编码器制造技术

本发明专利技术提供一种能够降低磁阻元件的温度特性对补偿电压产生的影响的编码器。在编码器动作过程中，补偿调整部(94)将补偿电压与感磁元件的温度组对，依次记录于存储部(95)。补偿调整部(94)以存储部(95)的数据为基础计算出近似式，从而计算出补偿电压的温度特性。补偿调整部(94)在编码器下一次起动的情况下，以温度监测用电阻膜与温度计算部(93)的检测结果、温度特性为基础在起动后马上计算出补偿电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种编码器，特别涉及一种具有磁传感器装置的编码器。
技术介绍
在检测旋转体的旋转的编码器中，例如设置一种在旋转体侧设置磁铁，在固定体侧具有磁阻元件(以下称作“MR元件”)或者霍尔元件的磁传感器装置。在该磁传感器装置中，在基板的一面形成有由磁阻膜构成的感磁膜，基于从由感磁膜构成的两相(A相以及B相)的桥接电路输出的输出，检测旋转体的角速度或者角度位置等。在此，一般地，用于在磁传感器装置中使用的MR元件、霍尔元件的感磁膜的电阻值因温度而变化。因此，提出了一种即使环境温度变化也能够获得稳定的检测精度的技术(例如参照专利文献1)。具体地说，在形成有感磁膜的基板上形成有温度监测用电阻膜以及加热用电阻膜(加热器图案)。而且，利用温度监测用电阻膜的电阻值对与设定温度的温度差、温度变化进行监测，并基于监测结果向加热用电阻膜供电，将感磁膜加热至设定温度。因此，在环境温度发生变化时，即使在因应力的影响导致的电阻变化、因膜质的差异导致的电阻变化不同的情况下，也不易受到因环境温度导致的影响，因此即使发生温度变化，也能够获得稳定的检测精度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-194360号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在专利文献1公开的技术中，利用加热器图案进行温度控制并将MR元件保持为恒定温度，但是存在以下问题：(1)在起动时，到MR元件的温度变成恒定需要花费时间，(2)由于温度传感器与感磁膜的配置位置不同，因此芯片内的温度不相同，容易因温度分布导致产生误差，(3)为了应对补偿电压随着时间而变化，使用上次动作时的补偿电压作为起动时的MR元件补偿电压，但是这没有考虑温度特性。例如存在如下问题：在动作时在温度高的状态下记录补偿，但是由于在起动时温度低因此误差大。本专利技术是鉴于这样的状况而完成的，其目的是提供一种使MR元件的温度特性的影响降低的编码器。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的编码器具有：磁阻元件，所述磁阻元件形成在基板上；补偿电压检测部，所述补偿电压检测部检测所述磁阻元件的补偿电压；温度检测部，所述温度检测部检测所述磁阻元件的温度；存储部，所述存储部关联地记录所述补偿电压与所述磁阻元件的温度；以及补偿电压规定部，所述补偿电压规定部根据记录于所述存储部的所述补偿电压与所述磁阻元件的温度的数据，计算出表示所述补偿电压与所述磁阻元件的温度的关系的近似式，在起动时，以所述近似式为基础根据所述磁阻元件的温度推定当前的补偿电压，并将推定的所述补偿电压作为新的补偿电压。因此，在起动时不必加热元件等进行恒温控制，即使没有变成恒定温度为止的时间，也能够获得适当的补偿值。即，能够在起动后马上获得高精度的输出。并且，所述温度检测部也可以形成在形成有所述磁阻元件的相同的所述基板上。因此，实际上能够实现磁阻元件自身的温度检测，即能够实现精度高的温度检测。并且，也可以在将所述补偿电压与所述磁阻元件的温度关联地记录于所述存储部时，温度范围按照规定范围分割，使得在所述温度范围内检测出的补偿电压平均。因此，通过按照规定的温度范围划分并将补偿电压平均化而记录，能够抑制数据容量。例如能够选择容量小的存储部，并能够长期地记录数据，能够进行长期的数据校正。并且，在测量出的补偿电压与所述磁阻元件的温度的关系与所述近似式偏离规定量以上的情况下，所述补偿电压规定部也可以以新的数据为基础计算出新的近似式。因此，在因外在原因等导致补偿电压大幅度偏离的情况下，通过将近似式，即磁阻元件的温度特定暂时复位，能够获得与状况相应的补偿电压。并且，也可以所述温度检测部在每个与外部的控制装置的通信周期中检测一次所述磁阻元件的温度，所述补偿电压规定部在所述通信周期中计算出所述近似式。即，在从角度响应开始至下一个来自控制装置的请求期间，执行温度运算处理。如此一来，通过按照通信周期进行温度检测，与通过中断处理等非定期进行温度检测的情况相比，能够将处理简化。即，能够充分确保处理时间，因此能够可靠地使温度运算处理结束。并且，也可以所述温度检测部计算出所述磁阻元件的电阻值，根据计算出的电阻值检测当前的温度。因此，由于使用磁阻元件自身的电阻值，因此不必另外设置温度检测部。并且，由于能够检测出磁阻元件的感磁部的温度，因此减少了因芯片内的温度分布导致的误差。并且，也可以所述温度检测部具有温度监测用电阻膜，所述温度监测用电阻膜形成在形成有所述磁阻元件的所述基板上。因此，通过在检测磁阻元件的感磁部的温度的基础上，使用温度监测用电阻膜，能够掌握芯片内(基板上)的温度分布，从而能够降低因温度分布导致的误差。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种使磁阻元件的温度特性对补偿电压的影响降低的编码器。附图说明图1是表示第一实施方式所涉及的磁传感器装置以及旋转编码器的原理的图。图2是表示第一实施方式所涉及的用于磁传感器装置以及旋转编码器的感磁元件的感磁膜的电连接结构的图。图3是表示第一实施方式所涉及的磁传感器装置的感磁元件的平面结构的图。图4是第一实施方式所涉及的控制部的框图。图5是表示第一实施方式所涉及的感磁元件的温度与补偿电压的关系的图表。图6是表示第二实施方式所涉及的用于磁传感器装置以及旋转编码器的感磁元件的感磁膜的电连接结构的图。具体实施方式以下，参照附图对应用本专利技术的磁传感器装置以及旋转编码器的实施方式进行说明。另外，在旋转编码器中，为了检测旋转体相对于固定体的旋转，可以采用在固定体设置磁铁，在旋转体设置感磁元件的结构以及在固定体设置感磁元件，在旋转体设置磁铁的结构中的任意一种结构，但是在以下的说明中，以在固定体设置感磁元件，在旋转体设置磁铁的结构为中心进行说明。＜第一实施方式＞图1是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的磁传感器装置10以及旋转编码器1的原理的说明图。图1(a)是说明相对于感磁元件4等的信号处理系统的图。图1(b)是说明从感磁元件4输出的信号的图。图1(c)是表示信号与旋转体2的角度位置(电角)的关系的图。图2是说明用于磁传感器装置10以及旋转编码器1的感磁元件4的感磁膜41～44(磁阻膜)的电连接结构的图。图2(a)表示+A相的感磁膜43以及-A相的感磁膜41所构成的桥式电路4a的图。图2(b)表示+B相的感磁膜44以及-B相的感磁膜42所构成的桥式电路4b的图。图1所示的旋转编码器1是通过磁传感器装置10磁检测旋转体2相对于固定体(未图示)绕轴线(绕旋转轴线)的旋转的装置。固定体固定于马达装置的框架等，旋转体2在与马达装置的旋转输出轴等连接的状态下使用。在旋转体2侧保持有磁铁20，所述磁铁20的N极和S极沿周向分别磁化有一极的磁化面21朝向旋转轴线方向L的一侧。该磁铁20与旋转体2一体地绕旋转轴线旋转。在固定体侧设置有磁传感器装置10，所述磁传感器装置10具有感磁元件4和控制部90等，所述感磁元件4在旋转轴线方向L的一侧与磁铁20的磁化面21相向，所述控制部90进行后述处理。并且，磁传感器装置10在与磁铁20相向的位置具有第一霍尔元件61和第二霍尔元件62。第二霍尔元件62位于与第一霍尔元件61在周向上偏离90°机械角的位置。感磁元件4是具有基板40和相对于磁铁20的相位彼此具有90°的相位差的两相的感磁膜(A相(SIN)的感磁膜以及B相(COS)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码器，其特征在于，具有：磁阻元件，所述磁阻元件形成在基板上；补偿电压检测部，所述补偿电压检测部检测所述磁阻元件的补偿电压；温度检测部，所述温度检测部检测所述磁阻元件的温度；存储部，所述存储部关联地记录所述补偿电压与所述磁阻元件的温度；以及补偿电压规定部，所述补偿电压规定部根据记录于所述存储部的所述补偿电压与所述磁阻元件的温度的数据，计算出表示所述补偿电压与所述磁阻元件的温度的关系的近似式，在起动时，以所述近似式为基础根据所述磁阻元件的温度推定当前的补偿电压，并将推定的所述补偿电压作为新的补偿电压。

【技术特征摘要】
2015.08.28 JP 2015-1686061.一种编码器，其特征在于，具有：磁阻元件，所述磁阻元件形成在基板上；补偿电压检测部，所述补偿电压检测部检测所述磁阻元件的补偿电压；温度检测部，所述温度检测部检测所述磁阻元件的温度；存储部，所述存储部关联地记录所述补偿电压与所述磁阻元件的温度；以及补偿电压规定部，所述补偿电压规定部根据记录于所述存储部的所述补偿电压与所述磁阻元件的温度的数据，计算出表示所述补偿电压与所述磁阻元件的温度的关系的近似式，在起动时，以所述近似式为基础根据所述磁阻元件的温度推定当前的补偿电压，并将推定的所述补偿电压作为新的补偿电压。2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述温度检测部形成在形成有所述磁阻元件的相同的所述基板上。3.根据权利要求2所述的编码器，其特征在于，在将所述补偿电压与所述磁阻元件的温度关联地记录于所述存储部时，温度范围按照规定范围分割，使得所述温度范围内检测出的补偿电压平均。4.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于，在测量出的补偿电压与所述磁阻元件的温度的关系与所述近似式偏离规定量以上的情况下，所述补偿电...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥村宏克，斋藤丰，
申请(专利权)人：日本电产三协株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP