JP2001201364A - 磁気エンコーダの異常検出回路 - Google Patents
磁気エンコーダの異常検出回路Info
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 35
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気パターンの異常を検出できるような磁気
エンコーダの異常検出回路を提供する。 【解決手段】 回転体１の表面にＮ極とＳ極とを交互に
配置して一定の磁気パターンを形成し、２個の磁気検出
素子のそれぞれが互いに相補的な信号出力が得られるよ
うに一方をＮ極の位置に配置し、他方をＳ極の位置に配
置し、これらの２個の磁気検出素子の信号出力をＥＸＯ
Ｒゲート３で排他的論理和を求めて異常信号を出力す
る。
エンコーダの異常検出回路を提供する。 【解決手段】 回転体１の表面にＮ極とＳ極とを交互に
配置して一定の磁気パターンを形成し、２個の磁気検出
素子のそれぞれが互いに相補的な信号出力が得られるよ
うに一方をＮ極の位置に配置し、他方をＳ極の位置に配
置し、これらの２個の磁気検出素子の信号出力をＥＸＯ
Ｒゲート３で排他的論理和を求めて異常信号を出力す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は磁気エンコーダの
異常検出回路に関し、特に、回転体に配置された磁石な
どによる磁気パターンを固定側に配置された複数の磁気
検出素子で検出することによって回転体の回転方向や回
転速度を検出するような磁気エンコーダの異常検出回路
に関する。
異常検出回路に関し、特に、回転体に配置された磁石な
どによる磁気パターンを固定側に配置された複数の磁気
検出素子で検出することによって回転体の回転方向や回
転速度を検出するような磁気エンコーダの異常検出回路
に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】磁気
式のロータリエンコーダにおいて、磁石が欠落したり、
磁石の磁力が弱くなると、磁気パターンが異常になって
しまって磁気検出素子が正常に動作しなくなり、ロータ
リエンコーダから回転パルスが出力されなくなってしま
う。
式のロータリエンコーダにおいて、磁石が欠落したり、
磁石の磁力が弱くなると、磁気パターンが異常になって
しまって磁気検出素子が正常に動作しなくなり、ロータ
リエンコーダから回転パルスが出力されなくなってしま
う。
【０００３】このため、回転パルスを利用している各種
回路では、回転していない状態と区別できないため、エ
ンコーダ側に異常の発生していることがわからない。そ
こで、別途回転を検出する素子を用意してロータリエン
コーダの出力信号と比較するなどの対策が必要となる。
また、検出素子が故障した場合や回路の電源に異常が発
生した場合にも、正常な回転信号を出力することができ
なくなってしまう。
回路では、回転していない状態と区別できないため、エ
ンコーダ側に異常の発生していることがわからない。そ
こで、別途回転を検出する素子を用意してロータリエン
コーダの出力信号と比較するなどの対策が必要となる。
また、検出素子が故障した場合や回路の電源に異常が発
生した場合にも、正常な回転信号を出力することができ
なくなってしまう。
【０００４】このような状況になった場合には、回転信
号を利用している各種の回路の動作に影響を与えてしま
うため、磁気パターンの異常発生を検出して出力信号を
利用している回路などに通知する必要がある。
号を利用している各種の回路の動作に影響を与えてしま
うため、磁気パターンの異常発生を検出して出力信号を
利用している回路などに通知する必要がある。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、磁
気パターンの異常を検出できるような磁気エンコーダの
異常検出回路を提供することである。
気パターンの異常を検出できるような磁気エンコーダの
異常検出回路を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
回転体の表面にＮ極とＳ極とを交互に配置して一定の磁
気パターンを形成し、磁気検出素子で磁気パターンを検
出し、回転体の回転を検出する磁気エンコーダにおい
て、磁気検出素子は互いに相補的な信号出力が得られる
ように一方がＮ極の位置に配置され、他方がＳ極の位置
に配置された２個の素子を含み、さらに２個の磁気検出
素子の信号出力の排他的論理和をとるための論理回路を
備えて構成される。
回転体の表面にＮ極とＳ極とを交互に配置して一定の磁
気パターンを形成し、磁気検出素子で磁気パターンを検
出し、回転体の回転を検出する磁気エンコーダにおい
て、磁気検出素子は互いに相補的な信号出力が得られる
ように一方がＮ極の位置に配置され、他方がＳ極の位置
に配置された２個の素子を含み、さらに２個の磁気検出
素子の信号出力の排他的論理和をとるための論理回路を
備えて構成される。
【０００７】請求項２に係る発明では、さらに論理回路
から出力される排他的論理和信号に基づいて、磁気パタ
ーンを形成するＮ極とＳ極の磁力が低下したことを検出
する磁力低下検出回路を備えたことを特徴とする。
から出力される排他的論理和信号に基づいて、磁気パタ
ーンを形成するＮ極とＳ極の磁力が低下したことを検出
する磁力低下検出回路を備えたことを特徴とする。
【０００８】請求項３に係る発明では、さらに論理回路
から出力される排他的論理和信号に基づいて、電源異常
を検出する電源異常検出回路を備えたことを特徴とす
る。
から出力される排他的論理和信号に基づいて、電源異常
を検出する電源異常検出回路を備えたことを特徴とす
る。
【０００９】請求項４に係る発明では、さらに論理回路
から出力される排他的論理和信号に基づいて、磁気検出
素子の故障を検出する故障検出回路を備えて構成される
ことを特徴とする。
から出力される排他的論理和信号に基づいて、磁気検出
素子の故障を検出する故障検出回路を備えて構成される
ことを特徴とする。
【００１０】請求項５に係る発明では、請求項１から４
のいずれかに記載の発明において、２個の磁気検出素子
は複数組設けられ、論理回路は複数組の磁気検出素子に
対応して設けられ、対応の磁気検出素子の信号出力の排
他的論理和信号を出力することを特徴とする。
のいずれかに記載の発明において、２個の磁気検出素子
は複数組設けられ、論理回路は複数組の磁気検出素子に
対応して設けられ、対応の磁気検出素子の信号出力の排
他的論理和信号を出力することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態を示
す図であり、図２は図１の動作を説明するためのタイミ
ング図である。
す図であり、図２は図１の動作を説明するためのタイミ
ング図である。
【００１２】図１において、磁気エンコーダの回転体１
には、Ｎ極とＳ極が交互に現われるように磁気パターン
が配置されている。回転体１の周囲には、たとえばホー
ル素子のような磁気検出素子２ａ，２ｂ，２ｃが配置さ
れている。それぞれの磁気検出素子２ａ，２ｂ，２ｃ
は、Ｎ極が近くにあるときオンし、Ｓ極が近くにあると
きオフする。
には、Ｎ極とＳ極が交互に現われるように磁気パターン
が配置されている。回転体１の周囲には、たとえばホー
ル素子のような磁気検出素子２ａ，２ｂ，２ｃが配置さ
れている。それぞれの磁気検出素子２ａ，２ｂ，２ｃ
は、Ｎ極が近くにあるときオンし、Ｓ極が近くにあると
きオフする。
【００１３】２個の磁気検出素子２ａ，２ｂからは図２
（ａ），（ｂ）に示すように一定の位相を有して出力さ
れるので、その位相関係から回転方向を検出することが
できる。さらに、もう１個の磁気検出素子２ｃが、その
出力信号が図２（ｃ）に示すように磁気検出素子２ａの
逆相信号となるように配置される。これらの磁気検出素
子２ａと２ｃの信号はＥＸＯＲゲート３に入力されて排
他的論理和が求められる。磁気検出素子２ａと２ｃの出
力は常に反対であるため、ＥＸＯＲゲート３の出力は常
に「Ｈ」レベルとなる。
（ａ），（ｂ）に示すように一定の位相を有して出力さ
れるので、その位相関係から回転方向を検出することが
できる。さらに、もう１個の磁気検出素子２ｃが、その
出力信号が図２（ｃ）に示すように磁気検出素子２ａの
逆相信号となるように配置される。これらの磁気検出素
子２ａと２ｃの信号はＥＸＯＲゲート３に入力されて排
他的論理和が求められる。磁気検出素子２ａと２ｃの出
力は常に反対であるため、ＥＸＯＲゲート３の出力は常
に「Ｈ」レベルとなる。
【００１４】もし、磁気パターン配置の異常により、こ
の位相関係がずれると、ＥＸＯＲゲート３の出力が
「Ｌ」レベルとなり、磁気パターンの異常を検出でき
る。
の位相関係がずれると、ＥＸＯＲゲート３の出力が
「Ｌ」レベルとなり、磁気パターンの異常を検出でき
る。
【００１５】図３はこの発明を利用した磁気パターンと
異常検出回路を示す図であり、図４は同じくタイミング
図である。
異常検出回路を示す図であり、図４は同じくタイミング
図である。
【００１６】回転体１と磁気検出素子２ａ，２ｂ，２ｃ
とＥＸＯＲゲート３は図１と同様にして構成され、ＥＸ
ＯＲゲート３の出力が磁気パターン異常検出回路４に与
えられる。この磁気パターン異常検出回路４はＥＸＯＲ
ゲート３の出力に基づいて、磁気パターンが異常になっ
たことを検出する。すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示
すように、磁気パターンが正常であれば、前述の図１お
よび図２で説明したように、磁気検出素子２ａと２ｃの
出力は完全に逆相となるが、たとえば磁石が欠落した
り、磁石の磁力が弱くなると、磁気パターンの配置の異
常により位相関係がずれる。このため、ＥＸＯＲゲート
３の出力は図４（ｃ）に示すように、位相にずれた部分
で「Ｌ」レベル信号が出力される。磁気パターン異常検
出回路４としては、たとえばフリップフロップで構成
し、「Ｌ」レベル信号をフリップフロップにセットし、
そのセット出力を磁気パターン異常信号として出力でき
る。
とＥＸＯＲゲート３は図１と同様にして構成され、ＥＸ
ＯＲゲート３の出力が磁気パターン異常検出回路４に与
えられる。この磁気パターン異常検出回路４はＥＸＯＲ
ゲート３の出力に基づいて、磁気パターンが異常になっ
たことを検出する。すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示
すように、磁気パターンが正常であれば、前述の図１お
よび図２で説明したように、磁気検出素子２ａと２ｃの
出力は完全に逆相となるが、たとえば磁石が欠落した
り、磁石の磁力が弱くなると、磁気パターンの配置の異
常により位相関係がずれる。このため、ＥＸＯＲゲート
３の出力は図４（ｃ）に示すように、位相にずれた部分
で「Ｌ」レベル信号が出力される。磁気パターン異常検
出回路４としては、たとえばフリップフロップで構成
し、「Ｌ」レベル信号をフリップフロップにセットし、
そのセット出力を磁気パターン異常信号として出力でき
る。
【００１７】図５はこの発明を利用した磁力低下検出回
路を示す図であり、図６は同じくタイミング図である。
図５に示した例は、ＥＸＯＲゲート３の出力に磁力低下
検出回路５を設けたものである。回転体１に鉄粉などが
付着して磁石の磁力が弱くなってしまったとき、または
磁気検出素子２ａが故障した場合には、図６（ａ）に示
すように、磁気検出素子２ａがオンしなくなって、図６
（ｃ）に示すようにＥＸＯＲゲート３の出力が「Ｌ」レ
ベルになる。これを磁力低下検出回路５が検出して磁力
低下検出信号を出力する。この磁力低下検出回路５もフ
リップフロップなどによって構成できる。
路を示す図であり、図６は同じくタイミング図である。
図５に示した例は、ＥＸＯＲゲート３の出力に磁力低下
検出回路５を設けたものである。回転体１に鉄粉などが
付着して磁石の磁力が弱くなってしまったとき、または
磁気検出素子２ａが故障した場合には、図６（ａ）に示
すように、磁気検出素子２ａがオンしなくなって、図６
（ｃ）に示すようにＥＸＯＲゲート３の出力が「Ｌ」レ
ベルになる。これを磁力低下検出回路５が検出して磁力
低下検出信号を出力する。この磁力低下検出回路５もフ
リップフロップなどによって構成できる。
【００１８】図７は逆相の信号を出力する磁気検出素子
を２組設けた例を示す図であり、図８はその動作を説明
するためのタイミング図である。
を２組設けた例を示す図であり、図８はその動作を説明
するためのタイミング図である。
【００１９】前述の図１および図３に示した例では、磁
気検出素子２ａと２ｃが図８（ａ），（ｃ）に示すよう
に逆相の信号を出力するようにしたのに対して、この図
７に示した例では、さらに磁気検出素子２ｂと逆相の信
号を出力する磁気検出素子２ｄを設けたものである。そ
して、これらの磁気検出素子２ｂと２ｄの信号出力が排
他的論理和をとるために新たに設けられたＥＸＯＲゲー
ト６に入力され、図８（ｂ）に示すように、磁気検出素
子２ｂが故障しても、ＥＸＯＲゲート６から図８（ｅ）
に示すような異常信号を出力することができる。
気検出素子２ａと２ｃが図８（ａ），（ｃ）に示すよう
に逆相の信号を出力するようにしたのに対して、この図
７に示した例では、さらに磁気検出素子２ｂと逆相の信
号を出力する磁気検出素子２ｄを設けたものである。そ
して、これらの磁気検出素子２ｂと２ｄの信号出力が排
他的論理和をとるために新たに設けられたＥＸＯＲゲー
ト６に入力され、図８（ｂ）に示すように、磁気検出素
子２ｂが故障しても、ＥＸＯＲゲート６から図８（ｅ）
に示すような異常信号を出力することができる。
【００２０】図９は電源に異常を生じたときのタイミン
グ図である。検出回路の電源に異常が生じた場合には、
図９（ｄ）に示すように異常検出信号の出力が「Ｌ」レ
ベルになるので、検出回路自体の異常も検出することが
できる。
グ図である。検出回路の電源に異常が生じた場合には、
図９（ｄ）に示すように異常検出信号の出力が「Ｌ」レ
ベルになるので、検出回路自体の異常も検出することが
できる。
【００２１】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、互い
に相補的な信号出力が得られるように２個の磁気検出素
子を設け、これらの磁気検出素子の出力信号の排他的論
理和を求めて異常信号を出力することができるようにし
たので、エンコーダの動作異常を検出するだけではな
く、回転体の磁気パターンの異常も検出することができ
る。そして、回転信号を利用している各種回路に対し
て、磁気パターンの配置異常や磁気パターンの磁力低下
や磁気検出素子の故障などの発生を通知することができ
るため、異常な回転信号による影響が拡大する前に対処
することができる。また、検出回路の電源に異常が発生
した場合にも、同じ信号を監視することにより異常を検
知できるため、信頼性が向上する。
に相補的な信号出力が得られるように２個の磁気検出素
子を設け、これらの磁気検出素子の出力信号の排他的論
理和を求めて異常信号を出力することができるようにし
たので、エンコーダの動作異常を検出するだけではな
く、回転体の磁気パターンの異常も検出することができ
る。そして、回転信号を利用している各種回路に対し
て、磁気パターンの配置異常や磁気パターンの磁力低下
や磁気検出素子の故障などの発生を通知することができ
るため、異常な回転信号による影響が拡大する前に対処
することができる。また、検出回路の電源に異常が発生
した場合にも、同じ信号を監視することにより異常を検
知できるため、信頼性が向上する。
【図１】 この発明の一実施形態を示す図である。
【図２】 図１の実施形態の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
ミング図である。
【図３】 この発明を利用した磁気パターン異常検出回
路を示す図である。
路を示す図である。
【図４】 図３に示した磁気パターン異常検出回路の動
作を説明するためのタイミング図である。
作を説明するためのタイミング図である。
【図５】 この発明を利用した磁力低下検出回路を示す
図である。
図である。
【図６】 図５に示した磁力低下検出回路の動作を説明
するためのタイミング図である。
するためのタイミング図である。
【図７】 逆相の信号を出力する磁気検出素子を２組設
けた例を示す図である。
けた例を示す図である。
【図８】 図７の動作を説明するためのタイミング図で
ある。
ある。
【図９】 検出回路の電源に異常が生じたときのタイミ
ング図である。
ング図である。
１ 回転体、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 磁気検出素子、
３，６ ＥＸＯＲゲート、４ 磁気パターン異常検出回
路、５ 磁力低下検出回路。
３，６ ＥＸＯＲゲート、４ 磁気パターン異常検出回
路、５ 磁力低下検出回路。
Claims (5)
- 【請求項１】 回転体の表面にＮ極とＳ極とを交互に配
置して一定の磁気パターンを形成し、磁気検出素子で前
記磁気パターンを検出し、前記回転体の回転を検出する
磁気エンコーダにおいて、 前記磁気検出素子は、互いに相補的な信号出力が得られ
るように、一方が前記Ｎ極の位置に配置され、他方が前
記Ｓ極の位置に配置された２個の素子を含み、さらに前
記２個の磁気検出素子の出力信号の排他的論理和をとる
ための論理回路を備えたことを特徴とする、磁気エンコ
ーダの異常検出回路。 - 【請求項２】 さらに、前記論理回路から出力される排
他的論理和信号に基づいて、前記磁気パターンを形成す
るＮ極とＳ極の磁力が低下したことを検出する磁力低下
検出回路を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の
磁気エンコーダの異常検出回路。 - 【請求項３】 さらに、前記論理回路から出力される排
他的論理和信号に基づいて、電源異常を検出する電源異
常検出回路を備えたことを特徴とする、請求項１に記載
の磁気エンコーダの異常検出回路。 - 【請求項４】 さらに、前記論理回路から出力される排
他的論理和信号に基づいて、前記磁気検出素子の故障を
検出する故障検出回路を備えたことを特徴とする、請求
項１に記載の磁気エンコーダの異常検出回路。 - 【請求項５】 前記２個の磁気検出素子は複数組設けら
れ、前記論理回路は、前記複数組の磁気検出素子に対応
して設けられて対応の磁気検出素子の信号出力の排他的
論理和信号を出力することを特徴とする、請求項１から
４のいずれかに記載の磁気エンコーダの異常検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000012928A JP2001201364A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 磁気エンコーダの異常検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000012928A JP2001201364A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 磁気エンコーダの異常検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001201364A true JP2001201364A (ja) | 2001-07-27 |
Family
ID=18540587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000012928A Withdrawn JP2001201364A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 磁気エンコーダの異常検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001201364A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111494A1 (ja) | 2010-03-12 | 2011-09-15 | アルプス電気株式会社 | 磁気センサ及び磁気エンコーダ |
| JP2011185747A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Alps Electric Co Ltd | 異常検知装置 |
| EP3098616A1 (en) | 2015-05-22 | 2016-11-30 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic sensor |
| US10061305B2 (en) | 2016-03-11 | 2018-08-28 | Denso Corporation | Controller for determining abnormality of a pulse outputter |
| US10627256B2 (en) | 2017-09-26 | 2020-04-21 | Fanuc Corporation | Rotation angle detecting device |
-
2000
- 2000-01-21 JP JP2000012928A patent/JP2001201364A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011185747A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Alps Electric Co Ltd | 異常検知装置 |
| WO2011111494A1 (ja) | 2010-03-12 | 2011-09-15 | アルプス電気株式会社 | 磁気センサ及び磁気エンコーダ |
| EP3098616A1 (en) | 2015-05-22 | 2016-11-30 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic sensor |
| US10061305B2 (en) | 2016-03-11 | 2018-08-28 | Denso Corporation | Controller for determining abnormality of a pulse outputter |
| US10627256B2 (en) | 2017-09-26 | 2020-04-21 | Fanuc Corporation | Rotation angle detecting device |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070403 |