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JPH0690046B2 - Displacement detection device - Google Patents

Displacement detection device

Info

Publication number
JPH0690046B2
JPH0690046B2 JP1014696A JP1469689A JPH0690046B2 JP H0690046 B2 JPH0690046 B2 JP H0690046B2 JP 1014696 A JP1014696 A JP 1014696A JP 1469689 A JP1469689 A JP 1469689A JP H0690046 B2 JPH0690046 B2 JP H0690046B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
displacement
magnetic
magnetic sensing
wave signal
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1014696A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02194316A (en
Inventor
正幸 渡辺
伸広 藤原
昭夫 上
Original Assignee
エスエムシー株式会社
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 エスエムシー株式会社 filed Critical エスエムシー株式会社
Priority to JP1014696A priority Critical patent/JPH0690046B2/en
Publication of JPH02194316A publication Critical patent/JPH02194316A/en
Publication of JPH0690046B2 publication Critical patent/JPH0690046B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は変位検出装置に関し、一層詳細には、磁気抵抗
効果素子(MR素子)をブリッジ回路に接続した磁気検知
素子(以下、ブリッジ磁気検知素子という)と磁気スケ
ールとの協働下、磁気検知素子から導出される検知信号
からブリッジ磁気検知素子と磁気スケールとの間の相対
変位を検出する変位検出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a displacement detection device, and more particularly, to a magnetic detection element (hereinafter referred to as bridge magnetic detection) in which a magnetoresistive effect element (MR element) is connected to a bridge circuit. Element) and a magnetic scale in cooperation with a displacement detection device that detects relative displacement between the bridge magnetic detection element and the magnetic scale from a detection signal derived from the magnetic detection element.

[発明の背景] 近時、変位を測定する際に変位センサが採用された変位
検出装置が多用される。変位センサはその移動に伴い磁
束密度または光量等を変化せしめるように、作用の異な
る検知信号発生用機能部が交互に連設された検知信号発
生用部材と、前記変位の量を検知して信号を導出する検
知素子等を含む。
[Background of the Invention] Recently, a displacement detection device employing a displacement sensor is often used when measuring displacement. The displacement sensor detects the amount of displacement and a signal by detecting the amount of displacement so that the magnetic flux density, the amount of light, or the like changes with the movement of the displacement sensor. And a sensing element for deriving

当該変位検出装置では、変位の測定にリニア型変位セン
サが採用され、また、回転体の変位の測定にはロータリ
型変位センサが採用されている。例えば、リニア型で且
つ前記検知信号発生用機能部としての磁気式の変位セン
サを採用する検知手段では、同一幅のS極性およびN極
性の磁石あるいは磁化部分が交互に配列された前記検知
信号発生用部材としての磁気スケールが移動体に固着さ
れる。そして、前記磁気スケールの近傍に配設された磁
気検知素子から磁気スケールの移動に相応した信号が導
出されるように構成されている。
In the displacement detection device, a linear displacement sensor is used to measure the displacement, and a rotary displacement sensor is used to measure the displacement of the rotating body. For example, in a detection unit that employs a linear type and a magnetic displacement sensor as the detection signal generation function unit, the detection signal generation in which magnets or magnetized portions of S polarity and N polarity of the same width are alternately arranged is arranged. The magnetic scale as a member for use is fixed to the moving body. Then, a signal corresponding to the movement of the magnetic scale is derived from the magnetic detection element arranged near the magnetic scale.

然しながら、このような従来例の受発光素子が採用され
る変位センサにあっては、外部からの強光が入射すると
悪影響を生起し、また、受光素子に塵芥等が付着し、こ
の受光素子の検知能力が経時的に低下する等の不都合を
有している。
However, in the displacement sensor adopting such a light receiving and emitting element of the conventional example, when strong light from the outside is incident, adverse effects are caused, and dust or the like is attached to the light receiving element. It has the inconvenience that the detection capability decreases over time.

[発明の目的] 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、同一幅(2/3l)のS極性およびN極性の磁化形
成部が交互に連設された磁気スケールと、当該磁気スケ
ールの4/3l分の相対変位に対応して正弦波信号および余
弦波信号をブリッジ算出(比率)による検知信号として
導出する幅(l)で離間されたブリッジ磁気検知素子か
らなる一組の検知器、あるいはより大なる値の信号を導
出すべく前記検知器が倍数個配設された検知信号導出手
段から導出される正弦波信号および余弦波信号をもっ
て、前記相対変位を導出する変位検出信号形成部とで構
成され、これにより比較的簡単な構成で且つ変位を検知
する際に接触部材を必要としないため部材の摩耗を生起
することなく、光、振動等の外乱に比較的有利に作用
し、さらに経時的な検知能力の低下が効果的に阻止可能
な変位検出装置を提供することを目的とする。
[Object of the Invention] The present invention has been made in order to overcome the above-mentioned inconvenience, and a magnetic scale in which magnetization forming portions of S polarity and N polarity having the same width (2 / 3l) are alternately arranged. , A bridge magnetic sensing element separated by a width (l) for deriving a sine wave signal and a cosine wave signal as detection signals by bridge calculation (ratio) corresponding to a relative displacement of 4/3 l of the magnetic scale. Displacement for deriving the relative displacement by a pair of detectors or a sine wave signal and a cosine wave signal derived from detection signal deriving means in which a plurality of the detectors are arranged to derive a signal having a larger value. It is composed of a detection signal forming part, which has a relatively simple structure and does not require a contact member when detecting displacement, so that it does not cause wear of the member and is relatively advantageous for disturbances such as light and vibration. Acting on Aims to decrease over time sensing capabilities provide effectively prevent possible displacement detecting device.

[目的を達成するための手段] 前記の目的を達成するために、本発明は、磁気スケール
と磁気検知素子との間の相対的変位を前記磁気検知素子
から検出される信号に基づき導出する変位検出装置にお
いて、 同一幅〔(2/3)l〕のS極性およびN極性の磁化形成
部が交互に連設された磁気スケールと、 複数の磁気抵抗効果素子によるブリッジ回路および一組
の極性の異なるバイアス体からなる第1と第2の磁気検
知素子を含み、前記第1と第2の磁気検知素子が幅
(l)だけ離間して配設されるとともに、前記磁気スケ
ールと(4/3)l分の相対的変位に対応して夫々正弦波
信号および余弦波信号を導出する検知器と、 前記検知器から導出される正弦波信号および余弦波信号
から前記相対的変位に対応する信号を導出する変位検出
信号形成部と、 を備えることを特徴とする。
[Means for Achieving the Object] In order to achieve the above object, the present invention provides a displacement for deriving a relative displacement between a magnetic scale and a magnetic sensing element based on a signal detected from the magnetic sensing element. In the detection device, a magnetic scale in which magnetization forming portions of S polarity and N polarity of the same width [(2/3) l] are alternately arranged, a bridge circuit including a plurality of magnetoresistive effect elements, and a pair of polarities. The magnetic sensor includes first and second magnetic sensing elements composed of different bias bodies, and the first and second magnetic sensing elements are spaced apart by a width (1), and the magnetic scale (4/3 ) A detector for deriving a sine wave signal and a cosine wave signal respectively corresponding to a relative displacement of l, and a signal corresponding to the relative displacement from a sine wave signal and a cosine wave signal derived from the detector. Displacement detection signal forming unit to derive , Are provided.

さらに、本発明は、同一幅〔(2/3)l〕のS極性およ
びN極性の磁化形成部が交互に連設された磁気スケール
と、 複数の磁気抵抗効果素子によるブリッジ回路および一組
の極性の異なるバイアス体からなる第1と第2の磁気検
知素子を含み、前記第1と第2の磁気検知素子が幅
(l)だけ離間して配設されるとともに、前記磁気スケ
ールと(4/3)l分の相対的変位に対応して夫々正弦波
信号および余弦波信号を導出する一組の検知器が倍数個
配列された検知信号導出手段と、 前記検知信号導出手段から導出される正弦波信号および
余弦波信号から前記相対的変位に対応する信号を導出す
る変位検出信号形成部と、 を備えることを特徴とする。
Further, according to the present invention, a magnetic scale in which magnetization forming portions of S polarity and N polarity having the same width [(2/3) l] are alternately arranged, a bridge circuit including a plurality of magnetoresistive effect elements, and a pair of magnetic resistance effect elements. The magnetic scale includes: first and second magnetic sensing elements made of biasing bodies having different polarities, the first and second magnetic sensing elements are spaced apart by a width (l), and the magnetic scale (4 / 3) Detecting signal deriving means in which a set of multiple detectors for deriving a sine wave signal and a cosine wave signal respectively corresponding to a relative displacement of 1 are arranged, and the detecting signal deriving means. A displacement detection signal forming unit for deriving a signal corresponding to the relative displacement from a sine wave signal and a cosine wave signal.

[実施態様] 次に、本発明に係る変位検出装置について好適な一実施
態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
[Embodiment] Next, a preferred embodiment of the displacement detection device according to the present invention will be given and described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図に第1の実施態様に係るブリッジ磁気検知素子と
磁気スケールを採用した変位検出装置を示す。当該変位
検出装置は固定された図示しない框体等に固着される磁
気ヘッド12と、移動体14に取着された磁気スケール16と
を備え、さらに、磁気ヘッド12から供給される検知信号
S1およびS2を所定のパルス列信号S5およびS6に形成して
出力端子T1およびT2に導出する信号処理部20とで概略構
成されている。
FIG. 1 shows a displacement detecting device employing a bridge magnetism detecting element and a magnetic scale according to the first embodiment. The displacement detection device includes a magnetic head 12 fixed to a fixed frame or the like (not shown), and a magnetic scale 16 attached to a moving body 14, and a detection signal supplied from the magnetic head 12.
The signal processing section 20 forms S 1 and S 2 into predetermined pulse train signals S 5 and S 6 and outputs them to output terminals T 1 and T 2 .

先ず、磁気ヘッド12を説明する。磁気ヘッド12はブリッ
ジ磁気検知素子22および24が所定の幅(l)に離間して
配置されている。当該ブリッジ磁気検知素子22は、第2
図(a)、(b)に示されるように、周知の磁気抵抗効
果素子(MR素子)26a、26bおよび26c、26dがブリッジ回
路として接続され、外部磁界の極性を識別するためのN
極性バイアス磁石26eおよびS極性バイアス磁石26fが係
合取着されている。ここでブリッジ回路としての一方の
端子部となる接続部27bおよび27dには所定の電圧、例え
ば、+15Vが印加される。そして外部磁界の回転、すな
わち、磁気スケール16の移動によるS極性およびN極性
の変化に伴い、前記磁気抵抗効果素子26a、26bおよび26
c、26dの抵抗値が変化せしめられ、それにより相応した
信号がブリッジ回路としての他方の端子部となる接続部
27aおよび27cより導出される。なお、ブリッジ磁気検知
素子24も同様に構成されている。
First, the magnetic head 12 will be described. In the magnetic head 12, bridge magnetism detecting elements 22 and 24 are arranged so as to be separated from each other by a predetermined width (1). The bridge magnetic sensing element 22 is a second
As shown in FIGS. (A) and (b), well-known magnetoresistive effect elements (MR elements) 26a, 26b and 26c, 26d are connected as a bridge circuit, and N for identifying the polarity of an external magnetic field is connected.
The polarity bias magnet 26e and the S polarity bias magnet 26f are engaged and attached. Here, a predetermined voltage, for example, + 15V is applied to the connection portions 27b and 27d which are one terminal portion of the bridge circuit. Then, with the rotation of the external magnetic field, that is, the change of the S polarity and the N polarity due to the movement of the magnetic scale 16, the magnetoresistive effect elements 26a, 26b and 26 are
The connection where the resistance values of c and 26d are changed, so that the corresponding signal becomes the other terminal of the bridge circuit.
Derived from 27a and 27c. The bridge magnetism sensing element 24 is similarly constructed.

接続部27aおよび27cから導出される信号は正弦波信号お
よび余弦波信号に形成された検知信号S1およびS2として
導出される。
The signals derived from the connection parts 27a and 27c are derived as detection signals S 1 and S 2 formed into sine wave signals and cosine wave signals.

次に、前記磁気ヘッド12の近傍に対向し、且つ平行して
配設される磁気スケール16は前記ブリッジ磁気検知素子
22および24の所定の幅(l)に対して幅2/3l分離間して
配置されるS極性Sa乃至SnおよびN極性Na乃至Nnの磁化
部分を有した、例えば、磁石が交互に配列されている。
Next, the magnetic scale 16 arranged in parallel and facing the vicinity of the magnetic head 12 is the bridge magnetic sensing element.
With magnetized portions of S-polarity Sa to Sn and N-polarity Na to Nn which are spaced apart by a width 2 / 3l for a given width (l) of 22 and 24, eg magnets are arranged alternately ing.

さらに、信号処理部20は前記ブリッジ磁気検知素子22お
よび24と磁気スケール16との相対変位においてブリッジ
磁気検知素子22および24から夫々導出される検知信号S1
およびS2が供給される差動増幅器28、30を有し、さら
に、ここで増幅された増幅信号S3およびS4が位相分割回
路32に供給されるように構成されている。また差動増幅
器28および30には図示しない電源部より所定の電圧、例
えば、+15vが印加されると共に、前記ブリッジ磁気検
知素子22の接続部27bおよび27dにも印加されるように接
続されている。なおブリッジ磁気検知素子24も同様に結
線されている。さらに位相分割回路32からパルス列信号
S5およびS6が導出される出力端子T1およびT2が備えられ
ている。
Furthermore, the signal processing unit 20 detects the detection signal S 1 derived from the bridge magnetism detecting elements 22 and 24, respectively, in the relative displacement between the bridge magnetism detecting elements 22 and 24 and the magnetic scale 16.
And S 2 are supplied to the differential amplifiers 28 and 30, and the amplified signals S 3 and S 4 amplified here are supplied to the phase division circuit 32. A predetermined voltage, for example, + 15v is applied to the differential amplifiers 28 and 30 from a power source (not shown), and is connected to the connecting portions 27b and 27d of the bridge magnetism detecting element 22. . The bridge magnetism detecting element 24 is similarly connected. Furthermore, the pulse train signal from the phase division circuit 32
Output terminals T 1 and T 2 from which S 5 and S 6 are derived are provided.

以上のように構成される第1の実施態様の動作について
説明する。
The operation of the first embodiment configured as above will be described.

第3図AおよびBに磁気スケール16の矢印方向Viの移動
とブリッジ磁気検知素子22および24との対応関係と、そ
れによりブリッジ磁気検知素子22および24から導出され
る検知信号S1およびS2の出力波形を示す。
3A and 3B, the correspondence between the movement of the magnetic scale 16 in the direction Vi of the arrow and the bridge magnetism detecting elements 22 and 24, and the detection signals S 1 and S 2 derived from the bridge magnetism detecting elements 22 and 24 by this. Shows the output waveform of.

ここで第3図Aの分図(a)乃至(e)におけるブリッ
ジ磁気検知素子22および24は磁気スケール16の移動によ
り第3図Bに示される正弦波および余弦波の検知信号S1
およびS2を導出する。なお、第3図Bにおける(a)乃
至(e)点は前記第3図Aの分図(a)乃至(e)にお
いて導出される検知信号S1およびS2の信号遷移点に相応
する。検知信号S1およびS2は差動増幅器28および30に供
給された後、増幅された正弦波および余弦波の増幅信号
S3およびS4として位相分割回路32に供給される。ここで
増幅信号S3およびS4が所定の位相点をもって分割される
と共に、パルス列信号S5およびS6に形成され、しかる
後、図示しない計数器等を利用して時間軸上で計数せし
め、磁気スケール16の変位が検出される。
Here, the bridge magnetic sensing elements 22 and 24 in the diagrams (a) to (e) of FIG. 3A are moved by the magnetic scale 16 to detect the sine wave and cosine wave detection signals S 1 shown in FIG. 3B.
And derive S 2 . The points (a) to (e) in FIG. 3B correspond to the signal transition points of the detection signals S 1 and S 2 derived in the diagrams (a) to (e) of FIG. 3A. The detection signals S 1 and S 2 are supplied to differential amplifiers 28 and 30 and then amplified amplified sine and cosine signals.
It is supplied to the phase division circuit 32 as S 3 and S 4 . Here, the amplified signals S 3 and S 4 are divided at predetermined phase points, and are formed into pulse train signals S 5 and S 6 , after which they are counted on a time axis using a counter or the like not shown, The displacement of the magnetic scale 16 is detected.

上記のように構成および動作を行う第1の実施態様にお
いては、磁気スケール16の矢印方向ViあるいはVoへの移
動に伴い、ブリッジ磁気検知素子22および24から検知信
号S1およびS2が導出される。この場合、ブリッジ磁気検
知素子22および24は夫々磁気抵抗効果素子(MR素子)26
a、26bおよび26c、26dがブリッジ回路として接続構成さ
れており、磁気スケール16の矢印方向ViあるいはVoへの
移動の際、磁気に感応し、且つ相応した検知信号S1およ
びS2が周知のブリッジ算出(比率)により導出される。
従って、磁気スケール16の矢印方向ViあるいはVoにおけ
る移動にあっては、単に移動点の磁気に感応して相応し
た信号を導出することなく、正確性が向上することにな
り、また外乱に対して有利に作用する。
In the first embodiment configured and operated as described above, the detection signals S 1 and S 2 are derived from the bridge magnetic detection elements 22 and 24 as the magnetic scale 16 moves in the arrow direction Vi or Vo. It In this case, the bridge magnetism detecting elements 22 and 24 are the magnetoresistive effect elements (MR elements) 26, respectively.
a, 26b and 26c, 26d are connected as a bridge circuit and are sensitive to magnetism when the magnetic scale 16 moves in the direction of arrow Vi or Vo, and the corresponding detection signals S 1 and S 2 are known. It is derived by the bridge calculation (ratio).
Therefore, in the movement of the magnetic scale 16 in the direction of arrow Vi or Vo, the accuracy is improved without merely deriving a signal corresponding to the magnetism of the moving point, and against disturbance. Works in an advantageous manner.

次に、第2の実施態様を説明する。この例は、第1の実
施態様の検知信号S1およびS2に対して、例えば、2倍の
レベルの出力信号S21、S22を導出することを目的として
いる。
Next, a second embodiment will be described. The purpose of this example is to derive the output signals S 21 and S 22 of, for example, twice the level of the detection signals S 1 and S 2 of the first embodiment.

第4図は第2の実施態様を示す構成図であり、第5図
(a)乃至(e)は第4図に示される変位検出装置の動
作説明に供される信号波形図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the second embodiment, and FIGS. 5 (a) to 5 (e) are signal waveform diagrams used for explaining the operation of the displacement detecting device shown in FIG.

当該第2の実施態様の変位検出装置では第1の実施態様
と同様に形成された磁気スケール16と、ブリッジ磁気検
知素子36a、36bおよび36c、36dが幅(l)で連設された
磁気ヘッド38と、当該ブリッジ磁気検知素子36a、36bお
よび36c、36dから導出された検知信号S11、S12、S13、S
14が供給される信号処理部40とで構成されている。この
信号処理部40では第5図にその処理波形を示すように検
知信号S12と検知信号S14との差分の信号S15を形成し、
また検知信号S11と検知信号S13の差分の信号S16を形成
して、例えば、第1の実施態様の検知信号S1およびS2
対して2倍のレベルを有した出力信号S21、S22を導出す
る。これにより以後の信号処理が有利に作用し、温度特
性および/または外部磁界等の外乱、すなわち、重畳せ
しめられた雑音等に対し、その影響が軽減される。さら
にブリッジ磁気検知素子36a、36bおよび36c、36dは第1
の実施態様と同様の磁気抵抗効果素子が用いられてお
り、外乱に対してその影響をさらに軽減することが出来
る。
In the displacement detecting device of the second embodiment, the magnetic scale 16 formed in the same manner as in the first embodiment and the magnetic head in which the bridge magnetic detection elements 36a, 36b and 36c, 36d are connected in a width (1) 38 and the detection signals S 11 , S 12 , S 13 , S derived from the bridge magnetic detection elements 36a, 36b and 36c, 36d.
14 and a signal processing unit 40 to which it is supplied. The signal processing unit 40 forms a signal S 15 which is the difference between the detection signal S 12 and the detection signal S 14 as shown in the processing waveform of FIG.
Further, a signal S 16 that is the difference between the detection signal S 11 and the detection signal S 13 is formed, and for example, an output signal S 21 having a level twice that of the detection signals S 1 and S 2 of the first embodiment. , S 22 is derived. As a result, the subsequent signal processing acts advantageously, and the influence on disturbances such as temperature characteristics and / or external magnetic fields, that is, superposed noises is reduced. Further, the bridge magnetic sensing elements 36a, 36b and 36c, 36d are the first
The same magnetoresistive effect element as in the above embodiment is used, and the influence thereof against external disturbance can be further reduced.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、同一幅(2/3l)のS極性
およびN極性の磁化形成部が交互に連設された磁気スケ
ールと、当該磁気スケールの4/3l分の相対変位に対応し
て正弦波信号および余弦波信号を比率による検知信号と
して導出する幅(l)で離間されたブリッジ磁気検知素
子からなる一組の検知器、あるいはより大なる値の信号
を導出すべく前記検知器が倍数個配設された検知信号導
出手段から導出される正弦波信号および余弦波信号をも
って前記相対変位を導出する変位検出信号形成部とで構
成され、これにより比較的簡単な構成で且つ変位を検知
する際、検知用接触部材を必要としないため部材の摩耗
を生起することなく、光、振動等の外乱に比較的有利に
作用し、さらに経時的な検知能力の低下が有効に阻止で
きる効果を奏する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a magnetic scale in which S and N magnetization forming portions having the same width (2 / 3l) are alternately arranged, and 4 / 3l of the magnetic scale. A pair of detectors composed of bridge magnetic sensing elements separated by a width (l) for deriving a sine wave signal and a cosine wave signal as detection signals by a ratio corresponding to the relative displacement of minutes, or a signal of a larger value To detect the relative displacement using a sine wave signal and a cosine wave signal derived from the detection signal deriving means provided in multiples. With a simple structure and when detecting displacement, no contact member for detection is required, so that it does not cause wear of the member, acts relatively advantageously on disturbance such as light, vibration, etc. Drop can be effectively prevented Achieve the results.

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, the present invention is not limited to this embodiment,
It goes without saying that various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る変位検出装置の第1の実施態様を
示す構成図、 第2図(a)、(b)は第1図に示される変位検出装置
に採用されるブリッジ磁気検知素子の構成および結線を
示す構成図、 第3図A、Bは第1図に示される変位検出装置の動作説
明に供され、磁気スケールとブリッジ磁気検知素子との
対応関係および導出される信号波形を示す説明図、 第4図は本発明に係る変位検出装置の第2の実施態様を
示す構成図、 第5図(a)乃至(e)は第4図に示される変位検出装
置の動作説明に供される信号波形図である。 12……磁気ヘッド、14……移動体 16……磁気スケール、20……信号処理部 22、24……ブリッジ磁気検知素子 26a〜26d……磁気抵抗効果素子(MR素子) 26e……N極性バイアス磁石 26f……S極性バイアス磁石 28、30……差動増幅器、32……位相分割回路 T1、T2……出力端子、S1、S2……検知信号 S3、S4……増幅信号 S5、S6……パルス列信号
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a displacement detecting device according to the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are bridge magnetic sensing elements adopted in the displacement detecting device shown in FIG. 3A and 3B are used to explain the operation of the displacement detection device shown in FIG. 1 and show the correspondence between the magnetic scale and the bridge magnetic sensing element and the derived signal waveform. FIG. 4 is a configuration diagram showing a second embodiment of the displacement detection device according to the present invention, and FIGS. 5 (a) to 5 (e) are operation explanations of the displacement detection device shown in FIG. It is a signal waveform diagram provided. 12 ... Magnetic head, 14 ... Moving body 16 ... Magnetic scale, 20 ... Signal processing unit 22, 24 ... Bridge magnetic sensing element 26a to 26d ... Magnetoresistive effect element (MR element) 26e ... N polarity Bias magnet 26f …… S polarity bias magnet 28,30 …… Differential amplifier, 32 …… Phase division circuit T 1 , T 2 …… Output terminals, S 1 , S 2 …… Detection signal S 3 , S 4 …… Amplified signal S 5 , S 6 ... Pulse train signal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気スケールと磁気検知素子との間の相対
的変位を前記磁気検知素子から検出される信号に基づき
導出する変位検出装置において、 同一幅〔(2/3)l〕のS極性およびN極性の磁化形成
部が交互に連設された磁気スケールと、 複数の磁気抵抗効果素子によるブリッジ回路および一組
の極性の異なるバイアス体からなる第1と第2の磁気検
知素子を含み、前記第1と第2の磁気検知素子が幅
(l)だけ離間して配設されるとともに、前記磁気スケ
ールと(4/3)l分の相対的変位に対応して夫々正弦波
信号および余弦波信号を導出する検知器と、 前記検知器から導出される正弦波信号および余弦波信号
から前記相対的変位に対応する信号を導出する変位検出
信号形成部と、 を備えることを特徴とする変位検出装置。
1. A displacement detection device for deriving a relative displacement between a magnetic scale and a magnetic sensing element based on a signal detected from the magnetic sensing element, wherein S polarities of the same width [(2/3) l] are provided. And a magnetic scale in which magnetization forming portions of N polarity are alternately arranged, a bridge circuit of a plurality of magnetoresistive effect elements, and a first and second magnetic sensing element composed of a pair of bias bodies having different polarities, The first and second magnetic sensing elements are arranged so as to be separated by a width (l), and a sine wave signal and a cosine signal are respectively provided corresponding to the relative displacement of the magnetic scale and (4/3) l. A displacement detecting signal forming section for deriving a signal corresponding to the relative displacement from a sine wave signal and a cosine wave signal derived from the detector; Detection device.
【請求項2】請求項1記載の変位検出装置において、変
位検出信号形成部は、少なくとも1以上の差動増幅器と
位相分割回路とを含むことを特徴とする変位検出装置。
2. The displacement detection device according to claim 1, wherein the displacement detection signal forming section includes at least one or more differential amplifiers and a phase division circuit.
【請求項3】磁気スケールと磁気検知素子との間の相対
的変位を前記磁気検知素子から検出される信号に基づき
導出する変位検出装置において、 同一幅〔(2/3)l〕のS極性およびN極性の磁化形成
部が交互に連設された磁気スケールと、 複数の磁気抵抗効果素子によるブリッジ回路および一組
の極性の異なるバイアス体からなる第1と第2の磁気検
知素子を含み、前記第1と第2の磁気検知素子が幅
(l)だけ離間して配設されるとともに、前記磁気スケ
ールと(4/3)l分の相対的変位に対応して夫々正弦波
信号および余弦波信号を導出する一組の検知器が倍数個
配列された検知信号導出手段と、 前記検知信号導出手段から導出される正弦波信号および
余弦波信号から前記相対的変位に対応する信号を導出す
る変位検出信号形成部と、 を備えることを特徴とする変位検出装置。
3. A displacement detecting device for deriving a relative displacement between a magnetic scale and a magnetic sensing element based on a signal detected from the magnetic sensing element, wherein S polarities of the same width [(2/3) l] And a magnetic scale in which magnetization forming portions of N polarity are alternately arranged, a bridge circuit of a plurality of magnetoresistive effect elements, and a first and second magnetic sensing element composed of a pair of bias bodies having different polarities, The first and second magnetic sensing elements are arranged so as to be separated by a width (l), and a sine wave signal and a cosine signal are respectively provided corresponding to the relative displacement of the magnetic scale and (4/3) l. A set of detectors for deriving a wave signal is arranged in multiples, and a signal corresponding to the relative displacement is derived from a sine wave signal and a cosine wave signal derived from the detection signal deriving means. Displacement detection signal forming unit, Displacement detection device characterized by comprising.
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