-
Die vorliegende Erfindung betrifft
einen magnetischen Detektor zum Erfassen von Änderungen eines angelegten
Magnetfelds. Ein derartiger magnetischer Detektor eignet sich z.B.
zum Erfassen einer Drehinformation einer Brennkraftmaschine.
-
Aus der
DE 34 26 784 A1 ist ein
magnetoresistiver Sensor zur Abgabe von elektrischen Signalen in
Abhängigkeit
von der Lage oder der Drehzahl eines ferromagnetischen Körpers bekannt.
Dieser Sensor umfasst ferromagnetische Messstreifen, die von einem
stationären
magnetischen Gleichfeld durchsetzt sind, wobei unterschiedlich große Feldkomponenten
des magnetischen Gleichfeldes in unterschiedlichen Winkeln zu dem
Messstreifen bzw. zur Stromrichtung in dem Messstreifen verlaufen.
-
Aus der
DE 196 47 320 A1 ist ein
Fühler
zum Detektieren der Veränderung
eines Magnetfelds aufgrund der Bewegung eines Bewegungselements
aus magnetischem Material bekannt. Der Fühler beinhaltet eine GMR-Einrichtung
zum Detektieren eines sich verändernden
Magnetfelds, wobei der Betriebsbereich der GMR-Einrichtung so eingestellt
ist, dass die Veränderung
des Widerstands der GMR-Einrichtung einheitlich über den gesamten Betriebsbereich
in beide Richtungen der durch das Rotationselement aus magnetischem
Material induzierten Veränderung
des Magnetfelds ist.
-
Aus der
DE 196 80 089 T1 ist ein
kalibrierbarer Magnetsensor bekannt, der einen Träger mit
einem Hohlraum aufweist, der so geformt ist, um einen Magneten gleitend
aufzunehmen. Dabei sind Rippen vorgesehen, um die Bewegung des Magneten
in dem Hohlraum zu führen,
und eine deformierbare Rippe dient dazu, den Magneten in einer genauen
Position zu halten.
-
Aus der
DE 197 38 361 A1 ist ein
magnetischer Detektor bekannt, welcher einen Magneten und ein Magnetwiderstandelement
aufweist, wobei das Magnetwiderstandselement eine Hysterese aufweist
und so angeordnet ist, dass es um einen vorbestimmten Winkel gegenüber der
Magnetisierungsrichtung des Magneten verkippt ist.
-
Allgemein ist eine große Magnetowiderstands-Einrichtung
(die nachstehend als eine GMR-Einrichtung bezeichnet wird) der Film
mit dem sogenannten künstlichen
Gitter, d.h. eine Schichtung oder ein Laminat, das durch alternierendes
Bilden einer magnetischen Schicht und einer nicht-magnetischen Schicht übereinander
in Dicken von mehreren Angström
bis mehreren zehn Angström
hergestellt wird, wie in "Magnetoresistance
Effect of Artificial Lattice",
Journal of Applied Magnetism Society of Japan, Band 15, Nr. 51991,
Seiten 813 – 821" beschrieben ist.
Derartige bekannte Filme mit einem künstlichen Gitter werden mit
(Fe/Cr)n, (Permalloy/Cu/Co/Cu)n und (Co/Cu)n dargestellt. Die GMR-Einrichtung zeigt einen
viel größeren MR-Effekt
(MR-Änderungsrate) als
eine herkömmliche
Magnetowiderstands-Einrichtung
(die nachstehend als eine MR-Einrichtung bezeichnet wird). Ferner
ist die GMR-Einrichtung die sogenannte magnetische sensitive Einrichtung
in der Ebene, deren MR-Effekt nur von einem relativen Winkel zwischen
den Richtungen einer Magnetisierung der aneinander angrenzenden
magnetischen Schichten abhängt
und die die gleichen Änderungen
in dem Widerstandswert unabhängig
von irgendeiner Winkeldifferenz in der Richtung eines externen Magnetfelds
bezüglich
eines Stroms erzeugt.
-
Diesbezüglich ist eine Technik zum
Erfassen von Änderungen
eines Magnetfelds wie folgt bekannt: magnetisch empfindliche Oberflächen werden durch
GMR-Einrichtungen gebildet und Elektroden werden auf beiden Enden
jeder magnetisch empfindlichen Oberfläche bereitgestellt, um eine
Brückenschaltung
zu bilden. Eine Konstantspannungs- und Konstantstrom-Energieversorgung
ist zwischen zwei gegenüberliegende
Elektroden der Brückenschaltung
geschaltet, so dass Änderungen
im Widerstandswert der GMR-Einrichtungen in Spannungsänderungen
umgewandelt werden, wodurch Änderungen
des Magnetfelds, welches auf die GMR-Einrichtungen einwirkt, erfasst
werden.
-
7 ist
eine Ansicht, die eine Konstruktion eines herkömmlichen magnetischen Detektors
unter Verwendung einer typischen GMR-Einrichtung wie voranstehend
erwähnt
zeigt; wobei 7A eine
Seitenansicht und 7B eine
Draufsicht ist.
-
Der herkömmliche magnetische Detektor umfasst
ein Drehelement aus einem magnetischen Material (nachstehend als
eine Platte bezeichnet) 2, das Vorsprünge aufweist, die ein Magnetfeld ändern können, und
das in Synchronisation zu einer Drehwelle 1 gedreht wird,
eine GMR-Einrichtung 3, die mit einem vorgegebenen Spalt
relativ zu der Platte 2 freigelassen angeordnet ist, und
einen Magneten 4 zum Anlegen eines Magnetfelds an die GMR-Einrichtung 3.
Die GMR-Einrichtung 3 weist Magnetowiderstands-Muster 3a, 3b auf,
die in ihrer magnetisch empfindlichen Oberfläche gebildet sind. Ferner ist
die GMR-Einrichtung 3 durch ein Befestigungselement (nicht
gezeigt) aus einem nicht-magnetischen Material mit einem vorgegebenen
Spalt relativ zu dem Magneten 4 freigelassen an einer Stelle
befestigt.
-
Wenn sich bei der obigen Konstruktion
die Platte 2 dreht, dann wird das an die GMR-Einrichtung 3 angelegte
magnetische Feld geändert
und genauso wird ein Widerstandswert jedes Magnetowiderstands-Musters 3a, 3b geändert.
-
8 ist
ein Blockschaltbild einer Schaltungsausführung eines herkömmlichen
magnetischen Detektors.
-
Der herkömmliche magnetische Detektor umfasst
eine Wheatstone-Brückenschaltung 11 unter Verwendung
von GMR-Einrichtungen,
die mit einem vorgegebenen Spalt relativ zu einer Platte 2 freigelassen
angeordnet sind und einem Magnetfeld ausgesetzt sind, das von einem
Magneten 4 angelegt wird, eine differentielle Verstärkungsschaltung 12 zum
Verstärken
eines Ausgangs der Wheatstone-Brückenschaltung 11,
eine Vergleichsschaltung 13 zum Vergleichen eines Ausgangs
der differentiellen Verstärkungsschaltung 12 mit
einem Referenzwert und eine Wellenformungsschaltung 14 zum Empfangen
eines Ausgangs der Vergleichsschaltung 13 und zum Ausgeben
eines Signals, das einen Pegel "0" oder "1" aufweist, an einen Ausgangsanschluss 15.
-
9 zeigt
ein spezifisches Beispiel der Schaltungskonfiguration, die mit dem
Blockdiagramm aus 8 dargestellt
ist.
-
Die Wheatstone-Brückenschaltung 11 umfasst
GMR-Einrichtungen 10A, 10B, 10C und 10D, die
jeweils beispielsweise in einer Seite einer Brücke angeordnet sind. Die einen
Enden der GMR-Einrichtungen 10A und 10C sind
mit einem Verbindungspunkt 16 verbunden, der mit einem
Energiequellenanschluss Vcc verbunden sind, während die anderen Enden der
GMR-Einrichtungen 108 und 10D mit
einem Verbindungspunkt 17 verbunden sind, der mit Masse
verbunden ist. Die anderen Enden der GMR-Einrichtungen 10A und 10B sind
mit einem Verbindungspunkt 18 verbunden, während die
anderen Enden der GMR-Einrichtungen 10C und 10D mit einem
Verbindungspunkt 19 verbunden sind.
-
Der Verbindungspunkt 18 der
Wheatstone-Brückenschaltung 11 ist
mit einem invertierten Eingangsanschluss eines Verstärkers 12a in
der differentiellen Verstärkungsschaltung 12 über einen
Widerstand verbunden. Der Verbindungspunkt 19 ist mit einem
nicht-invertierten Eingangsanschluss des Verstärkers 12a über einen
Widerstand verbunden und ferner über
einen Widerstand mit einer Spannungsteilerschaltung, die eine Referenzenergieversorgung bildet,
verbunden.
-
Ferner ist ein Ausgangsanschluss
des Verstärkers 12a mit
einem invertierten Eingangsanschluss der Vergleichsschaltung 13 verbunden.
Ein nicht-invertierter Eingangsanschluss der Vergleichsschaltung 13 ist
mit einer Spannungsteilerschaltung verbunden, die eine Referenzenergieversorgung
bildet, und ist ferner mit einem Ausgangsanschluss davon über einen
Widerstand verbunden.
-
Ein Ausgangsanschluss der Vergleichsschaltung 13 ist
mit dem Energiequellenanschluss Vcc über einen Widerstand und einer
Basis des Transistors 14a in der Wellenformungsschaltung 14 verbunden.
Ein Kollektor des Transistors 14a ist mit dem Ausgangsanschluss 15 verbunden
und ist ferner mit den Energiequellenanschluss Vcc über einen
Widerstand verbunden, wohingegen ein Emitter des Transistors 14a mit
Masse verbunden ist. Der Betrieb des obigen magnetischen Detektors
wird nachstehend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
-
Wenn sich die Platte 2 dreht,
dann werden die GMR-Einrichtungen 10A und 10D der
Wheatstone-Brückenschaltung 11 den
gleichen Änderungen eines
magnetischen Felds ausgesetzt, und die GMR-Einrichtungen 10B und 10C davon
werden den Änderungen
eines Magnetfelds ausgesetzt, die zueinander die gleichen sind,
aber sich von den Änderungen
eines an die GMR-Einrichtungen 10A und 10D angelegten
Magnetfelds unterscheiden, entsprechend der Vorsprünge und
Ausnehmungen der in 10A gezeigten
Platte 2. Infolgedessen ändern sich Widerstandswerte
der Paare von GMR-Einrichtungen 10A, 10D;
10B, 10C in
Abhängigkeit
von den Vorsprüngen
und Ausnehmungen der Platte 2, so dass die Widerstandswerte
in umgekehrter Positionsbeziehung maximiert und minimiert werden.
Mittelpunktspannungen an den Punkten 18, 19 der
Wheatstone-Brückenschaltung 11 werden
ebenfalls genauso geändert.
-
Dann wird eine Differenz zwischen
den Mittelpunktspannungen durch die differentielle Verstärkungsschaltung 12 verstärkt und,
wie in 10B gezeigt,
eine Spannung VDO, die mit einer durchgezogenen
Linie angedeutet ist, wird an dem Ausgangsanschluss der differentiellen
Verstärkungsschaltung 12 in
Abhängigkeit
von den Vorsprüngen
und Ausnehmungen der in 10A gezeigten
Platte 2 erzeugt.
-
Der Ausgang der differentiellen Verstärkungsschaltung 2 wird
an die Vergleichsschaltung 13 angelegt und mit einem Vergleichspegel,
d.h. einem Referenzwert VTH verglichen.
Die Wellenform eines Vergleichssignals wird durch die Wellenformungsschaltung 14 geformt.
Demzufolge wird ein Ausgang, der einen Pegel "0" oder "1" aufweist, was mit einer durchgezogenen
Linie in 10C dargestellt
ist, an dem Ausgangsanschluss 15 erhalten.
-
Bei dem herkömmlichen magnetischen Detektor
kann jedoch eine große
Verstärkung
(gain) nicht erzielt werden, weil Änderungen im Widerstandswert
jeder GMR-Einrichtung aufgrund des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts
der GMR-Einrichtung
verringert werden. Demzufolge bestand ein Problem dahingehend, dass
der herkömmliche
magnetische Detektor leicht durch Rauschen beeinflusst wird und
einen niedrigeren Rauschwiderstand aufweist.
-
Angesichts des oben beschriebenen
Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
magnetischen Detektor bereitzustellen, bei dem die Änderungsrate
des Widerstandswertes einer GMR-Einrichtung im wesentlichen unabhängig von
der Temperatur ist.
-
Diese Aufgabe wird durch einen magnetischen
Detektor gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben.
-
In den Zeichnungen zeigen:
-
1 ein
Diagramm, das eine MR-Charakteristik einer GMR-Einrichtung zeigt, die in einem magnetischen
Detektor gemäß der Erfindung
verwendet wird, wenn eine Magnetfeld von 0 ∼ ± 1000 [Oe] angelegt wird;
-
2 ein
Diagramm, das eine Temperaturcharakteristik von Änderungen im Widerstandswert
der GMR-Einrichtung zeigt, die in dem magnetischen Detektor gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, wenn ein magnetisches Feld von 0 ∼ 300 [Oe]
in Schritten von 50 [Oe] angelegt wird;
-
3 ein
Diagramm, das eine Temperaturcharakteristik eines MR-Verhältnisses
einer GMR-Einrichtung in der Ausführungsform 1 des magnetischen
Detektors gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, wenn ein magnetisches Feld von 0 ∼ 300 [Oe]
in Schritten von 50 [Oe] angelegt wird;
-
4 eine
Darstellung, die ein Beispiel eines Layouts der Ausführungsform
2 des magnetischen Detektors gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
5 eine
Darstellung, die Vektorrichtungen eines Magnetfelds in der Ausführungsform
2 des magnetischen Detektors gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
6A bis 6D Wellenformdiagramme zum Erläutern des
Betriebs der Ausführungsform
2 des magnetischen Detektors gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
7A und 7B eine Seitenansicht bzw.
eine Draufsicht, die eine Konstruktion eines herkömmlichen
magnetischen Detektors zeigen;
-
8 ein
Blockschaltbild, das schematisch eine Schaltungskonfiguration eines
herkömmlichen magnetischen
Detektors unter Verwendung von GMR-Einrichtungen zeigt;
-
9 ein
Schaltbild, das ein spezifisches Beispiel der Schaltungskonfiguration
zeigt, die mit dem Blockschaltbild aus 8 dargestellt ist; und
-
10a bis c Wellenformdiagramme zum Erläutern des
Betrieb der in 9 gezeigten
Schaltung.
-
Bevorzugte Ausführungsformen eines magnetischen
Detektors gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
-
Ausführungsform 1
-
Eine Konstruktion, ein Schaltbild,
eine spezifische Schaltungskonfiguration und ein Betrieb eines magnetischen
Detektors gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung sind die gleichen wie diejenigen des
herkömmlichen
magnetischen Detektors mit Ausnahme einer später beschriebenen Anordnung
eines Magnetowiderstands-Musters einer GMR-Einrichtung, das relativ
zu einem Magneten freigelassen ist, und eine detaillierte Beschreibung davon
wird hier weggelassen.
-
In dieser Ausführungsform 1 ist ein Magnetowiderstands-Muster, das in einer
magnetischen empfindlichen Oberfläche einer GMR-Einrichtung gebildet
ist, relativ zu einem Magneten so angeordnet, dass ein an die GMR-Einrichtung
angelegtes Magnetfeld in dem Amplitudenbereich von 50 ∼ 150 [Oe] geändert wird.
-
Ein Diagramm in 1 zeigt eine Widerstandsänderungsrate
(die nachstehend als ein MR-Verhältnis
bezeichnet wird) einer GMR-Einrichtung, die sich ergibt, wenn ein
Magnetfeld von 0 ± 1000
[Oe] angelegt wird. Aus 1 ist
ersichtlich, dass die GMR-Einrichtung eine sogenannte Hysteresecharakteristik
aufweist. Hierbei wird das MR-Verhältnis folgendermaßen ausgedrückt: MR-Verhältnis
= {(Rmax – Rmin)/Rmin} × 100 [%],wobei
Rmax ein maximaler Widerstandswert ist und Rmin ein minimaler Widerstandswert
ist.
-
Ein Diagramm aus 2 zeigt eine Temperaturcharakteristik
von Änderungen
im Widerstandswert der GMR-Einrichtung, die sich ergibt, wenn ein Magnetfeld
von 0 ∼ 300
[Oe] in Schritten von 50 [Oe] angelegt wird, d.h. 0 ∼ 50, 50 ∼ 100, 100 ∼ 150, 150 ∼ 200, 200 ∼ 250 und
250 ∼ 300
[Oe] unter Berücksichtigung,
dass das angelegte Magnetfeld in Abhängigkeit von den Vorsprüngen und
Ausnehmungen des Drehelements aus dem magnetischen Material geändert wird.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass in
dem Diagramm in 2 eine
durchgezogene Linie und eine gestrichelte Linie Temperaturcharakteristiken
von Änderungen
im Widerstandswert der GMR-Einrichtung darstellen, wenn die Umgebungstemperatur
Ta 25° bzw.
130°C ist.
-
Ein Diagramm aus 3 zeigt eine Temperaturcharakteristik
eines MR-Verhältnisses
der GMR-Einrichtung, die sich ergibt, wenn ein Magnetfeld in den
Schritten von 50 [Oe] wie voranstehend erwähnt angelegt wird.
-
Wie sich aus dem Diagramm in 3 ersehen lässt, gibt
es einen Punkt, an dem das MR-Verhältnis der GMR-Einrichtung von
einer Temperaturcharakteristik frei ist. Insbesondere zeigen in
dem Diagramm aus 3 eine
durchgezogene Linie und eine gestrichelte Linie Temperaturcharakteristiken des
MR-Verhältnisses,
die sich ergeben, wenn die Umgebungstemperatur Ta 25°C bzw. 130°C ist. Ein Punkt,
an dem sich die beiden charakteristischen Linien schneiden, stellt
den Punkt bereit, an dem das MR-Verhältnis der GMR-Einrichtung frei
von einer Temperaturcharakteristik ist. In dem Graph aus 3 entspricht dieser Punkt
dem angelegten Magnetfeld von ungefähr 110 [Oe ].
-
In dieser Ausführungsform ist deshalb das Magnetowiderstands-Muster, das in der
magnetischen empfindlichen Oberfläche der GMR-Einrichtung gebildet
ist, relativ zu dem Magneten, der als eine Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung
dient, so angeordnet, dass ein an die GMR-Einrichtung angelegtes
Magnetfeld in einem vorgegebenen Amplitudenbereich um die voranstehend
erwähnten
110 [Oe] geändert
wird, wenn die Temperaturcharakteristik des MR-Verhältnisses
klein ist, z.B. in dem Amplitudenbereich von 50 ∼ 150 [Oe].
-
Gemäß dieser Ausführungsform
ist es somit durch Betreiben der GMR-Einrichtung unter einem angelegten
Magnetfeld, das sich in dem Amplitudenbereich von 50 ∼ 150 [Oe] ändert, wenn
die Temperaturcharakteristik des MR-Verhältnisses klein ist, möglich, die
Temperaturcharakteristik der GMR-Einrichtung zu optimieren und einen
Rauschwiderstand zu verbessern.
-
Ausführungsform 2
-
In der obigen Ausführungsform
1 wird ein an eine GMR-Einrichtung
angelegtes Magnetfeld so eingestellt, dass es sich in dem Bereich
von 50 ∼ 150 [Oe] ändert. Im
Gegensatz dazu wird in dieser Ausführungsform 2 eine Brückenschaltung
durch eine Vielzahl von Magnetowiderstands-Mustern einer GMR-Einrichtung gebildet.
Diesbezüglich
ist die GMR-Einrichtung relativ zu einem Magneten so angeordnet,
dass ein erstes Magnetowiderstands-Muster (das einem Magnetowiderstands-Muster 3a in 4 entspricht) einem Magnetfeld ausgesetzt
wird, um sich in dem ersten vorgegebenen Amplitudenbereich von z.B.
50 ∼ 150
[Oe] zu ändern,
in dem eine Temperaturcharakteristik einer Widerstandsänderungsrate
der GMR-Einrichtung klein ist, während
ein zweites Magnetowiderstands-Muster (welches einem Magnetowiderstands-Muster 3b in 4 entspricht) einem Magnetfeld ausgesetzt
wird, das angelegt ist, um sich in dem zweiten vorgegebenen Amplitudenbereich
von z.B. – 150 ∼ – 150 [Oe]
zu ändern,
in dem die Temperaturcharakteristik der Widerstandsänderungsrate
der GMR-Einrichtung ebenfalls klein ist.
-
4 zeigt
ein beispielhaftes Layout der Ausführungsform 2.
-
In 4 sind äquivalente
Komponenten wie diejenigen in 7 mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung davon
wird hier weggelassen.
-
Wie mittels eines Beispiels dargestellt
ist der Magnet 4 so eingerichtet, dass er Dimensionen von 5,0 × 5,0 × 3,0 mm
aufweist, der Abstand von dem Magneten 4 zu magnetischen
empfindlichen Oberflächen
der Magnetowiderstands-Muster 3a, 3b der GMR-Einrichtung 3 auf
L = 2,0 mm eingestellt ist, und der Abstand P oder die Teilung zwischen
den Magnetowiderstands-Mustern 3a, 3b auf P =
0,8 mm eingestellt ist.
-
5 zeigt
Magnetfelder Ha, Hb, die an die Magnetowiderstands-Muster 3a, 3b der
GMR-Einrichtung 3 in der Richtung entlang ihrer magnetischen empfindlichen
Oberflächen in
dem Layout des Magneten 4 und der in 4 gezeigten
GMR-Einrichtung 3 angelegt
werden, wenn sich die Platte 2 dreht.
-
Der Betrieb der Ausführungsform
2 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
-
Eine in der Ausführungsform 2 verwendete Verarbeitungsschaltung
kann wie mit dem Schaltbild aus 8 konfiguriert
sein und wird somit hier nicht eingehender beschrieben.
-
Wenn sich die Platte 2 dreht
werden Magnetfelder von Ha = – 50 ∼ 150 [Oe]
und Hb = 50 ∼ 150 [Oe],
die in 6B gezeigt sind,
an die Magnetowiderstands-Muster 3a, 3b der GMR-Einrichtung 3,
die die Brückenschaltung
bildet, in Abhängigkeit
von den in 6A gezeigten
Vorsprüngen
und Ausnehmungen der Platte 2 angelegt.
-
Infolgedessen kann in Abhängigkeit
von den Vorsprüngen
und Ausnehmungen der Platte 2 ein differentieller Ausgang
der GMR-Einrichtung 3 (d.h. ein Ausgang der differentiellen
Verstärkungsschaltung, der
in 6C gezeigt ist) und
ein abschließender Ausgang
(d.h. ein Ausgang der Wellenformungsschaltung, der in 6D gezeigt ist) erhalten
werden.
-
Da die GMR-Einrichtung in einem Betriebsbereich
verwendet werden kann, in dem die Temperaturcharakteristik des MR-Verhältnisses
minimal ist, kann infolgedessen ein stabiler Rauschwiderstand über dem
gesamten Temperaturbereich erzielt werden und ein Rauschwiderstand
kann insbesondere bei hohen Temperaturen verbessert werden.
-
Somit wird gemäß dieser Ausführungsform eine
Brückenschaltung
durch ein erstes Magnetowiderstands-Muster einer GMR-Einrichtung gebildet, die
angeordnet ist, so dass sie einen derartigen vorgegebenen Spalt
relativ zu einem Magneten aufweist, dass das erste Magnetowiderstands-Muster unter
einem Magnetfeld arbeitet, das angelegt ist, um sich in dem Amplitudenbereich
von 50 ∼ 150
[Oe] zu ändern,
während
ein zweites Magnetowiderstands-Muster der GMR-Einrichtung angeordnet
ist, um einen derartigen vorgegebenen Spalt relativ zu dem Magneten
aufzuweisen, dass das zweite Magnetowiderstands-Muster unter einem
Magnetfeld arbeitet, das angelegt ist, um sich in dem vorgegebenen
Amplitudenbereich von – 150 ∼ – 50 [Oe]
zu ändern.
Deshalb kann die GMR-Einrichtung in einem Betriebsbereich verwendet
werden, in dem die Temperaturcharakteristik des MR-Verhältnisses
minimal ist. Es ist somit möglich,
einen stabilen Rauschwiderstand über
dem gesamten Temperaturbereich zu erzielen, und den Rauschwiderstand
insbesondere bei hohen Temperaturen zu verbessern.
-
Wie oben beschrieben, kann ein magnetischer
Detektor gemäß einem
ersten Beispiel umfassen: eine Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines
Magnetfelds, ein Drehelement aus einem magnetischen Material, das
mit einem vorgegebenen Spalt relativ zu der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung
freigelassen angeordnet und mit Vorsprüngen versehen ist, die das
von der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung
erzeugte Magnetfeld ändern
können,
und eine GMR-Einrichtung, deren Widerstandswert in Abhängigkeit
von dem Magnetfeld geändert
wird, das von dem Drehelement aus dem magnetischen Material geändert wird,
wobei die GMR-Einrichtung
angeordnet ist, dass sie einen derartigen vorgegebenen Spalt relativ
zu der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung
aufweist, dass die GMR-Einrichtung unter einem magnetischen Feld
arbeitet, das angelegt wird, um sich in einem vorgegebenen Amplitudenbereich
zu ändern,
in dem eine Temperaturcharakteristik eines Widerstandsänderungswerts
der GMR-Einrichtung klein ist.
-
Gemäß einem zweiten Beispiel kann
in dem obigen magnetischen Detektor des ersten Beispiels der vorgegebene Amplitudenbereich
des angelegten Magnetfelds von 50 – 150 [Oe] gewählt werden.
-
Gemäß einem dritten Beispiel kann
die GMR-Einrichtung in dem obigen magnetischen Detektor des ersten
Beispiels erste und zweite Magnetowiderstands-Muster aufweisen,
um eine Brückenschaltung
zu bilden, wobei das erste Magnetowiderstands-Muster angeordnet
ist, so dass es einen derartigen vorgegebenen Spalt relativ zu der
Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung
aufweist, dass das Magnetowiderstands-Muster unter einem Magnetfeld arbeitet,
das angelegt ist, um sich in einem ersten vorgegebenen Amplitudenbereich
zu ändern,
in dem die Temperaturcharakteristik einer Widerstandsänderungsrate
der GMR-Einrichtung klein ist, wobei das zweite Magnetowiderstands-Muster
angeordnet ist, so dass es einen derartigen vorgegebenen Spalt relativ
zu der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung aufweist, dass das zweite
Magnetowiderstands-Muster unter einem Magnetfeld arbeitet, das angelegt
ist, um sich in einem zweiten vorgegebenen Amplitudenbereich zu ändern, in
dem die Temperaturcharakteristik einer Widerstandsänderungsrate
der GMR-Einrichtung klein ist.
-
Gemäß einem vierten Beispiel kann
in dem obigen magnetischen Detektor des dritten Beispiels der erste
vorgegebene Amplitudenbereich des angelegten magnetischen Felds
von 50 – 150
[Oe] und der zweite vorgegebene Amplitudenbereich des angelegten
Magnetfelds von –150 ∼ – 50 [Oe]
gewählt werden.