JPS63217202A - Noncontact type potentiometer - Google Patents

Noncontact type potentiometer

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Publication number
JPS63217202A
JPS63217202A JP5027087A JP5027087A JPS63217202A JP S63217202 A JPS63217202 A JP S63217202A JP 5027087 A JP5027087 A JP 5027087A JP 5027087 A JP5027087 A JP 5027087A JP S63217202 A JPS63217202 A JP S63217202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
variation
moving body
output voltage
alpha
Prior art date
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.)
Pending
Application number
JP5027087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshikazu Arasuna
荒砂 俊和
Yoshi Yoshino
吉野 好
Kenichi Ao
建一 青
Toshikazu Matsushita
松下 利和
Katsuhiko Ariga
勝彦 有賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP5027087A priority Critical patent/JPS63217202A/en
Publication of JPS63217202A publication Critical patent/JPS63217202A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a high-accuracy detection signal even in an atmosphere where temperature variation is large by setting output voltage characteristics of a couple of magneto-resistance elements which constitute a magnetic detecting element into opposite states according to the variation in temperature and compensating them mutually. CONSTITUTION:A moving body 11 constituted including a magnet is set as a body to be detected. Then the intensity of a magnetic field which operates on 1st and 2nd magneto-resistance elements(MR) 12 and 13 varies according to the displacement caused by the movement of the moving body 11 and their resistance values vary respectively corresponding to it. Further, the resistance variation rates of the MRs 12 and 13 have a negative temperature coefficient -alpha. Then the output voltage from an output terminal 14 varies with temperature unless temperature correction is performed, so 1st and 2nd constant voltage circuits 15 and 16 are given temperature coefficients alpha/2 and -alpha/2 respectively. Thus, variation in the deviation quantity of the output voltage from the terminal 14 with the variation quantity of the moving body 11 is eliminated. Further, the temperature coefficients of the circuits 15 and 16 are set opposite to each other and their neutral point potential does not vary and becomes constant.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、位置に対応した出力信号が得られ、例えば
移動する物体の位置検出装置として使用されるようにな
る非接触型ポテンショメータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a non-contact potentiometer that can obtain an output signal corresponding to a position and is used, for example, as a position detection device for a moving object.

[従来の技術] 例えば位置検出装置を構成するために非接触型のポテン
ショメータが使用されているものであり、このポテンシ
ョメータは例えば磁気抵抗素子を使用して構成すること
が考えられている。すなわち、変位する移動物体として
マグネット部材を設定し、このマグネット部材の移動す
る位置に近接されるようにして、磁気抵抗素子を利用し
た検出素子を設定するものである。そして、マグネット
部材の移動に伴って、上記磁気抵抗素子に作用する磁界
強度の変化による抵抗値変化を検出し、マグネット部材
の変位量に対応した電気的な信号が得られるようにして
いるものである。
[Prior Art] For example, a non-contact type potentiometer is used to configure a position detection device, and it is considered that this potentiometer can be configured using, for example, a magnetoresistive element. That is, a magnet member is set as a moving object that is displaced, and a detection element using a magnetoresistive element is set so as to be brought close to the position where the magnet member moves. Then, as the magnet member moves, changes in resistance due to changes in the magnetic field strength acting on the magnetoresistive element are detected, and an electrical signal corresponding to the amount of displacement of the magnet member is obtained. be.

しかし、上記検出素子として使用されるようになる磁気
抵抗素子には、温度特性が存在する。したがって、同じ
強度の磁界が作用する状態であっても、磁気抵抗素子の
抵抗値が温度の変化に伴って変化するようになり、精度
の高い位置検出信号を得ることができない。したがって
、例えばこのような位置検出手段を用いた自動制御装置
の制御精度を高くするためには、複雑な温度補正手段を
必要とするようになる。
However, the magnetoresistive element used as the detection element has temperature characteristics. Therefore, even when a magnetic field of the same strength is applied, the resistance value of the magnetoresistive element changes as the temperature changes, making it impossible to obtain a highly accurate position detection signal. Therefore, for example, in order to improve the control accuracy of an automatic control device using such a position detection means, a complicated temperature correction means is required.

[発明が解決しようとする問題点] この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、温度
特性を有する磁気抵抗素子を検出素子として用いるよう
にしながら、出力特性に温度特性が存在しないようにす
る非接触型ポテンショメータを提供しようとするもので
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above points, and uses a magnetoresistive element having temperature characteristics as a detection element, while making sure that the output characteristics do not have temperature characteristics. The purpose of this invention is to provide a non-contact type potentiometer.

[問題点を解決するための手段] すなわち、この発明に係る非接触型ポテンショメータは
、例えばハーフブリッジにした一対の磁気抵抗素子によ
って磁気検出素子を構成するようにしているものであり
、この磁気検出素子に沿ってマグネット部材によって構
成される移動部材が設定される。そして、上記一対の磁
気抵抗素子の接続点から検出出力信号を取出すようにす
ると共に、上記一対の磁気抵抗素子それぞれには、それ
ぞれ正および負の温度係数を有するように設定される第
1および第2の定電圧回路から電圧が供給されるように
している。
[Means for Solving the Problems] That is, in the non-contact potentiometer according to the present invention, the magnetic detection element is constituted by a pair of magnetic resistance elements formed into a half bridge, for example. A moving member constituted by a magnetic member is set along the element. The detection output signal is taken out from the connection point of the pair of magnetoresistive elements, and each of the pair of magnetoresistive elements has a first and a first temperature coefficient set to have positive and negative temperature coefficients, respectively. The voltage is supplied from the constant voltage circuit No. 2.

[作用] 上記のように構成される非接触型ポテンショメータにあ
っては、磁気検出素子を構成する一対の磁気抵抗素子か
らの出力電圧特性は、温度の変化に伴って逆の状態に設
定されるようになる。したがって、この出力特性は互い
に補償し合うようになり、結果としてこの磁気検出素子
からの出力信号には温度特性が存在しない状態となって
、このポテンショメータからは温度変化に影響されない
出力信号が得られるようになるものである。
[Function] In the non-contact potentiometer configured as described above, the output voltage characteristics from the pair of magnetoresistive elements constituting the magnetic detection element are set to opposite states as the temperature changes. It becomes like this. Therefore, the output characteristics compensate each other, and as a result, the output signal from the magnetic sensing element has no temperature characteristics, and the potentiometer provides an output signal that is unaffected by temperature changes. This is what happens.

[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はその構成を示すもので、移動する彼検出体とし
て、マグネットを含み構成される移動体11が設定され
る。そして、この移動体11の矢印で示す移動方向に沿
って第1および第2の磁気抵抗素子(MR)12および
13が設定されるもので、移動体11の移動に伴って、
この移動体11が磁気抵抗素子12および13に順次対
向設定されるようになる。
FIG. 1 shows its configuration, in which a moving body 11 including a magnet is set as a moving detection body. First and second magnetoresistive elements (MR) 12 and 13 are set along the moving direction of the moving body 11 shown by the arrow, and as the moving body 11 moves,
This moving body 11 is successively set to face the magnetoresistive elements 12 and 13.

上記第1および第2の磁気抵抗索子12および13は、
例えばハーフブリッジに設定されており、互いに直列の
状態に接続されている。そして、その接続点に出力端子
14が接続されるようにする。
The first and second magnetoresistive ropes 12 and 13 are
For example, they are configured as a half-bridge and are connected in series with each other. Then, the output terminal 14 is connected to that connection point.

そして、上記第1の磁気抵抗素子12には第1の定電圧
回路15を介して電源を供給し、また第2の磁気抵抗素
子13には第2の定電圧回路16を介して電源が供給さ
れるようにしている。この場合、上記第1の定電圧回路
15は正の温度係数を有するように構成され、第2の定
電圧回路1Bは負の温度係数を有するように構成されて
いる。
Power is supplied to the first magnetoresistive element 12 via a first constant voltage circuit 15, and power is supplied to the second magnetoresistive element 13 via a second constant voltage circuit 16. I'm trying to make it happen. In this case, the first constant voltage circuit 15 is configured to have a positive temperature coefficient, and the second constant voltage circuit 1B is configured to have a negative temperature coefficient.

このように構成されるポテンショメータにあっては、移
動体11が移動することによる変位に対応して、第1お
よび第2の磁気抵抗索子12および13に作用する磁界
の強度が変化し、その磁界強度に対応してそれぞれ抵抗
値が変化するようになる。
In the potentiometer configured in this way, the strength of the magnetic field acting on the first and second magnetoresistive ropes 12 and 13 changes in response to the displacement caused by the movement of the moving body 11, and The resistance value changes depending on the magnetic field strength.

したがって、その抵抗値変化に対応した出力電圧信号が
得られるようになるもので、出力端子14から移動体1
1の位置に対応した出力電圧信号が出力されるようにな
る。
Therefore, an output voltage signal corresponding to the change in resistance value can be obtained from the output terminal 14 to the moving body 1.
An output voltage signal corresponding to position 1 is now output.

このような磁気抵抗素子を使用したポテンショメータを
広範囲な温度雰囲気の中で使用することを想定してみる
と、磁気抵抗素子の抵抗変化率には第2図で示すような
負の温度係数−α(−3000〜3500PPM/’C
)が存在する。
Assuming that a potentiometer using such a magnetoresistive element is used in a wide temperature environment, the rate of change in resistance of the magnetoresistive element has a negative temperature coefficient -α as shown in Figure 2. (-3000~3500PPM/'C
) exists.

このため、温度補正を行なわなければ、出力端子14か
ら得られる出力電圧が温度によって変化するようになる
Therefore, unless temperature correction is performed, the output voltage obtained from the output terminal 14 will change depending on the temperature.

したがって、上記第1の定電圧回路15には「α/2」
の温度係数を持たせ、さらに第2の定電圧回路16には
「−α/2」の温度係数を持たせるようにしている。
Therefore, the first constant voltage circuit 15 has "α/2".
Furthermore, the second constant voltage circuit 16 is made to have a temperature coefficient of "-α/2".

したがって、第1および第2の磁気抵抗素子12および
13に印加される電圧、すなわち点、および5間の電圧
は、第3図でAで示す磁気抵抗素子の抵抗変化率の温度
特性「−α」を打消す、Bで示すような「α」の温度係
数が設定されるようになる。したがって、移動体11の
変位量に対する出力端子14からの出力電圧の変位量が
温度によって変化するようなことがなくなる。
Therefore, the voltage applied to the first and second magnetoresistive elements 12 and 13, that is, the voltage between points and 5, is the temperature characteristic of the resistance change rate of the magnetoresistive element "-α" indicated by A in FIG. A temperature coefficient of "α" as shown by B is now set, which cancels out "." Therefore, the amount of displacement of the output voltage from the output terminal 14 with respect to the amount of displacement of the moving body 11 does not change depending on the temperature.

また、上記第1および第2の定電圧回路15および16
の温度係数が正反対に設定されているものであるため、
その中点電位は第4図に破線で示すように温度によって
変化することなく一定の状態となる。
Further, the first and second constant voltage circuits 15 and 16
Since the temperature coefficient of is set to be exactly opposite,
The midpoint potential remains constant without changing depending on the temperature, as shown by the broken line in FIG.

すなわち、これは出力端子14からの出力電圧信号の中
点位置が温度によって変化しないことを意味するもので
あり、さらに前記した電圧変位量が温度によって変化し
ないことを考え合せると、上記実施例で示された非接触
型ポテンショメータにあっでは、検出出力電圧信号が温
度変化に影響されないものであることが理解される。
In other words, this means that the midpoint position of the output voltage signal from the output terminal 14 does not change with temperature, and furthermore, considering that the amount of voltage displacement does not change with temperature, the above embodiment It will be appreciated that with the non-contact potentiometer shown, the sensed output voltage signal is not affected by temperature changes.

上記実施例の説明にあっては、第1および第2の磁気抵
抗素子12および13の抵抗値比が「1:1」であるこ
とを想定しているものであるが、この抵抗比がrl:a
Jである場合には、第1および第2の定電圧回路15お
よび16の温度係数を、それぞれ[α/(1+a)Jと
「α・a/ (1+a) Jに設定することによって、
この温度特性の無いポテンショメータとすることができ
る。
In the description of the above embodiment, it is assumed that the resistance value ratio of the first and second magnetoresistive elements 12 and 13 is "1:1", but this resistance ratio is rl :a
J, the temperature coefficients of the first and second constant voltage circuits 15 and 16 are set to [α/(1+a)J and α・a/(1+a)J, respectively.
A potentiometer without this temperature characteristic can be used.

[発明の効果] 以上のようにこの発明に係る非接触型ポテンショメータ
によれば、検出素子として使用される磁気抵抗素子に温
度特性が存在しても、このポテンショメータからの出力
電圧信号には温度特性が存在しなくなるものであり、温
度変化の激しい雰囲気においても常に精度の高い検出信
号が得られるようになるものであり、その応用範囲が効
果的に拡大されるものである。
[Effects of the Invention] As described above, according to the non-contact potentiometer according to the present invention, even if the magnetoresistive element used as a detection element has temperature characteristics, the output voltage signal from this potentiometer does not have temperature characteristics. The present invention eliminates the existence of a high-precision detection signal even in an atmosphere with rapid temperature changes, and effectively expands its range of applications.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例に係る非接触型ポテンショ
メータを説明する構成図、第2図は上記ポテンショメー
タに使用される磁気抵抗素子の温度特性を示す図、第3
図は上記実施例における磁気抵抗素子の抵抗変化率と温
度との関係を説明する図、第4図は上記ポテンショメー
タの出力電圧特性を説明する図である。 11・・・移動体(マグネット)、12・・・第1の磁
気抵抗素子、13・・・第2の磁気抵抗素子、14・・
・出力端子、15・・・第1の定電圧回路(正の温度係
数)、1B・・・第2の定電圧回路(負の温度係数)。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 3第 1 凶 第3図        第、。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a non-contact potentiometer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the temperature characteristics of a magnetoresistive element used in the potentiometer, and FIG.
The figure is a diagram illustrating the relationship between the resistance change rate and temperature of the magnetoresistive element in the above embodiment, and FIG. 4 is a diagram illustrating the output voltage characteristics of the potentiometer. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Moving object (magnet), 12... 1st magnetoresistive element, 13... 2nd magnetoresistive element, 14...
- Output terminal, 15... first constant voltage circuit (positive temperature coefficient), 1B... second constant voltage circuit (negative temperature coefficient). Applicant's Representative Patent Attorney Takeshi Suzue 3rd Part 1 Figure 3.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 直列状態に設定される少なくとも一対の磁気抵抗素子に
よって構成されるようにした磁気検出手段と、 この磁気検出手段を構成する上記一対の磁気抵抗素子に
近接してその並ぶ方向に移動されるようにしたマグネッ
ト部材を含み構成される移動部材と、 上記一対の磁気検出手段にそれぞれ電圧信号を供給する
ようにした第1および第2の定電圧回路とを具備し、 上記一対の磁気抵抗素子の接続点から出力信号が取出さ
れるようにし、さらに上記第1および第2の定電圧回路
は、正および負の温度係数を有するように設定されるよ
うにしたことを特徴とする非接触型ポテンショメータ。
[Claims] Magnetic detection means constituted by at least one pair of magnetoresistive elements set in series; and a direction in which the magnetic resistance elements are arranged in proximity to the pair of magnetoresistive elements constituting the magnetic detection means. a moving member configured to include a magnetic member that is moved by the magnet, and first and second constant voltage circuits that respectively supply voltage signals to the pair of magnetic detection means, The output signal is taken out from the connection point of the magnetoresistive element, and the first and second constant voltage circuits are set to have positive and negative temperature coefficients. Non-contact potentiometer.
JP5027087A 1987-03-06 1987-03-06 Noncontact type potentiometer Pending JPS63217202A (en)

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JP5027087A JPS63217202A (en) 1987-03-06 1987-03-06 Noncontact type potentiometer

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JP5027087A JPS63217202A (en) 1987-03-06 1987-03-06 Noncontact type potentiometer

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JPS63217202A true JPS63217202A (en) 1988-09-09

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ID=12854260

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JP5027087A Pending JPS63217202A (en) 1987-03-06 1987-03-06 Noncontact type potentiometer

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JP (1) JPS63217202A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015075362A (en) * 2013-10-07 2015-04-20 大同特殊鋼株式会社 Unit element pair and thin film magnetic sensor

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