本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)編碼器以及旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法，所述旋轉(zhuǎn)編碼器適用于因被疊加到來自構(gòu)成旋轉(zhuǎn)編碼器的一部分的傳感器的檢測信號的基波的高次諧波分量引起的角度誤差的補(bǔ)正。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)編碼器例如檢測出伺服馬達(dá)的馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)位置，并作為檢測數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)。并且，在控制系統(tǒng)中，對來自旋轉(zhuǎn)編碼器的檢測數(shù)據(jù)和控制指令值進(jìn)行比較，并輸出用于以使檢測數(shù)據(jù)接近控制值的方式進(jìn)行控制的電壓指令。

作為這種旋轉(zhuǎn)編碼器，例如在專利文獻(xiàn)1中提出了這樣的旋轉(zhuǎn)編碼器，其設(shè)有：第一磁鐵，所述第一磁鐵具有在周向上n極和s極各磁化出一極的磁化面；以及第二磁鐵，所述第二磁鐵配置在第一磁鐵的外側(cè)且具有在周向上被交替地磁化出多個(gè)n極和s極的環(huán)狀的磁化面，所述旋轉(zhuǎn)編碼器利用第一磁阻元件以及霍爾元件檢測出第一磁鐵側(cè)的旋轉(zhuǎn)位置，利用第二磁阻元件檢測出第二磁鐵側(cè)的旋轉(zhuǎn)位置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特許5666886號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)課題

在上述的旋轉(zhuǎn)編碼器中，根據(jù)被第一磁阻元件以及霍爾元件檢測出來的第一磁鐵側(cè)的旋轉(zhuǎn)位置的檢測數(shù)據(jù)和被第二磁阻元件檢測出來的第二磁鐵側(cè)的旋轉(zhuǎn)位置的檢測數(shù)據(jù)，能夠以高分辨率檢測出旋轉(zhuǎn)位置。

然而，在這種旋轉(zhuǎn)編碼器中，從磁極數(shù)較多的第二磁鐵側(cè)的第二磁阻元件輸出具有一定的反復(fù)周期的正弦波信號。并且，眾所周知該正弦波信號成為基波分量(磁鐵一個(gè)極輸出一個(gè)周期)和高次諧波分量疊加在基波分量上的正弦波信號。并且，高次諧波如3次、5次、7次、11次、13次……那樣產(chǎn)生質(zhì)數(shù)的次數(shù)，且次數(shù)越小振幅越大。即，如果高次諧波的振幅大，則會給基波造成失真。并且，該高次諧波會以(次數(shù)+1)個(gè)周期的角度誤差的形式呈現(xiàn)。

如此，存在以下這種問題：以疊加了高次諧波的正弦波信號為基準(zhǔn)，例如在檢測出伺服馬達(dá)的馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)位置的情況下，由于所檢測出的旋轉(zhuǎn)位置具有角度誤差，因此無法獲得精度高的旋轉(zhuǎn)位置的檢測數(shù)據(jù)。

本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)編碼器以及旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法，所述旋轉(zhuǎn)編碼器通過消除被疊加在來自構(gòu)成旋轉(zhuǎn)編碼器的一部分的傳感器的檢測信號的基波上的高次諧波，能夠得到精度高的旋轉(zhuǎn)位置的檢測數(shù)據(jù)。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)編碼器為具有旋轉(zhuǎn)磁鐵部的旋轉(zhuǎn)編碼器，所述旋轉(zhuǎn)磁鐵部包括在周向上n極和s極各磁化出一極的第一旋轉(zhuǎn)磁鐵和在周向上被交替地磁化出多個(gè)n極和s極的第二旋轉(zhuǎn)磁鐵，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，具有：第一磁阻元件，所述第一磁阻元件檢測出所述第一旋轉(zhuǎn)磁鐵的角度位置；第一霍爾元件，所述第一霍爾元件靠近所述第一磁阻元件配置；第二霍爾元件，所述第二霍爾元件在周向上配置在相對于所述第一霍爾元件偏離90°機(jī)械角的部位；第二磁阻元件，所述第二磁阻元件檢測出所述第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的角度位置；以及數(shù)據(jù)處理部，所述數(shù)據(jù)處理部根據(jù)所述第一磁阻元件、所述第一霍爾元件、所述第二霍爾元件、所述第二磁阻元件的檢測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理求取所述旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度位置，在所述第二磁阻元件設(shè)有高次諧波消除圖案，所述高次諧波消除圖案消除規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波，所述數(shù)據(jù)處理部利用消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波的補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對所述第二磁阻元件的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正。

在該結(jié)構(gòu)中，如果第一磁阻元件檢測出第一旋轉(zhuǎn)磁鐵的角度位置，第二磁阻元件通過高次諧波消除圖案消除規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波，并檢測出第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的角度位置，則數(shù)據(jù)處理部利用消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波的補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對第二磁阻元件的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正。由此，利用第二磁阻元件消除規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波，利用數(shù)據(jù)處理部消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波，因此能夠消除被疊加在來自構(gòu)成旋轉(zhuǎn)編碼器的一部分的傳感器的檢測信號的基波上的高次諧波。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，所述補(bǔ)正數(shù)據(jù)為電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)用于消除所述第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差，所述數(shù)據(jù)處理部具有：存儲器，所述存儲器存儲所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)；電角度補(bǔ)正部，所述電角度補(bǔ)正部利用所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對所述第二磁阻元件的檢測數(shù)據(jù)的角度誤差進(jìn)行補(bǔ)正；以及角度位置決定部，所述角度位置決定部根據(jù)所述第一磁阻元件、所述第一霍爾元件、所述第二霍爾元件的檢測數(shù)據(jù)及由所述電角度補(bǔ)正部補(bǔ)正后的檢測數(shù)據(jù)，決定所述旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度位置。

在該結(jié)構(gòu)中，電角度補(bǔ)正部利用存儲在存儲器中的電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，消除第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差，角度位置決定部根據(jù)由第一磁阻元件、第一霍爾元件、第二霍爾元件檢測到的檢測數(shù)據(jù)以及由電角度補(bǔ)正部補(bǔ)正后的檢測數(shù)據(jù)，決定旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度位置，因此能夠消除第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，在所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)中包含有消除未被所述高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波的數(shù)據(jù)。

在該結(jié)構(gòu)中，電角度補(bǔ)正部能夠通過電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，消除未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，在所述存儲器中存儲有機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，所述機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)用于消除隨著所述第一旋轉(zhuǎn)磁鐵和所述第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的旋轉(zhuǎn)而周期性地產(chǎn)生的角度誤差，所述數(shù)據(jù)處理部具有機(jī)械角補(bǔ)正部，所述機(jī)械角補(bǔ)正部利用所述機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對由所述角度位置決定部決定的角位置數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正。

在該結(jié)構(gòu)中，由于機(jī)械角補(bǔ)正部利用存儲在存儲器中的機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對由角度位置決定部決定的角位置數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正，因此能夠消除因第一磁阻元件與第一旋轉(zhuǎn)磁鐵的中心偏移、第二磁阻元件與第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的中心偏移等機(jī)械性原因產(chǎn)生的角度誤差。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將因超過所述規(guī)定次數(shù)的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值。

在該結(jié)構(gòu)中，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將因超過規(guī)定次數(shù)的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值，因此能夠縮小存儲器的存儲容量，且能夠縮短電角度補(bǔ)正部用于消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波的補(bǔ)正處理的步驟。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將因未被所述高次諧波消除圖案消除而殘留的所述規(guī)定次數(shù)以下的所有高次諧波引起的誤差量平均后的值。

在該結(jié)構(gòu)中，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包含將因未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值，因此能夠消除未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將超過所述規(guī)定次數(shù)的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值。

在該結(jié)構(gòu)中，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將超過規(guī)定次數(shù)的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值，因此電角度補(bǔ)正部能夠消除超過規(guī)定次數(shù)的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波，且能夠進(jìn)一步縮小第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將未被所述高次諧波消除圖案消除而殘留的所述規(guī)定次數(shù)以下的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值。

在該結(jié)構(gòu)中，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值，因此電角度補(bǔ)正部能夠消除未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波，并能夠進(jìn)一步縮小第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的特征在于，所述規(guī)定次數(shù)為7次。

在該結(jié)構(gòu)中，第二磁阻元件通過高次諧波消除圖案能夠消除7次以下的高次諧波。

本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法中，所述旋轉(zhuǎn)編碼器為具有旋轉(zhuǎn)磁鐵部的旋轉(zhuǎn)編碼器，所述旋轉(zhuǎn)磁鐵部包括在周向上n極和s極各磁化出一極的第一旋轉(zhuǎn)磁鐵和在周向上被交替地磁化出多個(gè)n極和s極的第二旋轉(zhuǎn)磁鐵，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，具有：通過第一磁阻元件檢測出所述第一旋轉(zhuǎn)磁鐵的角度位置的工序；通過靠近所述第一磁阻元件配置的第一霍爾元件、在周向上配置在相對于所述第一霍爾元件偏離90°機(jī)械角的部位的第二霍爾元件及第二磁阻元件，檢測出所述第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的角度位置的工序；以及由數(shù)據(jù)處理部根據(jù)所述第一磁阻元件、所述第一霍爾元件、所述第二霍爾元件及所述第二磁阻元件的檢測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理求取所述旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度位置的工序，在所述第二磁阻元件設(shè)有高次諧波消除圖案，所述高次諧波消除圖案消除規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波，所述數(shù)據(jù)處理部利用消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波的補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對所述第二磁阻元件的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正。

在該結(jié)構(gòu)中，如果第一磁阻元件檢測出第一旋轉(zhuǎn)磁鐵的角度位置，第二磁阻元件通過高次諧波消除圖案消除規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波并檢測出第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的角度位置，則數(shù)據(jù)處理部利用消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波的補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對第二磁阻元件的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正。由此，利用第二磁阻元件消除規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波，利用數(shù)據(jù)處理部消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波，因此能夠消除被疊加在來自構(gòu)成旋轉(zhuǎn)編碼器的一部分的傳感器的檢測信號的基波上的高次諧波。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，所述補(bǔ)正數(shù)據(jù)為電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)用于消除所述第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法具有：由電角度補(bǔ)正部利用被存儲在存儲器中的所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對所述第二磁阻元件的檢測數(shù)據(jù)的角度誤差進(jìn)行補(bǔ)正的工序；以及由角度位置決定部根據(jù)所述第一磁阻元件、所述第一霍爾元件、所述第二霍爾元件的檢測數(shù)據(jù)和由所述電角度補(bǔ)正部補(bǔ)正后的檢測數(shù)據(jù)，決定所述旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度位置的工序。

在該結(jié)構(gòu)中，如果電角度補(bǔ)正部利用存儲在存儲器中的電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，消除第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差，則角度位置決定部根據(jù)第一磁阻元件、第一霍爾元件、第二霍爾元件的檢測數(shù)據(jù)和由電角度補(bǔ)正部補(bǔ)正后的檢測數(shù)據(jù)，決定旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度位置，因此能夠消除第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，在所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)中包含有消除未被所述高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波的數(shù)據(jù)。

在該結(jié)構(gòu)中，電角度補(bǔ)正部通過電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，能夠消除未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，在所述存儲器中存儲有用于消除隨著所述第一旋轉(zhuǎn)磁鐵和所述第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的旋轉(zhuǎn)而周期性地產(chǎn)生的角度誤差的機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法具有：由機(jī)械角補(bǔ)正部利用所述機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對由所述角度位置決定部決定的角位置數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正的工序。

在該結(jié)構(gòu)中，由于機(jī)械角補(bǔ)正部利用存儲在存儲器中的機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對由角度位置決定部決定的角位置數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正，因此能夠消除因第一磁阻元件與第一旋轉(zhuǎn)磁鐵的中心偏離、第二磁阻元件與第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的中心偏離等機(jī)械原因產(chǎn)生的角度誤差。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將因超過所述規(guī)定次數(shù)的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值。

在該結(jié)構(gòu)中，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將因超過規(guī)定次數(shù)的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值，因此能夠縮小存儲器的存儲容量，且能夠縮短電角度補(bǔ)正部用于消除超過規(guī)定次數(shù)的補(bǔ)正處理的步驟。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將因未被所述高次諧波消除圖案消除而殘留的所述規(guī)定次數(shù)以下的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值。

在該結(jié)構(gòu)中，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將因未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值，因此能夠消除未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將超過所述規(guī)定次數(shù)的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值。

在該結(jié)構(gòu)中，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將超過規(guī)定次數(shù)的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值，因此電角度補(bǔ)正部能夠消除超過規(guī)定次數(shù)的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波，并能夠進(jìn)一步縮小第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差。

所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，所述電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將未被所述高次諧波消除圖案消除而殘留的所述規(guī)定次數(shù)以下的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值。

在該結(jié)構(gòu)中，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值，因此電角度補(bǔ)正部能夠消除未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波，且能夠進(jìn)一步縮小第二旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法的特征在于，所述規(guī)定次數(shù)為7次。

在該結(jié)構(gòu)中，第二磁阻元件能夠通過高次諧波消除圖案消除7次以下的高次諧波。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)編碼器以及旋轉(zhuǎn)編碼器的角度補(bǔ)正方法，由于由第二磁阻元件消除規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波，由數(shù)據(jù)處理部利用補(bǔ)正數(shù)據(jù)消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波，因此能夠消除被疊加在來自構(gòu)成旋轉(zhuǎn)編碼器的一部分的傳感器的檢測信號的基波上的高次諧波，且能夠得到精度高的旋轉(zhuǎn)位置的檢測數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為示出本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)編碼器的一實(shí)施方式的圖。

圖2(a)、(b)為對圖1的旋轉(zhuǎn)磁鐵部的不包括高次諧波的情況的角度位置的檢測的基本原理進(jìn)行說明的圖，圖2(a)為示出磁阻元件以及霍爾元件的檢測信號的波形的圖，圖2(b)為示出旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度位置(電角度)的圖。

圖3(a)、(b)、(c)為示出圖1的旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度位置的決定方法的圖，并且圖3(a)為用一周期的量表示由旋轉(zhuǎn)磁鐵上的磁阻元件的檢測信號(sin、cos)求取的角度位置θ的圖，圖3(b)為用一周期的量表示由旋轉(zhuǎn)磁鐵上的磁阻元件的檢測信號(sin、cos)求取的角度位置θ的圖，圖3(c)為示出組合圖3(a)所示的絕對角度數(shù)據(jù)和圖3(b)所示的增量角度數(shù)據(jù)的情況的圖。

圖4(a)、(b)為示出圖1的具有多個(gè)磁化面的旋轉(zhuǎn)磁鐵的各極共同具有的周期性角度誤差等的圖，圖4(a)重疊示出圖1的旋轉(zhuǎn)磁鐵的與作為n極與s極的對數(shù)的128極對應(yīng)的量的補(bǔ)正前的角度誤差，圖4(b)為重疊示出圖1的旋轉(zhuǎn)磁鐵的與作為n極與s極的對數(shù)的128極對應(yīng)的量的補(bǔ)正后的角度誤差的圖。

圖5為示出圖4(b)的128極量中的4極量補(bǔ)正后的角度誤差的圖。

圖6為用于對圖1的旋轉(zhuǎn)磁鐵部的角度補(bǔ)正方法進(jìn)行說明的流程圖。

(附圖標(biāo)記說明)

10數(shù)據(jù)處理部

11、12角度運(yùn)算部

13存儲器

14電角度補(bǔ)正部

15角度位置決定部

16機(jī)械角補(bǔ)正部

20旋轉(zhuǎn)磁鐵部

30、40旋轉(zhuǎn)磁鐵

31、32、41磁化面

50、60磁阻元件

50a-50d、60a-60d磁阻圖案

51、52霍爾元件

61高次諧波消除圖案

70-72放大器

73-75a/d轉(zhuǎn)換部

100旋轉(zhuǎn)編碼器

具體實(shí)施方式

以下，參照圖1至圖6對本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)編碼器的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。

首先，參照圖1對旋轉(zhuǎn)編碼器的一構(gòu)成例進(jìn)行說明。旋轉(zhuǎn)編碼器100具有數(shù)據(jù)處理部10、旋轉(zhuǎn)磁鐵部20、磁阻元件50、霍爾元件51、52、磁阻元件60、放大器70-72以及a/d轉(zhuǎn)換部73-75。另外，本實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)編碼器100的特征在于，例如對由被疊加在來自磁阻元件60的檢測信號的基波上的高次諧波分量導(dǎo)致的角度誤差進(jìn)行補(bǔ)正，詳細(xì)情況隨后說明。并且，各部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)按順序說明。并且，后述的旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50、霍爾元件51、52和旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60被安裝于未圖示的固定板上的基板。并且，后述的磁阻元件50、霍爾元件51、52、磁阻元件60為隨著后述的旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的旋轉(zhuǎn)而輸出檢測信號的傳感器。

數(shù)據(jù)處理部10具有角度運(yùn)算部11、12、存儲器13、電角度補(bǔ)正部14、角度位置決定部15以及機(jī)械角補(bǔ)正部16。

角度運(yùn)算部11對來自磁阻元件50以及霍爾元件51、52的a/d轉(zhuǎn)換后的檢測數(shù)據(jù)實(shí)施運(yùn)算處理，并求取角度位置。并且，角度運(yùn)算部11輸出已求取的角度位置作為角位置數(shù)據(jù)。角度運(yùn)算部12對來自磁阻元件60的a/d轉(zhuǎn)換后的檢測數(shù)據(jù)實(shí)施運(yùn)算處理，并求取角度位置。并且，角度運(yùn)算部12輸出已求取的角度位置作為角位置數(shù)據(jù)。另外，關(guān)于由角度運(yùn)算部11、12實(shí)施的角度位置的求取方法在后面進(jìn)行敘述。

在存儲器13中存儲有電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)和機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)。在此，電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)為對后述的旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的磁極數(shù)較多的旋轉(zhuǎn)磁鐵40的各極共同具有的周期性角度誤差進(jìn)行補(bǔ)正的數(shù)據(jù)。該周期性角度誤差由被疊加在后述的磁阻元件60的檢測信號(sin、cos)上的高次諧波產(chǎn)生。并且，高次諧波為具有基波(磁鐵的一個(gè)極輸出一個(gè)周期)的整數(shù)倍的頻率的波，如3次、5次、7次、11次、13次……那樣，產(chǎn)生質(zhì)數(shù)次數(shù)。

在本實(shí)施方式中，如后述，在磁阻元件60設(shè)有高次諧波消除圖案61，所述高次諧波消除圖案61例如消除7次以下的高次諧波。因此，電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)成為消除超過7次的高次諧波的誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)。并且，電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)為消除旋轉(zhuǎn)磁鐵40的各極共同具有的周期性角度誤差的誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)。在此，電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)既可是具有為了消除角度誤差而對因超過7次的所有的高次諧波引起的誤差量進(jìn)行平均后的值的數(shù)據(jù)，也可設(shè)為對超過7次的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波進(jìn)行平均后的值。并且，還可使能夠消除未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的例如7次以下的高次諧波的誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)包含在電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)中。在這種情況下，能夠消除未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的例如7次以下的高次諧波。

在將電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)設(shè)成具有為了消除角度誤差而對因超過7次的所有的高次諧波引起的誤差量進(jìn)行平均后的值的情況下，能夠縮小存儲器13的存儲容量，并能夠縮短由電角度補(bǔ)正部14實(shí)施的補(bǔ)正處理的步驟。另一方面，在將電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)設(shè)成具有為了消除角度誤差而對超過7次的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波進(jìn)行平均后的值的情況下，存儲器13的存儲容量增加，且由電角度補(bǔ)正部14實(shí)施的補(bǔ)正處理的步驟也增加，但由于能夠通過電角度補(bǔ)正部14針對每一個(gè)特定次數(shù)實(shí)施補(bǔ)正處理，因此能夠進(jìn)一步縮小旋轉(zhuǎn)磁鐵40的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)為誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)，所述誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)用于消除因機(jī)械性原因?qū)е碌慕嵌日`差。另外，機(jī)械性原因?qū)е碌慕嵌日`差由磁化的不均勻和組裝的位置偏差等產(chǎn)生。另外，作為組裝的位置偏差，磁阻元件50與旋轉(zhuǎn)磁鐵30的中心偏差、磁阻元件60與旋轉(zhuǎn)磁鐵40的中心偏差等具有代表性。并且，這種角度誤差隨著旋轉(zhuǎn)磁鐵40的旋轉(zhuǎn)而周期性地產(chǎn)生。即，這種角度誤差在規(guī)定的角度位置產(chǎn)生。

另外，上述的電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)以及機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)為以未圖示的主編碼器為基準(zhǔn)獲得的誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)。并且，這些誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)為預(yù)先通過未圖示的測量裝置以主編碼器為基準(zhǔn)進(jìn)行測定而得到的數(shù)據(jù)。并且，旋轉(zhuǎn)磁鐵40的各極共同具有的周期性角度誤差的平均后的誤差補(bǔ)正值作為電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)存儲于存儲器13，用于消除由機(jī)械性原因引起的角度誤差的誤差補(bǔ)正值作為機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)存儲于存儲器13。

并且，在通過測量裝置得到電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)以及機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)的情況下，能夠利用對旋轉(zhuǎn)磁鐵部20相對于主編碼器旋轉(zhuǎn)一周的量的誤差進(jìn)行傅里葉變換，從而計(jì)算出固有誤差分量的方法等。像這樣，由于能夠分別在每一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁鐵部20獲得電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)以及機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，因此能夠決定適于每一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)。并且，也可通過測量裝置以主編碼器為基準(zhǔn)來測定未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的例如7次以下的高次諧波，且將該測量結(jié)果作為誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)包含在電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)中。

電角度補(bǔ)正部14對已由角度運(yùn)算部12求得的角位置數(shù)據(jù)，利用被存儲在存儲器13中的電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，消除旋轉(zhuǎn)磁鐵40的各極共同具有的周期性角度誤差。角度位置決定部15根據(jù)來自角度運(yùn)算部11的角位置數(shù)據(jù)和來自電角度補(bǔ)正部14的補(bǔ)正后的角位置數(shù)據(jù)，決定旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的角度位置。機(jī)械角補(bǔ)正部16利用被存儲在存儲器13中的機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對已由角度位置決定部15決定的角位置數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正。由此，能夠消除因磁阻元件50與旋轉(zhuǎn)磁鐵30的中心偏移、磁阻元件60與旋轉(zhuǎn)磁鐵40的中心偏移等機(jī)械性原因產(chǎn)生的角度誤差。

旋轉(zhuǎn)磁鐵部20具有旋轉(zhuǎn)磁鐵30、40。這些旋轉(zhuǎn)磁鐵30、40被安裝在未圖示的例如與伺服馬達(dá)的馬達(dá)軸連接的旋轉(zhuǎn)體，并與馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)同步以旋轉(zhuǎn)軸線l為中心旋轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)磁鐵30具有在周向上n極和s極各磁化出一極的磁化面31、32。這些磁化面31、32面向配置在旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50以及霍爾元件51、52。

另一方面，旋轉(zhuǎn)磁鐵40具有環(huán)狀的磁化面41，所述磁化面41在周向上被交替地磁化出多個(gè)n極和s極。并且，環(huán)狀的磁化面41在徑向上排列多個(gè)。在本實(shí)施方式中，在徑向上形成兩列，在這兩列之間，n極及s極的位置在周向上錯(cuò)開。即，在兩列之間，n極及s極在周向上錯(cuò)開一個(gè)極的量。并且，n極與s極的對數(shù)為任意個(gè)，但在本實(shí)施方式中例如被設(shè)為128個(gè)。并且，環(huán)狀的磁化面41面向配置在旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60。

旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50具有a相(sin)圖案和b相(cos)圖案，所述a相(sin)圖案與b相(cos)圖案相對于旋轉(zhuǎn)磁鐵30的相位具有彼此相差90°的相位差。a相(sin)圖案具有+a相(sin+)的磁阻圖案50c以及-a相(sin-)的磁阻圖案50a，所述+a相(sin+)的磁阻圖案50c以及-a相(sin-)的磁阻圖案50a具有180°的相位差，且檢測旋轉(zhuǎn)磁鐵30的移動。b相(cos)圖案具有+b相(cos+)的磁阻圖案50d以及-b相(cos-)的磁阻圖案50b，所述+b相(cos+)的磁阻圖案50d以及-b相(cos-)的磁阻圖案50b具有180°的相位差，且檢測旋轉(zhuǎn)磁鐵30的移動。在此，磁阻圖案50a-50c構(gòu)成橋接電路?；魻栐?1、52在以旋轉(zhuǎn)軸線l為中心的旋轉(zhuǎn)方向上錯(cuò)開90°(機(jī)械角)配置。

旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60具有a相(sin)圖案和b相(cos)圖案，所述a相(sin)圖案與b相(cos)圖案相對于旋轉(zhuǎn)磁鐵40的相位具有彼此相差90°的相位差。a相(sin)圖案具有+a相(sin+)的磁阻圖案60d以及-a相(sin-)的磁阻圖案60b，所述+a相(sin+)的磁阻圖案60d以及-a相(sin-)的磁阻圖案60b具有180°相位差，且檢測旋轉(zhuǎn)磁鐵40的移動。b相(cos)圖案具有+b相(cos+)的磁阻圖案60c以及-b相(cos-)的磁阻圖案60a，所述+b相(cos+)的磁阻圖案60c及-b相(cos-)的磁阻圖案60a具有180°相位差，且檢測旋轉(zhuǎn)磁鐵40的移動。在此，磁阻圖案60a-60d構(gòu)成橋接電路。

并且，磁阻元件60具有消除高次諧波的高次諧波消除圖案61。在此，從磁極數(shù)多的旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60輸出具有一定反復(fù)周期的正弦波信號。該正弦波信號如上述，形成為基波分量(磁鐵的一個(gè)極輸出一個(gè)周期)和高次諧波分量疊加到基波分量的正弦波信號。并且，高次諧波按3次、5次、7次、11次、13次……產(chǎn)生質(zhì)數(shù)次數(shù)，且次數(shù)越小振幅越大。并且，該高次諧波以(次數(shù)+1)個(gè)周期的角度誤差的形式呈現(xiàn)。

因此，通過在磁阻元件60設(shè)置能夠消除所有次數(shù)的高次諧波的高次諧波消除圖案61，在理論上能夠去除角度誤差。但是，能夠消除所有次數(shù)的高次諧波的高次諧波消除圖案61的圖案反復(fù)較多，從而尺寸變大。并且，磁阻元件60因旋轉(zhuǎn)磁鐵40的磁極間的間距等的平衡等而在大小上受到限制。由此，在本實(shí)施方式中，在磁阻元件60設(shè)置例如能夠消除7次以下的高次諧波的高次諧波消除圖案61。另外，高次諧波消除圖案61并不限定于7次以下。例如，既可是11次以下，也可是6次以下。

放大器70被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的霍爾元件51、52的輸出側(cè)，放大霍爾元件51、52的檢測信號。放大器71被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50的輸出側(cè)，放大磁阻元件50的檢測信號。放大器72被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60的輸出側(cè)，放大磁阻元件60的檢測信號。

ac/dc轉(zhuǎn)換部73設(shè)置在放大器70的輸出側(cè)，并將被放大器70放大的檢測信號轉(zhuǎn)換為檢測數(shù)據(jù)。ac/dc轉(zhuǎn)換部74設(shè)置在放大器71的輸出側(cè)，并將被放大器71放大的檢測信號轉(zhuǎn)換為檢測數(shù)據(jù)。ac/dc轉(zhuǎn)換部75設(shè)置在放大器72的輸出側(cè)，并將被放大器72放大的檢測信號轉(zhuǎn)換為檢測數(shù)據(jù)。

接下來，參照圖2以及圖3對不包括高次諧波的情況的旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的角度位置的檢測的基本原理進(jìn)行說明。另外，圖2(a)示出旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50以及霍爾元件51、52的檢測信號的波形，圖2(b)示出旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的角度位置(電角度)。并且，圖3示出旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的角度位置的決定方法。并且，圖3(a)用一周期的量示出根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50的檢測信號(sin、cos)求取的角度位置θ。并且，圖3(b)用一周期的量示出根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60的檢測信號(sin、cos)求取的角度位置θ。并且，圖3(c)示出了將圖3(a)所示的絕對角度數(shù)據(jù)和圖3(b)所示的增量角度數(shù)據(jù)組合后的情況。

首先，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵30及旋轉(zhuǎn)磁鐵40旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50以及霍爾元件51、52的檢測信號被放大器70、71放大，并被a/d轉(zhuǎn)換部73、74轉(zhuǎn)換為檢測數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)處理部10。并且，旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60的檢測信號被放大器72放大，并被a/d轉(zhuǎn)換部75轉(zhuǎn)換為檢測數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)處理部10。數(shù)據(jù)處理部10根據(jù)磁阻元件50及霍爾元件51、52的檢測數(shù)據(jù)和磁阻元件60的檢測數(shù)據(jù)，求取旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的絕對角度位置。另外，旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的絕對角度位置是相對于任意的基準(zhǔn)位置而言的。并且，任意的基準(zhǔn)位置例如也可設(shè)為相對于安裝旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50、霍爾元件51及霍爾元件52和旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60的未圖示的固定板而言的位置。

在此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵30旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁鐵30的磁化面31、32的磁通如圖2(a)的(イ)那樣變化。并且，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵30旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，根據(jù)磁阻元件50的彼此具有90°相位差的a相(sin)圖案和b相(cos)圖案，如圖2(a)的(ロ)那樣，正弦波信號sin、cos輸出兩個(gè)周期的量。并且，如圖2(b)所示，數(shù)據(jù)處理部10通過根據(jù)正弦波信號sin、cos求出θ＝tan^-1(sin/cos)，而得知旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的角度位置θ。另外，該運(yùn)算處理由角度運(yùn)算部11來實(shí)施。

并且，從旋轉(zhuǎn)磁鐵30的中心觀察時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的霍爾元件51、52配置在偏離90°的位置。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵30旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，霍爾元件51、52的輸出呈(h,l)→(h,h)→(l,h)→(l,l)變化。即，通過確認(rèn)霍爾元件51、52的輸出為四個(gè)中的哪一個(gè)，來得知位于0°至360°中的哪一個(gè)區(qū)間。并且，通過監(jiān)測霍爾元件51、52各自的輸出狀態(tài)，如圖2那樣，即使磁阻元件50的sin輸出與cos輸出的組合為兩個(gè)，也能夠判別出角度位置。由此，根據(jù)磁阻元件50的輸出和霍爾元件51、52的輸出，可得知旋轉(zhuǎn)磁鐵30的旋轉(zhuǎn)位置和角度位置θ。

并且，從旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60輸出相當(dāng)于環(huán)狀的磁化面41的n極和s極對數(shù)的正弦波信號sin、cos。在這種情況下，如果針對從磁阻元件60輸出的正弦波信號sin、cos也如圖2(b)所示那樣求取θ＝tan^-1(sin/cos)，則可得知旋轉(zhuǎn)磁鐵40的角度位置θ。另外，該運(yùn)算處理由角度運(yùn)算部12實(shí)施。

在此，基于旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50及霍爾元件51、52的a/d轉(zhuǎn)換后的檢測數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)周期的絕對角度數(shù)據(jù)如圖3(a)所示的那樣變化。并且，基于來自旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60的a/d轉(zhuǎn)換后的檢測數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)一周為n個(gè)周期的增量角度數(shù)據(jù)如圖3(b)所示的那樣變化。由此，通過組合圖3(a)所示的絕對角度數(shù)據(jù)和圖3(b)所示的增量角度數(shù)據(jù)，能夠得到圖3(c)所示的絕對角度數(shù)據(jù)。即，圖3(c)為通過根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁鐵40的128極量的角度數(shù)據(jù)補(bǔ)正完圖3(a)所示的絕對角度數(shù)據(jù)而得到的絕對角度數(shù)據(jù)。

接下來，參照圖4以及圖5，對旋轉(zhuǎn)磁鐵40的各極共同具有的周期性角度誤差和由電角度補(bǔ)正部14進(jìn)行補(bǔ)正后的角度誤差進(jìn)行說明。

首先，圖4(a)為重疊示出與作為旋轉(zhuǎn)磁鐵40的n極與s極的對數(shù)的128極對應(yīng)的量的圖。并且，圖4(a)示出由特定次數(shù)(例如11次)的高次諧波引起的補(bǔ)正前的角度誤差。并且，橫軸表示旋轉(zhuǎn)一周的角度，縱軸表示例如將分辨率設(shè)為20位時(shí)的角度誤差的級別。

從圖4(a)可知，如果特定次數(shù)(例如11次)的高次諧波被疊加到基波(磁鐵的一個(gè)極輸出一個(gè)周期)，則產(chǎn)生級別最大處于20、-22的反復(fù)的角度誤差。

圖4(b)與圖4(a)相同，為重疊示出與作為旋轉(zhuǎn)磁鐵40的n極與s極的對數(shù)的128極對應(yīng)的量的圖。并且，圖4(b)示出基于將特定次數(shù)(例如11次)的高次諧波平均后的電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)消除特定次數(shù)(例如11次)的高次諧波時(shí)的補(bǔ)正后的角度誤差。從圖4(b)可知，產(chǎn)生級別最大處于20、-15的角度誤差。但是，從圖4(b)可知，級別最大處于20、-22的反復(fù)的角度誤差被消除。

并且，圖5示出圖4(b)的128極量中的四極量補(bǔ)正后的角度誤差。從圖5可知，由于補(bǔ)正了11次的高次諧波，因此降低了旋轉(zhuǎn)一周的12個(gè)周期的角度誤差分量。

接下來，參照圖6，對旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的角度補(bǔ)正方法進(jìn)行說明。另外，下面，對來自旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60的檢測信號被高次諧波消除圖案61消除7次以下的高次諧波的情況進(jìn)行說明。

(步驟s101)

首先，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵部20旋轉(zhuǎn)時(shí)，放大器70-72放大檢測信號。即，放大器70、71放大旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50以及霍爾元件51、52的檢測信號。并且，放大器72放大旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60的檢測信號。

(步驟s102)

對檢測信號實(shí)施a/d轉(zhuǎn)換。即，a/d轉(zhuǎn)換部73對旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的霍爾元件51、52的檢測信號實(shí)施a/d轉(zhuǎn)換。并且，a/d轉(zhuǎn)換部74對旋轉(zhuǎn)磁鐵30上的磁阻元件50的檢測信號實(shí)施a/d轉(zhuǎn)換。并且，a/d轉(zhuǎn)換部75對旋轉(zhuǎn)磁鐵40上的磁阻元件60的檢測信號實(shí)施a/d轉(zhuǎn)換。

(步驟s103)

求取角度位置。即，角度運(yùn)算部11對來自a/d轉(zhuǎn)換部73、74的a/d轉(zhuǎn)換后的檢測數(shù)據(jù)實(shí)施θ＝tan^-1(sin/cos)的運(yùn)算處理來求取角度位置。并且，角度運(yùn)算部12對來自a/d轉(zhuǎn)換部75的a/d轉(zhuǎn)換后的檢測數(shù)據(jù)實(shí)施θ＝tan^-1(sin/cos)的運(yùn)算處理來求取角度位置。另外，在由a/d轉(zhuǎn)換部75實(shí)施a/d轉(zhuǎn)換后的檢測數(shù)據(jù)中，由于7次以下的高次諧波被高次諧波消除圖案61消除，因此包含超過7次的高次諧波的數(shù)據(jù)。

(步驟s104)

補(bǔ)正電角度。即，電角度補(bǔ)正部14根據(jù)被存儲在存儲器13中的電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，消除被包含在由角度運(yùn)算部12求取的角位置數(shù)據(jù)中的高次諧波。在此，電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)如上述那樣，為例如將因超過7次的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值。并且，該電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)為消除旋轉(zhuǎn)磁鐵40的各極共同具有的周期性角度誤差的值。由此，電角度補(bǔ)正部14根據(jù)電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)，通過補(bǔ)正由角度運(yùn)算部12求取的角位置數(shù)據(jù)，從而使旋轉(zhuǎn)磁鐵40的各極共同具有的周期性角度誤差被補(bǔ)正。另外，在電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)中包含有能夠消除未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的例如7次以下的高次諧波的誤差補(bǔ)正數(shù)據(jù)的情況下，電角度補(bǔ)正部14在消除超過7次的高次諧波的同時(shí)，消除未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的例如7次以下的高次諧波。

(步驟s105)

決定角度位置。即，角度位置決定部15根據(jù)來自角度運(yùn)算部11的角位置數(shù)據(jù)和由電角度補(bǔ)正部14補(bǔ)正后的角位置數(shù)據(jù)，決定旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的角度位置。

(步驟s106)

補(bǔ)正機(jī)械角。即，機(jī)械角補(bǔ)正部16基于被存儲在存儲器13中的機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對已由角度位置決定部15決定的角位置數(shù)據(jù)實(shí)施消除機(jī)械角分量。在此，機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)為消除因磁阻元件50與旋轉(zhuǎn)磁鐵30的中心偏離、磁阻元件60與旋轉(zhuǎn)磁鐵40的中心偏離等機(jī)械性原因產(chǎn)生的角度誤差的值。另外，旋轉(zhuǎn)磁鐵40的某個(gè)極單獨(dú)具有的角度誤差隨著旋轉(zhuǎn)磁鐵40的旋轉(zhuǎn)而周期性地產(chǎn)生。并且，這種角度誤差在確定的角度位置產(chǎn)生。由此，機(jī)械角補(bǔ)正部16通過補(bǔ)正由角度位置決定部15決定的角位置數(shù)據(jù)，來補(bǔ)正隨著旋轉(zhuǎn)磁鐵40的旋轉(zhuǎn)而周期性地產(chǎn)生的角度誤差。

像這樣，在本實(shí)施方式中，如果磁阻元件50(第一磁阻元件)檢測出旋轉(zhuǎn)磁鐵30(第一旋轉(zhuǎn)磁鐵)的角度位置，磁阻元件60(第二磁阻元件)通過高次諧波消除圖案61消除規(guī)定次數(shù)(例如7次)以下的高次諧波，并檢測出旋轉(zhuǎn)磁鐵40(第二旋轉(zhuǎn)磁鐵)的角度位置，則數(shù)據(jù)處理部10根據(jù)消除超過規(guī)定次數(shù)(例如7次)的高次諧波的補(bǔ)正數(shù)據(jù)(例如電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù))，對磁阻元件60(第二磁阻元件)的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正。由此，規(guī)定次數(shù)(例如7次)以下的高次諧波被磁阻元件60(第二磁阻元件)消除，超過規(guī)定次數(shù)(例如7次)的高次諧波被數(shù)據(jù)處理部10消除，因此能夠消除疊加到來自構(gòu)成旋轉(zhuǎn)編碼器100的一部分的傳感器(磁阻元件60)的檢測信號的基波的高次諧波，從而能夠得到精度高的旋轉(zhuǎn)位置的檢測數(shù)據(jù)。

并且，由于電角度補(bǔ)正部14利用被存儲在存儲器13中的電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)消除旋轉(zhuǎn)磁鐵40(第二旋轉(zhuǎn)磁鐵)的各極共同具有的周期性角度誤差，角度位置決定部15根據(jù)磁阻元件50(第一磁阻元件)、霍爾元件51(第一霍爾元件)、霍爾元件52(第二霍爾元件)的檢測數(shù)據(jù)和由電角度補(bǔ)正部14補(bǔ)正的檢測數(shù)據(jù)，決定旋轉(zhuǎn)磁鐵部20的角度位置，因此能夠消除旋轉(zhuǎn)磁鐵40(第二旋轉(zhuǎn)磁鐵)的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，在電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括消除未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波的數(shù)據(jù)的情況下，電角度補(bǔ)正部14能夠消除未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波。

并且，由于機(jī)械角補(bǔ)正部16利用被存儲在存儲器13中的機(jī)械角補(bǔ)正數(shù)據(jù)，對已由角度位置決定部15決定的角位置數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正，因此能夠消除因磁阻元件50(第一磁阻元件)與旋轉(zhuǎn)磁鐵30(第一旋轉(zhuǎn)磁鐵)的中心偏離、磁阻元件60(第二磁阻元件)與旋轉(zhuǎn)磁鐵40(第二旋轉(zhuǎn)磁鐵)的中心偏離等機(jī)械性原因產(chǎn)生的角度誤差。

并且，由于電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將由超過規(guī)定次數(shù)的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值，因此能夠縮小存儲器13的存儲容量，并能夠縮短電角度補(bǔ)正部14的用于消除超過規(guī)定次數(shù)的高次諧波的補(bǔ)正處理的步驟。

并且，在電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的所有的高次諧波引起的誤差量平均后的值的情況下，能夠消除未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的高次諧波。

并且，在電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)具有將超過規(guī)定次數(shù)的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值的情況下，電角度補(bǔ)正部14能夠消除超過規(guī)定次數(shù)的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波，并能夠進(jìn)一步縮小旋轉(zhuǎn)磁鐵40(第二旋轉(zhuǎn)磁鐵)的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，在電角度補(bǔ)正數(shù)據(jù)包括將未被高次諧波消除圖案消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波平均后的值的情況下，電角度補(bǔ)正部14能夠消除未被高次諧波消除圖案61消除而殘留的規(guī)定次數(shù)以下的每一個(gè)特定次數(shù)的高次諧波，并能夠進(jìn)一步縮小旋轉(zhuǎn)磁鐵40(第二旋轉(zhuǎn)磁鐵)的各極共同具有的周期性角度誤差。

并且，通過將磁阻元件60(第二磁阻元件)的高次諧波消除圖案61的次數(shù)設(shè)為7次以下，磁阻元件60(第二磁阻元件)能夠通過高次諧波消除圖案61消除7次以下的高次諧波。