CN109387800B - 磁传感器试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁传感器试验装置，所述磁传感器试验装置能够防止由于向磁传感器施加的热量，电磁铁的性能发生大的变化。在磁传感器试验装置中，具备向磁传感器施加磁场的电磁铁(50)、(60)、向磁传感器局部施加热量来调整磁传感器的温度的调温器(30)、(40)、以及控制电磁铁(50)、(60)及调温器(30)、(40)的控制部，在由调温器(30)、(40)向磁传感器施加热量的同时并由电磁铁(50)、(60)向磁传感器施加了磁场的状态下，控制部对磁传感器进行试验。

Description

磁传感器试验装置

技术领域

本发明涉及一种磁传感器试验装置。

背景技术

对磁阻效应元件施加磁场并对该磁阻效应元件供给规定的电流来评价该磁阻效应元件的特性的磁阻效应元件的评价装置已为人所知。该评价装置由载置评价对象即磁阻效应元件的载置台、对载置于该载置台的磁阻效应元件施加规定的磁场的磁力产生单元、珀耳帖元件以及经由导热体与珀耳帖元件的一主面连接的调温器构成。而且，珀耳帖元件以珀耳帖元件的主面与载置台的载置面接触的方式进行配设(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-339232号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1记载的评价装置中，在与珀耳帖元件的主面接触的载置台之上，配设有磁阻效应元件和磁力产生单元。因此，在使用珀耳帖元件向磁阻元件施加了热量的情况下，热量蔓延到载置面，磁力产生单元的温度升高，存在磁力产生单元中所包含的电磁铁的性能发生大的变化的可能性。

本发明要解决的课题是提供一种磁传感器试验装置，所述磁传感器试验装置能够防止由于向磁传感器施加的热量，电磁铁的性能发生大的变化。

用于解决课题的技术方案

[1]本发明所涉及的磁传感器试验装置具备：电磁铁，其向磁传感器施加磁场；调温器，其向所述磁传感器局部施加热量，并调整所述磁传感器的温度；以及控制部，其控制所述电磁铁及所述调温器，在由所述调温器向所述磁传感器施加热量的同时并由所述电磁铁向所述磁传感器施加了所述磁场的状态下，所述控制部对所述磁传感器进行试验。

[2]上述方案中，控制部可以在使所述热量及所述磁场发生了变化的状态下，对所述磁传感器进行试验。

[3]上述方案中，调温器可以具有供第一冷媒流动的第一流路和供与所述第一冷媒温度不同的第二冷媒流动的第二流路，控制部可以通过控制所述第一冷媒和所述第二冷媒的混合比，设定所述磁传感器的温度。

[4]上述方案中，调温器可以向所述磁传感器的主面施加热量，电磁铁可以设置于所述磁传感器的主面的周围。

[5]上述方案中，磁传感器试验装置可以具备与磁传感器连接的插座，多个所述插座可以分别具有与所述磁传感器电连接的连接面，并以各连接面在平面上排列的方式配置，调温器可以从所述连接面的上方或下方朝向所述磁传感器施加热量。

[6]上述方案中，调温器可以与所述磁传感器的主面接触。

[7]上述方案中，电磁铁可以具有铁芯、卷绕于所述铁芯的主线圈以及用于校正所述磁场的校正用线圈。

[8]上述方案中，磁传感器试验装置可以具备测定磁场的磁场测定用传感器，控制部可以基于由所述磁场测定用传感器测定的磁场控制向所述校正用线圈的输入电流。

[9]上述方案中，控制部可以根据由磁场测定用传感器测定的磁场控制向所述校正用线圈的输入电流脉冲。

发明效果

根据本发明，为了在规定的温度条件及磁场条件下进行磁传感器的试验，由电磁铁向磁传感器施加磁场的同时并由调温器向磁传感器局部施加热量，因此能够防止由于向磁传感器施加的热量，电磁铁的性能发生大的变化。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的磁传感器试验装置的立体图。

图2是在图1的磁传感器试验装置上拆下盖的状态的俯视图。

图3是沿图2的III-III线的剖视图。

图4是沿图2的IV-IV线的剖视图。

图5是图2所示的调温器的框图。

图6是本发明的实施方式所涉及的磁传感器试验装置的框图。

符号说明

1壳体

2盖

3a～3d冷媒管

11、12、13、14试验机构

20插座

30调温器

40调温器

50电磁铁

51铁芯

52主线圈

53校正用线圈

60电磁铁

61铁芯

62主线圈

63校正用线圈

71、72磁场测定用传感器

72传感器

80控制器

81磁场控制部

82温度控制部

83试验部

100磁传感器试验装置

200磁传感器

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明的实施方式所涉及的磁传感器试验装置的立体图。图2是图1的磁传感器试验装置拆下盖的状态的俯视图。图3是沿图2的III-III线的剖视图，图4是沿图2的IV-IV线的剖视图。

图1所示的磁传感器试验装置向磁传感器施加热量及磁场，并在该状态下试验(检查)磁传感器是否适当地动作。磁传感器试验装置对具有电流传感器等磁测定元件的传感器进行试验。

如图1所示，磁传感器试验装置100具备容纳试验装置的构成部件的壳体1、覆盖壳体1的开口部的盖2、以及供冷媒通过的冷媒管3a～3d。在壳体内设置有保持作为被试验装置的磁传感器并对磁传感器进行试验的试验机构11～14。磁传感器试验装置100以在向磁传感器施加了磁场的状态下能够向磁传感器直接施加热量的方式构成。

壳体1为金属制的外壳，并形成为上表面开口的矩形形状。盖为金属的板状的部件，并覆盖壳体1的开口部。冷媒管3a～3d与试验机构11～14所包含的调温器30、40相连，向调温器30、40供给冷媒，并从调温器30、40排出冷媒。冷媒管3a～3d与图1中未图示的冷媒用的容器相连。

下面，使用图2～图4对试验机构11～14的具体的结构进行说明。如图2所示，试验机构11～14在壳体1内排列成列状配置。试验机构11～14以如下方式构成，即，按照每个试验机构11～14，能够分别独立调整向磁传感器施加的热量、以及向磁传感器施加的磁场。试验机构11～14的各结构相同，下面对试验机构11的结构进行说明，而省略对试验机构12～14的结构的说明。

试验机构11具备插座20、调温器30、40、电磁铁50、60、以及传感器71、72。插座20与磁传感器200接触而电连接的同时，并保持磁传感器200。在插座20的顶面20a设置有用于与磁传感器200接触的引脚。即，插座20的顶面20a为用于与磁传感器200电连接的连接面。插座20具有与引脚电连接的信号线。插座20经由未图示的电缆与后述的控制器80连接。在磁传感器200与插座20连接的状态下，来自控制器80的电信号经由插座20被提供给磁传感器200，基于从磁传感器200输出的信号，对磁传感器200进行试验。试验机构11～14所包含的各插座20以各连接面20a在平面上排列的方式配置。

在插座20的底面20b设置有发热部(导热卡盘)31。发热部31为调温器30的结构的一部分，调温器30从发热部31输出热量，并经由插座20，从磁传感器200的下方施加热量。因此，插座20由导热性高的材料形成。为了避免来自发热部31的热量经由插座20蔓延到电磁铁50、60，插座20的顶面20a的形状与磁传感器200的底面的形状相同。即，优选地，只要使插座20的顶面20a不配置在电磁铁50、60的正下方即可。

调温器30从磁传感器200的下方向磁传感器200局部施加热量，调整磁传感器200的温度。调温器40从磁传感器的上方向磁传感器200局部施加热量，调整磁传感器200的温度。

在此，使用图5对调温器30、40的结构进行说明。图5是调温器30的框图。此外，由于调温器40的基本结构与调温器30的结构相同，因此省略对其的说明。

如图5所示，调温器30具有发热部31～34、热交换器315、316、冷媒用容器317、热媒用容器318、流路321～323以及泵324。调温器30将从热交换器315排出的冷媒及从热交换器316排出的热媒分别供给至4个发热部31～34。调温器30在4个发热部31～34中通过混合冷媒和热媒并改变混合比，能够分别调整温度。即，调温器30是使用温度不同的多个冷媒向磁传感器200局部施加温度的装置。

发热部31具备散热器311a及阀311b、311c。散热器311a为向磁传感器200直接施加热量的部件，为与插座20的底面直接接触的部分。此外，在从磁传感器200的上方施加热量的调温器40的情况下，发热部41与磁传感器200的顶面直接接触。阀311b调整冷媒的供给量。阀311c调整热媒的供给量。散热器311a的内部为冷媒和热媒能够混合这样的结构。而且，在散热器311a内混合的冷媒通过流路323返回到热交换器315、316。

发热部32具备散热器312a及阀312b、312c，发热部33具备散热器313a及阀313b、313c，发热部34具备散热器314a及阀314b、314c。阀311b、312b、313b、314b为冷媒用的阀，阀311c、312c、313c、314c为热媒用的阀。

热交换器315具有用于使从冷媒用容器317供给的冷媒流动的流路、用于使冷媒向发热部31～34流动的流路，在彼此的流路间进行热交换，降低冷媒的温度。热交换器316具有用于使从热媒用容器318供给的热媒流动的流路、用于使热媒向发热部31～34流动的流路，在彼此的流路间进行热交换，提高热媒的温度。热交换器315和阀311b、312b、313b、314b之间通过冷媒用的流路321连接，热交换器316和阀311c、312c、313c、314c之间通过热媒用的流路322连接。流路321以使从热交换器315输出的冷媒分别向4个发热部31～34流动的方式分支。同样地，流路322以使从热交换器316输出的热媒分别向4个发热部31～34流动的方式分支。散热器311a～314a和热交换器315、316之间通过流路323连接，以使在散热器311a～314a中混合的冷媒向热交换器315、316流动。流路323使从散热器311a～314a输出的冷媒合流到1个流路，并为使合流后的冷媒向热交换器315和热交换器316流动，分为两个流路。泵324与流路323连接。

此外，除了发热部31～34等的上述结构之外，调温器30、40也可以具有调节器等。图5只是调温器30、40的结构的一个例子，调温器30、40也可以是其他结构。

如图3及图4所示，发热部31设置在插座20的下方，发热部31的顶面和插座20的底面直接接触。发热部41设置在磁传感器200的上方。发热部41相对于插座20的连接面可沿法线方向移动。如图3所示，将磁传感器200与插座20连接时，发热部41相对于磁传感器200位于上方。如图4所示，将磁传感器200与插座20连接后，发热部41以靠近磁传感器200的方式向下方移动，并且发热部41的底面与磁传感器200的顶面直接接触。在发热部41与磁传感器200接触的情况下，发热部41的热量的散热面与磁传感器200的顶面重叠。而且，为了防止来自发热部41的散热面的热量传导到磁传感器200以外的外部，将发热部41的底面的形状和磁传感器200的顶面的形状设为相同形状。

电磁铁50、60向磁传感器200施加磁场。电磁铁50和电磁铁60形成为1对电磁铁，电磁铁50在试验机构11的截面上位于右侧，电磁铁60在试验机构11的截面上位于左侧。电磁铁50具有铁芯51、主线圈52、校正用线圈53。电磁铁60具有铁芯61、主线圈62、校正用线圈63。铁芯51、61为用于增强由主线圈52、62中产生的磁通并使由磁通形成的闭环(磁路)通过磁传感器200的铁氧体(铁心)。铁芯61、主线圈62及校正用线圈63的各结构与铁芯51、主线圈52及校正用线圈53的各结构相同。另外，如图3、4所示，在试验机构11的截面上，铁芯51、主线圈52及校正用线圈53和铁芯61、主线圈62及校正用线圈63以相对于中心轴C呈点对称的方式配置。中心轴C为相对于插座20的连接面沿法线方向的线。

铁芯51具有卷绕有主线圈52的主体部511、从主体部511向磁传感器200延伸的延伸部512、以及位于主体部511的下方的底部513。主体部511、延伸部512及底部513形成为一体。主体部511形成为柱状。对主体部511和主体部611而言，柱状的中心轴与中心轴C平行，以夹着发热部31的方式配置。延伸部512从主体部511的上表面以前端部分接近磁传感器200的侧面的方式延伸。延伸部512以呈锥状的方式形成，前端的尖的部分配置在磁传感器200的侧面。即，在磁传感器200的周围，发热部31位于磁传感器200的底面(磁传感器200的下方的主面)，发热部41位于磁传感器200的顶面(磁传感器200的上方的主面)，延伸部512的前端部分及延伸部612的前端部分位于磁传感器200的主面的周围。

主线圈52为卷绕于主体部511的导线。通过后述的控制器80的控制，当电流在主线圈52、62流动时，产生磁通，磁通以由主体部511、延伸部512、磁传感器200、延伸部612、主体部611、底部613及底部513闭合的闭环状通过。

校正用线圈53为卷绕于延伸部512的前端部分的导线。校正用线圈53的圈数比主线圈52的圈数少。校正用线圈53、63为用于校正由电磁铁50、60产生的磁场的线圈。在电流在主线圈52、62流动产生磁场的状态下，当电流在校正用线圈53、63流动时，由校正用线圈53、63产生的磁场施加到由主线圈52、62产生的磁场。校正用线圈53、63的产生磁场比主线圈52、62的产生磁场小，因此通过控制在主线圈52、62流动的电流来调整电磁铁50、60的磁场，通过控制在校正用线圈53、63流动的电流来校正电磁铁50、60的磁场。

传感器71、72对由电磁铁50、60产生的磁场进行测定。传感器71设置于铁芯51，传感器72设置于铁芯61。传感器71、72的检测值被输出到控制器80。

接下来，使用图6对控制器80的控制进行说明。图6为磁传感器试验装置的框图。DUT(被试验装置)200相当于磁传感器。DF(Dual Fluid)30、40相当于调温器。

控制器(控制部)80为控制磁传感器试验装置整体的控制器，并具有CPU、RAM、ROM等。控制器80具有控制向磁传感器200施加的磁场的磁场控制功能、控制磁传感器200的温度的温度控制功能、以及对磁传感器200进行试验的试验功能。控制器80具有作为用于执行各功能的功能模块的磁场控制部81、温度控制部82以及试验部83。通过将用于执行各功能的软件存储于ROM等并通过CPU执行该软件，控制器80使各功能模块动作。

磁场控制部81计算施加于磁传感器200的磁场的目标值，使符合目标值的电流在电磁铁50、60所包含的主线圈52、62流动，从而使电磁铁50、60产生磁场。另外，磁场控制部81使用传感器71、72检测由电磁铁50、60产生的磁场。传感器71、72的检测值将返回到控制器80，磁场控制部81根据由传感器71、72检测到的实际的磁通和目标值的差值，计算用于产生与差值相当的磁通的校正电流。校正电流由向校正用线圈53、63的输入电流脉冲来表示。磁场控制部81利用输入电流脉冲的脉冲数调整磁通的大小。磁场控制部81将与校正电流相当的输入电流脉冲输入到校正用线圈53、63，将校正用的磁场施加到由主线圈52、62产生的磁场。即，磁场控制部81通过主线圈52、62的电流控制，使电磁铁50、60产生磁场，并通过使用传感器71、72的反馈控制，调整电磁铁50、60的磁场。此时，基于反馈控制的磁场的调整通过向校正用线圈53、63的输入电流脉冲的控制来进行。校正用线圈53、63的圈数比主线圈52、62的圈数少，电流的调整利用脉冲输入来执行，因此能够更加精密地调整磁通。

温度控制部82设定冷媒的流量及热媒的流量，以使磁传感器200的温度成为设定温度。在进行磁传感器200的试验时，设定温度是由用户指定的温度。温度控制部82根据所设定的冷媒的流量及所设定的热媒的流量，设定阀311b、312b、313b、314b及阀311c、312c、313c、314c的开闭量及开闭时间，对阀311b、312b、313b、314b及阀311c、312c、313c、314c进行操作。

在试验部83，由电磁铁50、60产生的磁场施加到磁传感器200，通过调温器30、40热量施加到磁传感器200，在磁传感器200的温度被保持在试验用的温度的状态下，执行磁传感器200的试验。试验部83通过将电信号输入到磁传感器200并评价来自磁传感器200的应答信号，执行磁传感器200的试验。

如以上所做说明，本实施方式所涉及的磁传感器试验装置具备向磁传感器200施加磁场的电磁铁50、60和向磁传感器200局部施加热量并调整磁传感器的温度的调温器30、40，在通过调温器30、40向磁传感器200施加热量的同时并通过电磁铁50、60向磁传感器200施加了磁场的状态下，对磁传感器200进行试验。由此，能够抑制由于从调温器30、40施加到磁传感器200的热量，电磁铁50、60的性能发生大的变化。另外，调温器30、40能够向磁传感器200局部施加热量，因此在常温状态或非高温状态下能够使电磁铁50、60动作。对调温器而言，只要使用至少在常温等的温度条件下动作得到保障的调温器即可，因此也能够省略补偿电路等。

另外，在向磁传感器200施加了热量及磁场的状态下，作为用于试验磁传感器200的装置，可以考虑将具备亥姆霍兹线圈的试验机构放入恒温槽的装置。在这样的装置中，以夹着连接磁传感器200的插座的方式，配置一对大型线圈，将插座及一对线圈放入恒温槽的内部。在恒温槽产生的热量不只施加到磁传感器200，也施加到一对线圈。因此，由线圈产生的磁场受到温度导致的影响，所以存在磁传感器200的评价精度下降的问题。另外，作为产生磁场的机构，也可以考虑在恒温槽内使用电磁铁。但是，由于电磁铁具有温度依赖性，因此存在由于恒温槽的温度而磁场特性发生大的变化的问题。而且，在恒温槽为高温时，存在电磁铁的温度超过居里温度的可能性。为了避免这样的电磁铁的问题，如上述所示，也有在恒温槽内使用亥姆霍兹线圈的方法，但是存在装置本身大型化的其他问题。

在本实施方式所涉及的磁传感器试验装置，将用于使不同温度的冷媒流动的流路设置于调温器30、40，通过控制冷媒的混合比，设定磁传感器200的温度。由此，能够向磁传感器200的特定部分施加热量，能够抑制热量在大范围分布。作为其结果，能够使电磁铁50、60在适当的温度下动作。另外，能够将电磁铁50、60配置在插座20的附近，因此在试验时能够提高向磁传感器200施加的磁力的效率。

另外，在本实施方式所涉及的磁传感器试验装置中，在使向磁传感器200施加的热量及磁场发生了变化的状态下，对磁传感器200进行试验。由此，通过一部分的温度或一部分的磁通的强度，能够检测不正常动作的传感器的不良。例如，在由于磁传感器200的内部的校正电路的不良，-40度下磁传感器200正常动作，但在+20度下不能正常动作的情况下，本实施方式所涉及的磁传感器试验装置在至少包含-40度及+20度的温度范围内，通过使温度变化的同时并进行磁传感器200的试验，能够检测传感器的异常。另外，例如，在由于磁传感器内部的AD转换电路的不良，在40mT的磁通下磁传感器200正常动作，但在10mT的磁通下不能正常动作的情况下，本实施方式所涉及的磁传感器试验装置在至少包含10mT及40mT的磁通范围内，通过使磁场变化的同时并进行磁传感器200的试验，能够检测传感器的异常。另外，在不同的温度条件及不同的磁通条件下进行传感器的试验的情况下，在本实施方式所涉及的磁传感器试验装置中，通过基于调温器30、40的温度调整及基于电磁铁50、60的磁场调整，能够使温度及磁场适当变化，因此能够实现试验时间的缩短及温度试验通过的减少。

另外，在本实施方式所涉及的磁传感器试验装置中，通过调温器30、40向磁传感器200的主面施加热量，将电磁铁50、60设置在磁传感器200的主面的周围。由此，能够提高向磁传感器200施加磁力的效率。

另外，本实施方式所涉及的磁传感器试验装置以多个插座20的各连接面在平面上排列的方式配置，调温器30、40从插座20的连接面的上方或下方向磁传感器200施加热量。由此，能够向与多个插座20连接的磁传感器200施加不同的磁场或不同的温度的同时，进行磁传感器200的试验。另外，与本实施方式不同，在使用恒温槽向磁传感器200施加热量的情况下，不能使多个磁传感器200的各温度单独变化，但在本实施方式所涉及的磁传感器试验装置中，也能够使磁传感器200的各温度单独变化。

另外，本实施方式所涉及的磁传感器试验装置基于由磁场测定用传感器71、72测定的磁场来控制向校正用线圈的输入电流。由此，通过FB控制调整磁通，因此能够提高对磁通的目标值的追随性。

另外，本实施方式所涉及的磁传感器试验装置根据由磁场测定用传感器71、72测定的磁场来控制向校正用线圈53、63的输入电流脉冲。由此，能够细微地设定施加于磁传感器200的磁通。

此外，在本实施方式中，调温器30、40使用温度不同的冷媒调整磁传感器200的温度，但是也可以使用热风枪等调整磁传感器200的温度。

以上说明的本发明是为了容易理解本发明而记载的，并不是为了限定本发明而记载的内容。因此，上述实施方式中公开的各要素为也包括属于本发明技术范围的所有设计变更及等同物的范围。

Claims (9)

1.一种磁传感器试验装置，其特征在于，具备：

电磁铁，其向磁传感器施加磁场；

调温器，其向所述磁传感器施加热量，并调整所述磁传感器的温度；

控制部，其控制所述电磁铁及所述调温器；以及

与所述磁传感器连接的插座，

在由所述调温器向所述磁传感器施加热量的同时并由所述电磁铁向所述磁传感器施加了所述磁场的状态下，所述控制部对所述磁传感器进行试验，

所述插座具有与所述磁传感器电连接的连接面，

所述调温器从所述连接面的上方或下方向所述磁传感器施加热量。

2.根据权利要求1所述的磁传感器试验装置，其特征在于，

所述控制部在使所述热量及所述磁场发生了变化的状态下，对所述磁传感器进行试验。

3.根据权利要求1所述的磁传感器试验装置，其特征在于，

所述调温器具有供第一冷媒流动的第一流路和供与所述第一冷媒温度不同的第二冷媒流动的第二流路，

所述控制部通过控制所述第一冷媒和所述第二冷媒的混合比，调整所述磁传感器的温度。

4.根据权利要求1所述的磁传感器试验装置，其特征在于，

所述调温器向所述磁传感器的主面施加热量，

所述电磁铁设置于所述磁传感器的主面的周围。

5.根据权利要求1所述的磁传感器试验装置，其特征在于，

多个所述插座以各连接面在平面上排列的方式配置。

6.根据权利要求1所述的磁传感器试验装置，其特征在于，

所述调温器与所述磁传感器的主面接触。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的磁传感器试验装置，其特征在于，

所述电磁铁具有铁芯、卷绕于所述铁芯的主线圈以及用于校正所述磁场的校正用线圈。

8.根据权利要求7所述的磁传感器试验装置，其特征在于，

所述磁传感器试验装置具备测定所述磁场的磁场测定用传感器，

所述控制部基于由所述磁场测定用传感器测定的磁场控制向所述校正用线圈的输入电流。

9.根据权利要求7所述的磁传感器试验装置，其特征在于，

所述磁传感器试验装置具备测定所述磁场的磁场测定用传感器，

所述控制部根据由所述磁场测定用传感器测定的磁场控制向所述校正用线圈的输入电流脉冲。

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