JPS59100816A - 磁電変換装置 - Google Patents
磁電変換装置Info
- Publication number
- JPS59100816A JPS59100816A JP57211724A JP21172482A JPS59100816A JP S59100816 A JPS59100816 A JP S59100816A JP 57211724 A JP57211724 A JP 57211724A JP 21172482 A JP21172482 A JP 21172482A JP S59100816 A JPS59100816 A JP S59100816A
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- JP
- Japan
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- comb
- ferromagnetic material
- magnetic
- shaped magnetic
- magnetic field
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- 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.)
- Granted
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ＶＴＲのキャプスタンモータ等の回転数制御
のだめの回帆角の検出に用いる磁電変換装置に関するも
のである。
のだめの回帆角の検出に用いる磁電変換装置に関するも
のである。
従来例の１７４成とその問題点
従来の磁電変換装ｆｆｉについて第１図及び第２図を用
いて説明する。ターンテーブル（１）の局面ニ記録され
た複数の磁極を配列したくり返しのある磁気信号（２）
の局面に対して磁電変換素子の強磁性体Ｑ■の成す平面
が略垂直となるように対向配置している（特公昭５４−
４１３３５参照）。前記強磁性体■０は、ニッケルコバ
ルトのような磁気抵抗の異方性効果を有する強磁性材料
を基板（３）に全面に蒸着した後、エツチングによシ櫛
歯状パターンを形成して成るものである。この強磁性体
Ｑ■の間隔は近接するくり返しのある磁気信号（２）の
記録波長λに対して一λである。強磁性体囚■を飽和磁
化す４
−るに充分な強さの磁界Ｈ
を強磁性体Ｑ■のなす平面に於いて強磁性体Ｏ）の電流
方向に刻して角度θを以って加えると、強磁性体Ｑ＠ｌ
の各電気抵抗ｅＡ。
いて説明する。ターンテーブル（１）の局面ニ記録され
た複数の磁極を配列したくり返しのある磁気信号（２）
の局面に対して磁電変換素子の強磁性体Ｑ■の成す平面
が略垂直となるように対向配置している（特公昭５４−
４１３３５参照）。前記強磁性体■０は、ニッケルコバ
ルトのような磁気抵抗の異方性効果を有する強磁性材料
を基板（３）に全面に蒸着した後、エツチングによシ櫛
歯状パターンを形成して成るものである。この強磁性体
Ｑ■の間隔は近接するくり返しのある磁気信号（２）の
記録波長λに対して一λである。強磁性体囚■を飽和磁
化す４
−るに充分な強さの磁界Ｈ
を強磁性体Ｑ■のなす平面に於いて強磁性体Ｏ）の電流
方向に刻して角度θを以って加えると、強磁性体Ｑ＠ｌ
の各電気抵抗ｅＡ。
Ｐｗｆｆｉ変化し、その変化は角度θによって次式で表
わされる。
わされる。
ｅａ＝９１− ｓｉｎ”θ十Ｐ ｌｉ ｃｏｓ”ｔｌ−
−−−−−■０Ｂ＝Ｐ＞ ｃｏｓ”０＋ｐ１．Ｂｉｎ
”ａ・−−−−−■出力端子（５）の電圧７社、強磁性
体Ｑ■が直列接続であるから、端子（４ａＸ４ｂ）に加
える電諒軍圧をｖｏとすれば次式で表わされる。
−−−−−■０Ｂ＝Ｐ＞ ｃｏｓ”０＋ｐ１．Ｂｉｎ
”ａ・−−−−−■出力端子（５）の電圧７社、強磁性
体Ｑ■が直列接続であるから、端子（４ａＸ４ｂ）に加
える電諒軍圧をｖｏとすれば次式で表わされる。
（但しΔｐ ＝ ｐ ｔｔ −ｐｌとする）このような
従来の磁電変換装置においては、第３図に示すように、
くυ返しのある磁気信号（２）に対して素子外周面まで
のギャップ（Ｇ、）と、素子を保護している保護膜によ
るギャップ（Ｇ、）と１強磁性体Ｑ■を支持する基板端
面と強磁性体（Ａ）０３とのギャップ（Ｇ、）と、この
強磁性体ＱｅＯ感磁幅（Ｇ、）とを加えたギャップ（Ｇ
ｏ）に対して磁気信号（２）は充分強い磁界が必要であ
る。ところで、ＶＴＲのキャプスタンモータでは高精度
の回転数制御を必要とすることから、ターンテープ／ｌ
／（１）の磁気信９（２）の記録波長λをα６２８Ｊ１
１１と狭い記録波長とする。このように狭い記録波長で
の検出に対して、上記従来の磁電変換装置では、ギャッ
プカ；広いンヒめ強磁性体■■に充分な磁界が加わらず
、充分な出力が得られない欠点があった。
従来の磁電変換装置においては、第３図に示すように、
くυ返しのある磁気信号（２）に対して素子外周面まで
のギャップ（Ｇ、）と、素子を保護している保護膜によ
るギャップ（Ｇ、）と１強磁性体Ｑ■を支持する基板端
面と強磁性体（Ａ）０３とのギャップ（Ｇ、）と、この
強磁性体ＱｅＯ感磁幅（Ｇ、）とを加えたギャップ（Ｇ
ｏ）に対して磁気信号（２）は充分強い磁界が必要であ
る。ところで、ＶＴＲのキャプスタンモータでは高精度
の回転数制御を必要とすることから、ターンテープ／ｌ
／（１）の磁気信９（２）の記録波長λをα６２８Ｊ１
１１と狭い記録波長とする。このように狭い記録波長で
の検出に対して、上記従来の磁電変換装置では、ギャッ
プカ；広いンヒめ強磁性体■■に充分な磁界が加わらず
、充分な出力が得られない欠点があった。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するもので、狭い記録波
長でも充分な出力を得ることができる磁電変換装置を得
るととを目的とする。
長でも充分な出力を得ることができる磁電変換装置を得
るととを目的とする。
発明の構成
上記目的を達するため、本発明の磁電変換装置は、パタ
ーン幅が１５μ纂以下の形状異方性を有する一対の櫛状
磁性薄膜抵抗をくフ返し磁気信号の記録波長λに対して
７λの間隔をあけて絶縁基板上に形成して成る磁電変換
素子を設け、との磁電変換素子を、前記一対の櫛状磁性
薄膜抵抗が前記くシ返し磁気信号の磁界面に平面対向し
かつ櫛状磁性薄膜抵抗に流れる電流方向が常にくシ返し
磁気信号源からの磁界に対して略直角となるように配置
した構成である。
ーン幅が１５μ纂以下の形状異方性を有する一対の櫛状
磁性薄膜抵抗をくフ返し磁気信号の記録波長λに対して
７λの間隔をあけて絶縁基板上に形成して成る磁電変換
素子を設け、との磁電変換素子を、前記一対の櫛状磁性
薄膜抵抗が前記くシ返し磁気信号の磁界面に平面対向し
かつ櫛状磁性薄膜抵抗に流れる電流方向が常にくシ返し
磁気信号源からの磁界に対して略直角となるように配置
した構成である。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について、図面に基づい・て説
明する。第５図及びＭ６図において、（１υはターンテ
ープμであり、このターンテープ／ｌ／ （Ｉｌｌの局
部に磁気記録されたくり返し磁気信号０２１と平面対向
するように磁電変換素子Ｑ四が配置さ扛てい４この磁電
変換素子Ｈのパターンは、第３図に示す従来素子と同じ
パタ−７溝成であり、強磁性体（ＱＯはく夛返し磁気信
号（２）の記録波長λに対して７λの間隔をあけて配置
されている。また強磁性体００のパターン幅Ｗは従来の
ものよシも狭く、１５μ似下にＩｉσ成されている。
明する。第５図及びＭ６図において、（１υはターンテ
ープμであり、このターンテープ／ｌ／ （Ｉｌｌの局
部に磁気記録されたくり返し磁気信号０２１と平面対向
するように磁電変換素子Ｑ四が配置さ扛てい４この磁電
変換素子Ｈのパターンは、第３図に示す従来素子と同じ
パタ−７溝成であり、強磁性体（ＱＯはく夛返し磁気信
号（２）の記録波長λに対して７λの間隔をあけて配置
されている。また強磁性体００のパターン幅Ｗは従来の
ものよシも狭く、１５μ似下にＩｉσ成されている。
次に動作を説明する。強磁性体（Ｑ（Ｄに作用する磁界
は、強磁性体ＯＯの膜面に垂直な方向と、電流方向（矢
印■方向）と直角をなす角度方向とに分解できる。強磁
性体Ｃ）（Ｉ）は、作用する磁界が膜面に垂直な方向で
は抵抗値変化はおこらず、膜面と水平方向で電流と直角
をなす磁界強さにより抵抗値変化がおこる。ターンテー
プＡ／ （＋１）が回転したときの強磁性体０Ｏの抵抗
値ＰＣ，ｐＤはそれぞれ次式により表わされる。
は、強磁性体ＯＯの膜面に垂直な方向と、電流方向（矢
印■方向）と直角をなす角度方向とに分解できる。強磁
性体Ｃ）（Ｉ）は、作用する磁界が膜面に垂直な方向で
は抵抗値変化はおこらず、膜面と水平方向で電流と直角
をなす磁界強さにより抵抗値変化がおこる。ターンテー
プＡ／ （＋１）が回転したときの強磁性体０Ｏの抵抗
値ＰＣ，ｐＤはそれぞれ次式により表わされる。
Ｐ ｃ＝Ｏｏ−Δｐｓｉｎ”ａ −＝■Ｐ Ｄ”Ｏｏ−
Δｐｃｏｓ”α・・・・・・■したがって、端子（ｔ４
ａ）（ｔ４ｂ）に電圧Ｖ。の電源を接続したとき、端子
（１６の出力電圧■αは次式で表わされる。
Δｐｃｏｓ”α・・・・・・■したがって、端子（ｔ４
ａ）（ｔ４ｂ）に電圧Ｖ。の電源を接続したとき、端子
（１６の出力電圧■αは次式で表わされる。
次にさらに具体的な実施例について第７図により説明す
る。ガラス基板Ｑ６上にニッケ／ｌ／８０％、コバμト
２０％の金属膜を１００ＯＡの厚さで蒸着し、これをエ
ツチングして強磁性体Ｏａを形成し、その上から保護Ｍ
Ｑηを形成した。強磁性体ｏＯの／＜ターン幅ωを１０
μ町ジグザク状の折シ返しを１回、感知部の全長を６■
とし％ｐ＝ＩＫΩ、Δｅ＝４５Ω、飽和磁界Ｈｋ＝１６
０ガウス、保護層０７１の厚さを３０μ露とした磁電変
換素子（Ｉａを、＜９返し磁気信号（１２１の記録波長
λを０６２８１１１１としたターンテープＡ／ （ＩＩ
）にギャップα２闘で近接させたとき、電源電圧ＤＣ１
２Ｖで１０１００Ｉの出力が得られた。一方、との磁電
変換素子（ｌａを従来と同様な姿勢でターンテープｙｖ
（＋＋）に近接配置させてその出力を測定したところ
％ ＩＩＩＶ以下の小さい出力しか得られなかった。
る。ガラス基板Ｑ６上にニッケ／ｌ／８０％、コバμト
２０％の金属膜を１００ＯＡの厚さで蒸着し、これをエ
ツチングして強磁性体Ｏａを形成し、その上から保護Ｍ
Ｑηを形成した。強磁性体ｏＯの／＜ターン幅ωを１０
μ町ジグザク状の折シ返しを１回、感知部の全長を６■
とし％ｐ＝ＩＫΩ、Δｅ＝４５Ω、飽和磁界Ｈｋ＝１６
０ガウス、保護層０７１の厚さを３０μ露とした磁電変
換素子（Ｉａを、＜９返し磁気信号（１２１の記録波長
λを０６２８１１１１としたターンテープＡ／ （ＩＩ
）にギャップα２闘で近接させたとき、電源電圧ＤＣ１
２Ｖで１０１００Ｉの出力が得られた。一方、との磁電
変換素子（ｌａを従来と同様な姿勢でターンテープｙｖ
（＋＋）に近接配置させてその出力を測定したところ
％ ＩＩＩＶ以下の小さい出力しか得られなかった。
また、強磁性体００のパターン幅のを変えることによル
、電流方向と同一方向磁界及び電流方向と直角をなす方
向の磁界に対する抵抗値変化率はそれぞれ第８図及び第
９図に示すように１５μｍを境に大きく変化することが
分かった。従来の配置では電流方向と同一方向及び電流
方向と直角方向の両磁界方向に対して強磁性体の抵抗値
が変化するが、上記構成の如く１瓦流方向と同一方向磁
界のない配置関係ではその成分の抵抗変化を利用できな
い。しかし第９図に示すように、パターン幅ωを狭くす
ると、電流方向と直角をなす方向の磁界に対する抵抗値
変化率が増加する形状異方性が現われるので、磁電ア２
換素子Ｏ濁の強磁性体ＯＯを、１５μ馬以下の幅の狭い
パターンにより構成した。
、電流方向と同一方向磁界及び電流方向と直角をなす方
向の磁界に対する抵抗値変化率はそれぞれ第８図及び第
９図に示すように１５μｍを境に大きく変化することが
分かった。従来の配置では電流方向と同一方向及び電流
方向と直角方向の両磁界方向に対して強磁性体の抵抗値
が変化するが、上記構成の如く１瓦流方向と同一方向磁
界のない配置関係ではその成分の抵抗変化を利用できな
い。しかし第９図に示すように、パターン幅ωを狭くす
ると、電流方向と直角をなす方向の磁界に対する抵抗値
変化率が増加する形状異方性が現われるので、磁電ア２
換素子Ｏ濁の強磁性体ＯＯを、１５μ馬以下の幅の狭い
パターンにより構成した。
このように、従来は第３図の如くギャップ（Ｇ８）（Ｇ
２） ＣＧ、） （Ｇ、）が必要であシ、それぞれのギ
ャップはα２１１１！、α講、α２闘、α５關程必要で
あるので、ギャップの合計はＬｌｍｌｍｌとなり、ギャ
ップによる損失が大きく、磁気信号記録波長λが［Ｌ６
２８ｆ１１というような狭い磁気信号（２）の磁界に対
してはほとんど出力が出ないのに対して、上記構成では
、＜シ返し磁気信号（１２と強磁性体００との距闇は保
護膜（ｌηとくり返し磁気信号（１２１に対するギャッ
プとの合計だけであ］、信号源に対して近接配置するこ
とが可能であるので、大きい出力が得られる。また、従
来第４図の磁束（ロ）しか利用されず、磁電変換素子（
３）の附近を通る磁束に）ｒｔは利用されていないので
利用効果率が悪いことから出力が小さくなる欠点があっ
たのに対して、上記構成ではくり返し磁気信号Ｈに対し
て平面対向しているので、はとんどの磁束に対して感じ
、利用効率が高いことから高い出力が得られる。また強
磁性体００のパターン幅を１５μ囁下としたので磁界感
度の方向性がよく、高い出力電圧が得られる。
２） ＣＧ、） （Ｇ、）が必要であシ、それぞれのギ
ャップはα２１１１！、α講、α２闘、α５關程必要で
あるので、ギャップの合計はＬｌｍｌｍｌとなり、ギャ
ップによる損失が大きく、磁気信号記録波長λが［Ｌ６
２８ｆ１１というような狭い磁気信号（２）の磁界に対
してはほとんど出力が出ないのに対して、上記構成では
、＜シ返し磁気信号（１２と強磁性体００との距闇は保
護膜（ｌηとくり返し磁気信号（１２１に対するギャッ
プとの合計だけであ］、信号源に対して近接配置するこ
とが可能であるので、大きい出力が得られる。また、従
来第４図の磁束（ロ）しか利用されず、磁電変換素子（
３）の附近を通る磁束に）ｒｔは利用されていないので
利用効果率が悪いことから出力が小さくなる欠点があっ
たのに対して、上記構成ではくり返し磁気信号Ｈに対し
て平面対向しているので、はとんどの磁束に対して感じ
、利用効率が高いことから高い出力が得られる。また強
磁性体００のパターン幅を１５μ囁下としたので磁界感
度の方向性がよく、高い出力電圧が得られる。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、狭い記録波長でも充
分大きな出力を得ることができ、高精度の回転角検出を
実現し得る。
分大きな出力を得ることができ、高精度の回転角検出を
実現し得る。
第１図は従来装置の概略斜視図、第２図は従来装置の動
作原理の説明図、第３図は従来装置における磁電変換素
子のパターン及びギヤ゛ツブの説明図、第４図は従来装
置における磁束の利用効率の説明図、第５図は本発明の
一実施例における磁電変換装置の概略斜視図、第６図は
同磁電〆変換装五の動作原理の説明図、第７図は回磁Ｈ
変換装置における磁電変換素子とくり返し磁気信号源と
の配置関係の説明図、第８図は強磁性体のノ（ターン幅
を変化させたときの電流方向の磁界による抵抗値変化率
の説明図、第９図は強磁性体の７（ターン幅を変化させ
たときの電流方向と直角方向の磁界による抵抗変化率の
説明図である。 θト・・くり返し磁気信号、θト・・磁電変換素子、θ
Ｑ・・・ガラス基板（絶縁基板）、Ｏａ・・・強磁性体
（櫛状磁性薄膜抵抗） 第１図 ？ 第２図 第３図 ５ 第７図 ｑ 第す図 ｌ 第６図 第８図 〔Ｚ 聯１ 【Ｘ 八〇ターン中岳
作原理の説明図、第３図は従来装置における磁電変換素
子のパターン及びギヤ゛ツブの説明図、第４図は従来装
置における磁束の利用効率の説明図、第５図は本発明の
一実施例における磁電変換装置の概略斜視図、第６図は
同磁電〆変換装五の動作原理の説明図、第７図は回磁Ｈ
変換装置における磁電変換素子とくり返し磁気信号源と
の配置関係の説明図、第８図は強磁性体のノ（ターン幅
を変化させたときの電流方向の磁界による抵抗値変化率
の説明図、第９図は強磁性体の７（ターン幅を変化させ
たときの電流方向と直角方向の磁界による抵抗変化率の
説明図である。 θト・・くり返し磁気信号、θト・・磁電変換素子、θ
Ｑ・・・ガラス基板（絶縁基板）、Ｏａ・・・強磁性体
（櫛状磁性薄膜抵抗） 第１図 ？ 第２図 第３図 ５ 第７図 ｑ 第す図 ｌ 第６図 第８図 〔Ｚ 聯１ 【Ｘ 八〇ターン中岳
Claims (1)
- ｔ パターン幅が１５μ講以下の形状異方性を有する一
対の櫛状磁性薄膜抵抗をくり返し磁気信号の記録波長λ
に対して１／４λの間隔をあけて絶縁基板上に形成して
成る磁電変換素子を設け、この磁電変換素子を、前記−
列の櫛状磁性薄膜抵抗が前記くシ返し磁気信号の磁界面
に平面対向しかつ櫛状磁性薄膜抵抗に流れる電流方向が
常にくシ返し磁気信号源からの磁界に対して略直角とな
るように配置した磁電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211724A JPS59100816A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 磁電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211724A JPS59100816A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 磁電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59100816A true JPS59100816A (ja) | 1984-06-11 |
| JPH0216973B2 JPH0216973B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=16610547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57211724A Granted JPS59100816A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 磁電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59100816A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
| JPS5766309A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Hitachi Ltd | Device for sensing rotation of rotating body |
-
1982
- 1982-12-01 JP JP57211724A patent/JPS59100816A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
| JPS5766309A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Hitachi Ltd | Device for sensing rotation of rotating body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0216973B2 (ja) | 1990-04-19 |
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