旋转编码器以及旋转编码器的角度补正方法

摘要

一种旋转编码器及其角度补正方法，所述旋转编码器通过消除被叠加在来自构成旋转编码器的一部分的传感器的检测信号的基波上的高次谐波来获得高精度的旋转位置的检测数据。如果由磁阻元件(50)(第一磁阻元件)检测出旋转磁铁(30)(第一旋转磁铁)的角度位置、由磁阻元件(60)(第二磁阻元件)通过高次谐波消除图案(61)消除规定次数(例如7次)以下的高次谐波并检测出旋转磁铁(40)(第二旋转磁铁)的角度位置，则数据处理部(10)利用消除超过规定次数(例如7次)的高次谐波的补正数据(例如电角度补正数据)，补正磁阻元件(60)(第二磁阻元件)的检测数据。由此，利用磁阻元件(60)(第二磁阻元件)消除规定次数以下的高次谐波，利用数据处理部(10)消除超过规定次数的高次谐波。

说明书

技术领域

本发明涉及旋转编码器以及旋转编码器的角度补正方法，所述旋转编码器适用于因被叠加到来自构成旋转编码器的一部分的传感器的检测信号的基波的高次谐波分量引起的角度误差的补正。

背景技术

旋转编码器例如检测出伺服马达的马达轴的旋转位置，并作为检测数据反馈给控制系统。并且，在控制系统中，对来自旋转编码器的检测数据和控制指令值进行比较，并输出用于以使检测数据接近控制值的方式进行控制的电压指令。

作为这种旋转编码器，例如在专利文献1中提出了这样的旋转编码器，其设有：第一磁铁，所述第一磁铁具有在周向上N极和S极各磁化出一极的磁化面；以及第二磁铁，所述第二磁铁配置在第一磁铁的外侧且具有在周向上被交替地磁化出多个N极和S极的环状的磁化面，所述旋转编码器利用第一磁阻元件以及霍尔元件检测出第一磁铁侧的旋转位置，利用第二磁阻元件检测出第二磁铁侧的旋转位置。

现有技术文献

专利文献1：日本专利特许5666886号公报

发明内容

发明所要解决的技术课题

在上述的旋转编码器中，根据被第一磁阻元件以及霍尔元件检测出来的第一磁铁侧的旋转位置的检测数据和被第二磁阻元件检测出来的第二磁铁侧的旋转位置的检测数据，能够以高分辨率检测出旋转位置。

然而，在这种旋转编码器中，从磁极数较多的第二磁铁侧的第二磁阻元件输出具有一定的反复周期的正弦波信号。并且，众所周知该正弦波信号成为基波分量(磁铁一个极输出一个周期)和高次谐波分量叠加在基波分量上的正弦波信号。并且，高次谐波如3次、5次、7次、11次、13次……那样产生质数的次数，且次数越小振幅越大。即，如果高次谐波的振幅大，则会给基波造成失真。并且，该高次谐波会以(次数+1)个周期的角度误差的形式呈现。

如此，存在以下这种问题：以叠加了高次谐波的正弦波信号为基准，例如在检测出伺服马达的马达轴的旋转位置的情况下，由于所检测出的旋转位置具有角度误差，因此无法获得精度高的旋转位置的检测数据。

本发明是鉴于这种情况而完成的，目的在于提供一种旋转编码器以及旋转编码器的角度补正方法，所述旋转编码器通过消除被叠加在来自构成旋转编码器的一部分的传感器的检测信号的基波上的高次谐波，能够得到精度高的旋转位置的检测数据。

用于解决课题的技术方案

本发明的旋转编码器为具有旋转磁铁部的旋转编码器，所述旋转磁铁部包括在周向上N极和S极各磁化出一极的第一旋转磁铁和在周向上被交替地磁化出多个N极和S极的第二旋转磁铁，所述旋转编码器的特征在于，具有：第一磁阻元件，所述第一磁阻元件检测出所述第一旋转磁铁的角度位置；第一霍尔元件，所述第一霍尔元件靠近所述第一磁阻元件配置；第二霍尔元件，所述第二霍尔元件在周向上配置在相对于所述第一霍尔元件偏离90°机械角的部位；第二磁阻元件，所述第二磁阻元件检测出所述第二旋转磁铁的角度位置；以及数据处理部，所述数据处理部根据所述第一磁阻元件、所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件、所述第二磁阻元件的检测数据，通过数据处理求取所述旋转磁铁部的角度位置，在所述第二磁阻元件设有高次谐波消除图案，所述高次谐波消除图案消除规定次数以下的高次谐波，所述数据处理部利用消除超过规定次数的高次谐波的补正数据，对所述第二磁阻元件的检测数据进行补正。

在该结构中，如果第一磁阻元件检测出第一旋转磁铁的角度位置，第二磁阻元件通过高次谐波消除图案消除规定次数以下的高次谐波，并检测出第二旋转磁铁的角度位置，则数据处理部利用消除超过规定次数的高次谐波的补正数据，对第二磁阻元件的检测数据进行补正。由此，利用第二磁阻元件消除规定次数以下的高次谐波，利用数据处理部消除超过规定次数的高次谐波，因此能够消除被叠加在来自构成旋转编码器的一部分的传感器的检测信号的基波上的高次谐波。

并且，所述旋转编码器的特征在于，所述补正数据为电角度补正数据，所述电角度补正数据用于消除所述第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差，所述数据处理部具有：存储器，所述存储器存储所述电角度补正数据；电角度补正部，所述电角度补正部利用所述电角度补正数据，对所述第二磁阻元件的检测数据的角度误差进行补正；以及角度位置决定部，所述角度位置决定部根据所述第一磁阻元件、所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件的检测数据及由所述电角度补正部补正后的检测数据，决定所述旋转磁铁部的角度位置。

在该结构中，电角度补正部利用存储在存储器中的电角度补正数据，消除第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差，角度位置决定部根据由第一磁阻元件、第一霍尔元件、第二霍尔元件检测到的检测数据以及由电角度补正部补正后的检测数据，决定旋转磁铁部的角度位置，因此能够消除第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，所述旋转编码器的特征在于，在所述电角度补正数据中包含有消除未被所述高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的高次谐波的数据。

在该结构中，电角度补正部能够通过电角度补正数据，消除未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的高次谐波。

并且，所述旋转编码器的特征在于，在所述存储器中存储有机械角补正数据，所述机械角补正数据用于消除随着所述第一旋转磁铁和所述第二旋转磁铁的旋转而周期性地产生的角度误差，所述数据处理部具有机械角补正部，所述机械角补正部利用所述机械角补正数据，对由所述角度位置决定部决定的角位置数据进行补正。

在该结构中，由于机械角补正部利用存储在存储器中的机械角补正数据，对由角度位置决定部决定的角位置数据进行补正，因此能够消除因第一磁阻元件与第一旋转磁铁的中心偏移、第二磁阻元件与第二旋转磁铁的中心偏移等机械性原因产生的角度误差。

并且，所述旋转编码器的特征在于，所述电角度补正数据具有将因超过所述规定次数的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值。

在该结构中，由于电角度补正数据具有将因超过规定次数的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值，因此能够缩小存储器的存储容量，且能够缩短电角度补正部用于消除超过规定次数的高次谐波的补正处理的步骤。

并且，所述旋转编码器的特征在于，所述电角度补正数据包括将因未被所述高次谐波消除图案消除而残留的所述规定次数以下的所有高次谐波引起的误差量平均后的值。

在该结构中，由于电角度补正数据包含将因未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值，因此能够消除未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的高次谐波。

并且，所述旋转编码器的特征在于，所述电角度补正数据具有将超过所述规定次数的每一个特定次数的高次谐波平均后的值。

在该结构中，由于电角度补正数据具有将超过规定次数的每一个特定次数的高次谐波平均后的值，因此电角度补正部能够消除超过规定次数的每一个特定次数的高次谐波，且能够进一步缩小第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，所述旋转编码器的特征在于，所述电角度补正数据包括将未被所述高次谐波消除图案消除而残留的所述规定次数以下的每一个特定次数的高次谐波平均后的值。

在该结构中，由于电角度补正数据包括将未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的每一个特定次数的高次谐波平均后的值，因此电角度补正部能够消除未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的每一个特定次数的高次谐波，并能够进一步缩小第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，所述旋转编码器的特征在于，所述规定次数为7次。

在该结构中，第二磁阻元件通过高次谐波消除图案能够消除7次以下的高次谐波。

本发明的旋转编码器的角度补正方法中，所述旋转编码器为具有旋转磁铁部的旋转编码器，所述旋转磁铁部包括在周向上N极和S极各磁化出一极的第一旋转磁铁和在周向上被交替地磁化出多个N极和S极的第二旋转磁铁，所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，具有：通过第一磁阻元件检测出所述第一旋转磁铁的角度位置的工序；通过靠近所述第一磁阻元件配置的第一霍尔元件、在周向上配置在相对于所述第一霍尔元件偏离90°机械角的部位的第二霍尔元件及第二磁阻元件，检测出所述第二旋转磁铁的角度位置的工序；以及由数据处理部根据所述第一磁阻元件、所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件及所述第二磁阻元件的检测数据，通过数据处理求取所述旋转磁铁部的角度位置的工序，在所述第二磁阻元件设有高次谐波消除图案，所述高次谐波消除图案消除规定次数以下的高次谐波，所述数据处理部利用消除超过规定次数的高次谐波的补正数据，对所述第二磁阻元件的检测数据进行补正。

在该结构中，如果第一磁阻元件检测出第一旋转磁铁的角度位置，第二磁阻元件通过高次谐波消除图案消除规定次数以下的高次谐波并检测出第二旋转磁铁的角度位置，则数据处理部利用消除超过规定次数的高次谐波的补正数据，对第二磁阻元件的检测数据进行补正。由此，利用第二磁阻元件消除规定次数以下的高次谐波，利用数据处理部消除超过规定次数的高次谐波，因此能够消除被叠加在来自构成旋转编码器的一部分的传感器的检测信号的基波上的高次谐波。

并且，所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，所述补正数据为电角度补正数据，所述电角度补正数据用于消除所述第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差，所述旋转编码器的角度补正方法具有：由电角度补正部利用被存储在存储器中的所述电角度补正数据，对所述第二磁阻元件的检测数据的角度误差进行补正的工序；以及由角度位置决定部根据所述第一磁阻元件、所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件的检测数据和由所述电角度补正部补正后的检测数据，决定所述旋转磁铁部的角度位置的工序。

在该结构中，如果电角度补正部利用存储在存储器中的电角度补正数据，消除第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差，则角度位置决定部根据第一磁阻元件、第一霍尔元件、第二霍尔元件的检测数据和由电角度补正部补正后的检测数据，决定旋转磁铁部的角度位置，因此能够消除第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，在所述电角度补正数据中包含有消除未被所述高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的高次谐波的数据。

在该结构中，电角度补正部通过电角度补正数据，能够消除未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的高次谐波。

并且，所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，在所述存储器中存储有用于消除随着所述第一旋转磁铁和所述第二旋转磁铁的旋转而周期性地产生的角度误差的机械角补正数据，所述旋转编码器的角度补正方法具有：由机械角补正部利用所述机械角补正数据，对由所述角度位置决定部决定的角位置数据进行补正的工序。

在该结构中，由于机械角补正部利用存储在存储器中的机械角补正数据，对由角度位置决定部决定的角位置数据进行补正，因此能够消除因第一磁阻元件与第一旋转磁铁的中心偏离、第二磁阻元件与第二旋转磁铁的中心偏离等机械原因产生的角度误差。

并且，所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，所述电角度补正数据具有将因超过所述规定次数的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值。

在该结构中，由于电角度补正数据具有将因超过规定次数的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值，因此能够缩小存储器的存储容量，且能够缩短电角度补正部用于消除超过规定次数的补正处理的步骤。

并且，所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，所述电角度补正数据包括将因未被所述高次谐波消除图案消除而残留的所述规定次数以下的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值。

在该结构中，由于电角度补正数据包括将因未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值，因此能够消除未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的高次谐波。

并且，所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，所述电角度补正数据具有将超过所述规定次数的每一个特定次数的高次谐波平均后的值。

在该结构中，由于电角度补正数据具有将超过规定次数的每一个特定次数的高次谐波平均后的值，因此电角度补正部能够消除超过规定次数的每一个特定次数的高次谐波，并能够进一步缩小第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差。

所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，所述电角度补正数据包括将未被所述高次谐波消除图案消除而残留的所述规定次数以下的每一个特定次数的高次谐波平均后的值。

在该结构中，由于电角度补正数据包括将未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的每一个特定次数的高次谐波平均后的值，因此电角度补正部能够消除未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的每一个特定次数的高次谐波，且能够进一步缩小第二旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，所述旋转编码器的角度补正方法的特征在于，所述规定次数为7次。

在该结构中，第二磁阻元件能够通过高次谐波消除图案消除7次以下的高次谐波。

发明效果

根据本发明的旋转编码器以及旋转编码器的角度补正方法，由于由第二磁阻元件消除规定次数以下的高次谐波，由数据处理部利用补正数据消除超过规定次数的高次谐波，因此能够消除被叠加在来自构成旋转编码器的一部分的传感器的检测信号的基波上的高次谐波，且能够得到精度高的旋转位置的检测数据。

附图说明

图1为示出本发明的旋转编码器的一实施方式的图。

图2(a)、(b)为对图1的旋转磁铁部的不包括高次谐波的情况的角度位置的检测的基本原理进行说明的图，图2(a)为示出磁阻元件以及霍尔元件的检测信号的波形的图，图2(b)为示出旋转磁铁部的角度位置(电角度)的图。

图3(a)、(b)、(c)为示出图1的旋转磁铁部的角度位置的决定方法的图，并且图3(a)为用一周期的量表示由旋转磁铁上的磁阻元件的检测信号(sin、cos)求取的角度位置θ的图，图3(b)为用一周期的量表示由旋转磁铁上的磁阻元件的检测信号(sin、cos)求取的角度位置θ的图，图3(c)为示出组合图3(a)所示的绝对角度数据和图3(b)所示的增量角度数据的情况的图。

图4(a)、(b)为示出图1的具有多个磁化面的旋转磁铁的各极共同具有的周期性角度误差等的图，图4(a)重叠示出图1的旋转磁铁的与作为N极与S极的对数的128极对应的量的补正前的角度误差，图4(b)为重叠示出图1的旋转磁铁的与作为N极与S极的对数的128极对应的量的补正后的角度误差的图。

图5为示出图4(b)的128极量中的4极量补正后的角度误差的图。

图6为用于对图1的旋转磁铁部的角度补正方法进行说明的流程图。

(附图标记说明)

10 数据处理部

11、12 角度运算部

13 存储器

14 电角度补正部

15 角度位置决定部

16 机械角补正部

20 旋转磁铁部

30、40 旋转磁铁

31、32、41 磁化面

50、60 磁阻元件

50a-50d、60a-60d 磁阻图案

51、52 霍尔元件

61 高次谐波消除图案

70-72 放大器

73-75 A/D转换部

100 旋转编码器

具体实施方式

以下，参照图1至图6对本发明的旋转编码器的一实施方式进行说明。

首先，参照图1对旋转编码器的一构成例进行说明。旋转编码器100具有数据处理部10、旋转磁铁部20、磁阻元件50、霍尔元件51、52、磁阻元件60、放大器70-72以及A/D转换部73-75。另外，本实施方式中的旋转编码器100的特征在于，例如对由被叠加在来自磁阻元件60的检测信号的基波上的高次谐波分量导致的角度误差进行补正，详细情况随后说明。并且，各部分的详细结构按顺序说明。并且，后述的旋转磁铁30上的磁阻元件50、霍尔元件51、52和旋转磁铁40上的磁阻元件60被安装于未图示的固定板上的基板。并且，后述的磁阻元件50、霍尔元件51、52、磁阻元件60为随着后述的旋转磁铁部20的旋转而输出检测信号的传感器。

数据处理部10具有角度运算部11、12、存储器13、电角度补正部14、角度位置决定部15以及机械角补正部16。

角度运算部11对来自磁阻元件50以及霍尔元件51、52的A/D转换后的检测数据实施运算处理，并求取角度位置。并且，角度运算部11输出已求取的角度位置作为角位置数据。角度运算部12对来自磁阻元件60的A/D转换后的检测数据实施运算处理，并求取角度位置。并且，角度运算部12输出已求取的角度位置作为角位置数据。另外，关于由角度运算部11、12实施的角度位置的求取方法在后面进行叙述。

在存储器13中存储有电角度补正数据和机械角补正数据。在此，电角度补正数据为对后述的旋转磁铁部20的磁极数较多的旋转磁铁40的各极共同具有的周期性角度误差进行补正的数据。该周期性角度误差由被叠加在后述的磁阻元件60的检测信号(sin、cos)上的高次谐波产生。并且，高次谐波为具有基波(磁铁的一个极输出一个周期)的整数倍的频率的波，如3次、5次、7次、11次、13次……那样，产生质数次数。

在本实施方式中，如后述，在磁阻元件60设有高次谐波消除图案61，所述高次谐波消除图案61例如消除7次以下的高次谐波。因此，电角度补正数据成为消除超过7次的高次谐波的误差补正数据。并且，电角度补正数据为消除旋转磁铁40的各极共同具有的周期性角度误差的误差补正数据。在此，电角度补正数据既可是具有为了消除角度误差而对因超过7次的所有的高次谐波引起的误差量进行平均后的值的数据，也可设为对超过7次的每一个特定次数的高次谐波进行平均后的值。并且，还可使能够消除未被高次谐波消除图案61消除而残留的例如7次以下的高次谐波的误差补正数据包含在电角度补正数据中。在这种情况下，能够消除未被高次谐波消除图案61消除而残留的例如7次以下的高次谐波。

在将电角度补正数据设成具有为了消除角度误差而对因超过7次的所有的高次谐波引起的误差量进行平均后的值的情况下，能够缩小存储器13的存储容量，并能够缩短由电角度补正部14实施的补正处理的步骤。另一方面，在将电角度补正数据设成具有为了消除角度误差而对超过7次的每一个特定次数的高次谐波进行平均后的值的情况下，存储器13的存储容量增加，且由电角度补正部14实施的补正处理的步骤也增加，但由于能够通过电角度补正部14针对每一个特定次数实施补正处理，因此能够进一步缩小旋转磁铁40的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，机械角补正数据为误差补正数据，所述误差补正数据用于消除因机械性原因导致的角度误差。另外，机械性原因导致的角度误差由磁化的不均匀和组装的位置偏差等产生。另外，作为组装的位置偏差，磁阻元件50与旋转磁铁30的中心偏差、磁阻元件60与旋转磁铁40的中心偏差等具有代表性。并且，这种角度误差随着旋转磁铁40的旋转而周期性地产生。即，这种角度误差在规定的角度位置产生。

另外，上述的电角度补正数据以及机械角补正数据为以未图示的主编码器为基准获得的误差补正数据。并且，这些误差补正数据为预先通过未图示的测量装置以主编码器为基准进行测定而得到的数据。并且，旋转磁铁40的各极共同具有的周期性角度误差的平均后的误差补正值作为电角度补正数据存储于存储器13，用于消除由机械性原因引起的角度误差的误差补正值作为机械角补正数据存储于存储器13。

并且，在通过测量装置得到电角度补正数据以及机械角补正数据的情况下，能够利用对旋转磁铁部20相对于主编码器旋转一周的量的误差进行傅里叶变换，从而计算出固有误差分量的方法等。像这样，由于能够分别在每一个旋转磁铁部20获得电角度补正数据以及机械角补正数据，因此能够决定适于每一个旋转磁铁部20的误差补正数据。并且，也可通过测量装置以主编码器为基准来测定未被高次谐波消除图案61消除而残留的例如7次以下的高次谐波，且将该测量结果作为误差补正数据包含在电角度补正数据中。

电角度补正部14对已由角度运算部12求得的角位置数据，利用被存储在存储器13中的电角度补正数据，消除旋转磁铁40的各极共同具有的周期性角度误差。角度位置决定部15根据来自角度运算部11的角位置数据和来自电角度补正部14的补正后的角位置数据，决定旋转磁铁部20的角度位置。机械角补正部16利用被存储在存储器13中的机械角补正数据，对已由角度位置决定部15决定的角位置数据进行补正。由此，能够消除因磁阻元件50与旋转磁铁30的中心偏移、磁阻元件60与旋转磁铁40的中心偏移等机械性原因产生的角度误差。

旋转磁铁部20具有旋转磁铁30、40。这些旋转磁铁30、40被安装在未图示的例如与伺服马达的马达轴连接的旋转体，并与马达轴的旋转同步以旋转轴线L为中心旋转。

旋转磁铁30具有在周向上N极和S极各磁化出一极的磁化面31、32。这些磁化面31、32面向配置在旋转磁铁30上的磁阻元件50以及霍尔元件51、52。

另一方面，旋转磁铁40具有环状的磁化面41，所述磁化面41在周向上被交替地磁化出多个N极和S极。并且，环状的磁化面41在径向上排列多个。在本实施方式中，在径向上形成两列，在这两列之间，N极及S极的位置在周向上错开。即，在两列之间，N极及S极在周向上错开一个极的量。并且，N极与S极的对数为任意个，但在本实施方式中例如被设为128个。并且，环状的磁化面41面向配置在旋转磁铁40上的磁阻元件60。

旋转磁铁30上的磁阻元件50具有A相(SIN)图案和B相(COS)图案，所述A相(SIN)图案与B相(COS)图案相对于旋转磁铁30的相位具有彼此相差90°的相位差。A相(SIN)图案具有+a相(SIN+)的磁阻图案50c以及-a相(SIN-)的磁阻图案50a，所述+a相(SIN+)的磁阻图案50c以及-a相(SIN-)的磁阻图案50a具有180°的相位差，且检测旋转磁铁30的移动。B相(COS)图案具有+b相(COS+)的磁阻图案50d以及-b相(COS-)的磁阻图案50b，所述+b相(COS+)的磁阻图案50d以及-b相(COS-)的磁阻图案50b具有180°的相位差，且检测旋转磁铁30的移动。在此，磁阻图案50a-50c构成桥接电路。霍尔元件51、52在以旋转轴线L为中心的旋转方向上错开90°(机械角)配置。

旋转磁铁40上的磁阻元件60具有A相(SIN)图案和B相(COS)图案，所述A相(SIN)图案与B相(COS)图案相对于旋转磁铁40的相位具有彼此相差90°的相位差。A相(SIN)图案具有+a相(SIN+)的磁阻图案60d以及-a相(SIN-)的磁阻图案60b，所述+a相(SIN+)的磁阻图案60d以及-a相(SIN-)的磁阻图案60b具有180°相位差，且检测旋转磁铁40的移动。B相(COS)图案具有+b相(COS+)的磁阻图案60c以及-b相(COS-)的磁阻图案60a，所述+b相(COS+)的磁阻图案60c及-b相(COS-)的磁阻图案60a具有180°相位差，且检测旋转磁铁40的移动。在此，磁阻图案60a-60d构成桥接电路。

并且，磁阻元件60具有消除高次谐波的高次谐波消除图案61。在此，从磁极数多的旋转磁铁40上的磁阻元件60输出具有一定反复周期的正弦波信号。该正弦波信号如上述，形成为基波分量(磁铁的一个极输出一个周期)和高次谐波分量叠加到基波分量的正弦波信号。并且，高次谐波按3次、5次、7次、11次、13次……产生质数次数，且次数越小振幅越大。并且，该高次谐波以(次数+1)个周期的角度误差的形式呈现。

因此，通过在磁阻元件60设置能够消除所有次数的高次谐波的高次谐波消除图案61，在理论上能够去除角度误差。但是，能够消除所有次数的高次谐波的高次谐波消除图案61的图案反复较多，从而尺寸变大。并且，磁阻元件60因旋转磁铁40的磁极间的间距等的平衡等而在大小上受到限制。由此，在本实施方式中，在磁阻元件60设置例如能够消除7次以下的高次谐波的高次谐波消除图案61。另外，高次谐波消除图案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被设置在旋转磁铁30上的霍尔元件51、52的输出侧，放大霍尔元件51、52的检测信号。放大器71被设置在旋转磁铁30上的磁阻元件50的输出侧，放大磁阻元件50的检测信号。放大器72被设置在旋转磁铁40上的磁阻元件60的输出侧，放大磁阻元件60的检测信号。

AC/DC转换部73设置在放大器70的输出侧，并将被放大器70放大的检测信号转换为检测数据。AC/DC转换部74设置在放大器71的输出侧，并将被放大器71放大的检测信号转换为检测数据。AC/DC转换部75设置在放大器72的输出侧，并将被放大器72放大的检测信号转换为检测数据。

接下来，参照图2以及图3对不包括高次谐波的情况的旋转磁铁部20的角度位置的检测的基本原理进行说明。另外，图2(a)示出旋转磁铁30上的磁阻元件50以及霍尔元件51、52的检测信号的波形，图2(b)示出旋转磁铁部20的角度位置(电角度)。并且，图3示出旋转磁铁部20的角度位置的决定方法。并且，图3(a)用一周期的量示出根据旋转磁铁30上的磁阻元件50的检测信号(sin、cos)求取的角度位置θ。并且，图3(b)用一周期的量示出根据旋转磁铁40上的磁阻元件60的检测信号(sin、cos)求取的角度位置θ。并且，图3(c)示出了将图3(a)所示的绝对角度数据和图3(b)所示的增量角度数据组合后的情况。

首先，当旋转磁铁30及旋转磁铁40旋转时，旋转磁铁30上的磁阻元件50以及霍尔元件51、52的检测信号被放大器70、71放大，并被A/D转换部73、74转换为检测数据提供给数据处理部10。并且，旋转磁铁40上的磁阻元件60的检测信号被放大器72放大，并被A/D转换部75转换为检测数据提供给数据处理部10。数据处理部10根据磁阻元件50及霍尔元件51、52的检测数据和磁阻元件60的检测数据，求取旋转磁铁部20的绝对角度位置。另外，旋转磁铁部20的绝对角度位置是相对于任意的基准位置而言的。并且，任意的基准位置例如也可设为相对于安装旋转磁铁30上的磁阻元件50、霍尔元件51及霍尔元件52和旋转磁铁40上的磁阻元件60的未图示的固定板而言的位置。

在此，当旋转磁铁30旋转一周时，旋转磁铁30的磁化面31、32的磁通如图2(a)的(イ)那样变化。并且，当旋转磁铁30旋转一周时，根据磁阻元件50的彼此具有90°相位差的A相(SIN)图案和B相(COS)图案，如图2(a)的(ロ)那样，正弦波信号sin、cos输出两个周期的量。并且，如图2(b)所示，数据处理部10通过根据正弦波信号sin、cos求出θ＝tan^-1(sin/cos)，而得知旋转磁铁部20的角度位置θ。另外，该运算处理由角度运算部11来实施。

并且，从旋转磁铁30的中心观察时，旋转磁铁30上的霍尔元件51、52配置在偏离90°的位置。因此，当旋转磁铁30旋转一周时，霍尔元件51、52的输出呈(H,L)→(H,H)→(L,H)→(L,L)变化。即，通过确认霍尔元件51、52的输出为四个中的哪一个，来得知位于0°至360°中的哪一个区间。并且，通过监测霍尔元件51、52各自的输出状态，如图2那样，即使磁阻元件50的sin输出与cos输出的组合为两个，也能够判别出角度位置。由此，根据磁阻元件50的输出和霍尔元件51、52的输出，可得知旋转磁铁30的旋转位置和角度位置θ。

并且，从旋转磁铁40上的磁阻元件60输出相当于环状的磁化面41的N极和S极对数的正弦波信号sin、cos。在这种情况下，如果针对从磁阻元件60输出的正弦波信号sin、cos也如图2(b)所示那样求取θ＝tan^-1(sin/cos)，则可得知旋转磁铁40的角度位置θ。另外，该运算处理由角度运算部12实施。

在此，基于旋转磁铁30上的磁阻元件50及霍尔元件51、52的A/D转换后的检测数据的旋转一周为一个周期的绝对角度数据如图3(a)所示的那样变化。并且，基于来自旋转磁铁40上的磁阻元件60的A/D转换后的检测数据的旋转一周为N个周期的增量角度数据如图3(b)所示的那样变化。由此，通过组合图3(a)所示的绝对角度数据和图3(b)所示的增量角度数据，能够得到图3(c)所示的绝对角度数据。即，图3(c)为通过根据旋转磁铁40的128极量的角度数据补正完图3(a)所示的绝对角度数据而得到的绝对角度数据。

接下来，参照图4以及图5，对旋转磁铁40的各极共同具有的周期性角度误差和由电角度补正部14进行补正后的角度误差进行说明。

首先，图4(a)为重叠示出与作为旋转磁铁40的N极与S极的对数的128极对应的量的图。并且，图4(a)示出由特定次数(例如11次)的高次谐波引起的补正前的角度误差。并且，横轴表示旋转一周的角度，纵轴表示例如将分辨率设为20位时的角度误差的级别。

从图4(a)可知，如果特定次数(例如11次)的高次谐波被叠加到基波(磁铁的一个极输出一个周期)，则产生级别最大处于20、-22的反复的角度误差。

图4(b)与图4(a)相同，为重叠示出与作为旋转磁铁40的N极与S极的对数的128极对应的量的图。并且，图4(b)示出基于将特定次数(例如11次)的高次谐波平均后的电角度补正数据消除特定次数(例如11次)的高次谐波时的补正后的角度误差。从图4(b)可知，产生级别最大处于20、-15的角度误差。但是，从图4(b)可知，级别最大处于20、-22的反复的角度误差被消除。

并且，图5示出图4(b)的128极量中的四极量补正后的角度误差。从图5可知，由于补正了11次的高次谐波，因此降低了旋转一周的12个周期的角度误差分量。

接下来，参照图6，对旋转磁铁部20的角度补正方法进行说明。另外，下面，对来自旋转磁铁40上的磁阻元件60的检测信号被高次谐波消除图案61消除7次以下的高次谐波的情况进行说明。

(步骤S101)

首先，当旋转磁铁部20旋转时，放大器70-72放大检测信号。即，放大器70、71放大旋转磁铁30上的磁阻元件50以及霍尔元件51、52的检测信号。并且，放大器72放大旋转磁铁40上的磁阻元件60的检测信号。

(步骤S102)

对检测信号实施A/D转换。即，A/D转换部73对旋转磁铁30上的霍尔元件51、52的检测信号实施A/D转换。并且，A/D转换部74对旋转磁铁30上的磁阻元件50的检测信号实施A/D转换。并且，A/D转换部75对旋转磁铁40上的磁阻元件60的检测信号实施A/D转换。

(步骤S103)

求取角度位置。即，角度运算部11对来自A/D转换部73、74的A/D转换后的检测数据实施θ＝tan^-1(sin/cos)的运算处理来求取角度位置。并且，角度运算部12对来自A/D转换部75的A/D转换后的检测数据实施θ＝tan^-1(sin/cos)的运算处理来求取角度位置。另外，在由A/D转换部75实施A/D转换后的检测数据中，由于7次以下的高次谐波被高次谐波消除图案61消除，因此包含超过7次的高次谐波的数据。

(步骤S104)

补正电角度。即，电角度补正部14根据被存储在存储器13中的电角度补正数据，消除被包含在由角度运算部12求取的角位置数据中的高次谐波。在此，电角度补正数据如上述那样，为例如将因超过7次的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值。并且，该电角度补正数据为消除旋转磁铁40的各极共同具有的周期性角度误差的值。由此，电角度补正部14根据电角度补正数据，通过补正由角度运算部12求取的角位置数据，从而使旋转磁铁40的各极共同具有的周期性角度误差被补正。另外，在电角度补正数据中包含有能够消除未被高次谐波消除图案61消除而残留的例如7次以下的高次谐波的误差补正数据的情况下，电角度补正部14在消除超过7次的高次谐波的同时，消除未被高次谐波消除图案61消除而残留的例如7次以下的高次谐波。

(步骤S105)

决定角度位置。即，角度位置决定部15根据来自角度运算部11的角位置数据和由电角度补正部14补正后的角位置数据，决定旋转磁铁部20的角度位置。

(步骤S106)

补正机械角。即，机械角补正部16基于被存储在存储器13中的机械角补正数据，对已由角度位置决定部15决定的角位置数据实施消除机械角分量。在此，机械角补正数据为消除因磁阻元件50与旋转磁铁30的中心偏离、磁阻元件60与旋转磁铁40的中心偏离等机械性原因产生的角度误差的值。另外，旋转磁铁40的某个极单独具有的角度误差随着旋转磁铁40的旋转而周期性地产生。并且，这种角度误差在确定的角度位置产生。由此，机械角补正部16通过补正由角度位置决定部15决定的角位置数据，来补正随着旋转磁铁40的旋转而周期性地产生的角度误差。

像这样，在本实施方式中，如果磁阻元件50(第一磁阻元件)检测出旋转磁铁30(第一旋转磁铁)的角度位置，磁阻元件60(第二磁阻元件)通过高次谐波消除图案61消除规定次数(例如7次)以下的高次谐波，并检测出旋转磁铁40(第二旋转磁铁)的角度位置，则数据处理部10根据消除超过规定次数(例如7次)的高次谐波的补正数据(例如电角度补正数据)，对磁阻元件60(第二磁阻元件)的检测数据进行补正。由此，规定次数(例如7次)以下的高次谐波被磁阻元件60(第二磁阻元件)消除，超过规定次数(例如7次)的高次谐波被数据处理部10消除，因此能够消除叠加到来自构成旋转编码器100的一部分的传感器(磁阻元件60)的检测信号的基波的高次谐波，从而能够得到精度高的旋转位置的检测数据。

并且，由于电角度补正部14利用被存储在存储器13中的电角度补正数据消除旋转磁铁40(第二旋转磁铁)的各极共同具有的周期性角度误差，角度位置决定部15根据磁阻元件50(第一磁阻元件)、霍尔元件51(第一霍尔元件)、霍尔元件52(第二霍尔元件)的检测数据和由电角度补正部14补正的检测数据，决定旋转磁铁部20的角度位置，因此能够消除旋转磁铁40(第二旋转磁铁)的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，在电角度补正数据包括消除未被高次谐波消除图案61消除而残留的规定次数以下的高次谐波的数据的情况下，电角度补正部14能够消除未被高次谐波消除图案61消除而残留的规定次数以下的高次谐波。

并且，由于机械角补正部16利用被存储在存储器13中的机械角补正数据，对已由角度位置决定部15决定的角位置数据进行补正，因此能够消除因磁阻元件50(第一磁阻元件)与旋转磁铁30(第一旋转磁铁)的中心偏离、磁阻元件60(第二磁阻元件)与旋转磁铁40(第二旋转磁铁)的中心偏离等机械性原因产生的角度误差。

并且，由于电角度补正数据具有将由超过规定次数的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值，因此能够缩小存储器13的存储容量，并能够缩短电角度补正部14的用于消除超过规定次数的高次谐波的补正处理的步骤。

并且，在电角度补正数据包括将未被高次谐波消除图案61消除而残留的规定次数以下的所有的高次谐波引起的误差量平均后的值的情况下，能够消除未被高次谐波消除图案61消除而残留的规定次数以下的高次谐波。

并且，在电角度补正数据具有将超过规定次数的每一个特定次数的高次谐波平均后的值的情况下，电角度补正部14能够消除超过规定次数的每一个特定次数的高次谐波，并能够进一步缩小旋转磁铁40(第二旋转磁铁)的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，在电角度补正数据包括将未被高次谐波消除图案消除而残留的规定次数以下的每一个特定次数的高次谐波平均后的值的情况下，电角度补正部14能够消除未被高次谐波消除图案61消除而残留的规定次数以下的每一个特定次数的高次谐波，并能够进一步缩小旋转磁铁40(第二旋转磁铁)的各极共同具有的周期性角度误差。

并且，通过将磁阻元件60(第二磁阻元件)的高次谐波消除图案61的次数设为7次以下，磁阻元件60(第二磁阻元件)能够通过高次谐波消除图案61消除7次以下的高次谐波。