[发明专利]角度检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够通过多个磁检测部检测旋转磁场而获取与旋转角度成比例的近似于一次函数的模拟输出的角度检测装置。

背景技术

在对具备磁铁的旋转体的旋转角度进行检测的角度检测装置中使用具备包含磁阻效应元件的桥接电路的角度检测装置。通常使用两组桥接电路，从一方的桥接电路获取近似于正弦波的检测输出，而从另一方的桥接电路获取近似于余弦波的检测输出。

为了检测旋转体的旋转角度，需要获取与旋转角度成比例的一次函数的检测输出。为了获取一次函数的检测输出，需要根据近似于正弦波的检测输出与近似于余弦波的检测输出而计算反正切函数(arc tangent)。一直以来，作为准确地计算反正切函数的方法，对近似于正弦波的检测输出与近似于余弦波的检测输出进行A/D变换，并执行使用了编解码等的算法的数字运算。

但是，使用所述算法的数字运算存在运算耗费时间的缺点。在旋转体的转速低的情况下，通过所述数字运算能够获取高精度的角度检测输出，然而在旋转体像马达那样以高转速旋转的情况下，存在运算无法追随旋转体的旋转的问题。

在专利文献1、2中，公开了一种不使用数字运算而用于获取接近一次函数的检测输出的角度检测装置。

专利文献1所记载的角度检测装置使用将磁铁与磁阻效应元件组合而成的磁传感器。旋转体由强磁性材料形成，其平面形状并非正圆而为加入有正切函数(tangent)而形成的形状。通过使用该旋转体，从磁传感器获取近似于一次函数的检测输出。

然而，制造非圆形而加入有正切函数而形成的形状的旋转体是非常困难的，这会导致装置的制造成本提高。

专利文献2所记载的角度检测装置设置有旋转磁铁、与旋转磁铁对置的四个传感器元件。从传感器元件获取近似于正弦波与余弦波的输出，根据这两种输出，而通过模拟乘法器进行间接的除法运算。但是，相对于所述模拟乘法器，在信号处理部中需要模拟除法电路，因此会导致电路结构复杂。

专利文献1：日本特开2010-54495号公报

专利文献2：日本特表2011-508891号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

本发明用于解决上述现有的课题，其目的在于，提供一种能够以简单的电路结构获取近似于一次函数的角度检测输出而且能够追随高速旋转的角度检测装置。

【用于解决课题的手段】

本发明的角度检测装置的特征在于，在赋予旋转磁场的检测区域设置有第一磁检测部和第二磁检测部，所述第一磁检测部获取与作为旋转磁场的旋转角度的函数的正弦波相近似的检测输出，所述第二磁检测部获取与余弦波相近似的检测输出，

在所述角度检测装置中设置有开关电路和偏压施加电路，所述开关电路根据从所述第一磁检测部与所述第二磁检测部获取的模拟的检测输出而提取近似于一次函数的部分检测输出，所述偏压施加电路对任一个所述部分检测输出供给偏压电力使多个所述部分检测输出连续而作为角度检测输出。

本发明的角度检测装置通过开关电路提取从磁检测部获取的模拟输出的检测输出并使其连续，因此获取了角度检测输出，因而速度快而且电路结构简单。而且，能够直接使用从磁检测部获取的模拟输出，或者仅经过增益调整等便能够使用，因此能够获取与旋转体的旋转角度直接关联了的角度检测输出。

本发明能够具备如下的结构，即，具有：

从所述第一磁检测部获取第一检测输出以及与第一检测输出的正负极性翻转的第二检测输出的输出电路；从所述第二磁检测部获取第三检测输出以及与第三检测输出的正负极性翻转的第四检测输出的输出电路；

对所述第一、第二、第三以及第四检测输出中的任一检测输出进行比较的比较器，

根据从所述比较器输出的比较输出来确定所述开关电路的切换时机。

在这种情况下，通过所述开关电路，以90度为周期而分别提取第一、第二、第三以及第四检测输出，从而获取所述部分检测输出。

优选为，以振幅的中点为起点而在±45度的范围内提取第一、第二、第三以及第四检测输出。通过在该范围内获取部分检测输出，能够获取近似于一次函数的部分检测输出。

本发明能够具备如下的结构，即，所述第一磁检测部和第二磁检测部由包含磁阻效应元件的桥接电路构成，所述第一磁检测部所包含的第一磁阻效应元件与所述第二磁检测部所包含的第二磁阻效应元件的灵敏度轴的方向相互正交。

【发明效果】