[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080070197.6
• 申請日: 2010-11-18
• 公開（公告）號: CN103221790A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 淺野匠;武舍武史;西澤博志;岡室貴士;長谷川倫康
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01D5/245
• 分類號: G01D5/245;G01B7/30;G01D5/244
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

技術領域

本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置。

背景技術

通常的磁式旋轉(zhuǎn)角度檢測器，使用由磁傳感器對旋轉(zhuǎn)鼓的多極磁圖案所生成的磁場進行檢測得到的結果，對旋轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測，作為經(jīng)由軸部與旋轉(zhuǎn)鼓連結的電動機等的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度，其中，上述旋轉(zhuǎn)鼓的多極磁圖案是在旋轉(zhuǎn)鼓的外周以磁化間距λ交替磁化形成N極/S極。在磁傳感器中使用AMR元件等磁阻效應元件（MR元件），該磁傳感器使用的是AMR元件的電阻隨著磁場變化而變化這一性質(zhì)。在磁傳感器中，由MR元件對旋轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁場變化進行檢測，基于由此得到的正弦波狀的檢測信號，對旋轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測。

更具體地說，磁傳感器構成為，通過將MR元件以陣列狀排列，從而輸出相位錯開90度的正弦波（A相）的檢測信號及余弦波（B相）的檢測信號。接受上述來自磁傳感器的檢測信號的后段運算裝置，通過進行A相檢測信號和B相檢測信號的反正切運算，從而計算旋轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)角度。

通常，在從磁通量密度的波形變換為MR元件的檢測信號（MR波形）時，必然會在該MR波形中重疊有高次諧波失真。其理由是，用于從磁通量密度變換為MR元件的檢測信號（電阻變化率）的MR特性曲線，形成以磁通量密度為零的位置為極小點的2次函數(shù)形狀，此外，在（偏離2次函數(shù)形狀的）與拐點相比較大的磁場（磁通量密度）下，其輸出達到飽和，MR波形接近于矩形。

在專利文獻1中記載有下述結構，即，在對以間距λ記錄有磁信號的旋轉(zhuǎn)鼓的位置進行檢測的磁傳感器中，配置有多個其他的MR元件，它們與1個MR元件相距λ/10、λ/6、λ/6＋λ/10。由此，根據(jù)專利文獻1，通過由后段的差動放大器將上述4個MR元件的輸出信號加在一起，從而能夠從磁傳感器的輸出信號中消除5次及3次諧波，能夠消除由于MR元件飽和而產(chǎn)生的磁傳感器輸出信號中的波形失真。

專利文獻1：日本特許第2529960號公報

發(fā)明內(nèi)容

在專利文獻1記載的磁傳感器中，如上所述，為了將3次失真和5次失真這兩者去除，必須按照將以用于去除5次失真的位置關系（λ/10的間距）排列的MR元件對，進一步按照以用于去除3次失真的位置關系（λ/6的間距）配置的規(guī)則（以下稱為波形失真去除規(guī)則），配置各MR元件。即，在專利文獻1記載的磁傳感器中，為了高效去除3次失真和5次失真，而必須將各MR元件配置在與1個MR元件相距0、λ/10、λ/6、λ/6＋λ/10的4個位置處。

另一方面，已知各MR元件由強磁性薄膜形成，其自身會對來自旋轉(zhuǎn)鼓的磁場進行集磁。由此，如果按照波形失真去除規(guī)則配置各MR元件，則這些MR元件的配置間隔必然為不等間隔。即，在專利文獻1記載的磁傳感器中，由于MR集磁效果的波動而產(chǎn)生磁通量密度的空間變形，因此，具有下述傾向，即，在以用于去除5次失真的位置關系排列的MR元件對的信號之間產(chǎn)生不均衡，并且，在以用于去除3次失真的位置關系排列的MR元件對的信號之間產(chǎn)生不均衡。由此，可能會降低磁傳感器（旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置）輸出信號中的波形失真的去除精度。

本發(fā)明是鑒于上述課題而提出的，其目的在于得到一種能夠提高旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置針對檢測信號中的波形失真的去除精度的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置。

為了解決上述課題、實現(xiàn)目的，本發(fā)明的一個方式所涉及的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置對在外周具有磁化間距為λ的多極磁圖案的旋轉(zhuǎn)鼓進行旋轉(zhuǎn)角度的檢測，所述旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置的特征在于，具有用于檢測所述多極磁圖案的檢測軌道，所述檢測軌道具有：第1檢測元件組，其配置在第1基準電位和輸出端子之間，具有多個第1磁阻元件，在將所述多極磁圖案的檢測信號的基波成分中重疊的多個高次諧波成分中要去除的高次諧波成分的次數(shù)設為n時，該多個第1磁阻元件以λ/（2n）的間隔配置；第2檢測元件組，其配置在所述輸出端子和第2基準電位之間，具有以λ/（2n）的間隔配置的多個第2磁阻元件；多個第1啞（dummy）磁阻元件，它們配置在所述多個第1磁阻元件之間；以及多個第2啞磁阻元件，他們配置在所述多個第2磁阻元件之間，所述多個第1磁阻元件及所述多個第1啞磁阻元件中彼此相鄰的磁阻元件的間隔彼此均等，所述多個第2磁阻元件及所述多個第2啞磁阻元件中彼此相鄰的磁阻元件的間隔彼此均等。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠使多個第1磁阻元件及多個第1啞磁阻元件的集磁效果均等，能夠使多個第1磁阻元件附近的磁通量密度的空間分布均勻。另外，能夠使多個第2磁阻元件及多個第2啞磁阻元件的集磁效果均等，能夠使多個第2磁阻元件附近的磁通量密度的空間分布均勻。由此，能夠提高旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置針對檢測信號中的波形失真的去除精度。