JPH06180204A - 位置検出センサ - Google Patents
位置検出センサInfo
- Publication number
- JPH06180204A JPH06180204A JP33178392A JP33178392A JPH06180204A JP H06180204 A JPH06180204 A JP H06180204A JP 33178392 A JP33178392 A JP 33178392A JP 33178392 A JP33178392 A JP 33178392A JP H06180204 A JPH06180204 A JP H06180204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection
- output voltage
- magnetoresistive element
- signal
- sensor
- 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.)
- Pending
Links
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】
【目的】 温度変化等に対しても、高精度の位置検出を
行うことができる位置検出センサを提供することを目的
とする。 【構成】 位置検出方向に互いに所定距離だけ離隔し
て、位置検出方向と垂直方向に互いにオフセットして配
置した２つの検出手段１、２と、この２つの検出手段
１、２に対向して配置した被検出手段３、４と、この２
つの検出手段１、２と被検出手段３、４との相対的位置
関係に対応する２つの検出信号を出力する２つの検出信
号出力手段５、６と、この２つの検出信号出力手段５、
６の２つの検出信号の差分が略０になる位置で一致信号
を出力する一致信号出力手段７とからなるものである。
行うことができる位置検出センサを提供することを目的
とする。 【構成】 位置検出方向に互いに所定距離だけ離隔し
て、位置検出方向と垂直方向に互いにオフセットして配
置した２つの検出手段１、２と、この２つの検出手段
１、２に対向して配置した被検出手段３、４と、この２
つの検出手段１、２と被検出手段３、４との相対的位置
関係に対応する２つの検出信号を出力する２つの検出信
号出力手段５、６と、この２つの検出信号出力手段５、
６の２つの検出信号の差分が略０になる位置で一致信号
を出力する一致信号出力手段７とからなるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、温度変化に対
しても極めて安定な位置検出を行うことができる位置検
出センサに関するものである。
しても極めて安定な位置検出を行うことができる位置検
出センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、位置検出を行う場合、図９に示す
ように、磁気抵抗素子を利用した位置検出センサの要部
は、複数の直線部分とこれらを連結する屈曲部とから１
郡を形成する例えばニッケルやコバルトのような磁気抵
抗の異方性効果を有する強磁性体の薄膜パターンの一群
とこの一群と直列接続される他の郡とが違いに直行する
するように配列された磁気抵抗素子３０と、磁気抵抗素
子３０の配列方向にバイアス磁界をかけるＮ極、Ｓ極の
磁極が着磁されているバイアス磁石３１とからなる検出
ヘッド３２と、厚さ方向にＮ極、Ｓ極の磁極が着磁され
ていて、検出ヘッドに対して距離ｄだけ隔ててｘ方向に
移動する発磁体３３とにより構成されていた。
ように、磁気抵抗素子を利用した位置検出センサの要部
は、複数の直線部分とこれらを連結する屈曲部とから１
郡を形成する例えばニッケルやコバルトのような磁気抵
抗の異方性効果を有する強磁性体の薄膜パターンの一群
とこの一群と直列接続される他の郡とが違いに直行する
するように配列された磁気抵抗素子３０と、磁気抵抗素
子３０の配列方向にバイアス磁界をかけるＮ極、Ｓ極の
磁極が着磁されているバイアス磁石３１とからなる検出
ヘッド３２と、厚さ方向にＮ極、Ｓ極の磁極が着磁され
ていて、検出ヘッドに対して距離ｄだけ隔ててｘ方向に
移動する発磁体３３とにより構成されていた。
【０００３】これにより、バイアス磁石３１によるバイ
アス磁界と発磁体との合成磁界が磁電変換素子３０に対
して略４５度となったときに、磁気抵抗素子の電気抵抗
によらない出力電圧が得られることが例えば、実公昭５
６ー４７５２８号公報により知られているので、この位
置で位置検出信号を得るようにしている。
アス磁界と発磁体との合成磁界が磁電変換素子３０に対
して略４５度となったときに、磁気抵抗素子の電気抵抗
によらない出力電圧が得られることが例えば、実公昭５
６ー４７５２８号公報により知られているので、この位
置で位置検出信号を得るようにしている。
【０００４】図１０に示すような、従来の磁電変換素子
を利用した位置検出センサは、検出ヘッド３２に対して
発磁体３３を移動させると、検出回路３４より図１１に
示す波形を有するアナログ出力電圧を得る。この検出回
路３４の出力電圧をシュミット回路等の波形変換回路３
５で矩形波状に波形整形し、増幅器３６により増幅し
て、リレー回路３７を動作させることによりリレー回路
出力電圧を出力端子３８より得る。
を利用した位置検出センサは、検出ヘッド３２に対して
発磁体３３を移動させると、検出回路３４より図１１に
示す波形を有するアナログ出力電圧を得る。この検出回
路３４の出力電圧をシュミット回路等の波形変換回路３
５で矩形波状に波形整形し、増幅器３６により増幅し
て、リレー回路３７を動作させることによりリレー回路
出力電圧を出力端子３８より得る。
【０００５】また、図１２に示すように、磁気変調型磁
気センサを利用した位置検出センサの要部は、それぞれ
にコイルＬ1 及びＬ2 が巻回された２つのアームを有す
る可飽和コア４０を、磁気ヨーク４１で両側から包んだ
２つのギャップを持つ検出ヘッドと、長さ方向にＮ極、
Ｓ極の磁極が着磁されていて、検出ヘッドに対して所定
距離だけ隔ててＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動する発磁体とによ
り構成されていた。
気センサを利用した位置検出センサの要部は、それぞれ
にコイルＬ1 及びＬ2 が巻回された２つのアームを有す
る可飽和コア４０を、磁気ヨーク４１で両側から包んだ
２つのギャップを持つ検出ヘッドと、長さ方向にＮ極、
Ｓ極の磁極が着磁されていて、検出ヘッドに対して所定
距離だけ隔ててＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動する発磁体とによ
り構成されていた。
【０００６】図１３に示すように、磁気変調型磁気セン
サを利用した位置検出センサは、電源回路４３により電
圧を供給された発振回路４４は、高周波信号を検出ヘッ
ド４２のコイルＬ1 及びＬ2 に印加し、コイルＬ1 及び
Ｌ2 に互いに逆向きに変化したインダクタンスを検出回
路４５で加算し、出力端子４６に磁束に比例した直流電
圧を出力する。
サを利用した位置検出センサは、電源回路４３により電
圧を供給された発振回路４４は、高周波信号を検出ヘッ
ド４２のコイルＬ1 及びＬ2 に印加し、コイルＬ1 及び
Ｌ2 に互いに逆向きに変化したインダクタンスを検出回
路４５で加算し、出力端子４６に磁束に比例した直流電
圧を出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
磁気抵抗素子を利用した位置検出センサは装置及び磁気
変調型磁気センサを利用した位置検出センサは、メカ的
原因による検出ヘッドと発磁体とのクリアランスの変
動、使用環境の変動による温度変化、あるいは電源電圧
の影響による駆動電圧の変動等によって、その出力電圧
が図１１及び図１４で点線または一点鎖線で示すように
変化し、このため検出位置のズレが生ずるという不都合
があった。
磁気抵抗素子を利用した位置検出センサは装置及び磁気
変調型磁気センサを利用した位置検出センサは、メカ的
原因による検出ヘッドと発磁体とのクリアランスの変
動、使用環境の変動による温度変化、あるいは電源電圧
の影響による駆動電圧の変動等によって、その出力電圧
が図１１及び図１４で点線または一点鎖線で示すように
変化し、このため検出位置のズレが生ずるという不都合
があった。
【０００８】本発明は、これらの課題を解決するために
なされたもので、クリアランスの変動、温度変化、ある
いは駆動電圧の変動等に対しても、高精度の位置検出を
行うことができる位置検出センサを提供することを目的
とする。
なされたもので、クリアランスの変動、温度変化、ある
いは駆動電圧の変動等に対しても、高精度の位置検出を
行うことができる位置検出センサを提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の位置検出センサ
は例えば図１及び図３に示す如く、２つの検出手段１、
２と、この２つの検出手段１、２に対向して配置した被
検出手段と、この２つの検出手段１、２と被検出手段と
の相対的位置関係に対応する２つの検出信号を出力する
２つの検出信号出力手段５、６と、この２つの検出信号
出力手段５、６の２つの検出信号の差分が略０になる位
置で一致信号を出力する一致信号出力手段７とからな
り、この一致信号を用いて位置検出をするるものであ
る。
は例えば図１及び図３に示す如く、２つの検出手段１、
２と、この２つの検出手段１、２に対向して配置した被
検出手段と、この２つの検出手段１、２と被検出手段と
の相対的位置関係に対応する２つの検出信号を出力する
２つの検出信号出力手段５、６と、この２つの検出信号
出力手段５、６の２つの検出信号の差分が略０になる位
置で一致信号を出力する一致信号出力手段７とからな
り、この一致信号を用いて位置検出をするるものであ
る。
【００１０】また、本発明の位置検出センサは例えば図
１及び図２に示す如く、２つの検出手段１、２と被検出
手段との相対的位置関係に対応する２つの検出信号のピ
ーク位置を互いにずらして線対称になるように設定した
ものである。
１及び図２に示す如く、２つの検出手段１、２と被検出
手段との相対的位置関係に対応する２つの検出信号のピ
ーク位置を互いにずらして線対称になるように設定した
ものである。
【００１１】また、本発明の位置検出センサは、図１に
示す如く、検出手段１、２が、磁気抵抗の異方性効果を
有する強磁性体からなる磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子
にバイアス磁界をかけるバイアス磁石とからなり、被検
出手段は検出手段１、２に対向する方向に着磁された発
磁体からなり、磁気抵抗素子に作用するバイアス磁界と
発磁体の信号磁界との合成磁界が略４５度の位置で検出
信号を得るようにしたものである。
示す如く、検出手段１、２が、磁気抵抗の異方性効果を
有する強磁性体からなる磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子
にバイアス磁界をかけるバイアス磁石とからなり、被検
出手段は検出手段１、２に対向する方向に着磁された発
磁体からなり、磁気抵抗素子に作用するバイアス磁界と
発磁体の信号磁界との合成磁界が略４５度の位置で検出
信号を得るようにしたものである。
【００１２】また、本発明の位置検出センサは、図４に
示す如く、検出手段１０、１１は、それぞれに高周波信
号を印加したコイルが巻回された２つのアームを有する
コアと、このコアに対して２つのギャップを設けて両側
から包んだヨークとからなり、被検出手段１２、１３は
位置検出方向に着磁された発磁体１２、１３からなり、
２つの検出信号が略０になる位置で一致出力信号を得る
ようにしたものである。
示す如く、検出手段１０、１１は、それぞれに高周波信
号を印加したコイルが巻回された２つのアームを有する
コアと、このコアに対して２つのギャップを設けて両側
から包んだヨークとからなり、被検出手段１２、１３は
位置検出方向に着磁された発磁体１２、１３からなり、
２つの検出信号が略０になる位置で一致出力信号を得る
ようにしたものである。
【００１３】
【作用】上述せる本発明によれば、温度変化等により、
検出信号出力手段５、６の出力電圧が変動しても、２つ
の検出信号の一致する位置で検出するので、安定して高
精度の位置検出ができる。また、本発明によれば、２つ
の検出信号のピーク位置を互いにずらして線対称になる
ように設定するので、２つの検出信号の一致する位置を
容易に検出できる。
検出信号出力手段５、６の出力電圧が変動しても、２つ
の検出信号の一致する位置で検出するので、安定して高
精度の位置検出ができる。また、本発明によれば、２つ
の検出信号のピーク位置を互いにずらして線対称になる
ように設定するので、２つの検出信号の一致する位置を
容易に検出できる。
【００１４】また、本発明によれば、バイアス磁石によ
るバイアス磁界と発磁体との合成磁界が磁電変換素子に
対して略４５度となったときに、検出信号を得るので、
温度変化に対して安定した出力が得られる。また、本発
明によれば、２つの検出信号が略０になる位置で検出信
号を得るので、温度等の変動によらずに、安定して、高
精度の位置検出ができる。
るバイアス磁界と発磁体との合成磁界が磁電変換素子に
対して略４５度となったときに、検出信号を得るので、
温度変化に対して安定した出力が得られる。また、本発
明によれば、２つの検出信号が略０になる位置で検出信
号を得るので、温度等の変動によらずに、安定して、高
精度の位置検出ができる。
【００１５】
【実施例】以下に、図１乃至図７を参照して本発明の位
置検出センサの一実施例について詳細に説明する。図１
に磁気抵抗素子を利用した位置検出センサの要部の斜視
図及びこれに対応する正面図を示す。検出ヘッドの構成
は図９に詳細に示した従来の構成と同じものであるの
で、その詳細説明を省略する。
置検出センサの一実施例について詳細に説明する。図１
に磁気抵抗素子を利用した位置検出センサの要部の斜視
図及びこれに対応する正面図を示す。検出ヘッドの構成
は図９に詳細に示した従来の構成と同じものであるの
で、その詳細説明を省略する。
【００１６】図１において、検出ヘッド１及び２は位置
検出方向に互いに距離Ｄ／２だけ離隔して、検出方向と
垂直方向に互いにオフセットして配置し、発磁体３及び
４は、その厚さ方向にＮ極及びＳ極の磁極を着磁し、位
置検出方向に互いに距離Ｄだけ離隔して、検出方向と垂
直方向に違いにオフセットして配置して、２トラックの
検出路を得るようにしたものである。
検出方向に互いに距離Ｄ／２だけ離隔して、検出方向と
垂直方向に互いにオフセットして配置し、発磁体３及び
４は、その厚さ方向にＮ極及びＳ極の磁極を着磁し、位
置検出方向に互いに距離Ｄだけ離隔して、検出方向と垂
直方向に違いにオフセットして配置して、２トラックの
検出路を得るようにしたものである。
【００１７】図３に示すように磁気抵抗素子を利用した
位置検出センサは、図１のように配置された検出ヘッド
１及び２、発磁体３及び４と、この検出ヘッド１及び２
に対して発磁体３及び４の相対的な移動により出力電圧
を検出する検出回路５及び６と、この検出回路５及び６
の出力電圧を比較して、その一致信号を出力する電圧比
較回路７と、電圧比較回路７の一致信号を矩形波に波形
整形するシュミット回路８と、この矩形波電圧を出力す
る出力端子９により構成されている。
位置検出センサは、図１のように配置された検出ヘッド
１及び２、発磁体３及び４と、この検出ヘッド１及び２
に対して発磁体３及び４の相対的な移動により出力電圧
を検出する検出回路５及び６と、この検出回路５及び６
の出力電圧を比較して、その一致信号を出力する電圧比
較回路７と、電圧比較回路７の一致信号を矩形波に波形
整形するシュミット回路８と、この矩形波電圧を出力す
る出力端子９により構成されている。
【００１８】本例の磁気抵抗素子を利用した位置検出セ
ンサは以上のように構成されていて、検出ヘッド１及び
２に対して発磁体３及び４を相対的に移動させることに
より、検出回路５及び６の出力電圧は、図２に示すよう
な曲線になる。ここで、図２中の曲線に付したＡ1 、Ｂ
1 、Ｃ1 及びＡ1'、Ｂ1'、Ｃ1'の各点はそれぞれ図１中
の検出方向の位置を示すＡ1 、Ｂ1 、Ｃ1 及びＡ1'、Ｂ
1'、Ｃ1'の各位置に対応するものである。
ンサは以上のように構成されていて、検出ヘッド１及び
２に対して発磁体３及び４を相対的に移動させることに
より、検出回路５及び６の出力電圧は、図２に示すよう
な曲線になる。ここで、図２中の曲線に付したＡ1 、Ｂ
1 、Ｃ1 及びＡ1'、Ｂ1'、Ｃ1'の各点はそれぞれ図１中
の検出方向の位置を示すＡ1 、Ｂ1 、Ｃ1 及びＡ1'、Ｂ
1'、Ｃ1'の各位置に対応するものである。
【００１９】図２に示すように、一方の検出回路５の出
力電圧のピーク点Ａ1 と、他方の検出回路６の出力電圧
のピーク点Ｃ1'との距離がＤとなり、検出位置近傍
Ｂ1 、Ｂ 1'で、一方の検出回路の出力電圧が減少して、
他方の検出回路の出力電圧が増加するようになる。ま
た、２つの検出回路の出力電圧の曲線同士の交点Ｂ1 、
Ｂ1'は、一方の検出回路の出力電圧のピーク点Ａ1 と、
他方の検出回路の出力電圧のピーク点Ｃ1'との距離Ｄの
中点となる。
力電圧のピーク点Ａ1 と、他方の検出回路６の出力電圧
のピーク点Ｃ1'との距離がＤとなり、検出位置近傍
Ｂ1 、Ｂ 1'で、一方の検出回路の出力電圧が減少して、
他方の検出回路の出力電圧が増加するようになる。ま
た、２つの検出回路の出力電圧の曲線同士の交点Ｂ1 、
Ｂ1'は、一方の検出回路の出力電圧のピーク点Ａ1 と、
他方の検出回路の出力電圧のピーク点Ｃ1'との距離Ｄの
中点となる。
【００２０】また、ここで、検出ヘッド１及び２のバイ
アス磁石によるバイアス磁界と発磁体３及び４との合成
磁界が磁気抵抗素子に対して４５度の場合に、磁気抵抗
素子の電気抵抗によらない出力電圧を得られることが、
例えば実公昭５６ー４７５２８号公報により知られてい
るので、ほぼ４５度となったときに位置検出信号を得る
ようにしている。図２のような検出回路５及び６の出力
電圧が得られるので、検出ヘッド１及び２と発磁体３及
び４とのクリアランスの変動、温度変化、あるいは駆動
電圧の変動等により実線から点線のように出力電圧が変
動しても、位置検出点を２つの検出回路５及び６の出力
電圧の曲線同士の交点Ｂ1 、Ｂ1'の位置に設定するよう
にすれば、出力電圧の変動によらず高精度の位置検出を
行うことができる。
アス磁石によるバイアス磁界と発磁体３及び４との合成
磁界が磁気抵抗素子に対して４５度の場合に、磁気抵抗
素子の電気抵抗によらない出力電圧を得られることが、
例えば実公昭５６ー４７５２８号公報により知られてい
るので、ほぼ４５度となったときに位置検出信号を得る
ようにしている。図２のような検出回路５及び６の出力
電圧が得られるので、検出ヘッド１及び２と発磁体３及
び４とのクリアランスの変動、温度変化、あるいは駆動
電圧の変動等により実線から点線のように出力電圧が変
動しても、位置検出点を２つの検出回路５及び６の出力
電圧の曲線同士の交点Ｂ1 、Ｂ1'の位置に設定するよう
にすれば、出力電圧の変動によらず高精度の位置検出を
行うことができる。
【００２１】このように、図２において、位置検出点で
ある、２つの検出回路５及び６の出力電圧の曲線同士の
交点Ｂ1 、Ｂ1'の位置において、２つの出力電圧の差分
が０になることを利用しているが、図２において、右方
端または左方端の、検出ヘッドが発磁体から遠く離隔し
た状態では、各検出ヘッドによる出力電圧が０になり、
位置検出点と混同する恐れがあるので、予め、各検出ヘ
ッドの出力電圧の差分が０にならないように変位させて
おくものとする。
ある、２つの検出回路５及び６の出力電圧の曲線同士の
交点Ｂ1 、Ｂ1'の位置において、２つの出力電圧の差分
が０になることを利用しているが、図２において、右方
端または左方端の、検出ヘッドが発磁体から遠く離隔し
た状態では、各検出ヘッドによる出力電圧が０になり、
位置検出点と混同する恐れがあるので、予め、各検出ヘ
ッドの出力電圧の差分が０にならないように変位させて
おくものとする。
【００２２】また、図４に示すように、磁気変調型磁気
センサを利用した位置検出センサの要部を示す。検出ヘ
ッドは、図１２に詳細に示したものと同じものなので、
その詳細説明を省略する。図４において、検出方向に対
して垂直方向に所定距離離隔して縦列配置した検出ヘッ
ド１０及び１１と、検出ヘッド１０及び１１に対向して
検出方向に対して垂直方向に所定距離離隔して、一方が
一方向の検出方向にＮ極およびＳ極の磁極を着磁し、他
方が他方向の検出方向にＮ極及びＳ極の磁極を着磁して
縦列配置した発磁体１２及び１３とから構成される。
センサを利用した位置検出センサの要部を示す。検出ヘ
ッドは、図１２に詳細に示したものと同じものなので、
その詳細説明を省略する。図４において、検出方向に対
して垂直方向に所定距離離隔して縦列配置した検出ヘッ
ド１０及び１１と、検出ヘッド１０及び１１に対向して
検出方向に対して垂直方向に所定距離離隔して、一方が
一方向の検出方向にＮ極およびＳ極の磁極を着磁し、他
方が他方向の検出方向にＮ極及びＳ極の磁極を着磁して
縦列配置した発磁体１２及び１３とから構成される。
【００２３】図６に示す磁気変調型磁気センサを利用し
た位置検出センサは、図４のように配置された検出ヘッ
ド１０及び１１、発磁体１２及び１３と、電源回路１４
と、電源回路１４により電圧を供給されて、高周波パル
ス電圧を検出ヘッド１０及び１１のコイルに印加する発
振回路１５と、この検出ヘッド１０及び１１に対して発
磁体１２及び１３の相対的移動により、検出ヘッド１０
及び１１内で変化するコイルのインダクタンスを加算す
る検出回路１６及び１７と、検出回路１６及び１７の出
力電圧を比較して、その一致信号を出力する電圧比較回
路１８と、電圧比較回路１８の一致信号を矩形波に波形
整形するシュミット回路１９と、この矩形波電圧を出力
する出力端子２０により構成されている。
た位置検出センサは、図４のように配置された検出ヘッ
ド１０及び１１、発磁体１２及び１３と、電源回路１４
と、電源回路１４により電圧を供給されて、高周波パル
ス電圧を検出ヘッド１０及び１１のコイルに印加する発
振回路１５と、この検出ヘッド１０及び１１に対して発
磁体１２及び１３の相対的移動により、検出ヘッド１０
及び１１内で変化するコイルのインダクタンスを加算す
る検出回路１６及び１７と、検出回路１６及び１７の出
力電圧を比較して、その一致信号を出力する電圧比較回
路１８と、電圧比較回路１８の一致信号を矩形波に波形
整形するシュミット回路１９と、この矩形波電圧を出力
する出力端子２０により構成されている。
【００２４】本例の磁気変調型磁気センサを利用した位
置検出センサは以上のように構成されていて、検出ヘッ
ド１０及び１１に対して発磁体１２及び１３を相対的移
動に移動させることにより、検出回路１６及び１７の出
力電圧は、図５に示すような曲線になる。ここで、図５
中の曲線に付したＡ2 、Ｂ2 、Ｃ2 及びＡ2'、Ｂ2'、Ｃ
2'の各点はそれぞれ図４中の検出方向の位置を示す
Ａ2 、Ｂ2 、Ｃ2 及びＡ2'、Ｂ2'、Ｃ2'の各位置に対応
するものである。
置検出センサは以上のように構成されていて、検出ヘッ
ド１０及び１１に対して発磁体１２及び１３を相対的移
動に移動させることにより、検出回路１６及び１７の出
力電圧は、図５に示すような曲線になる。ここで、図５
中の曲線に付したＡ2 、Ｂ2 、Ｃ2 及びＡ2'、Ｂ2'、Ｃ
2'の各点はそれぞれ図４中の検出方向の位置を示す
Ａ2 、Ｂ2 、Ｃ2 及びＡ2'、Ｂ2'、Ｃ2'の各位置に対応
するものである。
【００２５】図５に示すように、一方の検出回路１６の
出力電圧のプラスのピーク点Ａ2 と、他方の検出回路１
７の出力電圧のプラスのピーク点Ｃ2'との距離及び一方
の検出回路１６の出力電圧のマイナスのピーク点Ａ2'
と、他方の検出回路１７の出力電圧のマイナスのピーク
点Ｃ2 との距離が、発磁体１２及び１３の磁極Ｎ極から
Ｓ極の長さ、つまり、検出方向の長さに対応する。
出力電圧のプラスのピーク点Ａ2 と、他方の検出回路１
７の出力電圧のプラスのピーク点Ｃ2'との距離及び一方
の検出回路１６の出力電圧のマイナスのピーク点Ａ2'
と、他方の検出回路１７の出力電圧のマイナスのピーク
点Ｃ2 との距離が、発磁体１２及び１３の磁極Ｎ極から
Ｓ極の長さ、つまり、検出方向の長さに対応する。
【００２６】また、検出位置近傍Ｂ2 、Ｂ2'で、一方の
検出回路１６の出力電圧が減少して、他方の検出回路１
７の出力電圧が増加するようになる。さらに、２つの検
出回路１６及び１７の出力電圧の曲線同士の交点Ｂ2 、
Ｂ2'は、一方の検出回路１６の出力電圧のプラスのピー
ク点Ａ2 と、他方の検出回路１７の出力電圧のプラスの
ピーク点Ｃ2'との距離の中点となる。
検出回路１６の出力電圧が減少して、他方の検出回路１
７の出力電圧が増加するようになる。さらに、２つの検
出回路１６及び１７の出力電圧の曲線同士の交点Ｂ2 、
Ｂ2'は、一方の検出回路１６の出力電圧のプラスのピー
ク点Ａ2 と、他方の検出回路１７の出力電圧のプラスの
ピーク点Ｃ2'との距離の中点となる。
【００２７】図５のような検出回路１６及び１７の出力
電圧が得られるので、検出ヘッド１０及び１１と発磁体
１２及び１３とのクリアランスの変動、温度変化、ある
いは駆動電圧の変動等により実線から点線のように出力
電圧が変動しても、位置検出点を２つの検出回路１６及
び１７の出力電圧の曲線同士の交点Ｂ2 、Ｂ2'の位置に
設定するようにすれば、出力電圧の変動によらず高精度
の位置検出を行うことができる。
電圧が得られるので、検出ヘッド１０及び１１と発磁体
１２及び１３とのクリアランスの変動、温度変化、ある
いは駆動電圧の変動等により実線から点線のように出力
電圧が変動しても、位置検出点を２つの検出回路１６及
び１７の出力電圧の曲線同士の交点Ｂ2 、Ｂ2'の位置に
設定するようにすれば、出力電圧の変動によらず高精度
の位置検出を行うことができる。
【００２８】このように、図５において、位置検出点で
ある、２つの検出回路１６及び１７の出力電圧の曲線同
士の交点Ｂ2 、Ｂ2'の位置において、２つの出力電圧の
差分が０になることを利用しているが、図５において、
右方端または左方端の、検出ヘッドが発磁体から遠く離
隔した状態では、各検出ヘッドによる出力電圧が０にな
り、位置検出点と混同する恐れがあるので、予め、各検
出ヘッドの出力電圧の差分が０にならないように変位さ
せておくものとする。
ある、２つの検出回路１６及び１７の出力電圧の曲線同
士の交点Ｂ2 、Ｂ2'の位置において、２つの出力電圧の
差分が０になることを利用しているが、図５において、
右方端または左方端の、検出ヘッドが発磁体から遠く離
隔した状態では、各検出ヘッドによる出力電圧が０にな
り、位置検出点と混同する恐れがあるので、予め、各検
出ヘッドの出力電圧の差分が０にならないように変位さ
せておくものとする。
【００２９】また、図７に別の磁気抵抗素子を利用した
位置検出センサの要部を示す。図７において、検出ヘッ
ド２１及び２２は位置検出方向に互いに距離Ｄだけ離隔
して、検出方向と垂直方向に互いにオフセットして配置
し、発磁体２３は位置検出方向と垂直方向に検出ヘッド
２１及び２２を覆うような長さを有し、紙面を貫く方向
に、磁極Ｎ極、Ｓ極が向くようにして配置する。図７に
示した別の磁気抵抗素子を利用した位置検出センサが図
１に示した磁気抵抗素子を利用した位置検出センサと比
較して、発磁体２３を一つにしたところが異なる。ま
た、図７に検出ヘッドが検出方向と垂直方向に互いにオ
フセットして配置した例を示したが、オフセットをしな
いで垂直方向に縦列配置してもよい。
位置検出センサの要部を示す。図７において、検出ヘッ
ド２１及び２２は位置検出方向に互いに距離Ｄだけ離隔
して、検出方向と垂直方向に互いにオフセットして配置
し、発磁体２３は位置検出方向と垂直方向に検出ヘッド
２１及び２２を覆うような長さを有し、紙面を貫く方向
に、磁極Ｎ極、Ｓ極が向くようにして配置する。図７に
示した別の磁気抵抗素子を利用した位置検出センサが図
１に示した磁気抵抗素子を利用した位置検出センサと比
較して、発磁体２３を一つにしたところが異なる。ま
た、図７に検出ヘッドが検出方向と垂直方向に互いにオ
フセットして配置した例を示したが、オフセットをしな
いで垂直方向に縦列配置してもよい。
【００３０】このような別の磁気抵抗素子を利用した位
置検出センサは、図３に示した磁気抵抗素子を利用した
位置検出センサにおいて、発磁体を１つにしたものと同
等であるので、その構成の詳細説明を省略する。このよ
うな別の磁気抵抗素子を利用した位置検出センサの検出
回路の出力電圧は、図８に示すように、検出方向が右方
向の場合は、上段に示すようになり、また、検出方向が
左方向の場合は、下段に示すようになり、検出ヘッド２
１に波形Ａ3 が対応し、検出ヘッド２２に波形Ｂ3 が対
応する。
置検出センサは、図３に示した磁気抵抗素子を利用した
位置検出センサにおいて、発磁体を１つにしたものと同
等であるので、その構成の詳細説明を省略する。このよ
うな別の磁気抵抗素子を利用した位置検出センサの検出
回路の出力電圧は、図８に示すように、検出方向が右方
向の場合は、上段に示すようになり、また、検出方向が
左方向の場合は、下段に示すようになり、検出ヘッド２
１に波形Ａ3 が対応し、検出ヘッド２２に波形Ｂ3 が対
応する。
【００３１】ここで、上段に示す右方向に検出の場合及
び下段に示す左方向の検出の場合共に、２つの波形の交
点の位置でそれぞれ位置を検出するので、上段の出力電
圧の波形の交点と下段の出力電圧の波形の交点との距離
Ｄ’が位置検出センサの動作範囲になるが、この距離は
図７に示す検出ヘッド２１及び２２の位置検出方向の距
離Ｄに等しくなる。また、発磁体の中心位置Ｃ3 は上段
の出力電圧の波形の交点と下段の出力電圧の波形の交点
との距離Ｄ’の中点に対応する。
び下段に示す左方向の検出の場合共に、２つの波形の交
点の位置でそれぞれ位置を検出するので、上段の出力電
圧の波形の交点と下段の出力電圧の波形の交点との距離
Ｄ’が位置検出センサの動作範囲になるが、この距離は
図７に示す検出ヘッド２１及び２２の位置検出方向の距
離Ｄに等しくなる。また、発磁体の中心位置Ｃ3 は上段
の出力電圧の波形の交点と下段の出力電圧の波形の交点
との距離Ｄ’の中点に対応する。
【００３２】このように発磁体を１つに構成しても、検
出方向により検出位置を変えることにより、検出ヘッド
２１及び２２と発磁体２３とのクリアランスの変動、温
度変化、あるいは駆動電圧の変動等により出力電圧が変
動しても、位置検出点を検出方向により図８に示す位置
に設定するようにすれば、出力電圧の変動によらず高精
度の位置検出を行うことができる。
出方向により検出位置を変えることにより、検出ヘッド
２１及び２２と発磁体２３とのクリアランスの変動、温
度変化、あるいは駆動電圧の変動等により出力電圧が変
動しても、位置検出点を検出方向により図８に示す位置
に設定するようにすれば、出力電圧の変動によらず高精
度の位置検出を行うことができる。
【００３３】このように、図８において、位置検出点で
ある、２つの検出回路の出力電圧の曲線同士の交点の位
置において、２つの出力電圧の差分が０になることを利
用しているが、図８において、右方端または左方端の、
検出ヘッドが発磁体から遠く離隔した状態では、各検出
ヘッドによる出力電圧が０になり、位置検出点と混同す
る恐れがあるので、予め、各検出ヘッドの出力電圧の差
分が０にならないように変位させておくものとする。
ある、２つの検出回路の出力電圧の曲線同士の交点の位
置において、２つの出力電圧の差分が０になることを利
用しているが、図８において、右方端または左方端の、
検出ヘッドが発磁体から遠く離隔した状態では、各検出
ヘッドによる出力電圧が０になり、位置検出点と混同す
る恐れがあるので、予め、各検出ヘッドの出力電圧の差
分が０にならないように変位させておくものとする。
【００３４】上述せる本例によれば、温度変化等によ
り、検出信号出力手段５、６の出力電圧が変動しても、
２つの検出信号の一致する位置で検出するので、安定し
て高精度の位置検出ができる。また、本例によれば、２
つの検出信号のピーク位置を互いにずらして線対称にな
るように設定するので、２つの検出信号の一致する位置
を容易に検出できる。
り、検出信号出力手段５、６の出力電圧が変動しても、
２つの検出信号の一致する位置で検出するので、安定し
て高精度の位置検出ができる。また、本例によれば、２
つの検出信号のピーク位置を互いにずらして線対称にな
るように設定するので、２つの検出信号の一致する位置
を容易に検出できる。
【００３５】また、本例によれば、バイアス磁石による
バイアス磁界と発磁体３、４との合成磁界が磁気抵抗素
子に対して略４５度となったときに、検出信号を得るの
で、温度変化に対して安定した出力が得られる。また、
本例によれば、２つの検出信号が略０になる位置で検出
信号を得るので、温度等の変動によらずに、安定して、
高精度の位置検出ができる。
バイアス磁界と発磁体３、４との合成磁界が磁気抵抗素
子に対して略４５度となったときに、検出信号を得るの
で、温度変化に対して安定した出力が得られる。また、
本例によれば、２つの検出信号が略０になる位置で検出
信号を得るので、温度等の変動によらずに、安定して、
高精度の位置検出ができる。
【００３６】従って、上述した本例によれば、２つの検
出ヘッドと１つまたは２つの発磁体とのクリアランスの
変動、温度変化、あるいは駆動電圧の変動等により出力
電圧が変動しても、位置検出点を２つの検出回路の出力
電圧の曲線同士の交点の位置に設定するようにすれば、
出力電圧の変動によらず高精度の位置検出を行うことが
できる。尚、上述の実施例は本発明の一例であり、本発
明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得
ることは勿論である。
出ヘッドと１つまたは２つの発磁体とのクリアランスの
変動、温度変化、あるいは駆動電圧の変動等により出力
電圧が変動しても、位置検出点を２つの検出回路の出力
電圧の曲線同士の交点の位置に設定するようにすれば、
出力電圧の変動によらず高精度の位置検出を行うことが
できる。尚、上述の実施例は本発明の一例であり、本発
明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得
ることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、温度変化等により、検
出信号出力手段の出力電圧が変動しても、２つの検出信
号の一致する位置で検出するので、安定して高精度の位
置検出ができる。また、２つの検出信号のピーク位置を
互いにずらして線対称になるように設定するので、２つ
の検出信号の一致する位置を容易に検出でき、検出方向
の両方向からの移動に対して、唯一の位置で信号を発生
することができる。また、バイアス磁石によるバイアス
磁界と発磁体３、４との合成磁界が磁気抵抗素子に対し
て略４５度となったときに、検出信号を得るので、温度
変化に対して安定した出力が得られる。また、２つの検
出信号が略０になる位置で検出信号を得るので、温度等
の変動によらずに、安定して、高精度の位置検出ができ
る。従って、上述した本発明によれば、２つの検出ヘッ
ドと発磁体とのクリアランスの変動、温度変化、あるい
は駆動電圧の変動等により出力電圧が変動しても、位置
検出点を２つの検出回路の出力電圧の曲線同士の交点の
位置に設定するようにすれば、出力電圧の変動によらず
高精度の位置検出を行うことができる。
出信号出力手段の出力電圧が変動しても、２つの検出信
号の一致する位置で検出するので、安定して高精度の位
置検出ができる。また、２つの検出信号のピーク位置を
互いにずらして線対称になるように設定するので、２つ
の検出信号の一致する位置を容易に検出でき、検出方向
の両方向からの移動に対して、唯一の位置で信号を発生
することができる。また、バイアス磁石によるバイアス
磁界と発磁体３、４との合成磁界が磁気抵抗素子に対し
て略４５度となったときに、検出信号を得るので、温度
変化に対して安定した出力が得られる。また、２つの検
出信号が略０になる位置で検出信号を得るので、温度等
の変動によらずに、安定して、高精度の位置検出ができ
る。従って、上述した本発明によれば、２つの検出ヘッ
ドと発磁体とのクリアランスの変動、温度変化、あるい
は駆動電圧の変動等により出力電圧が変動しても、位置
検出点を２つの検出回路の出力電圧の曲線同士の交点の
位置に設定するようにすれば、出力電圧の変動によらず
高精度の位置検出を行うことができる。
【図１】本発明の磁気抵抗素子を利用した位置検出セン
サの要部を示す斜視図である。
サの要部を示す斜視図である。
【図２】本発明の磁気抵抗素子を利用した位置検出セン
サの検出回路の出力電圧を示す図である。
サの検出回路の出力電圧を示す図である。
【図３】本発明の磁気抵抗素子を利用した位置検出セン
サのブロック図である。
サのブロック図である。
【図４】本発明の磁気変調型磁気センサを利用した位置
検出センサの要部を示す斜視図である。
検出センサの要部を示す斜視図である。
【図５】本発明の磁気変調型磁気センサを利用した位置
検出センサの検出回路の出力電圧を示す図である。
検出センサの検出回路の出力電圧を示す図である。
【図６】本発明の磁気変調型磁気センサを利用した位置
検出センサのブロック図である。
検出センサのブロック図である。
【図７】本発明の他の磁気抵抗素子を利用した位置検出
センサの要部を示す斜視図である。
センサの要部を示す斜視図である。
【図８】本発明の他の磁気抵抗素子を利用した位置検出
センサの検出回路の出力電圧を示す図である。
センサの検出回路の出力電圧を示す図である。
【図９】従来の磁気抵抗素子を利用した位置検出センサ
の要部を示す斜視図である。
の要部を示す斜視図である。
【図１０】従来の磁気抵抗素子を利用した位置検出セン
サのブロック図である。
サのブロック図である。
【図１１】従来の磁気抵抗素子を利用した位置検出セン
サの検出回路及びリレー回路の出力電圧を示す図であ
る。
サの検出回路及びリレー回路の出力電圧を示す図であ
る。
【図１２】従来の磁気変調型磁気センサを利用した位置
検出センサの要部を示す斜視図である。
検出センサの要部を示す斜視図である。
【図１３】従来の磁気変調型磁気センサを利用した位置
検出センサのブロック図である。
検出センサのブロック図である。
【図１４】従来の磁気変調型磁気センサを利用した位置
検出センサの検出回路の出力電圧を示す図である。
検出センサの検出回路の出力電圧を示す図である。
１、２ 検出ヘッド ３、４ 発磁体 ５、６ 検出回路 ７ 電圧比較回路 １０、１１ 検出ヘッド １２、１３ 発磁体 １６、１７ 検出回路 １８ 電圧比較回路
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つの検出手段と、前記２つの検出手段
に対向して配置した被検出手段と、前記２つの検出手段
と前記被検出手段との相対的位置関係に対応する２つの
検出信号を出力する２つの検出信号出力手段と、前記２
つの検出信号出力手段の２つの検出信号の差分が略０に
なる位置で一致信号を出力する一致信号出力手段とから
なり、前記一致信号を用いて位置検出をする位置検出セ
ンサ。 - 【請求項２】 前記２つの検出手段と前記被検出手段と
の相対的位置関係に対応する２つの検出信号のピーク位
置を互いにずらして線対称になるように設定したことを
特徴とする請求項１記載の位置検出センサ。 - 【請求項３】 前記検出手段は、磁気抵抗の異方性効果
を有する強磁性体からなる磁気抵抗素子と、前記磁気抵
抗素子にバイアス磁界をかけるバイアス磁石とからな
り、前記被検出手段は前記検出手段に対向する方向に着
磁された発磁体からなり、前記磁気抵抗素子に作用する
バイアス磁界と前記発磁体の信号磁界との合成磁界が略
４５度の位置で検出信号を得るようにしたことを特徴と
する請求項１記載の位置検出センサ。 - 【請求項４】 前記検出手段は、それぞれに高周波信号
を印加したコイルが巻回された２つのアームを有するコ
アと、前記コアに対して２つのギャップを設けて両側か
ら包んだヨークとからなり、前記被検出手段は前記位置
検出方向に着磁された発磁体からなり、前記２つの検出
信号が略０になる位置で検出信号を得るようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の位置検出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33178392A JPH06180204A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 位置検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33178392A JPH06180204A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 位置検出センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06180204A true JPH06180204A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18247590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33178392A Pending JPH06180204A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 位置検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06180204A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09152303A (ja) * | 1995-12-01 | 1997-06-10 | Smc Corp | 位置検出装置 |
| JP2008076193A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 位置検出装置、位置検出装置を有する光学系と撮像装置 |
| JP2013100843A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-23 | Honda Motor Co Ltd | 変速機ニュートラル位置判定装置 |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33178392A patent/JPH06180204A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09152303A (ja) * | 1995-12-01 | 1997-06-10 | Smc Corp | 位置検出装置 |
| JP2008076193A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 位置検出装置、位置検出装置を有する光学系と撮像装置 |
| JP2013100843A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-23 | Honda Motor Co Ltd | 変速機ニュートラル位置判定装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6160395A (en) | Non-contact position sensor | |
| EP0376977B1 (en) | Frequency difference digital compass and magnetometer | |
| US4059798A (en) | Method and apparatus for measuring the current flowing in a workpiece | |
| JPS62237301A (ja) | 磁気的変位センサ | |
| JP2001281308A (ja) | 磁気センサ及び位置検出装置 | |
| WO1989002082A1 (en) | Single-winding magnetometer | |
| JP2000055997A (ja) | 磁気センサ装置および電流センサ装置 | |
| JP2002228733A (ja) | 磁気検出装置 | |
| US6788053B2 (en) | Magnetic flux measuring device | |
| JP3047099B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JP4195152B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH06180204A (ja) | 位置検出センサ | |
| JP2000258449A (ja) | 磁気式加速度センサ及び加速度検知装置 | |
| JP4541136B2 (ja) | 磁性体検出センサ及び磁性体検出ラインセンサ | |
| ATE415634T1 (de) | Ferraris-sensor | |
| JP2004239828A (ja) | フラックスゲート磁界センサ | |
| JPH0739922B2 (ja) | 油圧又は空気圧シリンダの位置検出装置 | |
| JP3626341B2 (ja) | 磁性金属センサ及び磁性金属検出システム | |
| JPH11304416A (ja) | 磁気検出装置 | |
| JPH10227807A (ja) | 回転センサ | |
| JP2514338B2 (ja) | 電流検出器 | |
| JP4214574B2 (ja) | センサ回路 | |
| JP2514346B2 (ja) | 電流検出器 | |
| JP3613572B2 (ja) | 磁性金属センサ | |
| JPH0477268B2 (ja) |