JPH0777163B2 - ポテンシヨメ−タ - Google Patents
ポテンシヨメ−タInfo
- Publication number
- JPH0777163B2 JPH0777163B2 JP61072201A JP7220186A JPH0777163B2 JP H0777163 B2 JPH0777163 B2 JP H0777163B2 JP 61072201 A JP61072201 A JP 61072201A JP 7220186 A JP7220186 A JP 7220186A JP H0777163 B2 JPH0777163 B2 JP H0777163B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetoresistive element
- magnetic field
- ferromagnetic magnetoresistive
- output
- permanent magnet
- 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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- Adjustable Resistors (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポテンショメータ、特に非接触ポテンショメ
ータに関する。
ータに関する。
非接触ポテンショメータの磁気回路は、従来、有底円筒
状コアや回転磁性体および永久磁石と共に閉磁路として
構成され、回転磁性体の先端部分に形成した間隙に磁気
抵抗素子であるInSbを配置して、回転磁性体の回転に応
じた出力を発生するようになっており、そして回転磁性
体の先端部分の間隙の大きさを変えることにより、換言
すれば回転磁性体の先端を所定の関数加工することによ
りInSbから所定の関数出力を得ている。
状コアや回転磁性体および永久磁石と共に閉磁路として
構成され、回転磁性体の先端部分に形成した間隙に磁気
抵抗素子であるInSbを配置して、回転磁性体の回転に応
じた出力を発生するようになっており、そして回転磁性
体の先端部分の間隙の大きさを変えることにより、換言
すれば回転磁性体の先端を所定の関数加工することによ
りInSbから所定の関数出力を得ている。
しかしながら、上記、従来技術に示す非接触ポテンショ
メータにおいて、回転磁性体の先端を所定の関数形状に
なるように加工することは非常に困難であり、また間隙
に狭い部分と広い部分があると磁束が狭い部分に集中し
磁束密度の均一性が得られない。このため、磁気抵抗素
子であるInSbの出力の直線性がばらついてしまい、非接
触ポテンショメータの製造歩留りは非常に低いものであ
った。
メータにおいて、回転磁性体の先端を所定の関数形状に
なるように加工することは非常に困難であり、また間隙
に狭い部分と広い部分があると磁束が狭い部分に集中し
磁束密度の均一性が得られない。このため、磁気抵抗素
子であるInSbの出力の直線性がばらついてしまい、非接
触ポテンショメータの製造歩留りは非常に低いものであ
った。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、出力の直
線性が良く、製造歩留りも比較的高い非接触ポテンショ
メータを提供する事を目的としている。
線性が良く、製造歩留りも比較的高い非接触ポテンショ
メータを提供する事を目的としている。
上記の目的を達成する為に、本発明のポテンショメータ
は、強磁性磁気抵抗素子と、該強磁性磁気抵抗素子と所
定の間隔をもって配置する磁界発生手段とを備えてお
り、該磁界発生手段が前記強磁性磁気抵抗素子に印加す
る磁界の強度の絶対値が前記強磁性磁気抵抗素子の飽和
磁界強度以上であり、前記強磁性磁気抵抗素子と前記磁
界発生手段とを、一定の線形に沿って相対的に移動させ
る事を特徴としているものである。
は、強磁性磁気抵抗素子と、該強磁性磁気抵抗素子と所
定の間隔をもって配置する磁界発生手段とを備えてお
り、該磁界発生手段が前記強磁性磁気抵抗素子に印加す
る磁界の強度の絶対値が前記強磁性磁気抵抗素子の飽和
磁界強度以上であり、前記強磁性磁気抵抗素子と前記磁
界発生手段とを、一定の線形に沿って相対的に移動させ
る事を特徴としているものである。
そして、上記の手段によると、強磁性磁気抵抗素子が磁
界を受ける事によりその抵抗値が変化（減少）する事を
利用して、磁界発生手段を一定の線形に沿って相対的に
移動させる事により強磁性磁気抵抗素子の抵抗値が連続
的に変化し、その変化を例えば電圧変化として出力する
ので出力が直線性を示し、又、磁界強度の絶対値が強磁
性磁気抵抗素子の飽和磁界強度以上であると強磁性磁気
抵抗素子の抵抗値変化分は磁界強度の多少のばらつき等
により変動を受けずほぼ一定となる。
界を受ける事によりその抵抗値が変化（減少）する事を
利用して、磁界発生手段を一定の線形に沿って相対的に
移動させる事により強磁性磁気抵抗素子の抵抗値が連続
的に変化し、その変化を例えば電圧変化として出力する
ので出力が直線性を示し、又、磁界強度の絶対値が強磁
性磁気抵抗素子の飽和磁界強度以上であると強磁性磁気
抵抗素子の抵抗値変化分は磁界強度の多少のばらつき等
により変動を受けずほぼ一定となる。
以下、本発明を図に示す実施例を用いて説明する。第１
図に本発明の一実施例を示し、同図（ａ）にその上面
図、同図（ｂ）に図（ａ）中におけるＡ−Ａ線断面図を
示す。図においてその構成は、絶縁基板１上に、開口部
を持つ円形又は多角形（図は前者）の形状で、Ni-Fe、N
i-Co等の薄膜から成る強磁性磁気抵抗素子２を形成し、
その開口部の一方の端部を電源電圧Ｖccに電気接続し、
もう一方の端子を接地（GND）している。又、強磁性磁
気抵抗素子２内（本実施例では強磁性磁気抵抗素子２の
中間点）から出力端子Ｖoutを取出している。そして、
強磁性磁気抵抗素子２と所定の間隔をもって扇形の永久
磁石３が、絶縁基板１の強磁性磁気抵抗素子２側
（（ｂ）図上側）又はその反対側（（ｂ）図下側）に取
り付けられている。（図は前者）。又、永久磁石３は強
磁性磁気抵抗素子２の中心を回転軸の中心として、強磁
性磁気抵抗素子２の周方向に回転するものであり、永久
磁石３が強磁性磁気抵抗素子２に向けて発生する磁界の
強度の絶対値は強磁性磁気抵抗素子２の飽和磁界強度以
上となっている。又、その磁界は強磁性磁気抵抗素子２
の周方向（本発明でいう長手方向）に垂直な方向、すな
わち半径方向にて印加されている。
図に本発明の一実施例を示し、同図（ａ）にその上面
図、同図（ｂ）に図（ａ）中におけるＡ−Ａ線断面図を
示す。図においてその構成は、絶縁基板１上に、開口部
を持つ円形又は多角形（図は前者）の形状で、Ni-Fe、N
i-Co等の薄膜から成る強磁性磁気抵抗素子２を形成し、
その開口部の一方の端部を電源電圧Ｖccに電気接続し、
もう一方の端子を接地（GND）している。又、強磁性磁
気抵抗素子２内（本実施例では強磁性磁気抵抗素子２の
中間点）から出力端子Ｖoutを取出している。そして、
強磁性磁気抵抗素子２と所定の間隔をもって扇形の永久
磁石３が、絶縁基板１の強磁性磁気抵抗素子２側
（（ｂ）図上側）又はその反対側（（ｂ）図下側）に取
り付けられている。（図は前者）。又、永久磁石３は強
磁性磁気抵抗素子２の中心を回転軸の中心として、強磁
性磁気抵抗素子２の周方向に回転するものであり、永久
磁石３が強磁性磁気抵抗素子２に向けて発生する磁界の
強度の絶対値は強磁性磁気抵抗素子２の飽和磁界強度以
上となっている。又、その磁界は強磁性磁気抵抗素子２
の周方向（本発明でいう長手方向）に垂直な方向、すな
わち半径方向にて印加されている。
次に、上記構成のポテンショメータの作用を説明する。
強磁性磁気抵抗素子２は、永久磁石３により電流方向に
対し垂直の方向から磁界を受けるとその抵抗値が減少す
る。そして永久磁石３が強磁性磁気抵抗素子２の周方向
に回転する事により強磁性磁気抵抗素子２内の抵抗値減
少部分も連続的に回転移動する。このため、GND端子と
出力Ｖout端子との間の抵抗値と、出力Ｖout端子と電源
電圧Ｖcc端子との間の抵抗値との比により決まる電源電
圧Ｖccの分圧値としての出力Ｖoutの値は第２図に示す
ような直線性を持ったものとなる。尚、第２図におい
て、回転角度0degとは、第１図における永久磁石３の直
線の辺3aが図中のＡ−Ａ線に垂直であり、又、図中左側
に永久磁石３が配置する時である。又、第２図はその位
置から第１図において右回転する特性を示しているが、
回転方向はどちらでもよい。そして、強磁性磁気抵抗素
子２は第６図のグラフにその特性（図中実線）を示す如
く飽和磁界（図中一点鎖線）以上の磁界強度（絶対値）
を受けると、その抵抗値の減少が一定となる（抵抗値が
ほぼ一定となる）為、出力Ｖoutの値が、永久磁石３の
取り付け誤差及び着磁強度の多少の変動に依存する事が
なくなる。尚、第６図において、InSbの特性を点線で同
時に示すが、InSbは磁界強度が大きくなる程、抵抗値が
大きくなる事がわかる。
強磁性磁気抵抗素子２は、永久磁石３により電流方向に
対し垂直の方向から磁界を受けるとその抵抗値が減少す
る。そして永久磁石３が強磁性磁気抵抗素子２の周方向
に回転する事により強磁性磁気抵抗素子２内の抵抗値減
少部分も連続的に回転移動する。このため、GND端子と
出力Ｖout端子との間の抵抗値と、出力Ｖout端子と電源
電圧Ｖcc端子との間の抵抗値との比により決まる電源電
圧Ｖccの分圧値としての出力Ｖoutの値は第２図に示す
ような直線性を持ったものとなる。尚、第２図におい
て、回転角度0degとは、第１図における永久磁石３の直
線の辺3aが図中のＡ−Ａ線に垂直であり、又、図中左側
に永久磁石３が配置する時である。又、第２図はその位
置から第１図において右回転する特性を示しているが、
回転方向はどちらでもよい。そして、強磁性磁気抵抗素
子２は第６図のグラフにその特性（図中実線）を示す如
く飽和磁界（図中一点鎖線）以上の磁界強度（絶対値）
を受けると、その抵抗値の減少が一定となる（抵抗値が
ほぼ一定となる）為、出力Ｖoutの値が、永久磁石３の
取り付け誤差及び着磁強度の多少の変動に依存する事が
なくなる。尚、第６図において、InSbの特性を点線で同
時に示すが、InSbは磁界強度が大きくなる程、抵抗値が
大きくなる事がわかる。
したがって本実施例によると、磁石の厳密な選定及び取
り付けの厳しい管理を行う事なく、出力の直線性が良
い、製造歩留りの比較的高い非接触ポテンショメータを
提供できる。
り付けの厳しい管理を行う事なく、出力の直線性が良
い、製造歩留りの比較的高い非接触ポテンショメータを
提供できる。
尚、本発明は上記実施例に限定されず、その主旨を逸脱
しない限り例えば以下に示す如く種々変形可能である。
しない限り例えば以下に示す如く種々変形可能である。
（１）上記実施例では強磁性磁気抵抗素子２の形状が円
形又は多角形であったが、第３図に示す他の実施例の如
く短冊形状の強磁性磁気抵抗素子４としてもよい。した
がって、永久磁石５の形状も長方形としてリニア型非接
触ポテンショメータとする事が出来る。尚、本実施例の
場合、永久磁石５は強磁性磁気抵抗素子４の長手方向を
平行移動して強磁性磁気抵抗素子４の抵抗値を変化させ
る。そして、それに応じてその出力Ｖoutは第４図に示
す如く直線性のものとなる。
形又は多角形であったが、第３図に示す他の実施例の如
く短冊形状の強磁性磁気抵抗素子４としてもよい。した
がって、永久磁石５の形状も長方形としてリニア型非接
触ポテンショメータとする事が出来る。尚、本実施例の
場合、永久磁石５は強磁性磁気抵抗素子４の長手方向を
平行移動して強磁性磁気抵抗素子４の抵抗値を変化させ
る。そして、それに応じてその出力Ｖoutは第４図に示
す如く直線性のものとなる。
（２）強磁性磁気抵抗素子２、４から出力を取り出す端
子Ｖoutの位置は強磁性磁気抵抗素子２、４内であれば
どこでもよい。尚、第１図に示す実施例において、端子
Ｖoutの位置を強磁性磁気抵抗素子２の中間点とし、永
久磁石３の形状を半円の扇形、すなわち、永久磁石３か
ら発生した磁界が強磁性磁気抵抗素子２の半分に印加さ
れるようにしてあるのは、永久磁石３の回転に対して敏
感に出力Ｖoutが変化する様にしてあるのであり、例え
ば永久磁石３が４分の１円の扇形であるとすると、回転
角度0degから回転が始まり角度が90deg動く間は出力Ｖ
outの値に変化が生じないので、それを避ける為であ
る。従って、この様な事を考えた場合、出力端子Ｖout
の数、強磁性磁気抵抗素子２内での位置に応じて永久磁
石３の形状を変化させるのが望ましいであろう。
子Ｖoutの位置は強磁性磁気抵抗素子２、４内であれば
どこでもよい。尚、第１図に示す実施例において、端子
Ｖoutの位置を強磁性磁気抵抗素子２の中間点とし、永
久磁石３の形状を半円の扇形、すなわち、永久磁石３か
ら発生した磁界が強磁性磁気抵抗素子２の半分に印加さ
れるようにしてあるのは、永久磁石３の回転に対して敏
感に出力Ｖoutが変化する様にしてあるのであり、例え
ば永久磁石３が４分の１円の扇形であるとすると、回転
角度0degから回転が始まり角度が90deg動く間は出力Ｖ
outの値に変化が生じないので、それを避ける為であ
る。従って、この様な事を考えた場合、出力端子Ｖout
の数、強磁性磁気抵抗素子２内での位置に応じて永久磁
石３の形状を変化させるのが望ましいであろう。
（３）上記実施例では、磁界発生手段として永久磁石3,
5を用いているが、磁界を発生する他の手段、例えば電
磁石等であってもよい。
5を用いているが、磁界を発生する他の手段、例えば電
磁石等であってもよい。
（４）例えば第１図における実施例について、第５図の
その応用としての実施例に示す如く、絶縁基板１上の所
定の位置に別の強磁性磁気抵抗素子20を形成し、例えば
それと直列に抵抗21を電気接続してその両者の間の点か
ら出力Ｖout′を取りだしてもよい。本実施例による
と、永久磁石３が回転角度0degから回転が始まり角度が
90deg近辺になると出力Ｖout′の信号に変化が生じ、容
易に永久磁石３の位置を検出する事が出来る。尚、言う
までもないが、本発明は強磁性磁気抵抗素子20だけでも
よく、強磁性磁気抵抗素子２がない構成としてもよい。
その応用としての実施例に示す如く、絶縁基板１上の所
定の位置に別の強磁性磁気抵抗素子20を形成し、例えば
それと直列に抵抗21を電気接続してその両者の間の点か
ら出力Ｖout′を取りだしてもよい。本実施例による
と、永久磁石３が回転角度0degから回転が始まり角度が
90deg近辺になると出力Ｖout′の信号に変化が生じ、容
易に永久磁石３の位置を検出する事が出来る。尚、言う
までもないが、本発明は強磁性磁気抵抗素子20だけでも
よく、強磁性磁気抵抗素子２がない構成としてもよい。
以上述べた如く、本発明によると、強磁性磁気抵抗素子
が磁界を受けるとその抵抗値が変化（減少）する事を利
用してその出力が直線性を有するポテンショメータを実
現し、又、磁気抵抗素子が飽和磁界以上の磁界強度を受
けると、その抵抗値の変化が磁界強度の多少のばらつ
き、機差等によらずほぼ一定となる事から、磁界発生手
段の設計及び取り付けを容易にし、製造歩留りの比較的
高い非接触ポテンショメータを提供できるという効果が
ある。
が磁界を受けるとその抵抗値が変化（減少）する事を利
用してその出力が直線性を有するポテンショメータを実
現し、又、磁気抵抗素子が飽和磁界以上の磁界強度を受
けると、その抵抗値の変化が磁界強度の多少のばらつ
き、機差等によらずほぼ一定となる事から、磁界発生手
段の設計及び取り付けを容易にし、製造歩留りの比較的
高い非接触ポテンショメータを提供できるという効果が
ある。
第１図は本発明のポテンショメータの一実施例であり、
同図（ａ）にその上面図、同図（ｂ）にそのＡ−Ａ線断
面図を示す。第２図は第１図における実施例の出力特性
を示すグラフ、第３図は本発明のポテンショメータの他
の実施例の構成図、第４図は第３図における実施例の出
力特性を示すグラフ、第５図は第１図における実施例の
応用としての実施例の上面図、第６図は強磁性磁気抵抗
素子の特性を示すグラフである。 １……絶縁基板,2,4,20……強磁性磁気抵抗素子,3,5…
…永久磁石。
同図（ａ）にその上面図、同図（ｂ）にそのＡ−Ａ線断
面図を示す。第２図は第１図における実施例の出力特性
を示すグラフ、第３図は本発明のポテンショメータの他
の実施例の構成図、第４図は第３図における実施例の出
力特性を示すグラフ、第５図は第１図における実施例の
応用としての実施例の上面図、第６図は強磁性磁気抵抗
素子の特性を示すグラフである。 １……絶縁基板,2,4,20……強磁性磁気抵抗素子,3,5…
…永久磁石。
Claims (3)
- 【請求項１】強磁性磁気抵抗素子と、該強磁性磁気抵抗
素子と所定の間隔をもって配置する磁界発生手段とを備
えており、該磁界発生手段が前記強磁性磁気抵抗素子に
印加する磁界の強度の絶対値が前記強磁性磁気抵抗素子
の飽和磁界強度以上であり、前記強磁性磁気抵抗素子と
前記磁界発生手段とを、一定の線形に沿って相対的に移
動させる事を特徴とするポテンショメータ。 - 【請求項２】上記磁界発生手段から発生する磁界が、上
記強磁性磁気抵抗素子の長手方向に垂直な方向に印加さ
れる特許請求の範囲第１項記載のポテンショメータ。 - 【請求項３】上記磁界発生手段の移動方向が、上記強磁
性磁気抵抗素子の長手方向である特許請求の範囲第１項
又は第２項に記載のポテンショメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61072201A JPH0777163B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | ポテンシヨメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61072201A JPH0777163B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | ポテンシヨメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62229888A JPS62229888A (ja) | 1987-10-08 |
| JPH0777163B2 true JPH0777163B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=13482381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61072201A Expired - Lifetime JPH0777163B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | ポテンシヨメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777163B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6032997B2 (ja) * | 1977-07-06 | 1985-07-31 | 電気音響株式会社 | 多相ポテンシヨメ−タ |
| JPS5721882A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-04 | Fujitsu Ltd | Magnetic reluctance element |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61072201A patent/JPH0777163B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62229888A (ja) | 1987-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |