[其他]磁旋转传感器

说明书

本发明的磁旋转传感器带有磁鼓，上面有磁性记录的代表分立位置的代码，它们是通过将磁鼓的一次旋转分割为预置份数而获得的。在由代码确定的相邻分立位置之间的间隔内进行内插，内插信号参照一个正弦波信号和一个余弦波信号产生；后两个信号是由附加记录在磁鼓上的磁信号产生，周期与间隔相对应。这种磁旋转传感器，它能确定旋转物体的旋转位置，有高分辨能力，不增加旋转磁鼓的体积。

本发明是关于磁旋转传感器，该传感器用来检测旋转物体的绝对旋转位置;具体地说，本发明是关于绝对型磁旋转传感器，可使检测旋转物体的旋转位置的分辨能力显著提高。

一般来说，磁绝对旋转传感器包括一个固定在旋转物体上并随其一起转动的旋转磁鼓或磁盘，磁信号就记录在这个磁鼓或磁盘上;在这个旋转磁鼓或磁盘的记录部分的表面上，附有由磁阻元件组成的磁传感器。用这种装置，通过磁传感器检测磁信号，不需参照任何参考点，即可确定旋转物体所在的特定的旋转位置。这时，磁传感器的输出信号是数字式的信号;将旋转磁鼓或磁盘的一次旋转按预置的数目等分，即可得到表示各个旋转位置的数字信号。

按照本专利申请者于1983年12月12日申请的美国专利申请第560，178号所述，旋转磁鼓的记录部分（它由附在磁鼓表面上的磁性材料形成）沿磁鼓旋转方向划分为多路磁道，沿着这些磁道记录了以预置的码型表示的磁信号。因此，代码是沿磁鼓的轴向形成的。这些代码就是用来表示某特定位置的数字信号。多路磁道都是成对的，每一对磁道用来记录代表数字信号的一位数的磁信号。

在上述已有技术中，可检测旋转位置的最小间隔，即磁旋转传感器的分辨能力，是受限制的，由用来表示被测旋转位置的预置代码所用的位数来决定。如果想要提高磁旋转传感器的分辨能力，必须增加代码的位数，而这是通过增加磁鼓上记录部分中的磁道数目来实现的;结果使磁鼓，因而也就是磁旋转传感器的体积增大。

本发明的目的在于提高磁旋转传感器的分辨能力;这种磁旋转传感器包括旋转装置，在其上带有通过将旋转装置的一次旋转等分为预置的份数，从而得到的代表分立位置（基本位置）的代码;磁旋转传感器包括磁传感装置用来检测与代码对应的信号，从而可以确定出旋转物体的绝对旋转位置。

本发明的特征在于，在旋转装置与磁传感装置中，有附加装置产生两个附加信号随旋转装置的旋转而变化。两附加信号的大小周期性地变化，其周期等于用来确定相邻基本位置的两个位置信号的间隔，两附加信号之间有预置的相位差。参照两个附加信号大小的关系，可得出内插信号，用来表示两相邻基本位置间的内插旋转位置。

按照本发明，可实现一种磁旋转传感器，它能够以高分辨能力确定旋转物体的旋转位置，而不增加旋转装置，如旋转磁鼓或磁盘的体积。

图1是方框图，表示实施本发明的磁旋转传感器;

图2a到图2e是记录在旋转磁鼓上的磁信号的图形，附在旋转磁鼓表面的磁传感器中的磁阻元件的细致结构，和由磁阻元件产生驱动信号的电路。

图3a到图3n是图1所示磁旋转传感器的工作说明图。

图4a到图4h是图1所示磁旋转传感器内插函数的工作说明图。

图5是图1所示磁旋转传感器内插函数原理的说明图。

图6是处理内插函数的流程图，流程由图1所示的磁旋转传感器中所用的微计算机执行。

图1是根据本发明的磁旋转传感器的方框图，将需要测量旋转位置的旋转物体与轴1连接。旋转装置2，在本例中为旋转磁鼓，与轴1连接并随轴1旋转。在磁鼓2的侧表面附有磁性材料。

附有磁性材料的部分即是记录部分3。记录部分3沿磁鼓2的旋转方向被分割为多路磁道。有时旋转装置采用磁盘，而不是采用磁鼓2;在这种情况下，磁盘的表面用作记录部分，在磁盘表面不同的圆周上分割出多路磁道。

在所示实施例中，记录部分3被分割为八路磁道，配对后形成四个磁道对。图1中记作31到34四个磁道对。在支撑片4上，有四个传感单元，用虚线5圈出。每个传感单元与31到34中的一对磁道相对。