JPS62229888A - ポテンシヨメ−タ - Google Patents
ポテンシヨメ−タInfo
- Publication number
- JPS62229888A JPS62229888A JP61072201A JP7220186A JPS62229888A JP S62229888 A JPS62229888 A JP S62229888A JP 61072201 A JP61072201 A JP 61072201A JP 7220186 A JP7220186 A JP 7220186A JP S62229888 A JPS62229888 A JP S62229888A
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- Japan
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- magnetic field
- magnetoresistive element
- ferromagnetic magnetoresistive
- ferromagnetic
- permanent magnet
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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、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（ａｌ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
、Ｎｉ−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ＴＬｒＡ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を取り
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ｌ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（ａｌ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
、Ｎｉ−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ＴＬｒＡ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を取り
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ｌ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Ｏｄｅｇ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。
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Ｏｄｅｇ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Ｖｏｕ
Ｌの値が、永久磁石３の取り付は誤差及び着磁強度の多
少の変動に依存する事がな（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
。
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Ｖｏｕ
Ｌの値が、永久磁石３の取り付は誤差及び着磁強度の多
少の変動に依存する事がな（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。
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。
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
加されるようにしであるのは、永久磁石３の回転に対し
て敏感に出力Ｖｏｕｔが変化する様にしであるのであり
、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Ｏｄｅｇから回転が始まり角度が９０ｄｅｇ
動く間は出力Ｖｏｕｔ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
加されるようにしであるのは、永久磁石３の回転に対し
て敏感に出力Ｖｏｕｔが変化する様にしであるのであり
、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Ｏｄｅｇから回転が始まり角度が９０ｄｅｇ
動く間は出力Ｖｏｕｔ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Ｑ ｄｅｇ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、！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か
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Ｑ ｄｅｇ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、！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か
ない構成としてもよい。
〔発明の効果〕
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（ａｌにその上面図、同図（ｂ）にその八−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。 ｌ・・・絶縁基板、２，４．２０・・・強磁性磁気抵抗
素子５３．５・・・永久磁石。 代・埋入弁理士 岡 部 隆 ｏ ３０ ６ｏ ９０ １２０ １５ｏ
１ａＯ２１゜回に角度 ｒ ｄｅｇ ） 第２図 第３図 流石ΦＳ鮪Ｘｈ踵 第４ｒｇＪ 漣界強度 ［Ｏｅｌ 第６図
同図（ａｌにその上面図、同図（ｂ）にその八−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。 ｌ・・・絶縁基板、２，４．２０・・・強磁性磁気抵抗
素子５３．５・・・永久磁石。 代・埋入弁理士 岡 部 隆 ｏ ３０ ６ｏ ９０ １２０ １５ｏ
１ａＯ２１゜回に角度 ｒ ｄｅｇ ） 第２図 第３図 流石ΦＳ鮪Ｘｈ踵 第４ｒｇＪ 漣界強度 ［Ｏｅｌ 第６図
Claims (3)
- （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。 - （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。 - （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 true JPS62229888A (ja) | 1987-10-08 |
| JPH0777163B2 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) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415155A (en) * | 1977-07-06 | 1979-02-03 | Denki Onkyo Co Ltd | Multiphase potentiometer |
| 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
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415155A (en) * | 1977-07-06 | 1979-02-03 | Denki Onkyo Co Ltd | Multiphase potentiometer |
| JPS5721882A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-04 | Fujitsu Ltd | Magnetic reluctance element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0777163B2 (ja) | 1995-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |