HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine magnetische Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Drehposition
eines magnetischen Bewegungselements, welches an seinem Umfang mit
Zähnen
ausgebildet ist und beispielsweise in einer Umfangsrichtung rotiert.The present invention relates to
a magnetic detection device for detecting the rotational position
of a magnetic movement element, which with its circumference
tooth
is formed and rotates for example in a circumferential direction.
2. Stand der
Technik2. State of the
technology
13(a) ist
eine perspektivische Ansicht einer bekannten magnetischen Erfassungsvorrichtung. 13(b) ist eine teilweise
Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung von 13(a). 14 ist ein elektrisches Schaltkreisdiagramm
der bekannten magnetischen Erfassungsvorrichtung. 15 zeigt Betriebswellenformdiagramme
der bekannten magnetischen Erfassungsvorrichtung. 13 (a) Fig. 3 is a perspective view of a known magnetic detection device. 13 (b) FIG. 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 13 (a) , 14 Fig. 10 is an electrical circuit diagram of the known magnetic detection device. 15 shows operating waveform diagrams of the known magnetic detection device.
Die magnetische Erfassungsvorrichtung
umfasst: einen Prozessschaltkreis 20, welcher von einem
magnetischen Bewegungselement 1 an einer Ebene davon entfernt
ist, welches an seinem Umfang mit Zähnen 1a ausgebildet
ist und um eine Drehachse oder Drehwelle 4 in einer Umfangsrichtung
rotiert, wobei der Prozesschaltkreis 20 einen Brückenschaltkreis
in Form eines magnetoelektrischen Umwandlungselements aufweist,
welches aus einem Magnetwiderstandssegment 2a und einem
Festwiderstand 12b besteht, einen weiteren Brückenschaltkreis,
der aus Festwiderständen 12c, 12d besteht;
und einen Magneten 3, welcher ein magnetisches Feld auf
das Magnetwiderstandssegment 2a aufbringt und ebenso ein
magnetisches Feld auf das magnetische Bewegungselement 1 in
Richtung von dessen Drehachse aufbringt. Zusätzlich beinhaltet der Prozessschaltkreis 20 darin
einen Verstärkerschaltkreis 13,
welcher ein Signal verstärkt,
dessen Spannung in Abhängigkeit
einer Änderung
des Widerstands magnetoresistiven Segments 2a variiert,
einen Vergleichsschaltkreis 14 und einen Ausgabeschaltkreis 15.The magnetic detection device includes: a process circuit 20 which by a magnetic moving element 1 at a level away from it, which is toothed on its circumference 1a is formed and about an axis of rotation or shaft 4 rotates in a circumferential direction, the process circuit 20 has a bridge circuit in the form of a magnetoelectric conversion element, which consists of a magnetoresistance segment 2a and a fixed resistor 12b consists of another bridge circuit, which consists of fixed resistors 12c . 12d consists; and a magnet 3 which is a magnetic field on the magnetoresistance segment 2a applies and also a magnetic field on the magnetic movement element 1 in the direction of its axis of rotation. The process circuit also includes 20 therein an amplifier circuit 13 , which amplifies a signal whose voltage is dependent on a change in the resistance of the magnetoresistive segment 2a varies, a comparison circuit 14 and an output circuit 15 ,
Bei der vorstehend konstruierten
magnetischen Erfassungsvorrichtung wird das magnetische Bewegungselement 1 dazu
veranlasst, in Synchronisation mit der Drehung der Drehwelle 4 zu
rotieren, so dass das magnetische Feld, welches auf das Magnetwiderstandssegment 2a von
dem Magneten 3 wirkt, dementsprechend variiert wird. Als
Folge davon verändert
sich der Widerstandswert des Magnetwiderstandssegments 2a zwischen
der Zeit, wenn ein Zahn 1a des magnetischen Bewegungselements 1 dem
Magnetwiderstandssegment 2a zugewandt ist, und der Zeit,
wenn eine Nut 1b des magnetischen Bewegungselements 1 dem
Magnetwiderstandssegment 2a zugewandt wird, wie in 13 dargestellt. Somit ändert sich die Ausgabe des
Verstärkungsschaltkreises 13 ebenso
dementsprechend. Dann wird mit dem Ausgangssignal des Widerstandsschaltkreises 13 eine
Signalerfassung durch den Vergleichsschaltkreis 14 durchgeführt, so
dass der Ausgabeanschluss 16 des Prozessschaltkreises 20 schließlich ein
endgültiges
Ausgabesignal von "1" oder "0" erzeugt, was einem Zahn 1a oder
einer Nut 1b des magnetischen Bewegungselements 1 entspricht.In the magnetic detection device constructed above, the magnetic moving member 1 caused to be in synchronization with the rotation of the rotating shaft 4 to rotate so the magnetic field that is on the magnetoresistance segment 2a from the magnet 3 acts, is varied accordingly. As a result, the resistance value of the magnetic resistance segment changes 2a between the time when a tooth 1a of the magnetic moving element 1 the magnetic resistance segment 2a facing and the time when a groove 1b of the magnetic moving element 1 the magnetic resistance segment 2a is facing as in 13 shown. Thus the output of the amplification circuit changes 13 likewise accordingly. Then with the output signal of the resistance circuit 13 a signal detection by the comparison circuit 14 performed so that the output port 16 of the process circuit 20 finally produces a final output signal of "1" or "0", which is a tooth 1a or a groove 1b of the magnetic moving element 1 equivalent.
Jedoch weist die bekannte magnetische
Erfassungsvorrichtung, welche vorstehend beschrieben ist, das folgende
Problem auf. Wie in 16a und 16b gezeigt, liegt dieses Problem darin,
dass, wenn die Intervalle zwischen den angrenzenden Zähnen 1a und
die Umfangsbreite jedes Zahns 1a jeweils gering sind, und
wenn ein gegenüberliegender Zwischenraum
(im nachfolgenden als Spalt bezeichnet) zwischen der Umfangsfläche des
magnetischen Bewegungselements 1 und des Magnetwiderstandssegments 2a groß ist, wie
in 14 gezeigt, oft ein derartiger
Fall auftreten kann, in welchem ein endgültiges Ausgabesignal von "1"
oder "0" aus dem Ausgabeanschluss 16 des Prozessschaltkreises 20 nicht erhalten
wird, wie in 15 gezeigt.However, the known magnetic detection device described above has the following problem. As in 16a and 16b shown, this problem lies in the fact that when the intervals between the adjacent teeth 1a and the circumferential width of each tooth 1a are each small, and when there is an opposite space (hereinafter referred to as a gap) between the peripheral surface of the magnetic moving member 1 and the magnetic resistance segment 2a is great as in 14 shown, often such a case can occur in which a final output signal of "1" or "0" from the output terminal 16 of the process circuit 20 is not obtained as in 15 shown.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt
das vorstehend erwähnte
Problem zu lösen
und es ist deren Aufgabe, eine magnetische Erfassungsvorrichtung
bereitzustellen, welche zu einer genauen Erfassung der Drehposition
eines magnetischen Bewegungselements fähig ist, selbst wenn die Intervalle zwischen
den angrenzenden Zähnen,
welche daran ausgebildet sind, und die Umfangsbreite von jedem Zahn
selbst jeweils gering sind oder limitiert sind, und wenn ein gegenüberliegender
Zwischenraum oder Abstand zwischen der Umfangsfläche des magnetischen Bewegungselements
und jedem Magnetwiderstandssegment groß ist.The present invention is intended
the above
solve a problem
and it is their job to create a magnetic detection device
to provide which for an accurate detection of the rotational position
of a magnetic moving element, even if the intervals between
the adjacent teeth,
which are formed thereon, and the circumferential width of each tooth
themselves are each small or limited, and if an opposite one
Gap or distance between the peripheral surface of the magnetic moving element
and each magnetoresistance segment is large.
Im Hinblick auf die vorstehende Aufgabe
besteht die vorliegende Erfindung in einer magnetischen Erfassungsvorrichtung,
welche aufweist: einen Prozessschaltkreis mit konvexen Abschnitten,
welche an dessen Umfang ausgebildet sind und von einem magnetischen
Bewegungselement auf einer Ebene davon entfernt angeordnet sind,
wobei der Prozessschaltkreis einen Brückenschaltkreis mit einem ersten
elektromagnetischen Umwandlungselement und einem zweiten elektromagnetischen
Umwandlungselement aufweist; und einen Magneten zur Aufbringung
eines magnetischen Feldes auf das erste magnetoelektrische Umwandlungselement
und das zweite magnetoelektrische Umwandlungselement und ebenso
zur Aufbringung eines magnetischen Feldes auf das magnetische Bewegungselement
in einer Richtung einer Drehachse des magnetischen Bewegungselements.
Das zweite magnetoelektrische Umwandlungselement ist im wesentlichen an
einer Zentrumslinie angeordnet, welche durch das Zentrum des Magneten
auf einer Linie gegenüber dem
magnetischen Bewegungselement verläuft, wenn man dies entlang
der Richtung der Drehachse des magnetischen Bewegungselements betrachtet, so
dass ein Differenzausgangssignal aus den Ausgaben des ersten magnetoelektrischen
Umwandlungselements und des zweiten magnetoelektrischen Umwandlungselements
erhalten werden kann.In view of the above object, the present invention is a magnetic detection device comprising: a process circuit having convex portions formed on the periphery thereof and arranged on a plane thereof from a magnetic moving member, the process circuit comprising a bridge circuit having a has a first electromagnetic conversion element and a second electromagnetic conversion element; and a magnet for applying a magnetic field to the first magnetoelectric conversion element and the second magnetoelectric conversion element and also for applying a magnetic field to the magnetic moving element ment in a direction of an axis of rotation of the magnetic moving element. The second magnetoelectric conversion element is arranged substantially on a center line passing through the center of the magnet on a line opposite to the magnetic moving element when viewed along the direction of the axis of rotation of the magnetic moving element so that a differential output signal from the outputs of the first magnetoelectric Conversion element and the second magnetoelectric conversion element can be obtained.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.The above and other tasks, characteristics
and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following
detailed description of the preferred embodiments of the present
Invention can be seen in connection with the accompanying drawings.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION
THE DRAWINGS
1(a) ist
eine perspektivische Ansicht einer magnetischen Erfassungsvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 (a) 10 is a perspective view of a magnetic detection device according to a first embodiment of the present invention.
1(b) ist
eine teilweise Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 1(a). 1 (b) FIG. 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 1 (a) ,
1(c) ist
eine Ansicht, welche ein Muster der Magnetwiderstandssegmente von 1(a) darstellt. 1 (c) Fig. 10 is a view showing a pattern of the magnetoresistance segments of Fig 1 (a) represents.
2 zeigt
Betriebswellenformdiagramme der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 1(a) bis 1(c). 2 Figure 12 shows operational waveform diagrams of the magnetic sensing device of Figure 1 (a) to 1 (c) ,
3(a) ist
eine perspektivische Ansicht einer magnetischen Erfassungsvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 3 (a) 10 is a perspective view of a magnetic detection device according to a second embodiment of the present invention.
3(b) ist
eine teilweise Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 3(a). 3 (b) FIG. 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 3 (a) ,
3(c) ist
eine Ansicht, welche ein Muster der Magnetwiderstandssegmente von 3(a) darstellt. 3 (c) Fig. 10 is a view showing a pattern of the magnetoresistance segments of Fig 3 (a) represents.
4 zeigt
Betriebswellenformdiagramme der magnetischen Erfassungsvorrichtung
der 3(a) bis 3(c). 4 Fig. 11 shows operation waveform diagrams of the magnetic detection device of Fig 3 (a) to 3 (c) ,
5 ist
eine Ansicht, welche die Betriebswellenform der magnetischen Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
und die Betriebswellenform der magnetischen Erfassungsvorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
darstellt, wobei diese einander überlappen. 5 FIG. 12 is a view illustrating the operation waveform of the magnetic detection device according to the first embodiment and the operation waveform of the magnetic detection device according to the second embodiment overlapping each other.
6(a) ist
eine perspektivische Ansicht einer magnetischen Erfassungsvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 6 (a) 10 is a perspective view of a magnetic detection device according to a third embodiment of the present invention.
6(b) ist
eine teilweise Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 6(a). 6 (b) FIG. 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 6 (a) ,
6(c) ist
eine Ansicht welche ein Muster der Magnetwiderstandssegmente von 6a darstellt. 6 (c) 10 is a view showing a pattern of the magnetoresistance segments of FIG 6a represents.
7 zeigt
Betriebswellenformdiagramme der magnetischen Erfassungsvorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform. 7 FIG. 12 shows operational waveform diagrams of the magnetic detection device according to the third embodiment.
8 ist
eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen einer Segmentteilung
N und einer Differenzverstärkungsausgabeminimalamplitude
von einer magnetischen Erfassungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 8th FIG. 12 is a view illustrating the relationship between a segment pitch N and a differential gain output minimum amplitude from a magnetic detection device according to a fourth embodiment of the present invention.
9 ist
eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen einer Teilung von Vorsprungselementen und
einer Differenzverstärkerausgabeminimalamplitude
von einer magnetischen Erfassungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt. 9 FIG. 12 is a view illustrating the relationship between a pitch of protrusion elements and a differential amplifier output minimum amplitude from a magnetic detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
10 zeigt
eine Ansicht, welche eine MR-Schleifencharakteristik
eines GMR-Elements in der magnetischen Erfassungsvorrichtung gemäß der sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 10 FIG. 12 is a view showing an MR loop characteristic of a GMR element in the magnetic detection device according to the sixth embodiment of the present invention.
11 ist
ein elektrisches Schaltkreisdiagramm einer magnetischen Erfassungsvorrichtung gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 11 11 is an electrical circuit diagram of a magnetic detection device according to a seventh embodiment of the present invention.
12 zeigt
Betriebswellenformdiagramme der magnetischen Erfassungsvorrichtung
gemäß der siebten
Ausführungsform. 12 FIG. 12 shows operational waveform diagrams of the magnetic detection device according to the seventh embodiment.
13(a) ist
eine perspektivische Ansicht einer bekannten magnetischen Erfassungsvorrichtung. 13 (a) Fig. 3 is a perspective view of a known magnetic detection device.
13(b) ist
eine teilweise Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 13(a). 13 (b) FIG. 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 13 (a) ,
14 ist
ein elektrisches Schaltkreisdiagramm der bekannten magnetischen
Erfassungsvorrichtung von 13(a) und 13(b) . 14 FIG. 10 is an electrical circuit diagram of the known magnetic detection device of FIG 13 (a) and 13 (b) ,
15 zeigt
Betriebswellenformdiagramme der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 13(a) und 13(b). 15 Figure 12 shows operational waveform diagrams of the magnetic sensing device of Figure 13 (a) and 13 (b) ,
16(a) ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren bekannten magnetischen
Erfassungsvorrichtung. 16 (a) Fig. 3 is a perspective view of another known magnetic detection device.
16(b) ist
eine teilweise Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 16(a). 16 (b) FIG. 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 16 (a) ,
17 zeigt
Betriebswellenformdiagramme der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 16(a) und 16(b). 17 Figure 12 shows operational waveform diagrams of the magnetic sensing device of Figure 16 (a) and 16 (b) ,
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION
OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Nun werden die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben, wobei auf die
aufgeführten
Zeichnungen Bezug genommen wird. Gleiche oder entsprechende Teile
der folgenden bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung wie bei der bekannten Vorrichtung, welche
vorstehend beschrieben worden ist, werden durch gleiche Bezugszeichen
bezeichnet.Now the preferred embodiments
of the present invention described in detail, with reference to the
listed
Drawings are referenced. Same or corresponding parts
of the following preferred embodiments of the
present invention as in the known device which
has been described above, by the same reference numerals
designated.
Ausführungsform 1Embodiment 1
1(a) ist
eine perspektivische Ansicht einer magnetischen Erfassungsvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1(b) ist
eine teilweise Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 1(a). 1(c) ist eine Ansicht, welche
ein Muster der Magnetwiderstandssegmente von 1(a) darstellt. 1 (a) 10 is a perspective view of a magnetic detection device according to a first embodiment of the present invention. 1 (b) FIG. 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 1 (a) , 1 (c) Fig. 10 is a view showing a pattern of the magnetoresistance segments of Fig 1 (a) represents.
Wie in 1(a) bis 1(c) gezeigt, umfasst die magnetische
Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
einen Prozessschaltkreis 2, welcher von einem magnetischen
Bewegungselement 1 an einer Ebene davon entfernt angeordnet
ist, welches an dessen Peripherie mit konvexen Abschnitten in Form
von Zähnen 1a ausgebildet
ist und um eine Drehachse oder Drehwelle 4 in einer Umfangsrichtung
rotiert, und einen Brückenschaltkreis aufweist,
welcher ein erstes magnetoresistives Segment 2a und ein
zweites magnetoresistives Segment 2b aufweist, welche als
magnetischelektrische Umwandlungselemente wirken, und einen Magneten 3 zur
Aufbringung eines magnetischen Feldes auf das erste und zweite magnetoresistive
Segment 2a, 2b und auch zur Aufbringung eines
magnetischen Feldes auf das magnetische Bewegungselement 1 in
einer Richtung von dessen Drehachse sowie eine magnetische Führung 5 aus
einem magnetischen Material aufweist, welche zwischen dem Prozessschaltkreis 2 und
dem Magneten 3 angeordnet ist, um eine Streuung eines magnetischen
Flusses von dem Magneten 3 zu verhindern. Die magnetische
Führung 5 weist
ein Paar von Vorsprungselementen 5a, 5b auf, welche
in Umfangsrichtung beabstandet sind und in gegenüberliegender Relation in bezug
aufeinander angeordnet sind. Zusätzlich
beinhaltet der Prozessschaltkreis 2 darin einen Verstärkerschaltkreis 13, welcher
ein Signal verstärkt,
dessen Spannung in Abhängigkeit
einer Änderung
der Widerstände
der magnetoresistiven Segmente 2a bzw. 2b variiert
wird, einen Vergleichsschaltkreis 14 und einen Ausgabeschaltkreis 15 (siehe 12).As in 1 (a) to 1 (c) shown, the magnetic detection device according to the first embodiment comprises a process circuit 2 which by a magnetic moving element 1 is arranged on a plane thereof, which on the periphery with convex portions in the form of teeth 1a is formed and about an axis of rotation or shaft 4 rotates in a circumferential direction, and has a bridge circuit which has a first magnetoresistive segment 2a and a second magnetoresistive segment 2 B which act as magnetic-electrical conversion elements, and a magnet 3 for applying a magnetic field to the first and second magnetoresistive segments 2a . 2 B and also for applying a magnetic field to the magnetic moving element 1 in one direction from its axis of rotation and a magnetic guide 5 made of a magnetic material which is between the process circuit 2 and the magnet 3 is arranged to scatter magnetic flux from the magnet 3 to prevent. The magnetic guide 5 has a pair of projection elements 5a . 5b on, which are spaced in the circumferential direction and are arranged in opposite relationship with respect to each other. The process circuit also includes 2 therein an amplifier circuit 13 , which amplifies a signal whose voltage is dependent on a change in the resistances of the magnetoresistive segments 2a respectively. 2 B is varied, a comparison circuit 14 and an output circuit 15 (please refer 12 ).
Es ist zu erwähnen, dass der Brückenschaltkreis
von dem vorstehend erwähnten
bekannten verschieden ist, der in 12 gezeigt
ist, da der Festwiderstand 12b des letzteren durch das
zweite magnetoresistive Segment 2b ersetzt wird.It should be noted that the bridge circuit is different from the known one mentioned above, which is shown in FIG 12 is shown as the fixed resistance 12b the latter by the second magnetoresistive segment 2 B is replaced.
Das erste magnetoresistive Segment 2a ist an
einer Seite des zweiten Vorsprungselements 5b angeordnet
und das zweite magnetoresistive Segment 2b ist im wesentlichen
an einer Zentrumslinie in Richtung der Breite angeordnet, welche
durch das Zentrum der Umfangsbreite des Magneten 3 verläuft und
im wesentlichen auf einer Zentrumslinie zwischen dem Paar von ersten
und zweiten Vorsprungselementen 5a, 5b angeordnet,
gesehen entlang der Richtung der Drehachse des magnetischen Bewegungselements 1.The first magnetoresistive segment 2a is on one side of the second projection member 5b arranged and the second magnetoresistive segment 2 B is arranged substantially on a center line in the width direction which passes through the center of the circumferential width of the magnet 3 extends and substantially on a center line between the pair of first and second protrusion members 5a . 5b arranged, viewed along the direction of the axis of rotation of the magnetic moving element 1 ,
Bei der magnetischen Erfassungsvorrichtung,
welche wie vorstehend konstruiert ist, wird das magnetische Bewegungselement 1 dazu
veranlasst, in Synchronisation mit der Drehung der Drehwelle 4 zu
rotieren, so dass die magnetischen Felder, welche auf die ersten
und zweiten magnetoresistiven Segmente 2a, 2b von
dem Magneten 3 aufgebracht werden, dementsprechend variieren
bzw. variiert werden. Als Folge davon ändert sich der Widerstandswert
von jedem des ersten und zweiten magnetoresistiven Segments 2a, 2b zwischen
dem Zeitpunkt, wenn ein Zahn 1a des magnetischen Bewegungselements 1 dem
ersten oder zweiten magnetoresistiven Segment 2a oder 2b zugewandt
wird, und dem Zeitpunkt, wenn eine Nut 1b des magnetischen
Bewegungselements 1 dem ersten oder zweiten magnetoresistiven
Segment 2a oder 2b zugewandt wird, wie in 2 gezeigt. Somit verändert sich
ebenso die Ausgabe des Verstärkungsschaltkreises 13 entsprechend.
Dann wird mit der Ausgabe des Verstärkerschaltkreises 13 eine
Signalformung mittels des Vergleichsschaltkreises 14 ausgeformt,
so dass der Ausgabeanschluss 16 des Prozessschaltkreises 2 schließlich ein
endgültiges
Ausgabesignal "1" oder "0" erzeugt, was einem Zahn 1a oder
einer Nut 1 des magnetischen Bewegungselements 1 entspricht.In the magnetic detection device constructed as above, the magnetic moving member 1 caused to be in synchronization with the rotation of the rotating shaft 4 to rotate so that the magnetic fields applied to the first and second magnetoresistive segments 2a . 2 B from the magnet 3 are applied, vary accordingly or are varied. As a result, the resistance value of each of the first and second magnetoresistive segments changes 2a . 2 B between the time when a tooth 1a of the magnetic moving element 1 the first or second magnetoresistive segment 2a or 2 B is facing and the time when a groove 1b of the magnetic moving element 1 the first or second magnetoresistive segment 2a or 2 B is facing as in 2 shown. Thus, the output of the amplification circuit also changes 13 corresponding. Then with the output of the amplifier circuit 13 a signal shaping by means of the comparison circuit 14 molded so that the output port 16 of the process circuit 2 finally a final output signal "1" or "0" is generated, which is a tooth 1a or a groove 1 of the magnetic moving element 1 equivalent.
Wie aus 2 ersichtlich, sind bei dieser Ausführungsform
die Intervalle zwischen angrenzenden oder aufeinander folgenden
Zähnen 1a und
die Umfangsbreite von jedem Zahn 1a jeweils gering oder
begrenzt, so dass das endgültige
Ausgangssignal von "1" oder "0" von dem Ausgabeanschluss 16 des
Prozessschaltkreises 2 erhalten werden kann, selbst wenn
die gegenüberliegenden
Zwischenräume
oder Abstände
GAP zwischen den Umfangsflächen
des magnetischen Bewegungselements 1 und jedem der magnetoresistiven
Segmente 2a, 2b groß sind. Als Folge davon kann
die Positionserfassungsgenauigkeit der magnetischen Erfassungsvorrichtung
zur Erfassung der Drehposition des magnetischen Bewegungselements 1 in
einem beträchtlichen
Umfang verbessert werden.How out 2 can be seen in this embodiment, the intervals between adjacent or successive teeth 1a and the circumferential width of each tooth 1a each low or limited so that the final output signal of "1" or "0" from the output terminal 16 of the process circuit 2 can be obtained even if the opposing spaces GAP between the peripheral surfaces of the magnetic moving member 1 and each of the magnetoresistive segments 2a . 2 B are great. As a result, the position detection accuracy of the magnetic detection device can be used to detect the rotational position of the magnetic moving member 1 to be improved to a considerable extent.
Ausführungsform 2Embodiment 2
3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine magnetische Erfassungsvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 3(b) ist
eine teilweise Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung
von 3(a). 3(c) ist eine Ansicht, welche
ein Muster von magnetoresistiven Segmenten von 3(a) darstellt. 3 12 is a perspective view illustrating a magnetic detection device according to a second embodiment of the present invention. 3 (b) FIG. 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 3 (a) , 3 (c) Fig. 10 is a view showing a pattern of magnetoresistive segments of 3 (a) represents.
Bei dieser zweiten Ausführungsform,
im Vergleich zur ersten Ausführungsform,
umfasst der Prozessschaltkreis 2 zusätzlich zum ersten Brückenschaltkreis,
welcher das erste magnetoresistive Segment 2a und das zweite
magnetoresistive Segment 2b aufweist, einen zweiten Brückenschaltkreis,
welcher ein drittes magnetoresistives Segment 2c und ein
viertes magnetoresistives Segment 2d aufweist.In this second embodiment, compared to the first embodiment, the process circuit comprises 2 in addition to the first bridge circuit, which is the first magnetoresistive segment 2a and the second magnetoresistive segment 2 B has a second bridge circuit which has a third magnetoresistive segment 2c and a fourth magnetoresistive segment 2d having.
Das zweite magnetoresistive Segment 2b und
das dritte magnetoresistive Segment 2c sind im wesentlichen
an einer Zentrallinie hinsichtlich der Breite angeordnet, welche
durch das Zentrum der Umfangsbreite des Magneten 3 führt, und
im wesentlichen an einer Zentrumslinie zwischen dem Paar der ersten
und zweiten Vorsprungselemente 5a, 5b angeordnet,
gesehen aus der Richtung der Drehachse des magnetischen Bewegungselements 1.
Das erste magnetoresistive Segment 2a ist an der Seite
des zweiten Vorsprungselements 5b angeordnet und das vierte
magnetoresistive Segment 2d ist an der Seite des ersten
Vorsprungselements 5a angeordnet.The second magnetoresistive segment 2 B and the third magnetoresistive segment 2c are arranged essentially on a central line with respect to the width which passes through the center of the circumferential width of the magnet 3 leads, and substantially at a center line between the pair of the first and second projection members 5a . 5b arranged, seen from the direction of the axis of rotation of the magnetic moving element 1 , The first magnetoresistive segment 2a is on the side of the second projection element 5b arranged and the fourth magnetoresistive segment 2d is on the side of the first projection element 5a arranged.
Zusätzlich erhält man ein Differenzausgangssignal
von einer ersten Ausgabe an einem ersten Mittelpunkt zwischen dem
ersten magnetoresistiven Segment 2a und dem zweiten magnetoresitiven Segment 2b und
von einer zweiten Ausgabe an einem zweiten Mittelpunkt zwischen
dem dritten magnetoresistiven Segment 2c und dem vierten
magnetoresistiven Segment 2d.In addition, a differential output signal is obtained from a first output at a first midpoint between the first magnetoresistive segment 2a and the second magnetoresistive segment 2 B and from a second output at a second midpoint between the third magnetoresistive segment 2c and the fourth magnetoresistive segment 2d ,
4 zeigt
Betriebswellenformdiagramme der magnetischen Erfassungsvorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform.
Die Widerstände
der ersten bis vierten magnetoresistiven Segmente 2a bis 2d werden
in Übereinstimmung
mit der Form (das heißt
Zahn 1a oder Nut 1b) des magnetischen Bewegungselements 1 verändert, so
dass ein Differenzverstärkungsausgangssignal
zwischen der ersten Ausgabe an dem ersten Mittelpunkt zwischen dem ersten
magnetoresistiven Segment 2a und dem zweiten magnetoresistiven
Segment 2b, und der zweiten Ausgabe an dem zweiten Mittelpunkt
zwischen dem dritten magnetoresistiven Segment 2c und dem
vierten magnetoresistiven Segment 2d erhalten wird. Mit diesem
Differenzverstärkungsausgangssignal
wird eine Signalformung durchgeführt,
um ein endgültiges Ausgabesignal
von "0" oder "1" bereitzustellen, was der Form (das heißt dem Zahn 1a oder
der Nut 1b) des magnetischen Bewegungselements 1 entspricht. 4 FIG. 12 shows operational waveform diagrams of the magnetic detection device according to the second embodiment. The resistances of the first to fourth magnetoresistive segments 2a to 2d be in accordance with the shape (i.e. tooth 1a or groove 1b ) of the magnetic movement element 1 changed so that a differential gain output between the first output at the first midpoint between the first magnetoresistive segment 2a and the second magnetoresistive segment 2 B , and the second output at the second midpoint between the third magnetoresistive segment 2c and the fourth magnetoresistive segment 2d is obtained. With this differential gain output signal shaping is performed to provide a final output signal of "0" or "1" which is the shape (i.e. the tooth 1a or the groove 1b ) of the magnetic movement element 1 equivalent.
5 ist
eine Ansicht, welche einen Vergleich zwischen den Betriebswellenformen
der magnetischen Erfassungsvorrichtungen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform
darstellt. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass dann, wenn ein
Vergleich zwischen Punkten der maximalen Verschiebungen oder Abweichungen
der Erfassungspositionen bei der ersten und zweiten Ausführungsform
vorgenommen wird, die Größen der
maximalen Verschiebungen oder Abweichungen der Erfassungspositionen
bei der zweiten Ausführungsform
geringer sind als bei der ersten Ausführungsform. 5 Fig. 12 is a view showing a comparison between the operation waveforms of the magnetic detection devices according to the first and second embodiments. It can be seen from this figure that when a comparison is made between points of the maximum displacements or deviations of the detection positions in the first and second embodiments, the magnitudes of the maximum displacements or deviations of the detection positions in the second embodiment are smaller than in the first embodiment ,
Ausführungsform 3Embodiment 3
6(a) ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine magnetische Erfassungsvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 6b ist
eine teilweise Draufsicht der magnetischen Erfassungsvorrichtung
der 6(a). 6(c) ist eine Ansicht, welche
ein Muster der magnetoresistiven Segmente von 6(a) darstellt. 6 (a) 12 is a perspective view illustrating a magnetic detection device according to a third embodiment of the present invention. 6b 10 is a partial top view of the magnetic detection device of FIG 6 (a) , 6 (c) FIG. 12 is a view showing a pattern of the magnetoresistive segments of FIG 6 (a) represents.
Bei dieser dritten Ausführungsform
ist der gegenüberliegende
Abstand der Umfangsfläche
von dem Zahn 1a zu dem zweiten magnetoresistiven Segment 2b und
dem dritten magnetoresistiven Segment 2c verschieden von
dem gegenüberliegenden Abstand
der Fläche
bzw. Oberfläche
jedes Zahns 1a zu dem ersten magnetoresistiven Segment 2a und dem
vierten magnetoresistiven Segment 2d. Die Konstruktion
der dritten Ausführungsform
abgesehen von dem Vorstehenden ist ähnlich zu der zweiten Ausführungsform.In this third embodiment, the opposite distance is the peripheral surface from the tooth 1a to the second magnetoresistive segment 2 B and the third magnetoresistive segment 2c different from the opposite distance of the surface of each tooth 1a to the first magnetoresistive segment 2a and the fourth magnetoresistive segment 2d , The construction of the third embodiment other than the above is similar to the second embodiment.
7 zeigt
Betriebswellenformdiagramme der dritten Ausführungsform, wenn angenommen wird,
dass ein Unterschied zwischen den gegenüberliegenden Abständen M ist
und der Wert von M gleich –0,1
mm, 0 mm und +0,1 mm ist, wobei die gegenüberliegenden Abstände GAP
groß bzw.
klein sind. 7 Fig. 14 shows operation waveform diagrams of the third embodiment when it is assumed that a difference between the opposing distances is M and the value of M is -0.1 mm, 0 mm and +0.1 mm, the opposing distances GAP being large and small, respectively are.
Aus dieser Figur ist ersichtlich,
dass die Erfassungsabweichungen oder Verschiebungen sowohl bei großen als
auch bei kleinen Abständen
GAP geringer sind, wenn M = –0,1
mm, als wenn M = +0,1 mm ist.From this figure it can be seen
that the detection deviations or shifts for both large and
even with small distances
GAP are lower if M = –0.1
mm, as if M = +0.1 mm.
Somit ist es durch Justierung des
vorstehend erwähnten
Wertes M in einer geeigneten Art und Weise möglich, die Reduktion der Erfassungsleistung
der Vorrichtung zu unterdrücken,
welche sich ergeben würde,
wenn der gegenüberliegende
Abstand GAP groß ist.So it is by adjusting the
mentioned above
Value M in a suitable way possible, the reduction of the detection power
to suppress the device,
which would result
if the opposite
Gap gap is large.
Ausführungsform 4Embodiment 4
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt ein Beispiel, bei dem die Genauigkeit der Erfassung
der Drehposition des magnetischen Bewegungselements 1 durch
die Justierung eines Abstands oder einer Teilung N (siehe 6(c)) des zweiten magnetoresistiven
Segments 2b und des dritten magnetoresistiven Segments 2c,
welche an der Zentrumslinie zwischen dem Paar der Vorsprungselemente 5a, 5b angeordnet
sind, gegenüber dem
ersten magnetoresistiven Segment 2a und dem vierten magnetoresistiven
Segment 2d verbessert werden kann, welche in der Nachbarschaft
der Vorsprungselemente 5a bzw. 5b angeordnet sind.A fourth embodiment of the present invention shows an example in which the accuracy of detection of the rotational position of the magnetic moving member 1 by adjusting a distance or a division N (see 6 (c) ) of the second magnetoresistive segment 2 B and the third magnetoresistive segment 2c which is on the center line between the pair of protrusion elements 5a . 5b are arranged opposite the first magnetoresistive segment 2a and the fourth magnetoresistive segment 2d can be improved, which in the vicinity of the projection elements 5a respectively. 5b are arranged.
8 ist
eine Ansicht, welche die Beziehung der Segmentteilung N und der
minimalen Amplitude der Differenzverstärkungsausgabe bei der magnetischen
Erfassungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Hier bedeutet die Differenzverstärkungsausgabeminimalamplitude
die Amplitude der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 13,
wenn ein Unterschied zwischen der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 13 und
einer Vergleichsspannung minimal ist. Je geringer der Wert der Differenzverstärkungsausgabeminimalamplitude
ist, desto schlechter wird die Positionserfassungsgenauigkeit. Bei
dem Beispiel von 8 kann,
wenn die Segmentteilung N (das heißt das Intervall zwischen den angrenzenden
magnetoresistiven Segmenten) innerhalb eines Bereichs von 1,4 mm
bis 3 mm liegt, eine Differenzverstärkungsausgabe erhalten werden,
welche zur Erfassung der Drehposition des magnetischen Bewegungselements 1 fähig ist,
wodurch eine hohe Erfassungsperformance sichergestellt wird. 8th FIG. 12 is a view illustrating the relationship of the segment pitch N and the minimum amplitude of the differential gain output in the magnetic detection device according to the fourth embodiment of the present invention. Here, the differential gain output minimum amplitude means the amplitude of the output voltage of the differential amplifier 13 if there is a difference between the output voltage of the differential amplifier 13 and a reference voltage is minimal. The lower the value of the differential gain output minimum amplitude, the poorer the position detection accuracy. In the example of 8th can if the seg ment division N (that is, the interval between the adjacent magnetoresistive segments) is within a range of 1.4 mm to 3 mm, a differential gain output can be obtained which is for detecting the rotational position of the magnetic moving member 1 capable, which ensures a high recording performance.
Ausführungsform 5Embodiment 5
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt ein Beispiel, bei dem die Genauigkeit der Erfassung
der Drehposition des magnetischen Bewegungselements 1 durch
Justierung des gegenüberliegenden
Abstands oder der Teilung zwischen den gegenüberliegenden Vorsprungselementen 5a, 5b in
bezug auf die Segmentteilung N verbessert werden kann.A fifth embodiment of the present invention shows an example in which the accuracy of detection of the rotational position of the magnetic moving member 1 by adjusting the opposite distance or the pitch between the opposite protrusion elements 5a . 5b with respect to the segment division N can be improved.
9 zeigt
als Beispiel die Beziehung zwischen dem Abstand zwischen den Vorsprungselementen 5a, 5b (das
heißt
die Teilung zwischen den Vorsprungselementen) und der minimalen
Amplitude der Differenzverstärkungsausgabe,
wenn die Segmentteilung N 2,5 mm beträgt. In dem Beispiel von 9, wenn die Teilung der
Vorsprungselemente 5 mm oder mehr beträgt (das heißt zwei- oder mehrmals soviel
wie die magnetoresistive Segmentteilung N), ist es möglich, eine
Ausgabe des Differenzverstärkers 13 zu
erhalten, welche zur Erfassung der Drehposition des magnetischen
Bewegungselements 1 fähig
ist. 9 shows as an example the relationship between the distance between the protrusion elements 5a . 5b (that is, the pitch between the protrusion elements) and the minimum amplitude of the differential gain output when the segment pitch N is 2.5 mm. In the example of 9 If the pitch of the protrusion elements is 5 mm or more (that is, two or more times as much as the magnetoresistive segment pitch N), it is possible to output the differential amplifier 13 to obtain which to detect the rotational position of the magnetic moving element 1 is capable.
Ausführungsform 6Embodiment 6
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt ein Beispiel, bei welchem ein riesenmagnetoresistives
Element (im nachfolgenden einfach als GMR-Element bezeichnet) als
ein magnetisches Erfassungselement verwendet wird.A sixth embodiment of the present
Invention shows an example in which a giant magnetoresistive
Element (hereinafter simply referred to as GMR element) as
a magnetic detection element is used.
Das GMR-Element ist ein geschichtetes
oder ein gestapeltes Produkt in Form eines sogenannten künstlichen
Gitterfilms, welcher durch abwechselndes Stapeln einer Vielzahl
von magnetischen Schichten und einer Vielzahl von nichtmagnetischen Schichten
ausgebildet wird, welche jeweils eine Dicke von einigen Angström zu einigen
zehn Angström aufweisen.
(FE/Cr)n, (Permalloy/Cu/Co/Cu)n und (Co/Cu)n (wobei n die Anzahl
der gestapelten Schichten ist) sind als GMR-Elemente bekannt. Das GMR-Element
weist einen MR-Effekt (MR-Änderungsrate)
auf, welche weit größer ist
als diejenige eines herkömmlichen
magnetoresistiven Elements (nachfolgend als MR-Element bezeichnet).
Der MR-Effekt (das heißt
der magnetische Widerstand oder die Reluktanz) des GMR-Elements
hängt lediglich
von einem Relativwinkel ab, welcher durch die Richtungen der Magnetisierung
der angrenzenden magnetischen Schichten gebildet wird, so dass das GMR-Element
die gleiche Änderung
des Widerstands hinsichtlich des Stroms aufweist, welcher durch
das GMR-Element fließt,
unabhängig
von der Richtung eines externen magnetischen Feldes, welches darauf
einwirkt in Relation zu der Richtung des Stromflusses. Jedoch kann
das GMR-Element eine magnetische Anisotropie durch die Verengung
der Breite eines magnetoresistiven Musters aufweisen.The GMR element is a layered one
or a stacked product in the form of a so-called artificial
Grid film, which by alternately stacking a variety
of magnetic layers and a variety of non-magnetic layers
is formed, which each have a thickness of a few angstroms
have ten angstroms.
(FE / Cr) n, (Permalloy / Cu / Co / Cu) n and (Co / Cu) n (where n is the number
of the stacked layers) are known as GMR elements. The GMR element
exhibits an MR effect (MR change rate)
on which is far larger
than that of a conventional one
magnetoresistive element (hereinafter referred to as MR element).
The MR effect (that is
the magnetic resistance or reluctance) of the GMR element
just hangs
from a relative angle, which is determined by the directions of the magnetization
of the adjacent magnetic layers is formed so that the GMR element
the same change
of resistance to current flowing through
the GMR element flows,
independently
on the direction of an external magnetic field that is on it
acts in relation to the direction of current flow. However, can
the GMR element has a magnetic anisotropy due to the narrowing
the width of a magnetoresistive pattern.
Des weiteren weist das GMR-Element
eine Hysterese bei der Änderung
des Widerstands auf, welche durch eine Änderung des darauf einwirkenden
magnetischen Feldes verursacht wird, und es hat ebenso eine Temperaturcharakteristik,
insbesondere einen großen
Temperaturkoeffizienten. Eine MR-Schleifencharakteristik
des GMR-Elements ist in 10 dargestellt.Furthermore, the GMR element has a hysteresis when the resistance changes, which is caused by a change in the magnetic field acting thereon, and it also has a temperature characteristic, in particular a large temperature coefficient. An MR loop characteristic of the GMR element is in 10 shown.
Auf diese Art und Weise kann durch
Verwendung des GMR-Elements
als magnetoelektrisches Umwandlungselement das Signal/Rauschverhältnis (S/N-Verhältnis) verbessert
werden, und kann die Rauschimmunität gesteigert werden.That way you can go through
Use of the GMR element
as a magnetoelectric conversion element, the signal-to-noise ratio (S / N ratio) is improved
and immunity to noise can be increased.
Ausführungsform 7Embodiment 7
11 zeigt
ein elektrisches Schaltkreisdiagramm einer magnetischen Erfassungsvorrichtung gemäß einer
siebten Ausführungsform,
und 12 zeigt die Betriebswellenform
dieser magnetischen Erfassungsvorrichtung. 11 FIG. 12 shows an electrical circuit diagram of a magnetic detection device according to a seventh embodiment, and 12 shows the operating waveform of this magnetic detection device.
Bei dieser Ausführungsform weist im Vergleich
mit der vorstehend erwähnten
zweiten Ausführungsform
ein Prozessschaltkreis 2 ferner einen Differenz-Flipflop-Schaltkreis 20 zur
Erfassung der Richtung der Drehung eines magnetischen Bewegungsobjekts 1 aus
einer Ausgabe an einem Mittelpunkt zwischen einem ersten magnetoresistiven Segment 2a und
einem zweiten magnetoresistiven Segment 2b und einer Ausgabe
an einem Mittelpunkt zwischen einem dritten magnetoresistiven Segment 2c und
einem vierten magnetoresistiven Segment 2d auf.In this embodiment, compared to the second embodiment mentioned above, has a process circuit 2 a differential flip-flop circuit 20 for detecting the direction of rotation of a magnetic moving object 1 from an output at a midpoint between a first magnetoresistive segment 2a and a second magnetoresistive segment 2 B and an output at a midpoint between a third magnetoresistive segment 2c and a fourth magnetoresistive segment 2d on.
Ebenso beinhaltet der Prozessschaltkreis 2 einen
ersten Differenzverstärkerschaltkreis 13A zur Verstärkung eines
Signals, welches durch die Umwandlung einer Widerstandsänderung
an einem Neutralpunkt zwischen dem ersten und zweiten magnetoresistiven
Segment 2a, 2b in eine entsprechende Spannungsänderung
bereitgestellt wird, einen ersten Vergleichsschaltkreis 14a und
einen Ausgabeschaltkreis 15. Zusätzlich beinhaltet der Prozessschaltkreis 2 ferner
einen zweiten Differenzverstärkerschaltkreis 13B zur
Verstärkung
eines Signals, welches durch Umwandlung einer Widerstandsänderung
an einem Neutralpunkt zwischen dem dritten und vierten magnetoresistiven
Segment 2c, 2d in eine entsprechende Spannungsänderung
bereitgestellt wird, einen zweiten Vergleichsschaltkreis 14b und
einen Differenz-Flipflop-Schaltkreis
(D-FF) 20.The process circuit also includes 2 a first differential amplifier circuit 13A for amplifying a signal obtained by converting a change in resistance at a neutral point between the first and second magnetoresistive segments 2a . 2 B is provided in a corresponding voltage change, a first comparison circuit 14a and an output circuit 15 , The process circuit also includes 2 also a second differential amplifier circuit 13B for amplifying a signal obtained by converting a change in resistance at a neutral point between the third and fourth magnetoresistive segments 2c . 2d is provided in a corresponding voltage change, a second comparison circuit 14b and a differential flip-flop circuit (D-FF) 20 ,
Bei dieser Ausführungsform werden die Widerstandswerte
des ersten bzw. zweiten magnetoresistiven Segments 2a bzw.
2b in Übereinstimmung mit
der Konfiguration des magnetischen Bewegungsobjekts 1 geändert, wobei
die Ausgabe des ersten Differenzverstärkerschalters 13A dementsprechend geändert wird.
Daraufhin wird mit der Ausgabe des ersten Differenzverstärkerschaltkreises 13A eine
Signalformung durchgeführt,
um ein endgültiges
Ausgabesignal zu erzeugen, welches einen hohen Wert von "1" oder
einen niedrigen Wert von "0" annimmt, was einem Zahn 1a oder
einer Nut 1b des magnetischen Bewegungsobjekts 1 entspricht.In this embodiment, the resistance values of the first and second magnetoresistive segments, respectively 2a or 2b in accordance with the configuration of the magnetic movement object 1 changed, the output of the first differential amplifier switch 13A is changed accordingly. Thereupon, with the output of the first differential amplifier circuit 13A signal shaping is performed to produce a final output signal which takes a high value of "1" or a low value of "0", which is a tooth 1a or a groove 1b of the magnetic moving object 1 equivalent.
Des weiteren werden in ähnlicher
Art und Weise die Widerstandswerte des dritten magnetoresistiven
Segments 2c und des vierten magnetoresistiven Segments 2d in Übereinstimmung
mit der Konfiguration des magnetischen Bewegungsobjekts 1 geändert, wobei
die Ausgabe des zweiten Differenzverstärkerschaltkreises 13B dementsprechend
geändert
wird. Daraufhin wird mit der Ausgabe des zweiten Differenzverstärkerschaltkreises 13B eine
Signalformung durchgeführt,
um ein endgültiges
Ausgabesignal zu erzeugen, welches einen hohen Wert von "1" oder
einen niedrigen Wert von "0" annimmt, was einem Zahn 1a oder
einer Nut 1b des magnetischen Bewegungsobjekts 1 entspricht.
Die Ausgabesignale des ersten und zweiten Differenzverstärkerschaltkreises 13A, 13B werden
in den D-FF-Schaltkreis 20 eingegeben,
so dass die Ausgabe des D-FF-Schaltkreises 20 niedrig
wird, wenn das magnetische Bewegungsobjekt 1 in einer Vorwärtsrichtung
rotiert, und niedrig wird, wenn das magnetische Bewegungsobjekt 1 in
der umgekehrten Richtung rotiert, wobei als Folge davon die umgekehrte
Drehung des magnetischen Bewegungsobjekts 1 erfasst werden kann.Furthermore, the resistance values of the third magnetoresistive segment are similar 2c and the fourth magnetoresistive segment 2d in accordance with the configuration of the magnetic moving object 1 changed, the output of the second differential amplifier circuit 13B is changed accordingly. Thereupon, with the output of the second differential amplifier circuit 13B signal shaping is performed to produce a final output signal which takes a high value of "1" or a low value of "0", which is a tooth 1a or a groove 1b of the magnetic moving object 1 equivalent. The output signals of the first and second differential amplifier circuits 13A . 13B are in the D-FF circuit 20 entered so that the output of the D-FF circuit 20 becomes low when the magnetic moving object 1 rotates in a forward direction, and becomes low when the magnetic moving object 1 rotates in the reverse direction, as a result of which the reverse rotation of the magnetic moving object 1 can be recorded.
Obwohl bei den vorstehend erwähnten Ausführungsformen
das magnetische Bewegungselement 1 eine scheibenartige
Form aufweist, und an seinem Umfang mit Zähnen 1a versehen ist,
und in seiner Umfangsrichtung rotiert, ist es natürlich nicht auf
eine derartige Form und einen derartigen Betrieb begrenzt, sondern
kann ein magnetisches Bewegungselement 1 aufweisen, welches
beispielsweise zur Durchführung
einer linearen Hin-und-Herbewegung fähig ist.Although in the above-mentioned embodiments, the magnetic moving member 1 has a disk-like shape, and with teeth on its circumference 1a is provided, and rotates in its circumferential direction, it is of course not limited to such a shape and operation, but may be a magnetic moving member 1 which, for example, is capable of performing a linear back-and-forth movement.
In diesem Fall wird ein magnetisches
Feld von dem Magneten auf das magnetische Bewegungselement in einer
vertikalen Richtung rechtwinklig zu einer Ebene aufgebracht, welche
durch die lineare Bewegung des magnetischen Bewegungselements 1 ausgebildet
wird, und ist das erste magnetoelektrische Umwandlungselement im
wesentlichen an einer Zentrumslinie des Magneten auf einer Linie angeordnet
ist, auf welcher dieses dem magnetischen Bewegungselement 1 gegenüberliegt,
gesehen entlang der Vertikalrichtung.In this case, a magnetic field is applied from the magnet to the magnetic moving member in a vertical direction perpendicular to a plane caused by the linear movement of the magnetic moving member 1 is formed, and the first magnetoelectric conversion element is arranged substantially on a center line of the magnet on a line on which the magnetic moving element 1 opposite, seen along the vertical direction.
Wie vorstehend beschrieben, weist
die vorliegende Erfindung die folgenden exzellenten Vorteile auf.As described above, points
The present invention has the following excellent advantages.
Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine magnetische Erfassungsvorrichtung bereitgestellt, welche
aufweist: einen Prozessschaltkreis mit konvexen Abschnitten, welche
an dessen Umfang ausgebildet sind und entfernt von einem magnetischen
Bewegungselement auf einer Ebene angeordnet sind, wobei der Prozessschaltkreis
einen Brückenschaltkreis
mit einem ersten magnetoelektrischen Umwandlungselement und einem
zweiten magnetoelektrisches Umwandlungselement aufweist; und einen Magneten
zur Aufbringung eines magnetischen Feldes auf das erste magnetoelektrische
Umwandlungselement und das zweite magnetoelektrische Umwandlungselement,
und ebenso zur Aufbringung eines magnetischen Feldes auf das magnetische
Bewegungselement in einer Richtung einer Drehachse des magnetischen
Bewegungselements. Das zweite magnetoelektrische Umwandlungselement
ist im wesentlichen an einer Zentrumslinie angeordnet, welche durch
das Zentrum des Magneten auf einer Linie gegenüber dem magnetischen Bewegungselement verläuft, gesehen
aus der Richtung der Drehachse des magnetischen Bewegungselements,
so dass eine Differenzausgabe von den Ausgaben des ersten magnetoelektrischen
Umwandlungselements und des zweiten magnetoelektrischen Umwandlungselements
erhalten werden kann. Bei der vorstehenden Anordnung ist es möglich, eine
exzellente Erfassungsperformance zu erhalten, selbst wenn die Intervalle
zwischen den angrenzenden konvexen Abschnitten und die Breite in
einer Richtung der Bewegung von jedem konvexen Abschnitt selbst
gering sind und wenn ein gegenüberliegender
Zwischenraum oder Abstand GAP zwischen dem ersten und zweiten magnetoelektrischen
Umwandlungselement und dem magnetischen Bewegungselement groß ist.According to the present invention
A magnetic detection device is provided which
comprises: a process circuit with convex portions which
are formed on its periphery and removed from a magnetic
Movement element are arranged on one level, the process circuit
a bridge circuit
with a first magnetoelectric conversion element and a
second magnetoelectric conversion element; and a magnet
for applying a magnetic field to the first magnetoelectric
Conversion element and the second magnetoelectric conversion element,
and also for applying a magnetic field to the magnetic
Movement element in a direction of an axis of rotation of the magnetic
Movement element. The second magnetoelectric conversion element
is arranged essentially on a center line, which by
the center of the magnet runs on a line opposite the magnetic movement element
from the direction of the axis of rotation of the magnetic movement element,
so that a differential output from the outputs of the first magnetoelectric
Conversion element and the second magnetoelectric conversion element
can be obtained. With the above arrangement, it is possible to
maintain excellent acquisition performance even when the intervals
between the adjacent convex sections and the width in
a direction of movement of each convex section itself
are minor and if an opposite
GAP between the first and second magnetoelectric
Conversion element and the magnetic moving element is large.