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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetsensor-Ansteuerschaltung, einen Magnetsensor, einen Stromsensor und ein Verfahren zum Ansteuern des Magnetsensors.
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Es wird die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-149453 , eingereicht am 18. Juli 2013, beansprucht, deren Inhalt durch Verweis hierin aufgenommen ist.
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Technischer Hintergrund
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Bei einem Sensor ändert sich die Spannung eines Ausgangssignals proportional zur Änderung der Spannung einer Stromquelle. Üblicherweise wird der Ausgang als ratiometrischer Ausgang bezeichnet. Bei einem ratiometrischen Ausgang wird ein Fehler einer Referenzspannung, der zwischen dem Sensor und einer Messeinheit entsteht, dadurch korrigiert, dass dieselbe Stromquellenspannung wie die Stromquellenspannung des Sensors als Referenzspannung in der Messeinheit (d.h. in einem Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler)) verwendet wird. Patentschrift 1 offenbart ein Beispiel eines Stromsensors, der einen derartigen ratiometrischen Ausgang aufweist. Gemäß dem in der Patentschrift 1 beschriebenen Stromsensor ist es möglich, in Kombination mit dem A/D-Wandler, der dieselbe Stromquellenspannung nutzt, unabhängig von der Änderung der Stromquellenspannung einen Stromwert mit guter Genauigkeit zu messen.
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Außerdem fühlt der in der Patentschrift 1 beschriebene Stromsensor den Strom unter Verwendung eines Magnetsensors ab, der ein Hall-Element nutzt. Das heißt, dass der Stromsensor einen Wert eines gemessenen Stroms abfühlt, indem er unter Verwendung des Hall-Elements ein durch den gemessenen Strom erzeugtes Magnetfeld abfühlt. Daneben dreht es sich bei einer Förster-Sonde (Fluxgate-Magnetsonde), bei der es sich um eine allgemein bekannte Technik handelt, um einen Magnetsensor, bei dem kein Hall-Element benutzt wird. Bei der Förster-Sonde fließt Wechselstrom in einer Erregerspule, die um einen Magnetkern gewickelt ist, und der Magnetkern wird in regelmäßigen Abständen gesättigt. Anschließend wird ein gemessenes externes Magnetfeld (das hierin nachfolgend als „gemessenes Magnetfeld“ bezeichnet wird) in Bezug auf den Magnetkern angelegt. Wenn das externe Magnetfeld angelegt wird, ändert sich ein Zeitintervall der magnetischen Sättigung. Das externe Magnetfeld wird unter Verwendung des Vorgangs gemessen, in dem das Zeitintervall geändert wird. Bei der Förster-Sonde liegt ein Sensor vor, bei dem ein externes Magnetfeld durch direktes Messen des Zeitintervalls gemessen wird, in dem die magnetische Sättigung auftritt, und es liegt ein Sensor vor, bei dem das externe Magnetfeld durch einen Rückkopplungsstrom gemessen wird, der so fließt, dass das Zeitintervall ein vorgegebener Wert in der Spule ist, die auf dem Magnetkern gewickelt ist. Der letztgenannte Sensor wird als geregelter Magnetsensor bezeichnet, führt eine Rückkopplungsregelung in der Weise durch, dass das externe Magnetfeld aufgehoben wird, und leitet entsprechend dem externen Magnetfeld Strom durch eine vorgegebene Spule.
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Literaturnachweis
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Patentschriften
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- [Patentschrift 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer 2001-121974
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Bei dem oben beschriebenen geregelten Magnetsensor erhöht sich mit einer Zunahme des externen Magnetfeldes die Stromaufnahme (hauptsächlich Rückkopplungsstrom). Inzwischen gibt es bei den Sensoren Fälle, bei denen als Gegenmaßnahme gegen kurzzeitige Schwankungen (Rauschen) auf einer Versorgungsspannungsleitung ein Tiefpassfilter eingefügt wird. Wurde der Tiefpassfilter in die Stromquellenleitung des geregelten Magnetsensors eingefügt, so erhöht sich der Einfluss eines Spannungsabfalls aufgrund einer Gleichstromwiderstandskomponente einer Drosselspule des Tiefpassfilters, die im Zusammenhang mit der Erhöhung der Stromaufnahme auftritt. Das bedeutet, dass, selbst wenn der Gleichstrom-Spannungseingang des Tiefpassfilters konstant ist, der Gleichstrom-Spannungsausgang des Tiefpassfilters bei der Erhöhung der Stromaufnahme abnimmt. In diesem Fall, wenn der Ausgang des geregelten Magnetsensors als ratiometrischer Ausgang eingestellt ist, bewirkt eine Ausgangssignalspannung des Sensors wegen des Abfalls der Stromquellenspannung, die im Zusammenhang mit der Erhöhung der Stromaufnahme auftritt (d. h. des Abfalls der Ausgangsspannung des Tiefpassfilters) einen Spannungsabfall, selbst wenn die Stromquellenspannung des Messgerätes konstant ist. Da sich der Spannungsabfall entsprechend der Höhe der Stromaufnahme ändert, verringert sich in diesem Fall die Stromaufnahme in einem kleinen Bereich, und die Stromaufnahme erhöht sich in einem großen Bereich. Da sich die Größe eines Fehlers je nach der Höhe der Stromaufnahme ändert, heißt das, dass insofern ein Problem auftritt, als ein Ausgangslinearitätsfehler zunimmt.
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Der Ausgangslinearitätsfehler kann verringert werden, indem eine Drosselspule mit einer kleinen Gleichstromwiderstandskomponente Rdc verwendet wird. Die Drosselspule mit einer kleinen Gleichstromwiderstandskomponente Rdc ist im Vergleich zu einer Chipdrosselspule mit einer relativ großen Gleichstromwiderstandskomponente jedoch sehr groß und teuer. Das heißt, es bestehen Probleme hinsichtlich Größe und Kosten.
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Unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände sind vorteilhafte Aspekte der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, eine Magnetsensor-Ansteuerschaltung, einen Magnetsensor, einen Stromsensor und ein Verfahren zum Ansteuern des Magnetsensors bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Ausgangslinearitätsfehler des ratiometrischen Ausgangs in einem Fall zu verringern, bei dem die Stromaufnahme des Sensors entsprechend einer gemessenen physikalischen Größe geändert wird.
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Lösung des Problems
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Magnetsensor-Ansteuerschaltung bereitgestellt, die ein Magnetfeld misst, indem Rückkopplungsstrom, der unter Verwendung eines gemessenen Magnetfeldes eine Änderung der Magnetflussdichte aufhebt, durch eine vorgegebene Spule geleitet wird,
- – umfassend einen ersten Schaltungsblock, der den Rückkopplungsstrom steuert, der durch die vorgegebene Spule geleitet wird, aufweisend eine Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal ausgibt und den Rückkopplungsstrom leitet, indem eine externe Stromquelle, die von einem Eingangsanschluss für externe Stromquellen eingespeist wird, als Stromquelle verwendet wird,
- – einen zweiten Schaltungsblock, der eine ratiometrische Steuerschaltung aufweist, die die Spannung der Stromquelle überwacht, und eine Ausgangsanpassungsschaltung aufweist, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal an ein Signal anpasst und ausgibt, das proportional zur Spannung der Stromquelle ist,
- – eine erste Stromquellenleitung, die die externe Stromquelle an den ersten Schaltungsblock anlegt,
- – eine zweite Stromquellenleitung, die die externe Stromquelle parallel zur ersten Stromquellenleitung an den zweiten Schaltungsblock anlegt,
- – ein erster Tiefpassfilter, der in die erste Stromquellenleitung eingefügt ist, und
- – ein zweiter Tiefpassfilter, der in die zweite Stromquellenleitung eingefügt ist.
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Darüber hinaus können der erste Tiefpassfilter und der zweite Tiefpassfilter in der Magnetsensor-Ansteuerschaltung LC-Filter sein, die eine Chipdrosselspule und einen Chipkondensator nutzen.
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Darüber hinaus kann die Ausgangsanpassungsschaltung in der Magnetsensor-Ansteuerschaltung unter Verwendung einer Verstärkerschaltung, die als Spannungsquelle eine aus der zweiten Stromversorgungsleitung angelegte Stromquelle nutzt, ein Signal ausgeben, das proportional zur Spannung der Stromquelle ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetsensor bereitgestellt, umfassend einen Sensorteil, der einen Magnetkern und eine Vielzahl von Spulen aufweist, die auf den Magnetkern gewickelt sind, und eine Ansteuerschaltung, die ein Magnetfeld misst, indem Rückkopplungsstrom, der unter Verwendung eines gemessenen Magnetfeldes, das auf einen Sensorteil einwirkt, eine Änderung der Magnetflussdichte aufhebt, durch eine vorgegebene Spule aus der Vielzahl von Spulen geleitet wird, wobei die Ansteuerschaltung einen ersten Schaltungsblock umfasst, der den Rückkopplungsstrom steuert, der durch die vorgegebene Spule geleitet wird, aufweisend eine Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal ausgibt und den Rückkopplungsstrom leitet, indem eine externe Stromquelle, die von einem Eingangsanschluss für externe Stromquellen eingespeist wird, als Stromquelle verwendet wird, einen zweiten Schaltungsblock, der eine ratiometrische Steuerschaltung aufweist, die die Spannung der Stromquelle überwacht, und eine Ausgangsanpassungsschaltung aufweist, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal an ein Signal anpasst und ausgibt, das proportional zur Spannung der Stromquelle ist, eine erste Stromquellenleitung, die die externe Stromquelle an den ersten Schaltungsblock anlegt, eine zweite Stromquellenleitung, die die externe Stromquelle parallel zur ersten Stromquellenleitung an den zweiten Schaltungsblock anlegt, ein erster Tiefpassfilter, der in die erste Stromquellenleitung eingefügt ist, und ein zweiter Tiefpassfilter, der in die zweite Stromquellenleitung eingefügt ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stromsensor bereitgestellt, umfassend einen Sensorteil, der einen Magnetkern und eine Vielzahl von Spulen aufweist, die auf den Magnetkern gewickelt sind, einen Stromflusspfadteil, der bewirkt, dass der Sensorteil entsprechend einem gemessenen Strom ein Magnetfeld erzeugt, und eine Ansteuerschaltung, die ein Magnetfeld misst, indem Rückkopplungsstrom, der unter Verwendung eines gemessenen Magnetfeldes, das auf einen Sensorteil einwirkt, eine Änderung der Magnetflussdichte aufhebt, durch eine vorgegebene Spule aus der Vielzahl von Spulen geleitet wird, wobei die Ansteuerschaltung einen ersten Schaltungsblock umfasst, der den Rückkopplungsstrom steuert, der durch die vorgegebene Spule geleitet wird, aufweisend eine Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal ausgibt und den Rückkopplungsstrom leitet, indem eine externe Stromquelle, die von einem Eingangsanschluss für externe Stromquellen eingespeist wird, als Stromquelle verwendet wird, einen zweiten Schaltungsblock, der eine ratiometrische Steuerschaltung aufweist, die die Spannung der Stromquelle überwacht, und eine Ausgangsanpassungsschaltung aufweist, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal an ein Signal anpasst und ausgibt, das proportional zur Spannung der Stromquelle ist, eine erste Stromquellenleitung, die die externe Stromquelle an den ersten Schaltungsblock anlegt, eine zweite Stromquellenleitung, die die externe Stromquelle parallel zur ersten Stromquellenleitung an den zweiten Schaltungsblock anlegt, ein erster Tiefpassfilter, der in die erste Stromquellenleitung eingefügt ist, und ein zweiter Tiefpassfilter, der in die zweite Stromquellenleitung eingefügt ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ansteuern eines Magnetsensors bereitgestellt, der ein Magnetfeld misst, indem Rückkopplungsstrom, der unter Verwendung eines gemessenen Magnetfeldes eine Änderung der Magnetflussdichte aufhebt, durch eine vorgegebene Spule geleitet wird, umfassend das Verwenden eines ersten Schaltungsblocks, der den Rückkopplungsstrom steuert, der durch die vorgegebene Spule geleitet wird, aufweisend eine Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal ausgibt und den Rückkopplungsstrom leitet, indem ein externer Stromquelleneingang von einem Eingangsanschluss für externe Stromquellen als Stromquelle verwendet wird, und eines zweiten Schaltungsblocks, der eine ratiometrische Steuerschaltung aufweist, die die Spannung der Stromquelle überwacht, und eine Ausgangsanpassungsschaltung aufweist, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal an ein Signal anpasst und ausgibt, das proportional zur Spannung der Stromquelle ist, das Anlegen der externen Stromquelle an den ersten Schaltungsblock unter Verwendung einer ersten Stromquellenleitung, in die ein erster Tiefpassfilter eingefügt ist, und das Anlegen der externen Stromquelle an den zweiten Schaltungsblock parallel zur ersten Stromquellenleitung unter Verwendung einer zweiten Stromquellenleitung, in die ein zweiter Tiefpassfilter eingefügt ist.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß jedem Aspekt der vorliegenden Erfindung versorgt die erste Stromquellenleitung die externe Stromquelle, die vom Eingangsanschluss für externe Stromquellen in Bezug auf den ersten Schaltungsblock eingespeist wird, durch den der Rückkopplungsstrom fließt, und die zweite Stromquellenleitung versorgt die externe Stromquelle zum zweiten Schaltungsblock, der die ratiometrische Steuerschaltung aufweist, die die Spannung der Stromquelle überwacht, und die Ausgangsanpassungsschaltung aufweist, die entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms ein Signal an ein Signal anpasst und ausgibt, das proportional zur Spannung der Stromquelle ist. Darüber hinaus sind der erste Tiefpassfilter und der zweite Tiefpassfilter in die erste Stromquellenleitung bzw. in die zweite Stromquellenleitung eingefügt. Dementsprechend verringert die Gleichstromwiderstandskomponente des ersten Tiefpassfilters auf der Seite des ersten Schaltungsblocks, durch den der Rückkopplungsstrom geleitet wird, den Einfluss, der auf die Seite des zweiten Schaltungsblocks ausgeübt wird, und es ist möglich, die Ausgangslinearität des ratiometrischen Ausgangs zu verbessern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Übersichtsblockschema, das eine Anordnung eines Magnetsensors 1 und einer Ansteuerschaltung 2 für den Magnetsensor 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
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2 ist ein Kurvendiagramm, das eine Funktionsweise eines Sensorteils 3 in 1 beschreibt.
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3 ist ein weiteres Kurvendiagramm, das eine Funktionsweise des Sensorteils 3 in 1 beschreibt.
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4 ist ein Übersichtsblockschema, das eine Anordnung eines Magnetsensors 100 beschreibt, der im Vergleich zu der Situation verwendet wird, in der eine Auswirkung des Magnetsensors 1 in 1 untersucht wird.
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5 ist eine Grafik, die Ausgangseigenschaften des Magnetsensors 1 in 1 und des Magnetsensors 100 in 4 angibt.
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6 ist ein Übersichtsblockschema, das eine Anordnung eines Magnetsensors 1a und einer Ansteuerschaltung 2a für den Magnetsensor 1a gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
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7 ist ein Kurvendiagramm, das eine Funktionsweise eines Sensorteils 3a in 6 beschreibt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockschema eines Anordnungsbeispiels eines Magnetsensors 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 ist der Magnetsensor 1 ein geregelter Magnetsensor vom Typ einer Förster-Sonde und mit einer Ansteuerschaltung 2 und einem Sensorteil 3 versehen. Die Ansteuerschaltung 2 ist mit einem Eingangsanschluss 4 für externe Stromquellen, einer ersten Stromquellenleitung 5, einer zweiten Stromquellenleitung 6, einem ersten Tiefpassfilter 7, einem zweiten Tiefpassfilter 8, einem ersten Schaltungsblock 9 und einem zweiten Schaltungsblock 10 versehen. Der Sensorteil 3 ist mit einem Magnetkern 31, einer Erregerspule 32, einer Abgriffspule 33 und einer Rückkopplungsspule 34 versehen. Der in 1 dargestellte Magnetsensor 1 schaltet eine Gleichspannung Vcc, die als Stromquelle von einer externen Stromquelle 20 geliefert wird, misst ein Magnetfeld Hex, indem entsprechend dem gemessenen Magnetfeld Hex, das auf den Sensorteil 3 einwirkt, ein Rückkopplungsstrom Ifb zur Rückkopplungsspule 34 geleitet wird, und gibt an einem ratiometrischen Ausgang entsprechend dem Magnetfeld Hex ein Sensorausgangssignal aus.
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Bei dem Sensorteil 3 ist der Magnetkern 31 ein Element, das beispielsweise eine Art Zylinderform, Ringform oder Rahmenform aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität aufweist. Die Erregerspule 32, die Abgriffspule 33 und die Rückkopplungsspule 34 sind auf eine äußere Umfangsfläche des Magnetkerns 31 gewickelt. Das gemessene Magnetfeld Hex ist ein Magnetfeld, durch das ein zylindrischer Raum verläuft, der durch die Erregerspule 32, die Abgriffspule 33 und die Rückkopplungsspule 34 gebildet wird. Das gemessene Magnetfeld Hex ist beispielsweise ein Magnetfeld, das geomagnetisch ist, und ist ein Magnetfeld, das durch einen Strom erzeugt wird, der entlang eines Stromflusspfades (Stromflusspfadteil) fließt, der aus einer Metallplatte oder einem leitfähigen Kabel besteht, die bzw. das in der Nähe des Magnetkerns 31 angeordnet und nicht dargestellt ist. Der Stromflusspfadteil ist so vorgesehen, dass er durch einen hohlen Teil des Magnetkerns 31 verläuft, der beispielsweise eine Art Ringform oder Rahmenform aufweist, der gemessene Strom den Stromflusspfadteil entlang fließt und es möglich ist, entsprechend dem gemessenen Strom das gemessene Magnetfeld Hex im Sensorteil 3 zu erzeugen und den Magnetsensor 1 durch Abfühlen des gemessenen Magnetfeldes Hex als Stromsensor zu betreiben.
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Bei der Ansteuerschaltung 2 ist der Eingangsanschluss 4 für externe Stromquellen ein Anschluss, in den ein Gleichstrom-Stromquellenausgang der externen Stromquelle 20 eingespeist wird (d. h. ein Anschluss, der mit einer Konstantspannungsquelle der externen Stromquelle 20 verbunden ist). Die erste Stromquellenleitung 5 ist eine Verkabelung, durch die der Gleichstrom-Stromquellenausgang der externen Stromquelle 20, der vom Eingangsanschluss 4 für externe Stromquellen eingespeist wird, an den ersten Schaltungsblock 9 angelegt wird. Die zweite Stromquellenleitung 6 ist eine Verkabelung, durch die der Gleichstrom-Stromquellenausgang der externen Stromquelle 20, der vom Eingangsanschluss 4 für externe Stromquellen eingespeist wird, parallel zur ersten Stromquellenleitung 5 an den zweiten Schaltungsblock 10 angelegt wird. Der erste Tiefpassfilter 7 ist in die erste Stromquellenleitung 5 eingefügt. Darüber hinaus ist der zweite Tiefpassfilter 8 in die zweite Stromquellenleitung 6 eingefügt.
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Der erste Tiefpassfilter 7 weist eine Drosselspule 71 und einen Kondensator 72 auf und bildet einen LC-Filter. Das zweite Tiefpassfilter 8 weist eine Drosselspule 81 und einen Kondensator 82 auf und bildet einen LC-Filter. Eine Grenzfrequenz des Tiefpassfilters ist entsprechend einer Berechnung und eines Versuchsergebnisses so eingestellt, dass das Hochfrequenzrauschen, das der Gleichstrom-Stromquelle überlagert ist, die von der externen Stromquelle 20 eingespeist wird, auf einen gewünschten Wert gedämpft wird. Hierbei kann die Induktivität der Drosselspule 71 mit der Induktivität der Drosselspule 82 identisch sein oder sich von dieser unterscheiden. Eine elektrostatische Kapazität des Kondensators 81 kann mit der elektrostatischen Kapazität des Kondensators 82 identisch sein oder sich von dieser unterscheiden. Darüber hinaus können die Drosselspule 71 und die Drosselspule 81 oder der Kondensator 72 und der Kondensator 82 als Chipdrosselspule oder Chipkondensator vorliegen, bei denen es sich um oberflächenmontierte Bauteile handelt. In diesem Fall ist es möglich, eine Montagefläche oder ein Montagevolumen auf einfache Weise zu verringern. Darüber hinaus sind die Anordnungen des ersten Tiefpassfilters 7 und des zweiten Tiefpassfilters 8 nicht auf einen nachfolgenden LC-Filter beschränkt, und es können mehrere nachfolgende Filter vorliegen; ferner ist es möglich, diesen als LRC-Filter auszuführen, das mit einem Widerstand in Reihe geschaltet ist, oder als RC-Filter anstelle der Drosselspule im Widerstand. Darüber hinaus kann die Filteranordnung des ersten Tiefpassfilters 7 und des zweiten Tiefpassfilters 8 identisch sein oder sich voneinander unterscheiden.
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Hierbei ist in 1 die Spannung des Ausgangsstroms der externen Stromquelle 20 mit Vcc bezeichnet, eine Gleichstromwiderstandskomponente der Drosselspule 71 ist mit Rdc1 bezeichnet, ein Gleichstrom, der in der Drosselspule 71 fließt, ist mit Icc1 bezeichnet, und die Spannung des Ausgangsgleichstroms des ersten Tiefpassfilters 7 ist mit Vcc1 bezeichnet. Darüber hinaus ist eine Gleichstromwiderstandskomponente der Drosselspule 81 mit Rdc2 bezeichnet, ein Gleichstrom, der in der Drosselspule 81 fließt, ist mit Icc2 bezeichnet, und die Spannung des Ausgangsgleichstroms des zweiten Tiefpassfilters 8 ist mit Vcc2 bezeichnet. Der Strom Icc1 ist die Stromaufnahme des ersten Schaltungsblocks 9. Der Strom Icc2 ist dann die Stromaufnahme des zweiten Schaltungsblocks 10.
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Der erste Schaltungsblock 9 weist einen Regler 91, einen Dreieckgenerator 92, einen Verstärker 93, einen Hysteresekomparator 94, einen Tiefpassfilter 95, einen Integrator 96 und eine Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97 auf. Der erste Schaltungsblock 9 ist eine Schaltung, durch die der Rückkopplungsstrom Ifb den Gleichstromausgang der externen Stromquelle 20, der vom Eingangsanschluss 4 für externe Stromquellen eingespeist wird, als Stromquelle zur Rückkopplungsspule 34 leitet, und ist ein Schaltungsblock, in dem die Stromaufnahme Icc1 vom gemessenen Magnetfeld (bzw. gemessenen Strom) abhängt.
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Der Regler 91 speist den Gleichstromausgang der externen Stromquelle 20 über das erste Tiefpassfilter 7 ein und wandelt und gibt den Gleichstromausgang als eine oder eine Vielzahl von vorgegebenen Konstantspannungen aus. Der Ausgang des Reglers 91 dient in jeder Einheit innerhalb des ersten Stromkreisblocks 9 als Stromquellenspannung oder Referenzspannung.
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Im Dreieckgenerator 92 fließt ein Erregerwechselstrom Id mit Dreieckform durch die Erregerspule 32 mit einer konstanten Erregerperiode T, die in 2 angegeben ist. 2 ist ein Kurvendiagramm, das eine Kurve des Betriebsablaufs jeder Einheit des Sensorteils 3 veranschaulicht. Die horizontale Achse ist die Zeit, und die einzelnen Kurven sind von oben nach unten der in der Erregerspule 32 fließende Erregerstrom Id, das an den Magnetkern 31 angelegte gemessene Magnetfeld Hex, der in der Rückkopplungsspule 34 fließende Rückkopplungsstrom Ifb, eine Magnetflussdichte B im Magnetkern 31 und eine in der Abgriffspule 33 erzeugte Abgriffspannung Vp. Der Dreieckgenerator 92 steuert den Erregerstrom Id so, dass der Magnetkern 31 magnetisch gesättigt ist. 2 zeigt die Magnetflussdichte B bzw. die Abgriffspannung Vp mithilfe einer Strichpunktlinie, einer durchgehenden Linie und einer Strichlinie in einem Fall, bei dem das gemessene Magnetfeld Hex größer als 0 ist (eine mit der Strichpunktlinie dargestellte Kurve), in einem Fall, bei dem es gleich 0 ist (eine mit der durchgehenden Linie dargestellte Kurve) und in einem Fall, bei dem es kleiner als 0 ist (eine mit der Strichlinie dargestellte Kurve). 2 veranschaulicht jedoch eine Kurve in einem Fall, bei dem ein Wert 0 konstant ist, ohne dass der Rückkopplungsstrom Ifb fließt.
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In dem Fall, bei dem das gemessene Magnetfeld Hex = 0 ist, ist die Magnetflussdichte B eine Sollkurve, die positiv oder negativ ist, wie durch eine durchgehende Linie dargestellt ist. Die Abgriffspannung Vp ist als Kurve mit einer negativen Impulsform und einer positiven Impulsform erzeugt und zeigt mithilfe einer durchgehenden Linie eine Zeit t1 und eine Zeit t2 an, in der ein Bezugswert der Magnetflussdichte B geschaltet wird. Eine Periode Tw (Hex = 0) zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2 ist ein Wert von 1 der beiden Teile der Erregerperiode T.
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In einem Fall, bei dem das gemessene Magnetfeld Hex > 0 ist, wie durch die Strichpunktlinie dargestellt, ist die Magnetflussdichte B eine Kurve, die im Vergleich zu der Kurve bei Hex = 0 auf der positiven Seite ansteigt. Die Abgriffspannung Vp ist als Kurve mit einer negativen Impulsform und einer positiven Impulsform erzeugt und zeigt mithilfe einer Strichpunktlinie eine Zeit tp1 und eine Zeit tp2 an, in der der Bezugswert der Magnetflussdichte B geschaltet wird. Die Periode Tw (Hex > 0) zwischen der Zeit tp1 und der Zeit tp2 ist ein Wert von unter 1 der beiden Teile der Erregerperiode T.
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In einem Fall, bei dem dann das gemessene Magnetfeld Hex < 0 ist, wie durch die Strichlinie dargestellt, ist die Magnetflussdichte B eine Kurve, die im Vergleich zu der Kurve bei Hex = 0 auf der negativen Seite nach unten verläuft. Die Abgriffspannung Vp ist als Kurve mit einer negativen Impulsform und einer positiven Impulsform erzeugt und zeigt mithilfe einer Strichlinie eine Zeit tm1 und eine Zeit tm2 an, in der der Bezugswert der Magnetflussdichte B geschaltet wird. Eine Periode Tw (Hex < 0) zwischen der Zeit tm1 und der Zeit tm2 ist ein Wert von über 1 der beiden Teile der Erregerperiode T.
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Der Verstärker 93 erhöht die in der Abgriffspule 33 erzeugte Abgriffspannung Vp.
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Der Hysteresekomparator 94 wandelt das Ausgangssignal des Verstärkers 93 in ein Rechteckschwingungssignal um. Beispielsweise legt der Hysteresekomparator 94 die in 2 dargestellte Zeit Tw vom negativen Impuls bis zum positiven Impuls der Abgriffspannung Vp als Low-Pegel (L-Pegel) fest, legt die andere Zeit als High-Pegel (H-Pegel) fest und gibt das Rechteckschwingungssignal aus, bei dem eine Periode die Erregerperiode T ist. In diesem Fall entspricht eine relative Einschaltdauer des vom Hysteresekomparator 94 ausgegebenen Rechteckschwingungssignals (d. h. ein Anteil der Zeit des H-Pegels pro Periode) dem Wert des gemessenen Magnetfeldes Hex.
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Der Tiefpassfilter 95 gibt eine geglättete Kurve der Spannung entsprechend der relativen Einschaltdauer der Rechteckschwingung aus, die über den Hysteresekomparator 94 erhalten wird.
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Der Integrator 96 ist eine Schaltung, die als integrales Element in der Rückkopplungssteuerung fungiert und ein Signal ausgibt, das einem Befehlswert des Rückkopplungsstroms Ifb entspricht, indem eine Abweichung zwischen der Ausgangsspannung des Stromtiefpassfilters 95 und der Ausgangsspannung des Tiefpassfilters 95 integriert wird, bei der die relative Einschaltdauer der Rechteckschwingung 50 % beträgt (d. h. die relative Einschaltdauer, die dem Fall entspricht, bei dem das gemessene Magnetfeld Hex = 0 ist). Das heißt, dass der Integrator 96 ein Signal ausgibt, das dem Befehlswert des Rückkopplungsstroms Ifb entspricht, sodass die relative Einschaltdauer der über den Hysteresekomparator 94 empfangenen Rechteckschwingung 50 % beträgt. In diesem Fall erzeugt der Integrator 96 einen Befehlswert des Rückkopplungsstroms Ifb, sodass die Änderung der Magnetflussdichte B im Magnetkern 31 aufgehoben wird, die aufgrund des Einwirkens des gemessenen Magnetfeldes Hex erzeugt wird.
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Die Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97 steuert den Rückkopplungsstrom Ifb, der entsprechend dem Ausgangssignal des Integrators 96 Strom durch die Rückkopplungsspule 34 leitet, und gibt das Signal entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms Ifb in Bezug auf die Ausgangsanpassungsschaltung 102 des zweiten Schaltungsblocks 10 aus. 3 ist ein Kurvendiagramm jeder Einheit des Sensorteils 3 in einem Fall, bei dem der Rückkopplungsstrom Ifb durchgeleitet wird. Das Format des Kurvendiagramms ist mit dem von 2 identisch. In einem Fall, bei dem Hex > 0 ist, bei dem das gemessene Magnetfeld Hex mithilfe der Strichpunktlinie angezeigt wird, wird der Rückkopplungsstrom Ifb so gesteuert, dass Ifb < 0 ist, wie durch die Strichpunktlinie dargestellt. Indessen wird in einem Fall, bei dem Hex < 0 ist, bei dem das gemessene Magnetfeld Hex mithilfe der Strichlinie angezeigt wird, der Rückkopplungsstrom Ifb so gesteuert, dass Ifb > 0 ist, wie durch die Strichlinie dargestellt. Dadurch wird die Magnetflussdichte B im Magnetkern 31 so gesteuert, dass sie dem Fall entspricht, bei dem das Magnetfeld Hex = 0 ist. Infolgedessen ist die Periode Tw zwischen der Zeit t1, in der eine Schwingung der Abgriffspannung Vp mit der negativen Impulsform erzeugt wird, und der Zeit t2, in der die Schwingung mit der positiven Impulsform erzeugt wird, ein Wert von im Wesentlichen 1 der beiden Teile der Erregerperiode T. In einem Zustand, bei dem die Periode Tw ein Wert von im Wesentlichen 1 der beiden Teile der Erregerperiode T ist, ist der Rückkopplungsstrom Ifb ein Wert, der dem gemessenen Magnetfeld Hex entspricht.
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Nunmehr weist in 1 der zweite Schaltungsblock 10 eine ratiometrische Steuerschaltung 101 und eine Ausgangsanpassungsschaltung 102 auf. Der zweite Schaltungsblock 10 ist ein Schaltungsblock, bei dem die Stromaufnahme Icc2 nahezu vollständig unabhängig vom gemessenen Magnetfeld (bzw. gemessenen Strom) ist.
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Die ratiometrische Steuerschaltung 101 überwacht die vom zweiten Tiefpassfilter 8 ausgegebene Stromquellenspannung Vcc2 und gibt ein Signal aus, bei dem ein zuvor festgelegter Koeffizient mit der Stromquellenspannung Vcc2 multipliziert wird. Es ist beispielsweise möglich, die ratiometrische Steuerschaltung 101 mithilfe einer digitalen Verarbeitungsschaltung zu konfigurieren, die auf einem A/D-Wandler (Analog/Digital-Wandler) eine Multiplikationsverarbeitung durchführt. Beispielsweise gibt die ratiometrische Steuerschaltung 101 ein Digitalsignal von 0,5 × Vcc2 aus, wobei der Koeffizient 0,5 beträgt.
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Die Ausgangsanpassungsschaltung 102 passt den Wert des Ausgangssignals der Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97 auf der Grundlage des Ausgangssignals der ratiometrischen Steuerschaltung 101 an einen Wert proportional zur Stromquellenspannung Vcc2 an und gibt den Wert als Sensorausgangssignal aus. Es ist beispielsweise möglich, die Ausgangsanpassungsschaltung 102 mithilfe eines A/D-Wandlers oder eines D/A-Wandlers (Digital/Analog-Wandler), einer digitalen Verarbeitungsschaltung, die Multiplikationsverarbeitung und Additionsverarbeitung durchführt, und einer Ausgangsstufen-Verstärkerschaltung zu konfigurieren. Es ist jedoch möglich, den A/D-Wandler in einem Fall wegzulassen, bei dem die Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97 ein Signal als Digitalsignal ausgibt, das der Stärke des Rückkopplungsstroms Ifb entspricht. Darüber hinaus ist es möglich, eine Ausgangsstufen-Operationsverstärkerschaltung (d. h. einen Pufferverstärker oder einen Operationsverstärker, der das Sensorausgangssignal proportional zur Stromquellenspannung Vcc2 ausgibt) als Verstärkerschaltung einzurichten, die eine sogenannte Rail-to-Rail-Ausgangscharakteristik aufweist, die die von der zweiten Stromquellenleitung 6 gelieferte Stromquellenspannung Vcc2 als Stromquelle schaltet. In diesem Fall ist es möglich, dass ein Spannungsbereich des Sensorausgangssignals in einem Bereich von 0 V bis im Wesentlichen zur Stromquellenspannung Vcc2 liegt, und es ist möglich, den Spannungsbereich leichter als in einem Fall zu erweitern, bei dem die von der ersten Stromquellenleitung 5 gelieferte Stromquellenspannung Vcc1 als Stromquelle eingerichtet ist.
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Beispielsweise gibt die Ausgangsanpassungsschaltung 102 in einem Fall, bei dem die Stromquellenspannung Vcc2 5 V beträgt, das Ausgangssignal aus, bei dem ein Wert von einem Mindestwert (negativer Wert) des Rückkopplungsstroms Ifb bis zu einem Wert, der dem Maximalwert (positiver Wert) entspricht, zwischen 0 V und 5 V angepasst wird. In diesem Fall gibt die Ausgangsanpassungsschaltung 102 beispielsweise, wenn die Stromquellenspannung Vcc2 auf 4,8 V geändert wird, das Ausgangssignal aus, bei dem der Wert vom Mindestwert (negativer Wert) des Rückkopplungsstroms Ifb bis zu dem Wert, der dem Maximalwert (positiver Wert) entspricht, zwischen 0 V und 4,8 V angepasst wird. Darüber hinaus gibt die Ausgangsanpassungsschaltung 102 beispielsweise, wenn die Stromquellenspannung Vcc2 auf 5,2 V geändert wird, das Ausgangssignal aus, bei dem der Wert vom Mindestwert (negativer Wert) des Rückkopplungsstroms Ifb bis zu dem Wert, der dem Maximalwert (positiver Wert) entspricht, zwischen 0 V und 5,2 V angepasst wird.
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Darüber hinaus ist es außerdem möglich, dass die Ausgangsanpassungsschaltung 102 einen oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert der Ausgangsspannung auf einen konstanten Wert begrenzt. Beispielsweise ist es in einem Fall, bei dem die Stromquellenspannung Vcc2 5 V beträgt, möglich, dass die Ausgangsanpassungsschaltung 102 das Ausgangssignal ausgibt, bei dem der Wert vom Mindestwert (negativer Wert) des Rückkopplungsstroms Ifb bis zu dem Wert, der dem Maximalwert (positiver Wert) entspricht, beispielsweise zwischen 0,5 V (= Vcc2 × 0,1) und 4,5 V (= Vcc2 – Vcc2 × 0,1) angepasst wird. In diesem Fall, bei dem die Stromquellenspannung Vcc2 beispielsweise in 4,8 V geändert wurde, ist es möglich, dass die Ausgangsanpassungsschaltung 102 das Ausgangssignal ausgibt, bei dem der Wert vom Mindestwert (negativer Wert) des Rückkopplungsstroms Ifb bis zu einem Wert, der dem Maximalwert (positiver Wert) entspricht, zwischen 0,48 V (= Vcc2 × 0,1) und 4,32 V (= Vcc2 – Vcc2 × 0,1) angepasst wird. Zumindest ist es beispielsweise in diesem Fall, bei dem die Stromquellenspannung Vcc2 beispielsweise in 5,2 V geändert wurde, möglich, dass die Ausgangsanpassungsschaltung 102 das Ausgangssignal ausgibt, bei dem der Wert vom Mindestwert (negativer Wert) des Rückkopplungsstroms Ifb bis zu dem Wert, der dem Maximalwert (positiver Wert) entspricht, zwischen 0,52 V (= Vcc2 × 0,1) und 4,68 V (= Vcc2 – Vcc2 × 0,1) angepasst wird.
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Da die Stromaufnahme Icc1 des ersten Schaltungsblocks 9 den Rückkopplungsstrom Ifb umfasst, ändert sich bei der oben beschriebenen Konfiguration die Höhe der Stromaufnahme Icc1 auch, wenn sich der Rückkopplungsstrom Ifb im Zusammenhang mit der Änderung des gemessenen Magnetfeldes Hex ändert. Bei Vcc1 = Vcc – Icc1 × Rdc1 nimmt die Stromquellenspannung Vcc1 des ersten Schaltungsblocks 9 bei einer Erhöhung von Icc1 ab. Nunmehr erzeugt bei Vcc2 = Vcc – Icc2 × Rdc2 die Stromquellenspannung Vcc2 des zweiten Schaltungsblocks 10 wegen Icc2 und Rdc2 eine Verringerung der Spannung. Die Stromaufnahme Icc2 des zweiten Schaltungsblock 10 umfasst jedoch nicht den Rückkopplungsstrom Ifb. Aus diesem Grund ist es einfach möglich, die Stromquellenspannung Vcc2 des zweiten Schaltungsblocks 10 so einzustellen, dass sie sich selbst dann kaum ändert, wenn sich der Rückkopplungsstrom Ifb im Zusammenhang mit der Änderung des gemessenen Magnetfeldes Hex ändert. Darüber hinaus ist es einfach möglich, die Höhe der Stromaufnahme Icc2 zu verringern, indem der Rückkopplungsstrom Ifb nicht einbezogen wird, und es ist einfach möglich, einen Unterschied zwischen der Stromquellenspannung Vcc der externen Stromquelle 20 und der Stromquellenspannung Vcc2 des zweiten Schaltungsblocks 10 zu verringern (d. h. einen Spannungsabfall aufgrund der Gleichstromwiderstandskomponente Rdc2). Dementsprechend ist es in einem Fall, bei dem das Sensorausgangssignal entsprechend der Stromquellenspannung Vcc2 angepasst wird, einfach möglich, die Linearität der ratiometrischen Ausgangscharakteristik zu verbessern.
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Es wird nun unter Bezugnahme auf 4 und 5 eine Verringerungswirkung eines Ausgangslinearitätsfehlers gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein Blockschema, das eine Schaltungsanordnung des Magnetsensors 100 veranschaulicht, der zu Vergleichszwecken verwendet wird. Der Magnetsensor 100 enthält nicht den zweiten Tiefpassfilter 8 aus dem in 1 veranschaulichten Magnetsensor 1 und ist mit einer Ansteuerschaltung 200 versehen, sodass der Ausgang des ersten Tiefpassfilters 7 an die ratiometrische Steuerschaltung 101 angelegt wird. Hierbei sind weitere Anordnungen identisch mit dem in 1 veranschaulichten Magnetsensor 1 und tragen dieselben Bezugszeichen.
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5 ist eine Grafik, die den Linearitätsfehler des in 1 veranschaulichten Magnetsensors 1 und den Linearitätsfehler des in 4 veranschaulichten Magnetsensors 100 zeigt. Der Linearitätsfehler des in 1 veranschaulichten Magnetsensors 1 ist durch ein weißes Rechteck in der vorliegenden Ausführungsform angegeben, und der Linearitätsfehler des in 4 veranschaulichten Magnetsensors 100 ist durch ein schwarzes Rechteck als Vergleichsschaltung angegeben. Entsprechend der Änderung des gemessenen Magnetfeldes in der Horizontalachse wird deutlich, dass sich der Linearitätsfehler der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zu dem sich stark ändernden Linearitätsfehler der Vergleichschaltung kaum ändert.
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Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 6 und 7 werden dieselben Bezugszeichen wie in 1 und 3 verwendet. 6 ist ein Blockschema eines Anordnungsbeispiels eines Magnetsensors 1a gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Vergleich zu dem in 1 veranschaulichten Magnetsensor 1 unterscheidet sich der in 6 veranschaulichte Magnetsensor 1a dadurch, dass die in 1 veranschaulichte Rückkopplungsspule 34 weggelassen wurde und der Rückkopplungsstrom Ifb durch den Erregerstrom Id und die Erregerspule 32 fließt. Das heißt, dass der Sensorteil 3a so gestaltet ist, dass er dem in 1 veranschaulichten Sensorteil 3 entspricht und mit dem Magnetkern 31, der Erregerspule 32 und der Abgriffspule 33 versehen ist. Die Erregerspule 32 und die Abgriffspule 32 sind auf eine äußere Umfangsfläche des Magnetkerns 31 gewickelt.
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Die Ansteuerschaltung 2a, die der in 1 veranschaulichten Ansteuerschaltung 2 entspricht, ist mit einem ersten Schaltungsblock 9a anstelle des Schaltungsblocks 9 versehen, der in 1 veranschaulicht ist. Der erste Schaltungsblock 9a ist mit einem Dreieckgenerator 92a und einer Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97a anstelle des Dreieckgenerators 92 und der Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97 versehen, die in 1 veranschaulicht sind.
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Der Dreieckgenerator 92a leitet einen Strom durch die Erregerspule 32, der dem Rückkopplungsstrom Ifb hinzugefügt wird, der einem Befehlswert des Rückkopplungsstroms Ifb entspricht, der aus der Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97a mit einer konstanten Erregerperiode T, die in 7 dargestellt ist, in einen Erregerwechselstrom Id mit Dreieckform eingespeist wird. 7 ist ein Kurvendiagramm, das eine Kurve des Betriebsablaufs jeder Einheit des Sensorteils 3a veranschaulicht. Die horizontale Achse ist die Zeit, und die einzelnen Kurven sind von oben nach unten der in der Erregerspule 32 fließende Strom (= Erregerstrom Id + Rückkopplungsstrom Ifb), das an den Magnetkern 31 angelegte gemessene Magnetfeld Hex, die Magnetflussdichte B im Magnetkern 31 und die in der Abgriffspule 33 erzeugte Abgriffspannung Vp. Der Dreieckgenerator 92a steuert den Erregerstrom Id so, dass der Magnetkern 31 magnetisch gesättigt ist, und leitet einen Strom durch die Erregerspule 32, der zum Rückkopplungsstrom Ifb hinzugefügt wird, der einem Befehlswert des Rückkopplungsstroms Ifb entspricht, der aus der Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97a eingespeist wird.
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Hierbei sind in 7 in derselben Weise wie in 2 die Magnetflussdichte B bzw. der Erregerstrom Id + der Rückkopplungsstrom Ifb mithilfe einer Strichpunktlinie, einer durchgehenden Linie und einer Strichlinie in einem Fall dargestellt, bei dem das gemessene Magnetfeld Hex größer als 0 ist (eine mit der Strichpunktlinie dargestellte Kurve), in einem Fall, bei dem es gleich 0 ist (eine mit der durchgehenden Linie dargestellte Kurve) und in einem Fall, bei dem es kleiner als 0 ist (eine mit der Strichlinie dargestellte Kurve).
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Die Rückkopplungsstrom-Steuerschaltung 97a steuert den Rückkopplungsstrom Ifb, der entsprechend dem Ausgangssignal des Integrators 96 durch Hinzufügen zum Erregerstrom Id Strom durch die Rückkopplungsspule 32 leitet, indem der Befehlswert des Rückkopplungsstroms Ifb in Bezug auf den Dreieckgenerator 92a ausgegeben wird, und gibt das Signal entsprechend der Stärke des Rückkopplungsstroms Ifb in Bezug auf die Ausgangsanpassungsschaltung 102 des zweiten Schaltungsblocks 10 aus. Wie in 7 dargestellt, ist die Periode Tw zwischen der Zeit t1, in der eine Schwingung der Abgriffspannung Vp mit der negativen Impulsform erzeugt wird, und der Zeit t2, in der die Schwingung mit der positiven Impulsform erzeugt wird, wegen der Hinzufügung des Rückkopplungsstroms Ifb zum Erregerstrom Id, der durch die Erregerspule 32 geleitet wird, sodass die Änderung der Magnetflussdichte B durch das gemessene Magnetfeld Hex aufgehoben wird, ein Wert von im Wesentlichen 1 der beiden Teile der Erregerperiode T. In einem Zustand, bei dem die Periode Tw ein Wert von im Wesentlichen 1 der beiden Teile der Erregerperiode T ist, ist die Stärke des Rückkopplungsstroms Ifb, der in die Ausgangsanpassungsschaltung 102 eingespeist wird, ein Wert, der dem gemessenen Magnetfeld Hex entspricht.
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Bei dem in 6 veranschaulichten Magnetsensor 1a umfasst die Stromaufnahme Icc2 des zweiten Schaltungsblocks 10 in derselben Weise wie bei dem Magnetsensor 1, der in 1 veranschaulicht ist, den Rückkopplungsstrom Ifb nicht. Aus diesem Grund ist es einfach möglich, die Stromquellenspannung Vcc2 des zweiten Schaltungsblocks 10 so einzustellen, dass sie sich selbst dann kaum ändert, wenn der Rückkopplungsstrom Ifb im Zusammenhang mit der Änderung des gemessenen Magnetfeldes Hex geändert wird. Darüber hinaus ist es, da es einfach möglich ist, die Höhe der Stromaufnahme Icc2 zu verringern, auch einfach möglich, den Unterschied zwischen der Stromquellenspannung Vcc der externen Stromquelle 20 und der Stromquellenspannung Vcc2 des zweiten Schaltungsblocks 10 zu verringern. Dementsprechend ist es in einem Fall, bei dem das Sensorausgangssignal entsprechend der Stromquellenspannung Vcc2 angepasst wird, einfach möglich, die Linearität der ratiometrischen Ausgangscharakteristik zu verbessern.
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Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obige Beschreibung beschränkt, und es ist möglich, entsprechende Veränderungen vorzunehmen, beispielsweise durch Bereitstellen eines Reglers, in derselben Weise wie der Regler 91 im ersten Schaltungsblock 9 oder im ersten Schaltungsblock 9a, auch im zweiten Schaltungsblock 10, durch integriertes Anordnen der ratiometrischen Steuerschaltung 101 und der Ausgangsanpassungsschaltung 102 und durch Anordnen eines Teils der Anordnung des ersten Schaltungsblock 9 oder des ersten Schaltungsblock 9a mithilfe eines Computers.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung kann in vielfältiger Weise auf eine Magnetsensor-Ansteuerschaltung, einen Magnetsensor, einen Stromsensor und ein Verfahren zum Ansteuern des Magnetsensors angewendet werden, und es ist möglich, einen Ausgangslinearitätsfehler eines ratiometrischen Ausgangs in einem Fall zu verringern, bei dem eine Stromaufnahme eines Sensors entsprechend einer gemessenen physikalischen Größe geändert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1a
- MAGNETSENSOR
- 2, 2a
- ANSTEUERSCHALTUNG
- 3, 3a
- SENSORTEIL
- 4
- EINGANGSANSCHLUSS FÜR EXTERNE STROMQUELLEN
- 5
- ERSTE STROMQUELLENLEITUNG
- 6
- ZWEITE STROMQUELLENLEITUNG
- 7
- ERSTER TIEFPASSFILTER, TIEFPASSFILTER (1)
- 8
- ZWEITER TIEFPASSFILTER, TIEFPASSFILTER (2)
- 9, 9a
- ERSTER SCHALTUNGSBLOCK, SCHALTUNGSBLOCK (1)
- 10
- ZWEITER SCHALTUNGSBLOCK, SCHALTUNGSBLOCK (2)
- 20
- EXTERNE STROMQUELLE
- 31
- MAGNETKERN
- 32
- ERREGERSPULE
- 33
- ABGRIFFSPULE
- 34
- RÜCKKOPPLUNGSSPULE
- 71, 81
- DROSSELSPULE
- 72, 82
- KONDENSATOR
- 91
- REGLER
- 92, 92a
- DREIECKGENERATOR
- 93
- VERSTÄRKER
- 94
- HYSTERESEKOMPARATOR
- 95
- TIEFPASSFILTER
- 96
- INTEGRATOR
- 97, 97a
- RÜCKKOPPLUNGSSTROM-STEUERSCHALTUNG
- 101
- RATIOMETRISCHE STEUERSCHALTUNG
- 102
- AUSGANGSANPASSUNGSSCHALTUNG
