JPH08271205A - 位置センサ及び位置検出装置 - Google Patents
位置センサ及び位置検出装置Info
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- JPH08271205A JPH08271205A JP7075362A JP7536295A JPH08271205A JP H08271205 A JPH08271205 A JP H08271205A JP 7075362 A JP7075362 A JP 7075362A JP 7536295 A JP7536295 A JP 7536295A JP H08271205 A JPH08271205 A JP H08271205A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で低価格な位置センサを提供することを
目的とする。 【構成】 隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁極
Ｎ、Ｓが等間隔に複数配設され、該磁極Ｎ、Ｓの配設方
向が互いに平行で該磁極Ｎ、Ｓの磁極間隔λ1／２、λ2
／２が互いに異なる第１、第２の磁性部材１、２と、上
記磁極Ｎ、Ｓの配設方向をスライド方向Ｘとして上記第
１、第２の磁性部材１、２と相対移動可能に該第１、第
２の磁性部材１、２に各々対向配設され、該スライド方
向Ｘに対し上記第１、第２の磁性部材１、２の磁極間隔
λ1／２、λ2／２を等分割する間隔毎に設けられた複数
のＭＲ素子４、５、６、７で該第１、第２の磁性部材
１、２の各磁極Ｎ、Ｓ間に生じる磁束の変化量を検出す
る第１、第２の検出器１１、１２が一体に設けられる磁
気ヘッド３とを備える。
目的とする。 【構成】 隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁極
Ｎ、Ｓが等間隔に複数配設され、該磁極Ｎ、Ｓの配設方
向が互いに平行で該磁極Ｎ、Ｓの磁極間隔λ1／２、λ2
／２が互いに異なる第１、第２の磁性部材１、２と、上
記磁極Ｎ、Ｓの配設方向をスライド方向Ｘとして上記第
１、第２の磁性部材１、２と相対移動可能に該第１、第
２の磁性部材１、２に各々対向配設され、該スライド方
向Ｘに対し上記第１、第２の磁性部材１、２の磁極間隔
λ1／２、λ2／２を等分割する間隔毎に設けられた複数
のＭＲ素子４、５、６、７で該第１、第２の磁性部材
１、２の各磁極Ｎ、Ｓ間に生じる磁束の変化量を検出す
る第１、第２の検出器１１、１２が一体に設けられる磁
気ヘッド３とを備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位置センサ及び位置検出
装置に関し、特に磁束の変化量を検出する位置センサ及
びこの位置センサを用いて位置を検出する位置検出装置
に関する。
装置に関し、特に磁束の変化量を検出する位置センサ及
びこの位置センサを用いて位置を検出する位置検出装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、工作機械のスライダ部のスライ
ド位置や移動体の移動位置等の対象物の位置を検出する
位置センサ３０として、図４に示すように互いにスライ
ド方向Ｘに相対移動するように対向配設され、互いに該
スライド方向Ｘに平行に配設されＮ極とＳ極が交互に等
間隔に複数個形成された第１、第２の磁性部材３１、３
２と、該第１、第２の磁性部材３１、３２の該スライド
方向Ｘの磁束変化を検出する磁気ヘッド３５とを備えた
ものが知られている。
ド位置や移動体の移動位置等の対象物の位置を検出する
位置センサ３０として、図４に示すように互いにスライ
ド方向Ｘに相対移動するように対向配設され、互いに該
スライド方向Ｘに平行に配設されＮ極とＳ極が交互に等
間隔に複数個形成された第１、第２の磁性部材３１、３
２と、該第１、第２の磁性部材３１、３２の該スライド
方向Ｘの磁束変化を検出する磁気ヘッド３５とを備えた
ものが知られている。
【０００３】上記第１、第２の磁性部材３１、３２は、
隣接するＮ極間及びＳ極間の間隔がλ1、λ2で、隣接す
るＮ極とＳ極の磁極間がλ1／２、λ2／２で着磁されて
形成される。
隣接するＮ極間及びＳ極間の間隔がλ1、λ2で、隣接す
るＮ極とＳ極の磁極間がλ1／２、λ2／２で着磁されて
形成される。
【０００４】上記磁気ヘッド３５は、第１、第２の磁性
部材３１、３２に対向配置されフェライト等の磁性体で
形成される第１、第２の磁気コア３３、３４が配設され
る。該第１、第２の磁気コア３３、３４は、略リング形
状で第１、第２の磁性部材３１、３２のスライド方向Ｘ
に対する磁束に鎖交する第１、第２のギャップＧ１、Ｇ
２が形成される。この第１、第２の磁気コア３３、３４
には、巻回部Ｈ１、Ｈ２に巻回されて互いに並列に接続
される励磁コイル３６が設けられる。また、第１の磁気
コア３３の巻回部Ｍ１には出力コイル３７が巻回され、
第２の磁気コア３４の巻回部Ｍ２には出力コイル３８が
巻回される。
部材３１、３２に対向配置されフェライト等の磁性体で
形成される第１、第２の磁気コア３３、３４が配設され
る。該第１、第２の磁気コア３３、３４は、略リング形
状で第１、第２の磁性部材３１、３２のスライド方向Ｘ
に対する磁束に鎖交する第１、第２のギャップＧ１、Ｇ
２が形成される。この第１、第２の磁気コア３３、３４
には、巻回部Ｈ１、Ｈ２に巻回されて互いに並列に接続
される励磁コイル３６が設けられる。また、第１の磁気
コア３３の巻回部Ｍ１には出力コイル３７が巻回され、
第２の磁気コア３４の巻回部Ｍ２には出力コイル３８が
巻回される。
【０００５】以上の構成による位置センサ３０は、磁気
ヘッド３５の励磁コイル３６にｓｉｎ（ωｔ）の励磁信
号を供給した際に、該磁気ヘッド３５の出力コイル３
７、３８では、スライド方向Ｘにおける位置ｘに対して
下記（１１）式、（１２）式の出力信号Ｙ１、Ｙ２が得
られる。
ヘッド３５の励磁コイル３６にｓｉｎ（ωｔ）の励磁信
号を供給した際に、該磁気ヘッド３５の出力コイル３
７、３８では、スライド方向Ｘにおける位置ｘに対して
下記（１１）式、（１２）式の出力信号Ｙ１、Ｙ２が得
られる。
【０００６】 Ｙ１＝ ｓｉｎ（ωｔ＋２πｘ／λ1） （１１）式 Ｙ２＝ ｓｉｎ（ωｔ＋２πｘ／λ2） （１２）式 上記出力信号Ｙ１、Ｙ２の減算値Ｙ１−Ｙ２は、下記
（１３）式となり、この減算値Ｙ１−Ｙ２を復調するこ
とにより｛１／（１／λ1−１／λ2）｝の項を取り出す
ことが可能である。
（１３）式となり、この減算値Ｙ１−Ｙ２を復調するこ
とにより｛１／（１／λ1−１／λ2）｝の項を取り出す
ことが可能である。
【０００７】 Ｙ１−Ｙ２＝ ２ｃｏｓ・１／２｛２ωｔ＋２πｘ・（１／λ1＋１／λ2）｝ ・ｓｉｎ１／２｛２πｘ・（１／λ1−１／λ2）｝ （１３）式 以上のように位置センサ３０では、励磁信号ｓｉｎ（ω
ｔ）が、２πｘ／λ1、２πｘ／λ2の位相変調が行われ
て１／λ1、１／λ2の最小公倍数｛１／（１／λ1−１
／λ2）｝を測定範囲として、該測定範囲で減算値Ｙ１
−Ｙ２がスライド方向Ｘの位置ｘに一対一に対応して、
位置ｘの検出が可能である。このように、磁気ヘッド３
５は、該励磁信号により出力コイル３７、３８の出力信
号を位相変調する磁気変調型素子として機能する。この
磁気ヘッド３５を対象物に一体に設けることにより、該
対象物の位置を広い測定範囲で正確に検出することが可
能である。
ｔ）が、２πｘ／λ1、２πｘ／λ2の位相変調が行われ
て１／λ1、１／λ2の最小公倍数｛１／（１／λ1−１
／λ2）｝を測定範囲として、該測定範囲で減算値Ｙ１
−Ｙ２がスライド方向Ｘの位置ｘに一対一に対応して、
位置ｘの検出が可能である。このように、磁気ヘッド３
５は、該励磁信号により出力コイル３７、３８の出力信
号を位相変調する磁気変調型素子として機能する。この
磁気ヘッド３５を対象物に一体に設けることにより、該
対象物の位置を広い測定範囲で正確に検出することが可
能である。
【０００８】上記対象物の位置の検出は、上記位置セン
サ３０と、該位置センサ３０で検出された出力信号Ｙ
１、Ｙ２の減算処理によりＹ１−Ｙ２を出力する減算回
路４２と、該Ｙ１−Ｙ２から｛１／（１／λ1−１／
λ2）｝の項の復調処理を行う復調回路４３とが設けら
れる位置検出装置で行う。
サ３０と、該位置センサ３０で検出された出力信号Ｙ
１、Ｙ２の減算処理によりＹ１−Ｙ２を出力する減算回
路４２と、該Ｙ１−Ｙ２から｛１／（１／λ1−１／
λ2）｝の項の復調処理を行う復調回路４３とが設けら
れる位置検出装置で行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記位置検
出装置の減算回路４２の減算処理及び上記復調回路４３
の復調処理は複雑であり、該減算回路４２及び該復調回
路４３の構成が複雑となる。このため、該位置検出装置
が高価になるという問題点を生じていた。また、該位置
検出装置の小型化が困難になるという問題点を生じてい
た。
出装置の減算回路４２の減算処理及び上記復調回路４３
の復調処理は複雑であり、該減算回路４２及び該復調回
路４３の構成が複雑となる。このため、該位置検出装置
が高価になるという問題点を生じていた。また、該位置
検出装置の小型化が困難になるという問題点を生じてい
た。
【００１０】また、上記位置検出装置では、磁気ヘッド
３５の出力コイル３７、３８の出力信号を位相変調する
ために、励磁コイル３６に励磁信号を供給する必要が有
り、励磁信号の発振器４１を必要とし、該位置検出装置
が高価になるという問題点を生じていた。また、該位置
検出装置の小型化が困難になるという問題点を生じてい
た。
３５の出力コイル３７、３８の出力信号を位相変調する
ために、励磁コイル３６に励磁信号を供給する必要が有
り、励磁信号の発振器４１を必要とし、該位置検出装置
が高価になるという問題点を生じていた。また、該位置
検出装置の小型化が困難になるという問題点を生じてい
た。
【００１１】また、上記磁気ヘッド３５の第１、第２の
コア３３、３４は、励磁コイル３６及び出力コイル３
７、３８を巻回する領域を巻回部に確保する必要があ
る。このため、磁気ヘッド３５の小型化は励磁コイル３
６及び出力コイル３７、３８の巻回数や径に依存する該
巻回部の大きさに制限されて、位置センサ３０の小型化
を困難にするという問題点を生じている。
コア３３、３４は、励磁コイル３６及び出力コイル３
７、３８を巻回する領域を巻回部に確保する必要があ
る。このため、磁気ヘッド３５の小型化は励磁コイル３
６及び出力コイル３７、３８の巻回数や径に依存する該
巻回部の大きさに制限されて、位置センサ３０の小型化
を困難にするという問題点を生じている。
【００１２】本発明は、以上のような問題点に鑑み、小
型で低価格な位置センサ及び小型で低価格な位置検出装
置を提供することを目的とする。
型で低価格な位置センサ及び小型で低価格な位置検出装
置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成した本発
明に係る位置センサは、隣接し合う位置で互いに異なる
極性の磁極が等間隔に複数配設され、該磁極の配設方向
が互いに平行で該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、
第２の磁性部材と、上記磁極の配設方向をスライド方向
として上記第１、第２の磁性部材と相対移動可能に該第
１、第２の磁性部材に各々対向配設され、該スライド方
向に対し上記第１、第２の磁性部材の磁極間隔を等分割
する間隔毎に設けられた複数の磁気抵抗効果素子で該第
１、第２の磁性部材の各磁極間に生じる磁束の変化量を
検出する第１、第２の検出器が一体に設けられる磁気ヘ
ッドとを備える。
明に係る位置センサは、隣接し合う位置で互いに異なる
極性の磁極が等間隔に複数配設され、該磁極の配設方向
が互いに平行で該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、
第２の磁性部材と、上記磁極の配設方向をスライド方向
として上記第１、第２の磁性部材と相対移動可能に該第
１、第２の磁性部材に各々対向配設され、該スライド方
向に対し上記第１、第２の磁性部材の磁極間隔を等分割
する間隔毎に設けられた複数の磁気抵抗効果素子で該第
１、第２の磁性部材の各磁極間に生じる磁束の変化量を
検出する第１、第２の検出器が一体に設けられる磁気ヘ
ッドとを備える。
【００１４】上記目的を達成した本発明に係る位置検出
装置は、隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁極が等
間隔に複数配設され、該磁極の配設方向が互いに平行で
該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、第２の磁性部材
と、上記磁極の配設方向をスライド方向として上記第
１、第２の磁性部材と相対移動可能に該第１、第２の磁
性部材に各々対向配設され、該スライド方向に対し上記
第１、第２の磁性部材の磁極間隔を等分割する間隔毎に
設けられた複数の磁気抵抗効果素子で該第１、第２の磁
性部材の各磁極間に生じる磁束の変化量を検出する第
１、第２の検出器が一体に設けられる磁気ヘッドと、上
記磁気ヘッドの第１、第２の検出器で検出された磁束の
変化量に基づいて上記スライド方向に対する該磁気ヘッ
ドの位置を演算する演算手段とを備える。
装置は、隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁極が等
間隔に複数配設され、該磁極の配設方向が互いに平行で
該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、第２の磁性部材
と、上記磁極の配設方向をスライド方向として上記第
１、第２の磁性部材と相対移動可能に該第１、第２の磁
性部材に各々対向配設され、該スライド方向に対し上記
第１、第２の磁性部材の磁極間隔を等分割する間隔毎に
設けられた複数の磁気抵抗効果素子で該第１、第２の磁
性部材の各磁極間に生じる磁束の変化量を検出する第
１、第２の検出器が一体に設けられる磁気ヘッドと、上
記磁気ヘッドの第１、第２の検出器で検出された磁束の
変化量に基づいて上記スライド方向に対する該磁気ヘッ
ドの位置を演算する演算手段とを備える。
【００１５】また、スライド方向に対して複数の領域に
分割された各領域を識別する領域センサが設けられて、
演算手段は、上記領域センサ及び磁気ヘッドの第１、第
２の検出器で検出された磁束の変化量に基づいて上記ス
ライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算すること
を特徴とする。
分割された各領域を識別する領域センサが設けられて、
演算手段は、上記領域センサ及び磁気ヘッドの第１、第
２の検出器で検出された磁束の変化量に基づいて上記ス
ライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算すること
を特徴とする。
【００１６】また、演算手段は、磁気検出器の位置に対
する演算結果を線形とするように補正を行う補正手段が
設けられたことを特徴とする請求項２記載の位置検出装
置。
する演算結果を線形とするように補正を行う補正手段が
設けられたことを特徴とする請求項２記載の位置検出装
置。
【００１７】
【作用】以上の構成を備える本発明に係る位置センサに
よれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子が等間隔に配設
された第１、第２の検出器が一体に設けられた磁気ヘッ
ドにより、互いに異なる磁極間の磁極が形成された第
１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束の変化量を検
出する。
よれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子が等間隔に配設
された第１、第２の検出器が一体に設けられた磁気ヘッ
ドにより、互いに異なる磁極間の磁極が形成された第
１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束の変化量を検
出する。
【００１８】以上詳細に説明したように、本発明に係る
位置検出装置によれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が等間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設け
られた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極が
形成された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束
の変化量を検出して、該検出結果に基づいて演算手段で
該スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算す
る。
位置検出装置によれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が等間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設け
られた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極が
形成された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束
の変化量を検出して、該検出結果に基づいて演算手段で
該スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算す
る。
【００１９】また、領域センサでスライド方向に分割さ
れた複数の各領域を検出可能である。
れた複数の各領域を検出可能である。
【００２０】また、演算手段に設けられた補正手段で磁
気検出器の位置に対する演算結果を線形とするように補
正を行う。
気検出器の位置に対する演算結果を線形とするように補
正を行う。
【００２１】
【実施例】以下、本発明に係る位置センサの好ましい実
施例について図面を参照しながら説明する。
施例について図面を参照しながら説明する。
【００２２】本発明に係る位置センサ１０は、図１に示
すように互いにスライド方向Ｘに相対移動するように対
向配設され、互いに該スライド方向Ｘに平行に配設され
る第１、第２の磁性部材１、２と、該第１、第２の磁性
部材１、２の該スライド方向Ｘの磁束変化を検出する磁
気ヘッド３とを備える。
すように互いにスライド方向Ｘに相対移動するように対
向配設され、互いに該スライド方向Ｘに平行に配設され
る第１、第２の磁性部材１、２と、該第１、第２の磁性
部材１、２の該スライド方向Ｘの磁束変化を検出する磁
気ヘッド３とを備える。
【００２３】上記第１の磁性部材１は、スライド方向Ｘ
にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数個形成され、同極間
同士の間隔がλ1となるように着磁されて形成される。
にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数個形成され、同極間
同士の間隔がλ1となるように着磁されて形成される。
【００２４】上記第２の磁性部材２は、スライド方向Ｘ
にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数個形成され、同極間
同士の間隔がλ2となるように着磁されて形成される。
にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数個形成され、同極間
同士の間隔がλ2となるように着磁されて形成される。
【００２５】上記磁気ヘッド３には、第１、第２の磁性
部材１、２に対向させて第１、第２のＭＲセンサ１１、
１２が設けられる。
部材１、２に対向させて第１、第２のＭＲセンサ１１、
１２が設けられる。
【００２６】上記第１のＭＲセンサ１１は、上記スライ
ド方向Ｘに順次λ1／２・１／４間隔の位置で第１の磁
性部材１から該スライド方向Ｘの磁束の変化量を抵抗の
変化量として検出する４個の磁気抵抗効果素子（以下、
ＭＲ素子と称する。）４、５、６、７が配設される。
ド方向Ｘに順次λ1／２・１／４間隔の位置で第１の磁
性部材１から該スライド方向Ｘの磁束の変化量を抵抗の
変化量として検出する４個の磁気抵抗効果素子（以下、
ＭＲ素子と称する。）４、５、６、７が配設される。
【００２７】また、この第１のＭＲセンサ１１は、ＭＲ
素子４の一端は電源電圧Ｖｃｃに接続され、該ＭＲ素子
４の他の一端はＭＲ素子６の一端に接続され、該ＭＲ素
子６の他の一端は接地されて、該ＭＲ素子４とＭＲ素子
６の接続点に第１の出力端子８が接続される。また、該
ＭＲ素子５の一端は電源電圧Ｖｃｃに接続され、該ＭＲ
素子５の他の一端はＭＲ素子７の一端に接続され、該Ｍ
Ｒ素子７の他の一端は接地されて、該ＭＲ素子５とＭＲ
素子７の接続点に第２の出力端子９が接続される。
素子４の一端は電源電圧Ｖｃｃに接続され、該ＭＲ素子
４の他の一端はＭＲ素子６の一端に接続され、該ＭＲ素
子６の他の一端は接地されて、該ＭＲ素子４とＭＲ素子
６の接続点に第１の出力端子８が接続される。また、該
ＭＲ素子５の一端は電源電圧Ｖｃｃに接続され、該ＭＲ
素子５の他の一端はＭＲ素子７の一端に接続され、該Ｍ
Ｒ素子７の他の一端は接地されて、該ＭＲ素子５とＭＲ
素子７の接続点に第２の出力端子９が接続される。
【００２８】上記第２のＭＲセンサ１２は、上記スライ
ド方向Ｘに順次λ1／２・１／４間隔の位置で第２の磁
性部材２から該スライド方向Ｘの磁束の変化量を検出す
る４個のＭＲ素子が配設され、上記第１のＭＲセンサ１
１と同様に構成されて、該第１のＭＲセンサ１１の第
１、第２の出力端子８、９と同様の機能をする第１、第
２の出力端子１８、１９が設けられる。
ド方向Ｘに順次λ1／２・１／４間隔の位置で第２の磁
性部材２から該スライド方向Ｘの磁束の変化量を検出す
る４個のＭＲ素子が配設され、上記第１のＭＲセンサ１
１と同様に構成されて、該第１のＭＲセンサ１１の第
１、第２の出力端子８、９と同様の機能をする第１、第
２の出力端子１８、１９が設けられる。
【００２９】以上の構成による位置センサ１０は、スラ
イド方向Ｘにおける位置ｘに対して上記第１のＭＲセン
サ１１の第１、第２の出力端子から下記（１）式、
（２）式の出力信号Ｙ１１、Ｙ１２が得られる。
イド方向Ｘにおける位置ｘに対して上記第１のＭＲセン
サ１１の第１、第２の出力端子から下記（１）式、
（２）式の出力信号Ｙ１１、Ｙ１２が得られる。
【００３０】 Ｙ１１＝ ｓｉｎ（２πｘ／λ1／２） （１）式 Ｙ１２＝ ｃｏｓ（２πｘ／λ1／２） （２）式 また、上記第２のＭＲセンサ１２の第１、第２の出力端
子から下記（３）式、（４）式の出力信号Ｙ２１、Ｙ２
２が得られる。
子から下記（３）式、（４）式の出力信号Ｙ２１、Ｙ２
２が得られる。
【００３１】 Ｙ２１＝ ｓｉｎ（２πｘ／λ2／２） （３）式 Ｙ２２＝ ｃｏｓ（２πｘ／λ2／２） （４）式 上記出力信号Ｙ１１、Ｙ１２の乗算値Ｙ１１・Ｙ１２と
上記出力信号Ｙ２１、Ｙ２２の乗算値Ｙ２１・Ｙ２２の
減算値Ｋは、下記（５）式となる。
上記出力信号Ｙ２１、Ｙ２２の乗算値Ｙ２１・Ｙ２２の
減算値Ｋは、下記（５）式となる。
【００３２】 Ｋ＝Ｙ１１・Ｙ１２−Ｙ２１・Ｙ２２ ＝ｓｉｎ（２πｘ／λ1／２−２πｘ／λ2／２） （５）式 以上のように位置センサ１０では、１／λ1／２、１／
λ2／２の最小公倍数｛１／（１／λ1／２−１／λ2／
２）｝を測定範囲として、該測定範囲で減算値Ｋがスラ
イド方向Ｘの位置ｘに一対一に対応して、位置ｘの検出
が可能である。従って、上記磁気ヘッド３を対象物に一
体に設けることにより、該対象物の位置を広い測定範囲
で正確に検出することが可能である。
λ2／２の最小公倍数｛１／（１／λ1／２−１／λ2／
２）｝を測定範囲として、該測定範囲で減算値Ｋがスラ
イド方向Ｘの位置ｘに一対一に対応して、位置ｘの検出
が可能である。従って、上記磁気ヘッド３を対象物に一
体に設けることにより、該対象物の位置を広い測定範囲
で正確に検出することが可能である。
【００３３】また、上記対象物の位置検出は、上記第１
のＭＲセンサ１１で検出された出力信号Ｙ１１、Ｙ１２
の積算Ｙ１１・Ｙ１２、該第２のＭＲセンサ１２で検出
された出力信号Ｙ２１、Ｙ２２の積算Ｙ２１・Ｙ２２及
び該乗算値Ｙ１１・Ｙ１２と乗算値Ｙ２１・Ｙ２２の減
算から減算値Ｋを演算する演算処理回路２１と、該減算
値Ｋから｛１／（１／λ1／２−１／λ2／２）｝の項を
取り出す復調処理を行う復調回路２２とが設けられる位
置検出装置により行われる。この演算処理回路２１では
簡易な演算がな行われ、かつ復調回路２２では簡易に復
調が行われて、該演算処理回路２１及び復調回路２２か
らなる演算手段は、簡易な構成となる。
のＭＲセンサ１１で検出された出力信号Ｙ１１、Ｙ１２
の積算Ｙ１１・Ｙ１２、該第２のＭＲセンサ１２で検出
された出力信号Ｙ２１、Ｙ２２の積算Ｙ２１・Ｙ２２及
び該乗算値Ｙ１１・Ｙ１２と乗算値Ｙ２１・Ｙ２２の減
算から減算値Ｋを演算する演算処理回路２１と、該減算
値Ｋから｛１／（１／λ1／２−１／λ2／２）｝の項を
取り出す復調処理を行う復調回路２２とが設けられる位
置検出装置により行われる。この演算処理回路２１では
簡易な演算がな行われ、かつ復調回路２２では簡易に復
調が行われて、該演算処理回路２１及び復調回路２２か
らなる演算手段は、簡易な構成となる。
【００３４】上記位置検出装置で、例えば、λ1／２＝
１０ｍｍ、λ2／２＝１０．５ｍｍとした場合は、｛１
／（１／λ1／２−１／λ2／２）｝＝２１０ｍｍであ
り、図２Ａに示すように位置ｘに対して減算値Ｋが一対
一であり、測定範囲をλ1／２、λ2／２の約２０倍とす
ることが可能である。また、図２Ａに示す減算値Ｋの曲
線を線形に補正する補正値を記憶装置に記憶して、該減
算値Ｋ毎に該記憶装置から補正値を読出して、該補正値
と該減算値Ｋを積算することにより、位置ｘに対する減
算値Ｋを線形に補正することが可能である。
１０ｍｍ、λ2／２＝１０．５ｍｍとした場合は、｛１
／（１／λ1／２−１／λ2／２）｝＝２１０ｍｍであ
り、図２Ａに示すように位置ｘに対して減算値Ｋが一対
一であり、測定範囲をλ1／２、λ2／２の約２０倍とす
ることが可能である。また、図２Ａに示す減算値Ｋの曲
線を線形に補正する補正値を記憶装置に記憶して、該減
算値Ｋ毎に該記憶装置から補正値を読出して、該補正値
と該減算値Ｋを積算することにより、位置ｘに対する減
算値Ｋを線形に補正することが可能である。
【００３５】また、例えばλ1／２＝５ｍｍ、λ2／２＝
５．２５ｍｍとした場合は、｛１／（１／λ1／２−１
／λ2／２）｝＝１０５ｍｍで、位置ｘに対して減算値
Ｋが一対一である測定範囲は、図２Ｂに示すように１０
５ｍｍである。
５．２５ｍｍとした場合は、｛１／（１／λ1／２−１
／λ2／２）｝＝１０５ｍｍで、位置ｘに対して減算値
Ｋが一対一である測定範囲は、図２Ｂに示すように１０
５ｍｍである。
【００３６】この場合に、図３に示すようにＸ軸方向に
対して２等分する領域Ｘ１、Ｘ２をＮ極、Ｓ極とする第
３の磁性部材２１と、上記磁気ヘッド３と一体に組み合
わせられる第３のＭＲセンサ２３とを備える位置センサ
２０を用いることにより、該第３のＭＲセンサ２３は、
出力端子２８、２９の出力信号より該磁気ヘッド３が何
れの領域に位置してるかを検出する領域センサとして機
能し、該領域センサの検出結果及び上記減算値Ｋと位置
ｘを一対一に対応させることにより、位置ｘに対して減
算値Ｋが一対一となり測定範囲を２倍の２１０ｍｍとす
ることが可能である。
対して２等分する領域Ｘ１、Ｘ２をＮ極、Ｓ極とする第
３の磁性部材２１と、上記磁気ヘッド３と一体に組み合
わせられる第３のＭＲセンサ２３とを備える位置センサ
２０を用いることにより、該第３のＭＲセンサ２３は、
出力端子２８、２９の出力信号より該磁気ヘッド３が何
れの領域に位置してるかを検出する領域センサとして機
能し、該領域センサの検出結果及び上記減算値Ｋと位置
ｘを一対一に対応させることにより、位置ｘに対して減
算値Ｋが一対一となり測定範囲を２倍の２１０ｍｍとす
ることが可能である。
【００３７】以上の構成による位置センサ１０によれ
ば、互いに４個のＭＲ素子が等間隔に配設された第１、
第２の検出器１１、１２が一体に設けられた磁気ヘッド
３により、互いに異なる磁極間の磁極が形成された第
１、第２の磁性部材１、２の各磁極間の磁束の変化量を
検出する。このため、簡易かつ小型に構成して、第１、
第２の磁性部材の各磁極間の最小公倍数まで測定範囲を
広げることが可能となる。
ば、互いに４個のＭＲ素子が等間隔に配設された第１、
第２の検出器１１、１２が一体に設けられた磁気ヘッド
３により、互いに異なる磁極間の磁極が形成された第
１、第２の磁性部材１、２の各磁極間の磁束の変化量を
検出する。このため、簡易かつ小型に構成して、第１、
第２の磁性部材の各磁極間の最小公倍数まで測定範囲を
広げることが可能となる。
【００３８】以上詳細に説明したように、本発明に係る
位置検出装置によれば、互いに４個のＭＲ素子が等間隔
に配設された第１、第２の検出器１１、１２が一体に設
けられた磁気ヘッド３により、互いに異なる磁極間の磁
極が形成された第１、第２の磁性部材１、２の各磁極間
の磁束の変化量を検出して、該検出結果に基づいて演算
手段でスライド方向Ｘに対する該磁気ヘッドの位置を演
算する。このため、簡易かつ小型に構成して、第１、第
２の磁性部材の各磁極間の最小公倍数まで測定範囲を広
げることが可能となる。
位置検出装置によれば、互いに４個のＭＲ素子が等間隔
に配設された第１、第２の検出器１１、１２が一体に設
けられた磁気ヘッド３により、互いに異なる磁極間の磁
極が形成された第１、第２の磁性部材１、２の各磁極間
の磁束の変化量を検出して、該検出結果に基づいて演算
手段でスライド方向Ｘに対する該磁気ヘッドの位置を演
算する。このため、簡易かつ小型に構成して、第１、第
２の磁性部材の各磁極間の最小公倍数まで測定範囲を広
げることが可能となる。
【００３９】また、領域センサでスライド方向Ｘにおけ
る複数に分割された各領域を検出可能であり、測定領域
を該領域の個数分まで増加させる。
る複数に分割された各領域を検出可能であり、測定領域
を該領域の個数分まで増加させる。
【００４０】また、演算手段に設けられた補正手段で磁
気検出器１１、１２の位置に対する演算結果を線形とす
るように補正を行う。このため、位置検出装置の検出結
果に基づいて制御等を行う外部装置を簡易な構成とす
る。
気検出器１１、１２の位置に対する演算結果を線形とす
るように補正を行う。このため、位置検出装置の検出結
果に基づいて制御等を行う外部装置を簡易な構成とす
る。
【００４１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る位置センサによれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が等間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設け
られた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極が
形成された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束
の変化量を検出する。このため、簡易かつ小型に構成し
て、第１、第２の磁性部材の各磁極間の最小公倍数まで
測定範囲を広げる位置センサを提供することが可能とな
る。
る位置センサによれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が等間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設け
られた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極が
形成された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束
の変化量を検出する。このため、簡易かつ小型に構成し
て、第１、第２の磁性部材の各磁極間の最小公倍数まで
測定範囲を広げる位置センサを提供することが可能とな
る。
【００４２】以上詳細に説明したように、本発明に係る
位置検出装置によれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が等間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設け
られた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極が
形成された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束
の変化量を検出して、該検出結果に基づいて演算手段で
該スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算す
る。このため、位置センサ及び演算手段を簡易かつ小型
に構成して、第１、第２の磁性部材の各磁極間の最小公
倍数まで測定範囲を広げる位置検出装置を提供すること
が可能となる。
位置検出装置によれば、互いに複数の磁気抵抗効果素子
が等間隔に配設された第１、第２の検出器が一体に設け
られた磁気ヘッドにより、互いに異なる磁極間の磁極が
形成された第１、第２の磁性部材のスライド方向の磁束
の変化量を検出して、該検出結果に基づいて演算手段で
該スライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算す
る。このため、位置センサ及び演算手段を簡易かつ小型
に構成して、第１、第２の磁性部材の各磁極間の最小公
倍数まで測定範囲を広げる位置検出装置を提供すること
が可能となる。
【００４３】また、領域センサでスライド方向に分割さ
れた複数の各領域を検出可能である。このため、該領域
の個数分の測定領域を増加させる位置検出装置を提供す
ることが可能となる。
れた複数の各領域を検出可能である。このため、該領域
の個数分の測定領域を増加させる位置検出装置を提供す
ることが可能となる。
【００４４】また、演算手段に設けられた補正手段で磁
気検出器の位置に対する演算結果を線形とするように補
正を行う。このため、位置検出装置の検出結果に基づい
て制御等を行う外部装置の演算処理を簡易とする位置検
出装置を提供することが可能となる。
気検出器の位置に対する演算結果を線形とするように補
正を行う。このため、位置検出装置の検出結果に基づい
て制御等を行う外部装置の演算処理を簡易とする位置検
出装置を提供することが可能となる。
【図１】本発明に係る位置検出装置の要部のブロック図
である。
である。
【図２】本発明に係る位置検出装置の位置に対する検出
特性の一例を示す特性図である。
特性の一例を示す特性図である。
【図３】本発明に係る領域センサが備えられた位置検出
装置の要部のブロック図である。
装置の要部のブロック図である。
【図４】従来の位置検出装置の要部のブロック図であ
る。
る。
１ 第１の磁性部材 ２ 第２の磁性部材 ３ 磁気ヘッド ４、５、６、７ ＭＲ素子 １０、２０ 位置センサ １１ 第１の検出器 １２ 第２の検出器 ２１ 演算処理回路 ２２ 復調回路 ２３ 第３のＭＲセンサ Ｘ スライド方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 43/08 Ｐ 43/08 Ｚ 8908−2Ｇ Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ
Claims (4)
- 【請求項１】 隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁
極が等間隔に複数配設され、該磁極の配設方向が互いに
平行で該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、第２の磁
性部材と、 上記磁極の配設方向をスライド方向として上記第１、第
２の磁性部材と相対移動可能に該第１、第２の磁性部材
に各々対向配設され、該スライド方向に対し上記第１、
第２の磁性部材の磁極間隔を等分割する間隔毎に設けら
れた複数の磁気抵抗効果素子で該第１、第２の磁性部材
の各磁極間に生じる磁束の変化量を検出する第１、第２
の検出器が一体に設けられる磁気ヘッドとを備えてなる
位置センサ。 - 【請求項２】 隣接し合う位置で互いに異なる極性の磁
極が等間隔に複数配設され、該磁極の配設方向が互いに
平行で該磁極の磁極間隔が互いに異なる第１、第２の磁
性部材と、 上記磁極の配設方向をスライド方向として上記第１、第
２の磁性部材と相対移動可能に該第１、第２の磁性部材
に各々対向配設され、該スライド方向に対し上記第１、
第２の磁性部材の磁極間隔を等分割する間隔毎に設けら
れた複数の磁気抵抗効果素子で該第１、第２の磁性部材
の各磁極間に生じる磁束の変化量を検出する第１、第２
の検出器が一体に設けられる磁気ヘッドと、 上記磁気ヘッドの第１、第２の検出器で検出された磁束
の変化量に基づいて上記スライド方向に対する該磁気ヘ
ッドの位置を演算する演算手段とを備えてなる位置検出
装置。 - 【請求項３】 スライド方向に対して複数の領域に分割
された各領域を識別する領域センサが設けられて、 演算手段は、上記領域センサ及び磁気ヘッドの第１、第
２の検出器で検出された磁束の変化量に基づいて上記ス
ライド方向に対する該磁気ヘッドの位置を演算すること
を特徴とする請求項２記載の位置検出装置。 - 【請求項４】 演算手段は、磁気検出器の位置に対する
演算結果を線形とするように補正を行う補正手段が設け
られたことを特徴とする請求項２記載の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7075362A JPH08271205A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 位置センサ及び位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7075362A JPH08271205A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 位置センサ及び位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271205A true JPH08271205A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13574042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7075362A Pending JPH08271205A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 位置センサ及び位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08271205A (ja) |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7075362A patent/JPH08271205A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030630 |