[發(fā)明專利]位置檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011229778.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112781476B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石川原俊夫;守屋貴裕;大山俊彥
• 申請（專利權(quán)）人: TDK株式會社
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦

位置檢測裝置包括磁尺和磁傳感器。磁尺包含沿第1基準(zhǔn)方向配置的多個磁體。磁傳感器包含檢測合成磁場的多個檢測器。在將n設(shè)為磁尺的磁體的數(shù)，將M設(shè)為從第1端部到第2端部的距離，將W設(shè)為多個磁體各自的寬度，并且將W設(shè)為比0大且M/n以下，將AG設(shè)為第2基準(zhǔn)方向上的多個磁體各自和其檢測器的間隔，將N設(shè)為0.4以上且2以下的數(shù)時，多個檢測器各自配置成，滿足AG＝N(M?W)/(n?1)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括磁尺和磁傳感器的磁式的位置檢測裝置。

背景技術(shù)

包括磁尺和磁傳感器的磁式的位置檢測裝置，例如為了檢測在直線性的方向上位置變化的可動物體的位置而使用。為了檢測可動物體的位置而使用的位置檢測裝置構(gòu)成為，與可動物體的位置的變化對應(yīng)，磁尺相對于磁傳感器的相對位置在規(guī)定的范圍內(nèi)變化。

磁尺例如包含沿直線性的方向排列的多個磁體。當(dāng)磁尺相對于磁傳感器的相對位置變化時，由磁尺產(chǎn)生且施加于磁傳感器的對象磁場的方向旋轉(zhuǎn)。磁傳感器例如檢測對象磁場相互不同的兩個方向的成分，并生成與該兩個方向的成分的強度對應(yīng)的兩個檢測信號。然后，磁傳感器基于兩個檢測信號，生成與磁尺相對于磁傳感器的相對位置具有對應(yīng)關(guān)系的檢測值。

磁式的位置檢測裝置中，有時除了對磁傳感器施加對象磁場之外，還施加對象磁場以外的噪聲磁場。作為噪聲磁場，例如具有來自地磁或電動機的漏磁場。在這樣對磁傳感器施加噪聲磁場的情況下，磁傳感器檢測對象磁場和噪聲磁場的合成磁場。因此，在對象磁場的方向和噪聲磁場的方向不同時，檢測值產(chǎn)生誤差。

日本國專利申請公開2006-250580號公報中記載有一種磁檢測裝置，其包括排列配置于檢測磁體的旋轉(zhuǎn)軸上的兩個霍爾元件和將來自兩個霍爾元件的檢測信號差動輸出的差動輸出電路。該磁檢測裝置中，通過取得兩個霍爾電壓的差動，刪除干擾磁場所引起的偏置電壓，而輸出與不施加干擾磁場的情況大致相等的輸出波形的電壓。

但是，上述的包括磁尺的位置檢測裝置中，為了降低噪聲磁場所引起的檢測值的誤差，考慮將檢測對象磁場的多個檢測器沿磁尺的移動方向配置的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，例如，在第1位置配置第1檢測器，且在第2位置配置第2檢測器。第1檢測器生成與第1位置的對象磁場的第1方向的成分的強度具有對應(yīng)關(guān)系的第1檢測信號和與第1位置的對象磁場的第2方向的成分的強度具有對應(yīng)關(guān)系的第2檢測信號。第2檢測器生成與第2位置的對象磁場的第1方向的成分的強度具有對應(yīng)關(guān)系的第3檢測信號和與第2位置的對象磁場的第2方向的成分的強度具有對應(yīng)關(guān)系的第4檢測信號。

上述的結(jié)構(gòu)中，磁傳感器進(jìn)行求取第1檢測信號與第3檢測信號的差的運算處理和求取第2檢測信號與第4檢測信號的差的運算處理，并生成兩個處理后信號。然后，磁傳感器基于該兩個處理后信號，生成與磁尺相對于磁傳感器的相對位置具有對應(yīng)關(guān)系的檢測值。

如日本國專利申請公開2006-250580號公報所記載的磁檢測裝置，通過求取兩個檢測信號的差，降低噪聲磁場所引起的檢測值的誤差，其結(jié)果，期待檢測值接近理想值。但是，實際上，即使使用兩個處理后信號生成檢測值，檢測值也會成為與理想值大幅不同的值，有時不能充分降低檢測值的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供包含檢測對象磁場的多個檢測器的位置檢測裝置，其中，一邊降低噪聲磁場所引起的誤差，一邊能夠充分降低檢測值的誤差。

本發(fā)明的第1觀點提供一種位置檢測裝置，其包括產(chǎn)生外部磁場的磁尺、檢測作為外部磁場的一部分的對象磁場和對象磁場以外的噪聲磁場的磁傳感器。磁尺包含相對于磁傳感器的相對位置能夠沿第1基準(zhǔn)方向變化，并且沿第1基準(zhǔn)方向配置的多個磁體。多個磁體各自具有作為第1基準(zhǔn)方向的尺寸的規(guī)定的寬度。多個磁體中的、位于與第1基準(zhǔn)方向平行的一個方向即第1方向的最靠前側(cè)的磁體具有位于該磁體的第1方向的前側(cè)的第1端部。多個磁體中的、位于與第1方向相反的第2方向的最靠前側(cè)的磁體具有位于該磁體的第2方向的前側(cè)的第2端部。磁傳感器包含各自在遠(yuǎn)離磁尺的位置檢測對象磁場和噪聲磁場的合成磁場的多個檢測器。