な磁気ロータリーエンコーダに関するしので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic rotary encoder suitable for application to an AC servo motor used as a drive source for various FA (factory automation) equipment.

「従来の技術」 第4図は、従来の磁気ロータリーエンコーダの構成を示
す図である。この図において、■は円板状の磁気記録媒
体であり、この磁気記録媒体1にはシャフト2が取り付
けられ、このンヤフト2が図示せぬベアリング等によっ
て矢印M方向へ回転自在に支持されている。この磁気記
録媒体lの外周面には、その全周に亙って原点トラック
Tzと、ピッチ信号トラックTpが平行に設けられてい
る。
"Prior Art" FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a conventional magnetic rotary encoder. In this figure, ■ is a disc-shaped magnetic recording medium, and a shaft 2 is attached to this magnetic recording medium 1, and this shaft 2 is supported rotatably in the direction of arrow M by a bearing (not shown) or the like. . An origin track Tz and a pitch signal track Tp are provided in parallel over the entire circumference of the outer peripheral surface of the magnetic recording medium l.

そして、この原点トラックTzには、磁気記録媒体lの
原点となる箇所に、半周期分の正弦波状の磁気情報が原
点信号として記録されており、またピッチ信号トラック
Tpには、一定波長λの正弦されている。4および5a
、5bは、ガラス基板上に磁気抵抗素子を形成してなる
磁気センサであり、磁気記録媒体!の外周囲と一定のギ
ャップを隔てて対向配置されている。上記磁気抵抗素子
は、磁界中に置かれた場合、その磁界の強さに応じて固
有抵抗力(変化する現象、いわゆる磁気抵抗効果が生じ
る素子材料によって構成されており、この磁気抵抗効果
を利用して、原点トラックTz上に記録された原点信号
と、ピッチ信号トラックTp上に記録されたピッチ信号
が読み取られるようになっている。また磁気センサ5a
および5bは、磁気記録媒体1の移動方向Mに沿って互
いにCm上174)λ(但し、mは整数)だけ離間して
状態で、ピッチ信号トラックTpに対向配置されている
。そして、磁気センサ5aおよび5bの磁気抵抗素子パ
ターンは、ピッチ信号トラックTpから受ける磁界によ
って抵抗値が変化し、この結果、磁気センサ5aおよび
5bからはピッチ信号トラックTI)との位置関係に応
じたレベルの信号が得られるようになっている。すなわ
ち、ピッチ信号トラックTI)上の正弦波状の磁気情報
1周期の区間をθ−〇〜2πとすると、磁気センサ5a
からはsinθ、磁気センサ5bからはCOSθのレベ
ル信号が得られる。そして、ピッチ信号トラックTpか
磁気センサ5aおよび5bに対して移動すると、それに
伴って磁気センサ5aおよび5bから位相がπ/2ずれ
た2相の検出信号sinθ(A相)およびCOSθ(B
相)が得られる。
In this origin track Tz, half a cycle of sinusoidal magnetic information is recorded as an origin signal at the origin of the magnetic recording medium l, and in the pitch signal track Tp, a signal of a constant wavelength λ is recorded. It has been sine. 4 and 5a
, 5b is a magnetic sensor formed by forming a magnetoresistive element on a glass substrate, and is a magnetic recording medium! are placed opposite to each other with a certain gap between them. The above-mentioned magnetoresistive element is composed of an element material that produces a so-called magnetoresistive effect, a phenomenon in which specific resistance changes depending on the strength of the magnetic field when placed in a magnetic field. Then, the origin signal recorded on the origin track Tz and the pitch signal recorded on the pitch signal track Tp are read.Furthermore, the magnetic sensor 5a
and 5b are spaced apart from each other by Cm 174)λ (where m is an integer) along the moving direction M of the magnetic recording medium 1, and are arranged facing the pitch signal track Tp. The resistance value of the magnetoresistive element patterns of the magnetic sensors 5a and 5b changes depending on the magnetic field received from the pitch signal track Tp. It is possible to obtain a level signal. That is, if the section of one period of sinusoidal magnetic information on the pitch signal track TI is θ-〇~2π, then the magnetic sensor 5a
A level signal of sin θ is obtained from the magnetic sensor 5b, and a level signal of COS θ is obtained from the magnetic sensor 5b. When the pitch signal track Tp moves relative to the magnetic sensors 5a and 5b, two-phase detection signals sinθ (phase A) and COSθ(B
phase) is obtained.

また、6は角度検出回路であり、波形整形回路7.8お
よび9と、方向判別回路10と、アップダウン・カウン
タ11とから構成されている。波形整形回路7および8
では、各々A相およびB相の検出信号が、波形整形され
て出力される。この場合、波形整形回路7および8から
各々出力されるA相パルスPaおよびB相パルスPbは
、互いに位相がπ/2ずれた矩形波となり、磁気記録媒
体lの回転方向が正方向の場合は、A相パルスPaが進
み位相となり、負方向の場合は、B相パルスPbが進み
位相となる。そして、方向判別回路lOにおいては、例
えば、A相パルスPaの立ち上がり時にB相パルスpb
のレベルが“H”か“L”かによって回転方向か判別さ
れる。この方向判別回路lOの出力信号S―は、カウン
タ11のアップダウン切換端子U/f)に供給される。
Further, reference numeral 6 denotes an angle detection circuit, which is composed of waveform shaping circuits 7, 8 and 9, a direction determining circuit 10, and an up/down counter 11. Waveform shaping circuits 7 and 8
Here, the A-phase and B-phase detection signals are waveform-shaped and output. In this case, the A-phase pulse Pa and the B-phase pulse Pb output from the waveform shaping circuits 7 and 8 respectively become rectangular waves whose phases are shifted by π/2, and when the rotation direction of the magnetic recording medium l is in the positive direction, , the A-phase pulse Pa has an advanced phase, and in the case of a negative direction, the B-phase pulse Pb has an advanced phase. In the direction discrimination circuit IO, for example, at the rising edge of the A-phase pulse Pa, the B-phase pulse pb
The direction of rotation is determined depending on whether the level is "H" or "L". The output signal S- of the direction determining circuit 1O is supplied to the up/down switching terminal U/f of the counter 11.

そして、カウンタ11は、信号Svによってカウントモ
ートがアップもしくはダウンに切り換えられつつA相パ
ルスPaがカウントされる。この場合、磁気記録媒体1
が正方向に回転している時にアップカウント、負方向に
回転している時にダウンカウントが行われるようになっ
ている。
The counter 11 counts the A-phase pulses Pa while the count mode is switched up or down by the signal Sv. In this case, magnetic recording medium 1
When the wheel is rotating in the positive direction, an up count is performed, and when the wheel is rotating in the negative direction, a down count is performed.

一方、磁気記録媒体1の原点が磁気センサ4の設置箇所
を通過する毎に、この磁気センサ4によって、その原点
に記録された原点信号が検出され、これが波形整形回路
9を介して原点パルスPzとなり、カウンタ11のリセ
ット端子Rに供給されるようになっている。この結果、
カウンタ11は、磁気記録媒体lの原点が、磁気センサ
4の設置箇所に到達する毎にリセットされる。従って、
カウンタ11のカウント値は、磁気記録媒体lの原点が
、磁気センサ4の設置箇所を通過してから、現在に至る
までの間において、磁気センサ5a、5b上を通過した
ピッチ信号トラックTpの磁化区間の数に対応する値と
なる。すなわち、カウント値は、磁気記録媒体lの回転
角度に対応した値となる。そして、このカウンタIIの
カランに値か、シャフト2の回転角度に対応した検出角
度データDとして出力される。
On the other hand, each time the origin of the magnetic recording medium 1 passes through the location where the magnetic sensor 4 is installed, the magnetic sensor 4 detects the origin signal recorded at the origin, and this is transmitted through the waveform shaping circuit 9 to the origin pulse Pz. and is supplied to the reset terminal R of the counter 11. As a result,
The counter 11 is reset each time the origin of the magnetic recording medium l reaches the installation location of the magnetic sensor 4. Therefore,
The count value of the counter 11 indicates the magnetization of the pitch signal track Tp that has passed over the magnetic sensors 5a and 5b from the time when the origin of the magnetic recording medium l passed through the installation location of the magnetic sensor 4 until the present time. The value corresponds to the number of intervals. That is, the count value corresponds to the rotation angle of the magnetic recording medium l. Then, a value is outputted to the counter II as detected angle data D corresponding to the rotation angle of the shaft 2.

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した磁気ロータリーエンコーダは、産業
用ロボットの各動作軸の角度検出などに用いられるが、
この場合、各動作軸を駆動するモータの回転軸に、上述
した磁気ロータリーエンコーダのシャフト2が直接連結
される。
"Problem to be Solved by the Invention" By the way, the above-mentioned magnetic rotary encoder is used for detecting the angle of each motion axis of an industrial robot, etc.
In this case, the shaft 2 of the magnetic rotary encoder described above is directly connected to the rotating shaft of the motor that drives each operating shaft.

一方、塗装工場などの爆発雰囲気中に設置される産業用
ロボットには防爆構造が要求され、また、半導体製造設
備などの極めてクリーン度の高い作業場所に設置される
産業用ロボットには、塵埃の発生を極力抑えることが要
求される。このため、この種の産業用ロボットの各動作
軸を駆動するモータとしては、ブラシレス構造であって
上記の要求に十分に対応し得るACサーボモータが用い
られている。そして、このACサーボモータの制御には
、その回転子の磁極の位置を検出するためのfM磁極位
置検出器不可欠であり、この磁極位置検出器として、レ
ゾルバ等が組み込まれていた。この場合、上述した角度
検出用の磁気ロータリーエンコーダには、モータの回転
子の磁極位置に応じた信号を出力する機能を有していな
いため、モータの回転軸上に、上述した角度検出用の磁
気ロータリーエンコーダと、磁極位置検出器とを各々別
個に組み込まなければならず、この結果、大きな占有空
間を確保しなければならないとともに、保守点検が煩雑
であるという問題があった。
On the other hand, industrial robots installed in explosive atmospheres such as paint factories are required to have an explosion-proof structure, and industrial robots installed in extremely clean workplaces such as semiconductor manufacturing facilities are required to be protected against dust. It is necessary to suppress the occurrence as much as possible. For this reason, AC servo motors, which have a brushless structure and can fully meet the above requirements, are used as motors for driving each operating axis of this type of industrial robot. To control this AC servo motor, an fM magnetic pole position detector for detecting the position of the magnetic pole of the rotor is essential, and a resolver or the like is incorporated as this magnetic pole position detector. In this case, the magnetic rotary encoder for angle detection described above does not have the function of outputting a signal according to the magnetic pole position of the rotor of the motor, so the magnetic rotary encoder for angle detection described above is placed on the rotation axis of the motor. The magnetic rotary encoder and the magnetic pole position detector have to be assembled separately, which results in the problem that a large occupied space must be secured and maintenance and inspection are complicated.

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、AC
サーボモータの回転軸の回転角度を検出する角度検出機
能に加えて、このモータの回転子の磁極位置を検出する
磁極位置検出機能を設けた磁気ロータリーエンコーダを
提供することを目的としている。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and
It is an object of the present invention to provide a magnetic rotary encoder that is provided with a magnetic pole position detection function that detects the magnetic pole position of the rotor of this motor in addition to an angle detection function that detects the rotation angle of the rotating shaft of a servo motor.

「課題を解決するための手段」 この発明は、回転自在に支持された磁気記録媒体に予め
記録されている磁気情報を読み取ることにより、前記磁
気記録媒体に連結されたACサーボモータの回転軸の回
転角度を検出する磁気ロータリーエンコーダにおいて、
前記磁気記録媒体に設けられ、前記ACサーボモータの
回転子の磁極位置に対応して磁気情報が記録された着磁
部と磁気情報が記録されていない未着磁部とからなる磁
極位置検出用トラックと、前記磁極位置検出用トラック
上の磁気情報の有無を検出し、この磁気情報の有無に基
づいて、前記ACサーボモータの回転子の磁極位置に対
応した信号を出力する検出手段とを具備することを特徴
としている。
"Means for Solving the Problems" The present invention reads magnetic information pre-recorded on a rotatably supported magnetic recording medium, thereby controlling the rotating shaft of an AC servo motor connected to the magnetic recording medium. In a magnetic rotary encoder that detects rotation angle,
A magnetic pole position detecting device provided on the magnetic recording medium and comprising a magnetized part on which magnetic information is recorded corresponding to the magnetic pole position of the rotor of the AC servo motor and an unmagnetized part on which no magnetic information is recorded. track, and detection means for detecting the presence or absence of magnetic information on the magnetic pole position detection track and outputting a signal corresponding to the magnetic pole position of the rotor of the AC servo motor based on the presence or absence of the magnetic information. It is characterized by

「作用」 上記の構成によれば、ACサーボモータの回転軸の回転
角度を検出するための磁気情報と、このモータの回転子
の磁極位置を検出するための磁気情報が、共通の磁気記
録媒体に記録されており、これにより磁気記録媒体の共
用化が図られる。
"Operation" According to the above configuration, the magnetic information for detecting the rotation angle of the rotating shaft of the AC servo motor and the magnetic information for detecting the magnetic pole position of the rotor of this motor are stored on a common magnetic recording medium. This allows the magnetic recording medium to be shared.

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の詳細な説明する。"Example" Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例のllI械的構成を示す図
である。この図において、磁気記録媒体lの外周面には
、その全周に亙って、ピッチ信号トラックTpと、原点
トラックTzと、U相トラックTuと、V相トラックT
vと、W相トラックTwとが設けられている。上記原点
トラックTzには、従来と同様に、磁気記録媒体lの原
点となる箇所に、半周期分の正弦波状の磁気情報が原点
信号として記録されており、また、ピッチ信号トラック
TI)には、従来と同様に、一定波長λの正弦波状の磁
気情報がピッチ信号として繰り返し記録されている。さ
らに、U相、■相、W相の各トラックTu、Tv、Tl
には、シャフト2に連結された図示せぬACサーボモー
タ回転子の磁極位置に対応して所定波長の磁気情報が記
録された着磁部Yと磁気情報が記録されていない未着磁
部Nとが各々設けられている。この場合、各トラックT
u、Tv、Twには第3図(イ)、(ロ)、(ハ)に示
すように全周360゜を4等分した90°毎に、着磁部
Yと未着磁部Nか交互に設けられており、またU相トラ
ックTuの着磁パターンに対してV相トラックTvの着
磁パターンは位相か60°ずれ、このV相トラックTv
の着磁パターンに対してW相トラックTwの着磁パター
ンは位相が60°ずれている。
FIG. 1 is a diagram showing the mechanical configuration of an embodiment of the present invention. In this figure, the outer peripheral surface of the magnetic recording medium l has a pitch signal track Tp, an origin track Tz, a U-phase track Tu, and a V-phase track T over its entire circumference.
V and a W-phase track Tw are provided. In the origin track Tz, half a cycle of sinusoidal magnetic information is recorded as an origin signal at the origin of the magnetic recording medium l, as in the past, and in the pitch signal track TI) , as in the past, sinusoidal magnetic information with a constant wavelength λ is repeatedly recorded as a pitch signal. Furthermore, each track Tu, Tv, Tl of U phase, ■ phase, W phase
, there is a magnetized part Y in which magnetic information of a predetermined wavelength is recorded corresponding to the magnetic pole position of an AC servo motor rotor (not shown) connected to the shaft 2, and an unmagnetized part N in which no magnetic information is recorded. are provided for each. In this case, each track T
For u, Tv, and Tw, as shown in Figure 3 (a), (b), and (c), there are magnetized parts Y and unmagnetized parts N at every 90°, which is obtained by dividing the entire circumference of 360° into four equal parts. They are provided alternately, and the magnetization pattern of the V-phase track Tv is 60° out of phase with the magnetization pattern of the U-phase track Tu.
The phase of the magnetization pattern of the W-phase track Tw is shifted by 60° with respect to the magnetization pattern of .

一方、第1図に示す符号I5は、ガラス基板上に6個に
磁気抵抗素子を形成してなる磁気センサユニットであり
、磁気記録媒体lの外周面と一定のギャップを隔てて対
向配置されている。この磁気センサユニット15には、
第4図に示した従来の磁気センサ4および5 a、 5
 bに対応する磁気抵抗素子以外に、U相、■相、W相
の各トラックTu。
On the other hand, reference numeral I5 shown in FIG. 1 is a magnetic sensor unit formed by forming six magnetoresistive elements on a glass substrate, and is arranged facing the outer circumferential surface of the magnetic recording medium l with a certain gap therebetween. There is. This magnetic sensor unit 15 includes
Conventional magnetic sensors 4 and 5 a, 5 shown in FIG.
In addition to the magnetoresistive element corresponding to b, there are U-phase, ■-phase, and W-phase tracks Tu.

Tv、Twと各々対向するように配置された磁気抵抗素
子Ru、Rv、Rvが設けられている。
Magnetoresistive elements Ru, Rv, and Rv are provided to face Tv and Tw, respectively.

次に、第2図を参照し、この発明の一実施例の電気的構
成について説明する。第2図において、磁気抵抗素子R
u、Rv、Rwは直列接続されており、磁気抵抗素子R
uの一端は電源電圧+Vccに接続され、その他端は磁
気抵抗素子Rvを介して磁気抵抗素子Rwの一端に接続
され、この磁気抵抗素子Rwの他端は接地されている。
Next, referring to FIG. 2, the electrical configuration of an embodiment of the present invention will be described. In FIG. 2, the magnetoresistive element R
u, Rv, and Rw are connected in series, and the magnetoresistive element R
One end of u is connected to power supply voltage +Vcc, the other end is connected to one end of magnetoresistive element Rw via magnetoresistive element Rv, and the other end of this magnetoresistive element Rw is grounded.

R1,Ry、Rffは直列接続されたバランス用抵抗で
あり、抵抗R1の一端は電源電圧+Vccに接続され、
その他端は抵抗R7を介して磁気R5の一端に接続され
、この抵抗R3の他端は接地されている。これら磁気抵
抗素子Ru、Rv、Rwとバランス用抵抗R5,R* 
、 R3の抵抗値は、外部からの磁界の影響を受けない
状態において、略同じ値となるように適宜設定され、一
種のブリッジ回路が構成されている。また、20は抵抗
R,とR2の接続点において得られる一定電圧信号と、
磁気抵抗素子RuとRvの接続点において得られる電圧
信号Slとの差を非反転増幅し、信号S、として出力す
る差動アンプ、21は抵抗R,とR1の接続点において
得られる一定電圧信号と、磁気抵抗素子RvとRwの接
続点において得られる電圧信号S、との差を反転増幅し
、信号S4として出力する差動アンプである。これら信
号S。
R1, Ry, and Rff are balance resistors connected in series, and one end of the resistor R1 is connected to the power supply voltage +Vcc,
The other end is connected to one end of the magnet R5 via a resistor R7, and the other end of this resistor R3 is grounded. These magnetoresistive elements Ru, Rv, Rw and balance resistors R5, R*
, R3 are suitably set so that they have substantially the same value in a state where they are not influenced by an external magnetic field, thereby forming a type of bridge circuit. In addition, 20 is a constant voltage signal obtained at the connection point of resistors R and R2,
A differential amplifier 21 non-inverting amplifies the difference between the voltage signal Sl obtained at the connection point of the magnetoresistive elements Ru and Rv and outputs it as a signal S, 21 is a constant voltage signal obtained at the connection point of the resistors R and R1. This is a differential amplifier that inverts and amplifies the difference between the voltage signal S obtained at the connection point between the magnetoresistive elements Rv and Rw, and outputs the resultant signal as a signal S4. These signals S.

と84は、直列接続された抵抗R4とR6によって合成
され、抵抗R4とR6の接続点において得られる電圧信
号と、電源電圧+Vccを抵抗R、、R、によって分圧
することによって得られる一定電圧信号との差が、差動
アンプ22によって反転増幅され、信号S、として出力
される。これらは、信号S3と64を加算して反転する
加算器として機能する。23,24.25はコンパレー
タてあり、電源電圧+Vccを抵抗Rs 、 Raによ
って分圧することによって得られる一定電圧のスレッシ
ョルドレベルSLと、信号S 3.S %、S 、の電
圧とを各々比較し、その比較結果をU相信号Su、V相
信号Sv、W相信号Swとして出力する。この場合、各
コンパレータ23,24.25は、信号s a、s 、
、s 、の電圧がスレッショルドレベルSLの値よりも
大となったとき、U相信号Su、V相信号Sv、W相信
号Swを各々“H”レベルとし、小となったとき、U相
信号Su、V相信号S v、W相信号Svを各々“し”
レベルとする。
and 84 are a voltage signal synthesized by series-connected resistors R4 and R6 and obtained at the connection point of resistors R4 and R6, and a constant voltage signal obtained by dividing the power supply voltage +Vcc by resistors R, , R, The difference between them is inverted and amplified by the differential amplifier 22, and output as a signal S. These function as adders that add and invert signals S3 and 64. Comparators 23, 24, and 25 output a constant voltage threshold level SL obtained by dividing the power supply voltage +Vcc by resistors Rs and Ra, and a signal S3. The voltages S % and S 2 are compared with each other, and the comparison results are output as a U-phase signal Su, a V-phase signal Sv, and a W-phase signal Sw. In this case, each comparator 23, 24.25 has a signal s a, s,
, s becomes larger than the threshold level SL, the U-phase signal Su, V-phase signal Sv, and W-phase signal Sw are set to "H" level, and when the voltage becomes smaller, the U-phase signal Su, V-phase signal Sv, and W-phase signal Sv, respectively.
level.

以上のように構成された一実施例において、その動作を
、第3図(イ)〜(ル)を参照して説明する。
The operation of the embodiment configured as described above will be explained with reference to FIGS.

まず、磁気記録媒体lのU相、■相、W相の各トラック
Tu、Tv、Twには第3図(イ)、(ロ)、(ハ)+
:示すように、90°毎に、着磁部Yと未着磁部Nが交
互に設けられ、かつ位相か順次60°ずつずらして設け
られている。そして、この磁気記録媒体1の回転に伴っ
て、磁気抵抗素子RuとRvの接続点において得られる
電圧信号S +−は第3図(ニ)に示すように変化し、
磁気抵抗素子RvとRWの接続点において得られる電圧
信号S2は第3図(ホ)に示すように変化する。そして
、電圧信号S、か差動アンプ20によって非反転増幅さ
れて第3図(へ)に示す信号S、となり、電圧信号S、
が差動アンプ21によって反転増幅されて第3図(ト)
に示す信号S4となる。また、信号S、と64が抵抗R
4R@および差動アンプ22によって加算され、さらに
反転されて第3図(チ)に示す信号S5となる。
First, each track Tu, Tv, and Tw of the U phase, ■ phase, and W phase of the magnetic recording medium l is shown in FIG.
: As shown, magnetized portions Y and non-magnetized portions N are provided alternately every 90 degrees, and the phases are sequentially shifted by 60 degrees. As the magnetic recording medium 1 rotates, the voltage signal S+- obtained at the connection point between the magnetoresistive elements Ru and Rv changes as shown in FIG. 3(d).
The voltage signal S2 obtained at the connection point between the magnetoresistive elements Rv and RW changes as shown in FIG. 3 (e). Then, the voltage signal S is non-invertingly amplified by the differential amplifier 20 to become the signal S shown in FIG.
is inverted and amplified by the differential amplifier 21, and the result is shown in Fig. 3 (G).
The signal S4 shown in FIG. In addition, the signal S and 64 are connected to the resistor R
4R@ and the differential amplifier 22, and is further inverted to become the signal S5 shown in FIG. 3 (H).

これら信号S s、 S s、 S 4と、電源電圧+
Vccを抵抗R* 、 R*によって分圧して得られた
スレッショルドレベルSLとが、コンパレータ23.2
4.25によって各々比較され、その比較結果がU相信
号Su、V相信号S v、W相信号Svとして出力され
る。ここでU相、■相、W相の各信号Su、Sv、Sv
は、磁気記録媒体lの各トラックTu、Tv、Twの着
磁の有無に対応しており、したかって、シャフト2に連
結された図示せCすACサーボモータ回転子の磁極位置
に対応していることになる。
These signals S s, S s, S 4 and the power supply voltage +
The threshold level SL obtained by dividing Vcc by the resistors R* and R* is determined by the comparator 23.2.
4.25, and the comparison results are output as a U-phase signal Su, a V-phase signal Sv, and a W-phase signal Sv. Here, U phase, ■ phase, W phase signals Su, Sv, Sv
corresponds to the presence or absence of magnetization of each track Tu, Tv, Tw of the magnetic recording medium l, and therefore corresponds to the magnetic pole position of the AC servo motor rotor shown in the figure connected to the shaft 2. There will be.

上述した一実施例において、U相、■相、W相の各トラ
ックTu、Tv、Twの着磁部Yと未着磁部Nの範囲を
適宜変えることによって、磁極数の異なるACCサーモ
ータに対して自由に対応することができる。
In the above-mentioned embodiment, by appropriately changing the range of the magnetized part Y and the non-magnetized part N of each track Tu, Tv, and Tw of the U-phase, ■-phase, and W-phase, it is possible to You can respond freely.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、ACサーボモ
ータの回転軸の回転角度を検出するための磁気情報と、
このモータの回転子の磁極位置を検出するための磁気情
報が、共通の磁気記録媒体に記録されており、このよう
に磁気記録媒体の共用化を図ることにより、従来のよう
に、角度検出用の磁気ロータリーエンコーダと、磁極位
置検出器を各々別個に設けていた場合と比較して、占有
空間が少なくて済み、保守点検も同時にかつ容易に行う
ことができるという効果が得られ、さらに、慣性モーメ
ントを小さくすることができるという効果ら得られる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, magnetic information for detecting the rotation angle of the rotation shaft of the AC servo motor;
The magnetic information for detecting the magnetic pole position of the rotor of this motor is recorded on a common magnetic recording medium, and by sharing the magnetic recording medium in this way, it is possible to Compared to the case where a magnetic rotary encoder and a magnetic pole position detector were installed separately, the space taken up is smaller, maintenance and inspection can be performed simultaneously and easily, and the inertia The advantage is that the moment can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の機械的構成を示す斜視図
、第2図は同実施例の電気的構成を示すブロック図、第
3図は同実施例の動作を説明するための波形図、第4図
は従来の磁気ロータリーエンコーダの構成を示すブロッ
ク図である。 1・・・・・・磁気記録媒体、 15・・・・・・磁気センサユニット、Tu・・・・・
・U相トラック(磁極検出用トラック)、Tv・・・・
・・V相トラック(磁極検出用トラック)、Tw・・・
・・・W相トラック(磁極検出用トラック)、Ru、R
v、Rw・・・・・・磁気抵抗素子、R1〜R0・・・
・・・抵抗、 20.21.22・・・・・・差動アンプ、23.24
.25・・・・・・コンパレータ。
FIG. 1 is a perspective view showing the mechanical configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the embodiment, and FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment. 4 are block diagrams showing the configuration of a conventional magnetic rotary encoder. 1... Magnetic recording medium, 15... Magnetic sensor unit, Tu...
・U phase track (magnetic pole detection track), Tv...
・・V phase track (magnetic pole detection track), Tw...
...W-phase track (magnetic pole detection track), Ru, R
v, Rw... Magnetoresistive element, R1 to R0...
...Resistance, 20.21.22...Differential amplifier, 23.24
.. 25...Comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 回転自在に支持された磁気記録媒体に予め記録されてい
る磁気情報を読み取ることにより、前記磁気記録媒体に
連結されたACサーボモータの回転軸の回転角度を検出
する磁気ロータリーエンコーダにおいて、 前記磁気記録媒体に設けられ、前記ACサーボモータの
回転子の磁極位置に対応して磁気情報が記録された着磁
部と磁気情報が記録されていない未着磁部とからなる磁
極位置検出用トラックと、前記磁極位置検出用トラック
上の磁気情報の有無を検出し、この磁気情報の有無に基
づいて、前記ACサーボモータの回転子の磁極位置に対
応した信号を出力する検出手段と、 を具備することを特徴とする磁気ロータリーエンコーダ
[Claims] A magnetic rotary device that detects the rotation angle of a rotating shaft of an AC servo motor connected to a magnetic recording medium by reading magnetic information prerecorded on a rotatably supported magnetic recording medium. In the encoder, a magnetic pole is provided on the magnetic recording medium and includes a magnetized part on which magnetic information is recorded corresponding to the magnetic pole position of the rotor of the AC servo motor, and an unmagnetized part on which no magnetic information is recorded. A detection means for detecting the presence or absence of magnetic information on the position detection track and the magnetic pole position detection track, and outputting a signal corresponding to the magnetic pole position of the rotor of the AC servo motor based on the presence or absence of the magnetic information. A magnetic rotary encoder comprising:
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