JPH0511887B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0511887B2 JPH0511887B2 JP62212208A JP21220887A JPH0511887B2 JP H0511887 B2 JPH0511887 B2 JP H0511887B2 JP 62212208 A JP62212208 A JP 62212208A JP 21220887 A JP21220887 A JP 21220887A JP H0511887 B2 JPH0511887 B2 JP H0511887B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic bubble
- transfer
- magnetic
- rotation speed
- pattern
- Prior art date
- 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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- 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】
《産業上の利用分野》
本発明は、NC工作機械やロボツトの位置制御
等に利用される、磁気バブル素子を用いた回転数
検出器の改良に関するものである。
等に利用される、磁気バブル素子を用いた回転数
検出器の改良に関するものである。
《従来の技術》
従来、この種の回転数検出器の一例としては、
本願出願人が特願昭61−81901号としてすでに出
願している装置がある。第４図はこの回転数検出
器の概要を示す構成図である。図において、永久
磁石２は回転軸１のまわりに回転して磁気バブル
素子３に対する駆動磁界を発生し、駆動磁界の回
転に応じて磁気バブルを順次転送する。この磁気
バブル素子３における転送パターン上の磁気バブ
ルの位置から回転軸１の回転数を検出するように
したものである。このような構成の回転数検出器
は電源が遮断された状態においても動作するとい
う利点がある一方、信号処理回路が複雑になる、
という欠点があつた。
本願出願人が特願昭61−81901号としてすでに出
願している装置がある。第４図はこの回転数検出
器の概要を示す構成図である。図において、永久
磁石２は回転軸１のまわりに回転して磁気バブル
素子３に対する駆動磁界を発生し、駆動磁界の回
転に応じて磁気バブルを順次転送する。この磁気
バブル素子３における転送パターン上の磁気バブ
ルの位置から回転軸１の回転数を検出するように
したものである。このような構成の回転数検出器
は電源が遮断された状態においても動作するとい
う利点がある一方、信号処理回路が複雑になる、
という欠点があつた。
第５図は上記の問題点を解決するために発明さ
れた回転数検出器で、本願出願人が特願昭61−
221671号としてすでに出願したものの要部を示す
構成図で、磁気バブルを永久磁石と独立に転送す
る磁気バブル転送手段を示すものである。磁気バ
ブル転送手段４は、Ｘ方向の駆動磁界を発生する
駆動コイル４１およびＹ方向の磁界を発生する駆
動コイル４２を90度位相の異なる電流で駆動する
ことにより、第２の回転磁界を発生する。第６図
は第５図の磁気バブル素子３の転送パターンであ
る転送ループＤ上の動作を説明するための動作説
明図で、Ｄ１は磁気バブル発生用パターン、Ｄ２
は磁気バブルデイテクタ、Ｐ０〜Ｐ７は永久磁石
による駆動磁界ベクトルＨが図中の方向を向いて
いるときの磁気バブルの転送位置である。磁気バ
ブル転送手段４を駆動して、バブルデイテクタＤ
２が磁気バブルを検出するまで転送を続けると、
その時の転送量から磁気バブルの元の位置、すな
わち、それまでの回転軸１の回転数を算出するこ
とができる。このような構成の回転数検出器によ
れば、 磁気バブルデイテクタの数を１つとして、信号処
理回路を簡素化することができる。
れた回転数検出器で、本願出願人が特願昭61−
221671号としてすでに出願したものの要部を示す
構成図で、磁気バブルを永久磁石と独立に転送す
る磁気バブル転送手段を示すものである。磁気バ
ブル転送手段４は、Ｘ方向の駆動磁界を発生する
駆動コイル４１およびＹ方向の磁界を発生する駆
動コイル４２を90度位相の異なる電流で駆動する
ことにより、第２の回転磁界を発生する。第６図
は第５図の磁気バブル素子３の転送パターンであ
る転送ループＤ上の動作を説明するための動作説
明図で、Ｄ１は磁気バブル発生用パターン、Ｄ２
は磁気バブルデイテクタ、Ｐ０〜Ｐ７は永久磁石
による駆動磁界ベクトルＨが図中の方向を向いて
いるときの磁気バブルの転送位置である。磁気バ
ブル転送手段４を駆動して、バブルデイテクタＤ
２が磁気バブルを検出するまで転送を続けると、
その時の転送量から磁気バブルの元の位置、すな
わち、それまでの回転軸１の回転数を算出するこ
とができる。このような構成の回転数検出器によ
れば、 磁気バブルデイテクタの数を１つとして、信号処
理回路を簡素化することができる。
《発明が解決しようとする問題点》
しかしながら、上記の構成のように転送素子ル
ープに磁気バブルを１個だけ書込む方式では、例
えば1000回転磁界を検出するためには1000ビツト
の転送素子ループを組み、コイルにより1000回転
磁界を発生する必要がある。このため下記のよう
に検出のために必要な転送時間がかかりすぎると
いう問題があつた。すなわち通常のバブルメモリ
では100kHz（10μsec周期）でバブルを転送して
いるため、上記の場合回転検出のために10μsec×
1000＝10msec要する。ところが3000rpmで回転
する軸に４極着磁した回転磁石を取付けると、磁
石による磁界は10msecで１回転するので、回転
検出が磁界の回転に間に合わなくなつてしまう。
ープに磁気バブルを１個だけ書込む方式では、例
えば1000回転磁界を検出するためには1000ビツト
の転送素子ループを組み、コイルにより1000回転
磁界を発生する必要がある。このため下記のよう
に検出のために必要な転送時間がかかりすぎると
いう問題があつた。すなわち通常のバブルメモリ
では100kHz（10μsec周期）でバブルを転送して
いるため、上記の場合回転検出のために10μsec×
1000＝10msec要する。ところが3000rpmで回転
する軸に４極着磁した回転磁石を取付けると、磁
石による磁界は10msecで１回転するので、回転
検出が磁界の回転に間に合わなくなつてしまう。
本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたもので、検出時間の短縮が可能な回転数検
出器を実現することを目的とする。
されたもので、検出時間の短縮が可能な回転数検
出器を実現することを目的とする。
《問題点を解決するための手段》
本発明は回転軸等に取付けられた永久磁石によ
り磁気バブル素子の駆動磁界を発生し、この磁気
バブル素子における転送パターン上の磁気バブル
の位置から前記回転軸等の回転数を検出するよう
にした回転数検出器に係るもので、その特徴とす
るところは転送パターンとしてＮ個の転送素子で
転送ループを構成し、この転送ループ中に磁気バ
ブル検出器を配置するとともに、永久磁石とは独
立に前記転送ループ上の磁気バブルを転送させる
磁気バブル転送手段を具備し、前記転送ループ中
に2n≧Ｎを満たすｎ次のメモリホイールのパター
ンを磁気バブルの有無により書込み、前記磁気バ
ブル転送手段によりｎ回の転送を行つた時前記磁
気バブル検出器の出力に生じる信号列のパターン
から前記磁気バブルの位置を検出するように構成
した点にある。
り磁気バブル素子の駆動磁界を発生し、この磁気
バブル素子における転送パターン上の磁気バブル
の位置から前記回転軸等の回転数を検出するよう
にした回転数検出器に係るもので、その特徴とす
るところは転送パターンとしてＮ個の転送素子で
転送ループを構成し、この転送ループ中に磁気バ
ブル検出器を配置するとともに、永久磁石とは独
立に前記転送ループ上の磁気バブルを転送させる
磁気バブル転送手段を具備し、前記転送ループ中
に2n≧Ｎを満たすｎ次のメモリホイールのパター
ンを磁気バブルの有無により書込み、前記磁気バ
ブル転送手段によりｎ回の転送を行つた時前記磁
気バブル検出器の出力に生じる信号列のパターン
から前記磁気バブルの位置を検出するように構成
した点にある。
《作用》
上記の構成によれば、磁気バブル転送手段によ
り少なくともｎ回の転送を行うだけで検出できる
ので、上記の目的を達成できる。
り少なくともｎ回の転送を行うだけで検出できる
ので、上記の目的を達成できる。
《実施例》
以下本発明を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明に係る回転数検出器の一実施例
の要部を示す構成図である。図において、第６図
と同一の部分は同じ記号を付して示す。図に示す
転送パターンは、第６図の場合と同様で、最大検
出回転数が８（＝23）の場合を例示したものであ
る。磁気バブル転送手段４、転送ループＤ、磁気
バブル発生用パターンＤ１、磁気バブル検出器Ｄ
２等は第５図および第６図の場合と同一の構成で
ある。本実施例が第６図の場合と異なるのは、８
個の転送素子より構成される転送ループＤ上に、
メモリホイールの定理により定まる８桁のビツト
パターン（01110100）が磁気バブルの有無により
形成されている点と、磁気バブル転送手段４が磁
気バブルを３回転送したときの磁気バブル検出手
段Ｄ２の時系列信号出力から磁気バブルの位置を
検出している点である。検出後、磁気バブルは磁
気バブル転送手段４により逆方向に３回転送され
て元に戻される。
の要部を示す構成図である。図において、第６図
と同一の部分は同じ記号を付して示す。図に示す
転送パターンは、第６図の場合と同様で、最大検
出回転数が８（＝23）の場合を例示したものであ
る。磁気バブル転送手段４、転送ループＤ、磁気
バブル発生用パターンＤ１、磁気バブル検出器Ｄ
２等は第５図および第６図の場合と同一の構成で
ある。本実施例が第６図の場合と異なるのは、８
個の転送素子より構成される転送ループＤ上に、
メモリホイールの定理により定まる８桁のビツト
パターン（01110100）が磁気バブルの有無により
形成されている点と、磁気バブル転送手段４が磁
気バブルを３回転送したときの磁気バブル検出手
段Ｄ２の時系列信号出力から磁気バブルの位置を
検出している点である。検出後、磁気バブルは磁
気バブル転送手段４により逆方向に３回転送され
て元に戻される。
一般に、Sn型メモリホイールとは、Ｓ種の記号
がSn個だけ輪のまわりに配置されていて、その続
くｎ個の記号に接するロータが１回転するとき、
Ｓ種の記号からｎ個とる順列がちようど１回づつ
出現するものをいう。第２図は23型メモリホイー
ルの一例を示したものである。２進のビツトパタ
ーン（０，１）を図のように配置すると、ロータ
Ｒの回転に応じて得られる２進３桁のパターン信
号は、ロータＲの位置（回転角）に応じて、８個
の異なるパターンをとることになり、このパター
ン信号の状態からロータＲの位置を弁別できるこ
とがわかる。
がSn個だけ輪のまわりに配置されていて、その続
くｎ個の記号に接するロータが１回転するとき、
Ｓ種の記号からｎ個とる順列がちようど１回づつ
出現するものをいう。第２図は23型メモリホイー
ルの一例を示したものである。２進のビツトパタ
ーン（０，１）を図のように配置すると、ロータ
Ｒの回転に応じて得られる２進３桁のパターン信
号は、ロータＲの位置（回転角）に応じて、８個
の異なるパターンをとることになり、このパター
ン信号の状態からロータＲの位置を弁別できるこ
とがわかる。
第１図の装置では、検出時に磁気バブル転送手
段４が磁気バブルを３回転送することによりロー
タＲを形成し、磁石の駆動磁界による磁気バブル
の転送がロータＲの回転に対応している。したが
つて、磁気バブル検出器Ｄ２から時系列的に得ら
れる一連のパターン信号は、磁気バブルの回転数
に対応しており、このパターン信号から駆動磁界
（回転軸等）の回転数を検出することができる。
段４が磁気バブルを３回転送することによりロー
タＲを形成し、磁石の駆動磁界による磁気バブル
の転送がロータＲの回転に対応している。したが
つて、磁気バブル検出器Ｄ２から時系列的に得ら
れる一連のパターン信号は、磁気バブルの回転数
に対応しており、このパターン信号から駆動磁界
（回転軸等）の回転数を検出することができる。
第３図は駆動磁界の回転数と転送ループ上のビ
ツトパターンの移動状態との関係を示したもの
で、例えば、図中の下３桁の位置が磁気バブル検
出器Ｄ２により検出されている。すなわち、第１
図に示した磁気バブルの転送状態（回転数５の状
態）において、磁気バブル転送手段４により図で
時計回りに３回転送すると磁気バブル検出器Ｄ２
の出力信号列は“110”となり、磁気バブル転送
手段４により逆方向に３回転送して元の位置に戻
る。また、駆動磁界がさらに１回転すると、パタ
ーン信号は“101”へと変化し、回転数６の状態
を示す。
ツトパターンの移動状態との関係を示したもの
で、例えば、図中の下３桁の位置が磁気バブル検
出器Ｄ２により検出されている。すなわち、第１
図に示した磁気バブルの転送状態（回転数５の状
態）において、磁気バブル転送手段４により図で
時計回りに３回転送すると磁気バブル検出器Ｄ２
の出力信号列は“110”となり、磁気バブル転送
手段４により逆方向に３回転送して元の位置に戻
る。また、駆動磁界がさらに１回転すると、パタ
ーン信号は“101”へと変化し、回転数６の状態
を示す。
このように、転送ループＤ上にメモリホイール
を構成するビツトパターンを構成すると、磁気バ
ブル検出器Ｄ２からは、駆動磁界の回転数に１対
１に対応した８個の異なるパターン信号を得るこ
とができる。したがつて第６図のような従来方式
に比べ、転送回数が転送素子数８でなく６（＝３
×２）でよいので、転送時間を短縮でき、検出時
間を短縮できる。転送素子数がより大きい値の場
合には効果がさらに顕著である。例えば転送素子
数が1000の場合には従来方式の場合の転送回数
1000に対し、210≧1000より、10×２＝20回
（100kHzのコイル磁界で転送する場合の転送時間
＝0.2msec）の転送を行うだけでよい。
を構成するビツトパターンを構成すると、磁気バ
ブル検出器Ｄ２からは、駆動磁界の回転数に１対
１に対応した８個の異なるパターン信号を得るこ
とができる。したがつて第６図のような従来方式
に比べ、転送回数が転送素子数８でなく６（＝３
×２）でよいので、転送時間を短縮でき、検出時
間を短縮できる。転送素子数がより大きい値の場
合には効果がさらに顕著である。例えば転送素子
数が1000の場合には従来方式の場合の転送回数
1000に対し、210≧1000より、10×２＝20回
（100kHzのコイル磁界で転送する場合の転送時間
＝0.2msec）の転送を行うだけでよい。
また、磁気バブル転送手段の回転磁界に同期さ
せて、Ｓ／Ｎ比の良い検出を行うことができる。
せて、Ｓ／Ｎ比の良い検出を行うことができる。
なお、上記の実施例では最大検出回転数Ｎが８
（＝23）の場合を例示したが、このＮの値は2nに
限られるものではない。例えば、Ｎ＝６の場合、
23-1＜Ｎ≦23であるので、転送パターンを６素子
の転送ループで構成し、転送数３（＝ｎ）の磁気
バブル検出を行い、転送ループ上に形成するビツ
トパターンを８次のメモリホイールのパターンか
ら多少変形すれば、同様の検出を行うことができ
る。
（＝23）の場合を例示したが、このＮの値は2nに
限られるものではない。例えば、Ｎ＝６の場合、
23-1＜Ｎ≦23であるので、転送パターンを６素子
の転送ループで構成し、転送数３（＝ｎ）の磁気
バブル検出を行い、転送ループ上に形成するビツ
トパターンを８次のメモリホイールのパターンか
ら多少変形すれば、同様の検出を行うことができ
る。
すなわち一般に、転送パターン上にＮ個の転送
素子で転送ループを構成し、転送ループ中に2n≧
Ｎ＞2n-1を満たすｎ次のメモリホイールのパター
ンを磁気バブルの有無により書込み、磁気バブル
転送手段によりｎ回の転送を行つた時磁気バブル
検出器の出力に生じる信号列のパターンから磁気
バブルの位置を検出し、逆方向にｎ回の転送を行
うことにより、最大検出回転数Ｎの回転数検出器
を2n回の転送のみで実現することができる。
素子で転送ループを構成し、転送ループ中に2n≧
Ｎ＞2n-1を満たすｎ次のメモリホイールのパター
ンを磁気バブルの有無により書込み、磁気バブル
転送手段によりｎ回の転送を行つた時磁気バブル
検出器の出力に生じる信号列のパターンから磁気
バブルの位置を検出し、逆方向にｎ回の転送を行
うことにより、最大検出回転数Ｎの回転数検出器
を2n回の転送のみで実現することができる。
なお上記の実施例では、磁気バブル転送手段に
よりｎ回の転送を行つて検出した後、逆方向にｎ
回の転送を行つて磁気バブルを元の方向に戻して
いるが、これを省略してもよい。すなわち、ｎ回
の逆転送を行う代りに、検出の都度信号処理回路
で回転数からｎ差引けば、1/2の転送時間で同等
の回転数出力を得ることができる。
よりｎ回の転送を行つて検出した後、逆方向にｎ
回の転送を行つて磁気バブルを元の方向に戻して
いるが、これを省略してもよい。すなわち、ｎ回
の逆転送を行う代りに、検出の都度信号処理回路
で回転数からｎ差引けば、1/2の転送時間で同等
の回転数出力を得ることができる。
また回転磁石の磁界を測定し、これを相殺する
ようなオフセツト磁界をコイル（磁気バブル転送
手段と兼ねることができる）で発生することによ
り、磁気バブル検出器を構成する磁気抵抗素子を
飽和させないようにすれば、より安定な回転数検
出を行うことができる。
ようなオフセツト磁界をコイル（磁気バブル転送
手段と兼ねることができる）で発生することによ
り、磁気バブル検出器を構成する磁気抵抗素子を
飽和させないようにすれば、より安定な回転数検
出を行うことができる。
さらに、本発明の回転数検出器は、アブソリユ
ートな測定出力を得ることのできるエンコーダと
組合せ、多回転のエンコーダを実現するのに好適
である。すなわち、回転軸等の回転数を本発明の
回転数検出器により検出するとともに、０〜360°
の回転角をエンコーダにより検出すれば、測定の
途中で電源が遮断されたような場合においても、
常にアブソリユートな測定出力を得ることのでき
る多回転のエンコーダを実現することができる。
ートな測定出力を得ることのできるエンコーダと
組合せ、多回転のエンコーダを実現するのに好適
である。すなわち、回転軸等の回転数を本発明の
回転数検出器により検出するとともに、０〜360°
の回転角をエンコーダにより検出すれば、測定の
途中で電源が遮断されたような場合においても、
常にアブソリユートな測定出力を得ることのでき
る多回転のエンコーダを実現することができる。
《発明の効果》
以上述べたように本発明によれば、検出時間の
短縮が可能な回転数検出器を簡単な構成で実現す
ることができる。
短縮が可能な回転数検出器を簡単な構成で実現す
ることができる。
第１図は本発明に係る回転数検出器の一実施例
を示す構成図、第２図はメモリホイールの原理を
説明するための説明図、第３図は第１図装置の動
作を説明するための説明図、第４図は回転数検出
器の一従来例を示す構成図、第５図は回転数検出
器の先行技術を示す要部構成図、第６図は第５図
装置の動作を説明するための説明図である。 １……回転軸、２……磁石、３……磁気バブル
素子、４１，４２……磁気バブル転送手段、Ｄ…
…転送ループ、Ｄ２……磁気バブル検出器、Ｐ０
〜Ｐ７……磁気バブルの位置。
を示す構成図、第２図はメモリホイールの原理を
説明するための説明図、第３図は第１図装置の動
作を説明するための説明図、第４図は回転数検出
器の一従来例を示す構成図、第５図は回転数検出
器の先行技術を示す要部構成図、第６図は第５図
装置の動作を説明するための説明図である。 １……回転軸、２……磁石、３……磁気バブル
素子、４１，４２……磁気バブル転送手段、Ｄ…
…転送ループ、Ｄ２……磁気バブル検出器、Ｐ０
〜Ｐ７……磁気バブルの位置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転軸等に取付けられた永久磁石により磁気
バブル素子の駆動磁界を発生し、この磁気バブル
素子における転送パターン上の磁気バブルの位置
から前記回転軸等の回転数を検出するようにした
回転数検出器において、 転送パターンとしてＮ個の転送素子で転送ルー
プを構成し、この転送ループ中に磁気バブル検出
器を配置するとともに、永久磁石とは独立に前記
転送ループ上の磁気バブルを転送させる磁気バブ
ル転送手段を具備し、前記転送ループ中に2n≧Ｎ
＞2n-1を満たすｎ次のメモリホイールのパターン
を磁気バブルの有無により書込み、前記磁気バブ
ル転送手段によりｎ回の転送を行つた時前記磁気
バブル検出器の出力に生じる信号列のパターンか
ら前記磁気バブルの位置を検出するように構成し
たことを特徴とする回転数検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62212208A JPS6454307A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Rotating speed detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62212208A JPS6454307A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Rotating speed detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6454307A JPS6454307A (en) | 1989-03-01 |
| JPH0511887B2 true JPH0511887B2 (ja) | 1993-02-16 |
Family
ID=16618717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62212208A Granted JPS6454307A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Rotating speed detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6454307A (ja) |
-
1987
- 1987-08-26 JP JP62212208A patent/JPS6454307A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6454307A (en) | 1989-03-01 |
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