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JPS63305211A - Magnetic encoder that determines absolute position - Google Patents

Magnetic encoder that determines absolute position

Info

Publication number
JPS63305211A
JPS63305211A JP14104487A JP14104487A JPS63305211A JP S63305211 A JPS63305211 A JP S63305211A JP 14104487 A JP14104487 A JP 14104487A JP 14104487 A JP14104487 A JP 14104487A JP S63305211 A JPS63305211 A JP S63305211A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnetic encoder
encoder
pole
poles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14104487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuzo Seo
雄三 瀬尾
Manabu Shiraki
学 白木
Shunji Kawashima
俊二 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Shicoh Engineering Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
Shicoh Engineering Co Ltd
Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Kasei Corp, Shicoh Engineering Co Ltd, Mitsubishi Chemical Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Kasei Corp
Priority to JP14104487A priority Critical patent/JPS63305211A/en
Publication of JPS63305211A publication Critical patent/JPS63305211A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、多極着磁されている磁気エンコーダ磁極を
有する可動子と磁気抵抗素子を用いた絶対値が判明する
関し、特に、応答速度が速く。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to determining an absolute value using a movable element having multipole magnetized magnetic encoder magnetic poles and a magnetoresistive element, and in particular to improving response speed. is fast.

バッテリーバックアップが可能な磁気エンコーダに関す
るもので、ロータリタイプまたはリニアタイプの磁気エ
ンコーダ何れにも適用のあるものである。
The present invention relates to a magnetic encoder capable of battery backup, and is applicable to either rotary type or linear type magnetic encoders.

[従来の技術] 各種自動機器において位置決めを行う際、モータ等の回
転角、移動量を計測し、これを電気信号に変換する手段
が必要とされる。この目的で、エンコーダと呼ばれる装
置が多用されている。
[Prior Art] When performing positioning in various automatic devices, a means is required to measure the rotation angle and movement amount of a motor, etc., and to convert these into electrical signals. For this purpose, devices called encoders are often used.

たとえば、ロータリ形のエンコーダについて説明すると
ロータリエンコーダは9回転にともなって発生するパル
ス数を計測するインクリメンタル形のものと、ロータに
記録したコードを読み取るアブソリュート形のものがあ
る。また、検出方式には、光学式のものと磁気式のもの
があるが、i&近では、安価で信頼性に優れたインクリ
メンタル形磁気式エンコーダが多用されるようになって
きた。
For example, regarding rotary encoders, there are two types: an incremental type that measures the number of pulses generated during nine revolutions, and an absolute type that reads a code recorded on the rotor. Furthermore, there are two types of detection methods: optical and magnetic, but in i&Kan, incremental magnetic encoders, which are inexpensive and have excellent reliability, are increasingly being used.

第3図は、従来の一般的なロータリ磁気式エンコーダ1
の説明図で、外周にN極2N、S極2Sの磁極を交互等
間隔に微細ピッチで多極着磁した磁気エンコーダ磁極2
を有するマグネットロータ3と径方向の空隙4を介して
対向する位置に磁気抵抗素子(MRセンサ)5を対向配
設して形成している。なお、マグネットロータ3は、マ
グネットにて形成した一体型のものであっても良<、3
1[宜なロータドラムの外周にマグネット層を塗布して
形成したちの何れのものであっても良い。
Figure 3 shows a conventional general rotary magnetic encoder 1.
This is an explanatory diagram of a magnetic encoder magnetic pole 2 in which the outer periphery is magnetized with 2 N poles and 2 S poles alternately and at fine pitches.
A magnetoresistive element (MR sensor) 5 is disposed to face the magnet rotor 3 having a radial gap 4 therebetween. Note that the magnet rotor 3 may be an integral type made of magnets.
1 [It may be formed by applying a magnetic layer to the outer periphery of a suitable rotor drum.

上記磁気エンコーダ磁極2のN極2N、S極2Sそれぞ
れの磁極幅は、λ(電気角で2πで表される幅に等しい
)幅で着磁されている。
The N pole 2N and S pole 2S of the magnetic encoder magnetic pole 2 are each magnetized to have a width of λ (equal to the width expressed by 2π in electrical angle).

また磁気抵抗素子5は1例えば強磁性体磁気抵抗効果素
子を用いるとして、先ず磁気エンコーダ1の原理を説明
するために、磁気抵抗素子5を構成する強磁性体薄膜で
形成された素線である磁気抵抗エレメント6について第
4図を用いて説明する。
In addition, the magnetoresistive element 5 is assumed to be a ferromagnetic magnetoresistive effect element, for example. First, in order to explain the principle of the magnetic encoder 1, it is a wire formed of a ferromagnetic thin film that constitutes the magnetoresistive element 5. The magnetoresistive element 6 will be explained using FIG. 4.

この磁気抵抗エレメント6は、数千A単位程度の厚みで
Ni−Co系の金属薄膜く強磁性金属薄膜)をガラス等
の基板に真空蒸着やエツチング等の手段で形成すること
で上記磁気抵抗素子5を形成できる。
This magnetoresistive element 6 is formed by forming a Ni-Co metal thin film (ferromagnetic metal thin film) with a thickness of approximately several thousand amperes on a substrate such as glass by means such as vacuum evaporation or etching. 5 can be formed.

磁気抵抗エレメント6は、第4図に示すように、これに
流れる電流Iと磁界(磁束)7との方向が垂直となるよ
うに配設しておくと、磁束7は、N極2NからS極2S
に向かう。
As shown in FIG. 4, if the magnetoresistive element 6 is arranged so that the direction of the current I flowing through it and the magnetic field (magnetic flux) 7 are perpendicular, the magnetic flux 7 will be directed from the north pole 2N to the south pole. Extreme 2S
Head to.

この磁気抵抗エレメント6は、第5図に示すように磁界
7内において横方向の磁束7Xによって、抵抗値の減少
をきたす、尚、7Yは、縦方向の磁束を示す。
As shown in FIG. 5, this magnetoresistive element 6 causes a decrease in resistance value due to a horizontal magnetic flux 7X in a magnetic field 7, where 7Y indicates a longitudinal magnetic flux.

このときの磁気抵抗エレメント6の抵抗の変化率は、数
%で、磁気エンコーダ磁極2の一磁極の幅をλとしたと
き、λ/4及び3λ/4の位置における時の磁気抵抗エ
レメント6の抵抗値をR2抵抗の変化値をΔrとすると
、磁極(2Nまたは2S)と磁気抵抗エレメント6の位
相θ(−磁極幅2N、2Sをそれぞれ電気角で2πとし
たときの位相θとする)における抵抗値R(θ)は。
The rate of change in resistance of the magnetoresistive element 6 at this time is several percent, and when the width of one magnetic pole of the magnetic encoder magnetic pole 2 is λ, the change rate of the resistance of the magnetoresistive element 6 at the positions λ/4 and 3λ/4 is Assuming that the resistance value is R2 and the resistance change value is Δr, the phase θ of the magnetic pole (2N or 2S) and the magnetoresistive element 6 (−phase θ is when the magnetic pole widths 2N and 2S are respectively set to 2π in electrical angle) The resistance value R(θ) is.

R(θ)=R−Δr−cosθ  (1)で表すことが
できる。
It can be expressed as R(θ)=R−Δr−cosθ (1).

横方向の磁束(磁界)7Xは9位相θ、磁気抵抗エレメ
ント6及び磁気エンコーダ磁極2の距離に関係し、磁気
抵抗エレメント6も、それに応じた抵抗値Rをとる。
The lateral magnetic flux (magnetic field) 7X is related to the nine phases θ and the distance between the magnetoresistive element 6 and the magnetic encoder pole 2, and the magnetoresistive element 6 also takes a resistance value R corresponding thereto.

尚、磁気抵抗素子5の場合、ホール素子等の他の磁気セ
ンサと異なり、磁界中心(N極2N、S極2Sそれぞれ
の中間部のところの磁界状態)では、無磁界(N極2N
とS極2Sの境界部のところの磁界状n)と同様に出力
信号が変化しないという特徴がある。
In the case of the magnetoresistive element 5, unlike other magnetic sensors such as Hall elements, in the center of the magnetic field (the magnetic field state at the middle of the N pole 2N and the S pole 2S), there is no magnetic field (N pole 2N
Similar to the magnetic field shape n) at the boundary between the south pole 2S and the south pole 2S, there is a characteristic that the output signal does not change.

上記した1本の磁気抵抗エレメント6を有する磁気抵抗
素子5によっては、A相及びB相の磁気エコーダ信号を
得ることができないので、第6図に示すように4本の磁
気抵抗エレメント6a。
Since it is not possible to obtain the A-phase and B-phase magnetic echoer signals with the magnetoresistive element 5 having one magnetoresistive element 6 as described above, four magnetoresistive elements 6a are used as shown in FIG.

6b、6a’ 、6b’をそれぞれ順次にλ/4だけず
らして形成し、A相及びB相の磁気エンコーダ信号を得
るようにしている。
6b, 6a', and 6b' are formed sequentially shifted by λ/4 to obtain A-phase and B-phase magnetic encoder signals.

この磁気抵抗素子5は、A相の磁気エンコーダ信号を得
るために2つの磁気抵抗エレメント6a、6a’と、B
相の磁気エンコーダ信号を得るために磁気抵抗エレメン
ト6b、6b’を形成したものとなっている。
This magnetoresistive element 5 includes two magnetoresistive elements 6a, 6a' and B to obtain an A-phase magnetic encoder signal.
Magnetoresistive elements 6b and 6b' are formed to obtain phase magnetic encoder signals.

磁気抵抗エメント6aと6a’は、互いに逆位相となる
ように、磁気エンコーダ磁極2の一磁極(N極2Nまた
はS極2S)の幅をλ(電気角で2π)とするとき、λ
/2幅ずらせて形成している。
When the width of one magnetic pole (N pole 2N or S pole 2S) of the magnetic encoder magnetic pole 2 is λ (2π in electrical angle), the magnetoresistive elements 6a and 6a' have opposite phases to each other.
They are formed with a width offset of /2.

同様に磁気抵抗エレメント6bとboとは、互いに逆位
相となるように、λ/2幅ずらせて形成している。
Similarly, the magnetoresistive elements 6b and bo are formed to be shifted by a width of λ/2 so that they have opposite phases.

また磁気抵抗エレメント6aと6b、及び6a″と6b
’とは、互いにλ/4幅ずらして形成されている。
Also magnetoresistive elements 6a and 6b, and 6a'' and 6b
' are formed to be shifted from each other by a width of λ/4.

従って、磁気抵抗素子5は、^/4ピッチずれて順次、
磁気抵抗エレメント6a、5b。
Therefore, the magnetoresistive elements 5 are sequentially shifted by ^/4 pitch,
Magnetoresistive elements 6a, 5b.

6a’ 、6b’を形成している。6a' and 6b' are formed.

このように形成された磁気抵抗素子5からの磁気エンコ
ーダ信号を処理する回路としては1例えば第7図に示す
ようなものを用いる。
As a circuit for processing the magnetic encoder signal from the magnetoresistive element 5 formed in this manner, a circuit as shown in FIG. 7, for example, is used.

この磁気エンコーダ信号処理回路8は、抵抗器9−1.
・・・、9−4により、ブリッジを構成して抵抗変化を
電圧変化に変換し、コンパレータ10−1.10−2に
より、第8図(a)。
This magnetic encoder signal processing circuit 8 includes resistors 9-1.
. . , 9-4 constitutes a bridge to convert a resistance change into a voltage change, and comparators 10-1 and 10-2 are used to convert the resistance change into a voltage change, as shown in FIG. 8(a).

(b)に示すような90°位相が異なる2つの矩形波の
エンコーダ信号11−1.11−2を得ることができる
ようにしている。
It is possible to obtain two rectangular wave encoder signals 11-1 and 11-2 having different phases by 90 degrees as shown in FIG.

この矩形波のエンコーダ信号11−1.11−2をカウ
ンタによって計数すれば、磁気エンコーダの回転角を計
測できる。
By counting the rectangular wave encoder signals 11-1, 11-2 with a counter, the rotation angle of the magnetic encoder can be measured.

[発明が解決しようとしている問題点]上記したような
磁気エンコーダで2分解能を上げようとすると、磁気エ
ンコーダ磁極の着磁ピッチを非常に微細にしていがなけ
ればならないが。
[Problems to be Solved by the Invention] In order to increase the resolution by 2 in the magnetic encoder as described above, the magnetization pitch of the magnetic encoder magnetic poles must be made extremely fine.

着磁ピッチを微細にすればするほど、その微細着磁が困
難になり、その製造が困難になるため、ロータ径を拡大
しなければならなかった。またエアギャップも磁極幅に
応じて狭くする必要があり。
The finer the magnetization pitch, the more difficult it is to achieve fine magnetization and the more difficult it is to manufacture, so the rotor diameter had to be increased. The air gap also needs to be narrowed according to the magnetic pole width.

精度の高い軸受が必要であり、振動等による破損の恐れ
が生じていた。
High-precision bearings were required, and there was a risk of damage due to vibration, etc.

また1分解能の高い磁気エンコーダでは、1回転当たり
に発生するパルス数が多くなり、信号処理回路の周波数
帯域が制限されていることから。
Furthermore, a magnetic encoder with a high resolution generates a large number of pulses per rotation, which limits the frequency band of the signal processing circuit.

許容される最大回転速度が低いものとならざるを得なか
った。このようなことは、リニア磁気エンコーダの場合
でも同様である。
The maximum allowable rotational speed had to be low. This also applies to linear magnetic encoders.

[発明が解決しようとする為の手段] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので。[Means for the invention to solve] The present invention has been made in view of the above circumstances.

表面に多極着磁した磁気エンコーダ磁極を有する可動子
の一磁極内の絶対位置を計測することにより2例えば、
ロータリ磁気エンコーダについて説明するとマグネット
ロータの径の拡大や最大回転速度の低下を招くことなく
分解能の高いロータリ磁気エンコーダを実現するもので
ある。
For example, by measuring the absolute position within one magnetic pole of a mover having a magnetic encoder magnetic pole with multi-pole magnetization on its surface,
Regarding the rotary magnetic encoder, it is possible to realize a rotary magnetic encoder with high resolution without increasing the diameter of the magnet rotor or reducing the maximum rotational speed.

また、マグネットロータの磁気エンコーダ磁極の通過個
数を計数する磁気抵抗素子及び計数のための電子回路を
電源遮断時にも電力が供給されるバックアップ付き電源
に接続することにより、電源投入と同時に絶対位置を表
示することを可能にすることを目的に成されたものであ
る。
In addition, by connecting the magnetic resistance element that counts the number of passing magnetic encoder magnetic poles of the magnet rotor and the electronic circuit for counting to a backup power source that supplies power even when the power is turned off, the absolute position can be determined as soon as the power is turned on. It was created for the purpose of making it possible to display images.

[発明の課題達成の具体的手段] かかる本発明の課題は1表面に多数のN極、S極の磁極
を交互に着磁した磁気エンコーダ磁極を有する可動子を
備え、該可動子の磁気エンコーダ磁極に対向して配設さ
れた2組の磁気抵抗素子と、該磁気抵抗素子の1組を用
いて上記磁気エンコーダ磁極の通過個数を計数する手段
と、上記磁気抵抗素子のもう1組を用いて上記磁気エン
コーダ磁極の一磁極の絶対値を計測する手段とを備える
ことによって達成できる。
[Specific Means for Achieving the Problems of the Invention] The object of the present invention is to provide a movable element having magnetic encoder magnetic poles in which a large number of north and south poles are alternately magnetized on one surface, and to provide a magnetic encoder of the movable element. Two sets of magnetoresistive elements disposed opposite to the magnetic poles, a means for counting the number of passing magnetic encoder magnetic poles using one set of the magnetoresistive elements, and another set of the magnetoresistive elements. This can be achieved by including means for measuring the absolute value of one of the magnetic encoder magnetic poles.

[作用] 本発明の絶対値が判明する磁気エンコーダは。[Effect] The present invention is a magnetic encoder that allows the absolute value to be determined.

比較的低分解能の磁気エンコーダにこの最小分解ピッチ
間を電気的に細分化する磁気抵抗素子及び信号処理回路
を付加して構成される。
It is constructed by adding a magnetic resistance element and a signal processing circuit that electrically subdivide the minimum resolution pitch to a relatively low-resolution magnetic encoder.

磁気エンコーダは、低分解能なので1着磁ピッチは大き
くて済み1例えば、ロータリ磁気エンコーダについて説
明すると、小径のマグネットロータを用いることができ
るため小型且つ安価に量産でき、また、電気的細分化は
、絶対値が出力されるため、パルス計数ミスが発生せず
、低分解能磁気エンコーダの最大回転速度まで問題なく
使用することができる。
Magnetic encoders have low resolution, so one magnetization pitch only needs to be large.1 For example, in the case of a rotary magnetic encoder, a small diameter magnet rotor can be used, so it can be mass-produced compactly and at low cost. Since absolute values are output, pulse counting errors do not occur, and the low-resolution magnetic encoder can be used without problems up to its maximum rotational speed.

[実施例コ 本発明は、リニア磁気エンコーダについても適用がある
が、説明が重複するため、以下に示す実施例では、ロー
タリ磁気エンコーダについて説明する。
[Embodiments] Although the present invention is also applicable to linear magnetic encoders, since the explanation will be redundant, in the embodiments shown below, a rotary magnetic encoder will be explained.

第1図は本発明の絶対値が判明するロータリ磁気エンコ
ーダの一実施例を示す回路ブロック図で、第2図に示す
ように2組の磁気抵抗素子12−1.12−2(なお、
これらは1つの磁気抵抗素子12Aとして形成したもの
を用いている)が設けられ、一方の磁気抵抗素子12−
1の4個の磁気抵抗エレメント12−1a、12−1b
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of a rotary magnetic encoder in which the absolute value of the present invention can be determined.As shown in FIG.
These are formed as one magnetoresistive element 12A), and one magnetoresistive element 12-
1 four magnetoresistive elements 12-1a, 12-1b
.

12−1a’ 、12−1b’には直流が印加され、第
7図に示したと同様に抵抗器13−1゜・・・、13−
4によってブリッジを構成して抵抗変化を電圧変化に変
換し、コンパレータ14−1.14−2により第8図に
示すように90’位相の異なる2つの矩形波の磁気エン
コーダ信号11−1.11−2を得る。
Direct current is applied to 12-1a' and 12-1b', and resistors 13-1°..., 13-
4 constitutes a bridge to convert the resistance change into a voltage change, and the comparator 14-1.14-2 generates two rectangular wave magnetic encoder signals 11-1.11 with different 90' phases as shown in FIG. -2 is obtained.

この矩形波のエンコーダ信号11−1.11−2を2逓
倍形回転方向弁別回路15に加えることで、右回転パル
ス及び左回転パルスを得て、このアップ信号またはダウ
ン信号を、アップダウンカウンタ16に加えることで、
現在の回転角を得る。
By applying these rectangular wave encoder signals 11-1, 11-2 to the double rotation direction discrimination circuit 15, right rotation pulses and left rotation pulses are obtained. By adding
Get the current rotation angle.

なお、 + V bacは図示しないバッテリーバック
アップ電源に接続される正側電源端子を示し。
Note that +V bac indicates a positive power supply terminal connected to a battery backup power supply (not shown).

V b a eは図示しないバッテリーバックアップ電
源に接続される負側電源端子を示す、また上記2逓倍形
回転方向弁別回路15及びアップダウンカウンタ16は
、バッテリーバックアップ回路28によって電源が遮断
されたときにも電源が供給されている。
V b a e indicates a negative power supply terminal connected to a battery backup power source (not shown), and the double rotation direction discrimination circuit 15 and up/down counter 16 is also supplied with power.

もう一方の磁気抵抗素子12−2には9発振器17によ
って得られるパルス数をカウンタ18で計数した結果を
アドレスとしてサイン、コサインの数表を記録したRO
M19−1.19−2に引き、これをDAコンバータ2
0−1.20−2によりアナログ化してアンプ21−1
.21−2により増幅して得たサイン、コサイン波を印
加する。
The other magnetoresistive element 12-2 has an RO in which a table of sine and cosine numbers is recorded with the result of counting the number of pulses obtained by the 9 oscillator 17 by the counter 18 as an address.
M19-1.19-2 and convert it to DA converter 2
Analogized by 0-1.20-2 and amplifier 21-1
.. The sine and cosine waves amplified by 21-2 are applied.

それぞれの磁気抵抗素子12−2の磁気抵抗エレメント
12−2a、12−2b、12−2a’ 、12−2b
’は、抵抗器22−1.  ・−・、22−4によりブ
リッジを構成し、各ブリッジの出力電圧を抵抗器23−
1.  ・・・、23−4を介して演算増幅器24で加
算することにより、印加した交流に対して回転角だけ位
相のずれた交流信号を得ることができる。
Magnetoresistive elements 12-2a, 12-2b, 12-2a', 12-2b of each magnetoresistive element 12-2
' is the resistor 22-1. ..., 22-4 constitute a bridge, and the output voltage of each bridge is connected to the resistor 23-
1. . . , 23-4 and the operational amplifier 24, it is possible to obtain an AC signal whose phase is shifted by the rotation angle with respect to the applied AC signal.

該交流信号のゼロクロスポイントをコンパレータ25に
より検出し、磁気エンコーダ信号の矩形波の立ち上がり
時点のアドレス値をD−FF26に取り込むことにより
、磁気エンコーダ磁極2の一磁極幅以下の微細な回転角
を電気信号として得ることができる。
The comparator 25 detects the zero-crossing point of the AC signal, and the address value at the rising edge of the rectangular wave of the magnetic encoder signal is taken into the D-FF 26, so that a minute rotation angle of less than one magnetic pole width of the magnetic encoder magnetic pole 2 can be electrically calculated. It can be obtained as a signal.

回転角計数結果の上位桁は、アップダウンカウンタ16
で得られ、下位桁はアップダウンカウンタ16にて得ら
れるが、これらは別個の磁気抵抗素子12−1.12−
2で計測した結果であるため、下位桁からの繰り上がり
・繰り下がり発生時に上位桁のアップ・ダウンが行われ
るとは限らない。そこで、補正回路27により、下位桁
の繰り上がり・繰り下がり発生と上位桁の値を一致させ
るようにする。
The upper digits of the rotation angle counting result are stored in the up/down counter 16.
The lower digits are obtained by the up/down counter 16, which are separated by separate magnetoresistive elements 12-1, 12-
2, the upper digits are not necessarily raised or lowered when a carry-over or carry-down occurs from the lower digits. Therefore, the correction circuit 27 is used to make the occurrence of carry-over/carry-down of the lower digits coincide with the value of the upper digits.

上位桁の計測において、安価に構成できる回転方向弁別
回路15に、2逓倍回路を用いるため。
This is because a doubling circuit is used in the rotational direction discrimination circuit 15, which can be constructed at low cost, in the measurement of upper digits.

アップダウンカウンタ16は、マグネットロータ2の1
/2磁極幅分の回転により、値が変化する。一方、下位
桁はマグネットロータ2の1磁極幅分の回転をフルスケ
ールとする。
The up/down counter 16 is one of the magnet rotors 2.
The value changes by rotation by /2 magnetic pole width. On the other hand, for the lower digits, the full scale is the rotation of one magnetic pole width of the magnet rotor 2.

したがって、アップダウンカウンタ16の最下位ビット
とD−FF26の最下位ビットは同じ値を示す、もしも
、これが異なっている場合には。
Therefore, the least significant bit of the up/down counter 16 and the least significant bit of the D-FF 26 indicate the same value, if they are different.

上位計測結果を+1または−1だけ補正すれば良い、+
1の補正を行うか、−1の補正を行うかの判断は、下位
計測結果の最上位より2番目のビットをみて行う。
All you need to do is correct the upper measurement result by +1 or -1.
The determination whether to perform a 1 correction or a -1 correction is made by looking at the second bit from the most significant bit of the lower measurement result.

すなわち、このビットが1であれば、下位計測結果が繰
り上がり直前であるにも係わらず、上位計測値のカウン
トアツプが行われたと判断され。
That is, if this bit is 1, it is determined that the upper measurement value has been counted up even though the lower measurement result is about to be carried forward.

上位計測値を−1だけ補正する。Correct the upper measurement value by -1.

逆に、このビットがOであれば、下位計測値が繰り下が
り直前であるにも係わらず、上位計測値のカウントダウ
ンが行われたと判断さ・れ、上位計測値を+1だけ補正
するようにしている。
Conversely, if this bit is O, it is determined that the upper measured value has counted down even though the lower measured value is about to fall, and the upper measured value is corrected by +1. There is.

この磁気エンコーダで計測可能な最大回転数は、上位を
計測する方向弁別回路15及びアップダウンカウンタ1
6の最大応答周波数によって制約されるが、ここで処理
されるパルスの頻度は回転数に分解能を乗じたものを下
位計測のパルス数で割った値となるため9本発明の絶対
値の判明するロータリ磁気エンコーダは1通常のインク
リメンタル形ロータリ磁気エンコーダに比べて、高速応
答が可能となる。
The maximum number of revolutions that can be measured with this magnetic encoder is determined by the direction discrimination circuit 15 that measures the upper order and the up/down counter 1.
However, the frequency of the pulses processed here is the number of revolutions multiplied by the resolution divided by the number of pulses of the lower measurement, so the absolute value of the present invention can be determined. A rotary magnetic encoder is capable of faster response than a normal incremental type rotary magnetic encoder.

また、下位計測側は絶対位置が表示されるため、上位計
測側のみをバッチリーバ・ツクアップすれば、電源を遮
断しても、常に電源投入と同時に絶対位置を表示させる
ことができる。
Furthermore, since the absolute position is displayed on the lower measurement side, by batch leavering up only the upper measurement side, even if the power is cut off, the absolute position can always be displayed at the same time as the power is turned on.

[発明の効果] 本発明の絶対値の判明する磁気エンコーダは。[Effect of the invention] The present invention is a magnetic encoder that can determine the absolute value.

高分解能エンコーダを小型化できるのみならず。Not only can high-resolution encoders be made smaller;

高速応答が可能であり、制作が容易で、安価に量産でき
るという利点を有する。また、一部分のみをバッテリー
バックアップすれば電源投入と同時に絶対位置の表示が
できる等、優れた特徴を持つ。
It has the advantage of being capable of high-speed response, being easy to manufacture, and being mass-produced at low cost. In addition, it has excellent features such as being able to display the absolute position as soon as the power is turned on by backing up only a portion with a battery.

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

第1図は本発明の絶対値の判明する磁気エンコーダの回
路ブロック図、第2図は同磁気エンコーダに用いた磁気
抵抗素子の説明図、第3図は従来公知のインクリメンタ
ル形ロータリ磁気エンコーダの概略説明図、第4図乃至
第6図は磁気エンコーダの磁気エンコーダ磁極と磁気抵
抗素子との関係の説明図、第7図は同磁気エンコーダの
磁気上   −ンコーダ処理回路の説明図、第8図は同
磁気エンコーダから得られるエンコーダ信号波形図であ
る。 [符号の説明コ ト・・ロータリ磁気エンコーダ、2・・・磁気エンコー
ダ磁極、3・・・マグネットロータ。 4・・・空隙、5・・・磁気抵抗素子。 6.6a、6a’ 、6b、6b’  −−−磁気抵抗
エレメント、7・・・磁界、8・・・磁気エンコーダ信
号処理回路。 9−1.・・・、9−4・・・抵抗器。 10−1.10−2・・・コンパレータ。 11−1.11−2・・・磁気エンコーダ信号。 12−1.12−2・・・磁気抵抗素子。 12−1a、12−1a’ 、12−1b、12−1b
’ 、12−2a、12−2a’ 、12−2b、12
−2b’  ・・・磁気抵抗エレメント。 13−1.  ・・・、13−4・・・抵抗器。 15・・・2逓倍形方向弁別回路。 16・・・アップダウンカウンタ、17・・・発振器、
18・・・カウンタ。 19−1.19−2・−・ROM、20−1゜20−2
・・・DAコンバータ。 21−1.21−2・・・アンプ。 22−1.  ・・・、22−4・・・抵抗器。 24・・・演算増幅器、25・・・コンパレータ、26
・・・D−FF、27・・・補正回路。 28・・・バッテリーバックアップ回路。
Fig. 1 is a circuit block diagram of a magnetic encoder according to the present invention that allows absolute values to be determined, Fig. 2 is an explanatory diagram of a magnetoresistive element used in the magnetic encoder, and Fig. 3 is a schematic diagram of a conventionally known incremental type rotary magnetic encoder. 4 to 6 are explanatory diagrams of the relationship between the magnetic encoder magnetic poles and the magnetoresistive element of the magnetic encoder, FIG. 7 is an explanatory diagram of the magnetic encoder processing circuit of the magnetic encoder, and FIG. It is an encoder signal waveform diagram obtained from the same magnetic encoder. [Explanation of symbols... Rotary magnetic encoder, 2... Magnetic encoder magnetic pole, 3... Magnet rotor. 4... Air gap, 5... Magnetoresistive element. 6.6a, 6a', 6b, 6b' --- Magnetoresistive element, 7... Magnetic field, 8... Magnetic encoder signal processing circuit. 9-1. ..., 9-4...Resistor. 10-1.10-2...Comparator. 11-1.11-2...Magnetic encoder signal. 12-1.12-2... Magnetoresistive element. 12-1a, 12-1a', 12-1b, 12-1b
', 12-2a, 12-2a', 12-2b, 12
-2b'... Magnetoresistive element. 13-1. ..., 13-4...resistor. 15...Double multiplier type direction discrimination circuit. 16... Up/down counter, 17... Oscillator,
18...Counter. 19-1.19-2・-・ROM, 20-1゜20-2
...DA converter. 21-1.21-2...Amplifier. 22-1. ..., 22-4...resistor. 24... operational amplifier, 25... comparator, 26
...D-FF, 27...correction circuit. 28...Battery backup circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)表面に多数のN極、S極の磁極を交互に着磁した
磁気エンコーダ磁極を有する可動子を備え、該可動子の
磁気エンコーダ磁極に対向して配設された2組の磁気抵
抗素子と、該磁気抵抗素子の1組を用いて上記磁気エン
コーダ磁極の通過個数を計数する手段と、上記磁気抵抗
素子のもう1組を用いて上記磁気エンコーダ磁極の一磁
極の絶対値を計測する手段とを有することを特徴とする
絶対値が判明する磁気エンコーダ。
(1) A movable element having magnetic encoder magnetic poles with a large number of N-pole and S-pole magnetic poles alternately magnetized on the surface thereof, and two sets of magnetic resistors arranged opposite to the magnetic encoder magnetic poles of the movable element. a means for counting the number of passing magnetic encoder magnetic poles using one set of the magnetic resistance elements; and a means for counting the number of passing magnetic encoder magnetic poles using one set of the magnetic resistance elements, and measuring an absolute value of one magnetic pole of the magnetic encoder magnetic poles using another set of the magnetic resistance elements. A magnetic encoder for determining an absolute value, characterized in that it has means.
(2)上記可動子の磁気エンコーダ磁極の通過個数を計
測する磁気抵抗素子及びその計数のための電子回路が、
電源遮断時にも電力が供給されるバックアップ付電源に
接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第(1
)項記載の絶対値が判明する磁気エンコーダ。
(2) A magnetic resistance element for measuring the number of passing magnetic encoder magnetic poles of the movable element and an electronic circuit for counting the magnetic resistance element,
Claim No. 1 characterized in that the device is connected to a backup power source that supplies power even when the power is cut off.
) A magnetic encoder that allows you to determine the absolute value listed in the item.
JP14104487A 1987-06-05 1987-06-05 Magnetic encoder that determines absolute position Pending JPS63305211A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0368014U (en) * 1989-11-04 1991-07-03
JPH0370320U (en) * 1989-11-10 1991-07-15
JPH0614916U (en) * 1992-06-30 1994-02-25 ヤマハ株式会社 Absolute encoder

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0368014U (en) * 1989-11-04 1991-07-03
JPH0370320U (en) * 1989-11-10 1991-07-15
JPH0614916U (en) * 1992-06-30 1994-02-25 ヤマハ株式会社 Absolute encoder

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