CN1400471A

CN1400471A - 磁传感器

Info

Publication number: CN1400471A
Application number: CN02127014.7A
Authority: CN
Inventors: 畑中忠太
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Craib Innovations Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP2003043123A; US20030020470A1; EP1279928A2; KR20030010539A; JP4451577B2; EP1279928A3; CN1295518C; US6727684B2

Abstract

一种磁传感器，包括：产生与通过的磁通密度成正比的霍尔电压的霍尔器件11；放大该霍尔器件11的输出电压的电压放大器12；获得来自电压放大器12的放大信号、并根据其阈值输出不同的输出电压的施密特触发电路13；以及获得来自施密特触发电路13的输出信号并将其锁存的逻辑闩锁电路15。在电压放大器12与施密特触发电路13之间，具有翻转放大信号极性的开关电路14。施密特触发电路13，根据成为检测磁场的触发信号的第1同步信号和第2同步信号，翻转决定磁场强度基准值的磁滞电压的极性。从而可以用简单的构成，与磁场的极性无关地进行对应两极性的磁场强度的检测，并可以降低消耗电流。

Description

磁传感器

技术领域

本发明涉及一种可以与磁场的极性无关地进行磁场强度检测的磁传感器。

背景技术

磁传感器的构成是，用放大器放大产生在利用霍尔效应的霍尔器件的输出端子上的、与通过该霍尔器件的磁通密度成正比的电压，并通过比较器等判断其放大信号，并向外部输出所检测出的磁场(以下称为检出磁场)强度是否比所定的磁场强度更大的判断结果。

一般来说，磁传感器，是用双极晶体管或CMOS器件等集成在单片电路上而构成的。决定作为产品的磁传感器优劣的一个因素是，将检出磁场转换成电压进行比较时，所产生的检测值的离散性。产生这种离散性的原因主要有两个，一个是由受密封用封装件的应力等影响而产生的霍尔器件的误差信号成分，另一个是放大器的输入误差信号成分。

霍尔器件的误差信号成分的补偿方法，公开在美国专利4037150号上。也就是说，在成为检测触发信号的同步信号中的第1相位与第2相位，相互交替地输出在具有几何学上等效的四端网络的霍尔器件的输出端子中，分别处于对角位置的两对输出端子的电位差，并求出其输出值之和。由此，有效信号成分因相位相同成为两倍，误差信号成分因相位相反而相互抵消。

决定产品优劣的另一因素是，能否不受安装在产品内的磁石极性的影响、也就是能否对应两极性地进行磁场的检测这一点。如果可以不受磁石极性的影响而进行磁场强度的判断，那么在进行装有磁石和霍尔IC的位置传感器等中的磁石的布置时，就可不必考虑磁石的方向。

下面，结合附图对特开平7-83699号公告所公开的、可对应两极性进行磁场强度判断的现有磁传感器进行说明。

图8表示现有的可对应两极性磁场强度判断电路的构成例。如图8所示，现有磁传感器，包括：霍尔器件101；放大该霍尔器件101输出电压的电压放大器102；获取来自电压放大器102的输出电压、依据其阈值而输出不同输出电压的第1施密特触发电路103A；获取来自电压放大器102、与第1施密特触发电路103A的输入信号极性相反的输出电压的第2施密特触发电路103B；以及获取来自第1施密特触发电路103A及第2施密特触发电路103B的输出信号并锁存的逻辑闩锁电路104。

下面，对这种构成的现有的磁传感器的动作进行说明。

首先，通过放大器102，放大产生在霍尔器件101的输出端子上、与通过该霍尔器件101的磁通密度成正比的霍尔电压，得到放大电压VH。

接着，将放大电压VH输入第1施密特触发电路103A及第2施密特触发电路103B，对放大电压VH的值是否比设定电压值更大进行比较，并输出其判断值。第1施密特触发电路103A及第2施密特触发电路103B是等效电路，通过使它们的输入信号极性相互反相，在这两个施密特触发电路103A、103B中，分别进行N极性及S极性的磁场强度的电平检测。

其次，第1施密特触发电路103A及第2施密特触发电路103B的输出值，输入逻辑闩锁电路104。然后，由逻辑闩锁电路104，输出对相应N极性及S极性的磁场强度的两个施密特触发电路103A、103B的输出值进行某种运算后的输出值。在此，逻辑闩锁电路104的输出值，是与极性无关并且代表检出磁场强度是否比设定磁场强度更大的二进制值。

但是，所述现有磁传感器，要进行与磁场极性无关对应两极性的磁场强度检测，需要两个作为电压比较电路的施密特触发电路，因而存在很难同时减小电路规模和消耗电流的问题。

发明内容

本发明的目的在于，解决所述现有的问题，可以用简单的构成进行与磁场的极性无关的对应两极性的磁场强度的检测，并可以降低消耗电流。为了达到所述目的，本发明，使磁传感器构成为，在对经放大的霍尔电压进行比较的电压比较电路的上一级，设置翻转霍尔电压极性的开关电路，并且电压比较电路根据第1同步信号和第2同步信号，对决定磁场强度基准值的磁滞电压的极性进行翻转。具体而言，本发明的第1磁传感器，包括：霍尔器件；放大霍尔器件的输出电压并输出放大信号的电压放大器；获取放大信号的电压比较电路；设置在电压放大器与电压比较电路之间、翻转放大信号的极性的开关电路；以及保持来自电压比较电路的输出信号的锁存电路，电压比较电路，根据成为检测磁场的触发信号的第1同步信号，和跟在该第1同步信号之后的第2同步信号，将决定磁场强度基准值的磁滞电压的极性翻转。根据第1磁传感器，因为具有设置在电压放大器与电压比较电路之间、翻转放大信号极性的开关电路，进而，电压比较电路，根据第1同步信号和第2同步信号，翻转决定磁场强度基准值的磁滞电压的极性，所以可以用一个电压比较器，做到不受磁场极性影响地对应两极性，因而可以以简单的构成进行磁场强度的检测并且可以降低消耗电流。在第1磁传感器中，最好使锁存电路具有第1双稳态多谐振荡电路及第2双稳态多谐振荡电路，根据第1同步信号及第2同步信号得到分别输入的二进制值，并通过第2同步信号保持对所得到的二进制值所进行的运算结果并作为输出值。

本发明的第2磁传感器，包括：具有两组外部端子的霍尔器件；与两组外部端子连接、选择该两组外部端子中的一组作为输出端子的第1开关电路；放大经第1开关电路而输入的霍尔器件的输出电压并输出放大信号的电压放大器；存储放大信号的存储元件；设置在电压放大器与存储元件之间、断开或闭合向存储元件的输入输出的第2开关电路；获取放大信号的电压比较电路；设置在电压放大器与电压比较电路之间、翻转放大信号极性的第3开关电路；以及保持来自电压比较电路的输出信号的锁存电路，根据成为检测磁场的触发信号的第1同步信号，第1开关电路，使霍尔器件的两组外部端子中的一组成为输入端子并且使另一组成为输出端子，并使第2开关电路闭合，根据跟在第1同步信号之后的第2同步信号，第1开关电路，使霍尔器件的两组外部端子中的一组成为输出端子并且使另一组成为输入端子，并使第2开关断开，由此，由存储在存储元件中的放大信号所形成的第1放大信号与来自电压放大器的第2放大信号之和输入电压比较电路，根据跟在第2同步信号之后的第3同步信号，第3开关电路，翻转第1放大信号与第2放大信号之和的极性，而电压比较电路，以第2同步信号和第3同步信号为触发信号，翻转决定磁场强度基准值的磁滞电压的极性。

根据第2磁传感器，在可以获得与第1磁传感器同样效果的基础上，由于具有与霍尔器件的两组外部端子连接、选择该两组外部端子中的一组作为输出端子的第1开关电路，所以如果在第1同步信号和第2同步信号期间交换输出端子，就可以补偿霍尔器件的误差信号成分。另外，由于具有存储来自电压放大器的放大信号的存储元件，设置在电压放大器与存储元件之间、断开或闭合向存储元件的输入输出的第2开关电路，以及设置在电压放大器与电压比较电路之间、翻转放大信号极性的第3开关电路，所以根据第3同步信号，第3开关电路翻转第1放大信号与第2放大信号之和的极性，因而可以补偿电压放大器的输入误差信号成分。

在第2磁传感器中，最好使锁存电路具有第1双稳态多谐振荡电路及第2双稳态多谐振荡电路，根据第2同步信号及第3同步信号得到分别输入的二进制值，并通过第3同步信号保持对所得到的二进制值所进行的运算结果并作为输出值。

在第2磁传感器中，最好使存储元件具有电容器。

附图说明

图1是表示本发明实施例1所涉及的磁传感器的构成图。

图2是应用于本发明实施例1所涉及的磁传感器的同步信号的时序图。

图3(a)及(b)表示本发明实施例1所涉及的磁传感器中的施密特触发电路的输出电压波形，其中，(a)是以S极性为检测对象时的曲线，(b)是以N极性为检测对象时的曲线。

图4是表示本发明实施例1或实施例2所涉及的磁传感器中的逻辑闩锁电路的输出电压波形的曲线。

图5表示本发明实施例2所涉及的磁传感器的构成图。

图6是应用于本发明实施例2所涉及的磁传感器的同步信号的时序图。

图7是表示本发明实施例2所涉及的磁传感器一例的电路图。

图8表示现有的可对应两极性磁场强度判断电路的构成图。

图中符号：11—霍尔器件；12—电压放大器；13—施密特触发电路(电压比较电路)；13A—触发电路主体；14—(第2)开关电路；15—逻辑闩锁电路；16—第1开关电路；17—(第1)存储元件；18—第3开关电路；19—第2倒相器；21A—第1开关；21B—第2开关；22A—第3开关；22B—第4开关；23A—第5开关；23B—第6开关；24A—第7开关；24B—第8开关；31B—第1开关；31C—第2开关；32B—第3开关；32C—第4开关；33—第2存储元件；34A—第5开关；35A—第6开关；36—第1MOS开关；37—第2MOS开关；38—设定用电压源；39—第1倒相器；41B—第1开关；41C—第2开关；42B—第3开关；42C—第4开关；51—第1双稳态多谐振荡器；52—2输入或非门；53—第2双稳态多谐振荡器。

具体实施方式

(实施例1)

下面，结合附图对本发明实施例1进行说明。

图1表示本发明实施例1的磁传感器的功能构成。如图1所示，实施例1的磁传感器，包括：产生与通过的磁通密度成正比的霍尔电压的霍尔器件11；放大该霍尔器件11的输出电压的电压放大器12；获取来自电压放大器12的放大信号、并根据其阈值输出不同的输出电压、作为电压比较电路的施密特触发电路13；设置在电压放大器12与施密特触发电路13之间、翻转放大信号的极性的开关电路14；以及获取来自施密特触发电路13的输出信号并将其锁存的逻辑闩锁电路15。

下面，对如上所述构成的磁传感器的动作进行说明。

图2表示实施例1的磁传感器检测磁场强度时的触发信号的第1同步信号CK1和跟在该第1同步信号CK1之后的第2同步信号CK2的时间关系。

首先，在图2所示的第1同步信号CK1为导通(ON)状态且第2同步信号CK2为断开(OFF)状态的第1相位时，在电压放大器12的输出端子产生与霍尔器件11的输出电压(霍尔电压)成正比的放大电压VH。所产生的放大电压VH，经开关电路14输入施密特触发电路13。在此，如图3(a)所示，如果设S极性为检测对象，则代表检出磁场强度是否比设定磁场强度更大的输出值，输入逻辑闩锁电路15，并在第1相位结束时受到逻辑闩锁电路15锁存。

其次，在图2所示的第1同步信号CK1为断开(OFF)状态且第2同步信号CK2为导通(ON)状态的第2相位时，开关电路14，将由电压放大器12所输出的放大电压VH，与第1相位时极性相反地输入施密特触发电路13。因此，检出磁场的极性变成与第1相位时相反的N极性。并且，由于施密特触发电路13所决定的设定磁场的极性被翻转，所以如图3(b)所示，在N极性时，可以得到代表检出磁场的强度是否比设定磁场的强度更大的输出值，并将该输出值输入逻辑闩锁电路15。另外，在此，虽然是在第1相位检测S极性，在第2相位检测N极性，但也可以反过来。

接着，在逻辑闩锁电路15中，对来自图3(a)及图3(b)所示的、第1相位及第2相位的施密特触发电路13的输出值、也就是对在N极性及S极性的各个极性中代表检出磁场的强度是否比设定磁场的强度更大的两个输出值进行运算后，得到所希望的输出值。因此，在第2相位结束时经运算的值被锁存，如图4所示，可以与磁场的极性无关地得到，代表检出磁场的强度是否比设定磁场的强度更大的二进制值的输出值。

这样，实施例1的磁传感器，由于可以用一个电压比较电路(施密特触发电路13)构成，所以不仅可以缩小电路规模，还可以降低消耗电流。

(实施例2)

下面，结合附图对本发明实施例2进行说明。

图5表示本发明实施例2的磁传感器的电路构成。在图5中，在与图1所示的构成部分相同的构成部分，标注了相同的符号而省略其说明。在此，把符号14的开关电路称为第2开关电路。

如图5所示，实施例2的磁传感器所具有的构成，与实施例1的磁传感器相比，还包括：在具有几何学上等效的四端网络的霍尔器件11与电压放大器12之间、把霍尔器件11输出端子中分别处于对角位置的两对输出端子中的一对作为输入端子并把另一对作为输出端子的第1开关电路16；设置在电压放大器12与第2开关电路14之间、由存储(保持)来自电压放大器12的放大信号的电容器形成的存储元件17；以及断开或闭合电压放大器12的一个输出端子与存储元件17的一个电极及第2开关电路14的一个输入端子之间的第3开关电路18。

下面，对如上所述构成的磁传感器的动作进行说明。

图6表示在实施例2的磁传感器检测磁场强度时成为触发信号的第1同步信号CK1、跟在该第1同步信号CK1之后的第2同步信号CK2及跟在该第2同步信号CK2之后的第3同步信号CK3的时间关系。

首先，在图6所示的第1同步信号CK1为导通(ON)状态且第2同步信号CK2及第3同步信号CK3为断开(OFF)状态的第1相位时，在电压放大器12的输出端子上产生与霍尔器件11的输出电压(霍尔电压)成正比的第1放大电压VH1。这时，因第3开关电路18处于闭合状态，所以第1放大电压VH1被存储元件17保持。

其次，在图6所示的第2同步信号CK2为导通(ON)状态且第1同步信号CK1及第3同步信号CK3为断开(OFF)状态的第2相位时，通过第1开关电路16，由霍尔器件11的与第1相位时不同的输出端子输出霍尔电压。因此，由电压放大器12输出第2放大电压VH2与第1放大电压VH 1为极性相反的电压。并且，由于第3开关电路18变为断开状态，因而可以得到存储元件17所保持的第1相位时的第1放大电压VH1、与第2相位时的第2放大电压VH2之和VH。再有，这时通过第1开关16的作用，该输出电压之和VH的有效信号成分因相位相同而变成两倍，而误差信号成分成为因相位相反而相互抵消的值。其结果，输出电压之和VH，成为不含因密封磁传感器的密封包装的应力等影响而产生的霍尔器件的误差信号成分、和放大器的输入误差信号成分的高精度的磁场检测值。

接着，输出电压之和VH，与实施例1同样，经第2开关电路14输入施密特触发电路13。施密特触发电路13把N极性或S极性中的任意一个作为检测对象，向逻辑闩锁电路15输出作为代表是否比设定磁场强度更大的输出值的、对应检出磁场强度的输出电压之和VH。在第2相位结束时被逻辑闩锁电路15锁存。

其次，在图6所示的第3同步信号CK3为导通(ON)状态且第1同步信号CK1及第2同步信号CK2为断开(OFF)状态的第3相位时，因第1相位和第2相位中的电压值VH，通过第2开关电路14，与第2相位时极性相反地施加在施密特电路13上，所以检出电压的极性是与第2相位时相反的极性。并且，由于施密特触发电路13所决定的设定磁场的极性也被翻转，所以设定磁场强度以与第2相位相反的极性进行比较。来自代表比较结果的施密特触发电路13的输出值被输入逻辑闩锁电路15。

接着，逻辑闩锁电路15，对来自第2及第3相位时的施密特触发电路13的输出值、也就是对N极性及S极性的各极性中代表检出磁场强度是否比设定磁场强度更大的两个输出值进行运算，并可以得到所希望的输出值。因此，在第3相位结束时经运算的值被锁存，如图4所示，可以与磁场的极性无关地得到代表检出磁场的强度是否比设定磁场的强度更大的二进制值得输出值。

这样，实施例2通过在实施例1的磁传感器构成的基础上，增加第1开关电路16、存储元件17、以及第3开关电路18，可以缩小与磁场的极性无关地进行对应两极性的磁场强度的检测的磁传感器的电路规模，而且可以降低消耗电流。并且，可以降低把由密封用包装应力等影响而产生的霍尔器件的误差信号成分、和放大器的输入误差信号成分所产生的检出磁场、转换成电压并进行比较时的检出磁场的离散性。

下面，对实施例2的磁传感器的具体构成例进行说明。

图7表示本发明实施例2的磁传感器电路构成的模式图。在图7中，对于与图5所示的构成部分相同的构成部分采用了相同的符号。在此，把符号17的存储元件称为第1存储元件。如图7所示，第1开关电路16，包括：一端施加有电源电压、另一端与霍尔器件11的外部端子连接的第1开关21A及第2开关21B，以及一端接地、另一端与霍尔器件11的外部端子连接的第3开关22A及第4开关22B。

第1开关21A，与位于霍尔器件11的四个顶角中的第1顶角的第1外部端子连接，与第1同步信号CK1同步成为闭合状态，第2开关21B，与位于与霍尔器件11的第1顶角相邻的第2顶角的第2外部端子连接，与第2同步信号CK2同步成为闭合状态，第3开关22A，与位于与霍尔器件11的第1顶角对向的第3顶角的第3外部端子连接，与第1同步信号CK1同步成为闭合状态，第4开关22B，与位于与霍尔器件11的第2顶角对向的第4顶角的第4外部端子连接，与第2同步信号CK2同步成为闭合状态。

另外，第1开关电路16，还包括：一端与霍尔器件11的第2外部端子连接、另一端与电压放大器12的正相端子连接、并与第1同步信号CK1同步成为闭合状态的第5开关23A；一端与霍尔器件11的第1外部端子连接、另一端与电压放大器12正相输入端子连接、并与第2同步信号CK2同步成为闭合状态的第6开关23B；一端与霍尔器件11的第4外部端子连接、另一端与电压放大器12的倒相输入端子连接、并与第1同步信号CK1同步成为闭合状态的第7开关24A；以及一端与霍尔器件11的第3外部端子连接、另一端与电压放大器12的倒相端子连接、并与第2同步信号CK2同步成为闭合状态的第8开关24B。

施密特触发电路13，包括：触发电路主体13A；一端与由电容器形成的第2存储元件33的一个电极连接、另一端与电压放大器12的倒相输出端子连接、并与第2同步信号CK2同步成为闭合状态的第1开关31B；一端与第2存储元件33的另一个电极连接、另一端与电压放大器12的倒相输出端子连接、并与第3同步信号CK3同步成为闭合状态的第2开关31C；一端与第2存储元件33的另一个电极连接、另一端与第2开关电路14连接、并与第2同步信号CK2同步成为闭合状态的第3开关32B；一端与第2存储元件33的一个电极连接、另一端与第2开关电路14连接、并与第3同步信号CK3同步成为闭合状态的第4开关32C；一端与第2存储元件33的另一个电极连接、另一端与第1 MOS开关36连接、并与第1同步信号CK1同步成为闭合状态的第5开关34A；以及一端与第2存储元件33的一个电极连接、另一端与磁滞值(设定磁场)的设定电压源38连接、并与第1同步信号CK1同步成为闭合状态的第6开关35A。

另外，施密特触发电路13，还包括：一端与第1 MOS开关36的第5开关34A一侧的端子连接、另一端与设定用电压源38连接的第2 MOS开关37；输入端子与逻辑闩锁电路15的输出端子连接、输出端子与第1 MOS开关36的PMOS的栅极连接并且与第2 MOS开关37的NMOS的栅极连接的第1倒相器39。

另外，第1 MOS开关36的NMOS栅极及第2 MOS开关37的PMOS栅极，与逻辑闩锁电路15的输出端子连接。

第2开关电路14的构成包括：一端与第1存储元件17连接、另一端与触发电路主体13A的正相输入端子连接、并与第2同步信号CK2同步成为闭合状态的第1开关41B；一端与第1存储元件17连接、另一端与触发电路主体13A的倒相输入端子连接、并与第3同步信号CK3同步成为闭合状态的第2开关41C；一端与施密特触发电路13的第3开关32B连接、另一端与触发电路主体13A的倒相输入端子连接、并与第2同步信号CK2同步成为闭合状态的第3开关42B；以及一端与施密特触发电路13的第3开关32B连接、另一端与触发电路主体13A的正相输入端子连接、并与第3同步信号CK3同步成为闭合状态的第4开关42C。

逻辑闩锁电路15的构成包括：输入端子与触发电路主体13A的输出端子连接、在时钟端子获取第2同步信号CK2的第1双稳态多谐振荡器51；在一个输入端子获取来自触发电路主体13A的输出信号、在另一个输入端子获取来自第1双稳态多谐振荡器51的输出信号的2输入或非门52；以及输入端子获取来自2输入或非门52的输出信号、在时钟端子获取第3同步信号CK3的第2双稳态多谐振荡器53。

在逻辑闩锁电路15的下级，连接有作为输出缓冲器的获取第2双稳态多谐振荡器53的输出信号的第2倒相器19。

下面，对如上所述构成的磁传感器的动作进行说明。

首先，在图6所示的第1同步信号CK1为导通(ON)状态且第2同步信号CK2及第3同步信号CK3为断开(OFF)状态的第1相位时，在第1开关电路16中，通过第1开关21A、第3开关22A、第5开关23A、以及第7开关24A闭合，第2开关21B、第4开关22B、第6开关23B、以及第8开关24B断开，来自霍尔器件11的第2外部端子及第4外部端子的输出电压输入电压放大器12。设这时的电压放大器12的输出电压为第1放大电压VH 1。在第1相位时，由于第3开关电路18为闭合状态，所以第1放大电压VH 1被保持在第1存储元件17中。

这时，在施密特触发电路13中，通过设定用电压源38决定对应外部磁场的磁滞值。这一被决定的磁滞值，经第5开关34A及第6开关35A，进而经第1 MOS开关36及第2 MOS开关37被送到第2存储元件33中。

其次，当变为图6所示的第2同步信号CK2为导通(ON)状态且第1同步信号CK1及第3同步信号CK3为断开(OFF)状态的第2相位时，在第1开关电路16中，通过使第1开关21A、第3开关22A、第5开关23A、以及第7开关24A断开，第2开关21B、第4开关22B、第6开关23B、以及第8开关24B闭合，与第1相位时相反，来自霍尔器件11的第1外部端子及第3外部端子的输出电压输入电压放大器12。因此，来自电压放大器12的第2放大电压VH 2与第1相位时的第1放大电压VH 1为极性相反的电压。再有，这时因第3开关电路18是断开的，所以可以得到第1相位时的第1存储元件17所保持的第1放大信号VH 1、与第2相位时的第2放大电压VH 2之和VH。放大电压之和VH，如上所述，是不含输入误差信号成分的高精度磁场检测值。

接着，输出电压之和VH，经第2开关电路14被送到施密特触发电路13中。这时，在第2开关电路14中，第1开关41B及第3开关42B为闭合状态，第2开关41C及第4开关42C为断开状态。因此，电压放大器12与触发电路主体13A的极性是相同的。

另外，在施密特触发电路13中，第1开关31B及第3开关32B为闭合，第2开关31C、第4开关32C、第5开关34A、以及第6开关35A为断开状态。在此，触发电路主体13A，以N极性及S极性中任意一个为对象，向逻辑闩锁电路15输出作为代表是否比设定磁场强度更大的输出值的对应检出磁场的强度的输出电压之和VH。这时，也向施密特电路13中，输入对应第2存储元件33所保持的设定磁场的电压值。

接着，来自触发电路主体13A的输出信号，输入逻辑闩锁电路15的第1双稳态多谐振荡器51。在第2相位结束时，受到第1双稳态多谐振荡器51锁存的同时，也输入2输入或非门52。

其次，当变为图6所示的第3同步信号CK3为导通(ON)状态且第1同步信号CK1及第2同步信号CK2为断开(OFF)状态的第3相位时，在第2开关电路14中，第1开关41B及第3开关42B断开，第2开关41C及第4开关42C闭合。这样，与第2相位时相反，在第1相位和第2相位时来自电压放大器12的输出电压之和VH变为反相极性并输入施密特触发电路13。因此，检出磁场的极性是与第2相位时相反的极性。

进而，在施密特触发电路13中，第2开关31C及第4开关32C为闭合状态，第1开关31B、第3开关32B、第5开关34A、以及第6开关35A为断开状态。这样，由于第2存储元件33所保持的设定磁场值的极性也被翻转，所以就可以与具有与第2相位时相反极性的设定磁场进行比较，因而可以得到代表具有与第2相位时相反极性的检出磁场强度的输出值。该输出值输入2输入或非门52的输入端子中，没有与第1双稳态多谐振荡器51连接的输入端子。在2输入或非门52中，得到在第2相位及第3相位时的施密特触发电路13的输出值、也就是由代表检出磁场在N极性及S极性的各极性中是否比设定磁场强度更大的两个值而求出的输出值。

接着，来自2输入或非门52的输出值，在第3相位结束时，受到第2双稳态多谐振荡器53锁存，可以与磁场极性无关地得到代表检出磁场强度是否比设定磁场强度更大的二进制值的输出值。

另外，在实施例1中，施密特触发电路13，也可以应用实施例2的施密特触发电路13的电路构成，并且，开关电路14，也可以应用实施例2的开关电路14的电路构成，并且，逻辑闩锁电路15，也可以应用实施例2的逻辑闩锁电路15的电路构成。

根据本发明的磁传感器，可以用一个电压比较器与磁场极性无关地对应两极性，可以通过简单的构成进行磁场强度的检测并且可以降低消耗电流。

Claims

1.一种磁传感器，其特征在于，

包括：

霍尔器件；

放大所述霍尔器件的输出电压并输出放大信号的电压放大器；

获取所述放大信号的电压比较电路；

设置在所述电压放大器与所述电压比较电路之间、翻转所述放大信号的极性的开关电路；以及

保持来自所述电压比较电路的输出信号的锁存电路，

所述电压比较电路，根据成为检测磁场的触发信号的第1同步信号，和跟在该第1同步信号之后的第2同步信号，翻转决定磁场强度基准值的磁滞电压的极性。

2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述锁存电路，具有第1双稳态多谐振荡电路及第2双稳态多谐振荡电路，根据所述第1同步信号及第2同步信号得到分别输入的二进制值，并通过所述第2同步信号保持对所得到的二进制值所进行的运算结果并作为输出值。

3.一种磁传感器，其特征在于，

包括：

具有两组外部端子的霍尔器件；

与所述两组外部端子连接、选择该两组外部端子中的一组作为输出端子的第1开关电路；

放大经所述第1开关电路而输入的所述霍尔器件的输出电压，并输出放大信号的电压放大器；

存储所述放大信号的存储元件；

设置在所述电压放大器与所述存储元件之间、断开或闭合向所述存储元件的输入输出的第2开关电路；

获取所述放大信号的电压比较电路；

设置在所述电压放大器与所述电压比较电路之间、翻转所述放大信号极性的第3开关电路；以及

保持来自所述电压比较电路的输出信号的锁存电路，

根据成为检测磁场的触发信号的第1同步信号，

所述第1开关电路，使所述霍尔器件的两组外部端子中的一组成为输入端子并且使另一组成为输出端子，并使所述第2开关电路闭合，

根据跟在所述第1同步信号之后的第2同步信号，

所述第1开关电路，使所述霍尔器件的两组外部端子中所述的一组成为输出端子并且使所述另一组成为输入端子，并使所述第2开关断开，由此，由存储在所述存储元件中的所述放大信号所形成的第1放大信号与来自所述电压放大器的第2放大信号之和输入所述电压比较电路，

根据跟在所述第2同步信号之后的第3同步信号，

所述第3开关电路，翻转所述第1放大信号与所述第2放大信号之和的极性，

所述电压比较电路，以所述第2同步信号和所述第3同步信号为触发信号，翻转决定磁场强度基准值的磁滞电压的极性。

4.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，所述锁存电路，具有第1双稳态多谐振荡电路及第2双稳态多谐振荡电路，根据所述第2同步信号及第3同步信号得到分别输入的二进制值，并通过所述第3同步信号保持对所得到的二进制值所进行的运算结果并作为输出值。

5.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，所述存储元件具有电容器。