專(zhuān)利名稱(chēng)：磁性編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等的磁性編碼器，特別是涉及用來(lái)檢測(cè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件磁耦合變化從而檢測(cè)其相對(duì)位移(位置)的磁性編碼器。
磁性編碼器的一個(gè)例子是檢測(cè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件的位置、角度等的編碼器。磁性編碼器包括第一和第二部件。第一部件包括N磁極部分和S磁極部分，它們以預(yù)先確定的間距λ交替排列。第一部件的實(shí)例是磁標(biāo)尺。第二部件放置成可相對(duì)于第一部件運(yùn)動(dòng)。第二部件包括檢測(cè)因相對(duì)部件運(yùn)動(dòng)引起的磁場(chǎng)變化的裝置。例如相位差為λ/4(＝90°)的第一～第四磁阻(MR)器件放置在以磁標(biāo)尺的間距(磁化間距)λ為單位的位置上。
第二部件上的第一～第四MR器件串聯(lián)連接，相位差為180°。對(duì)于這種連接方式的第一～第四MR器件，位移檢測(cè)電路采用的是橋式電路結(jié)構(gòu)。第一～第四MR器件沿著垂直于部件運(yùn)動(dòng)方向的縱向磁化。在輸向這些MR器件的DC電流與磁標(biāo)尺水平磁場(chǎng)的相互作用下，發(fā)生了磁化旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致MR器件電阻的變化。施加在每個(gè)MR器件上的水平磁場(chǎng)強(qiáng)度以對(duì)應(yīng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的間距λ作周期性地變化。由此使磁化旋轉(zhuǎn)角也作周期性變化。因此從橋式電路輸出端獲得了相位差為90°的正弦波信號(hào)。正弦波信號(hào)經(jīng)過(guò)處理就得到了位移量。
在具有這種MR器件的磁性編碼器中，水、切割潤(rùn)滑油等對(duì)輸出信號(hào)的影響要小于靜電型編碼器和光電型編碼器中所受的影響。因此磁性編碼器特別適合用于機(jī)械制造工廠那種需要一定的環(huán)境耐力的地方。
當(dāng)磁性編碼器用于電池驅(qū)動(dòng)的手持工具長(zhǎng)度測(cè)量單元等時(shí)，功耗是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。換句話(huà)說(shuō)，直流電源與構(gòu)成位移檢測(cè)電路的MR器件相連。因此由直流電源向MR器件提供驅(qū)動(dòng)電流。例如當(dāng)每只MR器件的電阻為1.5kΩ并且施加電壓為1.5V時(shí)，由于橋式電路的總電阻為1.5kΩ，所以流入橋式電路的電流為1mA。這樣例如對(duì)于160mAh的氧化銀鈕扣型電池，使用壽命只有160小時(shí)(6.5天)。
在這種磁性編碼器中，采用玻璃襯底或陶瓷襯底作為形成MR器件的襯底。另一方面，當(dāng)處理MR器件輸出信號(hào)的信號(hào)處理電路采用集成電路與MR器件組裝在一起的IC芯片結(jié)構(gòu)時(shí)，可以有幾種方法，例如方法(a)和(b)。在方法(a)中，形成MR器件的襯底與形成集成電路的襯底連接在柔性印刷電路(FPC)板上。在方法(b)中，將IC芯片放置在刻制有MR器件的襯底背面。
但是在普通的裝配方法中，由于安裝尺寸較大，所以難以做成小型手持工具。雖然在方法(b)中襯底是共用的，與兩塊襯底分別形成MR器件和集成電路的方法(a)相比，安裝密度有了提高，但是由于MR器件和集成電路采用不同的區(qū)域，所以限制了尺寸的縮小。此外，形成MR器件的表面應(yīng)該以預(yù)定的間隙放置成與磁標(biāo)尺相對(duì)的基準(zhǔn)面。但是當(dāng)放置集成電路之后，就無(wú)法精確地定出基準(zhǔn)面。當(dāng)MR器件與磁標(biāo)尺相對(duì)放置時(shí)，用來(lái)防止沾污的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜起來(lái)。
對(duì)于包含具有一定相位差的MR器件的普通磁性編碼器，受磁化間距和磁場(chǎng)強(qiáng)度的精度偏差及MR器件的位置、形狀以及特性差異等的影響巨大。因此在電學(xué)信號(hào)處理電路一側(cè)，應(yīng)對(duì)正弦波信號(hào)的中心電壓、幅度等進(jìn)行調(diào)整。此外，受MR器件圖案的損壞和沾污影響巨大，所以磁性編碼器的穩(wěn)定性和可靠性不高。而且由于標(biāo)尺的磁化間距較小，所以難以按照這樣的磁化間距放置四只MR器件。由此使經(jīng)過(guò)精密機(jī)械加工的MR器件在性能上差異較大。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種磁性編碼器，它可以降低功耗并用于工作壽命長(zhǎng)的電池驅(qū)動(dòng)手持工具。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種磁性編碼器，它無(wú)需通過(guò)調(diào)整即可得到所需的特性，降低了功耗和MR器件機(jī)械加工的精度要求。
本發(fā)明的第一方面是磁性編碼器，它包括第一部件，包括以預(yù)先確定的間距交替排列的N磁極部分和S磁極部分；第二部件，放置成可相對(duì)于第一部件運(yùn)動(dòng)，第二部件包括至少四只相位差為90°的磁阻器件，它們放置在與第一部件磁極間距對(duì)應(yīng)的位置上；位移檢測(cè)電路，用來(lái)獲取相位差為180°的磁阻器件輸出信號(hào)之間的差異以輸出兩相正弦波信號(hào)，兩相正弦波信號(hào)的幅度變化與第一和第二部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)，位移檢測(cè)電路由直流電源驅(qū)動(dòng)；信號(hào)處理電路，用來(lái)根據(jù)位移檢測(cè)電路獲得的兩相正弦波信號(hào)產(chǎn)生兩相方波信號(hào)；計(jì)數(shù)器，用來(lái)對(duì)信號(hào)處理電路獲取的兩相方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)以得到第一和第二部件的相對(duì)位置；以及開(kāi)關(guān)電路，用來(lái)按照預(yù)先確定頻率的第一時(shí)鐘向位移檢測(cè)電路間歇地提供直流電源輸出。
按照本發(fā)明，由于功率是間歇地提供給MR器件構(gòu)成的位移檢測(cè)電路并激活位移檢測(cè)電路，所以與始終向MR器件提供電流的普通系統(tǒng)相比，這里的MR器件電流消耗根據(jù)第一時(shí)鐘占空比的大小作相應(yīng)減少。因此在電池驅(qū)動(dòng)的手持工具長(zhǎng)度測(cè)量裝置中采用按照本發(fā)明的磁性編碼器可以延長(zhǎng)電池(包括太陽(yáng)能電池)的工作壽命。
信號(hào)處理電路包括一對(duì)采樣保持電路，用來(lái)采樣和保持位移檢測(cè)電路獲得的對(duì)應(yīng)第一時(shí)鐘的兩相正弦波信號(hào)；根據(jù)與第一時(shí)鐘有一定相位差的第二時(shí)鐘間歇激活的一對(duì)比較器，用來(lái)將采樣保持電路的輸出信號(hào)與恒定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較以獲得二進(jìn)制數(shù)據(jù)；以及一對(duì)觸發(fā)器，用來(lái)接收來(lái)自比較器的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以輸出兩相方波信號(hào)。由于比較器是間歇激活的，所以可以降低其功耗。特別是當(dāng)間歇激活比較器運(yùn)行的第二時(shí)鐘在相位上相對(duì)第一時(shí)鐘有延遲時(shí)，比較器一直保持非激活狀態(tài)直到設(shè)定采樣值后。因此大大降低了功耗。
對(duì)于比較器間歇激活的情形，當(dāng)比較器處于非激活狀態(tài)時(shí)，其輸出信號(hào)是不穩(wěn)定的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，始終處于開(kāi)啟狀態(tài)的觸發(fā)器被放置在比較器的輸出側(cè)，從而存儲(chǔ)下比較器的輸出信號(hào)。由此解決了該問(wèn)題并輸出兩相方波信號(hào)。
此外，信號(hào)處理電路可以包括內(nèi)插電路，它對(duì)采樣保持電路的輸出信號(hào)進(jìn)行電學(xué)內(nèi)插處理以輸出兩相方波信號(hào)。在這種情況下，比較好的是以相對(duì)第一時(shí)鐘有一相位延遲的第二時(shí)鐘來(lái)間歇激活內(nèi)插電路。此外，當(dāng)放大電路放置于采樣保持電路其中一個(gè)輸入/輸出端時(shí)，比較好的是以第一時(shí)鐘間歇激活放大電路。通過(guò)間歇激活內(nèi)插電路和放大電路，可以有效降低功耗。
此外，按照本發(fā)明，當(dāng)位移檢測(cè)電路是間歇驅(qū)動(dòng)時(shí)，對(duì)兩相正弦波信號(hào)進(jìn)行采樣。因此無(wú)需提供采樣保持電路。另外，第二時(shí)鐘并不一定總是要與驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的第一時(shí)鐘一起提供。而且受第一時(shí)鐘間歇驅(qū)動(dòng)的位移檢測(cè)電路的輸出信號(hào)可以經(jīng)第一時(shí)鐘間歇驅(qū)動(dòng)的比較器處理。由此在這種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)中可以實(shí)現(xiàn)低功耗的信號(hào)處理。
而且按照本發(fā)明，當(dāng)信號(hào)處理電路、計(jì)數(shù)器和開(kāi)關(guān)電路都放置在第二部件中并且放置有顯示計(jì)數(shù)器輸出值的顯示器時(shí)，就可以獲取工作壽命長(zhǎng)的電池驅(qū)動(dòng)手持工具長(zhǎng)度測(cè)量裝置。
本發(fā)明的第二方面是磁性編碼器，它包括第一部件，包括以預(yù)先確定的間距交替排列的N磁極部分和S磁極部分；第二部件，放置成可相對(duì)于第一部件運(yùn)動(dòng)，第二部件包括至少四只相位差為90°的磁阻器件，它們放置在與第一部件磁極間距對(duì)應(yīng)的位置上；位移檢測(cè)電路，用來(lái)獲取相位差為180°的磁阻器件輸出信號(hào)之間的差異以輸出兩相正弦波信號(hào)，兩相正弦波信號(hào)的幅度變化與第一和第二部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)，位移檢測(cè)電路由直流電源驅(qū)動(dòng)；信號(hào)處理電路，用來(lái)根據(jù)位移檢測(cè)電路獲得的兩相正弦波信號(hào)產(chǎn)生兩相方波信號(hào)；以及計(jì)數(shù)器，用來(lái)對(duì)信號(hào)處理電路獲取的兩相方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)以得到第一和第二部件的相對(duì)位置，其中排列著多組，每組至少由四只相位差為90°的磁阻器件構(gòu)成，并且各組內(nèi)相位相同的磁阻器件作為磁檢測(cè)器件串聯(lián)連接。
按照本發(fā)明，當(dāng)多組MR器件串聯(lián)并用作一個(gè)磁檢測(cè)器件時(shí)，磁化偏差與MR器件形狀和特性的偏差得到了均衡，由此減少了影響。因此無(wú)需借助信號(hào)處理電路電學(xué)調(diào)整輸出信號(hào)的中心電壓和幅度。此外也無(wú)需采用微調(diào)等方法來(lái)調(diào)整每只電阻的阻值。這樣無(wú)需調(diào)整即可以較高的信噪比檢測(cè)部件的位移。而且因磁化強(qiáng)度變差、MR器件圖案損壞以及襯底被高滲透率的鐵粉之類(lèi)沾污等受到的影響有所減緩。由此獲得了運(yùn)行穩(wěn)定而可靠性高的磁性編碼器。隨著磁檢測(cè)裝置阻抗的增加，磁性編碼器的功耗也有所減少。另外，當(dāng)MR器件的間距設(shè)定為3/4或5/4時(shí)，可以降低對(duì)MR器件加工精度的要求。
通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為按照本發(fā)明實(shí)施例的磁性編碼器結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2為按照本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)頭結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為按照本發(fā)明的檢測(cè)頭和信號(hào)處理電路的電路圖；圖4為按照本發(fā)明實(shí)施例的操作簡(jiǎn)圖的時(shí)序圖；圖5為圖4的放大時(shí)序圖；圖6A-6C為按照本發(fā)明另一實(shí)施例的位移檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)實(shí)例的電路圖；圖7為按照本發(fā)明另一實(shí)施例的信號(hào)處理電路結(jié)構(gòu)的電路圖；圖8為按照本發(fā)明另一實(shí)施例的信號(hào)處理電路結(jié)構(gòu)的框圖；圖9為按照本發(fā)明另一實(shí)施例的位移檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)的電路圖；圖10為按照本發(fā)明另一實(shí)施例的信號(hào)處理電路結(jié)構(gòu)的電路圖；圖11為按照?qǐng)D10實(shí)施例的圖5操作的時(shí)序圖；圖12為按照本發(fā)明另一實(shí)施例的磁性編碼器結(jié)構(gòu)的示意框圖；圖13為按照本發(fā)明實(shí)施例的第二部件結(jié)構(gòu)的剖面圖14為按照本發(fā)明實(shí)施例的IC芯片結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖15為按照本發(fā)明實(shí)施例的磁性編碼器等價(jià)電路的示意圖；圖16為按照本發(fā)明實(shí)施例的第二部件與第一部件相位相對(duì)關(guān)系的透視圖；圖17為按照?qǐng)D12實(shí)施例的MR器件等價(jià)電路的示意圖；圖18為MR器件列陣其它排列實(shí)例的示意圖；圖19A-19C為MR器件列陣互引線(xiàn)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖20為MR器件列陣互引線(xiàn)結(jié)構(gòu)另一實(shí)例的示意圖；圖21A和21B為IC芯片裝配結(jié)構(gòu)另一實(shí)例的示意圖；圖22為IC芯片裝配結(jié)構(gòu)另一實(shí)例的示意圖；以及圖23A和23B為按照本發(fā)明另一實(shí)施例的MR器件列陣結(jié)構(gòu)的示意圖。
按照本發(fā)明第一實(shí)施例的磁性編碼器包括第一部件1和第二部件2。第一部件1包括以間距λ交替放置的N磁極和S磁極。第一部件1構(gòu)成磁標(biāo)尺。第二部件2相對(duì)第一部件放置成可以相對(duì)第一部件沿箭頭x所指方向移動(dòng)。第二部件2包括探頭3、信號(hào)處理電路4、計(jì)數(shù)器5、顯示器6和電池7。探頭3相對(duì)第一部件的標(biāo)尺表面放置，而磁極部分以預(yù)先確定的間隔排布在表面上。探頭3包括檢測(cè)與第一部件1相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)變化的MR器件。信號(hào)處理電路4處理從探頭3接收的兩相正弦波信號(hào)INA和INB以產(chǎn)生兩相方波信號(hào)OUTA和OUTB。計(jì)數(shù)器5對(duì)信號(hào)處理電路4接收的兩相方波信號(hào)OUTA和OUTB進(jìn)行計(jì)數(shù)。諸如LCD之類(lèi)的顯示器6將計(jì)數(shù)值顯示出來(lái)。電池向每個(gè)電路部分提供直流功率。
圖2為對(duì)應(yīng)第一部件1的探頭3主要部分結(jié)構(gòu)的示意圖。如上所述，第一部件1以間距λ磁化。探頭3包括襯底21和至少四只形成于其上的MR器件Ma1，Mb1，Ma2和Mb2。MR器件Ma1，Mb1，Ma2和Mb2為狹長(zhǎng)形電阻，其引線(xiàn)端位于與箭頭x所指相對(duì)位移方向垂直的方向端部。MR器件Ma1，Mb1，Ma2和Mb2以不同于第一部件1磁化間距λ的間距(λ/4)排布。換句話(huà)說(shuō)，MR器件Ma1，Mb1，Ma2和Mb2相差90°。MR器件Ma1，Mb1，Ma2和Mb2為例如通過(guò)濺射方法形成的磁阻薄膜。MR器件Ma1，Mb1，Ma2和Mb2被保護(hù)薄膜(未畫(huà)出)覆蓋。
圖3為探頭3和信號(hào)處理電路4等效電路的示意圖。輸出兩相正弦波信號(hào)INA和INB的位移檢測(cè)電路30由MR器件Ma1，Mb1，Ma2和Mb2構(gòu)成并且位于探頭3上。在該實(shí)施例中，相位差為180°的第一和第三MR器件Ma1和Ma2在直流電源VDD與接地GND之間串聯(lián)。同樣，相位差為180°的第二和第四MR器件Mb1和Mb2也在直流電源VDD與接地GND之間串聯(lián)。利用這四只MR器件Ma1，Mb1，Ma2和Mb2就形成了橋式電路結(jié)構(gòu)。兩個(gè)輸出端A和B分別為兩相正弦波信號(hào)INA和INB的輸出端。
在該實(shí)施例中，模擬開(kāi)關(guān)器件Sa1，Sa2，Sb2和Sb2作為向位移檢測(cè)電路間歇提供直流功率的開(kāi)關(guān)電路34被放置在MR器件的功率輸出引線(xiàn)端和接地端上。從時(shí)鐘發(fā)生電路45接收的具有預(yù)定頻率的第一時(shí)鐘CK1控制下，開(kāi)關(guān)Sa1，Sa2，Sb1和Sb2以預(yù)先確定的間隔選擇開(kāi)啟。
信號(hào)處理電路4包括一對(duì)采樣保持電路41a和41b、一對(duì)比較器42a和42b以及一對(duì)D型觸發(fā)器43a和43b。采樣保持電路41a和41b采樣和保持從位移檢測(cè)電路30接收的兩相正弦波信號(hào)INA和INB。比較器42a和42b分別將這些采樣值與基準(zhǔn)電源VREF進(jìn)行比較并輸出二進(jìn)制數(shù)據(jù)DA和DB。D型觸發(fā)器43a和43b分別接收二進(jìn)制數(shù)據(jù)DA和DB并輸出兩相方波信號(hào)OUTA和OUTB。采樣保持電路41a和41b分別包括開(kāi)關(guān)器件S3a和S3b以及電容Ca和Cb。開(kāi)關(guān)器件S3a和S3b被用作采樣操作并且受控于從時(shí)鐘發(fā)生電路45接收的第一時(shí)鐘CK1。電容Ca和Cb存儲(chǔ)采樣值。
比較器42a和42b所用的偏壓電路44通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)器件S4與直流電源VDD相連。模擬開(kāi)關(guān)器件S4在從時(shí)鐘發(fā)生器45接收的第二時(shí)鐘CK2控制下開(kāi)啟/關(guān)斷。第二時(shí)鐘CK2與第一時(shí)鐘CK1同步并略有延遲。因此比較器42a和42b間歇激活的時(shí)刻略微滯后于位移檢測(cè)電路30。觸發(fā)器43a和43b總是處于開(kāi)啟狀態(tài)。數(shù)據(jù)在第二時(shí)鐘CK2下取自觸發(fā)器43a和43b。
以下描述這種方式下的磁性編碼器結(jié)構(gòu)的操作。
圖4為磁性編碼器操作簡(jiǎn)圖的時(shí)序圖。位移檢測(cè)電路30輸出相位差為90°并且幅度隨第一和第二部件相對(duì)位移變化的兩相正弦波信號(hào)INA和INB。實(shí)際上兩相正弦波信號(hào)INA和INB被第一時(shí)鐘CK1斬波。但是為方便起見(jiàn)，圖4所示的兩相正弦波信號(hào)INA和INB是連續(xù)的。兩相正弦波信號(hào)INA和INB由采樣保持電路41a和41b在第一時(shí)鐘CK1下采樣。采樣值由比較器42a和42b將其與基準(zhǔn)電壓VREF比較。因此分別從兩相正弦波信號(hào)INA和INB中獲取了在采樣值超過(guò)基準(zhǔn)電壓VREF時(shí)變?yōu)椤癏”的二進(jìn)制數(shù)據(jù)DA和DB。
圖5是范圍放大的水平軸范圍內(nèi)正弦波信號(hào)INA的時(shí)序圖(在時(shí)間軸上一個(gè)周期對(duì)應(yīng)間距為λ的位移量)。當(dāng)?shù)谝粫r(shí)鐘CK1處于“H”狀態(tài)時(shí)，有功率輸往位移檢測(cè)電路30。結(jié)果正弦波信號(hào)INA被采樣。此后第一時(shí)鐘CK1變?yōu)椤癓”。由此采樣值被穩(wěn)定在INAS。接著第二時(shí)鐘CK2變?yōu)椤癏”。只有當(dāng)?shù)诙r(shí)鐘CK2位“H”狀態(tài)時(shí)，才激活偏壓電路44，從而激活比較器42a和42b。因此比較器42a和42b將采樣值與基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較。當(dāng)采樣值INAS超過(guò)基準(zhǔn)電壓VREF時(shí)，第二時(shí)鐘CK2變?yōu)椤癏”。由此獲取二進(jìn)制數(shù)據(jù)DA。當(dāng)?shù)诙r(shí)鐘CK2變?yōu)椤癓”時(shí)，二進(jìn)制數(shù)據(jù)DA提供給觸發(fā)器43a。這樣就獲得了方波信號(hào)OUTA。該操作同樣也應(yīng)用于從正弦波信號(hào)INB獲取方波信號(hào)OUTB。
與第一部件1和第二部件2之間的相對(duì)速度(標(biāo)尺速度)相對(duì)照，第一時(shí)鐘CK1和第二時(shí)鐘CK2的周期應(yīng)該足夠得小。換句話(huà)說(shuō)，標(biāo)尺速度受到相應(yīng)的第一時(shí)鐘CK1和第二時(shí)鐘CK2周期P的限制。當(dāng)標(biāo)尺速度用vmax表示最大值時(shí)，其應(yīng)該滿(mǎn)足vmax＜(λ/2)/P的條件。當(dāng)滿(mǎn)足該條件時(shí)，可以避免誤差檢測(cè)。
在本實(shí)施例中，由于比較器42a和42b是間歇運(yùn)行的，所以有時(shí)候輸出信號(hào)會(huì)不穩(wěn)定。但是利用觸發(fā)器43a和43b保持二進(jìn)制數(shù)據(jù)DA和DB，可以獲得穩(wěn)定的方波信號(hào)OUTA和OUTB。
按照本實(shí)施例，由于位移檢測(cè)電路30與比較器42a和42都是間歇運(yùn)行的，所以減少了電流消耗。實(shí)際上假定每個(gè)MR器件的電阻為1.5kΩ并且施加的電壓為1.5V，則在普通系統(tǒng)中有1.5/1.5kΩ＝1000微安的電流流過(guò)作為有四只MR器件構(gòu)成的橋式電路的位移檢測(cè)電路。假定比較器的電流消耗為100微安，則總共有1100微安的電流流過(guò)。
另一方面，假定第一時(shí)鐘CK1的“H”周期為W1＝10微秒，第二時(shí)鐘CK2的“H”周期為W2＝1微秒，并且時(shí)鐘CK1和CK2的周期為P＝10毫秒，則由四只MR器件構(gòu)成的位移檢測(cè)電路30的電流消耗與普通系統(tǒng)電流消耗之比等于占空比W1/P＝1/1000。同樣比較器電流消耗之比為W2/P＝1/10000。當(dāng)采用同一時(shí)鐘源作為計(jì)數(shù)器5的系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，可以只用簡(jiǎn)單的數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘發(fā)生電路45。因而，這種電流消耗可以忽略不計(jì)。此外，與MR器件比較，模擬開(kāi)關(guān)器件的電路消耗可以忽略不計(jì)。因此按照本實(shí)施例，顯然可以明顯降低電路消耗。
因此按照本發(fā)明，可以獲得工作壽命長(zhǎng)的電池驅(qū)動(dòng)手持工具長(zhǎng)度測(cè)量裝置。此外可以減少M(fèi)R器件和檢測(cè)電路功耗產(chǎn)生的熱量。因此便于測(cè)量對(duì)溫度敏感的物體的位移。而且由于產(chǎn)生的熱量較少，所以MR器件和位移檢測(cè)電路的漂移較小。因此裝置開(kāi)啟后無(wú)需等到溫度穩(wěn)定即可測(cè)量物體位移。而且物體位移可以長(zhǎng)時(shí)間精確測(cè)量。而且由于流入MR器件的總電流減少，所以可以改善抗腐蝕能力。
在圖3所示實(shí)施例中，模擬開(kāi)關(guān)放置在MR器件的電源側(cè)端和接地側(cè)端。當(dāng)模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟電阻不能忽略時(shí)，由于電源側(cè)和接地側(cè)的開(kāi)關(guān)電阻阻值相同，因此開(kāi)啟電阻的影響可以抵消。當(dāng)模擬開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)啟電阻可以忽略時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)器件可以放置在電源側(cè)或接地側(cè)。
圖6A-6C示出了開(kāi)啟/關(guān)斷提供給位移檢測(cè)電路30的功率的開(kāi)關(guān)電路34結(jié)構(gòu)實(shí)例。在圖6A中，模擬開(kāi)關(guān)器件S1和S2被分別放置在橋式電路31a的電源側(cè)和接地側(cè)。當(dāng)采用低開(kāi)啟電阻的模擬開(kāi)關(guān)器件時(shí)，圖6A所示的結(jié)構(gòu)是有效的。另一方面，如圖6B和6C所示，可以省略圖6A中模擬開(kāi)關(guān)器件S1和S2其中一個(gè)開(kāi)關(guān)。
圖7示出了按照本發(fā)明另一實(shí)施例的信號(hào)處理電路的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，前置放大器71a和71b放置在位移檢測(cè)電路30的輸出部分(即在采樣保持電路41a和41b的各輸入部分)。前置放大器71a和71b由偏壓電路72間歇激活，而偏壓電路72受控于第一時(shí)鐘CK1下開(kāi)啟的模擬器件開(kāi)關(guān)S7。間歇運(yùn)行的前置放大器71a和71b相當(dāng)于采樣電路。前置放大器71a和71b的間歇運(yùn)行抑制了功耗的增加。
在前置放大器71a和71b放置于采樣保持電路41a和41b的輸出端側(cè)的情形下，當(dāng)前置放大器71a和71b間歇運(yùn)行時(shí)，可以減少功耗。
在只采用按照上述實(shí)施例的比較器的兩相方波發(fā)生系統(tǒng)中，內(nèi)插的數(shù)量為四個(gè)。為了獲得更高的分辨率，需要用特殊的內(nèi)插電路來(lái)代替比較器。圖8為表示按照本發(fā)明另一實(shí)施例的內(nèi)插電路81結(jié)構(gòu)的電路圖。已知有各種內(nèi)插系統(tǒng)。典型的例子是電阻分割法。在這種情況下，內(nèi)插電路81包括一個(gè)電阻列陣、多個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)比較器和一個(gè)邏輯電路。采用上述實(shí)施例的比較器42a和42b，在圖8所示實(shí)施例中，至少內(nèi)插電路81的運(yùn)算放大器81和比較器包含偏壓電路82，該偏壓電路由在第二時(shí)鐘CK2開(kāi)啟的模擬開(kāi)關(guān)器件58激活。
包含內(nèi)插電路81的系統(tǒng)可用于圖7所示包含前置放大器71a和71b的實(shí)施例結(jié)構(gòu)。
在圖3所示上述實(shí)施例中，位移檢測(cè)電路30的結(jié)構(gòu)為四只MR器件組成的橋式電路。但是位移檢測(cè)電路30并不一定需要采用橋式電路結(jié)構(gòu)。圖9示出了按照本發(fā)明另一實(shí)施例的位移檢測(cè)電路30的結(jié)構(gòu)。位移檢測(cè)電路30包括四只磁阻器件Ma1-Mb2通過(guò)各電流源Ia1-Ib2與直流電源相連的感測(cè)電路31b。磁阻器件Ma1-Mb2和電流源Ia1-Ib2的連接節(jié)點(diǎn)為輸出端。感測(cè)電路31b的輸出端連接至獲取相位差為180°的輸出信號(hào)差值的兩個(gè)差分放大電路32a和32b。換句話(huà)說(shuō)，差分放大電路32a檢測(cè)并放大相位為0°和180°的MR器件Ma1和Ma2的輸出信號(hào)的差值。另一差分放大電路32b檢測(cè)并放大相位為90°和270°的MR器件Mb1和Mb2的輸出信號(hào)的差值。采用圖3所示的上述實(shí)施例，MR器件的Ma1-Mb2由共用模擬開(kāi)關(guān)器件S1(或分立開(kāi)關(guān))間歇驅(qū)動(dòng)。在圖9所示實(shí)施例中，包含在第一時(shí)鐘CK1下驅(qū)動(dòng)的模擬開(kāi)關(guān)器件S32的偏壓電路33配置成間歇激活兩個(gè)差分放大電路32a和32b。
圖10為按照本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意框圖。在圖10中，由于檢測(cè)電路30在第一時(shí)鐘CK1下間歇驅(qū)動(dòng)，所以檢測(cè)電路30相當(dāng)于采樣電路。因此在本實(shí)施例中，無(wú)需提供采樣保持電路即可分別向比較器42a和42b直接輸出從檢測(cè)電路30接收的兩相正弦波信號(hào)INa和INB。間歇激活比較器42a和42b的偏壓電路44的開(kāi)關(guān)S4在第一時(shí)鐘CK1下驅(qū)動(dòng)。利用圖3所示上述實(shí)施例，比較器42a和42b的輸出信號(hào)DA和DB提供給了觸發(fā)器。
按照?qǐng)D10所示實(shí)施例，由于在省略采樣保持電路時(shí)采用一個(gè)時(shí)鐘而非采用兩個(gè)時(shí)鐘，所以簡(jiǎn)化了信號(hào)處理電路的結(jié)構(gòu)。
圖12為按照本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的作為線(xiàn)性編碼器的磁性編碼器結(jié)構(gòu)的示意圖。在本實(shí)施例中，第二部件2由絕緣襯底201構(gòu)成。絕緣襯底201為例如采用生片方法制備的多層陶瓷襯底。如圖13的剖面圖所示，形成了內(nèi)引線(xiàn)210和引導(dǎo)端202。在與第一部件1相對(duì)的絕緣襯底201上形成有凹部203。包括信號(hào)處理電路的IC芯片204和另一部分205放置在凹部203上。正如下面將要描述的，MR器件205刻制在IC芯片204的前表面上。端子焊盤(pán)例如用粘結(jié)引線(xiàn)212連接至襯底的引線(xiàn)210處。包含IC芯片204的凹部203用樹(shù)脂213密封從而使得凹部203的高度與襯底201周邊部分的高度一致。
圖14為IC芯片204主要部分結(jié)構(gòu)的剖面圖。IC芯片204包括硅襯底300和集成在上面的MOS晶體管301等。IC芯片204的表面被涂覆上由硅氧化膜構(gòu)成的絕緣層302。絕緣層比較好的是利用平整技術(shù)平整形成。與第一部件1相對(duì)的多個(gè)MR器件(Ma1，Ma2，Mb1和Mb2)205在絕緣層302上排列成列陣。MR器件205通過(guò)濺射方法刻制磁阻薄膜(如坡莫合金)形成。
MR器件205的磁阻薄膜應(yīng)在攝氏幾百度的溫度下濺射到襯底上。因此在作為IC芯片204的Al構(gòu)成金屬引線(xiàn)滯后，濺射磁阻薄膜不是較佳的方法。因此按照?qǐng)D14所示實(shí)施例，在將MR器件205刻制到絕緣層34上后，形成了連接IC芯片204器件的金屬引線(xiàn)304。實(shí)際上，在形成MR器件205并且形成保護(hù)MR器件205的保護(hù)薄膜303之后，通過(guò)光刻方法形成了接觸通孔，從而形成金屬引線(xiàn)305。金屬引線(xiàn)305被用來(lái)互聯(lián)MR器件205并將MR器件205與互聯(lián)的IC芯片204連接起來(lái)。
圖15為按照?qǐng)D12所示實(shí)施例的磁性編碼器等效電路圖。在本實(shí)施例中，IC芯片204包括信號(hào)放大電路501、內(nèi)插電路502、計(jì)數(shù)器503和算法操作電路504。實(shí)際上，正如下面將要描述的那樣，在IC芯片204上放置了多組四只一組的MR器件205。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖15示出了由四只MR器件Ma1，Ma2，Mb1和Mb2的橋式電路構(gòu)成的位移檢測(cè)電路30。與圖3所示實(shí)施例一樣，四只MR器件的相位與第一部件1的磁化間距λ對(duì)應(yīng)，分別為0°、90°、180°和270°。因此在兩個(gè)橋輸出端處獲得了相位差為90°的兩個(gè)正弦波信號(hào)INA和INB。與圖3中的實(shí)施例不同，在圖15所示實(shí)施例中，位移檢測(cè)電路30不是間歇驅(qū)動(dòng)的。但是位移檢測(cè)電路30可以間歇驅(qū)動(dòng)。這用于IC芯片204的每個(gè)電路上。
如圖15所示，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)一步包括顯示器50、電源和各種開(kāi)關(guān)506。顯示器50顯示位移輸出。圖15示出了IC芯片204的結(jié)構(gòu)實(shí)例。換句話(huà)說(shuō)，IC芯片505可以只包括放大電路501。
以下描述MR器件205的列陣。MR器件應(yīng)該排列為間距滿(mǎn)足以下關(guān)系P＝(2N+1)λ/4(N＝0，1，2，...)對(duì)相位差為90°的四相MR器件中的m組(m≥2)進(jìn)行了排列。
圖16示出了N＝0時(shí)第二部件2和第一部件1上MR器件205列陣的相對(duì)相位關(guān)系。如圖17所示，每組相位為0°的MR器件Ma1，Ma2，...Mam連接為磁性檢測(cè)器件A以作為電源VDD一側(cè)的橋式部件。同樣，每組相位為180°的MR器件Mc1，Mc2，...Mcm串聯(lián)連接為磁性檢測(cè)器件C以作為接地VSS一側(cè)的橋式部件。同樣，每組相位為90°的MR器件Mb1，Mb2，...Mbm串聯(lián)連接為磁性檢測(cè)器件B。同樣，每組相位為270°的MR器件Md1，Md2，...Mdm串聯(lián)連接為磁性檢測(cè)器件D。這些檢測(cè)器件A-D在電源VDD與接地VSS之間連接，從而構(gòu)成電橋。
實(shí)際上，假定λ＝400微米而MR器件列陣的組數(shù)為m＝5～6，則MR器件列陣區(qū)域的長(zhǎng)度為2～3毫米。因此IC芯片應(yīng)該是將MR器件列陣覆蓋起來(lái)的結(jié)構(gòu)。
圖16示出了N＝0的情形。圖18示出了N＝1和2時(shí)磁化間距λ與MR器件排列之間的關(guān)系。換句話(huà)說(shuō)，如果N＝1，則MR器件間距為3λ/4。如果N＝2，則MR器件的間距為5λ/4。由圖16清楚可見(jiàn)，當(dāng)磁化間距λ較小時(shí)，N增加則MR器件加工精度要求降低。
如上所述，由于MR器件列陣m組同相位的MR器件串聯(lián)在一起，所以每個(gè)橋式部件的阻抗升高。因此當(dāng)電源電壓不變時(shí)，電流減小。因此降低了功耗。當(dāng)MR器件偏移，第一部件1的磁化間距也偏移，或者磁化強(qiáng)度也偏移時(shí)，他們得到了均衡。這樣就無(wú)需對(duì)信號(hào)處理部分進(jìn)行調(diào)整。此外無(wú)需通過(guò)微調(diào)方法調(diào)整阻值。而且可以減緩磁化強(qiáng)度變差、MR器件圖案損壞以及鐵粉沾污帶來(lái)的影響。因此可以獲得穩(wěn)定的特性。
在圖14中，示出了將屬于IC芯片204器件的MOS晶體管與MR器件Ma1連接起來(lái)的引線(xiàn)305。但是當(dāng)MR器件列陣結(jié)構(gòu)如圖16所示時(shí)，MR器件應(yīng)該相互連接起來(lái)。圖19A-19C示出了圖16所示MR器件列陣引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖19A為MR器件列陣的平面圖。圖19B為沿圖19A I-I’線(xiàn)剖取的剖面圖。圖19C為沿圖19A II-II’線(xiàn)剖取的剖面圖。在該實(shí)例中，圖14所示金屬引線(xiàn)305與金屬引線(xiàn)304位于同一層，圖16所示MR器件列陣中相位相同的MR器件連接在一起。金屬引線(xiàn)305涂覆有保護(hù)膜306。
由于金屬引線(xiàn)305同樣跨越與第一部件1相對(duì)的MR器件205，所以金屬引線(xiàn)305不會(huì)對(duì)磁化變化的檢測(cè)有不利影響。
圖20為MR器件205引線(xiàn)的兩層引線(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。在水平引線(xiàn)305a位于第一層上(虛線(xiàn)表示)和連接引線(xiàn)305a與MR器件205的垂直引線(xiàn)305b位于第二層上(實(shí)線(xiàn)表示)的結(jié)構(gòu)下，相位相同的MR器件串聯(lián)在一起。雖然引線(xiàn)處理變得復(fù)雜起來(lái)，但是MR器件無(wú)需跨越MR器件205上的引線(xiàn)就互相連接起來(lái)。
另一方面，垂直引線(xiàn)305b可以刻制在作為與第一層MR器件相同的材料的磁阻薄膜上。在這種情形下，用虛線(xiàn)表示的水平引線(xiàn)305a形成于第二層上。此時(shí)，由于不再需要除MR器件以外的兩層引線(xiàn)層，所以引線(xiàn)處理變得簡(jiǎn)單起來(lái)。即使垂直引線(xiàn)由相同的MR器件薄膜構(gòu)成，當(dāng)垂直引線(xiàn)305b的長(zhǎng)度與圖20所示一致時(shí)，它們也不會(huì)影響磁場(chǎng)變化的檢測(cè)。
圖20只示出了圖19所示結(jié)構(gòu)的MR器件的串聯(lián)引線(xiàn)連接。但是實(shí)際上，如圖17所示，需要的是將MR器件四只檢測(cè)器件A，B，C和D連接起來(lái)的橋式電路的引線(xiàn)。
IC芯片204的裝配結(jié)構(gòu)可以以各種方式改動(dòng)。圖21A和21B為用作第二部件2的FPC結(jié)構(gòu)襯底401的透視圖。圖21A示出了與第一部件(未畫(huà)出)相對(duì)的表面。圖21B示出了與圖21A的反面。集成有MR器件205的IC芯片204放置在FPC襯底401的背面，引線(xiàn)402和輸入/輸出端403印制在正面。
因此IC芯片204和MR器件205通過(guò)FPC襯底401與第一部件相對(duì)放置。因此電路器件可以有效地防止沾污。
圖21所示的裝配結(jié)構(gòu)也既可用FPC襯底可以用TAB襯底實(shí)現(xiàn)。此外，這種結(jié)構(gòu)也可以用玻璃環(huán)氧樹(shù)脂襯底、玻璃襯底、陶瓷襯底等實(shí)現(xiàn)。
圖22為與圖12實(shí)施例相似的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖22所示結(jié)構(gòu)用不具有凹部的絕緣襯底201實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，形成的密封IC芯片204的樹(shù)脂213呈凸起狀。
在上述實(shí)施例中，MR器件列陣集成在IC芯片上。但是本發(fā)明并不局限于這種結(jié)構(gòu)。相反，本發(fā)明可用于MR器件列陣作為獨(dú)立于信號(hào)處理電路之外的第二部件形成于絕緣襯底上的結(jié)構(gòu)。圖23A和23B示出了這種結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖23A為這種結(jié)構(gòu)的平面圖。圖23B為沿圖23A的III-III’剖取的剖面圖。在本實(shí)施例中，MR器件205形成于具有通孔402的絕緣襯底上。絕緣襯底201由陶瓷等構(gòu)成。串聯(lián)連接MR器件205的引線(xiàn)401形成于絕緣襯底201的背面。IC芯片(未畫(huà)出)放置在作為與第一部件1相對(duì)表面的絕緣襯底背面。
在上述實(shí)施例中，串聯(lián)在一起的四只MR器件的檢測(cè)電路連接成橋式電路。但是本發(fā)明也可以有效地應(yīng)用于另一種MR器件輸出信號(hào)相差180°的檢測(cè)系統(tǒng)。
對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)閱讀上述描述之后在不背離本發(fā)明的精神和范圍情況下即可對(duì)本發(fā)明作出各種修改。因此本發(fā)明由后面所附權(quán)利要求限定。
1996年11月1日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.8-291794作為參考文獻(xiàn)包含在這里。
權(quán)利要求
1.一種磁性編碼器，其特征在于包括第一部件，它包括以預(yù)先確定的間距交替排列的N磁極部分和S磁極部分；第二部件，它被放置成可相對(duì)于所述第一部件運(yùn)動(dòng)，所述第二部件包括至少四只相位差為90°的磁阻器件，它們放置在與第一部件磁極間距對(duì)應(yīng)的位置上；位移檢測(cè)電路，用來(lái)獲取相位差為180°的磁阻器件輸出信號(hào)之間的差異以輸出兩相正弦波信號(hào)，兩相正弦波信號(hào)的幅度變化與所述第一和第二部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)，所述位移檢測(cè)電路由直流電源驅(qū)動(dòng)；信號(hào)處理電路，用來(lái)根據(jù)所述位移檢測(cè)電路獲得的兩相正弦波信號(hào)產(chǎn)生兩相方波信號(hào)；計(jì)數(shù)器，用來(lái)對(duì)所述信號(hào)處理電路獲取的兩相方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)以得到所述第一和第二部件的相對(duì)位置；以及開(kāi)關(guān)電路，用來(lái)按照預(yù)先確定頻率的第一時(shí)鐘向所述位移檢測(cè)電路間歇地提供直流電源輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的磁性編碼器，其特征在于所述位移檢測(cè)電路為橋式電路，至少四只磁阻器件中相位差為180°的兩只串聯(lián)在一起。
3.如權(quán)利要求1所述的磁性編碼器，其特征在于所述磁性編碼器包括其中至少四只磁阻器件通過(guò)各自的電流源與直流電源相連的感測(cè)電路，所述感測(cè)電路包括作為磁阻器件與電流源之間連接節(jié)點(diǎn)的輸出端；以及兩個(gè)差分電路，用來(lái)獲取感測(cè)電路輸出端上輸出的相位差為180°的輸出信號(hào)之間的差值。
4.如權(quán)利要求1所述的磁性編碼器，其特征在于所述信號(hào)處理電路包括一對(duì)采樣保持電路，用來(lái)采樣和保持所述位移檢測(cè)電路獲得的對(duì)應(yīng)所述第一時(shí)鐘的兩相正弦波信號(hào)；根據(jù)與所述第一時(shí)鐘有一定相位差的第二時(shí)鐘間歇激活的一對(duì)比較器，用來(lái)將所述采樣保持電路的輸出信號(hào)與恒定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較以獲得二進(jìn)制數(shù)據(jù)；以及一對(duì)觸發(fā)器，用來(lái)接收來(lái)自所述比較器的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以輸出兩相方波信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的磁性編碼器，其特征在于所述信號(hào)處理電路包括一對(duì)采樣保持電路，用來(lái)采樣和保持所述位移檢測(cè)電路獲得的對(duì)應(yīng)所述第一時(shí)鐘的兩相正弦波信號(hào)；內(nèi)插電路，它對(duì)所述采樣保持電路的輸出信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插處理以獲取兩相方波信號(hào)，所述內(nèi)插電路被以相對(duì)于第一時(shí)鐘有一相位延遲的第二時(shí)鐘間歇激活。
6.如權(quán)利要求4或5所述的磁性編碼器，其特征在于所述采樣保持電路包括放置在其中一個(gè)輸入端和輸出端上的放大電路，所述放大電路由第一時(shí)鐘激活。
7.如權(quán)利要求1所述的磁性編碼器，其特征在于所述信號(hào)處理電路包括一對(duì)比較器，用來(lái)將接到來(lái)自所述位移檢測(cè)電路的兩相正弦波信號(hào)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較以獲得二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述比較器被所述第一時(shí)鐘間歇激活；以及一對(duì)觸發(fā)器，用來(lái)接收來(lái)自所述比較器的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以輸出兩相方波信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的磁性編碼器，其特征在于所述信號(hào)處理電路、所述計(jì)數(shù)器和所述開(kāi)關(guān)電路被放置在所述第二部件上，并且所述第二部件包括顯示所述計(jì)數(shù)器輸出數(shù)據(jù)的顯示器。
9.一種磁性編碼器，其特征在于包括第一部件，包括以預(yù)先確定的間距交替排列的N磁極部分和S磁極部分；第二部件，放置成可相對(duì)于所述第一部件運(yùn)動(dòng)，所述第二部件包括至少四只相位差為90°的磁阻器件，它們放置在與所述第一部件磁極間距對(duì)應(yīng)的位置上；位移檢測(cè)電路，用來(lái)獲取相位差為180°的磁阻器件輸出信號(hào)之間的差異以輸出兩相正弦波信號(hào)，兩相正弦波信號(hào)的幅度變化與所述第一和第二部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)，所述位移檢測(cè)電路由直流電源驅(qū)動(dòng)；信號(hào)處理電路，用來(lái)根據(jù)所述位移檢測(cè)電路獲得的兩相正弦波信號(hào)產(chǎn)生兩相方波信號(hào)；以及計(jì)數(shù)器，用來(lái)對(duì)所述信號(hào)處理電路獲取的兩相方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)以得到所述第一和第二部件的相對(duì)位置，其中排列著多組，每組包括至少四只相位差為90°的磁阻器件，并且各組內(nèi)相位相同的磁阻器件作為磁檢測(cè)器件串聯(lián)連接。
10.如權(quán)利要求9所述的磁性編碼器，其特征在于所述第二部件上磁阻器件的間距P表示為P＝(2N+1)λ/4(N＝0，1，2，...)這里λ為所述第一部件的磁化間距。
11.如權(quán)利要求9所述的磁性編碼器，其特征在于四相磁阻器件由相位差為180°的磁阻器件串聯(lián)而成的橋式電路構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求9所述的磁性編碼器，其特征在于所述信號(hào)處理電路放置在位于所述第二部件上的IC芯片內(nèi)，并且通過(guò)刻制形成于覆蓋IC芯片的絕緣薄膜上的磁阻薄膜構(gòu)成所述磁阻器件。
13.如權(quán)利要求12所述的磁性編碼器，其特征在于所述第二部件為形成有引線(xiàn)和引線(xiàn)端的絕緣襯底，IC芯片放置在絕緣襯底第一表面的凹部，第一表面與所述第一部件相對(duì)，放置IC芯片的部分用樹(shù)脂密封成該部分的高度與絕緣襯底周邊部分的高度一致。
14.如權(quán)利要求12所述的磁性編碼器，其特征在于所述第二部件包括第一和第二表面，第一表面相對(duì)所述第一部件放置，第二表面包含引線(xiàn)和輸入/輸出端，IC芯片放置在第二表面上。
全文摘要
一種磁性編碼器,包括:N磁極部分和S磁極部分交替排列的第一部件;被放置成相對(duì)于所述第一部件運(yùn)動(dòng)的第二部件,包括放置在與第一部件磁極間距對(duì)應(yīng)的位置上的磁阻器件;位移檢測(cè)電路,用來(lái)輸出幅度變化與所述第一和第二部位的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的兩相正弦波信號(hào);信號(hào)處理電路,用來(lái)產(chǎn)生兩相方波信號(hào);計(jì)數(shù)器,用來(lái)對(duì)所述信號(hào)處理電路獲取的兩相方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù);以及開(kāi)關(guān)電路,用來(lái)向所述位移檢測(cè)電路間歇地提供直流電源輸出。
文檔編號(hào)G01D5/245GK1183544SQ9712129
公開(kāi)日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1997年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月1日
發(fā)明者桐山哲郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社三豐