磁场旋转检测传感器以及磁编码器制造技术

本发明专利技术的目的在于，提供一种能够抑制检测角度的误差的磁场旋转检测传感器以及磁编码器。对磁铁的旋转进行检测的磁场旋转检测传感器(20)的特征在于，具有构成第一电桥电路(31)的多个第一磁传感器元件(24a～24d)和构成第二电桥电路(32)的多个第二磁传感器元件(25a～25d)，多个第一磁传感器元件(24a～24d)的灵敏度轴(27)和多个第二磁传感器元件(25a～25d)的灵敏度轴(27)朝向相互正交的方向，多个第一磁传感器元件(24a～24d)配置在多个第二磁传感器元件(25a～25d)的内侧。

【技术实现步骤摘要】
磁场旋转检测传感器以及磁编码器
本专利技术涉及磁场旋转检测传感器以及磁编码器，特别是涉及能够检测从旋转的磁铁产生的磁场的角度的磁场旋转检测传感器以及磁编码器。
技术介绍
在下述专利文献1中，公开了用于对旋转的磁铁的角度进行检测的角度检测装置。图10A是在下述专利文献1所记载的以往例的角度检测装置中使用的磁传感器的俯视图，图10B是以往例的角度检测装置的侧视图。如图10A所示，磁传感器120具有4个磁电阻效应元件对122a～122d而构成，4个磁电阻效应元件对122a～122d分别由固定磁性层的磁化方向朝向相同方向2个磁电阻效应元件构成。磁传感器120中，磁电阻效应元件对122a与磁电阻效应元件对122d连接而形成第一电桥电路，磁电阻效应元件对122b与磁电阻效应元件对122c连接而形成第二电桥电路。如图10A所示，将构成电桥电路的磁电阻效应元件对122a和磁电阻效应元件对122d连结的假想线、与将磁电阻效应元件对122b和磁电阻效应元件对122c连结的假想线在传感器中心125交叉，磁电阻效应元件对122a～122d相互配置在对角线上。并且，如图10B所示，磁传感器120相对于磁铁115的旋转平面(XY平面)以角度φ倾斜而配置。由此，从磁铁115产生的磁场与磁传感器120的感磁面交叉，能够使作用于磁电阻效应元件对122a～122d的磁场的x成分的大小与y成分的大小不同。因而，磁传感器120的输出接近于三角波形状，从而使输出的直线性提高，能够高精度地检测磁铁115的旋转角度。此外，下述专利文献2公开了在圆环状的磁铁的内周侧配置有磁传感器的磁场旋转检测装置。根据专利文献2所记载的磁场旋转检测装置，通过使构成2个电桥电路的多个磁电阻效应元件间的中心与磁铁的中心一致地进行配置，能够提高检测精度。专利文献1：国际公开第2010/098472号专利文献2：日本专利第4117175号公报但是，专利文献1所记载的以往例的角度检测装置110中，将磁传感器120相对于磁铁115的旋转平面倾斜配置是困难的，适用于配置方法或空间受限的产品时会产生制约较大的课题。图11是表示以往例的角度检测装置的检测角度及检测角度误差的曲线图。图11示出了图10B所示的磁铁115与磁传感器元件120之间的角度φ为0°的情况，即将磁传感器120平行地配置在磁铁115的旋转平面内的情况。如图11所示，理论上的检测角度表示与磁铁115的旋转角相同的值而成为直线。但是，实测的检测角度相对于理论值产生误差。另外，检测角度误差中，包含从磁铁115产生的磁场自身的角度偏差和磁传感器120的误差成分。在以往例的角度检测装置110中，在磁传感器元件120面内，产生从磁铁115产生的磁场的方向的偏差。如图10A所示，构成2个电桥电路的磁电阻效应元件对122a～122d相互配置在对角线上，例如，存在作用于磁电阻效应元件对122a及磁电阻效应元件对122d的磁场的方向、与作用于磁电阻效应元件对122b及磁电阻效应元件对122c的磁场的方向不同的情况。在这样的情况下，无法消除来自2个电桥电路的输出的误差成分，产生由磁场方向的偏差引起的检测角度误差。因此，如图11所示，产生如下课题：在磁铁的旋转角为正的情况和为负的情况下误差的绝对值的大小不同，旋转角的检测范围整体的误差变大。此外，在专利文献2所记载的以往例的角度检测装置中，在产生磁传感器的位置偏差而与磁铁的中心位置不一致的情况等、作用于各磁电阻效应元件的磁场方向产生了偏差的情况下，与图11所示的曲线图同样，产生因磁铁的旋转方向的差异而误差的大小不同、误差的绝对值变大的课题。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术解决上述课题，目的在于提供一种能够抑制检测角度的误差的磁场旋转检测传感器以及磁编码器。用于解决问题的手段本专利技术是对磁铁的旋转进行检测的磁场旋转检测传感器，其特征在于，具有构成第一电桥电路的多个第一磁传感器元件和构成第二电桥电路的多个第二磁传感器元件，上述多个第一磁传感器元件的灵敏度轴与上述多个第二磁传感器元件的灵敏度轴朝向相互正交的方向，上述多个第一磁传感器元件配置在上述多个第二磁传感器元件的内侧。由此，多个第一磁传感器元件配置在多个第二磁传感器元件的内侧。因而，即使作用于磁场旋转检测传感器的磁场方向产生了偏差，也对配置在内侧的多个第一磁传感器元件和配置在外侧的多个第二磁传感器元件双方作用具有角度误差的磁场。因此，由磁场方向的偏差而产生的各磁传感器元件的检测角度误差通过第一电桥电路及第二电桥电路的各电桥电路被平均化。即，能够防止第一电桥电路或第二电桥电路中的任意一方的角度误差的增大，在整体上降低角度误差。因而，能够抑制磁场旋转检测传感器的检测角度的误差。优选的是，上述多个第二磁传感器元件构成为具有分开配置的2个磁传感器元件组，上述多个第一磁传感器元件配置为被上述2个磁传感器元件组所夹。由此，即使对夹着第一磁传感器元件的2个磁传感器元件组作用了互不相同的角度的磁场，也由于通过第二电桥电路使检测角度误差平均化而输出，从而能够抑制检测角度的误差。优选的是，设在上述多个第一磁传感器元件的中心交叉的假想轴为假想X轴和假想Y轴时，上述假想X轴平行于上述第一磁传感器元件的灵敏度轴，上述假想Y轴平行于上述第二磁传感器元件的灵敏度轴，在被上述假想X轴及上述假想Y轴划分出的4个区域中的各个区域，配置上述第一磁传感器元件和上述第二磁传感器元件。由此，在被假想X轴和假想Y轴划分出的4个区域中的各个区域设置有第一磁传感器元件和第二磁传感器元件。因此，磁场方向的偏差引起的检测角度的误差成分被4个区域平均化，从第一电桥电路及第二电桥电路分别输出。此外，在4个区域中的各个区域，由于对第一磁传感器元件和第二磁传感器元件在相同方向上作用磁场，因此在第一电桥电路的输出与第二电桥电路的输出之间，误差成分被平均化。因而，能够可靠地减小检测角度误差。优选的是，上述多个第一磁传感器元件的重心与上述多个第二磁传感器元件的重心一致。由此，降低作用于第一磁传感器元件的磁场的方向与作用于第二磁传感器元件的磁场的方向的偏差，能够减小检测角度误差。优选的是，上述磁铁是环状，上述多个第一磁传感器元件以及上述多个第二磁传感器元件与上述磁铁的外周对置而配置。由此，对于从磁铁呈放射状扩展的磁场，能够抑制检测角度的误差，精度良好的检测磁铁的旋转。此外，即使磁铁与各传感器元件之间的距离变动，也能够抑制检测角度误差的产生。优选的是，上述磁铁是环状，上述多个第一磁传感器元件以及上述多个第二磁传感器元件与上述磁铁的内周对置而配置。由此，当在磁铁的内方配置磁传感器元件来检测磁铁的旋转角度时，在磁铁的中心配置等的制约较少，能够抑制由上述多个第一磁传感器元件及上述多个第二磁传感器元件的错位引起的检测角度的误差。本专利技术的磁编码器的特征在于，具有设置为能够旋转的磁铁以及与上述磁铁对置而配置的磁场旋转检测传感器，上述磁场旋转检测传感器具有构成第一电桥电路的多个第一磁传感器元件和构成第二电桥电路的多个第二磁传感器元件，上述多个第一磁传感器元件的灵敏度轴和上述多个第二磁传感器元件的灵敏度轴朝向相互正交的方向，上述多个第一磁传感器元件配置在上述多个第二磁传感器元件的内侧。由此，多个第一磁传感器元件配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁场旋转检测传感器，对磁铁的旋转进行检测，其特征在于，该磁场旋转检测传感器具有构成第一电桥电路的多个第一磁传感器元件和构成第二电桥电路的多个第二磁传感器元件，上述多个第一磁传感器元件的灵敏度轴和上述多个第二磁传感器元件的灵敏度轴朝向相互正交的方向，上述多个第一磁传感器元件配置在上述多个第二磁传感器元件的内侧。

【技术特征摘要】
2014.01.08 JP 2014-0017481.一种磁场旋转检测传感器，对磁铁的旋转进行检测，其特征在于，该磁场旋转检测传感器具有构成第一电桥电路的多个第一磁传感器元件和构成第二电桥电路的多个第二磁传感器元件，上述多个第一磁传感器元件的灵敏度轴和上述多个第二磁传感器元件的灵敏度轴朝向相互正交的方向，上述多个第一磁传感器元件配置在上述多个第二磁传感器元件的内侧，来自上述第一电桥电路的输出和来自上述第二电桥电路的输出是相互差90°相位的输出。2.如权利要求1所述的磁场旋转检测传感器，其特征在于，上述多个第二磁传感器元件构成为具有分开配置的2个磁传感器元件组，上述多个第一磁传感器元件配置为被上述2个磁传感器元件组所夹。3.如权利要求1或2所述的磁场旋转检测传感器，其特征在于，设在上述多个第一磁传感器元件的中心交叉的假想轴为假想X轴和假想Y轴时，上述假想X轴平行于上述第一磁传感器元件的灵敏度轴，上述假想Y轴平行于上述第二磁传感器元件的灵敏度轴，在由上述假想X轴及上述假想Y轴划分出的4个区域中的各个区域，配置有上述第一磁传感器元件和上述第二磁传感器元件。4.如权利要求3所述的磁场旋转检测传感器，其特征在于，上述多个第一磁传感器元件的重心与上述多个第二磁传感器元件的重心一致。5.如权利要求1所述的磁场旋转检测传感器，其特征在于，在由上述多个第二磁传感器元件构成的四角区域的内侧，由上述多个第一磁传感器元件构成的四角区域被完全包含在内。6.一种磁场旋转检测传感器，对磁铁的旋转进行检测，其特征在于，具有：构成第一电桥电路的第一第一磁传感器元件(24a)～第四第一磁传感器元件(24d)；以及构成第二电桥电路的第一第二磁传感器元件(25a)～第四第二磁传感器元件(25d)，上述第一第一磁传感器元件(24a)～上述第四第一磁传感器元件(24d)配置在上述第一第二磁传感器元件(25a)～上述第四第二磁传感器元件(25d)的内侧，上述第一电桥电路由串联连接的第一第一磁传感器元件(24a)和第四第一磁传感器元件(24d)以及串联连接的第二第一磁传感器元件(24b)和第三第一磁传感器元件(24c)并联连接而构成，上述第二电桥电路由串联连接的第一第二磁传感器元件(25a)和第四第二磁传感器元件(25d)以及串联连接的第二第二磁传感器元件(25b)和第三第二磁传感器元件(25c)并联连接而构成，在上述第一电桥电路及上述第二电桥电路中，串联连接的磁传感器元件彼此的灵敏度轴朝向相互相反方向，进而，上述第一第一磁传感器元件(24a)～上述第四第一磁传感器元件(24d)的灵敏度轴和上述第一第二磁传感器元件(25a)～上述第四第二磁传感器元件(25d)的灵敏度轴的方向朝向相互正交的方向，以使连结上述第一第一磁传感器元件(24a)和上述第四第一磁传感器元件(24d)的假想线与连结上述第二第一磁传感器元件(24b)和上述第三第一磁传感器元件(24c)的假想线交叉的方式，配置各上述第一第一磁传感器元件(24a)～上述第四第一磁传感器元件(24d)，以使连结上述第一第二磁传感器元件(25a)和上述第四第二磁传感器元件(25d)的假想线与连结上述第二第二磁传感器元件(25b)和上述第三第二磁传感器元件(25c)的假想线交叉的方式，配置各上述第一第二磁传感器元件(25a)～上述第四第二磁传感器元件(25d)，由上述第一第一磁传感器元件(24a)～上述第四第一磁传感器元件(24d)彼此连结的假想线的交点在各假想线的中心位置相交，由上述第一第二磁传感器元件(25a)～上述第四第二磁传感器元件(25d)彼此连结的假想线的交点在各假想线的中心位置相交，上述第一第一磁传感器元件(24a)～上述第四第一磁传感器元件(24d)的中心位置与上述第一第二磁传感器元件(25a)～上述第四第二磁传感器元件(25d)的中心位置一致，...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野寺孝志，远藤广明，中村德男，野口贵史，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP