CN111562525A - 磁传感器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁传感器系统,其包含检测外部磁场的两个方向的成分的两个磁传感器、附加磁场产生部、信号处理电路。附加磁场产生部能够产生用于两个磁传感器的灵敏度测量的两个附加磁场。信号处理电路包含灵敏度测量处理部和检测信号修正处理部。灵敏度测量处理部基于控制附加磁场产生部而产生了两个附加磁场时的关于两个磁传感器的检测信号的变化的数据测量灵敏度。检测信号修正处理部对于两个磁传感器的检测信号,进行降低两个附加磁场引起的变化成分的处理。
Description
技术领域
本发明涉及包含磁传感器和处理磁传感器的检测信号的信号处理电路的磁传感器系统。
背景技术
近年来,在各种用途中利用检测外部磁场的一个方向的成分的磁传感器。作为磁传感器,已知有使用了设置于基板上的至少一个磁检测元件的磁传感器。作为磁检测元件,例如使用磁阻效应元件。
检测外部磁场的一个方向的成分的磁传感器生成与外部磁场的一方向的成分对应的检测信号。以下,将上述一个方向称为磁感应方向。上述磁传感器优选具有检测信号根据期望方向的磁场强度的变化而变化,但检测信号不会根据期望的方向以外的方向的磁场强度的变化而变化的特性。以下,将上述期望的方向称为主轴方向。上述磁感应方向优选与主轴方向一致。
以下,上述磁传感器中,将检测信号的变化相对于主轴方向的磁场的强度的变化的比率称为主轴灵敏度。主轴灵敏度可根据磁传感器的个体差而不同。另外,包含检测外部磁场的多个方向的成分的多个磁传感器的装置中,有时多个磁传感器的主轴灵敏度相互不同。另外,有时主轴灵敏度根据磁传感器的使用环境而变化。因此,包含磁传感器的装置中,期望根据需要来测量磁传感器的主轴灵敏度,并基于该测量结果能够修正磁传感器的检测信号。
中国专利申请公开第101641609A号说明书中记载有一种磁传感器,其具有多个磁感应部相互分开地设置的半导体衬底和设置于半导体衬底上的磁性体,多个磁感应部设置于磁性体的端部区域。该磁传感器基于多个磁感应部的输出,检测关于相互正交的2轴或3轴的磁场强度。该磁传感器中,各磁感应部的磁感应方向为垂直方向。该磁传感器具有用于灵敏度测量的水平磁场产生用线圈和用于灵敏度测量的多个垂直磁场产生用线圈。水平磁场产生用线圈产生水平磁场成分。通过该水平磁场成分,在磁性体的端部附近产生垂直磁场成分,多个磁感应部通过检测该垂直磁场成分来检测水平磁场成分。多个垂直磁场产生用线圈设置于多个磁感应部的附近,并产生垂直磁场成分。多个磁感应部分别检测由多个垂直磁场产生用线圈产生的垂直磁场成分。根据该磁传感器,能够测量与2轴或3轴相关的主轴灵敏度。
中国专利申请公开第101641609A号说明书所记载的磁传感器中,存在测量主轴灵敏度时需要中断磁传感器的通常的动作的问题点。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种磁传感器系统,不需要中断磁传感器的通常的动作,就能够测量磁传感器的灵敏度。
本发明提供一种磁传感器系统,其包括:生成与外部磁场的规定方向的成分具有对应关系的检测信号的至少一个磁传感器;能够产生用于测量至少一个磁传感器的灵敏度的至少一个附加磁场的附加磁场产生部;用于控制附加磁场产生部并且处理至少一个磁传感器的检测信号的信号处理电路。
信号处理电路进行灵敏度测量处理和检测信号修正处理。灵敏度测量处理获取控制附加磁场产生部而产生了至少一个附加磁场时的关于至少一个磁传感器的检测信号的变化的至少一个数据,并基于所获取的至少一个数据测量至少一个磁传感器的灵敏度。检测信号修正处理对于至少一个磁传感器的检测信号进行降低至少一个附加磁场引起的变化成分的处理。
本发明的磁传感器系统中,检测信号修正处理也可以进行从至少一个磁传感器的检测信号减去至少一个附加磁场所引起的变化成分的推算值的处理。
另外,本发明的磁传感器系统中,至少一个附加磁场也可以为至少一个交流磁场。在该情况下,至少一个磁传感器的检测信号包含至少一个附加磁场引起的交流的变化成分。检测信号修正处理也可以对至少一个磁传感器的检测信号进行降低变化成分的滤波处理。
另外,本发明的磁传感器系统中,所述至少一个磁传感器也可以为生成第一检测信号的第一磁传感器和生成第二检测信号的第二磁传感器。所述第一检测信号也可以与所述外部磁场的、作为第一磁感应方向的成分的第一外部磁场成分具有对应关系,所述第二检测信号与所述外部磁场的、作为第二磁感应方向的成分的第二外部磁场成分具有对应关系。在该情况下,附加磁场产生部也可以产生用于测量第一磁传感器的灵敏度的第一附加磁场和用于测量第二磁传感器的灵敏度的第二附加磁场作为至少一个附加磁场。由附加磁场产生部产生第一附加磁场时,在第一磁传感器上施加了第一附加磁场的、作为与第一方向平行的方向的成分的第一附加磁场成分。由附加磁场产生部产生第二附加磁场时,在第二磁传感器上施加了第二附加磁场的、作为与第二方向平行的方向的成分的第二附加磁场成分。
灵敏度测量处理也可以获取控制附加磁场产生部而产生了第一附加磁场时的关于第一检测信号的变化的第一数据和控制附加磁场产生部而产生了第二附加磁场时的关于第二检测信号的变化的第二数据。另外,灵敏度测量处理也可以基于第一数据测量第一磁传感器对于第一附加磁场成分的灵敏度,并基于第二数据测量第二磁传感器对于第二附加磁场成分的灵敏度。
另外,检测信号修正处理可以对于第一检测信号进行降低第一附加磁场引起的变化成分的处理,也可以对第二检测信号进行降低第二附加磁场引起的变化成分的处理。
另外,利用附加磁场产生部产生了第一附加磁场时,第一附加磁场成分也可以还施加于第二磁传感器。另外,利用附加磁场产生部产生了第二附加磁场时,第二附加磁场成分也可以还施加于第一磁传感器。
在该情况下,灵敏度测量处理也可以还获取控制附加磁场产生部而产生了第一附加磁场时的关于第二检测信号的变化的第三数据和控制附加磁场产生部而产生了第二附加磁场时的关于第一检测信号的变化的第四数据。另外,灵敏度测量处理也可以基于第三数据测量第二磁传感器相对于第一附加磁场成分的灵敏度,基于第四数据测量第一磁传感器相对于第二附加磁场成分的灵敏度。
另外,检测信号修正处理也可以进行从第一检测信号减去第一附加磁场引起的变化成分的推算值的处理和从第二检测信号减去第二附加磁场引起的变化成分的推算值的处理。
另外,第一附加磁场和第二附加磁场也可以均为交流磁场。在该情况下,第一检测信号包含第一附加磁场引起的交流的第一变化成分,第二检测信号包含第二附加磁场引起的交流的第二变化成分。检测信号修正处理也可以对第一检测信号进行降低第一变化成分的滤波处理,也可以对第二检测信号进行降低第二变化成分的滤波处理。
根据本发明的磁传感器系统,对磁传感器的检测信号进行降低附加磁场引起的变化成分的处理,因此,不需要中断磁传感器的通常的动作就能够测量磁传感器的灵敏度。
本发明的其它的目的、特征及优点根据以下的说明将变得充分清晰。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的对象磁场产生部和磁传感器装置的立体图。
图2是表示本发明的第一实施方式的磁传感器系统的结构的块图。
图3是表示本发明的第一实施方式的基准平面的说明图。
图4是表示本发明的第一实施方式的磁传感器装置的结构的电路图。
图5是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的立体图。
图6是表示本发明的第一实施方式的一个电阻部的一部分的立体图。
图7是示意性地表示本发明的第一实施方式的第一附加磁场产生器的说明图。
图8是示意性地表示本发明的第一实施方式的第二附加磁场产生器的说明图。
图9是表示本发明的第一实施方式的第一磁传感器的理想的特性的特性图。
图10是表示本发明的第一实施方式的第二磁传感器的理想的特性的特性图。
图11是表示本发明的第一实施方式的灵敏度测量处理的流程图。
图12是用于说明本发明的第一实施方式的检测信号修正处理的说明图。
图13是用于说明本发明的第二实施方式的检测信号修正处理的说明图。
图14是表示本发明的第二实施方式的检测信号修正处理的滤波特性的说明图。
图15是表示本发明的第三实施方式的对象磁场产生部和磁传感器装置的俯视图。
图16是表示本发明的第三实施方式的磁传感器系统的结构的块图。
图17是表示本发明的第三实施方式的基准平面的说明图。
图18是表示本发明的第三实施方式的角度检测值和位置检测值的关系的特性图。
图19是表示本发明的第四实施方式的磁传感器和附加磁场产生部的立体图。
图20是表示本发明的第四实施方式的磁传感器系统的结构的块图。
图21是表示本发明的第四实施方式的磁传感器和附加磁场产生部的电路图。
图22是表示本发明的第四实施方式的对象电流的值与检测信号的对应关系的一例的特性图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。首先,参照图1和图2说明本发明的第一实施方式的磁传感器系统的概略。本实施方式的磁传感器系统1生成与检测对象的角度具有对应关系的角度检测值θs。
如图2所示,磁传感器系统1包括磁传感器装置2、附加磁场产生部60、信号处理电路50。如图1所示,磁传感器系统1还具有对象磁场产生部5。
对象磁场产生部5产生磁传感器装置2检测的磁场即对象磁场MF。本实施方式中,对象磁场MF为方向根据检测对象的角度进行旋转的磁场。本实施方式中,特别是对象磁场产生部5为具有中心轴的圆柱状的磁铁6。磁铁6具有以包含上述中心轴的假想的平面为中心配置成对称的N极和S极。该磁铁6以上述中心轴为中心进行旋转。由此,磁铁6产生对象磁场MF。对象磁场MF的方向以包含上述中心轴的旋转中心C为中心进行旋转。本实施方式中,检测对象的角度是与磁铁6的旋转位置对应的角度。
磁传感器装置2和信号处理电路50作为角度检测值θs,生成表示对象磁场角度θM的值。对象磁场角度θM为在基准平面P内,基准位置PR的对象磁场MF的方向DM相对于基准方向DR所成的角度。对象磁场角度θM与检测对象的角度具有对应关系。因此,角度检测值θs与检测对象的角度具有对应关系。
磁传感器装置2生成与基准位置PR的对象磁场MF的相互不同的两个方向的成分具有对应关系的第一检测信号Sx和第二检测信号Sy。基准位置PR的对象磁场MF与本发明的外部磁场对应。以下,将基准位置PR的对象磁场MF均称为外部磁场。
如图2所示,磁传感器装置2包含第一磁传感器10和第二磁传感器20。第一磁传感器10检测外部磁场的第一磁感应方向的成分,并生成第一检测信号Sx。第一磁感应方向与上述的两个方向的一个方向对应。以下,将外部磁场的第一磁感应方向的成分称为第一外部磁场成分。本实施方式中,特别是第一检测信号Sx为与第一外部磁场成分的强度Bx对应的信号。
第二磁传感器20检测外部磁场的第二磁感应方向的成分,并生成第二检测信号Sy。第二磁感应方向与上述的两个方向的另一个方向对应。以下,将外部磁场的第二磁感应方向的成分称为第二外部磁场成分。本实施方式中,特别是第二检测信号Sy为与第二外部磁场成分的强度By对应的信号。
在此,参照图1和图3说明本实施方式的基准坐标系和第一和第二传感器坐标系。基准坐标系是以基准平面P为基准设定的坐标系。第一传感器坐标系是以第一磁传感器10为基准设定的坐标系。第二传感器坐标系是以第二磁传感器20为基准设定的坐标系。以下,以第一和第二传感器坐标系为代表,简称为传感器坐标系。基准坐标系和传感器坐标系的任一项中,均定义相互正交的X方向、Y方向和Z方向。另外,基准坐标系和传感器坐标系的任一项中,将与X方向相反的方向设为-X方向,将与Y方向相反的方向设为-Y方向。
基准平面P是与磁铁6的一个端面平行的假想的平面。基准位置PR是磁传感器装置2检测对象磁场MF的位置。基准方向DR位于基准平面P内,且与基准位置PR交叉。另外,基准位置PR的对象磁场MF的方向DM位于基准平面P内。磁传感器装置2以与磁铁6的上述一个端面对置的方式配置。
基准坐标系中的Z方向是与图1所示的旋转中心C平行,且从图1的下朝向上的方向。另外,基准坐标系中的Z方向与基准平面P垂直。基准坐标系中的X方向和Y方向是基准坐标系中的与Z方向垂直的两个方向,是相互正交的两个方向。
本实施方式中,将基准坐标系中的X方向设为基准方向DR。在基准平面P内,对象磁场MF的方向DM以基准位置PR为中心进行旋转。就对象磁场角度θM而言,从基准方向DR沿着图3的逆时针方向观察时以正的值表示,从基准方向DR沿着图3的顺时针方向观察时以负的值表示。
磁传感器装置2以第一和第二传感器坐标系与基准坐标系一致的方式设计。但是,由于第一和第二磁传感器10、20的对位的偏离等,可引起第一和第二传感器坐标系的至少一者不与基准坐标系一致的情况。
本实施方式中,第一磁感应方向是与第一传感器坐标系中的X方向平行的方向,第二磁感应方向是与第二传感器坐标系中的Y方向平行的方向。以下,将与基准坐标系中的X方向平行的方向称为第一主轴方向,将与基准坐标系中的Y方向平行的方向称为第二主轴方向。理想而言,第一磁感应方向与第一主轴方向一致,第二磁感应方向与第二主轴方向一致。但是,例如由于第一和第二磁传感器10、20的至少一者相对于磁铁6的对位的偏离,可引起第一磁感应方向从第一主轴方向偏离,或第二磁感应方向从第二主轴方向偏离。
以下,只要没有特别的说明,多个图中表示的X方向、Y方向、Z方向就适用于基准坐标系和传感器坐标系两者。
接着,参照图4说明磁传感器装置2的结构。如图4所示,第一磁传感器10具有惠斯登电桥电路14和差分检测器15。惠斯登电桥电路14包含:4个磁检测元件R11、R12、R13、R14、电源端口V1、接地端口G1、两个输出端口E11、E12。磁检测元件R11设置于电源端口V1与输出端口E11之间。磁检测元件R12设置于输出端口E11与接地端口G1之间。磁检测元件R13设置于电源端口V1与输出端口E12之间。磁检测元件R14设置于输出端口E12与接地端口G1之间。对电源端口V1施加规定大小的电源电压。接地端口G1接地。差分检测器15将与输出端口E11、E12的电位差对应的信号作为第一检测信号Sx输出。第一检测信号Sx也可以是相对于输出端口E11、E12的电位差实施了振幅和/或偏置的调整的信号。
第二磁传感器20具有惠斯登电桥电路24和差分检测器25。惠斯登电桥电路24包含:4个磁检测元件R21、R22、R23、R24、电源端口V2、接地端口G2、两个输出端口E21、E22。磁检测元件R21设置于电源端口V2与输出端口E21之间。磁检测元件R22设置于输出端口E21与接地端口G2之间。磁检测元件R23设置于电源端口V2与输出端口E22之间。磁检测元件R24设置于输出端口E22与接地端口G2之间。对电源端口V2施加规定大小的电源电压。接地端口G2接地。差分检测器25将与输出端口E21、E22的电位差对应的信号作为第二检测信号Sy输出。第二检测信号Sy也可以是相对于输出端口E21、E22的电位差实施了振幅和/或偏置的调整的信号。
以下,以磁检测元件R11~R14、R21~R24为代表,称为磁检测元件R。磁检测元件R也可以包含串联地连接的多个磁阻效应元件。以下,将磁阻效应元件记载为MR元件。多个MR元件各自为例如自旋阀型的MR元件。该自旋阀型的MR元件具有:磁化方向被固定的磁化固定层、磁化的方向根据外部磁场进行变化的作为磁性层的自由层、配置于磁化固定层与自由层之间的间隙层。自旋阀型的MR元件也可以是TMR(隧道磁阻效应)元件,也可以是GMR(巨磁阻效应)元件。若是TMR元件,则间隙层为隧道势垒层。若是GMR元件,则间隙层为非磁性导电层。若是自旋阀型的MR元件,则电阻值根据自由层的磁化的方向相对于磁化固定层的磁化的方向构成的角度进行变化,该角度为0°时,电阻值成为最小值,角度为180°时,电阻值成为最大值。图4中,填充箭头表示MR元件中的磁化固定层的磁化的方向,空心箭头表示MR元件中的自由层的磁化的方向。各MR元件中,自由层具有易磁化轴方向成为与磁化固定层的磁化的方向正交的方向的单轴磁各向异性。单轴磁各向异性也可以是形状磁各向异性。
第一磁传感器10中,磁检测元件R11、R14中包含的多个MR元件的磁化固定层的磁化的方向为第一传感器坐标系中的X方向,磁检测元件R12、R13中包含的多个MR元件的磁化固定层的磁化的方向为第一传感器坐标系中的-X方向。第一磁传感器10内的多个MR元件中,自由层的磁化的方向相对于磁化固定层的磁化的方向所成的角度根据第一外部磁场成分的强度Bx而变化。其结果,第一检测信号Sx根据强度Bx而变化。
另外,第二磁传感器20中,磁检测元件R21、R24中包含的多个MR元件的磁化固定层的磁化的方向为第二传感器坐标系中的Y方向,磁检测元件R22、R23中包含的多个MR元件的磁化固定层的磁化的方向为第二传感器坐标系中的-Y方向。第二磁传感器20内的多个MR元件中,自由层的磁化的方向相对于磁化固定层的磁化的方向所成的角度根据第二外部磁场成分的强度By而变化。其结果,第二检测信号Sy根据强度By而变化。
从MR元件的制作的精度等的观点来看,可引起磁传感器10、20内的多个MR元件的磁化固定层的磁化的方向从上述那样的期望的方向偏离。
接着,参照图5说明MR元件的结构的一例。MR元件形成于例如未图示的基板上。图5所示的MR元件100包含从基板侧依次层叠的反铁磁性层101、磁化固定层102、间隙层103以及自由层104。反铁磁性层101由反铁磁性材料构成,在与磁化固定层102之间产生交换耦合,固定磁化固定层102的磁化的方向。
此外,MR元件100的层101~104的配置的上下也可以与图5所示的配置相反。另外,磁化固定层102也可以不是单一铁磁性层,而是包含两个铁磁性层和配置于该两个铁磁性层之间的非磁性金属层的人工反铁磁性结构。另外,MR元件100也可以是不包含反铁磁性层101的结构。另外,磁检测元件也可以是霍尔元件、磁阻抗元件等、检测MR元件以外的磁场的元件。
接着,参照图6说明磁检测元件R的结构的一例。该例中,磁检测元件R包含串联地连接的多个MR元件100。磁检测元件R还包含以多个MR元件100串联地连接的方式,将电路结构上相邻的两个MR元件100电连接的一个以上的连接层。图6所示的例子中,磁检测元件R作为一个以上的连接层,包含一个以上的下部连接层111和一个以上的上部连接层112。下部连接层111与电路结构上相邻的两个MR元件100的下表面接触,将该两个MR元件100电连接。上部连接层112与电路结构上相邻的两个MR元件100的上表面接触,将该两个MR元件100电连接。
接着,对附加磁场产生部60进行说明。附加磁场产生部60可产生至少一个磁传感器的灵敏度的测量中使用的至少一个附加磁场。本实施方式中,特别是附加磁场产生部60作为至少一个附加磁场,可产生第一磁传感器10的灵敏度的测量中使用的第一附加磁场和第二磁传感器20的灵敏度的测量中使用的第二附加磁场。磁传感器装置2和附加磁场产生部60也可以一体化。
图7和图8表示附加磁场产生部60的结构的一例。该例子中,附加磁场产生部60包含可产生第一附加磁场的第一附加磁场产生器61和可产生第二附加磁场的第二附加磁场产生器62。以下的说明中,将相对于基准的位置处于Z方向的前方的位置称为上方。图7和图8所示的例子中,磁传感器装置2配置于第一和第二附加磁场产生器61、62的上方。
图7是示意性地表示第一附加磁场产生器61的说明图。利用第一附加磁场产生器61产生第一附加磁场时,对包含于磁传感器装置2的第一和第二磁传感器10、20各自施加第一附加磁场的、与第一方向平行的方向的成分即第一附加磁场成分。本实施方式中,特别是第一方向与基准坐标系中的X方向一致。上述的第一主轴方向为与第一方向平行的方向。
如图7所示,第一附加磁场产生器61具有线圈导线61a和连接于线圈导线61a的两端的两个端子61b、61c。线圈导线61a包含位于磁传感器装置2的附近且沿着基准坐标系中的Y方向延伸的多个第一导线部分。线圈导线61a从端子61b向端子61c流通电流时,以在多个第一导线部分各自流通的电流的方向成为基准坐标系中的Y方向的方式,沿着基准坐标系中的XY平面卷绕。
当沿着从端子61b朝向端子61c的方向流通电流时,在多个第一导线部分各自流通的电流的方向成为基准坐标系中的Y方向,第一附加磁场成分的方向成为基准坐标系中的X方向。当将电流的方向设为与上述的例子相反时,第一附加磁场成分的方向成为基准坐标系中的-X方向。
图8是示意性地表示第二附加磁场产生器62的说明图。利用第二附加磁场产生器62产生第二附加磁场时,对磁传感器装置2中包含的第一和第二磁传感器10、20各自施加第二附加磁场的、与第二方向平行的方向的成分即第二附加磁场成分。本实施方式中,特别是第二方向与基准坐标系中的Y方向一致。上述第二主轴方向为与第二方向平行的方向。
如图8所示,第二附加磁场产生器62具有线圈导线62a、连接于线圈导线62a的两端的两个端子62b、62c。线圈导线62a包含位于磁传感器装置2的附近且沿着基准坐标系中的X方向延伸的多个第二导线部分。线圈导线62a从端子62b向端子62c流通电流时,以在多个第二导线部分各自流通的电流的方向成为基准坐标系中的-X方向的方式,沿着基准坐标系中的XY平面卷绕。
当沿着从端子62b朝向端子62c的方向流通电流时,在多个第二导线部分各自流通的电流的方向成为基准坐标系中的-X方向,第二附加磁场成分的方向成为基准坐标系中的Y方向。当将电流的方向设为与上述的例子相反时,第二附加磁场成分的方向成为基准坐标系中的-Y方向。
接着,参照图2详细地说明信号处理电路50。信号处理电路50控制附加磁场产生部60,并且处理第一和第二检测信号Sx、Sy。信号处理电路50利用例如面向特定用途的集成电路(ASIC)或微型计算机构成。信号处理电路50包含:模拟-数字转换器(以下,记载为A/D转换器。)51、52、检测信号修正处理部54、灵敏度修正处理部55、灵敏度测量处理部56、修正函数决定部57、角度检测部58。
A/D转换器51将第一检测信号Sx转换成数字信号。A/D转换器52将第二检测信号Sy转换成数字信号。检测信号修正处理部54、灵敏度修正处理部55、灵敏度测量处理部56、修正函数决定部57以及角度检测部58分别是进行以下说明的处理的功能块。
检测信号修正处理部54进行检测信号修正处理。灵敏度修正处理部55进行灵敏度修正处理。灵敏度测量处理部56进行灵敏度测量处理。修正函数决定部57进行修正函数决定处理。角度检测部58进行生成角度检测值θs的处理。
图7所示的第一附加磁场产生器61的端子61b、61c和图8所示的第二附加磁场产生器62的端子62b、62c连接于信号处理电路50。灵敏度测量处理部56经由这些端子控制第一和第二附加磁场产生器61、62。
灵敏度测量处理部56进行的灵敏度测量处理获取控制附加磁场产生部60而产生至少一个附加磁场时的关于至少一个磁传感器的检测信号的变化的至少一个数据,并基于获取的至少一个数据测量至少一个磁传感器的灵敏度。本实施方式中,特别是灵敏度测量处理控制第一和第二附加磁场产生器61、62,产生第一和第二附加磁场,并基于产生第一和第二附加磁场时获取的关于第一和第二检测信号Sx、Sy各自的变化的数据,测量第一和第二磁传感器10、20各自的灵敏度。灵敏度测量处理部56对修正函数决定部57输出灵敏度测量处理产生的第一和第二磁传感器10、20各自的灵敏度的测量结果。
检测信号修正处理部54进行的检测信号修正处理对至少一个磁传感器的检测信号,进行降低至少一个附加磁场引起的变化成分的处理。本实施方式中,特别是检测信号修正处理对利用A/D转换器51转换成了数字信号的第一检测信号Sx,进行降低第一附加磁场引起的变化成分的处理,对利用A/D转换器52转换成了数字信号的第二检测信号Sy,进行降低第二附加磁场引起的变化成分的处理。
以下,将检测信号修正处理后的第一和第二检测信号分别称为检测信号PSx、PSy。检测信号修正处理部54相对于灵敏度修正处理部55输出检测信号PSx、PSy。此外,不执行灵敏度测量处理时,检测信号Sx、Sy中不会产生第一和第二附加磁场引起的变化成分。因此,不执行灵敏度测量处理时,检测信号PSx、PSy分别与检测信号Sx、Sy相等。
在此,参照图9和图10说明本实施方式的第一和第二磁传感器10、20的理想的特性。图9是表示第一磁传感器10的理想的特性的特性图。图9中,横轴表示第一外部磁场成分的强度Bx,纵轴表示第一检测信号Sx。图9所示的例子中,第一外部磁场成分的方向为第一传感器坐标系中的X方向时,将强度Bx以正的值表示,第一外部磁场成分的方向为第一传感器坐标系中的-X方向时,将强度Bx以负的值表示。另外,图9所示的例子中,第一检测信号Sx的值在强度Bx为0时为0,在强度Bx为正的值时为正的值,在强度Bx为负的值时为负的值,当强度Bx增加时增加。如图9所示,理想而言,第一磁传感器10生成的第一检测信号Sx与第一外部磁场成分的强度Bx成比例。
图10是表示第二磁传感器20的理想特性的特性图。在图10中,横轴表示第二外部磁场成分的强度By,纵轴表示第二检测信号Sy。在图10所示的例子中,在第二外部磁场成分的方向为第二传感器坐标系中的Y方向时,强度By用正的值表示,在第二外部磁场成分的方向为第二传感器坐标系中的-Y方向时,强度By用负的值表示。而且,在图10所示的例子中,在强度By为0时,第二检测信号Sy的值为0,在强度By为正的值时,第二检测信号Sy的值为正的值,在强度By为负的值时,第二检测信号Sy的值为负的值,当强度By增加时,第二检测信号Sy的值增加。如图10所示,在理想情况下,第二磁传感器20生成的第二检测信号Sy与第二外部磁场成分的强度By成比例。而且,在理想情况下,第二检测信号Sy的变化相对于强度By的变化的比率,等于第一检测信号Sx的变化相对于强度Bx的变化的比率。
在理想情况下,第一传感器坐标系和第二传感器坐标系与基准坐标系一致。而且,在理想情况下,第一检测信号Sx不依赖于强度By,第二检测信号Sy不依赖于强度Bx。
在上面的理想状态下,角度检测值θs可根据下述的式(1)求取。其中,“atan”表示反正切。
θs=atan(Sy/Sx)…(1)
在θs为0°以上且小于360°的范围内,式(1)中的θs的解有相差180°的2个值。但是,能够通过Sx、Sy的正负的组合,来判别θs的真正的值为式(1)中的θs的2个解中的哪一个。
但是,在不是理想状态的情况下,第一检测信号Sx和第二检测信号Sy中的至少一者会产生误差,当根据式(1)求取角度检测值θs时,角度检测值θs有可能产生误差。灵敏度修正处理是对检测信号PSx、PSy进行修正,使得角度检测值θs产生的误差减少,从而生成第一修正后信号CSx和第二修正后信号CSy的处理。
角度检测部58进行基于第一修正后信号CSx和第二修正后信号CSy来生成角度检测值θs的处理。具体而言,角度检测部58根据下述的式(2)生成角度检测值θs。
θs=atan(CSy/CSx)…(2)
在θs为0°以上且小于360°的范围内,式(2)中的θs的解有相差180°的2个值。但是,能够通过CSx、CSy的正负的组合,来判断θs的真正的值为式(2)中的θs的2个解中的哪一个。角度检测部58通过式(2)和上述的CSx、CSy的正负的组合的判断,在0°以上且小于360°的范围内求取θs。
在本实施方式中,利用下述的第一~第三要素来定义理想状态。第一要素是,第一磁感应方向与第一主轴方向一致,且第二磁感应方向与第二主轴方向一致。
第二要素是,第一检测信号Sx的变化相对于第一外部磁场成分的变化的比率,等于第二检测信号Sy的变化相对于第二外部磁场成分的变化的比率。
第三要素是,第二检测信号Sy的变化相对于第一外部磁场成分的变化的比率和第一检测信号Sx的变化相对于第二外部磁场成分的变化的比率均为0。
将理想状态下的第一检测信号Sx称为第一理想信号,将理想状态下的第二检测信号Sy称为第二理想信号。灵敏度修正处理部55进行的灵敏度修正处理,是对检测信号PSx、PSy进行修正而生成第一修正后信号CSx和第二修正后信号CSy,使得第一修正后信号CSx和第二修正后信号CSy比检测信号PSx、PSy接近第一理想信号和第二理想信号的处理。
修正函数决定部57进行的修正函数决定处理,基于由灵敏度测量处理得到的第一磁传感器10和第二磁传感器20各自的灵敏度的测量结果,来决定在灵敏度修正处理中用于对检测信号PSx、PSy进行修正的修正函数。
接着,具体地说明灵敏度修正处理部55进行的灵敏度修正处理。第一修正后信号CSx和第二修正后信号CSy分别用下述的式(3)、(4)表示。
CSx=C11PSx+C12Psy…(3)
CSy=C21PSx+C22Psy…(4)
在式(3)、(4)中,C11、C12、C21、C22分别表示修正系数。式(3)、(4)表示修正函数。
在此,设i、j分别为1以上2以下的整数时,将以修正系数Cij为i行j列成分的2行2列的矩阵称为系数矩阵MC。另外,将包含检测信号PSx、PSy作为要素的列向量称为检测信号向量VPS,将包含第一修正后信号CSx和第二修正后信号CSy作为要素的列向量称为修正后信号向量VCS。修正函数可使用MC、VPS、VCS,用下述的式(5)表示。
VCS=MC·VPS…(5)
在式(5)中,VPS=[PSx、PSy]T,VCS=[CSx、CSy]T。
灵敏度修正处理部55使用检测信号PSx、PSy和由式(3)、(4)或式(5)表示的修正函数,进行修正处理。
接着,参照图11具体地说明灵敏度测量处理部56进行的灵敏度测量处理。图11是表示灵敏度测量处理的流程图。在下面的说明中,用记号Hx表示产生第一附加磁场时对第一磁传感器10和第二磁传感器20各自施加的第一附加磁场成分,用记号Hy表示产生第二附加磁场时对第一磁传感器10和第二磁传感器20各自施加的第二附加磁场成分。
在灵敏度测量处理中,首先,在步骤S11中,利用灵敏度测量处理部56控制第一附加磁场产生器61,使得产生第一附加磁场,并且第一附加磁场变化。然后,灵敏度测量处理部56获取这样使第一附加磁场变化时的关于第一检测信号Sx和第二检测信号Sy各自的变化的第一数据和第三数据。可以是使第一附加磁场例如以如下方式变化:在不同的时刻,对第一磁传感器10和第二磁传感器20各自施加X方向的第一附加磁场成分Hx和-X方向的第一附加磁场成分Hx。
接着,在步骤S12中,利用灵敏度测量处理部56控制第二附加磁场产生器62,使得产生第二附加磁场,并且第二附加磁场变化。然后,灵敏度测量处理部56获取这样使第二附加磁场变化时的关于第二检测信号Sy和第一检测信号Sx各自的变化的第二数据和第四数据。可以是使第二附加磁场例如以如下方式变化:在不同的时刻,对第一磁传感器10和第二磁传感器20各自施加Y方向的第二附加磁场成分Hy和-Y方向的第二附加磁场成分Hy。
接着,在步骤S13中,灵敏度测量处理部56基于所获取的第一~第四数据,计算第一磁传感器10和第二磁传感器20各自的灵敏度。
在此,用记号dHx表示在步骤S11中使第一附加磁场变化时的、对第一磁传感器10和第二磁传感器20各自施加的第一附加磁场成分Hx的变化量。用记号dHy表示在步骤S12中使第二附加磁场变化时的、对第一磁传感器10和第二磁传感器20各自施加的第二附加磁场成分Hy的变化量。
dHx、dHy例如可以在磁传感器系统1出货前或使用前,通过测量使第一附加磁场和第二附加磁场变化时的、第一附加磁场成分Hx和第二附加磁场成分Hy而求取。dHx、dHy可以由灵敏度测量处理部56保存,也可以由设置在信号处理电路50中的未图示的存储部保存。
将在步骤S11中使第一附加磁场变化时的、第一检测信号Sx的变化量称为信号变化量dSxhx。信号变化量dSxhx与第一数据对应。
将在步骤S12中使第二附加磁场变化时的、第二检测信号Sy的变化量称为信号变化量dSyhy。信号变化量dSyhy与第二数据对应。
将在步骤S11中使第一附加磁场变化时的、第二检测信号Sy的变化量称为信号变化量dSyhx。信号变化量dSyhx与第三数据对应。
将在步骤S12中使第二附加磁场变化时的、第一检测信号Sx的变化量称为信号变化量dSxhy。信号变化量dSxhy与第四数据对应。
将第一检测信号Sx的变化相对于第一主轴方向的磁场的强度的变化的比率称为第一主轴灵敏度,用记号SSxhx表示。将第二检测信号Sy的变化相对于第一主轴方向的磁场的强度的变化的比率称为其它轴灵敏度SSyhx。
将第二检测信号Sy的变化相对于第二主轴方向的磁场的强度的变化的比率称为第二主轴灵敏度,用记号SSyhy表示。将第一检测信号Sx的变化相对于第二主轴方向的磁场的强度的变化的比率称为其它轴灵敏度SSxhy。
信号变化量dSxhx、dSyhx即第一数据和第三数据可用下述的式(6)表示。
信号变化量dSyhy、dSxhy即第二数据和第四数据可用下述的式(7)表示。
下面,将式(6)、(7)的右边的2行2列的矩阵称为灵敏度矩阵,用记号MSS表示。
接着,具体地说明步骤S13中的第一磁传感器10和第二磁传感器20各自的灵敏度的计算方法。灵敏度测量处理部56基于第一数据即信号变化量dSxhx,计算第一磁传感器10对于第一附加磁场成分Hx的灵敏度即第一主轴灵敏度SSxhx,基于第三数据即信号变化量dSyhx,计算第二磁传感器20对于第一附加磁场成分Hx的灵敏度即其它轴灵敏度SSyhx。根据式(6),SSxhx可通过dSxhx/dHx计算,SSyhx可通过dSyhx/dHx计算。
灵敏度测量处理部56基于第二数据即信号变化量dSyhy,计算第二磁传感器20对于第二附加磁场成分Hy的灵敏度即第二主轴灵敏度SSyhy,基于第四数据即信号变化量dSxhy,计算第一磁传感器10对于第二附加磁场成分Hy的灵敏度即其它轴灵敏度SSxhy。根据式(7),SSyhy可通过dSyhy/dHy计算,SSxhy可通过dSxhy/dHy计算。
接着,具体地说明修正函数决定部57进行的修正函数决定处理。修正函数决定部57使用在灵敏度测量处理中计算出的灵敏度SSxhx、SSyhy、SSyhx、SSxhy,决定修正系数矩阵MC。在此,对修正系数矩阵MC的第一例和第二例进行说明。第一例的修正系数矩阵MC为灵敏度矩阵MSS的逆矩阵MSS-1。
第二例的修正系数矩阵MC是使其i行j列成分为上述逆矩阵MSS-1的i行j列成分的近似值而得到的矩阵。第二例的修正系数矩阵MC例如可由下述的式(8)表示。在该例子中,利用第一主轴灵敏度SSxhx和第二主轴灵敏度SSyhy为彼此接近的值、且其它轴灵敏度为接近0的值,来求取逆矩阵MSS-1的i行j列成分的近似值。
接着,修正函数决定部57基于所决定的修正系数矩阵MC来决定修正函数,并将决定的修正函数对灵敏度修正处理部55输出。如上所述,修正函数可用式(3)、(4)或式(5)表示。
修正函数决定处理在灵敏度测量处理之后执行。灵敏度测量处理例如可以在满足下面的第一~第三起动要素中的至少1个的情况下执行。
第一起动要素是,从上次的修正函数决定处理经过了规定的时间。信号处理电路50可以包括用于对灵敏度测量处理部56通知经过了规定的时间的未图示的计时器。
第二起动要素是,第一检测信号Sx和第二检测信号Sy中的任一者的值处于非线性区域。在此,以第一检测信号Sx为例,对线性区域和非线性区域进行说明。在表示第一外部磁场成分与第一检测信号Sx的关系的图中,将第一外部磁场成分的强度对应于0的点称为原点。第一检测信号Sx的范围包含线性区域与第一非线性区域和第二非线性区域。线性区域是包含原点、且第一检测信号Sx的变化相对于第一外部磁场成分的变化的比例即第一主轴灵敏度SSxhx一定或大致一定的区域。第一非线性区域和第二非线性区域为第一主轴灵敏度SSxhx与线性区域中的第一主轴灵敏度SSxhx不同的区域,存在于线性区域的两侧。预先求取线性区域与第一非线性区域和第二非线性区域。也存在第一非线性区域和第二非线性区域各自中的第一主轴灵敏度SSxhx与第一外部磁场成分的变化相应地变化的情况。
同样,第二检测信号Sy的范围也包含线性区域与第一非线性区域和第二非线性区域。信号处理电路50可以包括用于进行第一检测信号Sx和第二检测信号Sy中的任一者的值是否处于第一非线性区域或第二非线性区域的判断的判断部。在第一检测信号Sx和第二检测信号Sy中的任一者的值处于第一非线性区域或第二非线性区域的情况下,满足第二起动要素。在该情况下,判断部将通知该情况的信号输出至灵敏度测量处理部56。
第三起动要素是,第一检测信号Sx和第二检测信号Sy中的任一者的值在预先规定的使用区域的范围外。使用区域例如是A/D转换器51、52的正常输入信号的范围。在该情况下,在检测到A/D转换器51、52的任一个被输入了使用区域的范围外的信号的情况下,满足第三起动要素。A/D转换器51、52将通知该情况的信号输出至灵敏度测量处理部56。
接着,具体地说明检测信号修正处理部54进行的检测信号修正处理。检测信号修正处理部54对第一检测信号Sx进行使由第一附加磁场引起的变化成分降低的第一降低处理。第一降低处理是从第一检测信号Sx减去由第一附加磁场引起的变化成分的推算值即第一推算值Ex,从而生成检测信号PSx的处理。如上所述,在没有执行灵敏度测量处理时,检测信号PSx与检测信号Sx相同。
同样,检测信号修正处理部54对第二检测信号Sy进行使由第二附加磁场引起的变化成分降低的第二降低处理。第二降低处理是从第二检测信号Sy减去由第二附加磁场引起的变化成分的推算值即第二推算值Ey,从而生成检测信号PSy的处理。如上所述,在没有执行灵敏度测量处理时,检测信号PSy与检测信号Sy相同。
下面,以第一降低处理为例,具体地说明检测信号修正处理。在此,说明在对第一磁传感器10施加大致一定大小的第一外部磁场成分MFx、且在灵敏度测量处理中使第一附加磁场变化的状况下执行第一降低处理的情况。在下面的说明中,将用于产生第一附加磁场的、在第一附加磁场产生器61的线圈导线61a(参照图7)中流通的电流称为第一线圈电流Cx。
图12表示第一外部磁场成分MFx、第一线圈电流Cx、第一附加磁场成分Hx、第一检测信号Sx和第一推算值Ex的时间变化的一个例子。在图12中,横轴表示时间t。
在图12中,将其方向为第一传感器坐标系中的X方向的第一外部磁场成分MFx的大小用正的值表示,将其方向为第一传感器坐标系中的-X方向的第一外部磁场成分MFx的大小用负的值表示。将其方向为基准坐标系中的X方向的第一附加磁场成分Hx的大小用正的值表示,将其方向为基准坐标系中的-X方向的第一附加磁场成分Hx的大小用负的值表示。
在图12中,将第一附加磁场成分Hx的方向为基准坐标系中的X方向的第一线圈电流Cx、即在从第一附加磁场产生器61的端子61b向端子61c去的方向上流通的第一线圈电流Cx用正的值表示。将第一附加磁场成分Hx的方向为基准坐标系中的-X方向的第一线圈电流Cx、即在从第一附加磁场产生器61的端子61c向端子61b去的方向上流通的第一线圈电流Cx用负的值表示。
在图12中,将检测到第一传感器坐标系中的X方向的磁场时的第一检测信号Sx用正的值表示,将检测到第一传感器坐标系中的-X方向的磁场时的第一检测信号Sx用负的值表示。第一检测信号Sx是以规定的采样频率采样得到的离散信号。在图12中,用点表示离散的时刻的第一检测信号Sx的值。
在图12所示的例子中,第一线圈电流Cx的值在时刻t1从0变化成正的值,在比时刻t1靠后的时刻t2从正的值变化为负的值,在比时刻t2靠后的时刻t3从负的值变化为0。在该情况下,第一附加磁场成分Hx的大小在时刻t1从0开始逐渐增加后,成为正的一定值,在时刻t2从该正的一定值开始逐渐减少之后,成为负的一定值,在时刻t3从该负的一定值开始逐渐增加之后,成为0。
在产生了第一附加磁场时,对第一磁传感器10施加第一外部磁场成分MFx与第一附加磁场成分Hx的合成磁场。此时,第一检测信号Sx包含:由第一外部磁场成分MFx引起的主成分;和由第一附加磁场、具体而言是第一附加磁场成分Hx引起的变化成分。当第一附加磁场成分Hx变化时,第一检测信号Sx的变化成分也与第一附加磁场成分Hx同样,与时间t相应地变化。主成分与第一外部磁场成分MFx同样,大致一定。
在本实施方式中,设第一检测信号Sx的变化成分的推算值为第一推算值Ex。第一检测信号Sx为离散信号,因此,第一推算值Ex为离散数据。虽然未图示,但检测信号PSx成为离散信号。在图12中,用点表示离散的时刻的第一推算值Ex。第一推算值Ex与时间t相应地,与第一检测信号Sx的变化成分同样地变化。预想第一检测信号Sx的变化成分为0的期间的第一推算值Ex为0。各时刻的第一推算值Ex在磁传感器系统1出货前或使用前预先求取。各时刻的第一推算值Ex例如可以在磁传感器系统1出货前或使用前,通过以与灵敏度测量处理相同的步骤测量使第一附加磁场变化时的第一检测信号Sx来求取。各时刻的第一推算值Ex可以由检测信号修正处理部54保存,也可以由设置在信号处理电路50中的未图示的存储部保存。
检测信号修正处理部54例如构成为,能够从灵敏度测量处理部56获取关于第一附加磁场产生器61的控制的信息。检测信号修正处理部54与第一附加磁场产生器61的控制同步地,在离散的各时刻,进行从第一检测信号Sx减去与第一检测信号Sx的变化成分对应的第一推算值Ex的处理,生成检测信号PSx。
第二降低处理的内容与第一降低处理同样。检测信号修正处理部54例如构成为,能够从灵敏度测量处理部56获取关于第二附加磁场产生器62的控制的信息。检测信号修正处理部54与第二附加磁场产生器62的控制同步地,在离散的各时刻,进行从第二检测信号Sy减去与第二检测信号Sy的变化成分对应的第二推算值Ey的处理,生成检测信号PSy。
各时刻的第二推算值Ey通过与第一推算值Ex同样的方法预先求取。各时刻的第二推算值Ey可以由检测信号修正处理部54保存,也可以由设置在信号处理电路50中的未图示的存储部保存。
接着,对本实施方式的磁传感器系统1的效果进行说明。在本实施方式的灵敏度测量处理中,如上所述,基于在产生第一附加磁场和第二附加磁场时获取的关于第一检测信号Sx和第二检测信号Sy各自的变化的数据,测量第一主轴灵敏度SSxhx和第二主轴灵敏度SSyhy。在执行灵敏度测量处理时,第一检测信号Sx中会产生由第一附加磁场引起的变化成分,第二检测信号Sy中会产生由第二附加磁场引起的变化成分。因此,执行灵敏度测量处理时的第一检测信号Sx和第二检测信号Sy各自不是准确地反映了第一外部磁场成分和第二外部磁场成分的信号。因此,在不进行本实施方式的检测信号修正处理的情况下,需要中断第一磁传感器10和第二磁传感器20的通常的动作,进行灵敏度测量处理。
而在本实施方式中,通过检测信号修正处理,对第一检测信号Sx和第二检测信号Sy进行使各自的变化成分降低的处理而生成检测信号PSx、PSy。从而,根据本实施方式,执行灵敏度测量处理时的检测信号PSx、PSy各自成为准确地或大致准确地反映了第一外部磁场成分和第二外部磁场成分的信号。因此,根据本实施方式,不需要中断第一磁传感器10和第二磁传感器20的通常的动作,就能够进行灵敏度测量处理。
在本实施方式中,在灵敏度测量处理中,为了不仅测量主轴灵敏度SSxhx、SSyhy,还测量其它轴灵敏度SSyhx、SSxhy,第一附加磁场和第二附加磁场各自被施加于第一磁传感器10和第二磁传感器20。因此,在产生第一附加磁场时,检测信号Sy中也产生由第一附加磁场引起的变化成分,在产生第二附加磁场时,检测信号Sx中也产生由第二附加磁场引起的变化成分。在本实施方式中,不进行使这些变化成分降低的处理。这是因为,这些变化成分的大小与检测信号Sx、Sy的大小相比非常小,因此,即使不进行使这些变化成分降低的处理,这些变化成分对检测信号PSx、PSy造成的影响也很小。
[第二实施方式]
接着,对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的磁传感器系统1的结构基本上与第一实施方式相同,如图2所示。在本实施方式中,灵敏度测量处理部56进行的灵敏度测量处理和检测信号修正处理部54进行的检测信号修正处理,与第一实施方式不同。
如已在第一实施方式中说明的那样,灵敏度测量处理部56在进行灵敏度测量处理时,控制附加磁场产生部60的第一附加磁场产生器61和第二附加磁场产生器62(参照图7和图8),产生第一附加磁场和第二附加磁场。在本实施方式中,第一附加磁场和第二附加磁场均为交流磁场。
在本实施方式中,在执行灵敏度测量处理时,第一检测信号Sx包含由第一附加磁场引起的交流的第一变化成分Sx1,第二检测信号Sy包含由第二附加磁场引起的交流的第二变化成分Sy2。
本实施方式的检测信号修正处理部54进行的检测信号修正处理,对第一检测信号Sx进行使第一变化成分Sx1降低的第一滤波处理,对第二检测信号Sy进行使第二变化成分Sy2降低的第二滤波处理。
下面,与第一实施方式同样,将检测信号修正处理后的第一检测信号和第二检测信号分别称为检测信号PSx、PSy。检测信号修正处理部54对灵敏度修正处理部55输出检测信号PSx、PSy。在没有执行灵敏度测量处理时,检测信号Sx、Sy中不会产生由第一附加磁场和第二附加磁场引起的变化成分。因此,在没有执行灵敏度测量处理时,检测信号PSx、PSy分别与检测信号Sx、Sy相同或大致相同。
接着,具体地说明检测信号修正处理部54进行的第一滤波处理和第二滤波处理。首先,说明第一滤波处理。在此,说明对第一磁传感器10施加大小大致一定的第一外部磁场成分MFx、且在灵敏度测量处理中使第一附加磁场变化的状况下执行第一滤波处理的情况。
图13表示第一外部磁场成分MFx、第一线圈电流Cx、第一附加磁场成分Hx、第一检测信号Sx以及检测信号PSx随时间的变化的一例。图13中,横轴表示时间t。另外,图13中,第一外部磁场成分MFx、第一线圈电流Cx、第一附加磁场成分Hx以及第一检测信号Sx的正负的定义与第一实施方式的图12相同。另外,检测信号PSx的正负的定义与第一检测信号Sx的正负的定义相同。
与第一实施方式一样,第一检测信号Sx和检测信号PSx为离散信号。图13中,以点表示离散的时刻的第一检测信号Sx的值和检测信号PSx的值。
在图13所示的例子中,用于产生第一附加磁场的电流即第一线圈电流Cx的值,在从时刻t1到比时刻t1靠后的时刻t2的期间,以交替地成为正值和负值的方式周期性地变化。在此情况下,第一附加磁场成分Hx在从时刻t1到时刻t2的期间,以交替地成为正值和负值的方式周期性地变化。下面,令第一线圈电流Cx和第一附加磁场成分Hx的周期变化的频率为fx。
产生第一附加磁场时,对第一磁传感器10施加第一外部磁场成分MFx与第一附加磁场成分Hx的合成磁场。此时,第一检测信号Sx包含第一外部磁场成分MFx引起的主成分Sxm和第一变化成分Sx1。当第一附加磁场成分Hx变化时,第一变化成分Sx1也与第一附加磁场成分Hx一样,以频率fx周期性地变化。其中,主成分Sxm与第一外部磁场成分MFx一样,大致一定。
第一滤波处理是使第一检测信号Sx中、截止频率fcx以下的频率成分通过,且使比截止频率fcx高的频率成分衰减的处理。图14是表示第一滤波处理相对于第一检测信号Sx的滤波特性的说明图。图14中,横轴表示频率,虚线表示第一滤波处理的滤波特性。另外,标注了附图标记Sxm的线表示第一检测信号Sx的主成分Sxm的频率特性,标注了附图标记Sx1的线表示第一变化成分Sx1的频率特性。在图14中,纵轴关于主成分Sxm和第一变化成分Sx1表示它们的大小,关于滤波特性表示增益。
截止频率fcx设定为比频率fx低的频率。由此,第一检测信号Sx中的第一变化成分Sx1被大幅度地降低,检测信号PSx与第一检测信号Sx的主成分Sxm大致相同。
第二滤波处理的内容与第一滤波处理一样。在此,令第二附加磁场成分Hy的周期变化的频率为fy。频率fy可以与频率fx相同,也可以不同。
第二滤波处理是使第二检测信号Sy中、截止频率fcy以下的频率成分通过,且使比截止频率fcy高的频率成分衰减的处理。截止频率fcy设定成比频率fy低的频率。由此,第二检测信号Sy中的第二变化成分Sy2被大幅度降低,检测信号PSy与第二检测信号Sy的主成分Sym大致相同。
第一和第二检测信号Sx、Sy的采样频率比频率fx、fy中的较高一者的频率的2倍足够大。
在产生第一附加磁场时,检测信号Sy中产生第一附加磁场引起的变化成分Sy1。另外,在产生第二附加磁场时,检测信号Sx中产生第二附加磁场引起的变化成分Sx2。
本实施方式中,通过第一滤波处理,还降低第一检测信号Sx中的变化成分Sx2也降低。另外,通过第二滤波处理,还降低第二检测信号Sy中的变化成分Sy1。
接着,具体地说明本实施方式中的灵敏度测量处理。灵敏度测量处理部56获取使第一附加磁场变化了时的关于第一和第二检测信号Sx、Sy各自的变化的第一和第三数据、以及使第二附加磁场变化了时的关于第二检测信号Sy和第一检测信号Sx各自的变化的第二和第四数据。灵敏度测量处理部56基于获取的第一~第四数据,计算第一和第二磁传感器10、20各自的灵敏度。
在本实施方式中,第一和第二附加磁场均为交流磁场。在此情况下,表示第一和第二附加磁场成分Hx、Hy各自的时间变化的波形成为交流波形。
表示产生了第一附加磁场时的第一和第二检测信号Sx、Sy的变化成分Sx1、Sy1各自的时间变化的波形,成为交流波形。同样,表示产生了第二附加磁场时的第一和第二检测信号Sx、Sy的变化成分Sx2、Sy2各自的时间变化的波形也成为交流波形。
在本实施方式中,令第一附加磁场成分Hx的峰值(峰峰值)为dHx,令第二附加磁场成分Hy的峰值为dHy。
dHx、dHy能够例如通过在磁传感器系统1的发货前或使用前,测量使第一和第二附加磁场变化了时的、第一和第二附加磁场成分Hx、Hy而求得。dHx、dHy可以由灵敏度测量处理部56保存,也可以由设置于信号处理电路50的未图示的存储部保存。
另外,在本实施方式中,令第一变化成分Sx1的峰值为信号变化量dSxhx,令第二变化成分Sy2的峰值为信号变化量dSyhy。如第一实施方式中所说明的那样,信号变化量dSxhx、dSyhy分别与第一和第二数据对应。
另外,在本实施方式中,令变化成分Sy1的峰值为信号变化量dSyhx。如第一实施方式中所说明了的那样,信号变化量dSyhx与第三数据对应。
另外,在本实施方式中,令变化成分Sx2的峰值为信号变化量dSxhy。如第一实施方式中所说明的那样,信号变化量dSxhy与第四数据对应。
在灵敏度测量处理中,基于在执行灵敏度测量处理的期间获取的第一和第二检测信号Sx、Sy,测量上述的4个变化成分的峰值,生成第一~第四数据。
在灵敏度测量处理中,基于第一~第四数据即信号变化量dSxhx、dSyhy、dSyhx、dSxhy和dHx、dHy,计算第一和第二磁传感器10、20各自的灵敏度。灵敏度的具体的计算方法与第一实施方式相同。
接着,对本实施方式的磁传感器系统1的效果进行说明。在本实施方式中,执行灵敏度测量处理时,第一检测信号Sx中产生交流的第一变化成分Sx1,第二检测信号Sy中产生交流的第二变化成分Sy2。在本实施方式中,对于第一检测信号Sx进行降低第一变化成分Sx1的第一滤波处理,对于第二检测信号Sy进行降低第二变化成分Sy2的第二滤波处理。由此,根据本实施方式,与第一实施方式一样,执行灵敏度测量处理时的检测信号PSx、PSy分别准确或大致准确地反映了第一和第二外部磁场成分。因此,根据本实施方式,不需要中断第一和第二磁传感器10、20的通常的动作,就能够进行灵敏度测量处理。
另外,在本实施方式中,如上所述,通过第一滤波处理,还降低第一检测信号Sx中的变化成分Sx2,通过第二滤波处理,还降低第二检测信号Sy中的变化成分Sy1。因此,根据本实施方式,能够令执行灵敏度测量处理时的检测信号PSx、PSy分别为更准确地反映了第一和第二外部磁场成分的信号。
本实施方式的其它结构、作用和效果与第一实施方式一样。
[第三实施方式]
接着,对本发明的第三实施方式进行说明。首先,参照图15和图16对本实施方式的磁传感器系统的概略进行说明。本实施方式的磁传感器系统70检测可直线移动的对象物的位置。
如图16所示,磁传感器系统70包括:磁传感器装置2、附加磁场产生部60和信号处理电路50。如图15所示,磁传感器系统70还包括对象磁场产生部7。
对象磁场产生部7包含海尔贝克阵列(Halbach array)的5个磁铁71、72、73、74、75。5个磁铁71、72、73、74、75沿着基准坐标系中的Y方向依次排列。磁铁71~75各自具有N极和S极。磁铁71~75各自的磁化方向是在各磁铁的内部从S极朝向N极的方向。
磁铁71的磁化方向为-X方向。磁铁72的磁化方向为Y方向。磁铁73的磁化方向为X方向。磁铁74的磁化方向为-Y方向。磁铁75的磁化方向为-X方向。
磁传感器装置2构成为,与对象磁场产生部7相比位于X方向的前方,随着对象物的移动而在Y方向上移动。在图15中,标注了附图标记80的线段表示磁传感器装置2的可动范围,标注了附图标记80S的点表示可动范围80的一端,标注了附图标记80E的点表示可动范围80的另一端。
对象磁场产生部7产生磁场。在图15中,在对象磁场产生部7的周围描绘的带箭头的直线和带箭头的多个曲线表示与对象磁场产生部7产生的磁场对应的磁力线。当磁传感器装置2在可动范围80内改变位置时,由对象磁场产生部7产生而由磁传感器装置2接受(受到)的磁场的方向发生变化。在本实施方式中,由对象磁场产生部7产生而由磁传感器装置2接受的磁场为对象磁场MF。通过利用磁传感器装置2检测对象磁场MF的方向,能够检测磁传感器装置2的位置,其结果是,能够检测对象物的位置。
如图16所示,本实施方式中的信号处理电路50包括位置检测部59,代替图2所示的第一实施方式中的信号处理电路50的角度检测部58。位置检测部59基于第一和第二修正后信号CSx、CSy,生成表示磁传感器装置2的位置的位置检测值PY。
在此,参照图17对本实施方式的基准平面P、基准位置PR、基准方向DR以及对象磁场角度θM进行说明。本实施方式中的基准平面P是与磁传感器装置2交叉的XY平面。基准位置PR是磁传感器装置2检测对象磁场MF的位置。基准方向DR位于基准平面P内,与基准位置PR交叉。基准位置PR的对象磁场MF的方向DM位于基准平面P内。对象磁场角度θM是在基准平面P内,基准位置PR处的对象磁场MF的方向相对于基准方向DR形成的角度。
在本实施方式中,与第一实施方式一样,令基准坐标系中的X方向为基准方向DR。在基准平面P内,对象磁场MF的方向DM以基准位置PR为中心进行旋转。与第一实施方式一样,对象磁场角度θM在从基准方向DR沿着图17的逆时针方向观察时以正值表示,从基准方向DR沿着图17的顺时针方向观察时以负值表示。
在本实施方式中,对象磁场角度θM与磁传感器装置2的位置具有对应关系。图16所示的位置检测部59首先与第一实施方式中的角度检测部58一样,生成表示对象磁场角度θM的角度检测值θs。位置检测部59接着将角度检测值θs转换成位置检测值PY。图18是表示角度检测值θs与位置检测值PY的关系的一例的特性图。在图18中,横轴表示角度检测值θs,纵轴表示位置检测值PY。另外,在图18中,标注了附图标记80S的点与图15中的可动范围80的一端80S对应,标注了附图标记80E的点与图15中的可动范围80的另一端80E对应。在图18所示的例子中,角度检测值θs为0时位置检测值PY为0,角度检测值θs为正值时位置检测值PY为正值,角度检测值θs为负值时位置检测值PY为负值,角度检测值θs增加时位置检测值PY增加。
位置检测部59保存表示图18所示那样的角度检测值θs与位置检测值PY的关系的信息,基于该信息,将角度检测值θs转换成位置检测值PY。
本实施方式中的信号处理电路50的其它结构与第一实施方式中的信号处理电路50一样。另外,本实施方式中的磁传感器装置2的结构与第一实施方式一样。
在本实施方式中,与第一实施方式一样,通过使用第一和第二修正后信号CSx、CSy生成角度检测值θs,与使用第一和第二检测信号Sx、Sy生成角度检测值θs的情况相比,能够降低角度检测值θs产生的误差。其结果是,根据本实施方式,与使用第一和第二检测信号Sx、Sy生成位置检测值PY的情况相比,能够降低位置检测值PY产生的误差。
本实施方式的其它的结构、作用和效果与第一实施方式一样。
[第四实施方式]
接着,对本发明的第四实施方式进行说明。首先,参照图19和图20对本实施方式的磁传感器系统的概略进行说明。本实施方式的磁传感器系统201通过检测由在导体中流通的检测对象电流产生的磁场,而对检测对象电流的值进行检测。下面,将检测对象电流称为对象电流Itg。在图19中,表示对象电流Itg流过的导体为母线(busbar)202的例子。母线202具有上表面202a和下表面202b。
如图20所示,磁传感器系统201包括:磁传感器210、附加磁场产生部260和信号处理电路250。附加磁场产生部260可产生用于磁传感器210的灵敏度测量的附加磁场。
如图19所示,磁传感器210和附加磁场产生部260依次层叠于由绝缘材料构成的基板203上,并形成为一体。基板203配置于母线202的上表面202a上。
在此,参照图19对本实施方式的X方向、Y方向和Z方向进行说明。X方向、Y方向和Z方向相互正交。Z方向是与母线202的上表面202a垂直的方向即从下表面202b朝向上表面202a的方向。Y方向是母线202的长边方向(长度方向)即图19所示的对象电流Itg的方向。X方向是与母线202的上表面202a平行、且与母线202的长边方向正交的一个方向。另外,将与X方向相反的方向设为-X方向,将与Y方向相反的方向设为-Y方向。
母线202当流通对象电流Itg时,在母线202的周围产生磁场。磁传感器210配置于可检测该磁场的位置。下面,将由母线202产生且由磁传感器210检测的磁场称为对象磁场。对象磁场与本发明中的外部磁场对应。磁传感器210生成与对象磁场的规定方向的成分具有对应关系的检测信号S1。规定方向是与X方向平行的方向。下面,将对象磁场的、与X方向平行的方向的成分称为对象磁场成分Htg。
接着,参照图19和图21对磁传感器210的结构进行说明。磁传感器210的结构基本上与第一实施方式的第一磁传感器10相同。即,磁传感器210具有图21所示的惠斯登电桥电路14和图19所示的差分检测器15。如图21所示,惠斯登电桥电路14包括4个磁检测元件R11、R12、R13、R14、电源端口V1、接地端口G1和两个输出端口E11、E12。磁检测元件R11设置于电源端口V1与输出端口E11之间。磁检测元件R12设置于输出端口E11与接地端口G1之间。磁检测元件R13设置于电源端口V1与输出端口E12之间。磁检测元件R14设置于输出端口E12与接地端口G1之间。对电源端口V1施加规定大小的电源电压。接地端口G1接地。如图19所示,差分检测器15具有输出端15a。差分检测器15将与输出端口E11、E12的电位差对应的信号作为检测信号S1从输出端15a输出。检测信号S1也可以是对输出端口E11、E12的电位差实施了振幅或偏置的调节的信号。
与第一实施方式一样,磁检测元件R11~R14各自也可以包括串联地连接的多个MR元件。多个MR元件各自为例如为自旋阀型的MR元件。在图21中,实心箭头表示各MR元件中的磁化固定层的磁化方向。各MR元件中,自由层具有易磁化轴方向成为与磁化固定层的磁化方向正交的方向的单轴磁各向异性。单轴磁各向异性也可以是形状磁各向异性。
磁检测元件R11、R14中包括的多个MR元件的磁化固定层的磁化方向为X方向,磁检测元件R12、R13中包括的多个MR元件的磁化固定层的磁化方向为-X方向。在磁传感器210内的多个MR元件中,自由层的磁化方向与磁化固定层的磁化方向形成的角度,根据对象磁场成分Htg的强度Btg而变化。其结果是,检测信号S1根据强度Btg而变化。
这样,检测信号S1与对象磁场成分Htg具有对应关系。对象磁场成分Htg与对象电流Itg的值具有对应关系。因此,检测信号S1与对象电流Itg的值具有对应关系。例如,检测信号S1的值与对象电流Itg的值成比例。
接着,参照图19和图21对附加磁场产生部260进行说明。如图19所示,附加磁场产生部260包括由导体构成且Y方向上较长的导体部261和电流供给端口262、263。电流供给端口262与导体部261的长边方向的一端连接,电流供给端口263与导体部261的长边方向的另一端连接。导体部261配置于磁检测元件R11~R14的附近。当从电流供给端口262、263向导体部261供给电流时,导体部261在导体部261的周围产生上述的附加磁场。附加磁场施加于磁传感器210。附加磁场包含与X方向平行的方向的成分。下面,将该成分称为附加磁场成分。在图21中,以4个线圈的记号表示导体部261。另外,图21中的4个空心箭头表示附加磁场成分。在磁检测元件R11~R14各自的位置,附加磁场成分的方向和强度相等。
接着,参照图20对信号处理电路250进行说明。信号处理电路250控制附加磁场产生部260并且对检测信号S1进行处理。信号处理电路250例如由面向特定用途的集成电路(ASIC)或微型计算机构成。信号处理电路250包括:A/D转换器251、检测信号修正处理部254、灵敏度修正处理部255、灵敏度测量处理部256、修正函数决定部257和电流值检测部258。
图19所示的差分检测器15的输出端15a与A/D转换器251的输入端连接。A/D转换器251将从输出端15a输出的检测信号S1转换成数字信号,并输出至检测信号修正处理部254和灵敏度测量处理部256。检测信号修正处理部254、灵敏度修正处理部255、灵敏度测量处理部256、修正函数决定部257以及电流值检测部258分别是进行以下说明的处理的功能框。
检测信号修正处理部254进行检测信号修正处理。灵敏度修正处理部255进行灵敏度修正处理。灵敏度测量处理部256进行灵敏度测量处理。修正函数决定部257进行修正函数决定处理。电流值检测部258进行生成作为对象电流Itg的检测值的电流检测值Is的处理。
图19和图21所示的电流供给端口262、263与信号处理电路250连接。灵敏度测量处理部256经电流供给端口262、263控制附加磁场产生部260。
灵敏度测量处理部256进行的灵敏度测量处理获取关于控制附加磁场产生部260产生了附加磁场时的检测信号S1的变化的数据即变化数据,并基于获取的变化数据测量磁传感器210的灵敏度。灵敏度测量处理部256将进行灵敏度测量处理而获得的磁传感器210的灵敏度的测量结果输出至修正函数决定部257。
检测信号修正处理部254进行的检测信号修正处理对检测信号S1进行降低附加磁场引起的变化成分的处理。本实施方式中的检测信号修正处理的内容可以与第一实施方式的检测信号修正处理中对第一检测信号Sx进行的处理一样,也可以与第二实施方式的检测信号修正处理中对第一检测信号Sx进行的处理一样。
下面,将检测信号修正处理后的检测信号称为检测信号PS1。检测信号修正处理部254对灵敏度修正处理部255输出检测信号PS1。在没有进行灵敏度测量处理时,检测信号S1中不会产生附加磁场引起的变化成分。因此,在没有执行灵敏度测量处理时,检测信号PS1与检测信号S1相同。
修正函数决定部257进行的修正函数决定处理,基于通过灵敏度测量处理而获得的磁传感器210的灵敏度的测量结果,决定灵敏度修正处理中用于修正检测信号PS1的修正函数。
灵敏度修正处理部255进行的灵敏度修正处理,是修正检测信号PS1而生成修正后信号CS1的处理。修正后信号CS1以下述的式(9)表示。
CS1=C1·PS1……(9)
在式(9)中,C1表示修正系数。另外,式(9)表示修正函数。
电流值检测部258基于预先求得的对象电流Itg的值与修正后信号CS1的对应关系,将修正后信号CS1转换成电流检测值Is。
接着,具体地说明灵敏度测量处理部256进行的灵敏度测量处理。在下面的说明中,将产生附加磁场时施加于磁传感器210的附加磁场成分以记号H1表示。
在灵敏度测量处理中,首先,以产生附加磁场、且使附加磁场变化的方式控制附加磁场产生部260,并获取上述的变化数据。附加磁场也可以以例如X方向的附加磁场成分H1和-X方向的附加磁场成分H1在不同的定时被施加于磁传感器210的方式变化。在灵敏度测量处理中,接着,基于获取的变化数据,计算磁传感器210的灵敏度。
在此,将使附加磁场变化时的、施加于磁传感器210的附加磁场成分H1的变化量以记号dH1表示。dH1例如能够通过在磁传感器系统201的出货前或使用前,测量使附加磁场变化时的附加磁场成分H1而求得。dH1可以由灵敏度测量处理部256保存,也可以由设置于信号处理电路250的未图示的存储部保存。
另外,将使附加磁场变化时的检测信号S1的变化量称为信号变化量dS1。信号变化量dS1与变化数据对应。另外,将检测信号S1的变化相对于与X方向平行的方向的磁场的强度的变化的比率称为磁传感器210的灵敏度,并以记号SS1表示。
在灵敏度测量处理中,求取信号变化量dS1,根据下述的式(10)求取磁传感器210的灵敏度SS1。
SS1=dS1/dH1……(10)
在修正函数决定部257进行的修正函数决定处理中,使用灵敏度测量处理中计算得到的灵敏度SS1,决定修正系数C1。修正系数C1例如由下述的式(11)表示。
C1=1/SS1……(11)
在灵敏度修正处理部255进行的灵敏度修正处理中,根据前面出现的式(9)生成修正后信号CS1。
接着,对本实施方式的磁传感器系统201的效果进行说明。首先,对灵敏度测量处理、修正函数决定处理和灵敏度修正处理的效果进行说明。作为前提,将对象电流Itg的值与对象磁场成分Htg的对应关系设为一定。当灵敏度SS1变化时,对象磁场成分Htg与检测信号S1的对应关系变化,其结果是,对象电流Itg的值与检测信号S1的对应关系变化。
图22表示对象电流Itg的值与检测信号S1的对应关系的一例。在图22中,横轴表示对象电流Itg的值,纵轴表示检测信号S1的值。另外,在图22中,实线表示所设计的对象电流Itg的值与检测信号S1的对应关系。在图22中,虚线表示因灵敏度SS1变化,从实线的对应关系变化之后的对象电流Itg的值与检测信号S1的对应关系。在没有执行灵敏度测量处理时,对象电流Itg的值和检测信号PS1的对应关系,与对象电流Itg的值和检测信号S1的对应关系相同。
假定对象电流Itg的值与检测信号S1的对应关系一定,当基于对象电流Itg的值与检测信号S1的对应关系,转换检测信号S1而生成电流检测值Is时,灵敏度SS1的变化产生电流检测值Is的误差。
在灵敏度修正处理中,使用基于通过灵敏度测量处理得到的灵敏度SS1决定的修正系数C1,生成以式(9)表示的修正后信号CS1。对象电流Itg的值与修正后信号CS1的对应关系,完全不因灵敏度SS1的变化而变化,或几乎不因灵敏度SS1的变化而变化。因此,根据本实施方式,能够抑制灵敏度SS1的变化引起的电流检测值Is的误差。
接着,对检测信号修正处理的效果进行说明。在执行灵敏度测量处理时,检测信号S1产生附加磁场引起的变化成分。因此,执行灵敏度测量处理时的检测信号S1不是准确地反映了对象磁场成分Htg的信号。因此,在不进行检测信号修正处理的情况下,需要中断磁传感器210的通常的动作,进行灵敏度测量处理。
而在本实施方式中,通过检测信号修正处理,对检测信号S1进行降低变化成分的处理,生成检测信号PS1。由此,根据本实施方式,执行灵敏度测量处理时的检测信号PS1成为准确或大致准确地反映了对象磁场成分Htg的信号。因此,根据本实施方式,不需要中断磁传感器210的通常的动作,就能够进行灵敏度测量处理。
本实施方式的其它结构、作用和效果与第一或第二实施方式一样。
此外,本发明不限定于上述各实施方式,可进行各种改变。例如,本发明的磁传感器系统可以构成为,作为至少一个磁传感器,除了包括第一和第二磁传感器之外,还包括生成与外部磁场的、第三磁感应方向的成分即第三外部磁场成分具有对应关系的第三检测信号的第三磁传感器。在此情况下,附加磁场产生部也可以不仅产生第一和第二附加磁场,还可产生用于第三磁传感器的灵敏度的测量的第三附加磁场。另外,灵敏度测量处理也可以获取控制附加磁场产生部而产生了第三附加磁场时的关于第三检测信号的变化的第三数据,并基于第三数据测量第三磁传感器相对于第三附加磁场成分的灵敏度。另外,检测信号修正处理也可以对第三检测信号进行降低第三附加磁场引起的变化成分的处理。
基于以上的说明可知,可实施本发明的各种方式和变形例。因此,在与发明内容相同的范围内,即使采用上述的最佳实施方式以外的方式,也可实施本发明。
Claims (7)
1.一种磁传感器系统,其特征在于,包括:
至少一个磁传感器,其生成与外部磁场的规定的方向的成分具有对应关系的检测信号;
附加磁场产生部,其能够产生用于所述至少一个磁传感器的灵敏度测量的至少一个附加磁场;和
信号处理电路,其控制所述附加磁场产生部并且处理所述至少一个磁传感器的检测信号,
其中,所述信号处理电路进行灵敏度测量处理和检测信号修正处理,
所述灵敏度测量处理获取控制所述附加磁场产生部而产生了所述至少一个附加磁场时的关于所述至少一个磁传感器的检测信号的变化的至少一个数据,并基于所获取的至少一个数据测量所述至少一个磁传感器的灵敏度,
所述检测信号修正处理对于所述至少一个磁传感器的检测信号,进行降低所述至少一个附加磁场引起的变化成分的处理。
2.根据权利要求1所述的磁传感器系统,其特征在于,
所述检测信号修正处理进行从所述至少一个磁传感器的检测信号中减去所述至少一个附加磁场所引起的变化成分的推算值的处理。
3.根据权利要求1所述的磁传感器系统,其特征在于,
所述至少一个附加磁场为至少一个交流磁场,
所述至少一个磁传感器的检测信号包含所述至少一个附加磁场引起的交流的变化成分,
所述检测信号修正处理对于所述至少一个磁传感器的检测信号进行降低所述变化成分的滤波处理。
4.根据权利要求1所述的磁传感器系统,其特征在于,
所述至少一个磁传感器为生成第一检测信号的第一磁传感器和生成第二检测信号的第二磁传感器,所述第一检测信号与所述外部磁场的、作为第一磁感应方向的成分的第一外部磁场成分具有对应关系,所述第二检测信号与所述外部磁场的、作为第二磁感应方向的成分的第二外部磁场成分具有对应关系,
所述附加磁场产生部作为所述至少一个附加磁场能够产生用于所述第一磁传感器的灵敏度测量的第一附加磁场和用于所述第二磁传感器的灵敏度测量的第二附加磁场,
在利用所述附加磁场产生部产生了所述第一附加磁场时,在所述第一磁传感器上施加了所述第一附加磁场的、作为与第一方向平行的方向的成分的第一附加磁场成分,
在利用所述附加磁场产生部产生了所述第二附加磁场时,在所述第二磁传感器上施加了所述第二附加磁场的、作为与第二方向平行的方向的成分的第二附加磁场成分,
所述灵敏度测量处理获取控制所述附加磁场产生部而产生了所述第一附加磁场时的关于所述第一检测信号的变化的第一数据和控制所述附加磁场产生部而产生了所述第二附加磁场时的关于所述第二检测信号的变化的第二数据,基于所述第一数据测量所述第一磁传感器对于所述第一附加磁场成分的灵敏度,并基于所述第二数据测量所述第二磁传感器对于所述第二附加磁场成分的灵敏度,
所述检测信号修正处理对于所述第一检测信号进行降低所述第一附加磁场引起的变化成分的处理,对于所述第二检测信号进行降低所述第二附加磁场引起的变化成分的处理。
5.根据权利要求4所述的磁传感器系统,其特征在于,
在利用所述附加磁场产生部产生了所述第一附加磁场时,所述第一附加磁场成分还施加于所述第二磁传感器,
在利用所述附加磁场产生部产生了所述第二附加磁场时,所述第二附加磁场成分还施加于所述第一磁传感器,
所述灵敏度测量处理还获取控制所述附加磁场产生部而产生了所述第一附加磁场时的关于所述第二检测信号的变化的第三数据和控制所述附加磁场产生部而产生了所述第二附加磁场时的关于所述第一检测信号的变化的第四数据,基于所述第三数据测量所述第二磁传感器对于所述第一附加磁场成分的灵敏度,并基于所述第四数据测量所述第一磁传感器对于所述第二附加磁场成分的灵敏度。
6.根据权利要求4所述的磁传感器系统,其特征在于,
所述检测信号修正处理进行从所述第一检测信号减去所述第一附加磁场引起的变化成分的推算值的处理和从所述第二检测信号减去所述第二附加磁场引起的变化成分的推算值的处理。
7.根据权利要求4所述的磁传感器系统,其特征在于,
所述第一附加磁场和所述第二附加磁场均为交流磁场,
所述第一检测信号包含所述第一附加磁场引起的交流的第一变化成分,
所述第二检测信号包含所述第二附加磁场引起的交流的第二变化成分,
所述检测信号修正处理对于所述第一检测信号进行降低所述第一变化成分的滤波处理,对于所述第二检测信号进行降低所述第二变化成分的滤波处理。
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