久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的制造方法
【專利摘要】一種磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，其具有：圓盤狀的磁鐵，其以在每旋轉(zhuǎn)1周時磁極變化n次的方式被磁化，其中，n為大于或等于1的整數(shù)；磁體狹縫板，其與所述磁鐵一體地旋轉(zhuǎn)，該磁體狹縫板構(gòu)成為，磁通透過率高的部分和低的部分交替地重復(fù)，以使得在每旋轉(zhuǎn)1周時磁通透過率變化m次，其中，m為大于或等于2的整數(shù)，且m＞n；磁傳感器，其對穿過所述磁體狹縫板的來自所述磁鐵的磁性進(jìn)行檢測；以及運(yùn)算部，其根據(jù)所述磁傳感器的輸出而求出所述磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度。
【專利說明】磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器。

【背景技術(shù)】
[0002]在磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器中存在下述方法，S卩，將把圓盤狀的磁體加工成狹縫形狀而得到的磁體狹縫安裝在電動機(jī)中，通過磁傳感器對與磁體狹縫的旋轉(zhuǎn)相伴的磁場變化進(jìn)行檢測。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中記載有，在磁編碼器中，在磁體狹縫板和平板磁鐵之間配置檢測體，在檢測體中將多個磁阻元件以與磁體狹縫板大致相同直徑的圓周狀配置。由此，根據(jù)專利文獻(xiàn)1，由于在磁體狹縫板的整周上配置有磁阻元件，因此，能夠?qū)⑤S跳動、旋轉(zhuǎn)部的安裝誤差抵消而檢測磁體狹縫板的旋轉(zhuǎn)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-121200號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]可知在專利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)是通過在磁體狹縫和平板磁鐵之間配置磁傳感器(磁阻元件)，從而能夠檢測磁體狹縫的旋轉(zhuǎn)角度的技術(shù)。利用了磁體狹縫的在專利文獻(xiàn)I中記載的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器被稱為增量式，可知是通過對由磁體狹縫板的旋轉(zhuǎn)所引起的信號的變化進(jìn)行計數(shù)，從而檢測出相對的旋轉(zhuǎn)角度的技術(shù)。
[0006]另一方面，可知在專利文獻(xiàn)I中記載的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器中，為了以高分辨率檢測絕對的旋轉(zhuǎn)角度，例如，需要在利用了磁體狹縫的磁體狹縫板(旋轉(zhuǎn)圓板)上以同心圓狀設(shè)置多個頻率的信號碼道，且需要在檢測體上以同心圓狀配置多個磁阻元件。在該情況下，旋轉(zhuǎn)圓板的面積變大，并且，檢測體的面積也變大，有可能導(dǎo)致磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器大型化。
[0007]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，該磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器能夠?qū)⒂糜谝愿叻直媛蕶z測絕對旋轉(zhuǎn)角度的結(jié)構(gòu)小型化。
[0008]為了解決上述課題，并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的I個技術(shù)方案所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的特征在于，具有:圓盤狀的磁鐵，其以在每旋轉(zhuǎn)I周時磁極變化η次的方式被磁化，其中，η為大于或等于I的整數(shù)；磁體狹縫板，其與所述磁鐵一體地旋轉(zhuǎn)，該磁體狹縫板構(gòu)成為，磁通透過率高的部分和低的部分交替地重復(fù)，以使得在每旋轉(zhuǎn)I周時磁通透過率變化m次，其中，m為大于或等于2的整數(shù)，且m > η ;磁傳感器，其對穿過所述磁體狹縫板的來自所述磁鐵的磁性進(jìn)行檢測；以及運(yùn)算部，其根據(jù)所述磁傳感器的輸出而求出所述磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，由于具有:圓盤狀的磁鐵，其以在每旋轉(zhuǎn)I周時磁極變化η次的方式被磁化，其中，η為大于或等于I的整數(shù)；磁體狹縫板，其與磁鐵一體地旋轉(zhuǎn)，該磁體狹縫板構(gòu)成為，磁通透過率高的部分和低的部分交替地重復(fù)，以使得在每旋轉(zhuǎn)I周時磁通透過率變化m次，其中，m為大于或等于2的整數(shù)，且m > η ;磁傳感器，其對穿過磁體狹縫板的來自磁鐵的磁性進(jìn)行檢測；以及運(yùn)算部，其根據(jù)磁傳感器的輸出而求出磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度，因此，能夠從I條磁碼道提取2種頻率成分，所以，能夠用較小的框體實(shí)現(xiàn)高分辨率的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器。即，在磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器中，能夠?qū)⒂糜谝愿叻直媛?高解析度)檢測絕對旋轉(zhuǎn)角度的結(jié)構(gòu)小型化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是實(shí)施方式I所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是實(shí)施方式I所涉及的旋轉(zhuǎn)圓板的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3是表示實(shí)施方式I所涉及的磁傳感器的輸出信號的一個例子的圖。
[0014]圖4是表示實(shí)施方式I所涉及的磁體狹縫板和磁傳感器的位置的圖。
[0015]圖5是表示通過實(shí)施方式I所涉及的角度運(yùn)算部求出的信號的波形的圖。
[0016]圖6是表示通過實(shí)施方式I所涉及的角度運(yùn)算部求出的信號的波形的圖。
[0017]圖7是表示實(shí)施方式2所涉及的磁體狹縫板和磁傳感器的位置的圖。
[0018]圖8是表示通過實(shí)施方式2所涉及的角度運(yùn)算部求出的信號的波形的圖。
[0019]圖9是實(shí)施方式3所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖10是表示在實(shí)施方式3所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器中，來自磁鐵的磁場強(qiáng)度和與磁鐵相距的距離之間的關(guān)系的圖。
[0021]圖11是實(shí)施方式4所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖12是實(shí)施方式4所涉及的旋轉(zhuǎn)圓板的結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖13是實(shí)施方式5所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面，基于附圖，對本發(fā)明所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式。
[0025]實(shí)施方式1.
[0026]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的一個例子的圖。磁鐵4固定在旋轉(zhuǎn)軸3上，磁體狹縫板5和磁鐵4成為一體而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)圓板I。例如，磁體狹縫板5和磁鐵4分別為在中心附近具有供旋轉(zhuǎn)軸3插入的孔的中空圓盤狀。旋轉(zhuǎn)圓板I與旋轉(zhuǎn)軸3 —體地旋轉(zhuǎn)。在隔著磁體狹縫板5而與磁鐵4相對的位置處，設(shè)置有固定于未圖示的框體上的磁傳感器2。即使旋轉(zhuǎn)圓板I旋轉(zhuǎn)，磁傳感器2的位置也不改變。磁傳感器2的輸出與磁場的變化相對應(yīng)地變化。角度運(yùn)算部7根據(jù)來自磁傳感器2的輸出而求出旋轉(zhuǎn)圓板I的旋轉(zhuǎn)角，并輸出。
[0027]旋轉(zhuǎn)圓板I和磁傳感器2在沿著旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)軸心的方向上(z方向)隔著間隙而配置。旋轉(zhuǎn)圓板I和磁傳感器2的間隔，是考慮磁鐵4以及磁體狹縫板5的磁特性、磁傳感器2相對于磁場變化的靈敏度、磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器整體的組裝方面的限制等而決定的。此外，有時旋轉(zhuǎn)圓板I包含用于與旋轉(zhuǎn)軸3結(jié)合的軸襯等部件，但在實(shí)施方式I中省略詳細(xì)說明。
[0028]圖2是用于說明旋轉(zhuǎn)圓板I的構(gòu)造的圖。旋轉(zhuǎn)圓板I由磁鐵4以及磁體狹縫板5構(gòu)成。在圖2中，為了進(jìn)行說明而分別描繪出磁鐵4和磁體狹縫板5，但實(shí)際上如圖1所示，磁鐵4和磁體狹縫板5 —體地旋轉(zhuǎn)。例如，旋轉(zhuǎn)軸3分別插入至磁體狹縫板5和磁鐵4中，由此，磁體狹縫板5和磁鐵4分別固定在旋轉(zhuǎn)軸3上，磁鐵4和磁體狹縫板5伴隨旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)而一體地旋轉(zhuǎn)。
[0029]磁鐵4的磁化方向是通常被稱為徑向磁化的形式。例如，在圖2中，磁鐵4處于在X軸方向上磁化出N極以及S極的狀態(tài)。在從圖1所示的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器上拆下磁體狹縫板5的狀態(tài)下，使磁鐵4旋轉(zhuǎn)而測定對磁傳感器2施加的磁場的情況下，固定在旋轉(zhuǎn)軸3上的磁鐵4每旋轉(zhuǎn)I周，由磁傳感器2檢測的磁場以I個周期發(fā)生變化。即，如果將與旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)I周相對應(yīng)的頻率設(shè)為n，則形成η = I次的磁場變化。
[0030]磁體狹縫板5是例如圓盤狀，形成為開口部和遮擋部沿其周向每隔一定角度P [rad]重復(fù)的構(gòu)造，在開口部處，使圖2中的Z軸下部的磁鐵4的磁通向z軸上部透過，在遮擋部處阻礙z軸下部的磁鐵4的磁通向z軸上部的透過。此外，磁體狹縫板5也可以構(gòu)成為沒有物理形式的開口部，而是使得相當(dāng)于開口部的部分由磁通透過率高的部件形成，相當(dāng)于遮擋部的部分由磁通透過率低的部件形成，將它們重復(fù)設(shè)置。
[0031]在圖2所示的例子中，磁體狹縫板5的開口部的寬度和遮擋部的寬度，例如大致為P/2[rad]、且是均等的。如果固定在旋轉(zhuǎn)軸3上的磁體狹縫板5旋轉(zhuǎn)I周，則磁場變化的次數(shù)為m = 2JI/P。在圖2所示的例子中，為P = 2 /16 [rad]，開口部和遮擋部具有16組。即，如果將與固定在旋轉(zhuǎn)軸3上的磁體狹縫板5旋轉(zhuǎn)I周相對應(yīng)的頻率設(shè)為m，則形成m =16次的磁場變化。此外，m是大于η的整數(shù)。
[0032]如圖1所示，如果在以與旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)I周相對應(yīng)的頻率η = I被磁化的磁鐵4的上方，設(shè)置開口部和遮擋部以與旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)I周相對應(yīng)的頻率m = 16而重復(fù)的磁體狹縫板5，并使旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)，則磁傳感器2所檢測的磁場強(qiáng)度，如圖3所示，成為如下波形，即，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)I周，在頻率η = I的大的磁場變化中，疊加有頻率m = 16的小的磁場變化。
[0033]在此,說明從圖3所示的磁傳感器2的輸出即疊加有頻率n = Um = 16這2種頻率成分的信號中，分尚出η = 1和m=16這2種頻率成分的方法。
[0034]圖4是從z軸的上方觀察圖1中的磁體狹縫板5以及磁傳感器2的圖。為了進(jìn)行說明，以虛線表示出磁體狹縫板5。磁傳感器2由配置為陣列狀的磁檢測元件組6構(gòu)成，在圖4中，磁檢測元件組6由以P/2[rad]的間隔配置的2個磁檢測元件61以及62構(gòu)成。此時，如果將來自磁檢測元件61的輸出設(shè)為F1 ( Θ )，將來自磁檢測元件62的輸出設(shè)為F2 ( Θ )，則通過以下的式⑴表示。
[0035]【數(shù)學(xué)式I】
[0036]F1(Q) = A1Sin (η Θ )+B1Sin (m Θ )
[0037]...(I)
[0038]F2( Θ ) = A2Sin(η( θ +P/2))+B2Sin(m( θ +P/2))
[0039]作為磁傳感器2的輸出的F1(Q)以及F2(0)，輸入至角度運(yùn)算部7。在此，由于P/2 = π/m，因此存在以下的式⑵的關(guān)系。
[0040]【數(shù)學(xué)式2】
[0041]sin(m(θ +P/2)) = sin(mθ) cos(mP/2)+cos(mθ) sin(mP/2)
[0042]= sin (m Θ ) cos ( π )+cos (m Θ ) sin ( π )…⑵
[0043]= -sin (m Θ )
[0044]如果設(shè)為A1 = A2、B1 = B2,則F1 ( Θ ) +F2 ( Θ )成為以下的式⑶。
[0045]【數(shù)學(xué)式3】
[0046]F1 ( Θ ) +F2 ( Θ ) = (A1Sin (η Θ )+B1Sin (m Θ )} +{A2sin (η ( Θ+P/2))+B2sin (m( Θ +
P/2))}
[0047]= (A1 sin (η Θ )+B1Sin (m Θ )} + (A1Sin (n ( Θ+P/2))-B1Sin (m Θ )}
[0048]= A1Sin(η Θ ) +A1Sin(n( θ +P/2))
[0049]= 2k' sin (n ( θ+P/4)) cos (nP/4)
[0050]= 2A1sin (n ( Θ + ji / (2m))) cos (η π / (2m))
[0051]...(3)
[0052]S卩，根據(jù)匕(0)沖2(0)得到去除頻率m的周期變動成分即πιθ成分，僅包含頻率η的周期變動成分即η Θ成分的正弦波。FJ Θ )+F2( Θ )的情況在圖5中示出。
[0053]并且，以使得通過F1 ( Θ )+F2( Θ )的運(yùn)算得到的信號的振幅成為A2的方式在角度運(yùn)算部7的內(nèi)部進(jìn)行增益調(diào)整，通過從F2(Q)減去該結(jié)果，從而如以下的式(4)所示，能夠得到頻率m的周期變動成分即m Θ成分的正弦波輸出。
[0054]【數(shù)學(xué)式4】
[0055]F2 ( Θ ) - (F1 ( Θ ) +F2 ( Θ )} *A2/ {2A1/cos (n Ji / (2m))}
[0056]= A2sin (n ( Θ +P/2)) +B2sin (m( Θ +P/2)) -A2sin (n ( Θ + ji / (2m)))...(4)
[0057]= B2sin (m ( Θ + ji /m)) +A2 {sin (n ( Θ + ji /m)) -sin (n ( Θ + ji / (2m)))}
[0058]但是，在該輸出中殘留有頻率η Θ的成分，但如果η和m的差較大，則η Θ的成分變小。在圖6中示出式(4)所示的信號波形的情況。
[0059]通過這些處理，能夠從I條碼道提取頻率η和頻率m的2種信號。例如，在η = I的情況下，能夠根據(jù)頻率η的信號，對與旋轉(zhuǎn)軸3 —體地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)圓板I在旋轉(zhuǎn)I周內(nèi)處于哪個位置進(jìn)行檢測。并且，能夠根據(jù)頻率m的信號，以更高的分辨率(解析度)進(jìn)行位置檢測。由此，能夠根據(jù)頻率η的信號以及頻率m的信號，以高精度檢測旋轉(zhuǎn)圓板I的絕對位置。如上所述，在本實(shí)施方式中，由于能夠從I條磁碼道中提取2種頻率成分，因此，能夠利用較小的框體實(shí)現(xiàn)高分辨率的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器。即，在磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器中，能夠?qū)⒂糜谝愿叻直媛?高解析度)檢測絕對旋轉(zhuǎn)角度的結(jié)構(gòu)小型化。
[0060]此外,在實(shí)施方式I中，示出了 η = 1、m = 16的例子,但η和m的值并不限定于此，只要是成為m > η且大于或等于I的整數(shù)即可。在η = I的情況下，能夠檢測旋轉(zhuǎn)圓板I的絕對位置，但例如在η = 2的情況下，能夠檢測出是處于旋轉(zhuǎn)對稱的2個點(diǎn)的位置中的哪一個。
[0061]在實(shí)施方式I中，對通過磁檢測元件61、62的設(shè)置位置和角度運(yùn)算部7的運(yùn)算處理而提取頻率η和頻率m的周期變動成分的例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于該分離方法，例如，也可以僅設(shè)置I個磁檢測元件，在角度運(yùn)算部7中進(jìn)行傅立葉變換處理之后，將頻率η的成分和頻率m的成分分離，通過傅立葉逆變換處理而得到頻率η的正弦波波形和頻率m的正弦波波形。
[0062]實(shí)施方式2.
[0063]利用圖7對本實(shí)施方式2所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖7是用于說明實(shí)施方式2所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器中的磁體狹縫板5和磁傳感器2的位置關(guān)系的圖。對圖7與示出實(shí)施方式I所涉及的磁體狹縫板5和磁傳感器2的位置關(guān)系的圖4進(jìn)行比較，除了磁傳感器2的磁檢測元件61以及62的設(shè)置位置不同以外，其余相同。另外，在圖7中，陰影部分表示在磁體狹縫板5的下方具有磁鐵4的S極，磁體狹縫板5以旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)軸心8為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在實(shí)施方式2中，如圖7所示，磁檢測元件61和62設(shè)定在相對于旋轉(zhuǎn)軸心8處于180度的位置處。在磁鐵4的磁化頻率η為大于或等于2時,磁檢測元件61和62在將磁鐵4的磁化間距設(shè)為Q(Q = 2 ji /n)時，彼此以Q/2的間隔進(jìn)行配置。
[0064]此時，如果將來自磁檢測元件61的輸出設(shè)為F1(Q),將來自磁檢測元件62的輸出設(shè)為F2(0)，則通過以下的式(5)表示。
[0065]【數(shù)學(xué)式5】
[0066]F1(Q) = A1Sin (η Θ )+B1Sin (m Θ )
[0067]...(5)
[0068]F2( Θ ) = A2Sin(η( Θ +Q/2))+B2Sin(m( Θ +Q/2))
[0069]磁傳感器2的輸出即F1 ( θ )以及F2 ( θ )，輸入至角度運(yùn)算部7 (參照圖1)。在此，由于Q/2= π/n，因此存在以下式(6)的關(guān)系。
[0070]【數(shù)學(xué)式6】
[0071]sin (η ( Θ +Q/2)) = sin (η θ ) cos (nQ/2)+cos (η θ ) sin (nQ/2)
[0072]= sin (η Θ ) cos ( π )+cos (η Θ ) sin ( π )…(6)
[0073]= -sin (η Θ )
[0074]如果設(shè)為A1 = A2、B1 = B2,則F1 ( θ ) +F2 ( θ )成為以下的式(7)。
[0075]【數(shù)學(xué)式7】
[0076]F1 ( Θ ) +F2 ( Θ ) = (A1Sin (η Θ )+B1Sin (m Θ )} +{A2sin (η ( Θ+Q/2))+B2sin (m( Θ +
Q/2))}
[0077]= (A1Sin (η Θ )+B1Sin (m Θ )} + (-A1Sin (η Θ )+B1Sin (m( Θ+Q/2))}
[0078]= B1Sin (m Θ ) +B1Sin (m( Θ +Q/2))
[0079]= SB1Sin (m ( Θ +Q/4)) cos (nQ/4)
[0080]= SB1Sin (m ( Θ + ji / (2n))) cos (η π / (2n))
[0081]...(7)
[0082]S卩，根據(jù)FJ Θ )+F2( θ )得到去除頻率n的周期變動成分即η Θ成分，僅包含頻率m的周期變動成分即m Θ成分的正弦波。F1 ( Θ ) +F2 ( Θ )的情況在圖8中示出。
[0083]在此，在將m和η的關(guān)系限定為m = nX2k(k為自然數(shù))的情況下，F(xiàn)2 ( Θ )成為以下的式(S)0
[0084]【數(shù)學(xué)式8】
[0085]F2( Θ ) = A2Sin(η( Θ +Q/2))+B2 sin(m( Θ +Q/2))
[0086]= A2sin (η θ+n ji/n)+B2sin (m Θ+m ji/n)...(8)
[0087]= A2Sin (η θ + ji ) +B2Sin (m θ +2k Ji)
[0088]= -A2Sin (η θ ) +B2 sin (m θ )
[0089]由此，對F1(9HF2P)的輸出的增益以及相位進(jìn)行調(diào)整而提取sin (πιθ)的值，并從&( Θ )減去該值，由此，能夠得到僅包含頻率η的周期變動成分即η Θ成分的正弦波。
[0090]在實(shí)施方式2所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器中，與實(shí)施方式I所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器相比，能夠以更高精度(例如，完全地)分離并提取出頻率η和頻率m這2種信號。
[0091]實(shí)施方式3.
[0092]圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的側(cè)視圖。本實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的實(shí)施方式I以及2所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器大致相同，但不同點(diǎn)在于，在磁鐵4和磁體狹縫板5之間設(shè)置厚度T的非磁體的襯墊9。襯墊9例如是在中心附近具有供旋轉(zhuǎn)軸3插入的孔的中空圓盤狀。襯墊9與磁鐵4和磁體狹縫板5—體地旋轉(zhuǎn)。例如，旋轉(zhuǎn)軸3分別插入至磁體狹縫板5、襯墊9和磁鐵4中，由此,磁體狹縫板5、襯墊9和磁鐵4分別固定在旋轉(zhuǎn)軸3上，伴隨旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)，磁鐵4、襯墊9和磁體狹縫板5 —體地旋轉(zhuǎn)。
[0093]下面，使用圖10對本實(shí)施方式的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。如果將從磁鐵4產(chǎn)生的磁鐵4表面(與磁體狹縫板5相對的面)的磁場強(qiáng)度設(shè)為1，則從磁鐵4產(chǎn)生的在與磁鐵4分離的位置處的磁場強(qiáng)度，與距磁鐵4的距離的平方成反比地降低。
[0094]在實(shí)施方式I以及2中，在磁鐵4表面的磁場最大的點(diǎn)(磁鐵4的與磁體狹縫板5相對的面)的附近，實(shí)施通過磁體狹縫實(shí)現(xiàn)的磁場的調(diào)制。在磁體狹縫板5的厚度薄、來自磁鐵4的磁場強(qiáng)度大的情況下，可以想到會導(dǎo)致磁體狹縫板5處于磁飽和，相對于來自磁鐵4的磁場變化，無法充分地通過磁體狹縫實(shí)現(xiàn)磁場的調(diào)制。
[0095]在本實(shí)施方式中，在磁鐵4和磁體狹縫板5之間設(shè)置有非磁體的襯墊9，在與磁鐵4以襯墊的厚度T的量分離的位置處，實(shí)施通過磁體狹縫實(shí)現(xiàn)的磁場的調(diào)制。由此，在來自磁鐵4的磁場強(qiáng)度大的情況下，能夠抑制磁體狹縫板5的磁飽和，能夠相對于來自磁鐵4的磁場變化，充分地(以滿足所要求性能的等級)進(jìn)行通過磁體狹縫實(shí)現(xiàn)的磁場的調(diào)制。
[0096]此外，在本實(shí)施方式中，例示出將襯墊的厚度T設(shè)定為例如在來自磁鐵4的磁場強(qiáng)度為0.7的位置處通過磁體狹縫實(shí)施磁場調(diào)制的情況，但根據(jù)所要求的性能，能夠任意地設(shè)定襯墊的厚度T。
[0097]例如，如果使用本實(shí)施方式的方法，則能夠任意地設(shè)定頻率η的正弦波波形和頻率m的正弦波波形的輸出比例，因此，能夠提高角度運(yùn)算部7的運(yùn)算處理能力，得到可靠性更高的旋轉(zhuǎn)角檢測器。
[0098]實(shí)施方式4.
[0099]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的一個例子的圖。對圖11與示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的圖1進(jìn)行比較，除了在旋轉(zhuǎn)圓板I的中央部分設(shè)置有與旋轉(zhuǎn)軸3 —體地旋轉(zhuǎn)的磁鐵14以外，其余基本上相同。磁鐵4、磁體狹縫板5以及磁鐵14，與旋轉(zhuǎn)軸3 —體地旋轉(zhuǎn)。
[0100]圖12是用于說明旋轉(zhuǎn)圓板I的構(gòu)造的圖。旋轉(zhuǎn)圓板I由磁鐵4以及磁體狹縫板5構(gòu)成。在圖12中，為了進(jìn)行說明而分別描繪出磁鐵4和磁體狹縫板5，但實(shí)際上如圖11所示，磁鐵4和磁體狹縫板5 —體地旋轉(zhuǎn)。
[0101]磁鐵4形成為，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)I周而產(chǎn)生η = 16次的磁場變化，磁體狹縫板5形成為，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)I周而產(chǎn)生m = 256次的磁場變化。并且，磁鐵14形成為，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)I周而產(chǎn)生I = I的磁場變化。由此，施加于磁傳感器2的磁場成為如下波形，即，在旋轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)I周時，產(chǎn)生在頻率η = 16的大的變化中疊加有頻率m =256的小的變化這樣的磁場變化，并且，在該波形中疊加有頻率I = I的大的變化。
[0102]作為對該輸出進(jìn)行分離的方法，可以與實(shí)施方式I相同地，通過將磁傳感器2內(nèi)的磁檢測元件61和磁檢測元件62的間隔設(shè)為P/2而進(jìn)行配置，從而得到去除掉每旋轉(zhuǎn)I周為m周期的成分后的輸出。另外，也可以如實(shí)施方式2所示，通過將磁檢測元件61和磁檢測元件62的間隔設(shè)為Q/2而進(jìn)行配置，從而得到去除掉每旋轉(zhuǎn)I周為η周期的成分后的輸出。也可以通過傅立葉變換處理等，將各頻率成分分離。
[0103]如上所述，由于能夠僅通過I條磁碼道而提取出3種不同的頻率成分的信號，因此，能夠同時實(shí)現(xiàn)小型化和高分辨率化。
[0104]實(shí)施方式5.
[0105]圖13示出本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的一個例子。對圖13與示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器的圖1進(jìn)行比較，除了磁體狹縫板5變?yōu)榇朋w狹縫板51以外，其余相同。
[0106]在實(shí)施方式I中，磁體狹縫板5獨(dú)立于磁鐵4而分別形成，以與磁鐵4成為一體的方式進(jìn)行設(shè)置。在實(shí)施方式4中，在磁鐵4上通過使用了磁墨的印刷等而形成磁體狹縫板51。由此，與通過粘接等將磁體狹縫板5和磁鐵4 一體化時相比，無需擔(dān)心在高速旋轉(zhuǎn)時、高溫時被剝離，而能夠得到可靠性更高的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器。
[0107]工業(yè)實(shí)用性
[0108]如上所述，本發(fā)明所涉及的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器對磁體狹縫板的旋轉(zhuǎn)角度的檢測是有效的。
[0109]標(biāo)號的說明
[0110]2磁傳感器，4磁鐵，5、51磁體狹縫板，7角度運(yùn)算部。
【權(quán)利要求】
1.一種磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，其具有: 圓盤狀的磁鐵，其以在每旋轉(zhuǎn)1周時磁極變化II次的方式被磁化，其中，II為大于或等于1的整數(shù)； 磁體狹縫板，其與所述磁鐵一體地旋轉(zhuǎn)，該磁體狹縫板構(gòu)成為，磁通透過率高的部分和低的部分交替地重復(fù)，以使得在每旋轉(zhuǎn)1周時磁通透過率變化III次，其中，III為大于或等于2的整數(shù)，且III ? II ； 磁傳感器，其對穿過所述磁體狹縫板的來自所述磁鐵的磁性進(jìn)行檢測；以及 運(yùn)算部，其根據(jù)所述磁傳感器的輸出而求出所述磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，其特征在于， 所述運(yùn)算部分離出所述磁鐵旋轉(zhuǎn)1周時的頻率II的信號成分和頻率砠的信號成分，求出所述磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，其特征在于， 所述磁傳感器具有以的間隔配置的多個磁檢測元件，其中，的單位是作(1即弧度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，其特征在于， 所述磁傳感器具有以1/11的間隔配置的多個磁檢測元件，其中，1/11的單位是1^(1即弧度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，其特征在于， 該磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器還具有非磁體的襯墊，該非磁體的襯墊設(shè)置在所述磁鐵和所述磁體狹縫板之間， 在所述磁鐵和所述磁體狹縫板之間設(shè)有一定間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，其特征在于， 該磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器還具有圓盤狀的第2磁鐵，該第2磁鐵以在每旋轉(zhuǎn)1周時磁極變化匕次的方式被磁化，并配置在所述磁鐵的內(nèi)側(cè)，其中沽為大于或等于1的整數(shù)，且& ? II。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的磁式旋轉(zhuǎn)角檢測器，其特征在于， 將所述磁體狹縫板利用磁墨印刷在所述磁鐵的表面上。
【文檔編號】G01D5/245GK104303020SQ201380023134
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】武舍武史, 井上甚, 仲島一, 岡室貴士 申請人:三菱電機(jī)株式會社