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    重庆时时彩平台怎么刷钱: 编码器及旋转角度位置计算方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201510779336.7

    申请日:

    2015.11.13

    公开号:

    CN105606019A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01B 7/30申请日:20151113|||公开
    IPC分类号: G01B7/30 主分类号: G01B7/30
    申请人: 日本电产三协株式会社
    发明人: 奥村宏克
    地址: 日本长野县
    优先权: 2014.11.19 JP 2014-234673
    专利代理机构: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 沈捷
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510779336.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.05.15|||2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种减小被检测的旋转角度位置的误差的编码器及旋转角度位置计算方法。编码器部的信号处理部具有旋转角度位置计算部(110)、校正量表(120)以及校正部(130)。旋转角度位置计算部(110)根据检测元件的信号检测旋转角度位置。校正量表(120)将校正量对应于分割角度位置来进行存储,所述校正量用于抵消与旋转速度成比例地叠加在所述检测元件的信号上的误差,所述分割角度位置是在特定旋转速度下在旋转一圈中分割的。校正部(130)计算在使用状态下的旋转速度与特定旋转速度的速度比,并根据存储于校正量表(120)的校正量计算与计算出的速度比以及分割角度位置对应的校正值。

    权利要求书

    1.一种编码器,具有根据检测元件的信号检测旋转角度位置的旋转角
    度位置计算单元,其特征在于,具有:
    校正量表,所述校正量表将校正量对应于分割角度位置进行存储,所
    述校正量用于抵消与旋转速度成比例地叠加在所述检测元件的信号上的误
    差,所述分割角度位置是在特定旋转速度下在旋转一圈中分割的;以及
    校正单元,所述校正单元计算在使用状态下的旋转速度与所述特定旋
    转速度的速度比,并根据存储于所述校正量表的所述校正量计算与计算出
    的速度比和所述分割角度位置对应的校正值,并根据所述校正值校正通过
    所述旋转角度位置计算单元检测出的所述旋转角度位置。
    2.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,
    所述检测元件包括:
    可动被检测物体,所述可动被检测物体具有被磁化出一对S极和N极
    磁极的磁铁;以及
    固定体,所述固定体装配有与所述磁铁相向的感磁传感器,
    与旋转速度成比例地叠加在所述检测元件的信号上的误差为因所述磁
    铁的旋转而在所述固定体中感应出的感应电压。
    3.根据权利要求2所述的编码器,其特征在于,
    所述校正单元在计算所述在使用状态下的旋转速度与所述特定旋转速
    度的速度比时,所述特定旋转速度为下述的式(1)的关系:
    ω=D/T/R×60……式(1)
    在这里,ω为特定旋转速度(rpm),R为角度分辨率,T为采样周期
    (秒),D为特定的角度位移值,
    所述在使用状态下的旋转速度用下述的式(2)计算:
    ω'=(D'/D)×ω……式(2)
    在这里,ω'为在使用状态下的旋转速度(rpm),D'为分割角度差分
    值,所述分割角度差分值为当前的采样时间中的角度位移值与前一个采样
    时间中的角度位移值的差。
    4.根据权利要求3所述的编码器,其特征在于,
    所述校正单元在使用状态下的转速的全部范围内校正所述旋转角度位
    置。
    5.根据权利要求3所述的编码器,其特征在于,
    所述检测元件的所述感磁传感器包括与所述可动被检测物体的位移对
    应的A相传感器和B相传感器,
    从所述A相传感器输出正弦波状的A相信号,从所述B相传感器输出
    正弦波状的B相信号,
    所述A相信号与所述B相信号的相位差为大致π/2,
    所述旋转角度位置计算单元通过分析根据所述A相信号和所述B相信
    号计算出的XY平面上的利萨茹波形来检测所述可动被检测物体的角度位
    置,并通过检测出的角度位置计算所述旋转角度位置,
    所述校正量表存储分别与所述A相信号和所述B相信号对应的校正量,
    所述校正单元根据所述校正量表的所述A相信号和所述B相信号各自
    的校正量,计算出分别与所述A相信号和所述B相信号对应的所述校正值
    并进行校正。
    6.根据权利要求5所述的编码器,其特征在于,
    所述固定体具有双面基板,在所述双面基板的一面侧装配有所述感磁
    传感器,在所述双面基板的另一面侧装配有半导体装置,
    所述半导体装置具有放大来自感磁传感器的输出信号的放大器部,
    所述感磁传感器与所述半导体装置配置在两者的至少一部分在所述双
    面基板的厚度方向上重叠的位置,
    所述感磁传感器与所述半导体装置通过多个通孔电连接,所述多个通
    孔形成于所述双面基板中与所述感磁传感器以及所述半导体装置中的至少
    一者在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置。
    7.根据权利要求6所述的编码器,其特征在于,
    第一感应电压、第二感应电压以及第三感应电压以某一个感应电压与
    另两个感应电压抵消的方式形成,
    所述第一感应电压是在所述感磁传感器中通过感磁传感器侧第一配线
    以及感磁传感器侧第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的,所述感磁传
    感器侧第一配线位于形成有感磁膜的感磁传感器侧芯片与第一输出端子之
    间,所述感磁传感器侧第二配线位于所述感磁传感器侧芯片与第二输出端
    子之间,
    所述第二感应电压是通过多个通孔中的与所述第一输出端子对应的第
    一通孔以及与所述第二输出端子对应的第二通孔与所述磁铁的磁通交链而
    产生的,
    所述第三感应电压是在所述半导体装置中通过放大器侧第一配线以及
    放大器侧第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的,所述放大器侧第一配
    线位于形成有所述放大器部的放大器侧芯片同与所述第一输出端子电连接
    的第一输入端子之间,所述放大器侧第二配线位于所述放大器侧芯片同与
    所述第二输出端子电连接的第二输入端子之间。
    8.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,
    所述校正单元在计算所述在使用状态下的旋转速度与所述特定旋转速
    度的速度比时,所述特定旋转速度为下述的式(1)的关系:
    ω=D/T/R×60……式(1)
    在这里,ω为特定旋转速度(rpm),R为角度分辨率,T为采样周期
    (秒),D为特定的角度位移值,
    所述在使用状态下的旋转速度用下述的式(2)计算:
    ω'=(D'/D)×ω……式(2)
    在这里,ω'为在使用状态下的旋转速度(rpm),D'为分割角度差分
    值,所述分割角度差分值为当前的采样时间中的角度位移值与前一个采样
    时间中的角度位移值的差。
    9.根据权利要求8所述的编码器,其特征在于,
    所述检测元件的所述感磁传感器包括与所述可动被检测物体的位移对
    应的A相传感器和B相传感器,
    从所述A相传感器输出正弦波状的A相信号,从所述B相传感器输出
    正弦波状的B相信号,
    所述A相信号与所述B相信号的相位差为大致π/2,
    所述旋转角度位置计算单元通过分析根据所述A相信号和所述B相信
    号计算出的XY平面上的利萨茹波形来检测所述可动被检测物体的角度位
    置,并通过检测出的角度位置计算所述旋转角度位置,
    所述校正量表存储分别与所述A相信号和所述B相信号对应的校正量,
    所述校正单元根据所述校正量表的所述A相信号和所述B相信号各自
    的校正量,计算出分别与所述A相信号和所述B相信号对应的所述校正值
    并进行校正。
    10.根据权利要求8所述的编码器,其特征在于,
    所述固定体具有双面基板,在所述双面基板的一面侧装配有所述感磁
    传感器,在所述双面基板的另一面侧装配有半导体装置,
    所述半导体装置具有放大来自感磁传感器的输出信号的放大器部,
    所述感磁传感器与所述半导体装置配置在两者的至少一部分在所述双
    面基板的厚度方向上重叠的位置,
    所述感磁传感器与所述半导体装置通过多个通孔电连接,所述多个通
    孔形成于所述双面基板中与所述感磁传感器以及所述半导体装置中的至少
    一者在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置。
    11.根据权利要求10所述的编码器,其特征在于,
    第一感应电压、第二感应电压以及第三感应电压以某一个感应电压与
    另两个感应电压抵消的方式形成,
    所述第一感应电压是在所述感磁传感器中通过感磁传感器侧第一配线
    以及感磁传感器侧第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的,所述感磁传
    感器侧第一配线位于形成有感磁膜的感磁传感器侧芯片与第一输出端子之
    间,所述感磁传感器侧第二配线位于所述感磁传感器侧芯片与第二输出端
    子之间,
    所述第二感应电压是通过多个通孔中的与所述第一输出端子对应的第
    一通孔以及与所述第二输出端子对应的第二通孔与所述磁铁的磁通交链而
    产生的,
    所述第三感应电压是在所述半导体装置中通过放大器侧第一配线以及
    放大器侧第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的,所述放大器侧第一配
    线位于形成有所述放大器部的放大器侧芯片同与所述第一输出端子电连接
    的第一输入端子之间,所述放大器侧第二配线位于所述放大器侧芯片同与
    所述第二输出端子电连接的第二输入端子之间。
    12.根据权利要求3至11任一项所述的编码器,其特征在于,
    所述校正单元在采样周期改变时,计算与所述特定旋转速度的采样周
    期和改变了的采样周期对应的周期调整值,并应用该周期调整值计算校正
    值。
    13.一种旋转角度位置计算方法,通过根据检测元件的信号检测旋转
    角度位置的编码器来实施,其特征在于,
    将抵消与旋转速度成比例地叠加在所述检测元件的信号上的误差的校
    正量对应于特定旋转速度和在旋转一圈中分割的分割角度位置而存储于校
    正量表,
    计算在使用状态下的旋转速度与所述特定旋转速度的速度比,并根据
    存储于所述校正量表的所述校正量计算与计算出的速度比和所述分割角度
    位置对应的校正值,并根据所述校正值校正所述检测元件的信号,
    根据被校正的所述检测元件的信号计算所述旋转角度位置。
    14.根据权利要求13所述的旋转角度位置计算方法,其特征在于,
    所述特定旋转速度为下述的式(1)的关系:
    ω=D/T/R×60……式(1)
    在这里,ω为特定旋转速度(rpm),R为角度分辨率,T为采样周期
    (秒),D为特定的角度位移值,
    所述在使用状态下的旋转速度用下述的式(2)表示:
    ω'=(D'/D)×ω……式(2)
    在这里,ω'为在使用状态下的旋转速度(rpm),D'为分割角度差分
    值,所述分割角度差分值为当前的采样时间中的角度位移值与前一个采样
    时间中的角度位移值的差,
    将(D'/D)的值作为所述速度比计算出。
    15.根据权利要求14所述的旋转角度位置计算方法,其特征在于,
    所述检测元件包括:
    可动被检测物体,所述可动被检测物体具有被磁化出一对S极和N极
    磁极的磁铁;以及
    固定体,所述固定体装配有与所述磁铁相向的感磁传感器,
    所述感磁传感器包括与所述可动被检测物体的位移对应的A相传感器
    和B相传感器,
    从所述A相传感器输出正弦波状的A相信号,从所述B相传感器输出
    正弦波状的B相信号,
    所述A相信号与所述B相信号的相位差为大致π/2,
    所述校正量表存储分别与所述A相信号和所述B相信号对应的校正量,
    通过分析根据所述A相信号和所述B相信号计算出的XY平面上的利萨
    茹波形来检测所述可动被检测物体的角度位置,并根据检测出的角度位置
    计算所述旋转角度位置,
    根据所述校正量表的所述A相信号和所述B相信号各自的校正量,计
    算出分别与所述A相信号和所述B相信号对应的所述校正值并进行校正。
    16.根据权利要求14所述的旋转角度位置计算方法,其特征在于,
    在所述采样周期改变时,计算与所述特定旋转速度的采样周期和改变
    了的采样周期对应的周期调整值,并应用该周期调整值计算校正值。

    说明书

    编码器及旋转角度位置计算方法

    技术领域

    本发明涉及一种编码器及旋转角度位置计算方法。

    背景技术

    当前存在一种能够将马达等的轴的旋转角度位置作为旋转角度位置数据
    而检测出来的、被称为磁编码器或者光学编码器(旋转编码器)的装置。

    并且,在编码器中,存在一种能够将绝对值的旋转角度位置数据变换成增
    量信号等,并使用被称为A相、B相的两个传送线发送信号的编码器。

    在这里,专利文献1记载了一种编码器的技术,该编码器具有磁场产生单
    元、基台、磁检测元件、一组导线以及控制单元,所述磁场产生单元产生磁场,
    所述基台随着检测对象的旋转而相对于磁场产生单元相对地旋转,所述磁检测
    元件设置于基台,并输出对应通过磁场产生单元与基台的相对旋转而变化的磁
    场的输出信号,所述一组导线与磁检测元件连接,并具有在与磁检测元件的灵
    敏度方向大致垂直的假想平面上沿旋转轴线方向延伸的配线部,并传送磁检测
    元件的输出信号,所述控制单元基于磁检测元件的输出信号的相位检测检测对
    象的旋转角度。

    专利文献1:日本特开2007-218592号公报

    在这里,在使用了磁铁的编码器的情况下,因磁铁在基板的附近旋转而在
    配线图案处感应出电压。

    但是,在如专利文献1所记载的装置的结构中,存在无法充分减小该被感
    应出的电压(以下简称为感应电压)与磁传感器的输出叠加时的噪声,旋转角
    度位置检测的精度变低的问题。

    发明内容

    鉴于以上的问题,本发明的目的是提供一种编码器,其即使由于旋转速度
    而使感应电动势变化时,也能够充分减小噪声,提高旋转角度位置检测的精度。

    本发明所涉及的编码器为一种具有根据检测元件的信号检测旋转角度位
    置的旋转角度位置计算单元的编码器,该编码器的特征在于,具有:校正量表,
    所述校正量表将校正量对应于分割角度位置进行存储,所述校正量用于抵消与
    旋转速度成比例地叠加在所述检测元件的信号上的误差,所述分割角度位置是
    在特定旋转速度下在旋转一圈中分割的;以及校正单元,所述校正单元计算在
    使用状态下的旋转速度与所述特定旋转速度的速度比,并根据存储于所述校正
    量表的所述校正量计算与计算出的速度比和所述分割角度位置对应的校正值,
    并根据所述校正值校正通过所述旋转角度位置计算单元检测出的旋转角度位
    置。

    根据该结构,能够将与旋转速度成比例地叠加的误差的校正结合使用状态
    的旋转速度进行换算并校正,能够高精度地检测旋转角度位置。

    本发明所涉及的编码器的特征在于,所述检测元件包括:可动被检测物体,
    所述可动被检测物体具有被磁化出一对S极和N极磁极的磁铁;以及固定体,
    所述固定体装配有与所述磁铁相向的感磁传感器,与旋转速度成比例地叠加在
    所述检测元件的信号上的误差为因所述磁铁的旋转而在所述固定体中感应出
    的感应电压。

    根据该结构,由于感应电压与旋转速度成比例地产生,因此如果计算在使
    用状态下的旋转速度与特定旋转速度的速度比,并根据该速度比从校正量表换
    算校正值的话,则能够进行适当的校正。

    本发明所涉及的编码器的特征在于,所述校正单元在计算所述在使用状态
    下的旋转速度与所述特定旋转速度的速度比时,所述特定旋转速度为下述的式
    (1)的关系:

    ω=D/T/R×60……式(1)

    在这里,ω为特定旋转速度(rpm),R为角度分辨率,T为采样周期(秒),
    D为特定的角度位移值,

    所述在使用状态下的旋转速度用下述的式(2)计算:

    ω'=(D'/D)×ω……式(2)

    在这里,ω'为在使用状态下的旋转速度(rpm),D'为分割角度差分值,
    所述分割角度差分值为当前的采样时间中的角度位移值与前一个采样时间中
    的角度位移值的差。

    根据该结构,由于仅计算一个采样周期期间的分割角度差分值就能求得旋
    转速度,因此能够简单地计算出在使用旋转速度下的校正量。

    本发明所涉及的编码器的特征在于,所述校正单元在使用状态下的转速的
    全部范围内校正所述旋转角度位置。

    根据该结构,由于不需要根据旋转速度来划分是否实施校正,因此能够容
    易地进行校正。

    本发明所涉及的编码器的特征在于,所述检测元件的所述感磁传感器包括
    与所述可动被检测物体的位移对应的A相传感器和B相传感器,从所述A相传
    感器输出正弦波状的A相信号,从所述B相传感器输出正弦波状的B相信号,
    所述A相信号与所述B相信号的相位差为大致π/2,所述旋转角度位置计算
    单元通过分析根据所述A相信号和所述B相信号计算出的XY平面上的利萨茹
    波形来检测所述可动被检测物体的角度位置,并通过检测出的角度位置计算所
    述旋转角度位置,所述校正量表存储分别与所述A相信号和所述B相信号对应
    的校正量,所述校正单元根据所述校正量表的所述A相信号和所述B相信号各
    自的校正量,计算出分别与所述A相信号和所述B相信号对应的所述校正值并
    进行校正。

    根据该结构,由于存在与A相信号和B相信号这两者对应的校正表,因此,
    即使A相信号和B相信号的、与旋转速度成比例地叠加的误差不同,也能够分
    别取得最适合的校正值,能够高精度地检测旋转角度位置。

    本发明所涉及的编码器的特征在于,所述固定体具有双面基板,在所述双
    面基板的一面侧装配有所述感磁传感器,在所述双面基板的另一面侧装配有半
    导体装置,所述半导体装置具有放大来自感磁传感器的输出信号的放大器部,
    所述感磁传感器与所述半导体装置配置在两者的至少一部分在所述双面基板
    的厚度方向上重叠的位置,所述感磁传感器与所述半导体装置通过多个通孔电
    连接,所述多个通孔形成于所述双面基板中与所述感磁传感器以及所述半导体
    装置中的至少一者在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置。

    根据该结构,由于通孔形成于与感磁传感器和半导体装置中的至少一者重
    叠的位置,因此来自感磁传感器的输出的传送路径变短,由在来自感磁传感器
    的输出的传送路径中产生的感应电压引起的噪声变小,能够缓和由感应电压产
    生的噪声的影响。

    本发明所涉及的编码器的特征在于,第一感应电压、第二感应电压以及第
    三感应电压以某一个感应电压与另两个感应电压抵消的方式形成,所述第一感
    应电压是在所述感磁传感器中通过感磁传感器侧第一配线以及感磁传感器侧
    第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的,所述感磁传感器侧第一配线位于形
    成有感磁膜的感磁传感器侧芯片与第一输出端子之间,所述感磁传感器侧第二
    配线位于所述感磁传感器侧芯片与第二输出端子之间,所述第二感应电压是通
    过多个通孔中的与所述第一输出端子对应的第一通孔以及与所述第二输出端
    子对应的第二通孔与所述磁铁的磁通交链而产生的,所述第三感应电压是在所
    述半导体装置中通过放大器侧第一配线以及放大器侧第二配线与所述磁铁的
    磁通交链而产生的,所述放大器侧第一配线位于形成有所述放大器部的放大器
    侧芯片同与所述第一输出端子电连接的第一输入端子之间,所述放大器侧第二
    配线位于所述放大器侧芯片同与所述第二输出端子电连接的第二输入端子之
    间。

    根据该结构,能够使感应电压彼此相互抵消,能够缓和由感应电压产生的
    噪声的影响。

    本发明所涉及的编码器的特征在于,所述校正单元在采样周期改变时,计
    算与所述特定旋转速度的采样周期和改变了的采样周期对应的周期调整值,并
    应用该周期调整值计算校正值。

    根据该结构,即使需要改变采样周期,也能够使用校正表进行旋转角度位
    置的校正。

    本发明所涉及的旋转角度位置计算方法为一种通过根据检测元件的信号
    检测旋转角度位置的编码器来实施的旋转角度位置计算方法,其特征在于,将
    抵消与旋转速度成比例地叠加在所述检测元件的信号上的误差的校正量对应
    于特定旋转速度和在旋转一圈中分割的分割角度位置而存储于校正量表,计算
    在使用状态下的旋转速度与所述特定旋转速度的速度比,并根据存储于所述校
    正量表的所述校正量计算与计算出的速度比和所述分割角度位置对应的校正
    值,并根据所述校正值校正所述检测元件的信号,根据被校正的所述检测元件
    的信号计算所述旋转角度位置。

    根据该结构,能够将与旋转速度成比例地叠加的误差的校正结合使用状态
    的旋转速度进行换算并校正,能够高精度地检测旋转角度位置。

    本发明所涉及的旋转角度位置计算方法的特征在于,所述特定旋转速度为
    下述的式(1)的关系:

    ω=D/T/R×60……式(1)

    在这里,ω为特定旋转速度(rpm),R为角度分辨率,T为采样周期(秒),
    D为特定的角度位移值,

    所述在使用状态下的旋转速度用下述的式(2)表示:

    ω'=(D'/D)×ω……式(2)

    在这里,ω'为在使用状态下的旋转速度(rpm),D'为分割角度差分值,
    所述分割角度差分值为当前的采样时间中的角度位移值与前一个采样时间中
    的角度位移值的差,

    将所述在使用状态下的旋转速度与所述特定旋转速度的速度比作为(D'
    /D)的值计算出。

    根据该结构,由于仅计算一个采样周期期间的分割角度差分值就能求得旋
    转速度,因此能够简单地计算在使用旋转速度下的校正量。

    本发明所涉及的旋转角度位置计算方法的特征在于,所述检测元件包括:
    可动被检测物体,所述可动被检测物体具有被磁化出一对S极和N极磁极的磁
    铁;以及固定体,所述固定体装配有与所述磁铁相向的感磁传感器,所述感磁
    传感器包括与所述可动被检测物体的位移对应的A相传感器和B相传感器,从
    所述A相传感器输出正弦波状的A相信号,从所述B相传感器输出正弦波状的
    B相信号,所述A相信号与所述B相信号的相位差为大致π/2,所述校正量表
    存储分别对应于所述A相信号和所述B相信号的校正量,通过分析根据所述A
    相信号和所述B相信号计算出的XY平面上的利萨茹波形来检测所述可动被检
    测物体的角度位置,并通过检测出的角度位置计算所述旋转角度位置,根据所
    述校正量表的所述A相信号和所述B相信号各自的校正量,计算出分别与所述
    A相信号和所述B相信号对应的所述校正值并进行校正。

    根据该结构,由于存在与A相信号和B相信号这两者对应的校正表,因此,
    即使A相信号和B相信号的、与旋转速度成比例地叠加的误差不同,也能够分
    别取得最适合的校正值,能够高精度地检测旋转角度位置。

    本发明所涉及的旋转角度位置计算方法的特征在于,在所述采样周期改变
    时,计算与所述特定旋转速度的采样周期和改变了的采样周期对应的周期调整
    值,并应用该周期调整值计算校正值。

    根据该结构,即使需要改变采样周期,也能够使用校正表进行旋转角度位
    置的校正。

    根据本发明,能够提供一种对因与旋转速度成比例地叠加的感应电压而产
    生的误差进行校正,提高旋转角度位置的计算精度的编码器。

    附图说明

    图1为本发明的实施方式所涉及的控制系统的系统结构图。

    图2为示出本发明的实施方式所涉及的编码器的结构的图。

    图3为示出本发明的实施方式所涉及的编码器的电气结构的图。

    图4A为示出本发明的实施方式所涉及的编码器的检测原理的图。

    图4B为示出本发明的实施方式所涉及的编码器的检测原理的图。

    图4C为示出本发明的实施方式所涉及的编码器的检测原理的图。

    图4D为示出本发明的实施方式所涉及的编码器的检测原理的图。

    图5A为从本发明的实施方式所涉及的编码器的感磁传感器向放大器部的
    信号路径的图。

    图5B为从本发明的实施方式所涉及的编码器的感磁传感器向放大器部的
    信号路径的图。

    图6为示出抵消本发明的实施方式所涉及的编码器的感应电压的结构的
    图。

    图7A为示出本发明的实施方式所涉及的信号处理部的控制结构和校正量
    表的结构的框图。

    图7B为示出本发明的实施方式所涉及的信号处理部的控制结构和校正量
    表的结构的框图。

    图8为本发明的实施方式所涉及的旋转角度位置检测处理的流程图。

    图9A为示出本发明的比较例的结果的图表。

    图9B为示出本发明的实施例的结果的图表。

    (符号说明)

    1编码器装置

    2旋转体

    3固定体

    4感磁传感器(传感器IC)

    5双面基板

    9半导体装置(放大器IC)

    10编码器部

    11马达

    12控制装置

    13上级设备

    20磁铁

    21磁化面

    40芯片(感磁传感器侧芯片)

    41至44感磁膜

    45元件基板

    47感磁传感器的元件基板(芯片)与输出端子之间的感磁传感器侧配线

    47(+A)感磁传感器侧配线(感磁传感器侧第一配线)

    47(-A)感磁传感器侧配线(磁传感器側第二配線)

    47(+B)感磁传感器侧配线(磁传感器側第一配線)

    47(-B)感磁传感器侧配线(磁传感器側第二配線)

    48感磁传感器的输出端子

    48(+A)输出端子(感磁传感器的第一输出端子)

    48(-A)输出端子(感磁传感器的第二输出端子)

    48(+B)输出端子(感磁传感器的第一输出端子)

    48(-B)输出端子(感磁传感器的第二输出端子)

    48(Vcc)电源端子

    48(GND)接地端子

    50通孔

    50(+A)第一通孔

    50(-A)第二通孔

    50(+B)第一通孔

    50(-B)第二通孔

    51感磁传感器侧的焊盘

    51(+A)焊盘(感磁传感器用第一焊盘)

    51(-A)焊盘(感磁传感器用第二焊盘)

    51(+B)焊盘(感磁传感器用第一焊盘)

    51(-B)焊盘(感磁传感器用第二焊盘)

    52双面基板的配线

    53半导体装置侧的焊盘

    53(+A)焊盘(半导体装置用第一焊盘)

    53(-A)焊盘(半导体装置用第二焊盘)

    53(+B)焊盘(半导体装置用第一焊盘)

    53(-B)焊盘(半导体装置用第二焊盘)

    54双面基板的配线

    55焊盘

    61第一霍尔元件

    62第二霍尔元件

    90、95、96放大器部

    93半导体装置的芯片与输入端子之间的放大器侧配线

    93(+A)放大器侧配线(放大器侧第一配线)

    93(-A)放大器侧配线(放大器侧第二配线)

    93(+B)放大器侧配线(放大器侧第一配线)

    93(-B)放大器侧配线(放大器侧第二配线)

    97芯片(放大器侧芯片)

    98输入端子(半导体装置的输入端子)

    98(+A)输入端子(半导体装置的第一输入端子)

    98(-A)输入端子(半导体装置的第二输入端子)

    98(+B)输入端子(半导体装置的第一输入端子)

    98(-B)输入端子(半导体装置的第二输入端子)

    100信号处理部

    110旋转角度位置计算部

    120校正量表

    121A相信号表

    122B相信号表

    130校正部

    501一面

    502另一面

    L旋转中心轴线

    X控制系统

    具体实施方式

    实施方式

    参照图1对本发明的实施方式所涉及的控制系统X的结构进行说明??刂?br />系统X具有编码器部10、马达11、控制装置12以及上级设备13。

    其中,编码器部10和控制装置12作为本实施方式的编码器装置1来发挥
    作用。

    编码器部10为能够检测出旋转角度位置的编码器。

    编码器部10始终将具有与马达11同一轴线的轴等的旋转体2的角度作为
    旋转角度位置数据来检测。因此,编码器部10具有相对于马达11的框架等而
    被固定的固定体3。

    该旋转角度位置数据包括表示旋转体2旋转了的圈数的旋转多圈的数据
    和表示旋转体2的角度的旋转一圈以内的数据。并且,旋转角度位置数据为旋
    转多圈的数据和旋转一圈以内的数据形成为连续的比特串的数据。其中,旋转
    多圈的数据为数位(bit)至数十位的分辨率,旋转一圈以内的数据为数位至
    数百位的分辨率。

    并且,编码器部10根据来自控制装置12的指示,向控制装置12输出旋
    转角度位置数据。

    关于编码器部10的具体结构之后叙述。

    控制装置12通过来自上级设备13的控制信号控制马达11的驱动。并且,
    控制装置12例如根据来自上级设备13的控制信号,从编码器部10取得旋转
    角度位置数据,并向上级设备传送。

    控制装置12例如具有微控制器、数字信号处理器(DSP:DigitalSignal
    Processor)以及特定用途集成电路(ASIC:ApplicationSpecificIntegrated
    Circuit)等。

    马达11通过来自控制装置12的控制信号使旋转体2绕旋转中心轴线L
    旋转。

    马达11为具有转子(Rotor)、轴承(bearing)、定子(stator)、托
    架(bracket)等的普通的伺服马达。

    上级设备13为控制马达11的设备。上级设备13取得检测出的旋转角度
    位置数据,并向控制装置12发送与取得的旋转角度位置数据对应的控制信号。
    并且,上级设备13为例如具有微控制器的各种设备的逻辑板。

    并且,关于上级设备13,例如接收增量信号的传送线由A相、B相这两根
    传送线等构成,A相、B相这两根传送线在相位分别错开90度的信号的HL(H
    表示高电平信号,L表示低电平信号)的沿(edge)处进行发送。

    (编码器部10的结构)

    接下来,参照图2至图6来说明本发明的实施方式所涉及的编码器部10
    (旋转编码器)的整体的配置结构。

    图2所示的编码器部10为通过磁方式检测出旋转体2相对于固定体3(图
    1)绕旋转体2的轴线(绕旋转中心轴线L)的旋转的磁传感器装置。图3为表
    示本发明的实施方式所涉及的磁传感器装置的电气结构的说明图。

    旋转体2在与马达11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(可动被检测物体),所述磁铁20使在周向上磁化出一个N极
    和一个S极的磁化面21朝向旋转中心轴线L方向的一侧。磁铁20与旋转体2
    绕旋转中心轴线L一体地旋转。

    如图2和图3所示,在固定体3侧设置有感磁传感器4和半导体装置9(放
    大器IC)。

    感磁传感器4相对于磁铁20的磁化面21在旋转中心轴线L方向的一侧相
    向配置,并通过磁铁20的磁通测量磁阻。

    半导体装置9具有芯片97(放大器侧芯片、半导体装置的芯片)和信号
    处理部100。

    芯片97为具有放大来自感磁传感器4的输出的放大器部90(放大器部90
    (+A)、放大器部90(-A)、放大器部90(+B)、放大器部90(-B))的IC
    等。从放大器部90(+A)和放大器部90(-A)输出的信号为A相信号。并且,
    从放大器部90(+B)和放大器部90(-B)输出的信号为B相信号。

    信号处理部100对来自放大器部90的输出进行A/D(模拟信号到数字信
    号:AnalogtoDigital)变换。并且,信号处理部100根据A/D变换后的信
    号检测旋转体2的旋转角度位置、旋转速度等。具体地说,信号处理部100基
    于从感磁传感器4输出的正弦波状的A相信号和B信号以及从第一霍尔元件61
    和第二霍尔元件62输出的信号,进行插补处理、各种演算处理等信号处理。
    由此,信号处理部100计算旋转体2相对于固定体3的旋转角度位置。

    关于信号处理部100的详细结构之后叙述。

    另外,信号处理部100也可以不内置于半导体装置9。

    并且,编码器部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。第一霍尔元件61与第二霍尔元件62在周向上位于错开机械角为
    90°(π/2)的部位。并且,在半导体装置9的内部或者半导体装置9的外
    部设置有针对第一霍尔元件61的放大器部95和针对第二霍尔元件62的放大
    器部96。

    并且,由磁铁20和具有感磁传感器4、第一霍尔元件61以及第二霍尔元
    件62的固定体3构成用于检测旋转角度位置的检测元件。

    感磁传感器4由作为磁阻元件的传感器IC的芯片40(感磁传感器侧芯片)
    构成。

    在芯片40的内部具有:元件基板45、相对于磁铁20的相位相互具有90
    °(π/2)的相位差的两相的感磁膜(A相(SIN)的感磁膜和B相(COS)的
    感磁膜)。即,感磁传感器4具有与可动被检测物体的位移对应的A相传感器
    (A相的感磁膜)和B相传感器(B相的感磁膜)。

    A相感磁膜具有以180°(π)的相位差进行旋转体2的移动检测的+A相
    (SIN+)感磁膜43以及-A相(SIN-)感磁膜41。并且,B相感磁膜具有以180
    °(π)的相位差进行旋转体2的移动检测的+B相(COS+)感磁膜44以及-B
    相(COS-)感磁膜42。即,从A相传感器输出正弦波状的A相信号(sin),
    从B相传感器输出正弦波状的B相信号(cos)。并且,A相信号与B相信号的
    相位差为大致π/2。

    +A相感磁膜43和-A相感磁膜41构成图4A所示的桥式电路。且一端与电
    源端子48(Vcc)连接,另一端与接地端子48(GND)连接。在+A相感磁膜43
    的中点位置设置有输出+A相的输出端子48(+A),在-A相感磁膜41的中点位
    置设置有输出-A相的输出端子48(-A)。

    并且,+B相感磁膜44以及-B相感磁膜42也与+A相感磁膜44以及-A相
    感磁膜41相同,构成图4B所示的桥式电路。且一端与电源端子48(Vcc)连
    接,另一端与接地端子48(GND)连接。在+B相感磁膜44的中点位置设置有
    输出+B相的输出端子48(+B),在-B相感磁膜42的中点位置设置有输出-B
    相的输出端子48(-B)。

    如图2所示,感磁传感器4配置在磁铁20的旋转中心轴线L上,并在旋
    转中心轴线L方向上与磁铁20的磁化边界部分相向。

    因此,感磁传感器4的感磁膜41至44能够在各感磁膜41至44的电阻值
    的饱和灵敏度区域以上的磁场强度下检测在磁化面21的表面内方向上改变方
    向的旋转磁场。即,在磁化边界线部分产生在各感磁膜41至44的电阻值的饱
    和灵敏度区域以上的磁场强度下在表面内方向上改变方向的旋转磁场。在这
    里,所谓的饱和灵敏度区域一般指能够将电阻值变化量k与磁场强度H近似地
    以“k∝H2”表示的区域之外的区域。

    并且,在饱和灵敏度区域以上的磁场强度下检测旋转磁场(磁矢量的旋转)
    的方向时的原理是利用了以下这点:在对感磁膜41至44通电的状态下,在施
    加了电阻值饱和的磁场强度时,磁场与电流方向所形成的角度θ与感磁膜41
    至44的电阻值R之间满足下式(O)所示的关系:

    R=R0-k×sin2θ……式(0)

    在这里,R0表示无磁场时的电阻值,k表示电阻值变化量(饱和灵敏度区
    域以上时是常数)。

    只要根据这样的原理检测旋转磁场,由于角度θ变化时电阻值R沿正弦波
    变化,因此能够得到波形品质高的A相信号的输出以及B相信号的输出。

    (从感磁传感器4向放大部90的信号路径的结构)

    参照图5A、图5B对从本发明的实施方式所涉及的编码器部10中的感磁
    传感器4向放大器部90的信号路径进行说明。

    图5A为示出相对于双面基板5(电路基板)的感磁传感器4以及半导体
    装置9的装设结构的说明图,图5B为示出双面基板5(电路基板)的配线图案
    等的说明图。另外,在图5B的配线图案中,仅示出本实施方式所涉及的配线
    图案。并且,在图5B中,用实线表示形成于双面基板5的一面501的配线图
    案,用单点划线表示形成于双面基板5的另一面502的配线图案。并且,在图
    5B中,用虚线表示感磁传感器4,用双点划线表示半导体装置9。

    如图3以及图5A所示,在本实施方式的编码器部10中,感磁传感器4
    具有芯片40以及与芯片40电连接的多个输出端子48(+A)、48(-A)、48
    (+B)、48(-B)。

    芯片40与输出端子48(+A)、48(-A)、48(+B)、48(-B)通过感磁
    传感器侧配线47(+A)、47(-A)、47(+B)、47(-B)电连接。

    在感磁传感器4中,本实施方式的“第一输出端子”、“第二输出端子”、
    “感磁传感器侧第一配线”和“感磁传感器侧第二配线”对应如下。

    A相用:

    感磁传感器4的第一输出端子=输出端子48(+A)

    感磁传感器4的第二输出端子=输出端子48(-A)

    感磁传感器侧第一配线=感磁传感器侧配线47(+A)

    感磁传感器侧第二配线=感磁传感器侧配线47(-A)

    B相用:

    感磁传感器4的第一输出端子=输出端子48(+B)

    感磁传感器4的第二输出端子=输出端子48(-B)

    感磁传感器侧第一配线=感磁传感器侧配线47(+B)

    感磁传感器侧第二配线=感磁传感器侧配线47(-B)

    并且,半导体装置9具有芯片97和与芯片97电连接的多个输入端子98
    (+A)、98(-A)、98(+B)、98(-B),所述芯片97具有放大器部90(放
    大器部90(+A)、90(-A)、90(+B)、90(-B)),芯片97与输入端子98
    (+A)、98(-A)、98(+B)、98(-B)通过放大器侧配线93(+A)、93(-A)、
    93(+B)、93(-B)电连接。

    在半导体装置9中,本实施方式的“第一输入端子”、“第二输入端子”、
    “放大器侧第一配线”和“放大器侧第二配线”对应如下。

    A相用:

    半导体装置9的第一输入端子=输入端子98(+A)

    半导体装置9的第二输入端子=输入端子98(-A)

    放大器侧第一配线=放大器侧配线93(+A)

    放大器侧第二配线=放大器侧配线93(-A)

    B相用:

    半导体装置9的第一输入端子=输入端子98(+B)

    半导体装置9的第二输入端子=输入端子98(-B)

    放大器侧第一配线=放大器侧配线93(+B)

    放大器侧第二配线=放大器侧配线93(-B)

    在本实施方式中,在使感磁传感器4与半导体装置9电连接时,使用双面
    基板5。双面基板5利用铜箔等在酚醛基板或玻璃环氧基板等基板主体的两面
    形成配线,并装配有各零件。

    具体地说,在双面基板5的一面501侧装配有感磁传感器4,在另一面502
    侧装配有半导体装置9,双面基板5的厚度方向(箭头T所示的方向)朝向磁
    铁20的旋转中心轴线L方向。

    感磁传感器4与半导体装置9配置在两者的至少一部分在双面基板5的厚
    度方向上重叠的位置。并且,感磁传感器4以及半导体装置9以位于在双面基
    板5的厚度方向上对一者平行投影而得到的区域的内侧的方式配置。在本实施
    方式中,半导体装置9的平面尺寸比感磁传感器4的平面尺寸大。并且,感磁
    传感器4以位于在双面基板5的厚度方向上对半导体装置9平行投影而得到的
    区域的内侧的方式配置。双面基板5以感磁传感器4的中心(芯片40)以及半
    导体装置9的中心(芯片97)位于旋转中心轴线L上的方式配置。

    另外,感磁传感器4的平面尺寸也可以比半导体装置9的平面尺寸大。这
    时,半导体装置9以位于在双面基板5的厚度方向上对感磁传感器4平行投影
    而得到的区域的内侧的方式配置。

    在编码器部10中,感磁传感器4与半导体装置9通过形成于双面基板5
    的多个通孔50电连接。并且,多个通孔50形成于与感磁传感器4以及半导体
    装置9中至少一者在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。

    在本实施方式中,多个通孔50形成于与感磁传感器4在双面基板5的厚
    度方向上重叠的位置。因此,多个通孔50形成于与感磁传感器4以及半导体
    装置9这两者在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。

    (双面基板5的具体结构)

    以下,参照图3以及图5A、图5B对双面基板5的焊盘、配线等进行说明。
    双面基板5在一面501形成有装配感磁传感器4的多个焊盘51和从焊盘51延
    伸的多个配线52。并且,在多个配线52的各个末端部形成有通孔50。

    在本实施方式中,多个焊盘51包括焊盘51(Vcc)和焊盘51(GND)。焊
    盘51(Vcc)为装配有感磁传感器4的电源端子48(Vcc)的电源端子用焊盘。
    焊盘51(GND)为装配有感磁传感器4的接地端子48(GND)的接地端子用焊
    盘。

    并且,多个焊盘51包括焊盘51(+A)、焊盘51(-A)、焊盘51(+B)、
    焊盘51(-B)。

    焊盘51(+A)为装配有感磁传感器4的输出端子48(+A)的+A相用焊盘。
    焊盘51(-A)为装配有感磁传感器4的输出端子48(-A)的-A相用焊盘。焊
    盘51(+B)为装配有感磁传感器4的输出端子48(+B)的+B相用焊盘。焊盘
    51(-B)为装配有感磁传感器4的输出端子48(-B)的-B相用焊盘。

    多个配线52包括配线52(Vcc)和配线52(GND)。配线52(Vcc)为与
    感磁传感器4的电源端子48(Vcc)电连接的电源端子用配线。配线52(GND)
    为与感磁传感器4的接地端子48(GND)电连接的接地端子用配线。

    并且,多个配线52包括配线52(+A)、配线52(-A)、配线52(+B)、
    配线52(-B)。配线52(+A)为与感磁传感器4的输出端子48(+A)电连接
    的+A相用配线。配线52(-A)为与感磁传感器4的输出端子48(-A)电连接
    的-A相用配线。配线52(+B)为与感磁传感器4的输出端子48(+B)电连接
    的+B相用配线。配线52(-B)为与感磁传感器4的输出端子48(-B)电连接
    的-B相用配线。

    多个通孔50包括通孔50(Vcc)和通孔50(GND)。通孔50(Vcc)为与
    感磁传感器4的电源端子48(Vcc)电连接的电源端子用通孔。通孔50(GND)
    为与感磁传感器4的接地端子48(GND)电连接的接地端子用通孔。

    并且,多个通孔50包括通孔50(+A)、通孔50(-A)、通孔50(+B)、
    通孔50(-B)。通孔50(+A)为与感磁传感器4的输出端子48(+A)电连接
    的+A相用通孔。通孔50(-A)为与感磁传感器4的输出端子48(-A)电连接
    的-A相用通孔。通孔50(+B)为与感磁传感器4的输出端子48(+B)电连接
    的+B相用通孔。通孔50(-B)为与感磁传感器4的输出端子48(-B)电连接
    的-B相用通孔。

    并且,在双面基板5的另一面502形成有装配半导体装置9的多个焊盘
    53和从焊盘53延伸的多个配线54。多个配线54的末端部以一对一的关系与
    多个配线52的各个末端部重叠,在该重叠部分形成有通孔50。

    多个焊盘53包括+A相用焊盘53(+A)、-A相用焊盘53(-A)、+B相用
    焊盘53(+B)、-B相用焊盘53(-B)。+A相用焊盘53(+A)与感磁传感器4
    的输出端子48(+A)对应。-A相用焊盘53(-A)与感磁传感器4的输出端子
    48(-A)对应。+B相用焊盘53(+B)与感磁传感器4的输出端子48(+B)对
    应。-B相用焊盘53(-B)与感磁传感器4的输出端子48(-B)对应。

    并且,在焊盘53中,在焊盘53(+A)装配有与半导体装置9的放大器部
    90(+A)电连接的输入端子98(+A)。并且,在焊盘53(-A)装配有与半导
    体装置9的放大器部90(-A)电连接的输入端子98(-A)。并且,在焊盘53
    (+B)装配有与半导体装置9的放大器部90(+B)电连接的输入端子98(+B)。
    并且,在焊盘53(-B)装配有与半导体装置9的放大器部90(-B)电连接的
    输入端子98(-B)。

    多个配线54包括配线54(+A)、配线54(-A)、配线54(+B)、端子
    48(-B)。配线54(+A)为与感磁传感器4的输出端子48(+A)对应的A相
    用配线。配线54(-A)为与感磁传感器4的输出端子48(-A)对应的-A相用
    配线。配线54(+B)为与感磁传感器4的输出端子48(+B)对应的+B相用配
    线。配线54(-B)为与感磁传感器4的输出端子48(-B)对应的-B相用配线。

    并且,在配线54中,在配线54(+A)与配线52(+A)的重叠部分形成有
    通孔50(+A)。并且,在配线54(-A)与配线52(-A)的重叠部分形成有通
    孔50(-A)。并且,在配线54(+B)与配线52(+B)的重叠部分形成有通孔
    50(+B)。并且,在配线54(-B)与配线52(-B)的重叠部分形成有通孔50
    (-B)。

    另外,在双面基板5的另一面502中,焊盘55(VCC)和焊盘55(GND)
    从其他焊盘53分离并仅形成于与通孔50(VCC)以及通孔50(GND)重叠的位
    置。焊盘55(VCC)为与感磁传感器4的电源端子48(VCC)连接的焊盘。焊
    盘55(GND)为与感磁传感器4的接地端子48(GND)连接的焊盘。

    并且,在编码器部10中,本实施方式的“感磁传感器用第一焊盘”和“感
    磁传感器用第二焊盘”对应如下。

    A相用:

    感磁传感器用第一焊盘=焊盘51(+A)

    感磁传感器用第二焊盘=焊盘51(-A)

    B相用:

    感磁传感器用第一焊盘=焊盘51(+B)

    感磁传感器用第二焊盘=焊盘51(-B)

    并且,本实施方式的“第一通孔”和“第二通孔”对应如下。

    A相用:

    第一通孔=通孔50(+A)

    第二通孔=通孔50(-A)

    B相用:

    第一通孔=通孔50(+B)

    第二通孔=通孔50(-B)

    并且,本实施方式的“半导体装置用第一焊盘”和“半导体装置用第二焊
    盘”对应如下。

    A相用:

    半导体装置用第一焊盘=焊盘53(+A)

    半导体装置用第二焊盘=焊盘53(-A)

    B相用:

    半导体装置用第一焊盘=焊盘53(+B)

    半导体装置用第二焊盘=焊盘53(-B)

    (A相的感应电压对策)

    接下来,参照图6对在本发明的实施方式所涉及的编码器部10的A相中
    通过电路有效抵消感应电压的结构进行说明。

    首先,对在用于编码器部10的双面基板5中将感磁传感器用第一焊盘(焊
    盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线延伸
    的方向进行说明。在这里,感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))在一面
    501侧与感磁传感器4的第一输出端子(输出端子48(+A))电连接。感磁传
    感器用第二焊盘(焊盘51(-A))在一面501侧与感磁传感器4的同第一输出
    端子(输出端子48(+A))成对的第二输出端子(输出端子48(-A))电连
    接。

    在该方向上,半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))相对于半导体装
    置用第一焊盘(焊盘53(+A))所在的方向与感磁传感器用第二焊盘(焊盘
    51(-A))相对于感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))所在的方向相反,
    其中,半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))在另一面502侧与感磁传感器
    用第二焊盘(焊盘51(-A))电连接,半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))
    在另一面502侧与感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))电连接。

    更具体地说,在双面基板5的另一面502,+A相用配线54(+A)从通孔
    50(+A)向通孔50(-A)所在的一侧延伸。并且,-A相用配线54(-A)从通
    孔50(-A)向通孔50(+A)所在的一侧延伸。因此,在A相用中,在将感磁
    传感器4的感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器4的感磁传
    感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线延伸的方向上,半导体装置用
    第二焊盘(焊盘53(-A))相对于半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))
    所在的方向与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))相对于感磁传感器用第
    一焊盘(焊盘51(+A))所在的方向相反。即,从感磁传感器用第一焊盘(焊
    盘51(+A))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的传送路径与从感
    磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))
    的传送路径在中途切换位置。

    在这里,在本实施方式中,磁铁20旋转时,主要产生以下的第一感应电
    压、第二感应电压、第三感应电压。第一感应电压为通过在感磁传感器4中的
    芯片40与输出端子48(+A)、48(-A)之间的配线47(+A)、47(-A)与磁
    铁20的磁通交链而产生的感应电压。第二感应电压为通过通孔50(+A)和50
    (-A)与磁铁20的磁通交链而产生的感应电压。第三感应电压为通过半导体
    装置9的芯片97与输入端子98(+A)、输入端子98(-A)之间的配线93(+A)
    以及配线93(-A)与磁铁20的磁通交链而产生的感应电压。

    但是,这些第一感应电压、第二感应电压以及第三感应电压通过上述结构,
    能够使任一个感应电压与另两个感应电压抵消。即,在本实施方式中,从感磁
    传感器用第一焊盘(焊盘51(+A)向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))
    的传送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二
    焊盘(焊盘53(-A))的传送路径在双面基板5的另一面502切换位置。因此
    能够通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。

    并且,从旋转中心轴线L方向观察时,将半导体装置用第一焊盘(焊盘
    53(+A))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))连接的假想线、将第一
    通孔(通孔50(+A))与第二通孔(通孔50(-A))连接的假想线以及将感
    磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))
    连接的假想线中至少两根假想线平行地延伸。因此,由于能够对齐第一感应电
    压、第二感应电压以及第三感应电压中至少两个感应电压的相位,因此适于使
    感应电压相互抵消。

    在本实施方式中,通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。
    因此,将第一通孔(通孔50(+A))与第二通孔(通孔50(-A))连接的假
    想线以及将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘
    (焊盘51(-A))连接的假想线中至少一个假想线相对于将半导体装置用第一
    焊盘(焊盘53(+A))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))连接的假
    想线平行地延伸。更具体地说,在A相中,将半导体装置用第一焊盘(焊盘53
    (+A))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))连接的假想线与将第一通
    孔(通孔50(+A))与第二通孔(通孔50(-A))连接的假想线平行地延伸。
    因此,由于能够对齐第二感应电压与第三感应电压的相位,因此能够通过第二
    感应电压降低第三感应电压。另外,将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))
    与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线相对于上述假想线沿
    倾斜方向延伸。但是该倾斜为30°以下。因此,由于能够使第一感应电压与第
    三感应电压的相位接近,因此能够通过第一感应电压降低第三感应电压。

    特别是在本实施方式中,如图6所示,各环的截面积与感应电压的大小成
    比例。由此,使通孔50(+A)与通孔50(-A)的间隔最优化,且设定为:在
    感磁传感器4中由芯片40和输出端子48(+A)、48(-A)划分出的面积S4A
    与由通孔50(+A)、50(-A)划分出的面积S50A的和与由半导体装置9的放
    大器部90(+A)、90(-A)的芯片97和输入端子98(+A)、98(-A)划分出
    的面积S9A相等。因此,通过在中途切换传送路径,能够通过第一感应电压以
    及第二感应电压抵消第三感应电压。因此,能够抑制感应噪声的产生。

    (B相的感应电压对策)

    并且,B相也为与A相相同的结构。在双面基板5中,将在一面501侧电
    连接感磁传感器4的第一输出端子(输出端子48(+B))的感磁传感器用第一
    焊盘(焊盘51(+B))与在一面501侧电连接感磁传感器4的同第一输出端子
    (输出端子48(+B))成对的第二输出端子(输出端子48(-B))的感磁传
    感器用第二焊盘(焊盘51(-B))连接的假想线延伸的方向上,半导体装置用
    第二焊盘(焊盘53(-B))相对于半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))
    所在的方向与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))相对于感磁传感器用第
    一焊盘(焊盘51(+B))所在的方向相反,其中,半导体装置用第二焊盘(焊
    盘53(-B))在另一面502侧与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))电
    连接,半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))在另一面502侧与感磁传感器
    用第一焊盘(焊盘51(+B))电连接。

    更具体地说,在双面基板5的另一面502,+B相用配线54(+B)从通孔
    50(+B)向通孔50(-B)所在的一侧延伸。并且,-B相用配线54(-B)从通
    孔50(-B)向通孔50(+B)所在的一侧延伸。因此,在B相用中,在将感磁
    传感器4的感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))与感磁传感器4的感磁传
    感器用第二焊盘(焊盘51(-B))连接的假想线延伸的方向上,半导体装置用
    第二焊盘(焊盘53(-B))相对于半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))
    所在的方向与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))相对于感磁传感器第一
    焊盘(焊盘51(+B))所在的方向相反。即,从感磁传感器用第一焊盘(焊盘
    51(+B))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))的传送路径与从感磁传
    感器用第二焊盘(焊盘51(-B))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))
    的传送路径在中途切换位置。

    因此,在磁铁20旋转时,通过在感磁传感器4中芯片40与输出端48(+B)、
    48(-B)之间的配线47(+B)、47(-B)与磁铁20的磁通交链而产生的第一
    感应电压、通过通孔50(+B)、50(-B)与磁铁20的磁通交链而产生的第二
    感应电压以及通过半导体装置9的芯片97与输入端子98(+B)、98(-B)之
    间的配线93(+B)、93(-B)与磁通20的磁通交链而产生的第三感应电压中
    任一个感应电压与另两个感应电压抵消。在本实施方式中,由于从感磁传感器
    用第一焊盘(焊盘51(+A))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的
    传送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊
    盘(焊盘53(-A))的传送路径在双面基板5的另一面502切换位置,因此能
    够通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。

    并且,从旋转中心轴线L方向观察时,将半导体装置用第一焊盘(焊盘
    53(+B))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))连接的假想线、将第一
    通孔(通孔50(+B))与第二通孔(通孔50(-B))连接的假想线以及将感
    磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))
    连接的假想线中至少两根假想线平行地延伸。因此,由于能够对齐第一感应电
    压、第二感应电压以及第三感应电压中至少两个感应电压的相位,因此适于使
    感应电压之间相互抵消。

    在本实施方式中,通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。
    因此,将第一通孔(通孔50(+B))与第二通孔(通孔50(-B))连接的假
    想线以及将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))与感磁传感器用第二焊盘
    (焊盘51(-B))连接的假想线中的至少一个假想线相对于将半导体装置用第
    一焊盘(焊盘53(+B))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))连接的
    假想线平行地延伸。

    更具体地说,在B相中,将半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))与
    半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))连接的假想线与将第一通孔(通孔
    50(+B))与第二通孔(通孔50(-B))连接的假想线平行地延伸。因此,由
    于能够对齐第二感应电压与第三感应电压的相位,因此能够通过第二感应电压
    降低第三感应电压。并且,将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁
    传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线相对于上述假想线平行地延
    伸。因此,由于能够使第一感应电压与第三感应电压的相位接近,因此能够通
    过第一感应电压降低第三感应电压。

    特别是在本实施方式中,如图6所示,由于各环的截面积与感应电压的大
    小成比例,因此使通孔50(+B)与通孔50(-B)的间隔最优化,且设定为:
    在感磁传感器4中由芯片40和输出端子48(+B)、48(-B)划分出的面积S4B
    与由通孔50(+B)、50(-B)划分出的面积S50B的和与由半导体装置9的放
    大器部90(+B)、90(-B)的芯片97和输入端子98(+B)、98(-B)划分出
    的面积S9B相等。因此,通过在中途切换传送路径,能够通过第一感应电压以
    及第二感应电压抵消第三感应电压。因此,能够抑制感应噪声的产生。

    如以上所作的说明,在本实施方式的编码器部10中,使用在一面501侧
    装配有感磁传感器4、在另一面502侧装配有半导体装置9的双面基板5,感
    磁传感器4与半导体装置9通过双面基板5的通孔50电连接。因此,可以不
    在磁铁20的周边确保大的空间。并且,感磁传感器4与半导体装置9配置在
    两者的至少一部分在双面基板5的厚度方向上重叠的位置,且通孔50形成于
    与感磁传感器4以及半导体装置9中的至少一者重叠的位置。

    特别是在本实施方式中,通孔50形成于与感磁传感器4以及半导体装置
    9这两者在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。因此,从感磁传感器4向半
    导体装置9的传送路径较短,与磁通交链的面积较窄。因此,在来自感磁传感
    器4的输出的传送路径中产生的感应电压较低。其结果是,在来自感磁传感器
    4的输出的传送路径中产生的感应电压所引起的噪声较小,能够缓和由感应电
    压产生的噪声对检测结果的影响。

    并且,感磁传感器4设置在磁铁20的旋转中心轴线上,且双面基板5配
    置为使厚度方向朝向磁铁20的旋转中心轴线方向。因此,如图5A所示,磁通
    沿双面基板5而形成。因此,形成于双面基板5的配线52、54的环与磁通交
    链的部分较少。因此,在来自感磁传感器4的输出的传送路径中产生的感应噪
    声较小。

    并且,感磁传感器4的中心以及半导体装置9的中心位于旋转中心轴线L
    上。因此,能够使从感磁传感器4向半导体装置9的传送路径配置在旋转中心
    轴线L附近。因此,由于与传送路径交链的磁通随时间产生的变化较小,因此
    在来自感磁传感器4的输出的传送路径中产生的感应电压较低。因此,能够减
    小感应噪声。

    并且,在本实施方式中,从感磁传感器4向半导体装置9的传送路径在+A
    相与-A相之间交换位置,从感磁传感器4向半导体装置9的传送路径在+B相
    与-B相之间也交换位置。因此,仅变更双面基板5的结构,就能够使从感磁传
    感器4向半导体装置9的环的方向逆转。因此,能够在中途使感应电压的极性
    逆转而相互抵消,能够缓和感应噪声的影响。

    (信号处理部100的结构)

    接下来,参照图7A来说明在通过信号处理部100校正旋转角度位置时的
    具体的结构。

    信号处理部100为具有RAM、ROM、闪存等存储介质的CPU、微控制器、DSP、
    ASIC等。信号处理部100根据检测元件的信号检测旋转角度位置。

    更具体地说,信号处理部100具有旋转角度位置计算部110(旋转角度位
    置计算单元)、校正量表120以及校正部130(校正单元)。

    旋转角度位置计算部110根据检测元件的信号计算旋转角度位置。

    具体地说,旋转角度位置计算部110根据A相信号和B相信号计算XY平
    面上的李萨茹波形并进行分析,由此检测可动被检测物体的角度位置θ。这时,
    旋转角度位置计算部110通过第一霍尔元件61和第二霍尔元件62计算位于A
    相信号(正弦波信号sin)、B相信号(正弦波信号cos)的哪一区间。旋转角
    度位置计算部110根据可动被检测物体的角度位置θ和该区间来计算旋转角度
    位置。该旋转角度位置为绝对值,是用角度分辨率R将一周分解后的值作为单
    位来表示的整数值。使用分辨率为20位的检测元件时,该角度分辨率R的值
    为2^20=1048576。并且,关于该整数值,也可以使用符号为一位的2的补数。

    并且,旋转角度位置计算部110将采样周期T(秒)期间的旋转角度位置
    的位移作为角度位移值D’计算。即,旋转角度位置计算部110将当前的采样
    时间中的旋转角度位置与前一个采样时间中的旋转角度位置的差作为角度位
    移值D’来计算。该角度位移值D’为例如用角度分辨率R将旋转一圈分割了
    的值作为单位的整数值。即,R为1048576时,D’为用1048576来表示旋转一
    圈的值。并且,采样周期T为数μ秒至数百μ秒等值,其能够如后述那样改变。

    校正量表120将校正量与分割角度位置对应地存储,所述校正量抵消与旋
    转速度成比例的叠加在检测元件的信号上的误差,所述分割角度位置是以特定
    的分割数对在特定旋转速度ω下的旋转一圈进行分割而得到的。在这里,由上
    述感应电压产生的误差与旋转速度成比例地增加。因此,如下述的说明那样,
    如果存储在特定旋转速度ω下的校正量,则能够通过计算与实际转速的速度比
    来计算校正值。该特定旋转速度ω为比编码器部10的常用转速大并且感应电
    动势变为较大的转速,例如,使用将数千rpm以上的值作为基准的转速。并且,
    校正量表120包括A相信号表121和B相信号表122。

    关于该校正量表120的具体情况,之后叙述。

    校正部130计算在使用状态下的旋转速度与特定旋转速度ω的速度比。并
    且,校正部130根据当前的旋转角度位置计算分割角度位置,并从校正量表120
    读取该分割角度位置下的校正量。校正部130通过被读取校正量乘以计算出的
    速度比来计算校正值。校正部130根据该校正值校正检测元件的信号。即,由
    于由感应电压产生的误差与旋转速度成比例,因此校正部130将为数千rpm的
    特定旋转速度ω作为基准,使用与当前的旋转速度的速度比来计算实际的校正
    值。

    并且,校正部130计算在使用状态下的旋转速度与特定旋转速度的速度比
    时,

    特定旋转速度ω(rpm)为以下的式(1)的关系:

    ω=D/T/R×60……式(1)

    在这里,R为角度分辨率,T为采样周期(秒),D为特定的角度位移值。

    并且,在该特定旋转速度ω下,通过以下的式(2)计算在使用状态下的
    旋转速度ω'(当前的旋转速度):

    ω'=(D'/D)×ω……式(2)

    在这里,D’为作为当前的采样时间中的角度位移值与前一个采样时间中
    的角度位移值的差的分割角度差分值。

    并且,校正部130根据通过旋转角度位置计算部110计算出的旋转角度位
    置,计算校正量表120用的分割角度位置。校正部130如后述那样,能够通过
    位移位快速地进行该计算。

    并且,校正部130在采样周期改变的情况下计算对应于特定旋转速度ω的
    采样周期T与改变了的采样周期T’的比的周期调整值,并应用该周期调整值
    计算校正值。即,在采样周期T’与特定旋转速度ω的采样周期T相同时,周
    期调整值为1。

    并且,校正部130通过下述的式(3)计算最终的校正值:

    校正值=校正量×速度比×周期调整值/(特定的四舍五入值)……式(3)

    在这里,特定的四舍五入值为由在特定旋转速度ω下的旋转一圈的特定的
    分割数与角度分辨率R的关系来决定的值。例如,在特定的分割数为256、角
    度分辨率R为20位时,特定的四舍五入值为8192。

    并且,校正部130在使用状态下的转速的全部范围内校正检测元件的信
    号。具体地说,校正部130校正上述的使用状态下的旋转速度ω’从0(rpm)
    至检测上限的速度时为止的信号。另外,校正部130能够以不校正在旋转速度
    ω’比特定速度低时的信号的方式来构成。

    并且,校正部130根据校正量表120的A相信号和B相信号各自的校正量
    计算A相信号和B相信号各自的校正值并校正。即,关于A相信号,校正部130
    根据A相信号表121的校正量计算校正值。并且,关于B相信号,校正部130
    根据B相信号表122的校正量计算校正值。

    (校正量表120的具体说明)

    在这里,参照图7B对校正量表120进行具体说明。

    如上所述,校正量表120为存储用于抵消叠加在检测元件的信号上的误差
    的校正量的表。在这里,检测元件包括:具有被磁化出一对S极和N极磁极的
    磁铁20的可动被检测物体,和装配有与磁铁20相向的感磁传感器4的固定体
    3。因此,通过磁铁20的旋转而在固定体3中感应出的感应电压成为与旋转速
    度成比例地叠加在检测元件的信号上的误差。在A相信号和B相信号中,该误
    差由于双面基板5(图3)上的图案的形状、厚度、配置的误差等的关系,叠
    加有不同的值。因此,校正量表120针对A相信号和B相信号分别储存有A相
    信号表和B相信号表。

    并且,将特定旋转速度ω下的A相信号和B相信号各自的误差的值作为校
    正量与以特定的分割数将旋转一圈分割的分割角度位置对应地储存于校正量
    表120中。并且,该分割角度位置的特定的分割数由于为比上述的式(1)的
    角度分辨率R小的值,因此能够节约存储介质的存储区域。例如,在图7B的
    例子中,特定分割数为256。并且,由于该特定的分割数为2的乘方,因此能
    够通过位运算高速地计算校正值。

    并且,校正量表120例如能够将在使轴停止的状态下检测出的A相信号和
    B相信号各自的值与在特定旋转速度ω下检测出的A相信号和B相信号各自的
    值相比较地计算。在图7B的例子中,A相信号表121和B相信号表122分别存
    储与作为旋转一圈的分割角度位置的0至255对应的校正量的值。

    (旋转角度位置检测处理)

    接下来,参照图8对通过本发明的实施方式所涉及的编码器部10检测处
    理旋转角度位置进行说明。

    在本实施方式的旋转角度位置检测处理中,计算当前的旋转速度,并计算
    该当前的旋转速度与特定旋转速度的速度比。在此基础上,从校正量表120读
    取与分割角度位置对应的校正量,并与计算出的速度比相乘来计算校正值。通
    过校正部130根据该校正值校正旋转角度位置。并且,采样频率变更时,变更
    周期调整值。

    在本实施方式的旋转角度位置检测处理中,主要是信号处理部100与各部
    分合作并使用硬件资源来执行存储于存储介质的控制程序(未图示)。

    以下,参照图8的流程图,按每一个步骤对具体的旋转角度位置检测处理
    进行说明。

    (步骤S101)

    首先,旋转角度位置计算部110进行旋转角度位置计算处理。

    旋转体2(图2)旋转一圈时,从感磁传感器4(磁阻元件)输出两个周
    期量的图4C所示的A相信号(正弦波信号sin)和B相信号(正弦波信号cos)。
    旋转角度位置计算部110根据被放大器部90(放大器部90(+A)、90(-A)、
    90(+B)、90(-B))放大了的A相信号和B相信号计算图4D所示的利萨茹
    图形,并根据正弦波信号sin、cos按θ=Tan-1(sin/cos)计算,从而计算出
    可动被检测物体的角度位置θ。并且,在本实施方式中,在从磁铁20的中心
    观察时错开90°(π/2)的位置配置有第一霍尔元件61以及第二霍尔元件62。
    因此,通过第一霍尔元件61以及第二霍尔元件62的输出的组合,可得出当前
    位置位于正弦波信号sin、cos的哪一区间。因此,编码器部10能够根据感磁
    传感器4处的检测结果、第一霍尔元件61处的检测结果以及第二霍尔元件62
    处的检测结果来计算作为旋转体2的绝对角度位置信息的旋转角度位置。由此,
    能够进行绝对式动作。

    并且,旋转角度位置计算部110计算作为当前的采样时间中的旋转角度位
    置与前一个采样时间中的旋转角度位置的差的角度位移值D’。

    (步骤S102)

    接下来,校正部130进行速度比计算处理。

    如上所述,在特定旋转速度ω下,校正部130能够通过下述的式(2)计
    算在使用状态下的旋转速度ω'(当前的旋转速度):

    ω'=(D'/D)×ω……式(2)

    在这里,角度位移值D如上所述,为与特定旋转速度ω相关联的特定的角
    度位移值。

    具体地说,校正部130计算作为速度比的D’/D的值。

    (步骤S103)

    接下来,校正部130进行校正值计算处理。

    校正部130首先通过旋转角度位置计算部110以特定的四舍五入值将旋转
    角度位置分割,并计算与校正量表120对应的分割角度位置。如上述的例子所
    示,角度分辨率R为20位时,校正部130将旋转角度位置用作为特定的四舍
    五入值的8192分割来计算0至255的分割角度位置。校正部130通过使旋转
    角度位置右移14位而不是用8192来分割,能够使该计算高速化。校正部130
    从与A相信号相关的A相信号表121和与B相信号相关的B相信号表分别取得
    与该分割角度位置对应的校正量。

    并且,校正部130通过下述的式(3)计算最终的校正值:

    校正值=校正量×速度比×周期调整值/(特定的四舍五入值)……式(3)

    这时,校正部130分别计算与A相信号和B相信号相关的校正值。

    (步骤S104)

    接下来,校正部130判断采样周期是否发生了改变。校正部130在采样周
    期根据来自上级设备13或控制装置12的控制信号等而改变的情况下,判断为
    “是”。校正部130在除此之外的情况下判断为“否”。

    在“是”时,校正部130将处理进行至步骤S105。

    在“否”时,校正部130结束旋转角度位置检测处理。

    (步骤S105)

    在采样周期发生了改变时,校正部130进行周期调整值计算处理。

    校正部130在采样周期发生了改变时,根据特定旋转速度ω的采样周期T
    计算周期调整值。

    例如,在特定旋转速度ω的采样周期T为62.5μ秒并将其改变为40μ秒
    时,校正部130计算出周期调整值为62.5/40=25/16。

    并且,同样,校正部130在采样周期改变为50μ秒时计算出周期调整值
    为5/4;在采样周期改变为80μ秒时计算出周期调整值为25/32;在采样周期
    改变为100μ秒时计算出周期调整值为5/8;在采样周期改变为125μ秒时计算
    出周期调整值为1/2等。像这样,由于周期调整值的分母为2的乘方的值,因
    此校正部130能够通过位移位而高速地运算上述的式(3)。

    并且,校正部130从计算下一个校正值时起,应用计算出的周期调整值来
    计算校正值。

    通过以上步骤,结束本发明的实施方式所涉及的旋转角度位置检测处理。

    (本发明的实施方式所涉及的主要效果)

    通过以上所述的结构能够得到以下所述的效果。

    以往,磁式编码器存在在动作时输出值产生误差(速度波动)的问题。这
    是由于磁铁在基板附近旋转导致在配线图案处发电,其感应电压叠加至磁传感
    器的输出而造成的。

    与此相对,本发明的实施方式所涉及的编码器部10具有根据检测元件的
    信号检测旋转角度位置的旋转角度位置计算部110,所述编码器10的特征在
    于,具有:校正量表120,所述校正量表120将校正量对应于分割角度位置进
    行存储,所述校正量用于抵消与旋转速度成比例地叠加在检测元件的信号上的
    误差,所述分割角度位置是在特定旋转速度下在旋转一圈中分割的;以及校正
    部130,所述校正部130计算在使用状态下的旋转速度与特定旋转速度的速度
    比,并根据存储于校正量表120的校正量计算与计算出的速度比和分割角度位
    置对应的校正值。

    根据该结构,能够将与旋转速度成比例地叠加的误差的校正结合使用状态
    的旋转速度进行换算并校正。由此,能够校正与使用状态对应的旋转角度位置,
    并能够高精度地检测旋转角度位置。

    并且,在本发明的实施方式所涉及的编码器10的特征在于,检测元件包
    括:具有被磁化出一对S极和N极磁极的磁铁20的可动被检测物体,和装配
    有与磁铁20相向的感磁传感器4的固定体3;与旋转速度成比例地叠加在检测
    元件的信号上的误差为通过磁铁20的旋转而在固定体3中感应出的感应电压。

    通过该结构能够取得以下的效果。在这里,通过旋转磁通感应出的感应电
    压与旋转速度成比例地产生。因此,将在特定旋转速度下的校正量存储于校正
    表,如果通过计算在使用状态下的旋转速度与特定旋转速度的速度比,并根据
    该速度比进行换算的话,则能够容易地进行适当的校正。并且,由于能够仅将
    特定旋转速度下的校正量存储于校正表120,因此能够减少制作校正量表120
    所需的工夫,并降低存储介质的成本。

    并且,本发明的实施方式所涉及的编码器部10的特征在于,校正部130
    计算在使用状态下的旋转速度与特定旋转速度的速度比时,通过下述的式(1)
    计算特定旋转速度ω(rpm):

    ω=D/T/R×60……式(1)

    在这里,R为角度分辨率,T为采样周期(秒),D为角度位移值,

    在该特定旋转速度ω下,通过下述的式(2)计算使用状态下的旋转速度
    ω’:

    ω'=(D'/D)×ω……式(2)

    在这里,D’为成为当前的采样时间中的角度位移值与前一个采样时间中
    的角度位移值的差的分割角度差分值。

    通过该结构,仅计算出一个采样周期期间的分割角度差分值就能够计算出
    在使用状态下的旋转速度。因此,能够容易地计算在使用状态的旋转速度下的
    校正量。

    并且,本发明的实施方式所涉及的编码器部10的特征在于,校正部130
    在使用状态下的转速的全部范围内校正旋转角度位置。

    根据该结构,由于不需要根据使用状态下的旋转速度来划分是否实施旋转
    角度位置的校正,因此能够容易地进行校正的运算,并能够降低成本。

    并且,由于因感应电动势引起的误差与旋转速度是成比例的,因此转速低
    时校正量也变小。因此,即使在使用状态下的转速的全部范围内校正,误差也
    不会增加。并且,能够减少在不同情况下的误差的特性的差等。

    并且,本发明的实施方式所涉及的编码器部10的特征在于,检测元件的
    感磁传感器4包括与可动被检测物体的位移对应的A相传感器和B相传感器,
    从A相传感器输出正弦波状的A相信号,从B相传感器输出正弦波状的B相信
    号,A相信号与B相信号的相位差为大致π/2,旋转角度位置计算部110通过
    分析根据A相信号和B相信号计算出的XY平面上的利萨茹波形来检测可动被
    检测物体的角度位置,并根据检测出的角度位置计算旋转角度位置,校正量表
    120存储分别与A相信号和B相信号对应的校正量,校正部130根据校正量表
    120的A相信号和B相信号各自的校正量,计算出分别与A相信号和B相信号
    对应的校正值并进行校正。

    根据该结构,即使A相信号和B相信号的、与旋转速度成比例地叠加的误
    差不同,由于存在与A相信号和B相信号这两者对应的校正表,因此也能够分
    别取得最适合的校正值。因此,能够提高旋转角度位置的检测精度。

    并且,本发明的实施方式所涉及的编码器部10的特征在于,固定体3具
    有双面基板5,在双面基板5的一面侧装配有感磁传感器4,在双面基板5的
    另一面侧装配有半导体装置9,半导体装置9具有放大来自感磁传感器4的输
    出信号的放大器部90,感磁传感器4与半导体装置9配置在两者的至少一部分
    在双面基板5的厚度方向上重叠的位置,感磁传感器4与半导体装置9通过多
    个通孔50电连接,多个通孔50形成于双面基板5中与感磁传感器4以及半导
    体装置9中的至少一者在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。

    根据该结构,由于通孔50形成于与感磁传感器4和半导体装置9中的至
    少一者重叠的位置,因此来自感磁传感器4的输出的传送路径变短。因此,在
    来自感磁传感器4的输出的传送路径中产生的感应噪声变小,能够缓和由感应
    电压产生的噪声的影响。

    并且,本发明的实施方式所涉及的编码器部10的特征在于,第一感应电
    压、第二感应电压以及第三感应电压以某一个感应电压与另两个感应电压抵消
    的方式形成,第一感应电压是在感磁传感器4中通过感磁传感器侧第一配线以
    及感磁传感器侧第二配线与磁铁20的磁通交链而产生的,感磁传感器侧第一
    配线位于形成有感磁膜的感磁传感器侧芯片与第一输出端子之间,感磁传感器
    侧第二配线位于感磁传感器侧芯片与第二输出端子之间,第二感应电压是通过
    多个通孔中的与第一输出端子对应的第一通孔以及与第二输出端子对应的第
    二通孔与磁铁20的磁通交链而产生的,第三感应电压是在半导体装置9中通
    过放大器侧第一配线以及放大器侧第二配线与磁铁20的磁通交链而产生的,
    放大器侧第一配线位于形成有放大器部90的放大器侧芯片同与第一输出端子
    电连接的第一输入端子之间,放大器侧第二配线位于放大器侧芯片同与第二输
    出端子电连接的第二输入端子之间。

    根据该结构,能够使感应电压彼此相互抵消,能够缓和由感应电压产生的
    噪声的影响。

    并且,本发明的实施方式所涉及的编码器部10的特征在于,校正部130
    在采样周期改变时,计算与特定旋转速度ω的采样周期T和改变了的采样周期
    T’对应的周期调整值,并应用该周期调整值计算校正值。

    根据该结构,即使因在设计阶段的变更或使用时的动作模式的变更等而需
    要改变采样周期,也能够容易地使用预先做成的校正表来进行旋转角度位置的
    校正。因此,能够降低开发成本。

    实施例

    接下来,参照图9A、图9B,对通过信号处理部100校正在本实施方式的
    电路的配置结构中的编码器部10的输出的实施例进行说明。另外,以下的实
    施例并不限定本发明。

    通过其他设备的驱动,使马达以5859rpm的旋转速度旋转,并以80μ秒
    的周期为采样周期T而同时取得A相信号(sin)、B相信号(cos)的值。根
    据取得的A相信号和B相信号的利萨茹图形计算出角度误差。使一个周期的SIN
    波与该利萨茹图形的波形叠加并再次计算出误差。

    并且,使叠加的波形的相位和振幅变化,并计算出误差最小的值作为感应
    电压的发电电压。

    图9A为比较例,是计算出在不通过信号处理部100进行校正的状态下使
    旋转速度变化时的发电电压的结果的图表。横轴表示旋转角度位置的值。纵轴
    表示对发电电压进行A/D变换后的值(位数:digit)。得出在不进行误差校
    正的情况下,产生与旋转速度成比例的发电电压。这时,在8000rpm时因COS
    发电电压产生的误差的最大值为,振幅:3250位数/20位分辨率、相位:14.75
    °;因SIN发电电压产生的误差的最大值为,振幅:3575位数/20位分辨率、
    相位:-48.875°。

    图9B为实施例,是计算出在通过信号处理部100进行了校正的状态下使
    旋转速度变化时的发电电压的结果的图表。得出通过进行校正,能够缓和由与
    旋转速度成比例的感应电压产生的误差的影响。其结果是,能够将由COS发电
    电压和SIN发电电压产生的误差减小至最大值的1/5以下。

    (其他实施方式)

    另外,在上述的实施方式中,记载了感磁传感器4在旋转中心轴线L方向
    上与磁铁20相向的例子,但也可以对感磁传感器4与环状磁铁20的外周面相
    向的编码器部10应用本实施方式的电路。

    通过这种结构,能够使编码器部10的结构多样化,并且能够容易地设计。

    并且,在上述的实施方式中,从感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))
    向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的传送路径与从感磁传感器用第二
    焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))的传送路
    径在双面基板5的另一面502切换位置。因此,通过第一感应电压和第二感应
    电压抵消第三感应电压。与此相对,也可以采用如下的结构:从感磁传感器用
    第一焊盘(焊盘51(+A))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的传
    送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊盘
    (焊盘53(-A))的传送路径在双面基板5的一面501切换位置。此时,通过
    第二感应电压和第三感应电压抵消第一感应电压。在这样的情况下,成为如下
    的结构:从旋转中心轴线L方向观察时,将半导体装置用第一焊盘(焊盘53
    (+A))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))连接的假想线以及将第一
    通孔(通孔50(+A))与第二通孔(通孔50(-A))连接的假想线中至少一
    组假想线相对于将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第
    二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线平行地延伸。虽省略说明,但B相也相
    同。

    通过这种结构,能够使为了灵活地抑制感应电压的产生的设计最优化,从
    而减少误差。

    并且,在上述实施方式中,通过电路的配置结构和信号处理部100的结构
    减小了由感应电压产生的误差的影响。但是,也能够仅通过信号处理部100的
    结构减小误差的影响。

    通过这样的结构,能够灵活地进行基板的设计等,并且能够降低成本。

    并且,在上述实施方式中,记载了分别准备了与A相信号和B信号相关的
    校正表的例子。但是,也可以准备一个与由A相信号和B相信号计算出的李萨
    茹图形的角度对应的校正表。

    通过这样的结构,能够减小存储介质的校正表的容量,并且也能够减少运
    算资源从而能够降低成本。

    另外,上述实施方式的结构及动作是举例说明,在不脱离本发明的主旨的
    范围内可以适当地变更并实施,这是不言而喻的。

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    编码器 旋转 角度 位置 计算方法
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