CN108156821A - 磁传感器装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够判别施加于介质的磁图案是硬磁材料还是软磁材料的磁传感器装置。具体地说，磁传感器装置(20)具有检测沿输送面(2)输送的介质(3)的磁图案(M)的传感器部(1)。传感器部(1)具备：施加偏置磁场(4)的永磁铁(5)；配置于永磁铁(5)的下游侧的下游侧轭(6)；配置于在与输送面(2)正交的正交方向(Z)上与下游侧轭(6)相向且不与永磁铁(5)相向的第一位置(A)的第一感磁元件(11)；以及配置于在正交方向(Z)上与永磁铁(5)相向的第二位置(B)的第二感磁元件(12)。第一感磁元件(11)仅检测因磁图案(M)(硬磁材料)的剩余磁通密度引起的偏置磁场(4)的变化，因此能够判别施加于介质(3)的磁图案(M)是硬磁材料还是软磁材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测磁图案的磁传感器装置。
背景技术
在通过磁性油墨判定被施加了磁性图案的纸币等介质的种类、真伪时，使用具备产生偏置磁场的磁铁和磁阻元件等感磁元件的磁传感器装置。感磁元件检测磁性图案通过磁传感器装置的检测位置时的磁场的变化，输出与自身的电阻值的变化对应的信号。该磁传感器装置在专利文献1中有记载。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3879777号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1记载的技术中，存在以下问题：不能够判别磁图案是利用包含铁氧体粉等硬磁材料的磁性油墨印刷的，还是利用包含软磁性不锈钢粉等软磁材料(软磁性材料(soft magnetic material))的磁性油墨印刷。
即，无论使用上述哪一种磁性油墨形成磁图案，由于磁图案具有导磁率，因此感磁元件都会检测出因导磁率引起的磁场的变化。另一方面，在磁图案利用包含硬磁材料的磁性油墨印刷的情况下，感磁元件检测因剩余磁通密度引起的磁场的变化，但是因剩余磁通密度引起的磁场的变化与因导磁率引起的磁场的变化重叠而被检测，因此不能够切分因剩余磁通密度导致的信号分量。因此，不能判别磁图案是利用包含硬磁材料的磁性油墨印刷的还是利用包含软磁材料的磁性油墨印刷的。
鉴于以上问题，本发明的技术问题是提供一种能够判别施加于介质的磁图案是硬磁材料还是软磁材料的磁传感器装置。
用于解决技术问题的方案
为了解决上述技术问题，本发明的磁传感器装置通过感磁元件检测施加于沿着移动面相对移动的介质的磁图案，其特征在于，包括：磁铁，所述磁铁向所述介质施加偏置磁场；以及下游侧轭，所述下游侧轭在所述介质的移动方向上配置于所述磁铁的下游侧，所述感磁元件具备：第一感磁元件，所述第一感磁元件配置于在与所述移动面正交的正交方向上与所述下游侧轭相向且不与所述磁铁相向的第一位置；以及第二感磁元件，所述第二感磁元件配置于在所述正交方向上与所述磁铁相向的第二位置。
根据本发明，第二感磁元件配置于与施加偏置磁场的磁铁相向的第二位置。因此，在介质沿移动面通过第二位置时，能够通过第二感磁元件检测因磁图案的导磁率引起的磁场的变化。另一方面，第一感磁元件配置于第一位置，该第一位置与配置于施加偏置磁场的磁铁的下游侧的轭相向。在此，由于第一位置是与和磁铁相向的区域分离的区域，因此在介质沿移动面通过第二位置时，磁场朝向的变化少且磁通密度小。因此，在介质沿移动面通过第二位置时，在从配置于第一位置的第一感磁元件输出的信号分量中，能够使因导磁率导致的信号分量的输出实质上为零。并且，由于第一位置位于在介质的移动方向上的磁铁的下游侧与和磁铁相向的区域分离的区域，因此配置于第一位置的第一感磁元件能够检测因磁图案的剩余磁通密度引起的磁通的变化。因此，能够基于从第一感磁元件输出的信号，判别施加于介质的磁图案是硬磁材料还是软磁材料。
在本发明中，能够设成：所述第一位置以及所述第二位置位于从所述磁铁经由所述移动面到达所述下游侧轭的所述偏置磁场内。
在本发明中，优选所述第一感磁元件使感磁方向朝向所述移动方向。若像这样构成，则第一感磁元件检测磁场的朝向变化的移动方向的分量。由此，在从第一感磁元件输出的信号中，能够使因导磁率导致的信号分量的输出实质上为零。
在此，感磁元件能够使用MR元件。
在本发明中，优选具有在所述移动方向上配置于所述磁铁的上游侧的上游侧轭。若像这样构成，则能够利用下游侧轭和上游侧轭抑制磁铁产生的磁场不必要地扩展。因此，能够防止感磁元件检测因与介质不同的磁性体的移动引起的磁场的变化。并且，若像这样构成，则能够防止或者抑制感磁元件受到装置外部的磁场的影响。
在本发明中，优选所述磁铁的移动面侧的端面、所述下游侧轭的移动面侧的端面以及所述上游侧轭的移动面侧的端面位于同一平面上，并与所述移动面平行地延伸。
在这种情况下，能够设为：所述感磁元件具备第三感磁元件，所述第三感磁元件配置于在与所述移动面正交的正交方向上与所述上游侧轭相向且不与所述磁铁相向的第三位置。若像这样构成，则在颠倒相对移动方向的情况下，能够通过配置于第三位置的第三感磁元件检测因磁图案(硬磁材料)的剩余磁通密度引起的磁场的变化。即，在颠倒介质相对于装置的相对移动方向的情况下，介质沿移动面通过与磁铁相向的位置后通过第三位置。因此，在对介质施加通过硬磁材料构成的磁图案的情况下，在介质通过第三位置时该硬磁材料被磁化。因此，能够通过第三感磁元件检测因磁图案(硬磁材料)的剩余磁通密度引起的磁场的变化。
在本发明中，能够设为：具有向所述介质施加第二偏置磁场的第二磁铁，所述第二磁铁在所述移动方向上位于所述下游侧轭的下游侧。若像这样构成，则在颠倒介质相对于装置的相对移动方向的情况下，能够通过配置于第一位置的第一感磁元件检测因磁图案(硬磁材料)的剩余磁通密度引起的磁场的变化。即，在颠倒介质的相对移动方向的情况下，介质在沿移动面通过与第二磁铁相向的位置后通过第一位置。因此，在对介质施加由硬磁材料构成的磁图案的情况下，在介质通过第一位置时该硬磁材料被磁化。因此，能够通过第一感磁元件检测因磁图案(硬磁材料)的剩余磁通密度引起的磁场的变化。
在本发明中，优选所述第一感磁元件以及所述第二感磁元件分别在与所述移动方向交叉并且沿所述移动面的方向上排列多个，所述磁铁沿多个所述第二感磁元件的排列方向延伸并与各第二感磁元件相向。若像这样构成，则能够在沿介质的宽度方向延伸的较大的范围内检测磁图案。并且，磁铁使用沿第一感磁元件的排列方向延伸的长条状的一个磁铁，因此与将与第一感磁元件对应的数量的多个磁铁沿第一感磁元件的排列方向排列的情况相比，容易使经由输送面形成的磁铁的磁场成为沿规定的方向的均匀磁场。因此，能够防止或者抑制因排列方向上的第一感磁元件的位置而导致来自第一感磁元件的输出产生差异。
在本发明中，优选所述下游侧轭沿所述磁铁延伸并与各第一感磁元件相向。由于磁铁所产生的磁场被导向下游侧轭，因此若像这样构成，则能够使以经由输送面的方式形成的磁铁的磁场成为沿各感磁元件的感磁方向的均匀磁场。由此，能够防止或者抑制因排列方向上的第一感磁元件的位置而导致来自第一感磁元件的输出产生差异。
在本发明中，优选与所述介质的移动方向正交的输送路径的宽度方向上的所述第一感磁元件以及所述第二感磁元件的距所述磁铁的端部的距离为所述磁铁的与所述介质的移动方向以及所述输送路径的宽度方向正交的高度尺寸的1/2以上。
发明效果
在本发明中，能够基于从第一感磁元件输出的信号判别施加于介质的磁图案是硬磁材料还是软磁材料。
附图说明
图1是应用了本发明的磁传感器装置的说明图。
图2是图1的磁传感器装置的传感器部的说明图。
图3是装设于传感器部的感磁元件的电阻值－磁通密度特性曲线的图表。
图4是传感器部的示意图。
图5是磁图案移动时的磁通矢量的变化的说明图。
图6是硬磁材料的磁图案移动时的磁场的变化的说明图。
图7是来自检测磁图案的各感磁元件的输出例的图表。
图8是变形例1、2的传感器部的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对应用了本发明的磁传感器装置进行说明。
(整体结构)
图1是示意地表示应用了本发明的磁传感器装置的主要部分结构的说明图。本发明的磁传感器装置20通过感磁元件11、12检测施加于沿输送路径21(输送面2)输送的纸币等片状的介质3的磁图案M。
磁传感器装置20所检测的磁图案M包括通过包含硬磁材料的磁性油墨印刷的图案和通过包含软磁材料的磁性油墨印刷的图案。硬磁材料是像用于磁铁的磁性材料那样，若通过外部施加磁场，则磁滞变大、剩余磁通密度变高且容易磁化的磁性材料。软磁材料是像马达、磁头的铁芯材料那样磁滞小、剩余磁通密度低且不易磁化的磁性材料。
如图1所示，磁传感器装置20具备：传感器部1；以及输送机构22，该输送机构22沿经由传感器部1的检测位置的输送路径21输送介质3。输送机构22具备输送辊23和作为输送辊23的驱动源的输送马达24。
传感器部1沿与介质3的输送方向X1正交的输送路径21的宽度方向Y延伸。输送辊23与传感器部1在与作为移动面的输送面2正交的正交方向Z上相向地配置。传感器部1容纳于非磁性的壳体25中。壳体25的与输送辊23相向的相向面规定利用磁传感器装置20检测磁图案M的检测位置，并且构成输送路径21中的输送面2的一部分。
传感器部1具备形成有第一感磁元件11和第二感磁元件12的的多个MR基板26。MR基板26沿着输送面2在宽度方向Y上排列。因此，传感器部1具备沿宽度方向Y排列的多个第一感磁元件11和沿宽度方向Y排列的多个第二感磁元件12。第二感磁元件12相对于第一感磁元件11配置于输送方向X1的上游侧。
并且，传感器部1具有：永磁铁5；在介质3的输送方向X1上配置于永磁铁5的下游侧的下游侧轭6；以及配置于永磁铁5的上游侧的上游侧轭7。永磁铁5对在输送面2中输送的介质3、第一感磁元件11以及第二感磁元件12施加偏置磁场4。输送面2以将第一感磁元件11以及第二感磁元件12夹在中间的方式配置于与永磁铁5、下游侧轭6以及上游侧轭7相反的一侧(正交方向Z侧)的位置。
永磁铁5为长条状并形成为长方体形状。永磁铁5沿宽度方向Y(多个第一感磁元件11的排列方向)以恒定宽度延伸。永磁铁5与各第二感磁元件12相向。下游侧轭6与永磁铁5的下游侧的端面抵接并沿永磁铁5在宽度方向Y上以恒定宽度延伸。下游侧轭6与各第一感磁元件11相向。
上游侧轭7与永磁铁5的上游侧的端面抵接并沿永磁铁5在宽度方向Y上以恒定宽度延伸。下游侧轭6以及上游侧轭7分别为长条状且为长方体形状。永磁铁5、下游侧轭6以及上游侧轭7的宽度方向Y的尺寸相同。
在此，位于宽度方向Y的两端部分的第一感磁元件11、第二感磁元件12配置于从永磁铁5的端部5a分离规定的距离T以上的位置。规定的距离T是永磁铁5的上下方向的高度尺寸L的1/2。
(传感器部)
图2是本发明的磁传感器装置20的传感器部1的永磁铁5和感磁元件11、12的配置的说明图。图3(a)是第一感磁元件11的电阻值-磁通密度特性曲线的图表，图3(b)是第二感磁元件12的电阻值-磁通密度特性曲线的图表。在图2中，与图1相反，朝向附图在感磁元件11、12的上方示出了永磁铁5，朝向附图在感磁元件11、12的下方示出了输送面2。
永磁铁5在与输送面2正交的方向上被磁化。在本例子中，永磁铁5的N极朝向输送面2一侧。下游侧轭6从下游侧与永磁铁5抵接，上游侧轭7从上游侧与永磁铁5抵接。永磁铁5的输送面2一侧的端面与下游侧轭6以及上游侧轭7的输送面2一侧的端面位于同一平面上，并与输送面2平行地延伸。
第一感磁元件11以及第二感磁元件12都是磁阻元件。更加具体地说，是具备由薄膜强磁性金属构成的磁阻图案的各向异性磁阻元件(AMR(Anisotropic-Magneto-Resistance))。各向异性磁阻元件在电流流向其磁阻图案时，在从与电流方向垂直的方向施加偏置磁场4时，电阻值根据磁场的强度而下降。第一感磁元件11以及第二感磁元件12的感磁方向F是输送方向X1，第一感磁元件11以及第二感磁元件12检测输送方向X1上的磁通矢量的变化。
第一感磁元件11配置于在与输送面2正交的正交方向Z上与下游侧轭6相向且不与永磁铁5相向的第一位置A。第二感磁元件12配置于在正交方向Z上与永磁铁5相向的第二位置B。第二位置B是比第一位置A靠输送方向X1的上游侧的位置。第一位置A以及第二位置B位于从永磁铁5经由输送面2到达下游侧轭6的偏置磁场4内。下游侧轭6的输送面2一侧的端面与第一感磁元件11之间的距离等于永磁铁5的输送面2一侧的端面与第二感磁元件12之间的距离。
第一位置A是被施加在第一感磁元件11的电阻值-磁通密度特性中相对于磁通密度的变化电阻值的变化变大的偏置磁场4(第一磁通矢量Ha0)的位置。换言之，第一位置A是在配置第一感磁元件11时其电阻值R1在图3(a)的电阻值-磁通密度特性曲线中的斜率大的曲线部分被绘制的位置。第二位置B是被施加在第二感磁元件12的电阻值－磁通密度特性中相对于磁通密度的变化电阻值的变化变大的偏置磁场4(第二磁通矢量Hb0)的位置。换言之，第二位置B是在配置第二感磁元件12时其电阻值R2在图3(b)的电阻值－磁通密度特性曲线中的斜率大的曲线部分被绘制的位置。
如图2所示，在本例子中，第一位置A的第一磁通矢量Ha0随着朝向下游侧而向朝向下游侧轭6的方向倾斜。第二位置B的第二磁通矢量Hb0随着朝向下游侧而朝向远离永磁铁5的方向倾斜。第一磁通矢量Ha0相对于正交方向Z的倾斜比第二磁通矢量Hb0相对于正交方向Z的倾斜大。
另外，作为第一感磁元件11以及第二感磁元件12，也可以使用半导体磁阻元件、霍尔元件、MI元件(Magneto-Impedance element：磁阻抗元件)、磁通门型磁传感器等。并且，第一感磁元件11也可以将输送面2夹在中间而配置于与下游侧轭6相反的一侧。同样地，第二感磁元件12也可以将输送面2夹在中间而配置于与永磁铁5相反的一侧。而且，第一感磁元件11和第二感磁元件12也可以配置于将输送面2夹在中间的相反的一侧。
并且，第二位置B可以是第二感磁元件12的至少一部分在正交方向Z上与永磁铁5相向的位置。而且，下游侧轭6的输送面2一侧的端面与第一感磁元件11之间的距离也可以与永磁铁5的输送面2一侧的端面与第二感磁元件12之间的距离不同。并且，也可以省略上游侧轭7。永磁铁也可以将S极朝向输送面2一侧配置。
(动作原理)
图4是将传感器部1局部放大表示的示意图。图5是磁图案M在输送面2中移动时的磁通矢量Ha0、Hb0的变化的说明图。图6是包含硬磁材料的磁图案M在输送面2中移动时的磁场的变化的说明图。在图4至图6中，为了容易理解磁通矢量Ha0、Hb0的变化以及磁场的变化，省略介质3而仅示出施加于介质3的磁图案M。
首先，在施加于介质3的磁图案M通过输送面2的与第二位置B相向的上游侧检测位置C时，由于磁图案M的导磁率，偏置磁场4的磁通的方向以被磁图案M吸引的方式变化。由此，通过配置有第二感磁元件12的第二位置B的第二磁通矢量Hb0使其方向在输送方向X的前后发生变化。
更加具体地说，如图5(a)所示，第二磁通矢量Hb0在朝向磁图案M朝向靠近法线(正交方向Z)的方向倾斜后(磁通矢量Hb1)，如图5(b)所示，比第一磁通矢量Hb0朝向下游侧倾斜(磁通矢量Hb2)。在此，如图4示意性所示，第二位置B是与产生偏置磁场4的永磁铁5相向的位置，因此磁通密度大(磁通矢量Hb0大)。因此，第二感磁元件12所检测出的磁通矢量Hb0的感磁方向F的分量Hbf大幅度变化。由此，第二感磁元件12的电阻值在图3(b)所示的比较大的范围S2中变动，从第二感磁元件12输出与电阻值的变动对应的信号。
在此，在磁图案M通过上游侧检测位置C时，通过第一位置A的第一磁通矢量Ha0也使其方向在前后方向上变化。但是，第一位置A比第二位置B远离永磁铁5，因此如图4示意性所示，通过第一位置A的偏置磁场4的磁通密度小(磁通矢量Ha0小)。并且，第一磁通矢量Ha0相对于正交方向Z的倾斜比第二磁通矢量Hb0相对于正交方向Z的倾斜大，因此，例如即使在第一磁通矢量Ha0的朝向的变化量与第二磁通矢量Hb0的朝向的变化量相同，第一感磁元件11检测出的第一磁通矢量Ha0的感磁方向F的分量Haf也小于第二感磁元件12检测出的第一磁通矢量Ha0的感磁方向F的分量Hbf。其结果是，在磁图案M通过上游侧检测位置C时，第二感磁元件12的电阻值仅在图3所示的极小的范围S1中变化，与电阻值的变动对应地从第二感磁元件12输出的信号实质上为零。
接下来，在施加于介质3的磁图案M通过输送面2中的与第一位置A相向的下游侧检测位置D时，磁图案M通过与永磁铁5相向的区域(关键路径范围)。因此，在磁图案M由硬磁材料构成的情况下，磁图案M被磁化。因此，如图6(a)所示，磁图案M产生剩余磁场8。另一方面，在磁图案M由软磁材料构成的情况下，磁图案M不被磁化。因此，如图6(b)所示，不产生剩余磁场。
在此，下游侧检测位置D以及第一位置A是与和永磁铁5相向的区域(关键路径范围)偏离的位置。因此，在磁图案M被磁化的情况下，第一感磁元件11检测因磁图案M的剩余磁通密度引起的磁场的变化。由此，由于第一感磁元件11的电阻值变动，因此从第一感磁元件11输出与电阻值的变动对应的信号。另一方面，在磁图案M没有被磁化的情况下，第一感磁元件11不会检测出因磁图案M的剩余磁通密度引起的磁场的变化，因此从第一感磁元件11不会输出与电阻值的变动对应的信号。
图7(a)是表示传感器部1检测出由硬磁材料构成的磁图案M的情况下来自第一感磁元件11的输出例以及来自第二感磁元件12的输出例的图表，图7(b)是表示传感器部1检测出由软磁材料构成的磁图案M的情况下来自第一感磁元件11的输出例以及来自第二感磁元件12的输出例的图表。如图7(a)所示，在磁图案M由硬磁材料构成的情况下，从第二感磁元件12以及第一感磁元件11双方输出信号。另一方面，如图7(b)所示，在磁图案M由软磁材料构成的情况下，从第二感磁元件12输出信号，但是不从第一感磁元件11输出信号。
因此，根据磁传感器装置20，能够基于来自第一感磁元件11的信号判别磁图案M是由硬磁材料形成的还是由软磁材料形成的。并且，在磁图案M由硬磁材料构成的情况下，能够基于来自第一感磁元件11的信号以及来自第二感磁元件12的信号获取磁图案M的磁信息。另一方面，在磁图案M由软磁材料构成的情况下，能够基于来自第二感磁元件12的信号获取磁图案M的磁信息。
并且，根据磁传感器装置20，由于具备在输送路径21(输送面2)的宽度方向Y上排列的多个第一感磁元件11以及多个第二感磁元件12，因此能够在沿介质3的宽度方向延伸较大的范围内检测施加于介质3的磁图案M。
在此，第一感磁元件11检测磁通矢量的输送方向X1(感磁方向F)的分量。因此，若第一感磁元件11配置于偏置磁场4中的包括朝向输送方向X1的磁通矢量的磁场部分，则第一感磁元件11能够检测磁通矢量的变化。另一方面，若第一感磁元件11配置于偏置磁场4中的包括相对于输送方向X1倾斜的磁通矢量的磁场部分，则第一感磁元件11仅检测出磁通矢量的沿着输送方向X1的分量。因此，即使通过第一感磁元件11的偏置磁场4的变化量相同，在通过第一感磁元件11的偏置磁场4(磁通矢量)朝向感磁方向F的情况和通过第一感磁元件11的偏置磁场4(磁通矢量)倾斜的情况下，也会从第一感磁元件11输出不同的信号。因此，若偏置磁场4(磁通矢量)不是朝向感磁方向F的均匀磁场，则存在磁图案M的磁信息的检测精度下降的问题。
针对这样的问题，在本例子中，在输送方向X1中的将长条状的永磁铁5夹在中间的两侧配置有下游侧轭6以及上游侧轭7，永磁铁5、下游侧轭6以及上游侧轭7和与输送方向X1正交的方向平行地延伸。因此，通过永磁铁5以经由输送面2的方式形成的偏置磁场4(磁通矢量)被导向下游侧轭6以及上游侧轭7，并且成为朝向作为第一感磁元件11以及第二感磁元件12的感磁方向F的输送方向X1的均匀磁场。由此，由于无论在宽度方向Y的哪一个位置，通过第一感磁元件11的偏置磁场4(磁通矢量)都不会相对于输送方向X1倾斜，因此能够精确地检测磁图案M的磁信息。
并且，在本例子中，配置于宽度方向Y的端部的感磁元件11、12距永磁铁5的端部的距离T为永磁铁5在上下方向上的高度尺寸L的1/2以上。因此，也能够使通过配置于宽度方向Y的端部的感磁元件11、12的偏置磁场4(磁通矢量)朝向感磁方向F。
而且，在本例子中，通过配置于永磁铁5的两侧的下游侧轭和上游侧轭7抑制永磁铁5产生的偏置磁场4不必要地扩展。因此，能够防止第一感磁元件11以及第二感磁元件12检测出因与介质3的磁图案M不同的磁性体的活动引起的磁场的变化。并且，通过具备配置于永磁铁5的两侧的下游侧轭和上游侧轭7，能够防止或者抑制传感器部1的外部的磁场影响第一感磁元件11以及第二感磁元件12。
(传感器部的变形例1)
图8(a)是变形例1的传感器部的说明图，图8(b)是变形例2的传感器部的说明图。如图8(a)所示，变形例1的传感器部1A具备第一感磁元件11、第二感磁元件12以及第三感磁元件13作为感磁元件。第三感磁元件13配置于在与输送面2正交的正交方向Z上与上游侧轭7相向且不与永磁铁5相向的第三位置E。第三位置E可以是如下位置：在介质3沿输送面2通过第二感磁元件12时，配置于该第三位置E的第三感磁元件13的电阻值仅在极小的范围内变化，与电阻值的变动对应地从第三感磁元件13输出的信号实质为零。
根据本例，在沿依次通过下游侧轭6以及永磁铁5的逆输送方向X2输送介质3时，第三感磁元件13检测通过永磁铁5磁化的磁图案M的剩余磁通密度。另一方面，第三感磁元件13不检测因磁图案M的导磁率引起的偏置磁场4的变化。因此，在沿逆输送方向X2输送介质3的情况下，能够基于来自第三感磁元件13的信号判别磁图案M是由硬磁材料形成的还是由软磁材料形成的。并且，能够基于来自第二感磁元件12的信号以及来自第三感磁元件13的信号获取由硬磁材料构成的磁图案M的磁信息，而且能够基于来自第二感磁元件12的信号获取由软磁材料构成的磁图案M的磁信息。
(传感器部的变形例2)
如图8(b)所示，变形例2的传感器部1B在输送方向X1的下游侧轭6的下游侧具备第二永磁铁15。省略了上游侧轭7。
第二永磁铁15向介质3施加第二偏置磁场16。在此，第一位置A是如下位置：在介质3通过与永磁铁5相向的位置时，配置于该第一位置A的第一感磁元件11的电阻值仅在极小的范围内变化，且与电阻值的变动对应地输出的信号实质上为零。除此之外，第一位置A可以是如下位置：在介质3通过与第二永磁铁15相向的位置时，配置于该第一位置A的第一感磁元件11的电阻值仅在极小的范围变化，且与电阻值的变动对应地输出的信号实质上为零。
根据本例，在沿依次通过第二永磁铁15、下游侧轭6以及永磁铁5的逆输送方向X2输送介质3的情况下，第一感磁元件11检测通过第二永磁铁15磁化的磁图案M的剩余磁通密度。另一方面，第一感磁元件11不检测因磁图案M的导磁率引起的偏置磁场16的变化。因此，在沿逆输送方向X2输送介质3的情况下，能够基于来自第一感磁元件11的信号判别磁图案M是由硬磁材料形成的还是由软磁材料形成的。并且，能够基于来自第一感磁元件11的信号以及来自第二感磁元件12的信号获取由硬磁材料构成的磁图案M的磁信息，而且能够基于来自第二感磁元件12的信号获取由软磁材料构成的磁图案M的磁信息。
另外，在传感器部1B中也可以具备上游侧轭7。并且，也可以在输送方向X1的第二永磁铁15的下游侧具备第二下游侧轭。若具备这些轭，则抑制了永磁铁5、15产生的偏置磁场4、16不必要地扩展。因此，能够防止第一感磁元件11、第二感磁元件12以及第三感磁元件检测出因与磁图案M不同的磁性体的活动引起的磁场的变化。并且，能够防止或者抑制传感器部1B的外部的磁场影响第一感磁元件11、第二感磁元件12以及第三感磁元件13。
符号说明
1…传感器部，2…输送面(移动面)，3…介质，4…偏置磁场，5…永磁铁，6…下游侧轭，7…上游侧轭，11…第一感磁元件，12…第二感磁元件，13…第三感磁元件，15…第二永磁铁，16…第二偏置磁场，20…磁传感器装置，A…第一位置，B…第二位置，E…第三位置，F…感磁方向，M…磁图案，X1…移动方向，Z…正交方向。
Claims (11)
1.一种磁传感器装置，其通过感磁元件检测施加于沿着移动面相对移动的介质的磁图案，其特征在于，包括：
磁铁，所述磁铁向所述介质施加偏置磁场；以及
下游侧轭，所述下游侧轭在所述介质的移动方向上配置于所述磁铁的下游侧，
所述感磁元件具备：
第一感磁元件，所述第一感磁元件配置于在与所述移动面正交的正交方向上与所述下游侧轭相向且不与所述磁铁相向的第一位置；以及
第二感磁元件，所述第二感磁元件配置于在所述正交方向上与所述磁铁相向的第二位置。
2.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述第一位置以及所述第二位置位于从所述磁铁经由所述移动面到达所述下游侧轭的所述偏置磁场内。
3.根据权利要求1或2所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述第一感磁元件使感磁方向朝向所述移动方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述感磁元件是MR元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
具有在所述移动方向上配置于所述磁铁的上游侧的上游侧轭。
6.根据权利要求5所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述磁铁的移动面侧的端面、所述下游侧轭的移动面侧的端面以及所述上游侧轭的移动面侧的端面位于同一平面上，并与所述移动面平行地延伸。
7.根据权利要求5所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述感磁元件具备第三感磁元件，所述第三感磁元件配置于在与所述移动面正交的正交方向上与所述上游侧轭相向且不与所述磁铁相向的第三位置。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
具有向所述介质施加第二偏置磁场的第二磁铁，
所述第二磁铁在所述移动方向上位于所述下游侧轭的下游侧。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述第一感磁元件以及所述第二感磁元件分别在与所述移动方向交叉并且沿所述移动面的方向上排列多个，
所述磁铁沿多个所述第二感磁元件的排列方向延伸并与各第二感磁元件相向。
10.根据权利要求9所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述下游侧轭沿所述磁铁延伸并与各第一感磁元件相向。
11.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，
与所述介质的移动方向正交的输送路径的宽度方向上的所述第一感磁元件以及所述第二感磁元件的距所述磁铁的端部的距离为所述磁铁的与所述介质的移动方向以及所述输送路径的宽度方向正交的高度尺寸的1/2以上。
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