JPS6235204A - 磁気抵抗素子を用いた位置検出装置 - Google Patents
磁気抵抗素子を用いた位置検出装置Info
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- JPS6235204A JPS6235204A JP17617385A JP17617385A JPS6235204A JP S6235204 A JPS6235204 A JP S6235204A JP 17617385 A JP17617385 A JP 17617385A JP 17617385 A JP17617385 A JP 17617385A JP S6235204 A JPS6235204 A JP S6235204A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 11
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- 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。
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、磁界の方向に応じて抵抗値が変化する性質を
備えた磁気抵抗素子を利用し、磁界の方向の変化により
位置を検出するようにした装置に関する。
備えた磁気抵抗素子を利用し、磁界の方向の変化により
位置を検出するようにした装置に関する。
〈従来の技術〉
磁気抵抗素子は、磁界の方向に応じて抵抗値が変化する
性質を有する特殊な材料、例えばＮｉ−Ｃｏのような強
磁性体やある種の半導体等を用いて構成されており、第
５図に一般的な溝造を示す。
性質を有する特殊な材料、例えばＮｉ−Ｃｏのような強
磁性体やある種の半導体等を用いて構成されており、第
５図に一般的な溝造を示す。
図において、ｌは上記の材料からなる導電路のパターン
面であり、比較的長い主導電路１ａが平行に並ぶように
ジグザグ状に折り曲げた形状となっている。そして、２
個のパターン面１．１をその主導電路１ａが互いに直交
する向きに配置し、直列に接続して両端及び中間点に端
子２，３．４をそれぞれ設け、第５図（ｂ）のようにリ
ード線２ ａ、 ３ ａ。
面であり、比較的長い主導電路１ａが平行に並ぶように
ジグザグ状に折り曲げた形状となっている。そして、２
個のパターン面１．１をその主導電路１ａが互いに直交
する向きに配置し、直列に接続して両端及び中間点に端
子２，３．４をそれぞれ設け、第５図（ｂ）のようにリ
ード線２ ａ、 ３ ａ。
４ａを接続して磁気抵抗素子５が構成されている。
６はパターン面が形成される絶縁性の基板を示す。
この構成において、端子２．３間に一定の電圧Ｖｃｃを
印加し、端子４の電位を出力電圧Ｖｏとして取り出す。
印加し、端子４の電位を出力電圧Ｖｏとして取り出す。
矢印Ｍは磁界の方向を示し、その角度θを変えると、左
右の各パターン面１．１の抵抗値が互いに逆方向に増減
するので、角度θに応じて第６図のように出力電圧ＶＯ
はザインカーブを描いて変化する。
右の各パターン面１．１の抵抗値が互いに逆方向に増減
するので、角度θに応じて第６図のように出力電圧ＶＯ
はザインカーブを描いて変化する。
そこで、第７図（ａ）のように、磁石７ ａ、 ７ ｂ
のＮ極とＳ極を突き合わせ、磁石７ ａ、 ７ ｂに沿
って磁気抵抗素子５を移動させると、突き合わせ部Ｂ′
付近で最も磁界が強く、しかもここで磁界の方向が変化
するので、出力電圧Ｖｏは第７図（ｂ）のように変化し
、突き合わせ部Ｂ′の位置が検出できる。
のＮ極とＳ極を突き合わせ、磁石７ ａ、 ７ ｂに沿
って磁気抵抗素子５を移動させると、突き合わせ部Ｂ′
付近で最も磁界が強く、しかもここで磁界の方向が変化
するので、出力電圧Ｖｏは第７図（ｂ）のように変化し
、突き合わせ部Ｂ′の位置が検出できる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
第７図の場合、突き合わせ部Ｂ′以外の点Ａ′。
Ｃ′等では磁界が弱く、出力の変化がほとんどなくなる
とともにノイズによる誤動作の可能性が大きい。また突
き合わせ部Ｂ′での出力変化は比較的ゆるやかであり、
検出精度を向上させることが困難である。
とともにノイズによる誤動作の可能性が大きい。また突
き合わせ部Ｂ′での出力変化は比較的ゆるやかであり、
検出精度を向上させることが困難である。
本発明はこのような点に着目し、出力の安定化と検出精
度の向上をはかることを目的としてなされたものである
。
度の向上をはかることを目的としてなされたものである
。
く問題点を解決するための手段〉
上記の目的を達成するため、本発明の磁気抵抗素子を用
いた位置検出装置は、幅方向に磁化されており、しかも
所定位置でその磁極の配置が逆転するように磁化された
帯状の磁界発生部材と、この磁界発生部材に沿って磁界
発生部材の長手方向に相対的に移動できるように配置さ
れ、上記磁界発生部材の幅方向に対して平行または垂直
な主導電路を有するパターン面を磁界発生部材の表面の
磁束に鎖交させた磁気抵抗素子、とを備えている。
いた位置検出装置は、幅方向に磁化されており、しかも
所定位置でその磁極の配置が逆転するように磁化された
帯状の磁界発生部材と、この磁界発生部材に沿って磁界
発生部材の長手方向に相対的に移動できるように配置さ
れ、上記磁界発生部材の幅方向に対して平行または垂直
な主導電路を有するパターン面を磁界発生部材の表面の
磁束に鎖交させた磁気抵抗素子、とを備えている。
〈作用〉
磁界発生部材の表面の磁束の方向は、磁極の配置が逆転
する所定位置以外では幅方向となっており、所定位置の
みは異極同士が長手方向に並ぶことになるため、ここで
は磁束の方向は幅方向に対して直交する長手方向となる
。従って、磁気抵抗素子が磁界発生部材に沿って移動す
ると、パターン面と鎖交する磁束の方向は所定位置での
み９０゜変化し、この部分で出力電圧が大きく変化し、
位置検出を精度よく行なうことができる。
する所定位置以外では幅方向となっており、所定位置の
みは異極同士が長手方向に並ぶことになるため、ここで
は磁束の方向は幅方向に対して直交する長手方向となる
。従って、磁気抵抗素子が磁界発生部材に沿って移動す
ると、パターン面と鎖交する磁束の方向は所定位置での
み９０゜変化し、この部分で出力電圧が大きく変化し、
位置検出を精度よく行なうことができる。
〈実施例〉
以下、第１図ないし第４図に示す実施例について説明す
る。
る。
第１図において、１１は細長い帯状の磁界発生部材であ
り、検出したい位置Ｂで極性が反転するように、幅方向
に磁化されている。すなわち、図の場合には、位置Ｂを
境として、一方のＡ部では右縁がＮ極、左縁がＳ極とな
り、磁束は左向きとなっている。また他方の０部では右
縁がＳ極、左縁がＮ極となり、磁束は右向きとなってい
る。このような磁化状態は、２個のマグネットＩｌａ、
Ｉｌｂを位置Ｂで突き合わせ、接合することによって得
ているが、連続した１本の極性材をこのような極性とな
るように着磁することによって得ることもできる。ここ
で位ｉ？２ＢにおいてはＳ極とＮ極とが長手方向に並ん
でいるので、この部分では磁束は長手方向に向いたもの
となっている。
り、検出したい位置Ｂで極性が反転するように、幅方向
に磁化されている。すなわち、図の場合には、位置Ｂを
境として、一方のＡ部では右縁がＮ極、左縁がＳ極とな
り、磁束は左向きとなっている。また他方の０部では右
縁がＳ極、左縁がＮ極となり、磁束は右向きとなってい
る。このような磁化状態は、２個のマグネットＩｌａ、
Ｉｌｂを位置Ｂで突き合わせ、接合することによって得
ているが、連続した１本の極性材をこのような極性とな
るように着磁することによって得ることもできる。ここ
で位ｉ？２ＢにおいてはＳ極とＮ極とが長手方向に並ん
でいるので、この部分では磁束は長手方向に向いたもの
となっている。
この磁界発生部材１１の磁界内に磁気抵抗素子５をパタ
ーン面が磁界発生部材ＩＩと平行になるように入れ、矢
印りのように磁界発生部材１１に沿って相対的に移動で
きるようにしである。この磁気抵抗索子５は、第５図で
述べたものと同じものが使用可能である。磁気抵抗素子
５を移動させると、Ａ部および０部では磁界発生部材１
１の幅方向に向いた磁束と鎖交し、位置Ｂでは長手方向
に向いた磁束と鎖交し、第２図のように磁気抵抗素子５
が検出したい位置に達した時に、出力電圧ＶＯが大きく
変化する。従って、この出力電圧ｖＯの変化によって、
磁気抵抗素子５と磁界発生部材Ｉｆの検出したい位置Ｂ
との相対的な位置関係が検出でき、ちょうど、リミット
スイッチによ接点の瞬間的なオンまたはオフ動作と同様
に、位置検出を行なうことができるのである。
ーン面が磁界発生部材ＩＩと平行になるように入れ、矢
印りのように磁界発生部材１１に沿って相対的に移動で
きるようにしである。この磁気抵抗索子５は、第５図で
述べたものと同じものが使用可能である。磁気抵抗素子
５を移動させると、Ａ部および０部では磁界発生部材１
１の幅方向に向いた磁束と鎖交し、位置Ｂでは長手方向
に向いた磁束と鎖交し、第２図のように磁気抵抗素子５
が検出したい位置に達した時に、出力電圧ＶＯが大きく
変化する。従って、この出力電圧ｖＯの変化によって、
磁気抵抗素子５と磁界発生部材Ｉｆの検出したい位置Ｂ
との相対的な位置関係が検出でき、ちょうど、リミット
スイッチによ接点の瞬間的なオンまたはオフ動作と同様
に、位置検出を行なうことができるのである。
なお、磁界発生部材ＩＩの形状は、図のような直線状に
限られるものではなく、対象物の形状や動きに応じて曲
線状など適宜の形状とすることができる。また、第２図
では位置Ｂで出力電圧Ｖ。
限られるものではなく、対象物の形状や動きに応じて曲
線状など適宜の形状とすることができる。また、第２図
では位置Ｂで出力電圧Ｖ。
が増加する例を示しているが、これは端子２，３゜４間
の電圧の取り出し方によって、逆に位置Ｂで出力電圧が
低下するようにすることもできる。
の電圧の取り出し方によって、逆に位置Ｂで出力電圧が
低下するようにすることもできる。
第３図は、磁気抵抗素子５の姿勢を変えた別の実施例で
あり、磁気抵抗素子５を磁界発生部材１１に対して直立
させ、パターン面が移動方向に対して垂直となるように
した例を示す。この場合には、磁気抵抗素子５の移動方
向の実質的な寸法はパターン面の膜の厚さとなって極め
て小さくなるので、出力電圧が急激に変化するようにな
る。従って、第４図に示すように鋭いピークを有する出
力電圧が得られ、検出精度を向上させることが可能とな
る。
あり、磁気抵抗素子５を磁界発生部材１１に対して直立
させ、パターン面が移動方向に対して垂直となるように
した例を示す。この場合には、磁気抵抗素子５の移動方
向の実質的な寸法はパターン面の膜の厚さとなって極め
て小さくなるので、出力電圧が急激に変化するようにな
る。従って、第４図に示すように鋭いピークを有する出
力電圧が得られ、検出精度を向上させることが可能とな
る。
〈発明の効果〉
上述の実施例の説明からも明らかなように、本発明は、
所定位置で磁極の配置が逆転するように幅方向に磁化さ
れた磁界発生部材に沿って、磁気抵抗素子を相対的に移
動させ、磁気抵抗素子の抵抗の変化によって位置検出を
行なうようにしたものである。従って、非接触式である
ため被検出物の移動等の障害になることがなく、しかも
無接点式であるため、リミットスイッチ等の接点式のも
のにおけるような接触不良の生ずる可能性はなく、また
所定位置での出力電圧の変化が大きく、磁気抵抗素子は
常に磁界内にあるため、安定した出力が得られて外部よ
りのノイズによる誤動作がない等の特徴を備え、信頼性
の高い位置検出装置を得ることができる。
所定位置で磁極の配置が逆転するように幅方向に磁化さ
れた磁界発生部材に沿って、磁気抵抗素子を相対的に移
動させ、磁気抵抗素子の抵抗の変化によって位置検出を
行なうようにしたものである。従って、非接触式である
ため被検出物の移動等の障害になることがなく、しかも
無接点式であるため、リミットスイッチ等の接点式のも
のにおけるような接触不良の生ずる可能性はなく、また
所定位置での出力電圧の変化が大きく、磁気抵抗素子は
常に磁界内にあるため、安定した出力が得られて外部よ
りのノイズによる誤動作がない等の特徴を備え、信頼性
の高い位置検出装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の概略斜視図、第２図は同上
の出力電圧図、第３図は他の実施例の概略斜視図、第４
図は同上の出力電圧図、第５図の（ａ） （ｂ）はそれ
ぞれ磁気抵抗素子のパターン図および斜視図、第６図は
同素子の出力電圧図、第７図の（ａ） （ｂ）はそれぞ
れ従来例の概略側面図および出力電圧図である。 １・・・パターン面、１ａ・・・主導電路、５・・・磁
気抵抗素子、ＩＩ・・・磁界発生部材。 特許出願人 株式会社東海理化電機製作所代 理 人
弁理士 前出 葆 ほか２名→イ１ 第５図（ａ） 第５１ｃ（ｂ）第６ＷＩ □イ立信し
の出力電圧図、第３図は他の実施例の概略斜視図、第４
図は同上の出力電圧図、第５図の（ａ） （ｂ）はそれ
ぞれ磁気抵抗素子のパターン図および斜視図、第６図は
同素子の出力電圧図、第７図の（ａ） （ｂ）はそれぞ
れ従来例の概略側面図および出力電圧図である。 １・・・パターン面、１ａ・・・主導電路、５・・・磁
気抵抗素子、ＩＩ・・・磁界発生部材。 特許出願人 株式会社東海理化電機製作所代 理 人
弁理士 前出 葆 ほか２名→イ１ 第５図（ａ） 第５１ｃ（ｂ）第６ＷＩ □イ立信し
Claims (1)
- （１）幅方向に磁化されており、且つ所定位置において
磁極の配置が逆転するように磁化された帯状の磁界発生
部材と、 上記磁界発生部材に沿って磁界発生部材の長手方向に相
対的に移動できるように配置され、上記磁界発生部材の
幅方向に対して平行または垂直な主導電路を有するパタ
ーン面を磁界発生部材の表面の磁束に鎖交させた磁気抵
抗素子、 とを備えたことを特徴とする磁気抵抗素子を用いた位置
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176173A JPH07113524B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 磁気抵抗素子を用いた位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176173A JPH07113524B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 磁気抵抗素子を用いた位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235204A true JPS6235204A (ja) | 1987-02-16 |
| JPH07113524B2 JPH07113524B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=16008936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60176173A Expired - Lifetime JPH07113524B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 磁気抵抗素子を用いた位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113524B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009128301A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Ckd Corp | 磁気リニア測定装置 |
| WO2016075420A1 (fr) * | 2014-11-14 | 2016-05-19 | Sc2N | Système avec cible magnétique et capteur |
| US11614342B2 (en) | 2020-09-18 | 2023-03-28 | Tdk Corporation | Position detection unit, lens module, and imaging apparatus |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53131065A (en) * | 1977-03-31 | 1978-11-15 | Tdk Corp | Rotational angle detector |
| JPS5436961A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Nissan Motor | Angleeoffrotation detector |
| JPS54158960A (en) * | 1978-06-06 | 1979-12-15 | Sony Corp | Position detector |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP60176173A patent/JPH07113524B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53131065A (en) * | 1977-03-31 | 1978-11-15 | Tdk Corp | Rotational angle detector |
| JPS5436961A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Nissan Motor | Angleeoffrotation detector |
| JPS54158960A (en) * | 1978-06-06 | 1979-12-15 | Sony Corp | Position detector |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009128301A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Ckd Corp | 磁気リニア測定装置 |
| WO2016075420A1 (fr) * | 2014-11-14 | 2016-05-19 | Sc2N | Système avec cible magnétique et capteur |
| US11614342B2 (en) | 2020-09-18 | 2023-03-28 | Tdk Corporation | Position detection unit, lens module, and imaging apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07113524B2 (ja) | 1995-12-06 |
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