光学式に匹敵する高精度と高分解能

半導体磁気抵抗素子 (SMRE) 技術により、従来の磁気式で課題だった磁気ヒステリシスや S/N 比を大幅に改善し、高精度･高分解能な角度検出を実現します。

高分解能エンコーダー用素子 (半導体磁気抵抗素子)

従来の磁気式エンコーダーの課題

従来の磁気式エンコーダーでは、磁気センサーと永久磁石を組み合わせて、回転角度を検出します。磁気センサーには、一般的に磁気抵抗素子やホール素子などが用いられます。

回転体側に配置した永久磁石が回転すると、磁気センサーが検出する磁界の向きも変化します。この変化から、モーター軸の回転位置や回転速度を求めます。詳しくは「#05 磁気式エンコーダーの動作原理と特長」をご覧ください。

このような構成では、次のような点が設計上の課題となる場合があります。

磁気式エンコーダーの角度精度や分解能は、磁気センサーの磁気ヒステリシスや S/N 比など、センサー素子自体の特性に大きく左右されます。

例えば、磁気抵抗素子は磁気ヒステリシスの影響が直接角度誤差につながってしまいます。ホール素子では磁気検出感度が低いため、検出信号の S/N 比が悪化してしまいます。

これらの課題から、従来の磁気式エンコーダーは光学式に匹敵する高精度と高分解能を実現することが困難でした。

磁気式エンコーダーの高精度化･高分解能化には、磁気ヒステリシスの影響を低減することと磁気センサーの S/N 比を向上することが重要です。

SMRE は磁気ヒステリシスを持たない構造であり、角度誤差への影響がありません。また、ホール素子に比べて磁気検出感度が高く、検出信号の S/N 比が良好です。

これらの要因から、磁気式でありながら光学式に匹敵する高精度と高分解能を実現することができます。

上述の通り、AKM は磁気センサーに SMRE 技術を使用することで、従来の磁気式エンコーダーの課題であった磁気ヒステリシスおよび S/N 比の影響を改善し、光学式に匹敵する高精度･高分解能なソリューションを提供します。

また、光学式に比べて高速回転領域でも安定した角度検出が可能で、油･水･粉塵に強い磁気式の特長により保護対策の削減にも貢献します。