JPS6061661A - 周期信号読取装置 - Google Patents

周期信号読取装置

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JPS6061661A
JPS6061661A JP58169432A JP16943283A JPS6061661A JP S6061661 A JPS6061661 A JP S6061661A JP 58169432 A JP58169432 A JP 58169432A JP 16943283 A JP16943283 A JP 16943283A JP S6061661 A JPS6061661 A JP S6061661A
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JP
Japan
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magnetic field
magnetized
bias magnetic
signal
rotor
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Application number
JP58169432A
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English (en)
Inventor
Tsumoru Matsumoto
松本 積
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、磁気抵抗効果を壱する強磁性簿膜より成る磁
気抵抗素子(以下、Ml(、素子という。)と極性が交
互に反転する磁極面を有する着磁体を相対的に移動させ
その相対速度に対応した周波数信号を得るようにした周
期信号読取装置に関し、特にモータの回転変動等を検出
するために使用して有用な周期信号読取装置に関する。
〈背景技術とその問題点〉 従来より、強磁性金属の磁気抵抗効果を応用して信号磁
界を検出する磁気抵抗素子を使用してモータの回転変動
を検出するようにした回転変動検出器が知られている。
その−例として、第1図に示すようにモータの回転軸1
に取付けられているローフ2の外周に、極性が周方向に
交互に反転するように信号磁界用の極が外周面に等ピッ
チを以って着磁されたリング状の信号記録用マクネット
3を組付は固定するとともに、上記マグネッl−3の外
周側に所定の距離を隔てて上記マクネット3と平面対向
するように一対のM It素子4,4を配置したものが
ある。
上記各Ml(、素子4,4は、第2(2)に示すように
上記マクネット3の信号磁界に対して直交するように、
且つ所定の間隔を置いて並列するように基板5に取付け
られている。上記Mlt素子4,4は、電流端子5a、
(ib間に直列に接続され、その接続点に設けた出力端
子6Cから各抵抗比に応じた検出出力を得るようになっ
ている。
そして、この回転変動検出器は上記ロータ2の回転によ
って上記各MR素子4,4の抵抗が上記マクネット3の
信号磁界に応じて変化することにより、上記出力端子6
Cからの検出出力としてモーフの回転変動に応じた周波
数信号を得るようになっている。
ところで、上記MR素子4の抵抗変化は第3図に示すよ
うに飽和までは磁界の二乗に比例して変化するために、
上記出力端子6Cでは第4Nに示すように波形の歪んだ
周波数信号ではその周期が不均一なものとなりモーりの
回転変動を正確に検出することができなくなる。
そこで、従来より、上記M R素子4,4にバイアス磁
界を印加して上記各M R素子4,4を飽和イ1庇化さ
せることにより波形に歪が少ない周波数信号が得られる
ようζこしている。
上記バイアス磁界の印加方法の一例古して、第5図A、
第5図B及び第5図Cに示すようにM R素子4,4が
表面に付着された基板7の裏面にこれら各MR素子4,
4の長手方向に平行にバイアス磁界が印加されるように
磁極が着磁形成されたマクネット8を貼付けたものがあ
る。
このように、上記基板7にマクイ、ソl 8を貼伺けM
R素子4,4にバイアス磁界を印加するものにあっては
製造工程中に上記マグネット8を基板7に貼付ける工程
が必要であり、製造が煩雑なものとなる。また、上記マ
グネツ1−8を設ける分たけコスト高なものとなる。
また、上記バイアス磁界の印加方法の他の例として、第
6図に示すようにパーマロイ膜からなるMR素子9を二
酸化ケイ素5iOz等からなる絶縁体10に一体形成す
るとともに上記絶縁体10内の上記M几素子9の背面側
に磁性体11をスパック−等の手段で伺着させ、上記M
 i(・素子9の長手方向に平行にバイアス磁界が印加
されるように上記磁性体に着磁を施こしたものがある。
このように、上記磁性体11を絶縁体10内に付着し着
磁したものであっても製造が煩雑となり、またコスト高
なものとなる。
〈発明の目的〉 そこで、本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案さ
れたものであり、製造が簡単であるとともにコスト安な
同期信号読取装置を提供することを目的とする。
〈発明の概要〉 上記目的を達成するために、本発明は、磁気抵抗効果を
有する強磁性薄j換より成る磁気抵抗素子と極性が交互
に反転する磁極面を有する着磁体を相対的に移動させて
上記磁極面に対応した周波数信号を得るようにした同期
信号読取装置において、上記着磁体の一部に上記磁気抵
抗素子に対して常に一定方向のバイアス磁界を与える着
磁を施こしてなることを特徴とするものである。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら具体
的に説明する。
第7図は本発明にかかる同期信号読取装置をモーフに適
用した例を示す断面図である。このモータ20の回転軸
21は軸受22,22により回転自在に支持されており
、その先ψI品にはロータ23が組付は固定されている
。上記ロータ23の外周には着磁体となるフェライト等
からなるリング状の信号記録用マグネツl−(以下、M
g+(!:いう。)24が組付は固定されている。上記
Mg+ ’l 4の外側面には第8図に示すように極性
が交互に反転するように信号磁界用の極が周方向に等ピ
ッチλを以って着磁形成されている。また、上記Mg1
24の外周側には第9図に示すように所定の距離を隔て
て上記Mg124の外周面(磁極面)と平面対向するよ
うに磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜より成る一対の磁
気抵抗素子(M R素子)25.25が配置されている
。
上記各Ml(素子25.25は、」二記Mg□24の信
号磁界に対して直交するように、且つ所定の間隔を置い
て並列するように基板26に取付けられている。また、
上記各MR素子25.25は、第1θ図に示すように電
流端子27a、27b間に直列に接続され、その接続点
に設けた出力端子2゜了Cから各抵抗比に応じた検出出
力を得るようになっている。
そして、上記ロータ23の回転によって上記各MR素子
25.25の抵抗が上記Mgt24の信号磁界に応じて
変化することにより、上記出力端子27cからの検出出
力としてモーフの回転変動に応じた周波数信号を得るよ
うになっている。
ところで、上記Mgt24の」二面にはN極が着磁形成
されると吉もに下面にはS極が着磁形成されている。し
たがって、上記各MR素子25.25にはバイアス磁界
がこれら各M R素子25.25の長さ方向と平行に印
加されることになり、これら各MR素子25.25は飽
和磁化されるので、」二記出力端子27Cからは第11
図に示すように歪の少ない正弦波の出力が得られる。し
たがって、周期が均一な周波数信号を得ることがてき、
モーフ20の回転変動を正確に検出することができる。
ここで、第12図を参照しながら、バイアス磁界がM 
R素子25.25の長さ方向と平行に印加された時にお
けるMR素子25.25の抵抗ρ(θ)と出力端子27
Cから得られる出力電圧との関係について説明する。
上記M R素子25.25の抵抗ρ(θ)は飽和磁化さ
れた状態において電流と磁化の方向について次式の関係
がある。
ρ(の=ρ五SI+12θ」−inn cos20U:
電流と飽和磁化のなす角度 h:電流と飽和磁化が直交した時の抵抗ρ、7:電流と
飽和磁化か平行した時の抵抗そして、MR素子25.2
5の抵抗をR+、Rzとし、さらにMR素子25.25
に印加されるバイアス磁界を)IB=Bとし、MR素子
25.252π に印加される信号磁界をll5−88IIITXとし、
MR素子25.25の間隔をλ/4とすると、次式%式
% (1) (2) また、出力端子27Cの出力電圧は次式によって得られ
る。
VP、、(Xl= vO(R2−R,l)/(J(,2
+& ) ・−曲(31そして、上記(1)、(2)式
を(3)式に加入すると、・・・・・・・・・・・・・
・・(4)なお、2ρ。−ρ7汁ん△ρ−ρtt l)
、h、 r−83 上記1″が大きい場合、 上記(4)式は、 となり、出力端子27Cから出力される正弦波の歪が少
なくなる。
このように、上記実施例によれは、ロータ23に組イ」
けられ信号磁界用のM磁が施こされるMg124にバイ
アス磁界用の着磁を施こし、M R素子25.25にバ
イアス磁界を印加するようにしたものであり、モーフ2
0の回転変動を検出するための装置の製造が簡単なもの
となり、又コスI−安なものとなる。
第13図はロータの他の例を示す斜視(2)である。
この例にのけるロータ23の外周には前記実施例のもの
と同様にMg工24か組付けられている。上記Mg+2
4の外周面及び内周面には上記各MR素子25.25に
バイアス磁界が印加されるように着磁が施こされている
。そして、」二記Mg124の外周面には信号磁界用の
極が周方向に着磁形成されている。このように、上記M
g+24に着イ1ムを施こしたものであっても上記各M
1を素子25.25にバイアス磁界を印加することかで
きる。この場合、バイアス磁界は放射方向に発生ずる。
第14図はロータの他の例を示す斜視図である。
この例におけるロータ23の外周には前記実施例のもの
と同様にMg124が組伺けられている。上記Mg+2
4の上面及び下面には上記各M J、(素子25.25
にバイアス磁界が印加されるように着磁が施こされてい
る。そして、上記Mg+24の外周面には45°の傾斜
角度を以って信号磁界用の極が周方向に着磁形成されて
いる。このように、上記Mg工24に着磁を施こしたも
のであっても上記Mlも素子25.25にバイアス磁界
を印加することができる。この場合、上記各M R素子
25.25も上記信号磁界用の極の傾斜角度45°に応
じて傾斜配置する必要がある。
抛151Dはロータの他の例を示す斜視肉である。
この例におけるロータ23の外周面には、外周面かデー
パ状をなずリンク状の信号記録用のマグオ、ソl−(以
下、Mg 2という。)28が組伺けられている。そし
て、」1記Mgz28の外周面には上記各Tl(、素子
25.25にバイアス磁界が印加されるように着磁が施
こされている。そして、上記Mg228の外周面におけ
る上記バイアス磁界用の各極間の領域に信号磁界用の極
が周方向に等ピッチを以って着磁形成されている。この
ように、上記Mg228に着磁を施こしたものであって
も上記各MR素子25.25にバイアス磁界を印加する
ことができる。この場合、上記各MIN素子25,25
も上記Mg228の信号磁界用の領域に対して平面対向
するように上記Mgz2Bの外周面の傾斜角度に応じて
傾斜配置する必要がある。
第16図はロータの他の倒れ示す斜視図である。
この例におけるロータ23の上面にはフェライトからな
る円盤状の信号記録用マクネット(以下、Mg3という
。)29が組利は固定されている。上記Mg329の上
面にはバイアス磁界用のN極及びS極が同心固状に着i
a形成されるとともに、上記Mg329の上面における
上記バイアス磁界用のN極とS極との間に設けられた環
状の領域には信号磁界用のN極及びS極が周方向に等ビ
ソナを以って着磁形成されている。
そして、基板26に並列に数個けられた一対のMR素子
25.25はその長手方向が信号磁界に対して直交する
ように、且つ上記Mgz29の上面と平面対向するよう
に上記Mg329の信号磁界用の領域の上方位置に配置
されている。
このように、上記構成からなる実施例にあっても」二記
各M1%素子25.25の長手方向に平行にバイアス磁
界を印加することができ、歪の少ない3に組付けられ信
号磁界用の着磁が施こされるMg329にバイアス磁界
用の着磁を施こし、MR素子25.25にバイアス磁界
を印加するようにしたものであり、モーフ20の回転変
動を検出するための装置の製造が簡単なものとなり、又
コスト安なものとなる。
第17図はfVI R素子の他の例を示す斜視図であり
、MR素子25をロータ23の外周に組伺けられた信号
記録用マグネット(以下、Mg4という。)30に対し
て垂直に配置したものである。
上記Mg430の上面には第8図に示すものと同様にバ
イアス磁界用のN極が着磁形成されるとともに上記Mg
430の下面にはバイアス磁界用のS極が着磁形成され
、上記Mg430の外周面には信号磁界用のN極及びS
極が周方向に等ピッチを以って着磁形成されている。
したかって、上記M R素子25にはその長さ方向に平
行にバイアス磁界が印加される状態になる。
上記MR素子25には第18図に示すように外部付加抵
抗31が直列に接続されており、その接続点に設けた出
力端子32からは歪の少ない正弦波の周波数信号を得る
ことができる。
このように、上記実施例にあっても、tj−り23に組
(=JけられたMg430を利用してM、 R素子25
にバイアス磁界を印加することがてき、モーフ20の回
転変動を検出するための装置の製造が171〕単なもの
となり、又コスト安なもの吉なる。
〈応用例〉 本発明は着磁体が直線的に移動するものに対しても適用
されるものであり、また磁気抵抗素子が着磁体に沿って
移動するものに対しても適用されるものであり、磁気抵
抗素子と着磁体が相対的に移動するものであれば種々の
ものに適用されるものである。
〈発明の効果〉 このように、本発明の周期信号読取装置は磁気抵抗素子
と相対移動する着磁体を利用して上記素子にバイアス磁
界を印加することかできるの゛で、製造が簡単なものと
なり、又コスト安なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す概略斜視図、第2図はその要部を
示す拡大斜視図、第3図はMl(、素子の抵抗変化を示
す波形図、第4図は上記MR素子による周波数信号の波
形図、第5図はM R素子にマグ不ソI−を付加した状
勅を示す図であり、第5図Aは拡大正面図、第5図Bは
拡大側面図、第5図Cは拡大背面図、第6図はM R素
子にマグネットを付加した他の例を示す要部拡大断面図
、第7図は本発明の一実施例・2示す断面図、第8図は
ロータの斜視図、第9図はその要部拡大斜視図、第1O
図はM l(、素子の電気回路図、第11図は出力端子
から得られる周波数信号の波形図、第12図はMR素子
の特性を説明するための模式図、第13図。 第14図、第15図及び第16図はそれぞれ本発明の他
の実施例を示す斜視図、第17図は本発明のさらに他の
実施例を示す斜視図、m118図はへ・IR素子の電気
回路図である。 23・・・ロータ、24,28,29,30.、、信号
記録用マクネット、25・・・Ml(、素子特許出願人
 ソニー株式会社 代理人 弁理士 小 池 晃 同 1) 村 榮 − 第1図 第2図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜より成る磁気抵抗素子
    と極性が交互に反転する磁極面を有する着磁体を相対的
    に移動させて上記磁極面に対応した周波数信号を得るよ
    うにした周期信号読取装置において、上記着磁体の一部
    に上記磁気抵抗素子に対して常に一定方向のバイアス磁
    界を与える着磁を施こしてなることを特徴とする周期信
    号読取装置。
JP58169432A 1983-09-16 1983-09-16 周期信号読取装置 Pending JPS6061661A (ja)

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JP58169432A JPS6061661A (ja) 1983-09-16 1983-09-16 周期信号読取装置

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JP58169432A JPS6061661A (ja) 1983-09-16 1983-09-16 周期信号読取装置

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JPS6061661A true JPS6061661A (ja) 1985-04-09

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ID=15886483

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JP58169432A Pending JPS6061661A (ja) 1983-09-16 1983-09-16 周期信号読取装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03160321A (ja) * 1989-11-18 1991-07-10 Murata Mfg Co Ltd 磁気回転センサ
JPH03179215A (ja) * 1989-12-07 1991-08-05 Hitachi Ltd 磁気エンコーダ
US5998989A (en) * 1993-12-22 1999-12-07 Itt Automotive Europe Gmbh Device including magnet-biased magnetoresistive sensor and rotatable, magnetized encoder for detecting rotary movements

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56142409A (en) * 1980-04-09 1981-11-06 Nec Corp Angle detector

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