JPH0445089B2 - - Google Patents
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- JPH0445089B2 JPH0445089B2 JP25446585A JP25446585A JPH0445089B2 JP H0445089 B2 JPH0445089 B2 JP H0445089B2 JP 25446585 A JP25446585 A JP 25446585A JP 25446585 A JP25446585 A JP 25446585A JP H0445089 B2 JPH0445089 B2 JP H0445089B2
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体磁気抵抗素子を用いた回転検
出装置に関し、例えば電気角で90゜の位相差を持
つた主信号を副信号を同時に出力しうるようにし
た回転検出装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a rotation detection device using a semiconductor magnetoresistive element, which outputs a main signal and a sub-signal simultaneously, for example, with a phase difference of 90 degrees in electrical angle. The present invention relates to a rotation detection device capable of detecting rotation.
従来、この種の二相式回転検出装置は、磁性材
料からなる歯車と、永久磁石に設けられ、歯車の
回転方向に対して後述する(1)式の関係をもつて所
定寸法離間させて歯形と対向配設された2個一対
の磁気抵抗素子からなる第1、第2の検出手段
と、該各検出手段から出力される検出信号のスレ
ツシユホールドレベルを設定する第1、第2のス
レツシユホールドレベル設定手段とを備え、前記
第1、第2の検出手段間の離間寸法は後述する(2)
式の関係に設定され、かつ前記第1、第2の検出
手段は一対の磁気抵抗素子が直列接続されて中間
位置が出力端子をなすと共に、電圧を印加する端
子間に並列に接続する構成となつている。そし
て、歯車が回転するとき、歯先と対向する磁気抵
抗素子の抵抗値が大となり、歯底ないし歯溝と対
向する磁気抵抗素子の抵抗値が小となることを利
用し、各検出手段の磁気抵抗素子を直列接続して
電圧を印加し、該各検出手段から正弦波に近い出
力電圧を導出する。そして、この出力電圧を波形
整形してパルス状の主信号と副信号とするため、
各スレツシユホールドレベル設定手段によつてス
レツシユホールドレベルを基準電圧として設定
し、第1、第2の検出手段からの出力電圧と当該
基準電圧とをそれぞれ各比較手段に入力するよう
に構成されている。
Conventionally, this type of two-phase rotation detection device is provided with a gear made of a magnetic material and a permanent magnet, and tooth shapes are spaced apart by a predetermined distance with respect to the rotation direction of the gear according to equation (1) described later. first and second detection means each consisting of a pair of magnetoresistive elements arranged to face each other; and first and second thresholds for setting a threshold level of a detection signal output from each of the detection means. The distance between the first and second detection means will be described later (2).
The first and second detection means have a configuration in which a pair of magnetoresistive elements are connected in series, with the intermediate position serving as an output terminal, and the terminals to which voltage is applied are connected in parallel. It's summery. When the gear rotates, the resistance value of the magnetic resistance element facing the tooth tip becomes large, and the resistance value of the magnetic resistance element facing the tooth bottom or tooth groove becomes small. Magnetoresistive elements are connected in series, a voltage is applied, and an output voltage close to a sine wave is derived from each detection means. Then, in order to shape the waveform of this output voltage and make it into a pulsed main signal and sub-signal,
The threshold level is set as a reference voltage by each threshold level setting means, and the output voltage from the first and second detection means and the reference voltage are respectively input to each comparison means. ing.
ところで、従来技術によるものは、各スレツシ
ユホールドレベル設定手段によるスレツシユホー
ルドレベルを、常温下での各検出手段の直流電圧
レベルを基準として設定しているのが殆んどであ
る。ここで、前記直流電圧レベルとは、各検出手
段から出力される出力電圧の電圧振幅の中心とな
る電圧、即ち全振幅電圧の中間電圧をいう。
By the way, in most of the conventional techniques, the threshold level set by each threshold level setting means is set based on the DC voltage level of each detection means at room temperature. Here, the DC voltage level refers to the voltage at the center of the voltage amplitude of the output voltage output from each detection means, that is, the intermediate voltage of the full amplitude voltage.
然るに、磁気抵抗素子はその特性として、低温
時の振幅特性に比較して高温時に振幅特性が小さ
くなる。また、歯車に対する磁気抵抗素子の取付
角度等の関係から磁束との交叉量が磁気抵抗素子
毎に異なり、歯車の回転方向に対して前側に位置
する第1の検出手段ではその直流電圧レベルは入
力電圧の平均電圧より高くなる傾向にあり、歯車
の回転方向に対して後側に位置する第2の検出手
段では逆にその直流電圧レベルは平均電圧より低
くなる傾向にある。 However, as a characteristic of the magnetoresistive element, the amplitude characteristic becomes smaller at high temperature than the amplitude characteristic at low temperature. Additionally, the amount of crossover with the magnetic flux differs for each magnetoresistive element due to the angle at which the magnetoresistive element is attached to the gear. The DC voltage level tends to be higher than the average voltage, and conversely, the DC voltage level of the second detection means located on the rear side with respect to the rotational direction of the gear tends to be lower than the average voltage.
この結果、スレツシユホールドレベルを常温下
での各検出手段の直流電圧レベルとして設定した
のでは、外気温度の変化によつて比較手段から出
力されるパルス信号のパルス幅が変化してしま
い、パルスデユーテイが変動することとなつて、
高精度な回転検出ができないという問題点があつ
た。 As a result, if the threshold level is set as the DC voltage level of each detection means at room temperature, the pulse width of the pulse signal output from the comparison means will change due to changes in the outside temperature, and the pulse duty will be reduced. As a result of fluctuations in
There was a problem in that highly accurate rotation detection was not possible.
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みな
されたもので、磁気抵抗素子の温度特性を補正
し、低温時から高温時まで広範囲にわたつて高精
度な回転検出を可能とした回転検出装置を提供す
ることにある。 The present invention was made in view of the problems of the prior art, and provides a rotation detection device that corrects the temperature characteristics of a magnetoresistive element and enables highly accurate rotation detection over a wide range from low to high temperatures. Our goal is to provide the following.
上記問題点を解決するために、本発明による回
転検出装置は、磁性材料からなる歯車と、永久磁
石に設けられ、歯車の回転方向に対し当該歯車の
歯形のピツチPの1/2の距離に離間して歯形と対
向配設された2個一対の磁気抵抗素子からなる第
1、第2の検出手段と、該各検出手段から出力さ
れる検出信号のスレツシユホールドレベルを設定
する第1、第2のスレツシユホールドレベル設定
手段とを備え、前記第1、第2の検出手段間の離
間寸法Wは、歯車の回転方向に対して歯形のピツ
チPに対して、
W=2n−1/4×P
ただし、nは整数
に設定され、かつ前記第1、第2の検出手段は一
対の磁気抵抗素子が直列接続されて中間位置が出
力端子をなすと共に、電圧を印加する端子間に並
列に接続するようになつている。
In order to solve the above problems, a rotation detection device according to the present invention is provided on a gear made of a magnetic material and a permanent magnet, and is provided at a distance of 1/2 of the pitch P of the tooth profile of the gear with respect to the rotation direction of the gear. first and second detection means each consisting of a pair of magnetoresistive elements spaced apart and facing the tooth profile; a first detection means for setting a threshold level of a detection signal output from each detection means; and a second threshold level setting means, and the distance W between the first and second detection means is W=2n-1/with respect to the pitch P of the tooth profile with respect to the rotational direction of the gear. 4×P However, n is set to an integer, and the first and second detection means have a pair of magnetoresistive elements connected in series, with the intermediate position serving as an output terminal, and the terminals to which voltage is applied being connected in parallel. It is now connected to
そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記
第1のスレツシユホールドレベル設定手段による
常温時のスレツシユホールドレベルを、前記第1
の検出手段による検出信号の直流電圧レベルより
低く設定し、第2のスレツシユホールドレベル設
定手段による常温時のスレツシユホールドレベル
を、前記第2の検出手段による検出信号の直流電
圧レベルよりも高く設定したことにある。 The feature of the configuration adopted by the present invention is that the threshold level at room temperature by the first threshold level setting means is set to the threshold level at room temperature by the first threshold level setting means.
The threshold level set by the second threshold level setting means at room temperature is set lower than the DC voltage level of the detection signal by the second detection means. It's in the settings.
このように構成することにより、歯車が回転す
るとき、第1、第2の検出手段からは印加電圧の
1/2をほぼ中心とした正弦波に近い出力電圧をも
つた検出信号を出力する。この際、第1、第2の
検出手段を構成する磁気抵抗素子は、その特性と
して、低温時の振幅特性に比較して高温時の振幅
特性が小さくなり、一方歯車の回転方向に対して
前側に位置する第1の検出手段ではその直流電圧
レベルは入力電圧の平均電圧より高くなる傾向に
あり、歯車の回転方向に対して後側に位置する第
2の検出手段では逆にその直流電圧レベルは平均
電圧より低くなる傾向にある。
With this configuration, when the gear rotates, the first and second detection means output a detection signal having an output voltage close to a sine wave centered approximately at 1/2 of the applied voltage. At this time, the magnetic resistance elements constituting the first and second detection means have a characteristic that the amplitude characteristics at high temperatures are smaller than the amplitude characteristics at low temperatures; In the first detection means located at tends to be lower than the average voltage.
然るに、第1のスレツシユホールドレベル設定
手段による常温時のスレツシユホールドレベル
を、第1の検出手段による検出信号の直流電圧レ
ベルより低く設定し、第2のスレツシユホールド
レベル設定手段による常温時のスレツシユホール
ドレベルを、第2の検出手段による検出信号の直
流電圧レベルよりも高く設定したから、第1、第
2の検出手段から高温時に出力される検出信号と
低温時に出力される検出信号との間で、パルス波
に変換した後のパルス幅の変動を小さくすること
ができ、温度変化の影響をなくすことが可能とな
る。 However, the threshold level at normal temperature by the first threshold level setting means is set lower than the DC voltage level of the detection signal by the first detection means, and the threshold level at normal temperature by the second threshold level setting means is set lower than the DC voltage level of the detection signal by the first detection means. Since the threshold level of is set higher than the DC voltage level of the detection signal from the second detection means, the detection signal output from the first and second detection means at high temperature and the detection signal output at low temperature are different. It is possible to reduce fluctuations in the pulse width after conversion to a pulse wave, and to eliminate the influence of temperature changes.
以下、本発明の実施例を第1図ないし第10図
に基づいて詳細に述べる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 10.
第1図ないし第8図は本発明の第1の実施例を
示し、第1図、第2図において、1はインボリユ
ート歯車からなる歯車で、該歯車1は歯数Zの歯
形1A,1A,…を有している。2は本実施例に
よる回転センサで、該回転センサ2は磁気バイア
スを与える永久磁石3と、該永久磁石3のN極側
着磁面に所定の寸法W1をもつて歯形1Aと対向
配設された第1、第2の検出部4,5とから構成
されている。ここで、各検出部4,5はそれぞれ
2個の磁気抵抗素子4Aと4B,5Aと5Bから
構成され、磁気抵抗素子4Aと4Bの間、5Aと
5Bの間は後述の所定の寸法lだけ離間し、かつ
これは歯車1の回転方向Rに対し4A→4B→5
A→5Bの順序で取付けられている。 1 to 8 show a first embodiment of the present invention. In FIGS. 1 and 2, 1 is a gear consisting of an involute gear, and the gear 1 has tooth profiles 1A, 1A, …have. Reference numeral 2 denotes a rotation sensor according to this embodiment, and the rotation sensor 2 includes a permanent magnet 3 that applies a magnetic bias, and a magnetized surface on the north pole side of the permanent magnet 3 with a predetermined dimension W 1 and facing the tooth profile 1A. The detector is comprised of first and second detection units 4 and 5. Here, each of the detection units 4 and 5 is composed of two magnetoresistive elements 4A and 4B, and 5A and 5B, and the distance between the magnetoresistive elements 4A and 4B and between 5A and 5B is a predetermined dimension l, which will be described later. and this is 4A→4B→5 in the rotation direction R of gear 1.
They are installed in the order of A → 5B.
そして、歯車1のピツチ円でのピツチ(歯先円
でのピツチでもよい)をPとすると、各検出部
4,5からの出力電圧が最大出力となるために
は、磁気抵抗素子4Aと4B間、5Aと5B間の
離間寸法lは、下記(1)式に設定される。 Then, if the pitch in the pitch circle of the gear 1 (the pitch in the tip circle is also acceptable) is P, then in order for the output voltage from each detection section 4, 5 to reach the maximum output, the magnetic resistance elements 4A and 4B The distance l between 5A and 5B is set by the following equation (1).
l=P/2 ……(1)
また、各検出部4,5からの出力電圧がπ/2
の位相差をもつようにするには、該各検出部4,
5間の離間寸法Wを、1/4×P、3/4×P、
5/4×P、…のように設定すればよいもので、
一般式としては、下記(2)式によつて設定される。 l=P/2...(1) Also, the output voltage from each detection section 4, 5 is π/2
In order to have a phase difference of
The distance W between 5 is 1/4×P, 3/4×P,
All you have to do is set it like 5/4×P,...
The general formula is set by the following formula (2).
W=2n−1/4×P ……(2)
ただし、nは整数
そして、第1図に示す本実施例では、(2)式にお
いてn=2の場合で、各検出部4,5間の離間寸
法W1は
W1=3/4×P ……(2)′
に設定されている。 W=2n-1/4×P...(2) However, n is an integer.In the present embodiment shown in FIG. 1, when n=2 in equation (2), The separation dimension W 1 is set as W 1 = 3/4×P (2)′.
次に、各検出部4,5は第2図、第3図に示す
如く、各磁気抵抗素子4Aと4B、5Aと5Bが
直列接続されると共に、当該直列接続が電源端子
6、アース端子7間に並列に接続されて、電源端
子6から入力電圧Vinが印加されている。この結
果、磁気抵抗素子4Aと4B間、5Aと5B間の
出力端子8,9から出力電圧Vout4,Vout5が
第4図に示すように90゜の位相差をもつて出力さ
れるようになつている。 Next, as shown in FIGS. 2 and 3, in each of the detection units 4 and 5, the respective magnetoresistive elements 4A and 4B, 5A and 5B are connected in series, and the series connection is connected to a power supply terminal 6 and a ground terminal 7. The input voltage Vin is applied from the power supply terminal 6 to the terminals 6 and 6, which are connected in parallel between them. As a result, output voltages Vout4 and Vout5 are output from output terminals 8 and 9 between magnetoresistive elements 4A and 4B and between 5A and 5B with a phase difference of 90 degrees as shown in FIG. There is.
然るに、各磁気抵抗素子4A,4B,5A,5
Bは温度が上昇すれば素子感度が低下するという
特質から、出力電圧Vout4,Vout5ピークとピ
ーク間の全振幅電圧V0(第4図参照)は、第5図
に示す如く高温になるほど全振幅が小さくなるよ
うな温度特性を有している。 However, each magnetoresistive element 4A, 4B, 5A, 5
B is characterized in that the element sensitivity decreases as the temperature rises, so the total amplitude voltage V 0 (see Figure 4) between the peaks of the output voltages Vout4 and Vout5 decreases as the temperature increases, as shown in Figure 5. It has temperature characteristics such that it becomes small.
一方、第1図に示すような歯車1を回転センサ
2との関係においては、中央の磁気抵抗素子4
A,5Aは歯形1Aとほぼ直角に対面するから、
磁束の交叉量が多くなるが、図中上、下の磁気抵
抗素子4A,5Bは歯形1Aと斜めに対向するか
ら、磁束の交叉量が少ない。この結果、出力電圧
Vout4,Vout5の直流電圧レベル(出力電圧の
電圧振幅の中心となる電圧)Vout4DC,Vout5D
Cは第6図に示すような温度特性を示す。即ち、
第1の検出部4の直流電圧レベルVout4DCは、
電源端子6に印加される入力電圧Vinの平均電圧
Vin/2よりも若干高く、高温ぼど電圧が低下する
特性を有し、第2の検出部5の直流電圧レベル
Vout5DCは、逆に入力電圧Vinの平均電圧Vin/2よ
りも若干低く、高温ほど電圧が高くなる特性を有
する。 On the other hand, in the relationship between the gear 1 and the rotation sensor 2 as shown in FIG.
Since A and 5A face tooth profile 1A at almost right angles,
Although the amount of magnetic flux crossover increases, since the upper and lower magnetoresistive elements 4A and 5B in the figure obliquely face the tooth profile 1A, the amount of magnetic flux crossover is small. As a result, the output voltage
DC voltage level of Vout4, Vout5 (voltage at the center of voltage amplitude of output voltage) Vout4 DC , Vout5 D
C exhibits temperature characteristics as shown in FIG. That is,
The DC voltage level Vout4 DC of the first detection unit 4 is
Average voltage of input voltage Vin applied to power supply terminal 6
The DC voltage level of the second detection unit 5 is slightly higher than Vin/2, and has the characteristic that the high temperature voltage decreases.
Conversely, Vout5 DC has a characteristic that it is slightly lower than the average voltage Vin/2 of the input voltage Vin, and that the voltage increases as the temperature increases.
従つて、常温(または室温)における直流電圧
レベルVout4DC,Vout5DCを基準としてスレツ
シユホールドレベルを設定し、出力電圧Vout4,
Vout5と比較すると、高温側または低温側では
大きなずれが生じ、適切な信号処理を行なうこと
ができない。 Therefore, the threshold level is set based on the DC voltage level Vout4 DC , Vout5 DC at normal temperature (or room temperature), and the output voltage Vout4, Vout5 DC is set as a reference.
Compared to Vout5, a large deviation occurs on the high temperature side or low temperature side, making it impossible to perform appropriate signal processing.
そこで、本実施例では第7図に示す信号処理回
路が用いられる。 Therefore, in this embodiment, a signal processing circuit shown in FIG. 7 is used.
即ち、第7図において、10、11は第1、第
2のスレツシユホールドレベル設定回路で、該各
スレツシユホールドレベル設定回路10,11は
抵抗R1とR2、R3とR4からなる直列接続を電源端
子6、アース端子7間にそれぞれ挿入することに
よつて構成され、第1のスレツシユホールドレベ
ル設定回路10では抵抗R1、R2間の出力端子1
2から後述する所定の設定電圧VT10を出力し、第
2のスレツシユホールドレベル設定回路11では
抵抗R3、R4間の出力端子13から後述する所定
の設定電圧VT11を出力する。 That is, in FIG. 7, 10 and 11 are first and second threshold level setting circuits, and each of the threshold level setting circuits 10 and 11 is connected to resistors R 1 and R 2 , R 3 and R 4 . In the first threshold level setting circuit 10, the output terminal 1 is connected between the resistors R1 and R2 .
The second threshold level setting circuit 11 outputs a predetermined set voltage V T11 , which will be described later, from the output terminal 13 between the resistors R 3 and R 4 .
ここで、第1のスレツシユホールドレベル設定
回路10側では、常温時の設定電圧VT10は検出部
4の直流電圧レベルVout4DCに対し、
VT10<Vout4DC ……(3)
の関係におかれる。即ち、常温時は両者を第8図
aに示す関係におく。 Here, on the first threshold level setting circuit 10 side, the set voltage V T10 at room temperature has the relationship V T10 < Vout4 DC (3) with respect to the DC voltage level Vout4 DC of the detection unit 4. It will be destroyed. That is, at room temperature, both are placed in the relationship shown in FIG. 8a.
一方、第2のスレツシユホールドレベル設金回
路11側では、常温時の設定電圧VT11は検出部5
の直流電圧レベルVout5DCに対し、
VT11>Vout5DC ……(4)
の関係におかれる。即ち、常温時は両者を第8図
bの関係におく。 On the other hand, on the second threshold level setting circuit 11 side, the set voltage V T11 at room temperature is
For the DC voltage level Vout5 DC , the relationship is V T11 > Vout5 DC (4). That is, at room temperature, both are placed in the relationship shown in FIG. 8b.
さらに、14、15は例えばオペアンプからな
る第1、第2の比較回路で、第1の比較回路14
は非反転入力端子側が出力端子8と、反転入力端
子側が出力端子12とそれぞれ接続され、出力電
圧Vout4のレベルが設定電圧VT10より高いとき、
出力側から主信号をパルスとして出力する。一
方、第2の比較回路15も非反転入力端子側が出
力端子9と、反転入力端子側が出力端子13とそ
れぞれ接続され、出力電圧Vout5のレベルが設
定電圧VT11より高いとき、出力側から副信号をパ
ルスとして出力する。 Further, reference numerals 14 and 15 are first and second comparator circuits each consisting of, for example, an operational amplifier, and the first comparator circuit 14
When the non-inverting input terminal side is connected to the output terminal 8 and the inverting input terminal side is connected to the output terminal 12, and the level of the output voltage Vout4 is higher than the set voltage V T10 ,
The main signal is output as a pulse from the output side. On the other hand, the second comparator circuit 15 also has its non-inverting input terminal side connected to the output terminal 9 and its inverting input terminal side connected to the output terminal 13, so that when the level of the output voltage Vout5 is higher than the set voltage V T11 , the sub-signal is output from the output side. is output as a pulse.
本実施例はこのように構成されるが、次にこの
作動について述べる。 The present embodiment is configured as described above, and its operation will be described next.
第5図、第6図の特性から明らかなように、検
出部4側では、低温時なし常温時には第8図aに
示す出力電圧Vout4Lとなるのに対し、高温時に
は出力電圧Vout4Hとなつて低くなる。同様に、
検出部5側では、低温時ないし常温時には第8図
bに示す出力電圧Vout5Lとなるのに対し、高温
時には出力電圧Vout5Hとなつて高くなる。 As is clear from the characteristics shown in FIGS. 5 and 6, the output voltage on the detecting section 4 side is Vout4 L shown in FIG . It becomes low. Similarly,
On the detecting section 5 side, when the temperature is low or normal temperature, the output voltage is Vout5L as shown in FIG. 8b, whereas when the temperature is high, the output voltage is Vout5H , which is high.
然るに、第1の検出部4とスレツシユホールド
レベル設定回路10との間では、常温時において
(3)式の関係にあるから、第8図aに示す如く、設
定電圧VT10を基準として比較回路14から出力さ
れる出力電圧Vout4L、Vout4Hによるパルス幅
はそれぞれt1,t2となり、従来技術のように常温
時の直流電圧レベルVout4DCを基準として出力
される出力電圧Vout4L、Vout4Hのパルス幅t1′,
t2′と比較し、パルス幅の変動を著るしく小さく
することができる。 However, between the first detection section 4 and the threshold level setting circuit 10, at room temperature,
Since the relationship is expressed by equation (3), the pulse widths of the output voltages Vout4 L and Vout4 H output from the comparator circuit 14 are t 1 and t 2 , respectively, based on the set voltage V T10 as shown in FIG. 8a. , pulse width t 1 ' of the output voltages Vout4 L and Vout4 H that are output based on the DC voltage level Vout4 DC at room temperature as in the conventional technology,
Compared to t 2 ', fluctuations in pulse width can be significantly reduced.
また、第2の検出部5とスレツシユホールドレ
ベル設定回路11との間では、常温時において(4)
式の関係にあるから、第8図bに示す如く、設定
電圧VT11を基準として比較回路15から出力され
る出力電圧Voutt5L、Vout5Hによるパルス幅は
t3,t4となり、従来技術のように常温時の直流電
圧レベルVout5DCによるパルス幅t3′,t4′に比較
して、パルス幅の変動を著るしく小さくすること
ができる。 Furthermore, between the second detection section 5 and the threshold level setting circuit 11, at room temperature, (4)
As shown in FIG. 8b, the pulse width due to the output voltages Voutt5 L and Vout5 H output from the comparator circuit 15 based on the set voltage V T11 is
t 3 and t 4 , and the fluctuation in the pulse width can be significantly reduced compared to the pulse widths t 3 ′ and t 4 ′ caused by the DC voltage level Vout5 DC at room temperature as in the prior art.
かくして、本実施例では外気温度の変化に影響
されることなく、常に一定のパルス幅をもつた回
転検出信号を出力しうるから、広い温度範囲にわ
たつて高精度な回転検出を行なうことができる。 In this way, this embodiment can always output a rotation detection signal with a constant pulse width without being affected by changes in outside temperature, so it is possible to perform highly accurate rotation detection over a wide temperature range. .
次に、第9図、第10図は本発明の第2の実施
例を示し、回転センサに関して第1の実施例と同
一構成要素にはダツシユ(′)を付し、その説明
を省略する。 Next, FIGS. 9 and 10 show a second embodiment of the present invention, in which the same components as in the first embodiment regarding the rotation sensor are marked with a dash (') and their explanation will be omitted.
然るに、本実施例の特徴は歯車1の回転方向R
に対し、検出部4′,5′の磁気抵抗素子を4
A′→5A′→4B′→5B′の順序で配設し、磁気抵
抗素子4A′と4B′、5A′と5B′の間の離間寸法
lを(1)式と同様にP/2に設定すると共に、検出
部4′,5′間の離間寸法W2を、
W2=1/4×P ……(2)″
に設定したことにある。なお、この(2)″式は前述
した(2)式において、n=1の場合である。 However, the feature of this embodiment is that the rotation direction R of the gear 1
On the other hand, the magnetoresistive elements of the detection parts 4' and 5' are set to 4.
Arrange them in the order of A' → 5A' → 4B' → 5B', and set the distance l between the magnetoresistive elements 4A' and 4B', and 5A' and 5B' to P/2 as in equation (1). At the same time, the distance W 2 between the detection parts 4' and 5' is set to W 2 = 1/4 x P...(2)''. This equation (2) is based on the above equation. This is the case when n=1 in equation (2).
本実施例はこのように構成されるが、回転セン
サ2′の形状を小型化しうる点を除いて第1の実
施例と変わるところがないので、その動作につい
ては説明を省略する。 Although the present embodiment is constructed as described above, there is no difference from the first embodiment except that the shape of the rotation sensor 2' can be made smaller, so a description of its operation will be omitted.
なお、本発明の各実施例では歯車1として平歯
車を例示したが、これに限ることなくラツク、内
歯車等でもよい。また、検出部4,5(4′,
5′)は90゜の位相差をもつた検出信号を出力する
ものとして述べたが、適宜の位相差(例えば、
45゜、10゜)を出力するような配置としてもよい。
また、磁気抵抗素子4A,4B,5A,5Bの配
置は(2)式の関係に限らず、適宜の離間寸法としう
る。さらに、スレツシユホールドレベル設定回路
10,11は検出部4,5と別電源としてもよ
い。 Incidentally, in each embodiment of the present invention, a spur gear is illustrated as the gear 1, but the gear 1 is not limited to this, and a rack gear, an internal gear, etc. may also be used. In addition, the detection units 4, 5 (4',
5') has been described as outputting a detection signal with a phase difference of 90°, but if an appropriate phase difference (for example,
45°, 10°) may be arranged.
Furthermore, the arrangement of the magnetoresistive elements 4A, 4B, 5A, and 5B is not limited to the relationship expressed by equation (2), and may be set to an appropriate spacing. Further, the threshold level setting circuits 10 and 11 may be provided with separate power supplies from the detection units 4 and 5.
本発明は以上詳細に述べた如くであつて、外気
温度の変化に影響されることなく、一定のパルス
幅をもつた回転検出信号を出力しうるから、パル
スデユーテイの変動をなくし、広い温度範囲にわ
たつて高精度な回転検出を行なうことができる。
As described in detail above, the present invention is capable of outputting a rotation detection signal with a constant pulse width without being affected by changes in outside temperature, thereby eliminating fluctuations in pulse duty and allowing use over a wide temperature range. Highly accurate rotation detection can be performed over the entire range.
第1図ないし第8図は本発明の第1の実施例に
係り、第1図は回転センサの構成図、第2図は第
1図においてN極側着磁面からみた磁気抵抗素子
の配置図、第3図は磁気抵抗素子の結線図、第4
図は各検出部からの出力電圧の特性線図、第5図
は各検出部からの出力電圧温度−全振幅電圧レベ
ル特性線図、第6図は各検出部からの出力電圧の
温度−直流電圧レベル特性線図、第7図は信号処
理回路の構成図、第8図は本実施例による出力電
圧とスレツシユホールドレベルとの関係を示す線
図にて、第8図aは第1の検出部からの出力電圧
と第1のスレツシユホールドレベル設定回路の設
定電圧の関係を示す特性線図、第8図bは第2の
検出部からの出力電圧と第2のスレツシユホール
ドレベル設定回路の設定電圧の関係を示す特性線
図、第9図および第10図は本発明の第2の実施
例に係り、第9図は回転センサの構成図、第10
図は9図においてN極側着磁面からみた磁気抵抗
素子の配置図である。
1……歯車、1A……歯形、2,2′……回転
センサ、3,3′……永久磁石、4,5,4′,
5′……検出部、4A,4B,5A,5B,4
A′,4B′,5A′,5B′……磁気抵抗素子、10,
11……スレツシユホールドレベル設定回路、
Vout4,Vout5……出力電圧(検出信号)、
Vout4DC,Vout5DC……直流電圧レベル、VT10,
VT11……設定電圧(スレツシユホールドレベル)。
1 to 8 relate to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a configuration diagram of a rotation sensor, and FIG. 2 is an arrangement of a magnetoresistive element as seen from the N-pole side magnetized surface in FIG. 1. Figure 3 is a wiring diagram of a magnetoresistive element, Figure 4 is a wiring diagram of a magnetoresistive element.
The figure is a characteristic diagram of the output voltage from each detector, Figure 5 is a temperature-total amplitude voltage level characteristic diagram of the output voltage from each detector, and Figure 6 is the temperature-DC output voltage from each detector. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the signal processing circuit, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the output voltage and the threshold level according to this embodiment, and FIG. A characteristic diagram showing the relationship between the output voltage from the detection section and the setting voltage of the first threshold level setting circuit, and FIG. 8b shows the relationship between the output voltage from the second detection section and the setting voltage of the first threshold level setting circuit. 9 and 10, which are characteristic diagrams showing the relationship between the set voltages of the circuit, relate to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a configuration diagram of the rotation sensor, and FIG.
The figure is a layout diagram of the magnetoresistive element viewed from the N-pole side magnetized surface in FIG. 9. 1... Gear, 1A... Tooth profile, 2, 2'... Rotation sensor, 3, 3'... Permanent magnet, 4, 5, 4',
5'...detection section, 4A, 4B, 5A, 5B, 4
A', 4B', 5A', 5B'...magnetic resistance element, 10,
11...Threshold level setting circuit,
Vout4, Vout5...output voltage (detection signal),
Vout4 DC , Vout5 DC ...DC voltage level, V T10 ,
V T11 ...Set voltage (threshold level).
Claims (1)
れ、歯車の回転方向に対し当該歯車の歯形のピツ
チPの1/2の距離に離間して歯形と対向配設され
た2個一対の磁気抵抗素子からなる第1、第2の
検出手段と、該各検出手段から出力される検出信
号のスレツシユホールドレベルを設定する第1、
第2のスレツシユホールドレベル設定手段とを備
え、前記第1、第2の検出手段間の離間寸法W
は、歯車の回転方向に対して歯形のピツチPに対
して、 W=2n−1/4×P ただし、nは整数 に設定され、かつ前記第1、第2の検出手段は一
対の磁気抵抗素子が直列接続されて中間位置が出
力端子をなすと共に、電圧を印加する端子間に並
列に接続してなる回転検出装置において、前記第
1のスレツシユホールドレベル設定手段による常
温時のスレツシユホールドレベルを、前記第1の
検出手段による検出信号の直流電圧レベルより低
く設定し、第2のスレツシユホールドレベル設定
手段による常温時のスレツシユホールドレベル
を、前記第2の検出手段による検出信号の直流電
圧レベルよりも高く設定したことを特徴とする回
転検出装置。[Scope of Claims] 1. A gear made of a magnetic material and a permanent magnet, which are disposed opposite to the tooth profile at a distance of 1/2 the pitch P of the tooth profile of the gear in the rotational direction of the gear. first and second detection means each comprising a pair of two magnetoresistive elements; a first detection means for setting a threshold level of a detection signal output from each of the detection means;
a second threshold level setting means, a separation dimension W between the first and second detection means;
is, with respect to the pitch P of the tooth profile with respect to the rotational direction of the gear, W = 2n - 1/4 x P, where n is set to an integer, and the first and second detection means are a pair of magnetic resistances. In a rotation detection device in which elements are connected in series, an intermediate position serves as an output terminal, and terminals to which a voltage is applied are connected in parallel, the threshold at room temperature is set by the first threshold level setting means. The level is set lower than the DC voltage level of the detection signal by the first detection means, and the threshold level at normal temperature by the second threshold level setting means is set to be lower than the DC voltage level of the detection signal by the second detection means. A rotation detection device characterized in that the voltage level is set higher than the DC voltage level.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25446585A JPS62115318A (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Rotation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25446585A JPS62115318A (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Rotation detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115318A JPS62115318A (en) | 1987-05-27 |
| JPH0445089B2 true JPH0445089B2 (en) | 1992-07-23 |
Family
ID=17265404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25446585A Granted JPS62115318A (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Rotation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62115318A (en) |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP25446585A patent/JPS62115318A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62115318A (en) | 1987-05-27 |
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