CN111656208A

CN111656208A - 磁传感器

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Publication number: CN111656208A
Application number: CN201980010759.9A
Authority: CN
Inventors: 矶部直希
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-09-11
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: US20210033684A1; DE112019001470T5; WO2019181408A1; JP2019168254A; CN111656208B; JP7001513B2; US11397224B2

Abstract

本发明的磁传感器(1)具有：放射状的磁阻元件(第1磁阻元件2和第2磁阻元件3)，具有从一点(中心P)放射状地配置的多个感磁部(第1感磁部20和第2感磁部30)；圆环状或者多边形状的磁阻元件(第3磁阻元件4和第4磁阻元件5)，配置为包围第1磁阻元件(2)和第2磁阻元件(3)；以及至少一个半桥电路(半桥电路13a和半桥电路13b)，由放射状的磁阻元件和圆环状或者多边形状的磁阻元件形成。

Description

磁传感器

相关申请的交叉引用

本申请主张于2018年3月22日申请的日本专利申请2018-054391号的优先权，并通过参照将日本专利申请2018-054391号的全部内容引用至本申请。

技术领域

本发明涉及磁传感器。

背景技术

公知有具备由将磁场传感器元件以形成1个或者多个测定桥的方式连接的多个磁阻元件构成的MR(Magneto Resistive-磁阻)传感器的角度传感器(例如，参照专利文献1。)。

该角度传感器通过检测磁场的磁矢量的方向，从而能够检测绕旋转轴进行旋转的测定对象的角度位置。

专利文献1：日本特开平11-94512号公报

作为使用了这样的MR传感器的磁传感器，公知有根据检测到的角度来判定若干状态的传感器。在施加了外部干扰磁场的情况下，该磁传感器难以区别所检测到的磁矢量的角度是磁铁的磁矢量的角度还是外部干扰磁场的磁矢量的角度，从而有可能产生误判定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备对外部干扰磁场的耐受性的磁传感器。

基于本发明的一个实施方式的磁传感器具有：放射状的磁阻元件，具有从一点放射状地配置的多个感磁部；圆环状或者多边形状的磁阻元件，配置为包围放射状的磁阻元件；以及至少一个半桥电路，由放射状的磁阻元件和圆环状或者多边形状的磁阻元件形成。

根据本发明的一个实施方式，能够提供具备对外部干扰磁场的耐受性的磁传感器。

附图说明

图1A是表示第1实施方式所涉及的磁传感器的第1磁阻元件～第4磁阻元件的配置的说明图。

图1B是第1实施方式所涉及的磁传感器的等效电路图。

图2A是用于对第1实施方式所涉及的磁传感器与磁铁的位置关系进行说明的说明图。

图2B是用于对作用于第1实施方式所涉及的磁传感器的磁矢量进行说明的说明图。

图3A是表示远离了第1实施方式所涉及的磁传感器的磁铁的说明图。

图3B是表示远离了第1实施方式所涉及的磁传感器的磁铁的磁矢量的说明图。

图4A是表示外部干扰磁场作用于第1实施方式所涉及的磁传感器的情况的说明图。

图4B是表示第1实施方式所涉及的磁传感器中的磁阻值与距中心的距离的关系的曲线图。

图4C是表示第1实施方式所涉及的磁传感器中的运算放大器输出的输出信号的曲线图。

图5是表示第1实施方式所涉及的磁传感器的动作的流程图。

图6A是表示第2实施方式所涉及的磁传感器的放射状的磁阻元件与圆环状的磁阻元件的配置的说明图。

图6B是第2实施方式所涉及的磁传感器的等效电路图。

图7是表示第3实施方式所涉及的磁传感器的放射状的磁阻元件与多边形状的磁阻元件的配置的说明图。

具体实施方式

(实施方式的摘要)

实施方式所涉及的磁传感器具有：放射状的磁阻元件，具有从一点放射状地配置的多个感磁部；圆环状或者多边形状的磁阻元件，配置为包围放射状的磁阻元件；以及至少一个半桥电路，由放射状的磁阻元件和圆环状或者多边形状的磁阻元件形成。

对于该磁传感器而言，在放射状的磁阻元件和圆环状或者多边形状的磁阻元件中磁阻值相对于磁场的方向的变化的方式不同，因此与旋转对称地配置各磁阻元件的情况相比，能够容易地区别是由检测对象引起的磁场的作用、还是外部干扰磁场的作用，从而能够具备对外部干扰磁场的耐受性。

[第1实施方式]

(磁传感器1的概要)

图1A是表示第1实施方式所涉及的磁传感器的第1磁阻元件～第4磁阻元件的配置的说明图，图1B是第1实施方式所涉及的磁传感器的等效电路图。图2A是用于对第1实施方式所涉及的磁传感器与磁铁的位置关系进行说明的说明图，图2B是用于对作用于第1实施方式所涉及的磁传感器的磁矢量进行说明的说明图。此外，在以下记载的实施方式所涉及的各附图中，存在图形间的比率与实际的比率不同的情况。另外，在图1B中，用箭头示出了主要的信号、信息的流动。并且，在图2B、图3B以及图4A中，省略了配线6。

磁传感器1例如检测磁铁7相对于磁传感器1的接近和脱离。作为一个例子，该磁传感器1用于检测接通和断开的非接触开关、检测操作部的操作的有无的操作装置等检测两个状态的装置。作为一个例子，本实施方式的磁传感器1用于将磁铁7的接近判定为接通、将脱离判定为断开的非接触开关。

例如，如图1A和图1B所示，该磁传感器1具有：放射状的磁阻元件，具有从一点(中心P)放射状地配置的多个感磁部；圆环状或者多边形状的磁阻元件，配置为包围放射状的磁阻元件；以及至少一个半桥电路，由放射状的磁阻元件和圆环状或者多边形状的磁阻元件形成。

本实施方式中的放射状的磁阻元件是具有多个第1感磁部20的第1磁阻元件2、和具有多个第2感磁部30的第2磁阻元件3。另外，本实施方式中的圆环状或者多边形状的磁阻元件是包围第1磁阻元件2和第2磁阻元件3的圆环状的第3磁阻元件4、和包围第3磁阻元件4的圆环状的第4磁阻元件5。而且例如，如图1B所示，磁传感器1具备由第1磁阻元件2～第4磁阻元件5构成的两个半桥电路13a和半桥电路13b。

在本实施方式中，作为一个例子，将第3磁阻元件4和第4磁阻元件5构成为圆环状的磁阻元件。

例如，如图2A和图2B所示，对于第1感磁部20和第2感磁部30而言，根据磁铁7生成的磁场70的磁矢量71的方向而磁阻值变化。例如，如图1A所示，该第1感磁部20和第2感磁部30具有将以中心P为中心的圆分割而成的扇形状。

另外例如，如图1A所示，第1感磁部20和第2感磁部30在周向上交替配置。此外，对于第1磁阻元件2和第2磁阻元件3而言，在使包括磁阻值在内的阻抗值相同的情况下，若阻抗值相同，则不限定感磁部的形状、个数、周向的配置顺序等。

另外，第1磁阻元件2和第2磁阻元件3也可以是进行与第3磁阻元件4及第4磁阻元件5的阻抗值的调整的、即与组成半桥电路的圆环状的磁阻元件的阻抗值一致那样的感磁部的形状、个数等。

第3磁阻元件4和第4磁阻元件5的感磁部具有环状(圆环状)，根据磁矢量71的方向而磁阻值进行变化。

磁传感器1构成为：将第1磁阻元件2或者第2磁阻元件3、与第3磁阻元件4或者第4磁阻元件5电连接并输出第1中点电位，并将剩余的磁阻元件电连接并输出第2中点电位。该磁传感器1具备由半桥电路13a和半桥电路13b构成的桥电路13。

具体而言，例如，如图1B所示，半桥电路13a将第1磁阻元件2与第3磁阻元件4电连接并输出中点电位V₁作为第1中点电位。另外，半桥电路13b例如将第2磁阻元件3与第4磁阻元件5电连接并输出中点电位V₂作为第2中点电位。

此外，桥电路13例如只要以放射状的磁阻元件和圆环状的磁阻元件构成半桥电路的组合连接即可，因此也可以是其他组合。因此半桥电路例如也可以将第1磁阻元件2与第4磁阻元件5电连接来构成半桥电路13a，并且将第2磁阻元件3与第3磁阻元件4电连接来构成半桥电路13b。

并且例如，如图1B所示，磁传感器1具有运算放大器OP和控制部15。另外例如，如图2B所示，第1磁阻元件2～第4磁阻元件5形成于基板10。该基板10例如是印刷配线基板，除了由第1磁阻元件2～第4磁阻元件5构成的传感器部12之外，也可以配置运算放大器OP和控制部15。

(第1磁阻元件2～第4磁阻元件5的结构)

例如，如图1A所示，对于第1磁阻元件2和第2磁阻元件3而言，第1感磁部20与第2感磁部30的形状相同。另外对于第3磁阻元件4和第4磁阻元件5而言，感磁部是圆环状，但至少半径不同。

第1磁阻元件2～第4磁阻元件5例如形成为以Ni、Fe等强磁性金属为主要成分的合金的薄膜。例如，如图1A所示，第1感磁部20通过阻抗值不根据磁矢量71的方向的变化而变化的铜等金属材料以串联连接的方式将端部交替连接，并将串联连接的起点和终点与配线6相连。同样，例如，如图1A所示，第2感磁部30以串联连接的方式将端部交替连接，并将串联连接的起点和终点与配线6相连。因此对于第1感磁部20和第2感磁部30而言，电流在径向上流动。

作为一个例子，将这些感磁部相连的配线形成于基板10的表面10a和背面10b，表面10a和背面10b的配线经由将基板10贯通的贯通孔电连接。此外，将感磁部相连的配线也可以夹着绝缘体而立体地形成于表面10a。

另外例如，如图1A所示，第3磁阻元件4和第4磁阻元件5在局部形成切口来与配线6电连接。该配线6由阻抗值不根据磁矢量71的方向的变化而变化的铜等金属材料形成。因此对于第3磁阻元件4和第4磁阻元件5而言，电流沿着周向流动。

作为一个例子，第1感磁部20和第2感磁部30将具有相同的形状的扇形状的感磁部相对于中心P每旋转10°地等间隔配置。即，第1感磁部20和第2感磁部30配置为相对于中心P旋转对称。

第1磁阻元件2～第4磁阻元件5构成桥电路13，因此优选包括磁矢量71不发挥作用的情况下的磁阻值在内的阻抗值相等。即第1磁阻元件2～第4磁阻元件5优选包括即使磁矢量71发挥作用也不变化的阻抗分量、和根据磁矢量71的作用而变化的磁阻分量在内的阻抗值相等。在磁传感器1具有该结构并且磁铁7位于传感器部12的正上方的情况下，中点电位V₁和中点电位V₂相等，输出信号S₁为零。

因此第1磁阻元件2和第2磁阻元件3形成为第1感磁部20和第2感磁部30为相同的材料、相同的面积、相同的个数。

同样，第3磁阻元件4和第4磁阻元件5优选阻抗值相等。但是，第3磁阻元件4和第4磁阻元件5因半径不同而形状不同，因此优选通过线宽度、长度、材料等形成为阻抗值相等。本实施方式的第1磁阻元件2～第4磁阻元件5以阻抗值相等的方式进行材料等的选择。

此外，作为变形例，磁传感器1也可以至少使构成半桥电路的放射状的磁阻元件与圆环状的磁阻元件的阻抗值相等。具体而言，例如，构成半桥电路13a的第1磁阻元件2与第3磁阻元件4的阻抗值相等，另外构成半桥电路13b的第2磁阻元件3与第4磁阻元件5的阻抗值相等即可。

另外，作为其他变形例，例如在磁铁7位于传感器部12的正上方的情况下，磁传感器1也可以是使由第1磁阻元件2～第4磁阻元件5的阻抗值的差异引起的中点电位的差异偏移的结构、通过调整阈值Th来判定接通、断开的结构等。

如图1B所示，这里，作为第2磁阻元件3与第3磁阻元件4的连接点的节点11a与电源电压V_CC电连接。作为第1磁阻元件2与第4磁阻元件5的连接点的节点11c与GND电连接。

如上述那样，半桥电路13a输出第3磁阻元件4与第1磁阻元件2的节点11b处的中点电位V₁。该中点电位V₁向运算放大器OP的非反转输入端子(+侧)输入。

如上述那样，半桥电路13b输出第2磁阻元件3与第4磁阻元件5的节点11d处的中点电位V₂。该中点电位V₂向运算放大器OP的反转输入端子(－侧)输入。该运算放大器OP将对输入至非反转输入端子的中点电位V₁、和输入至反转输入端子的中点电位V₂进行了差动放大的输出信号S₁向控制部15输出。

(磁铁7的结构)

例如，如图2A和图2B所示，磁铁7具有生成放射状的磁矢量71的圆柱、四棱柱等柱体形状。本实施方式的磁铁7例如具有圆柱形状。

例如，如图2A所示，将磁铁7磁化为第1磁阻元件2～第4磁阻元件5侧为N极，另一侧为S极。例如，如图2B所示，该磁铁7朝向基板10生成放射状的磁场70，使得放射状的磁矢量71对第1磁阻元件2～第4磁阻元件5发挥作用。此外，磁铁7的磁化也可以相反。

例如，磁铁7是将铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁、钕磁铁等永磁铁成型为所希望的形状的磁铁、或者将铁氧体系、钕系、钐钴系、钐铁氮系等磁性体材料与合成树脂材料混合并成型为所希望的形状的磁铁。作为一个例子，本实施方式的磁铁7是永磁铁。此外磁铁7也可以是电磁铁。

作为一个例子，本实施方式的磁铁7从图2A所示的中心线72与磁传感器1的中心P一致的位置向磁传感器1的边界120外移动。该中心线72例如是将N极侧的端面7a与S极侧的端面7b的中心连结并延长的线。另外，边界120例如是传感器部12的外周、即第4磁阻元件5的外周。

例如，在将从中心P到传感器部12的边界120规定为接通区域80并将传感器部12的外侧规定为断开区域81的情况下，控制部15构成为：在磁铁7的中心线72位于接通区域80的情况下，判定为接通，在位于断开区域81的情况下，判定为断开。

(控制部15的结构)

图3A是表示远离了第1实施方式所涉及的磁传感器的磁铁的说明图，图3B是表示远离了第1实施方式所涉及的磁传感器的磁铁的磁矢量的说明图。图4A是表示外部干扰磁场作用于第1实施方式所涉及的磁传感器的情况的说明图，图4B是表示第1实施方式所涉及的磁传感器的磁阻值、与距中心的距离的关系的曲线图，图4C是表示磁传感器输出的输出信号的一个例子的说明图。图4B的纵轴是磁阻值，横轴是磁铁7距中心P的距离。图4C的纵轴是电压，横轴是磁铁7距中心P的距离。该磁铁7的距离是从中心P到磁铁7的中心线72的距离(最短距离)。

控制部15例如是由根据所存储的程序对取得的数据进行运算、加工等的CPU(Central Processing Unit)、作为半导体存储器的RAM(Random Access Memory)和ROM(Read Only Memory)等构成的微型计算机。在该ROM例如储存有用于控制部15进行动作的程序、和阈值Th。RAM例如作为暂时储存运算结果等的存储区域使用。

控制部15例如比较从运算放大器OP输出的输出信号S₁与阈值Th来判定磁铁7是否接近。该阈值Th基于磁铁7位于边界120时的输出信号S₁、即中点电位V₁与中点电位V₂的差值电压来决定。该磁铁7位于边界120表示磁铁7的中心线72位于边界120。

控制部15构成为，在输出信号S₁的电压为阈值Th以上的情况下，视为磁铁7位于接通区域80而判定为接通，在小于阈值Th的情况下，视为磁铁7位于断开区域81而判定为断开。在进行了接通判定的情况下，控制部15生成表示已接通的检测信息S₂并向所连接的电子设备输出。

此外，对于阈值Th而言，第1磁阻元件2及第2磁阻元件3的磁阻值R₁₂、和第3磁阻元件4及第4磁阻元件5的磁阻值R₃₄在磁铁7充分远离后收敛为几乎相同的值，因此为与零相近的值。

·磁铁7的中心线72位于接通区域80的情况

如图2A和图2B所示，在磁铁7位于磁传感器1的中心P的正上方、即磁铁7的中心线72与传感器部12的中心P一致的情况下，从中心P放射状地延伸的磁矢量71作用于传感器部12。

例如，如图2A、图2B以及图4B所示，对于第1磁阻元件2和第2磁阻元件3而言，磁矢量71相对于第1感磁部20和第2感磁部30平行地发挥作用，因此磁阻值R₁₂不进行变化，即保持最大值R_max不变。换言之，对于第1磁阻元件2和第2磁阻元件3而言，磁矢量71对流动的电流平行地发挥作用，因此磁阻值R₁₂不进行变化。

此外作为一个例子，磁阻值R₁₂是在图4B中用实线表示的磁阻值，假定第1磁阻元件2与第2磁阻元件3的磁阻值相等而示出了二者的磁阻值。

另一方面，例如，如图2A、图2B以及图4B所示，对于第3磁阻元件4和第4磁阻元件5而言，磁矢量71垂直地发挥作用，因此磁阻值R₃₄为最小值R_min。换言之，对于第3磁阻元件4和第4磁阻元件5而言，磁矢量71对流动的电流垂直地发挥作用，因此磁阻值R₃₄为最小。

此外，作为一个例子，磁阻值R₃₄是在图4B中用粗虚线表示的磁阻值，假定第3磁阻元件4与第4磁阻元件5的磁阻值相等而示出了二者的磁阻值。

因此中点电位V₁为最大，并且中点电位V₂为最小。因而，例如，如图4C所示，从运算放大器OP输出的输出信号S₁为最大值。即在磁铁7位于中心P的情况下，输出信号S₁为最大。

而且，若磁铁7从中心P朝向边界120移动，则例如，如图4B所示，第1磁阻元件2～第4磁阻元件5的磁阻值R₁₂和磁阻值R₃₄朝向阻抗值R_m减少和增加。例如，如图4C所示，控制部15比较放大了中点电位V₁与中点电位V₂的差值的输出信号S₁与阈值Th，到输出信号S₁变得小于阈值Th为止判定为磁铁7位于接通区域80。

·磁铁7的中心线72位于断开区域81的情况

如图3A和图3B所示，在磁铁7位于磁传感器1外、即磁铁7的中心线72位于边界120外的情况下，从中心72a放射状地延伸的磁矢量71的一部分作用于传感器部12。

例如，如图3A、图3B以及图4B所示，对于第1磁阻元件2和第2磁阻元件3而言，到由从放射状的磁矢量71的中心72a与第1感磁部20及第2感磁部30相切的两条直线(图3B的实线)形成的角度θ₁为止的磁矢量71从边界120外发挥作用。

磁矢量71例如将图3B的纸面的水平方向作为对称轴对称地作用于第1磁阻元件2和第2磁阻元件3，并且与电流交叉，因此从最大值R_max减少并收敛。作为一个例子，该磁阻值R₁₂收敛于与阻抗值R_m相近的值。

另一方面，例如，如图3A、图3B以及图4B所示，对于第3磁阻元件4而言，到由从放射状的磁矢量71的中心72a与第3磁阻元件4相切的两条直线(图3B的点划线)形成的角度θ₂为止的磁矢量71发挥作用。

同样，例如，如图3A、图3B以及图4B所示，对于第4磁阻元件5而言，到由从放射状的磁矢量71的中心72a与第4磁阻元件5相切的两条直线(图3B的双点划线)形成的角度θ₃为止的磁矢量71发挥作用。此外这些角度为θ₁＜θ₂＜θ₃。

这些磁矢量71例如将图3B的纸面的水平方向作为对称轴对称地作用于第3磁阻元件4和第4磁阻元件5，并且与电流交叉的角度从垂直偏离，因此从最小值R_min增加并收敛。作为一个例子，该磁阻值R₃₄收敛于与阻抗值R_m相近的值。

例如，在构成为第1磁阻元件2～第4磁阻元件5的磁阻值收敛于与阻抗值R_m相近的值的情况下，中点电位V₁和中点电位V₂为与零相近的值。因而，从运算放大器OP输出的输出信号S₁为与零相近的值。即在磁铁7位于边界120外的情况下，输出信号S₁为与零接近的值。

·外部干扰磁场9发挥作用的情况

如图4A所示，在外部干扰磁场9作用于磁传感器1的情况下，例如，相同的方向的磁矢量90作用于第1磁阻元件2～第4磁阻元件5。

在该情况下，与磁铁7位于边界120外的情况相同，第1磁阻元件2和第2磁阻元件3的磁阻值R₁₂收敛于与阻抗值R_m相近的值。另外与磁铁7位于边界120外的情况相同，第3磁阻元件4和第4磁阻元件5的磁阻值R₃₄收敛于与阻抗值R_m相近的值。

因此第1磁阻元件2～第4磁阻元件5的磁阻值R₁₂和磁阻值R₃₄与磁铁7位于传感器部12外的情况相同地收敛于与阻抗值R_m相近的值，因此输出信号S₁为与零接近的值。

根据以上内容，控制部15能够通过比较输出信号S₁与阈值Th来判定接通和断开。另外在外部干扰磁场9发挥作用的情况下，控制部15不会判定为磁铁7位于接通区域80，因此能够抑制因施加外部干扰磁场9而判定为接通那样的误判定。

以下，根据图5的流程图对本实施方式的磁传感器1的动作的一个例子进行说明。

(动作)

若接通电源，则磁传感器1的控制部15监视输出信号S₁。若步骤1的“是”成立、即输出信号S₁变为阈值Th以上(Step1：是)，则控制部15判定为磁铁7位于接通区域80、即是接通(Step2)。

控制部15基于判定出的结果生成表示判定为接通的检测信息S₂并向所连接的电子设备输出(Step3)。

(第1实施方式的效果)

本实施方式所涉及的磁传感器1具备对外部干扰磁场9的耐受性。具体而言，对于磁传感器1而言，在放射状的磁阻元件(第1磁阻元件2和第2磁阻元件3)和圆环状的磁阻元件(第3磁阻元件4和第4磁阻元件5)中磁阻值相对于磁场70的方向的变化的方式不同，因此与将各磁阻元件配置为旋转对称的情况相比，能够容易地区别是磁铁7的磁场70的作用、还是外部干扰磁场9的作用，从而能够具备对外部干扰磁场9的耐受性。

对于磁传感器1而言，放射状的磁阻元件和圆环状的磁阻元件的磁阻值进行变化的磁矢量71的方向不同，由此即使外部干扰磁场9发挥作用，也不进行接通判定，因此与不采用该结构的情况相比，能够适宜地在车辆等容易产生外部干扰磁场9的环境中使用。

[第2实施方式]

第2实施方式在由一个放射状的磁阻元件和一个圆环状的磁阻元件构成这一点上与其他实施方式不同。

图6A是表示第2实施方式所涉及的磁传感器的放射状的磁阻元件和圆环状的磁阻元件的配置的说明图，图6B是磁传感器的等效电路图。此外，在以下记载的实施方式中，对于具有与第1实施方式相同的功能和结构的部分标注与第1实施方式相同的附图标记，并省略其说明。

例如，如图6A和图6B所示，本实施方式的磁传感器1具有：放射状的磁阻元件2a，具有从一点(中心P)放射状地配置的多个感磁部(第1感磁部20)；圆环状的磁阻元件4a，配置为包围磁阻元件2a；以及半桥电路14，由放射状的磁阻元件2a和圆环状的磁阻元件4a形成。

作为一个例子，在本实施方式中，磁阻元件4a构成为圆环状的磁阻元件。

作为一个例子，该磁传感器1的第1感磁部20相对于中心P每旋转10°地等间隔配置，从而构成磁阻元件2a。另外磁阻元件4a形成为包围该磁阻元件2a。此外，优选放射状的磁阻元件2a与圆环状的磁阻元件4a的磁阻值相等。

如图6B所示，作为该放射状的磁阻元件2a与圆环状的磁阻元件4a的连接点的节点14a与电源电压V_CC电连接。作为放射状的磁阻元件2a与圆环状的磁阻元件4a的连接点的节点14c与GND电连接。

半桥电路14输出放射状的磁阻元件2a与圆环状的磁阻元件4a的节点14b处的中点电位V_a。该中点电位V_a例如向控制部15输出。

磁阻元件2a的磁阻值和磁阻元件4a的磁阻值与上述的第1实施方式相同，随着磁铁7远离中心P而减少和增加，并收敛于与某个阻抗值相近的值。因此中点电位V_a成为随着远离中心P而减少的曲线。

控制部15比较中点电位V_a与阈值Th，在中点电位V_a变为了阈值Th以上的情况下，判定为磁铁7位于接通区域80、即接通。而且控制部15生成表示已接通的检测信息S₂并向所连接的电子设备输出。

(第2实施方式的效果)

对于本实施方式的磁传感器1而言，在放射状的磁阻元件2a和圆环状的磁阻元件4a中磁阻值相对于磁场70的方向的变化的方式不同，因此与旋转对称地配置各磁阻元件的情况相比，能够容易地区别是由磁铁7引起的磁场70的作用、还是外部干扰磁场9的作用，从而能够具备对外部干扰磁场9的耐受性。

[第3实施方式]

第3实施方式在由一个放射状的磁阻元件和一个多边形状的磁阻元件构成这一点上与其他实施方式不同。

图7是表示第3实施方式所涉及的磁传感器的放射状的磁阻元件与多边形状的磁阻元件的配置的一个例子的说明图。

例如，如图7所示，本实施方式的磁传感器1具有：放射状的磁阻元件2a，具有从一点(中心P)放射状地配置的多个感磁部(第1感磁部20)；和多边形状的磁阻元件4b，配置为包围磁阻元件2a。

该磁传感器1例如与图6B所示的半桥电路14相同，由放射状的磁阻元件2a和多边形状的磁阻元件4b形成半桥电路。此外，磁传感器1也可以如第1实施方式那样由两个放射状的磁阻元件和两个多边形状的磁阻元件形成全桥电路。

磁阻元件4b具有正N边形状。作为一个例子，图7示出了N＝12即磁阻元件4b为正12边形的情况。在N＝无限大的情况下，磁阻元件4b近似地为圆环形状，因此通过选择适当的N，能够获得与圆环形状的磁阻元件相同的检测结果。此外，多边形状的磁阻元件并不限定于正多边形状，只要是能够获得与圆环形状的磁阻元件相同的检测结果的多边形状即可。

以上，对本发明的若干实施方式和变形例进行了说明，但这些实施方式和变形例只不过是一个例子，并不限定权利要求的范围所涉及的发明。这些新的实施方式和变形例能够以其他的各种方式实施，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更等。另外，在这些实施方式和变形例中说明的特征的全部组合作为用于解决发明的课题的手段并不一定是必须的。并且，这些实施方式和变形例包含在发明的范围和主旨内，并且包含在记载于权利要求的范围的发明和其同等的范围内。

附图标记说明

1…磁传感器；2～5…第1磁阻元件～第4磁阻元件；2a…磁阻元件；4a、4b…磁阻元件；6…配线；7…磁铁；12…传感器部；13…桥电路；13a、13b、14…半桥电路；15…控制部；20…第1感磁部；30…第2感磁部；72a…中心；80…接通区域；81…断开区域。

Claims

1.一种磁传感器，其中，具备：

放射状的磁阻元件，具有从一点放射状地配置的多个感磁部；

圆环状或者多边形状的磁阻元件，配置为包围所述放射状的磁阻元件；以及

至少一个半桥电路，由所述放射状的磁阻元件和所述圆环状或者多边形状的磁阻元件形成。

2.根据权利要求1所述的磁传感器，其中，

所述放射状的磁阻元件是具有多个第1感磁部的第1磁阻元件、和具有多个第2感磁部的第2磁阻元件，

所述圆环状或者多边形状的磁阻元件是包围所述第1磁阻元件和所述第2磁阻元件的圆环状或者多边形状的第3磁阻元件、和包围所述第3磁阻元件的圆环状或者多边形状的第4磁阻元件，

所述磁传感器具备由所述第1磁阻元件～所述第4磁阻元件构成的两个半桥电路。

3.根据权利要求2所述的磁传感器，其中，

所述第1感磁部和所述第2感磁部具有将以所述中心为中心的圆分割而成的扇形状。

4.根据权利要求2或3所述的磁传感器，其中，

所述第1感磁部和所述第2感磁部在周向上交替配置。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的磁传感器，其中，

所述第1感磁部和所述第2感磁部配置为相对于所述中心旋转对称。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的磁传感器，其中，

所述第1磁阻元件～所述第4磁阻元件构成为，包括即使磁矢量发挥作用也不变化的阻抗分量、和根据磁矢量的作用而变化的磁阻分量在内的阻抗值相等。

7.根据权利要求2～6中任一项所述的磁传感器，其中，

将所述第1磁阻元件或者所述第2磁阻元件、与所述第3磁阻元件或者所述第4磁阻元件电连接并输出第1中点电位，

将剩余的磁阻元件电连接并输出第2中点电位。

8.根据权利要求2～7中任一项所述的磁传感器，其中，

所述第1磁阻元件～所述第4磁阻元件是以包括Ni或者Fe在内的强磁性金属为主要成分的合金的薄膜。

9.根据权利要求2～8中任一项所述的磁传感器，其中，

还具备：运算放大器，输出对所述第1中点电位和所述第2中点电位进行了差动放大的输出信号；和控制部，比较从该运算放大器输出的所述输出信号与阈值来判定磁铁是否接近。

10.根据权利要求9所述的磁传感器，其中，

在所述输出信号为所述阈值以上的情况下，所述控制部判定为所述磁铁位于从所述中心到所述第4磁阻元件的外周为止的区域，在所述输出信号小于所述阈值的情况下，所述控制部判定为所述磁铁位于比所述第4磁阻元件的外周靠外侧的区域。