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KR930011887B1 - 고 분해능 인코더 - Google Patents

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KR930011887B1
KR930011887B1 KR1019900014747A KR900014747A KR930011887B1 KR 930011887 B1 KR930011887 B1 KR 930011887B1 KR 1019900014747 A KR1019900014747 A KR 1019900014747A KR 900014747 A KR900014747 A KR 900014747A KR 930011887 B1 KR930011887 B1 KR 930011887B1
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제이 산토스 알프레드
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더 토링턴 캄파니
아아르 티이 보이드
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Abstract

내용 없음.

Description

고 분해능 인코더
제1도는 본 발명의 직선형 인코더의 사시도.
제2도는 스러스트 베어링에 사용하기 적합한 본 발명의 환형 인코더의 사시도.
제3도는 래디얼 베어링에 사용된 인코더 주위에 원주방향으로 떨어져 있는 자극쌍을 나타낸, 환형 인코더의 축방향 단부도.
제4도는 스러스트 베어링에 사용된 인코더의 자극으로부터 나오는 자속을 보여주는, 제2도 인코더의 측면도.
제5도는 제1-4도의 인코더로부터 발생된 자속 밀도의 사인 출력 곡선을 도시한 도면.
제6도는 대응하는 자속 밀도에 대해 얻어질 수 있는 최소 극 공간을 도시한 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 인코더 22 : 자극쌍
33 : 자속
본 발명은 높은 분해능(resolution)의 분야에 사용되는 임계 자속 강도를 지닌 비교적 많은 수의 자극쌍을 구비한 인코더(encoder)에 관한 것이다. 본 발명은 특히 각종의 차량에서 요구되는 바와 같은 비교적 높은 분해능의 출력 신호를 제공할 수 있는 센서 베어링의 자기 부호화 표적(target)에 사용하기 적합하다.
본 발명은 특정 용도에 따라 직선형 인코더 또는 환형 인코더 또는 다른 구조를 지닌 인코더에 이용될 수 있다. 예를 들면, 직선형 인코더는 완충기의 봉 부분의 위치를 측정하는데 사용될 수 있다. 센서 베어링에 사용될 때, 본 발명의 인코더는 외부 레이스 및 내부 레이스를 가진 베어링, 혹은 고정 스러스트 판 및 회전 스러스트 판에 설치될 수 있는 단일체 유니트를 제공하도록 설계된다. 본 발명은 볼 베어링, 롤러 베어링, 경사진 롤러 베어링 및 니들 베어링을 포함하여 여러 구조를 지니는 베어링에 사용하기에 적합하다. 스러스트 베어링 혹은 래디얼 베어링 구조도 또한 사용될 수 있고, 경사진 베어링도 또한 사용가능하다. 케이지 또는 리테이너 또는 분리기를 구비하거나 혹은 구비하지 않은 회전 소자를 지닌 감마 베어링도 또한, 회전 소자를 지니지 않는 미끄럼 베어링과 마찬가지로 사용될 수 있다.
종래의 베어링 인코더는 최대 가능한 개수의 자극쌍(MPP)보다 훨씬 적은 수의 북극-남극 자극쌍을 이용하는 것이 일반적이다. MPP의 수가 적으면 적을수록 분해능도 낮아진다. 인코더를 구비한 각종의 차량 베어링 제품에는 비교적 낮은 분해능이 허용되기 때문에, 자극쌍 수의 극대화 기술은 지금까지 개발되지 않았다. MPP 수의 극대화는 인접 극쌍 사이의 극 공간을 감소시키므로, 각 MPP로부터 나오는 자속 밀도를 감소시킨다. 그러므로, 특정 제품에서 특정의 최소 자속 밀도를 필요로 한다면 자속 밀도를 허용될 수 없게 낮은 값으로 감소시킬 정도의 너무 많은 MPP가 인코더에 위치하지 않도록 주의해야 한다. 적절한 자속 밀도를 제공할 수 있는 가장 용이한 방법은 MPP의 수가 비교적 적게 되도록 극 공간을 비교적 크게 유지하는 것이다. 특정 용도에 대한 분해능 요구 조건이 그다지 엄격하지 않을 때는 문제가 없지만, 비교적 높은 분해능을 필요로 할 때에는 본 발명의 인코더가 매우 유용하다.
종래의 센서 베어링용 인코더는 전형적인 약 0.150인치(0.381cm)의 최소 극 공간을 지니는데, 이는 약 2인치(5.08cm)의 직경을 지닌 환형 인코더에 있어서 약 40개의 자극쌍에 해당하는 것이다. 종래 기술의 일예가 ＂데이터 센서를 지닌 베어링 또는 롤러 베어링＂이라는 명칭의 미합중국 특허 제4,732,494호(1988.3.22 특허됨)에 개시되어 있다.
본 발명의 인코더는 높은 분해능 분야의 조건을 만족시키도록 자화 가능한 부재에 정확하게 위치한 비교적 많은 수의 MPP를 제공한다. 더욱 중요한 것은, 인코더의 각 MPP 총수가 각 자극쌍에 대해 최적 자속 밀도를 갖는다는 것이다. 이 자속 밀도-MPP 수의 이러한 조합은 베어링과 같은 특정 용도에 대한 독특하고 신규한 범위 값을 가진다. 극 공간에 대한 자속 관계를 기술하는 방정식은 하기와 같다 :
Figure kpo00001
상기식에서, K1=인치당 158 내지 1056가우스, K2=(인치)2당 158 내지 1056가우스, K3=(인치)3당 158 내지 1056가우스, X=인접 MPP 사이의 극 공간, Fr=K1, K2, 및 K3가 동일한 값을 가질 때, +20℃에서의 기준 자속 밀도 범위(가우스).
상기 방정식은 인코더의 외부 표면과 센서의 감응부 사이의 공극이 0.036인치(0.914mm)일 때 적합하다. 본 명세서에서 모든 자속 밀도는 0.036인치의 동일 크기 공극을 통해 Hall센서로 측정된다. 상기 방정식은 스트론튬 페라이트, 바륨 페라이트, 사마륨-코발트 또는 네오디뮴-철-붕소와 같은 대부분의 자기 물질에 적합하다.
환형 인코더의 MPP수는 하기식으로 쉽게 결정할 수 있다 :
Figure kpo00002
상기 식에서, D=환형 인코더의 직경, X=극 공간
간단히 서술하자면, 본 발명의 인코더는 동일 간격을 두고 떨어져 있는 다수의 자극쌍(MPP)을 지닌 자화성 부재를 포함한다. 이 인코더는 비교적 많은 수의 MPP를 지니며, 각 MPP는 미리 정해진 최소 또는 임계 자속 밀도를 갖는다. 이것은 예를 들면, 인코더의 근접위치에 설치된 Hall센서가 특정 제품 구조에서 최대 값을 갖는 공극을 통해 작동 및 정지하게 하는데 중요하다. 각각 최소 또는 임계 자속 밀도를 지니는 비교적 큰 수의 MPP는 그 제품에 비교적 높은 분해 성능을 제공한다.
본 발명에 따른 인코더의 자화 방법은 하기 단계를 포함한다 :
(a) 원하는 분해능을 얻는데 필요한 자극쌍(MPP)의 수를 결정하고 특정 용도에 어느 인코더 구조가 가장 적합한가를 결정하기 위해 그 특정 용도의 필요조건을 검출하는 단계
(b) 그 특정 용도에 적합한 그 특정 인코더 구조와 연관된 최대 공극을 결정하는 단계
(c) 온도와 같은 어떤 다른 공지의 변수에 대한 가장 나쁜 경우의 조건과 함께 최대 공극 조건을 통해 센서가 작동하고 정지하는데 필요한 최소 또는 임계 자속 밀도를 결정하는 단계
(d) 그 특정 용도에 대한 높은 분해능 조건에 부합되도록 상기 (c)단계에서 결정된 값과 적어도 동일한 자속 밀도 및 정확한 배치를 각각 지닌 충분한 수의 MPP가 인코더 상에 위치하도록 인코더를 제조하는데 어느 자기 물질이 적합한 가를 결정하는 단계
(e) 상기 (d)단계에서 결정된 적당한 자기 물질로부터 그 특정 용도의 성능조건에 부합되고 비용상 가장 경제적인 최적 물질을 선택하는 단계
(f) 각각의 MPP가 상기 (c)단계에서 결정된 값과 적어도 거의 동일한 자속 밀도를 갖도록 적어도 특정 고 분해능 용도에 필요한 MPP의 수로 상기 (e)단계에서 선택된 최적 물질로부터 만들어진 환형 부재를 자화시키는 단계
본 발명을 첨부된 도면과 관련하여 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면, 특히 제1도 및 제2도에 있어서, 본 발명의 바람직한 구체예는 직선형 구조(제1도) 혹은 환형 구조(제2도)를 지닐 수 있는 인코더(20)를 포함한다. 제1도의 경우 혹은 제2도의 경우에 있어서, 인코더(20)는 그 인코더를 따라 동일한 간격을 두고 위치한 다수의 자극쌍(MPP)(22)을 가진다. 이 인코더 자화성 물질인 금속으로 만들어져야 한다. 바람직한 물질은 고자화성 물질(예, 스트론튬 페라이트 또는 바륨 페라이트)로 ＂충전＂된 합성 물질이다. 네오디뮴-철-붕소 또는 사마륨-코발트와 같이 물질 부피당 큰 자속 밀도를 제공할 수 있는 다른 충전 밀질도 또한 사용될 수 있지만, 스트론튬 페라이트 및 바륨 페라이트가 보다 적은 비용으로 충분한 자속 밀도를 제공할 수 있어 비용면에서 바람직하다. ＂충전률＂은 인코더에 충전된 자화성 물질의 부피 %를 의미한다. 예를 들면, 33%의 스트론튬 페라이트 충전률을 지닌 합성 수지 인코더는 33부피%의 스트론튬 페라이트와 67부피%의 합성 수지로 구성된다. 자속 밀도는 충전률에 비례하여 직선적으로 변화한다. 예를 들면, 33%의 충전률을 지닌 스트론튬 페라이트 인코더는 하기식에 따라 충전률에 대해 변화하는 자속 밀도(F33)를 갖는다.
Figure kpo00003
상기 식에서, F=충전률(K)에 대해 보정된 자속 밀도, F33=33%의 충전률에 대한 자속 밀도, 및 K=인코더의 충전률.
80%이 충전률을 지닌 인코더는 40% 충격률을 지닌 유사 인코더의 약 2배의 자속 밀도를 지닌다. 또한, 네오디뮴-철-붕소로 만들어진 인코더가 스트론튬 페라이트로 만들어진 유사 인코더 보다 약 1.6배 강한 자속 밀도(양자 모두 동일한 충전률을 지님)를 지닌다면, 100% 충전률을 지닌 네오디뮴-철-붕소 인코더는 33%의 충전률을 지닌 스트론튬 페라이트 인코더보다 1.6/0.33만큼, 즉 4.8만큼 더욱 강한 자속 밀도를 갖는다.
MPP는 제품 구조에 따라 여러 방향으로 배향될 수 있다. 제3도 및 제4도는 각각 래디얼 베어링 인코더 및 스러스트 베어링 인코더에 대한 전형적인 MPP 배향을 도시한 것이다. 자속(33)이 제3도 및 제4도에서 점선으로 표시되어 있다. 래디얼 베어링 인코더의 피크 자속(33)은 제3도에 도시된 바와 같이 인코더로부터 방사상 외측으로 연장한다. 이와 다르게, 제4도의 스러스트 베어링 인코더는 인코더로부터 축방향으로 방사되는 최대 자속 밀도를 갖는다. 자속의 가장 조밀한 부위는 특정 제품 구조에 대한 센서의 종류에 따라 약간씩 다른바, 예를 들면, 집적 회로(I.C)칩 상에 장착된 Hall 센서는 감지되는 인코더의 표면에 대해 수직으로 장착된다. 이와는 다르게, 집적 회로(I.C)칩 상에 장착된 자기-저항기(magneto-resistor)는 Hall 센서 칩의 배치 방향으로부터 90°의 각도로 회전되어, 인코더 자속의 최적 감응을 제공한다. 전술된 바와 같이, 본 명세서의 자속 밀도 수는 센서의 감응부가 측정되는 인코더 표면으로부터 약 0.036인치 떨어져 위치한 Hall센서를 사용함으로써 얻어진 값이다.
자속 밀도는 센서가 최악의 조건, 즉 최대 온도에서 인코더와 센서 사이의 공극이 최대인 조건하에서도 자속을 검출하는데 충분하여야 한다. 바라는 임계자속 밀도를 제공하기 위해 제어될 수 있는 1차 인자는 합성 기본 물질속에 충전된 자화성 물질 양(부피 퍼센트)인 충전률이다.
인코더의 자화 방법은 전술된 바와 동일한 단계로 구성된다.
각종 제품 및 그 용도는 서로 다른 베어링 조건을 필요로 한다. 인코더와 분해능을 설명함에 있어, 중요한 파라미터는 극 공간과 밀접하게 관련된 자극쌍(MPP)의 수이다. 제5도는 MPP에 의해 생성된 자기장에서 극 공간이 의미하는 바를 설명하는 것이다. 또한 제3도 및 제4도에서는 극 공간 크기를 문자 ＂X＂로 표시했다. 극 공간은 인접 MPP 사이의 거리, 즉 북극의 피크 자속 밀도로부터 인접한 남극의 피크 자속 밀도까지의 거리를 지칭한다. 특정 용도에 사용하기 위한 인코더 구조를 결정하면 이에 따라 분해능 이외의 많은 인자가 결정된다. 예를 들면, 센서 베어링 제품 용도에 있어서, 래디얼 베어링 또는 스러스트 베어링중 어느 것을 필요로 하는 지를 고려해야만 한다. 또한, 사용될 베어링의 종류(즉, 볼 베어링 또는 롤러 베어링)가 베어링에 의해 지탱될 하중에 따라 고려된다. 이 밖에도 회전 소자의 사용 여부 및 케이지 또는 리테이너 또는 분리기등의 사용 여부도 다른 인자로서 고려의 대상이 된다. 마지막으로, 그러나, 특히 최종 인자로서, 최적 제품 구조가 필요로 하는 분해능을 제공하는 인코더 구조를 이용할 수 있는가를 고려해야 한다. 만일 사용할 수 없다면 또 다른 제품 구조가 사용되어야 한다.
분해능 필요 조건이외에, 부합해야만 하는 또 다른 조건은 자속 조건이다. 어떤 분해능에서 필요로 하는 MPP의 수가 제공될 수 있을지라도, 사용된 센서가 자속을 검지하여 그 결과 충분한 출력 신호를 발생하도록 최악의 조건하에서도 각 MPP가 최소 또는 임계 자속 밀도를 제공할 수 있어야만 한다. 예를 들면 제품이 작동하여야 하는 곳의 온도 범위를 알고 있다면, 가능한 가장 높은 온도를 사용하여 자속 밀도를 계산해야 하는데, 이는 자속 밀도가 하기식에 따른 온도 증가에 따라 감소하기 때문이다.
Figure kpo00004
상기 식에서, Ft=실제 온도에 대해 보정된 자속 밀도이며, Fr=기준 온도에서의 자속 밀도이며, K=특정 물질에 대한 온도 계수이며; △T=실제 온도-기준 온도이다.
스트론튬 페라이트 및 바륨 페라이트의 온도 계수는 ℃당 약 0.18%이며; 따라서 스트론튬 페라이트 또는 바륨 페라이트에 대한 식은 다음과 같다:
Figure kpo00005
그러므로, 임계 자속 밀도가 그 제품이 견딜 수 있는 가장 높은 온도에서 제공된다면, 그 센서는 최악 온도 조건하에서도 적절한 출력 신호를 제공할 것이다. 온도 이외에, 자속 밀도에 영향을 주는 임의의 또다른 인자들도 임계 자속 밀도를 결정할 때 유사하게 고려된다.
상기 단계 (a)-(c)에서 유도된 MPP 수 및 자속 밀도의 조합을 제공하는데 어느 물질이 최적인가를 결정하기 위해 자화 물질을 고려해야 한다. 네오디뮴-철-붕소 자석과 같은 각종 희토류 자석은 최소의 양으로도 특히 강한 자속 밀도를 제공할 수 있지만, 이 물질의 가격이 좀더 약한 물질(예, 스트론튬 페라이트 및 바륨 페라이트)보다 훨씬 비싸다. 분해능-자속 필요조건에 부합되는 가장 싼 물질이 일반적으로 최적의 물질로서 선택된다.
예를 들면, 많은 차량 분야에 있어서, 스트론튬 페라이트 또는 바륨 페라이트로 제작된 인코더는 충분한 수의 MPP 및 적절한 자속 밀도를 제공하므로, 더욱 강하고 가격이 비싼 물질(예, 사마륨-코발트) 대신에 상기 분야에 사용될 수 있다.
물질이 선택되면, 인코더는 요구되는 인코더 구조로 상기 선택된 성형하고, 이 물질을 원하는 분해능을 얻는데 필요한 MPP의 수로 자화시킴으로써 제조된다. 예를들면, 제2도-제4도의 인코더(20)와 같은 환형 인코더는 스트론튬 페라이트 물질로 된 2.6인치(6.6cm) 직경의 환형 링에 360MPP를 자화시킨 것이다. 이러한 인코더는 자석의 표면으로부터 약 0.036인치(0.914mm)의 거리에서 약 10가우스의 자속 밀도를 제공할 수 있다. 또한, 상기 인코더는 약 0.023인치(0.584mm)의 극 공간과 0.028인치(0.711mm)의 두께(T)를 갖는다.
인코더의 두께와 극 공간의 비를 최적화함으로써 일정양의 인코더 물질에서 인코더에 의해 발생되는 자속밀도가 극대화될 수 있으므로 인코더의 두께(T)가 중요 변수이다. 본 발명가들의 연구에 의하면, 약 1.25의 비를 지닐 때, 즉 인코더의 두께가 극 공간의 크기의 약 1.25배 일 때 최적 조건임을 알 수 있다. 여러 제품에 있어서 1.25+/-25%의 비 범위가 허용된다. 제3도 및 제4도로부터 각각 래디얼 베어링과 스러스트 베어링에 사용된 환형 인코더에서 두께(T) 및 극 공간(X)의 크기를 명백히 알 수 있다.
제6도는 상술한 최적 극 공간-자속 밀도 관계를 그래프화 한 것이다. 공지된 공극에서 필요한 임계 자속 밀도를 구함에 있어, 사용 가능한 가장 큰 극 공간을 상기 그래프로부터 구할 수 있다. 이러한 극 공간이 특정수의 MPP를 제공한다. 예를들면, 주어진 자속 밀도에서 극 공간이 결정되면, 환형 인코더에 자화될 수 있는 MPP의 수는 하기식으로부터 계산될 수 있다 :
Figure kpo00006
상기 식에서, D=환형 인코더의 직경, 및 X=극 공간.
특정 인코더에서, 즉 주어진 자속 밀도에서 계산된 MPP수의 80-100% 범위는 현존의 종래 기술에 비해 훨씬 우수한 것으로 간주된다. 제6도의 그래프는 33%의 충전률을 지닌 스트론튬 페라이트로 제작된 합성수지 인코더를 사용한 때 나타난 것이다. 자속 밀도는 +20℃ 온도 및, 인코더의 외부 표면과 Hall 센서의 감응부 사이의 0.036인치(0.914mm) 공극하에서 측정되었다.

Claims (15)

  1. 어떤 두께 및 너비를 가지며, 동일한 간격으로 떨어져 있는 다수의 자극쌍(MPP)을 지니며 자화성 부재를 포함하며, 상기 MPP는 근접 자극쌍들 사이에 극 공간을 지니며, 상기 극 공간은 약 0.010인치(0.254mm) 내지 약 0.050인치(1.27mm) 범위이며, 상기 MPP 각각은 약 +20℃의 온도에서 인코더 표면으로부터 약 0.036인치(0.914mm)의 거리에서 약 2가우스 내지 약 700가우스의 기준 자속 밀도(Fr) 값을 지니며, 상기 Fr값 각각은 하기 식에 의한 극 공간 및 값 범위와 관련되는 것을 특징으로 하는 인코더.
    Figure kpo00007
    상기식에서, K1=인치당 158 내지 1056가우스, K2=(인치)2당 158 내지 1056가우스, K3=(인치)3당 158 내지 1056가우스, X=인접 MPP 사이의 극 공간, 및 Fr=K1, K2, 및 K3의 값이 동일할 때 +20℃에서의 기준 자속 밀도(가우스).
  2. 제1항에 있어서, 상기 온도는 약 -40℃ 내지 약 +200℃의 범위내에서 변화하며, 상기 기준 자속 밀도(Fr)는 하기식에 따른 온도에 따라 변화하는 것을 특징으로 하는 인코더.
    Figure kpo00008
    상기 식에서, Fr=20℃ 온도에서의 기준 자속 밀도(가우스), Ft=온도-특정 자속 밀도, △T=실제 온도 -20℃ ; 및 K4=상기 자화성 부재에 대한 온도 계수.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자화성 부재의 두께는 그의 값을 극 공간의 1.25배로 함으로써 최적화되며, 최적화된 값은 약 0.0125인치(0.318mm) 내지 0.0625인치(1.588mm) 범위의 두께에 해당하는 것을 특징으로 하는 인코더.
  4. 제3항에 있어서, 상기 두께는 +/-25%만큼 변하는 것을 특징으로 하는 인코더.
  5. 33%의 충전률을 가지고 스트론튬 페라이트 및 바륨 페라이트로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질로 만들어진 자화성 부재를 포함하며, 상기 부재는 두께 및 너비와 이 부재를 따라 동일 간격으로 떨어져 있는 다수의 자극쌍(MPP)을 지니며, 상기 MPP는 근접 자극쌍들 사이에 극 공간을 지니며, 상기 극 공간은 약 0.010인치(0.254mm) 내지 약 0.050인치(1.27mm) 범위의 값을 지니며, 상기 MPP 각각은 약 +20℃의 온도에서 인코더 표면으로부터 0.036인치(0.914mm)의 거리에서 약 2가우스 내지 약 158가우스의 자속 밀도(Fr) 값을 지니며, 상기 Fr 값 각각은 하기식에 의한 극 공간 값 범위와 관련되는 것을 특징으로 하는 인코더.
    Figure kpo00009
    상기식에서, K5=인치당 158 내지 230가우스, K6=(인치)2당 158 내지 230가우스, K7=(인치)3당 158 내지 230가우스, X=근접 MPP 사이의 극 공간, Fr=K5, K6및 K7의 값이 동일할 때 +20℃의 온도에서의 기준 자속밀도(가우스).
  6. 제5항에 있어서, 상기 온도는 약 -40℃ 내지 약 +200℃의 범위내에서 변하며, 상기 기준 자속 밀도(Fr)는 하기 식에 따른 온도에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 인코더.
    Figure kpo00010
    상기 식에서, Fr=20℃, 및 33%의 충전률에서의 자속 밀도; Ft=온도-특정 자속 밀도(33%의 충전률); △T=실제 온도 -20℃ ; 및 K8=스트론튬 페라이트 및 바륨 페라이트에 대한 온도 계수(약 0.18%/℃)
  7. 제6항에 있어서, 상기 온도-특정 자속 밀도(Ft)는 하기식에 따른 충전률에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 인코더.
    Figure kpo00011
    상기 식에서, F=특정 온도 및 충전률에 대한 자속 밀도, 및 K9=스트론튬 페라이트 혹은 바륨 페라이트에 대한 실제 충전률.
  8. 제5항에 있어서, 상기 자화성 부재의 두께는 극 공간의 1.25배로 함으로써 최적화되며, 이 값은 약 0.0125인치(0.318mm) 내지 약 0.0625인치(1.588mm) 범위의 두께에 해당하는 것을 특징으로 하는 인코더.
  9. 제8항에 있어서, 상기 두께는 +/-25%만큼 변하는 것을 특징으로 하는 인코더.
  10. 33%의 충전률을 지니며 스트론튬 페라이트 및 바륨 페라이트로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질로 만들어지며, 이 부재의 원주방향으로 분리되고 원주방향으로 떨어져 있고, 0.010인치(0.254mm)의 극 공간을 지니는 다수의 자극쌍(MPP)들을 가진 환형 부재를 포함하며, 인코더의 외부 표면이 약 0.50인치(1.27cm) 내지 8.00인치(20.32cm)의 직경을 지니며, 상기 MPP의 각각은 약 +20℃의 온도에서 인코더 표면으로부터 0.036인치(0.914mm)의 거리에서 약 2 내지 약 158가우스의 기준 자속 밀도(Fr)를 지니며, 상기 자속 밀도 값의 각각은 하기 식에 의한 극 공간 값 범위와 관련되는 것을 특징으로 하는 인코더.
    Figure kpo00012
    상기 식에서, K5=인치당 158 내지 230가우스, K6=(인치2)당 158 내지 230가우스, K7=(인치3)당 158 내지 230가우스, X=인접 MPP 사이의 극 공간, Fr=K5, K6및 K7의 값들이 동일하며 MPP의 수=(D)(T)/X(D=인코더의 직경)일 때 +20℃에서의 기준 자속밀도(가우스).
  11. 제10항에 있어서, 상기 온도는 약 -40℃ 내지 약 200℃의 범위내에서 변하여, 상기 기준 자속 밀도(Fr)는 하기식에 따른 온도에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 인코더.
    Figure kpo00013
    상기 식에서, Fr=20℃ 및 33%의 충전률에서의 자속 밀도; Ft=온도-특정 자속 밀도(33%의 충전률);
    Figure kpo00014
    T=실제온도 -20℃; 및 K8=스트론튬 페라이트 및 바륨 페라이트에 대한 온도 계수(0.18%/℃).
  12. 제11항에 있어서, 상기 온도-특정 자속 밀도(Ft)는 하기식에 따른 충전률에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 인코더.
    Figure kpo00015
    상기 식에서, F=특정 온도 및 충전률에 대한 자속 밀도, 및 K9=스트론튬 페라이트 또는 바륨 페라이트에 대한 실제 충전률.
  13. 제10항에 있어서, 상기 환형 부재의 두께는 극 공간의 1.25배로 함으로써 최적화되며, 이 값은 약 0.0125인치(0.318mm) 내지 약 0.0625인치(1.588mm) 범위의 두께에 해당하는 것을 특징으로 하는 인코더.
  14. 제13항에 있어서, 상기 두께 인자는 +/-25%만큼 변하는 것을 특징으로 하는 인코더.
  15. 하기 단계들로 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체용 인코더의 자화방법. (a) 원하는 분해능을 얻는데 필요한 자극쌍의 수를 결정하고 특정 용도에 가장 적합한 베어링 구조를 결정하기 위해 특정 용도 필요조건을 검토하는 단계, (b) 특정 용도를 위한 특정 베어링 구조와 관련된 최대 공극을 결정하는 단계, (c) 최대 공극 조건하에서 센서가 작동 및 중단하는데 필요한 임계 자속 강도를 결정하는 단계, (d) 특정 용도에 대한 고 분해능 필요조건에 부합되도록 상기 (c)단계에서 결정된 임계치와 적어도 동일한 자속강도 및 정확한 위치를 각각 지닌 충분한 수의 자극쌍이 인코더 상에 위치하도록 인코더를 제조하는데 부합되는 자기 물질을 결정하는 단계, (e) 상기 (d)단계에서 결정된 정당한 자기 물질 그룹으로부터, 가장 경제적이고 그 특정 용도의 성능 필요조건에 부합되는 최적 물질을 선택하는 단계, (f) 각각의 자극쌍이 상기 단계(c)에서 결정된 임계값과 적어도 동일한 자속 강도를 가지도록 적어도 특정 고분해능 용도에서 필요로 하는 자극쌍의 수로 상기 단계(e)에서 선택된 최적 물질로 만들어진 환형 부재를 자화시키는 단계.
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