JPH0735574A - 磁気式エンコーダ - Google Patents
磁気式エンコーダInfo
- Publication number
- JPH0735574A JPH0735574A JP5177110A JP17711093A JPH0735574A JP H0735574 A JPH0735574 A JP H0735574A JP 5177110 A JP5177110 A JP 5177110A JP 17711093 A JP17711093 A JP 17711093A JP H0735574 A JPH0735574 A JP H0735574A
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- JP
- Japan
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- signal
- circuit
- phase
- magnetoresistive effect
- effect element
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電池で駆動している場合に、電池の消費電流を
大幅に低減し電池の寿命を向上させる。 【構成】Ａ・Ｂ相の磁気抵抗効果素子２の電源には外部
電源と電池９の２系統を切り換えて供給するダイオード
を用いた電源回路とし、Ｚ相の磁気抵抗効果素子の電源
は外部電源のみを供給する電源回路とすることで、停電
時の電池駆動の場合にはＡ・Ｂ相のみの磁気抵抗効果素
子２のみを駆動させる構成とする。
大幅に低減し電池の寿命を向上させる。 【構成】Ａ・Ｂ相の磁気抵抗効果素子２の電源には外部
電源と電池９の２系統を切り換えて供給するダイオード
を用いた電源回路とし、Ｚ相の磁気抵抗効果素子の電源
は外部電源のみを供給する電源回路とすることで、停電
時の電池駆動の場合にはＡ・Ｂ相のみの磁気抵抗効果素
子２のみを駆動させる構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンコーダに関するもの
であり、特に磁気式インクリメンタル形エンコーダを用
いて回転軸の回転方向、回転回数および回転位置をアブ
ソリュート形式で算出し得るエンコーダに関する。
であり、特に磁気式インクリメンタル形エンコーダを用
いて回転軸の回転方向、回転回数および回転位置をアブ
ソリュート形式で算出し得るエンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サーボモータなどの回転速度や回
転角を検出する磁気式ロータリエンコーダは、図３のよ
うに、外周面に必要とする分解能のピッチλでＮ，Ｓ極
を着磁した磁気ドラム１と、この着磁ドラムの外周面に
隙間ｌで近接して配置されその外部漏洩磁束を検出する
磁気抵抗効果素子２および３を備え、Ａ・Ｂ相磁気抵抗
効果素子２は電気的に９０度の位相差を有する２つの信
号を出力し、Ｚ相磁気抵抗効果素子３はドラム１回転に
１パルスの信号を出力するように、図４のような抵抗線
Ｒ１〜Ｒ１２から構成されている。
転角を検出する磁気式ロータリエンコーダは、図３のよ
うに、外周面に必要とする分解能のピッチλでＮ，Ｓ極
を着磁した磁気ドラム１と、この着磁ドラムの外周面に
隙間ｌで近接して配置されその外部漏洩磁束を検出する
磁気抵抗効果素子２および３を備え、Ａ・Ｂ相磁気抵抗
効果素子２は電気的に９０度の位相差を有する２つの信
号を出力し、Ｚ相磁気抵抗効果素子３はドラム１回転に
１パルスの信号を出力するように、図４のような抵抗線
Ｒ１〜Ｒ１２から構成されている。
【０００３】次に、図２に示すブロック図について従来
例を具体的に説明する。Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子２と
Ｚ相磁気抵抗効果素子３は、ともにその電源として外部
電源と電池の２系統を切り換えて供給するダイオード８
を用いた電源回路を有し、外部電源が切れた停電時には
電池９より電源が供給される。そして、磁気ドラム１の
外部漏洩磁束の変化にともなう磁気抵抗効果素子２およ
び３の素子抵抗変化を、磁気ドラム１の回転に対応した
信号として出力する。この信号はそれぞれ波形整形回路
４ａ，４ｂで矩形波に整形され、Ａ相Ｂ相は逓倍信号出
力回路５に入力されて方向判別された回転移動量パルス
列に変換され、Ｚ相は多回転信号出力回路１１に入力さ
れて方向判別された回転数パルス列に変換される。そし
て、この方向判別された回転移動量パルス列をアップダ
ウンカウンタ７ａに入力することで１回転内の回転位置
がアブソリュート形式で算出される。また、方向判別さ
れた回転数パルス列は、もう１つのアップダウンカウン
タ７ｂに入力され回転体の回転数がアブソリュート形式
で算出される。このように、１回転内の回転位置と回転
体の回転数を別々のアップダウンカウンタ７ａ，７ｂで
カウントし、停電時の電池９で駆動する場合にもＡ・Ｂ
相磁気抵抗効果素子２とＺ相磁気抵抗効果素子３には、
電池９より電源が供給されることになる。
例を具体的に説明する。Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子２と
Ｚ相磁気抵抗効果素子３は、ともにその電源として外部
電源と電池の２系統を切り換えて供給するダイオード８
を用いた電源回路を有し、外部電源が切れた停電時には
電池９より電源が供給される。そして、磁気ドラム１の
外部漏洩磁束の変化にともなう磁気抵抗効果素子２およ
び３の素子抵抗変化を、磁気ドラム１の回転に対応した
信号として出力する。この信号はそれぞれ波形整形回路
４ａ，４ｂで矩形波に整形され、Ａ相Ｂ相は逓倍信号出
力回路５に入力されて方向判別された回転移動量パルス
列に変換され、Ｚ相は多回転信号出力回路１１に入力さ
れて方向判別された回転数パルス列に変換される。そし
て、この方向判別された回転移動量パルス列をアップダ
ウンカウンタ７ａに入力することで１回転内の回転位置
がアブソリュート形式で算出される。また、方向判別さ
れた回転数パルス列は、もう１つのアップダウンカウン
タ７ｂに入力され回転体の回転数がアブソリュート形式
で算出される。このように、１回転内の回転位置と回転
体の回転数を別々のアップダウンカウンタ７ａ，７ｂで
カウントし、停電時の電池９で駆動する場合にもＡ・Ｂ
相磁気抵抗効果素子２とＺ相磁気抵抗効果素子３には、
電池９より電源が供給されることになる。
【０００４】そして、アップダウンカウンタのクリア
は、１回転内の回転位置を算出するアップダウンカウン
タ７ａは波形整形回路４ｂのＺ相出力でクリアされ、回
転体の回転数を算出するアップダウンカウンタ７ｂは外
部リセット入力よりリセット信号を発生するリセット信
号発生回路１０の出力でクリアされる。
は、１回転内の回転位置を算出するアップダウンカウン
タ７ａは波形整形回路４ｂのＺ相出力でクリアされ、回
転体の回転数を算出するアップダウンカウンタ７ｂは外
部リセット入力よりリセット信号を発生するリセット信
号発生回路１０の出力でクリアされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
停電時の電池９で駆動する場合にＡ・Ｂ相磁気抵抗効果
素子２とＺ相磁気抵抗効果素子３の両方に電源を供給し
なければならないので、電池９の消費電流が増え電池寿
命が短かくなる。特に、Ｚ相磁気抵抗効果素子３は１回
転に１パルスしか出力しないため素子自体の大きさに制
限があって高抵抗化が困難であり、結果としてＡ・Ｂ相
磁気抵抗効果素子２の数十倍の消費電流となってしま
う。したがって、この構成では電池９の消費電流を低減
できないという問題がある。
停電時の電池９で駆動する場合にＡ・Ｂ相磁気抵抗効果
素子２とＺ相磁気抵抗効果素子３の両方に電源を供給し
なければならないので、電池９の消費電流が増え電池寿
命が短かくなる。特に、Ｚ相磁気抵抗効果素子３は１回
転に１パルスしか出力しないため素子自体の大きさに制
限があって高抵抗化が困難であり、結果としてＡ・Ｂ相
磁気抵抗効果素子２の数十倍の消費電流となってしま
う。したがって、この構成では電池９の消費電流を低減
できないという問題がある。
【０００６】本発明は、上記問題を解決するもので、停
電時の電池９の消費電流を大幅に低減することができる
磁気式エンコーダを提供することを目的とする。
電時の電池９の消費電流を大幅に低減することができる
磁気式エンコーダを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に本発明の磁気式エンコーダは、着磁ドラムと、前記着
磁ドラムのインクリメンタル信号トラックの外部漏洩磁
束を検出してインクリメンタル信号を出力するＡ・Ｂ相
磁気抵抗効果素子と、前記着磁ドラムの基準信号トラッ
クの外部漏洩磁束を検出してドラム１回転に１パルスの
信号を出力するＺ相磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗
素子から得られる出力信号の波形を整形する波形整形回
路と、前記波形整形回路からのＡ・Ｂ相信号より方向判
別された逓倍信号を出力する逓倍信号出力回路と、前記
逓倍信号出力回路からの出力をカウントし回転体の絶対
位置を検出するアップダウンカウンタと、外部リセット
入力よりリセット信号を発生させるリセット信号発生回
路とを備え、さらに前記Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子の電
源を外部電源と電池の２系統を切り換えて供給するダイ
オードを用いた電源回路と、前記Ｚ相磁気抵抗効果素子
の電源を外部電源のみを供給する電源回路と、前記波形
整形回路からのＺ相信号と前記リセット信号発生回路か
らのリセット信号とにより前記アップダウンカウンタの
クリア信号を発生させるカウンタクリア信号発生回路と
を付加した構成としたものである。
に本発明の磁気式エンコーダは、着磁ドラムと、前記着
磁ドラムのインクリメンタル信号トラックの外部漏洩磁
束を検出してインクリメンタル信号を出力するＡ・Ｂ相
磁気抵抗効果素子と、前記着磁ドラムの基準信号トラッ
クの外部漏洩磁束を検出してドラム１回転に１パルスの
信号を出力するＺ相磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗
素子から得られる出力信号の波形を整形する波形整形回
路と、前記波形整形回路からのＡ・Ｂ相信号より方向判
別された逓倍信号を出力する逓倍信号出力回路と、前記
逓倍信号出力回路からの出力をカウントし回転体の絶対
位置を検出するアップダウンカウンタと、外部リセット
入力よりリセット信号を発生させるリセット信号発生回
路とを備え、さらに前記Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子の電
源を外部電源と電池の２系統を切り換えて供給するダイ
オードを用いた電源回路と、前記Ｚ相磁気抵抗効果素子
の電源を外部電源のみを供給する電源回路と、前記波形
整形回路からのＺ相信号と前記リセット信号発生回路か
らのリセット信号とにより前記アップダウンカウンタの
クリア信号を発生させるカウンタクリア信号発生回路と
を付加した構成としたものである。
【０００８】
【作用】本発明は上記した構成において、Ａ・Ｂ相磁気
抵抗効果素子の電源を外部電源と電池の２系統を切り換
えて供給するダイオードを用いた電源回路にし、またＺ
相磁気抵抗効果素子の電源を外部電源のみから供給する
電源回路にすることで、停電時の電池駆動の場合には、
Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子のみへ電源が供給される構成
にできるため、電池の消費電流を大幅に低減し電池の寿
命を向上させることができる。
抵抗効果素子の電源を外部電源と電池の２系統を切り換
えて供給するダイオードを用いた電源回路にし、またＺ
相磁気抵抗効果素子の電源を外部電源のみから供給する
電源回路にすることで、停電時の電池駆動の場合には、
Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子のみへ電源が供給される構成
にできるため、電池の消費電流を大幅に低減し電池の寿
命を向上させることができる。
【０００９】このとき、アップダウンカウンタのクリア
動作は、Ｚ相信号とリセット信号発生回路からのリセッ
ト信号とによりアップダウンカウンタのクリア信号を発
生させるカウンタクリア信号発生回路を設けることによ
り、外部リセットがリセット信号発生回路に入力された
後のＺ相１パルスのみで行われる。
動作は、Ｚ相信号とリセット信号発生回路からのリセッ
ト信号とによりアップダウンカウンタのクリア信号を発
生させるカウンタクリア信号発生回路を設けることによ
り、外部リセットがリセット信号発生回路に入力された
後のＺ相１パルスのみで行われる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、従来例で説明したものと同一
構成部品には同一番号を用いその説明を省略する。
しながら説明する。なお、従来例で説明したものと同一
構成部品には同一番号を用いその説明を省略する。
【００１１】図１において、従来例と異なる点は、Ａ・
Ｂ相磁気抵抗効果素子２の電源は外部電源と電池の２系
統を切り換えて供給するダイオードを用いた電源回路に
し、Ｚ相磁気抵抗効果素子３の電源は外部電源のみを供
給する電源回路にすることで、停電時の電池駆動の場合
には、Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子２のみへ電源が供給さ
れる構成となっている点と、Ｚ相信号とリセット信号発
生回路からのリセット信号とによりアップダウンカウン
タ７ａのクリア信号を発生させるカウンタクリア信号発
生回路６を設けた点である。なお、磁気式エンコーダの
信号処理回路をＣＭＯＳデバイスで形成すれば、消費電
力の点できわめて有利である。
Ｂ相磁気抵抗効果素子２の電源は外部電源と電池の２系
統を切り換えて供給するダイオードを用いた電源回路に
し、Ｚ相磁気抵抗効果素子３の電源は外部電源のみを供
給する電源回路にすることで、停電時の電池駆動の場合
には、Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子２のみへ電源が供給さ
れる構成となっている点と、Ｚ相信号とリセット信号発
生回路からのリセット信号とによりアップダウンカウン
タ７ａのクリア信号を発生させるカウンタクリア信号発
生回路６を設けた点である。なお、磁気式エンコーダの
信号処理回路をＣＭＯＳデバイスで形成すれば、消費電
力の点できわめて有利である。
【００１２】上記構成においてその動作を説明する。外
部電源が供給されている場合にはＡ・Ｂ相磁気抵抗効果
素子２とＺ相磁気抵抗効果素子３には、共に外部電源が
供給される。この場合には、磁気抵抗効果素子２および
３から得られる出力信号の波形をそれぞれ整形する波形
整形回路４ａ，４ｂによりそれぞれの矩形波が出力さ
れ、Ａ相Ｂ相信号は方向判別された逓倍信号を出力する
逓倍信号出力回路５に、Ｚ相信号はカウンタクリア信号
発生回路６に入力される。そして、逓倍信号出力回路５
の出力がアップダウンカウンタ７に入力されることで、
回転体の回転位置（１回転内＋回転数）がアブソリュー
ト形式で算出される。また、カウンタクリア信号発生回
路６からの出力はアップダウンカウンタ７のクリア信号
として入力され、外部リセットがリセット信号発生回路
１０に入力された後のＺ相１パルスのみがアップダウン
カウンタ７に入力される。その後、Ｚ相信号が発生して
もアップダウンカウンタ７のクリア信号としては出力さ
れない。
部電源が供給されている場合にはＡ・Ｂ相磁気抵抗効果
素子２とＺ相磁気抵抗効果素子３には、共に外部電源が
供給される。この場合には、磁気抵抗効果素子２および
３から得られる出力信号の波形をそれぞれ整形する波形
整形回路４ａ，４ｂによりそれぞれの矩形波が出力さ
れ、Ａ相Ｂ相信号は方向判別された逓倍信号を出力する
逓倍信号出力回路５に、Ｚ相信号はカウンタクリア信号
発生回路６に入力される。そして、逓倍信号出力回路５
の出力がアップダウンカウンタ７に入力されることで、
回転体の回転位置（１回転内＋回転数）がアブソリュー
ト形式で算出される。また、カウンタクリア信号発生回
路６からの出力はアップダウンカウンタ７のクリア信号
として入力され、外部リセットがリセット信号発生回路
１０に入力された後のＺ相１パルスのみがアップダウン
カウンタ７に入力される。その後、Ｚ相信号が発生して
もアップダウンカウンタ７のクリア信号としては出力さ
れない。
【００１３】次に、外部電源が供給されずに電池９より
電源が供給される場合には、Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子
２だけに電源が供給され、Ｚ相磁気抵抗効果素子３には
電源は供給されない。したがって、Ｚ相磁気抵抗効果素
子３からは信号は出力されず、Ａ相Ｂ相信号のみが出力
されることになる。このＡ相Ｂ相信号出力は常に波形整
形回路４ａで矩形波に整形され、逓倍信号出力回路５に
入力されて方向判別された回転移動量パルス列に変換さ
れ、方向判別された回転移動量パルス列はアップダウン
カウンタ７に入力されることで回転位置（１回転内＋回
転数）がアブソリュート形式で算出されることになる。
これにより、電池の消費電流を大幅に低減することが可
能となる。
電源が供給される場合には、Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子
２だけに電源が供給され、Ｚ相磁気抵抗効果素子３には
電源は供給されない。したがって、Ｚ相磁気抵抗効果素
子３からは信号は出力されず、Ａ相Ｂ相信号のみが出力
されることになる。このＡ相Ｂ相信号出力は常に波形整
形回路４ａで矩形波に整形され、逓倍信号出力回路５に
入力されて方向判別された回転移動量パルス列に変換さ
れ、方向判別された回転移動量パルス列はアップダウン
カウンタ７に入力されることで回転位置（１回転内＋回
転数）がアブソリュート形式で算出されることになる。
これにより、電池の消費電流を大幅に低減することが可
能となる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、エンコ
ーダが外部電源が切れて電池駆動に切り変わったとき、
電池の消費電流を大幅に低減でき、電池の寿命を向上さ
せることが可能となった。
ーダが外部電源が切れて電池駆動に切り変わったとき、
電池の消費電流を大幅に低減でき、電池の寿命を向上さ
せることが可能となった。
【図１】本発明の一実施例における磁気式エンコーダの
ブロック図
ブロック図
【図２】従来の磁気式エンコーダのブロック図
【図３】着磁ドラムとその外部漏洩磁束を検出する磁気
抵抗効果素子の位置関係を示す側面図
抵抗効果素子の位置関係を示す側面図
【図４】磁気抵抗効果素子の電気回路図
１ 着磁ドラム ２ Ａ・Ｂ相磁気抵抗効果素子 ３ Ｚ相磁気抵抗効果素子 ４ａ，４ｂ 波形整形回路 ５ 逓倍信号出力回路 ６ カウンタクリア信号発生回路 ７ａ アップダウンカウンタ ８ ダイオード ９ 電池 １０ リセット信号発生回路
Claims (2)
- 【請求項１】 回転体により回転され、外周面に円周方
向に沿って等間隔でＮ，Ｓ極が着磁されたインクリメン
タル信号トラックと基準信号トラックから形成される着
磁ドラムと、前記着磁ドラムのインクリメンタル信号ト
ラックの外部漏洩磁束を検出してインクリメンタル信号
を出力するＡ・Ｂ相磁気抵抗効果素子と、前記着磁ドラ
ムの基準信号トラックの外部漏洩磁束を検出してドラム
１回転に１パルスの信号を出力するＺ相磁気抵抗効果素
子と、前記磁気抵抗効果素子から得られる出力信号の波
形を整形する波形整形回路と、前記波形整形回路からの
Ａ・Ｂ相信号より方向判別された逓倍信号を出力する逓
倍信号出力回路と、前記逓倍信号出力回路からの出力を
カウントし回転体の絶対位置を検出するアップダウンカ
ウンタと、外部リセット入力よりリセット信号を発生さ
せるリセット信号発生回路とを備え、さらに、前記Ａ・
Ｂ相磁気抵抗効果素子の電源を外部電源と電池の２系統
を切り換えて供給するダイオードを用いた電源回路と、
前記Ｚ相磁気抵抗効果素子の電源を外部電源のみから供
給する電源回路と、前記波形整形回路からのＺ相信号と
前記リセット信号発生回路からのリセット信号とにより
前記アップダウンカウンタのクリア信号を発生させるカ
ウンタクリア信号発生回路とを備えたことを特徴とする
磁気式エンコーダ。 - 【請求項２】 請求項１記載の磁気式エンコーダの信号
処理回路が、ＣＭＯＳデバイスで形成されている磁気式
エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177110A JPH0735574A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 磁気式エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177110A JPH0735574A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 磁気式エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735574A true JPH0735574A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16025336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177110A Pending JPH0735574A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 磁気式エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735574A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105366A1 (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Ntn Corporation | 回転角度検出装置および回転検出装置付き軸受 |
| WO2020090844A1 (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 東芝機械株式会社 | 工具形状測定装置および工具形状測定方法 |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP5177110A patent/JPH0735574A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105366A1 (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Ntn Corporation | 回転角度検出装置および回転検出装置付き軸受 |
| US7928725B2 (en) | 2006-03-14 | 2011-04-19 | Ntn Corporation | Rotational angle detector and rotational angle detector incorporated bearing assembly |
| WO2020090844A1 (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 東芝機械株式会社 | 工具形状測定装置および工具形状測定方法 |
| CN112969900A (zh) * | 2018-10-30 | 2021-06-15 | 芝浦机械株式会社 | 工具形状测定装置及工具形状测定方法 |
| JPWO2020090844A1 (ja) * | 2018-10-30 | 2021-09-16 | 芝浦機械株式会社 | 工具形状測定装置および工具形状測定方法 |
| CN112969900B (zh) * | 2018-10-30 | 2023-01-06 | 芝浦机械株式会社 | 工具形状测定装置及工具形状测定方法 |
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