DE4407565A1 - Ein Magnetsensor und eine elektronische Schaltung dafür - Google Patents
Ein Magnetsensor und eine elektronische Schaltung dafürInfo
- Publication number
- DE4407565A1 DE4407565A1 DE4407565A DE4407565A DE4407565A1 DE 4407565 A1 DE4407565 A1 DE 4407565A1 DE 4407565 A DE4407565 A DE 4407565A DE 4407565 A DE4407565 A DE 4407565A DE 4407565 A1 DE4407565 A1 DE 4407565A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- thin film
- magnetic
- magnetic sensor
- mentioned
- effect element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/486—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by photo-electric detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Magnetsensor zum Detektieren eines magnetischen Objekts
unter Verwendung eines Magnetowiderstandseffektelementes,
das aus einem ferromagnetischen Dünnfilm hergestellt ist,
wobei das magnetische Objekt in seiner Kategorie ein Objekt
umfaßt, das aus einem weichmagnetischen Material besteht,
ein Magnetmuster, das auf der Oberfläche einer nichtmagneti
schen Substanz gebildet ist, und ein Objekt, wie die Zähne
eines Getriebes, das an einem Rotationsschaft angebracht
ist.
Ein Sensor, der das Magnetowiderstandseffektelement
nutzt, kann auf kontaktlose Weise eine Veränderung in dem
Magnetfeld detektieren, das zwischen 1 und 104 A/m liegt,
während er ein einfaches Prinzip und eine einfache Struktur
hat, woraus resultiert, daß der Sensor des obigen Typs auf
vielfältigen Gebieten der Industrie eingesetzt wird. Das
Magnetowiderstandseffektelement aus einem dünnen ferromagne
tischen Metallfilm hat im Vergleich zu einem Halbleiterma
gnetowiderstandseffektelement, bei dem InSb verwendet wird,
überlegene Temperaturcharakteristiken und eine höhere
Empfindlichkeit in einem schwachen Magnetfeld. Ferner kann
das Magnetowiderstandseffektelement auf einem Siliziumsub
strat zusammen mit entsprechenden integrierten Halbleiter
schaltungen gebildet werden, indem ein gewöhnliches Halblei
terverfahren eingesetzt wird. Deshalb wird von ihm erwartet,
als Sensor für betriebliche Automatisierungseinrichtungen,
Autos oder Büroeinrichtungen oder dergleichen zu dienen, die
vorzugsweise unter Einsatz eines Mikroprozessors gesteuert
werden können.
Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten experimen
tell einen Magnetsensor her, der wie in Fig. 23 gezeigt
angeordnet war, um eine hohe Empfindlichkeit in der Nähe
eines Nullmagnetfeldes zu erhalten. Fig. 23A ist eine
Draufsicht, und Fig. 23B ist eine Querschnittsansicht längs
der Linie k-k von Fig. 23A. Fig. 23C und 23D sind Quer
schnittsansichten längs der Linie L-L von Fig. 23A. Ein
Magnetowiderstandseffektelement 2 ist, wie oben gezeigt, im
wesentlichen in der Mitte einer flachen Oberfläche angeord
net, die einen Magnetpol eines zylindrischen Dauermagneten 1
bildet. Fig. 23C und 23D sind schematische Ansichten, die
die Veränderung des Magnetfeldes zeigen, das auf das Ma
gnetowiderstandseffektelement 2 anzuwenden ist, wenn ein
Objekt 3, das aus einer magnetischen Substanz besteht, in
einer Richtung, die durch einen Pfeil A bezeichnet ist,
parallel zu einer Magnetpoloberfläche 11 des Dauermagneten 1
bewegt wird. Die gestrichelten Linien mit Pfeil zeigen die
Magnetkraftlinien an.
In einem Fall, bei dem das Objekt 3 von dem Magneto
widerstandseffektelement 2 entfernt angeordnet ist, werden
auf das Magnetowiderstandseffektelement 2 nur Magnetfelder
angewendet, die zu dessen Oberfläche senkrecht sind. Wenn
sich das magnetische Objekt 3, wie in Fig. 23C gezeigt, dem
Magnetowiderstandseffektelement 2 nähert, werden Magnetfeld
komponenten (nachfolgend "empfindliche Magnetfelder Hs"
genannt) auf das Magnetowiderstandseffektelement 2 angewen
det. In einem Zustand, bei dem das in unmittelbarste Nähe
bewegte Objekt 3 beginnt, sich von dem Magnetowiderstands
effektelement 2 hinwegzubewegen, wie in Fig. 23D gezeigt,
werden auf das Magnetowiderstandseffektelement 2 Magnetfeld
komponenten mit inverser Richtung -Hs angewendet.
Fig. 24 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel
der Struktur des Magnetowiderstandseffektelementes 2 zeigt.
Fig. 24A ist eine perspektivische Ansicht, die die Gesamt
struktur zeigt, Fig. 24B ist eine vergrößerte Draufsicht,
und Fig. 24C ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht.
Das Magnetowiderstandseffektelement 2, das aus ferroma
gnetischen Dünnfilmstreifen 4 besteht, die parallel zuein
ander angeordnet sind und in ihrer Längsrichtung seriell
verbunden sind, ist auf einem Substrat 5 gebildet, das aus
einer nichtmagnetischen Substanz hergestellt ist und die
Oberfläche hat, die wenigstens eine Isoliercharakteristik
hat. Die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 sind zum
Beispiel aus einer Legierung aus Eisen und Nickel (FeNi)
hergestellt. Wie aus den Figuren verständlich ist, bilden
die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 eine geschlossene
Schaltung, die Elektroden 15, 16, 17 und 18 umfaßt, die an
vier Positionen angeordnet sind, wodurch die geschlossene
Schaltung in vier gleiche Abschnitte geteilt wird. Deshalb
bilden die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 und die
Elektroden 15, 16, 17 und 18 eine Brückenschaltung.
Das Magnetowiderstandseffektelement 2, das wie oben
gezeigt angeordnet ist, ist als sogenannter Magneto-Wider
standskopf [MRH] (barber pole type) gebildet. Eine Vielzahl
von leitfähigen Dünnfilmstreifen 6, die sich in einer
Richtung erstrecken, die einen Winkel von etwa 45° mit der
Längsrichtung der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4
bildet, sind, wie in Fig. 24B und 24C gezeigt, auf den
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 gebildet. Deshalb
bildet der elektrische Strom i, der jeden ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 4 durchfließt, einen Winkel von 45° mit der
Längsrichtung der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4. In
einem Abschnitt, in dem die leitfähigen Dünnfilmstreifen 6
gebildet sind, fließt ein Hauptteil der elektrischen Ströme
durch die leitfähigen Dünnfilmstreifen 6.
Gewöhnlich hat der ferromagnetische Dünnfilmstreifen,
wie wohlbekannt ist, eine Magnetisierung M in seiner Längs
richtung. Deshalb bilden in den ferromagnetischen Dünnfilm
streifen des Barbierstabtyps 4, die in Fig. 24 gezeigt sind,
der elektrische Strom i und die Magnetisierung M einen
Winkel von 45°, falls auf dieselben kein externes Magnetfeld
wirkt. Falls das obige empfindliche Magnetfeld Hs auf die
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 angewendet wird, die in
Fig. 24 gezeigt sind, wird die Magnetisierung M auf der
Ebene der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 rotiert.
Bekanntlich wird der Widerstand des ferromagnetischen
Dünnfilmstreifens maximal, wenn der elektrische Strom i und
die Magnetisierung M parallel zueinander verlaufen, während
derselbe minimal wird, wenn der elektrische Strom i und die
Magnetisierung M senkrecht zueinander gemacht werden.
Deshalb erhöht die Rotation der Magnetisierung M, um sich
der Richtung des elektrischen Stroms i zu nähern, die durch
Anwenden des empfindlichen Magnetfeldes Hs verursacht wird,
den Widerstand des Magnetowiderstandseffektelementes 2.
Andererseits reduziert die Rotation der Magnetisierung M, um
sich der Richtung zu nähern, die zum elektrischen Strom i
senkrecht ist, den Widerstand des Magnetowiderstandseffekt
elementes 2.
Die Widerstandsveränderungsrate (Δp/p0) der ferromagne
tischen Dünnfilmstreifen des Barbierstabtyps 4 und das
angewendete Magnetfeld Hs halten der Beziehung stand, wie in
Fig. 25 gezeigt, wobei p0 der Widerstand ist, wenn das
Magnetfeld Hs nicht angewendet ist. Eine ausgezeichnete
Linearität erscheint, wie oben gezeigt, in einer Zone, in
der ein schwaches Magnetfeld angewendet wird. Deshalb kann
eine befriedigende Detektionsempfindlichkeit erhalten
werden, wenn eine kleine Veränderung des schwachen Magnet
feldes erfolgt.
Wie aus Fig. 24C ersichtlich ist, invertiert die
Differenz der Magnetisierung M in der Anfangsrichtung um
einen Winkel von 180° auf den Ebenen der ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 4 die Tendenz der Widerstandsveränderung,
die auf Grund der Anwendung des empfindlichen Magnetfeldes
Hs auftritt, zwischen Erhöhung und Verringerung. Das heißt,
die Anfangsrichtung der Magnetisierung M verursacht das
Auftreten der Differenz der Widerstandsveränderungsrate
(Δp/p0), die in Fig. 25 gezeigt ist, zwischen jener, die
durch eine Kurve mit durchgehender Linie bezeichnet ist, und
jener, die mit einer Kurve mit gestrichelter Linie bezeich
net ist. Als anderer Fakt ist verständlich, daß die Diffe
renz der Neigung der leitfähigen Dünnfilmstreifen 6 um einen
Winkel von 90° von der Längsrichtung der ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 4 das Auftreten einer ähnlichen Differenz
verursacht.
In dem Magnetowiderstandseffektelement 2, das in Fig.
24 gezeigt ist, bilden die Richtungen, in denen sich die
leitfähigen Dünnfilmstreifen 6 erstrecken, die auf jeder von
zwei beliebigen benachbarten Seiten der Brückenschaltung
gebildet sind, einen Winkel von 90°. Falls das empfindliche
Magnetfeld Hs oder -Hs auf den Gesamtkörper des Magneto
widerstandseffektelementes 2 angewendet wird, wird deshalb
die Tendenz der Veränderung des Widerstandes, die in den
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 auf den benachbarten
Seiten auftritt, verschieden. Das heißt, wenn der Widerstand
der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 auf einer Seite
ansteigt, wird der Widerstand der ferromagnetischen Dünn
filmstreifen 4 auf einer anderen Seite reduziert. Als
Resultat verursacht die Veränderung des empfindlichen
Magnetfeldes Hs, daß sich die Ausgabe von Signalen zum
Beispiel von den Elektroden 16 und 18, die auf einer diago
nalen Linie der Brückenschaltung angeordnet sind, auf
ähnliche Weise verändert, wie durch die Kurve bezeichnet,
die die Widerstandsveränderungsrate (Δp/p0) anzeigt und in
Fig 25 gezeigt ist. Deshalb kann eine Veränderung in einem
schwachen Magnetfeld mit ausgezeichneter Empfindlichkeit
detektiert werden.
Die Zusammenfassung lautet wie folgt: die einfache
Konfiguration des Dauermagneten 1 und des Magnetowider
standseffektelementes 2, wie in Fig. 23 gezeigt, ermöglicht
es, einen empfindlichen Magnetsensor mit den in Fig. 25
gezeigten Charakteristiken zu erhalten.
Der obige Magnetsensor leidet jedoch unter instabilen
Charakteristiken, und insbesondere unter einer allmählichen
Verschlechterung der Empfindlichkeit über einen langen
Zeitraum.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten
die Ursache des obigen Problems, mit dem Resultat, daß es
von einem Fakt herrührte, daß die Richtung der Magnetisie
rung M der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4, die an
geordnet sind, um parallel zueinander zu verlaufen, auf
Grund der wiederholten Anwendung des empfindlichen Magnet
feldes Hs invertiert wird. Das heißt, es wird angenommen,
daß die Näherung des magnetischen Objekts 3 das empfindliche
Magnetfeld Hs, das anzuwenden ist, verstärkt, und deshalb
verursacht wird, daß die Magnetisierung M im wesentlichen
senkrecht zu der Längsrichtung der ferromagnetischen Dünn
filmstreifen 4 gerichtet ist. Wenn das magnetische Objekt 3
hinwegbewegt und das empfindliche Magnetfeld Hs im wesentli
chen Null geworden ist, wird manchmal verursacht, daß sich
die Magnetisierung M der entgegengesetzten Richtung der
Anfangsrichtung zuwendet. Die obige Inversion der Magneti
sierung M tritt nicht immer in jedem der ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 4 ähnlich auf.
Falls sich die Magnetisierung M invertiert ausrichtet,
wie oben beschrieben, wird die Tendenz des Erhöhens/Ver
ringerns des Widerstandes der ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 4, die auf Grund der Anwendung des empfindlichen
Magnetfeldes Hs auftritt, invertiert. Deshalb verursacht das
Auftreten der Inversion der Magnetisierung in einem Teil der
Vielzahl der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4, der eine
Seite der Brückenschaltung bildet, daß in den ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 4 zwischen der Erhöhung und der
Verringerung des Widerstandes eine Aufhebung auf Grund der
Anwendung des empfindlichen Magnetfeldes Hs oder -Hs statt
findet. Als Resultat ergibt sich eine Reduzierung der
effektiven Gesamtveränderung des Widerstandes der obigen
Dünnfilmstreifen 4, die seriell verbunden sind. Das heißt,
die Empfindlichkeit verschlechtert sich.
Im allgemeinen wird auf das Magnetowiderstandseffekt
element 2 temporär ein Magnetfeld zu dem Zweck angewendet,
um die Magnetisierung M aller ferromagnetischer Dünnfilm
streifen 4, die jede Seite der Brückenschaltung bilden, im
Anfangszustand in dieselbe Richtung zu richten. Falls das
empfindliche Magnetfeld Hs oder -Hs wiederholt angewendet
wird, vermehren sich die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen
4, die von der obigen Inversion betroffen sind. Als Resultat
wird die Empfindlichkeitsverschlechterung beträchtlich.
Andererseits bestand der Wunsch, eine Umsetzungsschal
tung zum Verarbeiten eines analogen Signals zu verbessern,
das von dem Magnetsensor übertragen wird, der das Magnetowi
derstandseffektelement umfaßt, bei dem der obige ferromagne
tische Dünnfilm verwendet wird.
Fig. 26 ist ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche
Umsetzungsschaltung zeigt, und Fig. 27 ist eine grafische
Darstellung der Wellenformen von Signalen, die gezeigt sind,
um die Operation der Umsetzungsschaltung zu erläutern. Unter
Bezugnahme auf Fig. 26 und 27 wird ein analoges Signal von
etwa 10 mV Spitze-Spitze (siehe Fig. 27A), das von dem
Magnetowiderstandseffektelement 2 (MR) übertragen wurde, das
aus einer Brückenschaltung des obigen Typs besteht, etwa auf
das 150fache durch einen Differenzverstärker verstärkt, der
aus zwei Operationsverstärkern M1 und M2 besteht (siehe Fig.
27B). Das verstärkte Signal wird dann durch eine Integrationsschaltung
mit einem Widerstand R5 und einem Kondensator
C1 integriert. Ein Signal (siehe Fig. 27C), das von der
Integrationsschaltung übertragen wurde, und das Ausgangs
signal von dem Differenzverstärker werden einem Vergleich in
einem Komparator M4 unterzogen, so daß ein Zweizustands
signal, das in Fig. 27D gezeigt ist, erhalten wird. Zeichen
M3, das in Fig. 26 gezeigt ist, verkörpert eine Puffer
schaltung, die eingefügt ist, um die Impedanz zu wandeln.
Unter Verwendung des Ausgangssignals von der Integrationsschaltung,
wie oben beschrieben, kann der Vergleich
ausgeführt werden, indem der Zentralpegel des Ursprungs
signals, das heißt, der Gleichstrompegel desselben, ver
wendet wird. Deshalb kann, selbst wenn das Ausgangssignal in
eine Drift gerät, zum Beispiel auf Grund der Temperatur
charakteristiken des Magnetowiderstandseffektelementes 2,
das Zweizustandssignal erhalten werden, das dem ursprüng
lichen analogen Signal entspricht.
Die in Fig. 26 gezeigte Schaltung umfaßt die Integrationsschaltung,
die eine Zeitkonstante hat, die auf etwa 100
ms festgelegt ist. Deshalb treten folgende Erscheinungen
auf.
- (1) Eine Verzögerung der in Fig. 27C gezeigten Wellenform, die in einer Periode von einem Moment an auftritt, in dem die Energie zugeführt wird, bis zu einem Moment, in dem ein konstanter Wert realisiert wird, verschmälert die anfäng liche Breite des Binärsignalimpulses um Δt1, wie in Fig. 27D gezeigt.
- (2) Da der Kondensator C1, der die Integrationsschaltung bildet, eine relativ große Kapazität von etwa 0,1 µF hat, ergibt sich ein Problem, weil die Umsetzungsschaltung nicht ohne weiters als monolithische Schaltung gebildet werden kann.
Die obigen Probleme (1) und (2) treten auf Grund der
Tatsache auf, daß die Integrationsschaltung eine große
Zeitkonstante hat. Falls die Zeitkonstante jedoch auf einen
kleineren Wert festgelegt wird, treten die Wechselstromkom
ponenten des ursprünglichen Signals in der in Fig. 27C
gezeigten Wellenform übermäßig auf, und deshalb kann das
Signal, das von der Integrationsschaltung mit der kleineren
Zeitkonstante ausgegeben wird, natürlich nicht als Bezugs
signal zur Verwendung bei dem obigen Vergleich verwendet
werden.
Um die obigen Probleme zu überwinden, die bei dem
herkömmlichen Magnetsensor und der Umsetzungsschaltung, die
mit dem herkömmlichen Magnetsensor zu kombinieren ist,
vorkamen, ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, ein Mittel vorzusehen, das die Stabilität der Detek
tionsempfindlichkeit eines Magnetsensors, der ein Magneto
widerstandseffektelement umfaßt, das aus einem ferromagneti
schen Dünnfilm hergestellt ist, verbessern kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
ein Mittel vorzusehen, das eine Veränderung der Breite eines
Impulssignals verhindern kann, die auftritt, wenn ein
analoges Ausgangssignal von dem Sensor in ein Zweizustands
signal umgesetzt wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das
Vorsehen eines Mittels, das den Sensor und die Umsetzungs
schaltung, die mit dem Sensor zu kombinieren ist, integrie
ren kann.
Die obigen Aufgaben können entweder durch einen Magnet
sensor gemäß der vorliegenden Erfindung zum Detektieren
eines Objekts, das aus einer weichmagnetischen Substanz
hergestellt ist, erreicht werden, welcher Magnetsensor
umfaßt: einen Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol
hat, die angeordnet ist, um dem Objekt zugewandt zu sein;
und ein Magnetowiderstandseffektelement mit einer Vielzahl
von Streifen, die aus ferromagnetischen Dünnfilmen herge
stellt sind und sich parallel zu der Magnetpoloberfläche
erstrecken, während sie von derselben getrennt angeordnet
sind und an ihren Enden seriell verbunden sind, bei dem das
Magnetowiderstandseffektelement so angeordnet ist, um von
der Mitte der Magnetpoloberfläche in einer Richtung längs
der Magnetpoloberfläche abzuweichen, oder durch eine Signal
umsetzungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, zum
Umsetzen eines analogen Signals, das von dem Magnetsensor
übertragen wurde, in ein Zweizustandssignal, welche Signal
umsetzungsschaltung das analoge Signal verstärkt, das
verstärkte Signal halbwellengleichrichtet und das verstärkte
Signal und das halbwellengleichgerichtete Signal einem
Vergleich unterzieht, um ein Zweizustandssignal zu erhalten.
Fig. 1A-1D zeigen das Prinzip eines Magnetsensors gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A-2B zeigen eine Ausführungsform eines Magneto
widerstandseffektelementes gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die eine andere Ausfüh
rungsform eines Magnetowiderstandseffektelementes gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4A-4C enthalten eine Draufsicht und eine Ansicht
von Signalwellenformen, die ein Verfahren gemäß der vor
liegenden Erfindung zum Kompensieren einer Veränderung der
Empfindlichkeit mit einem einseitig wirkenden Magnetfeld
darstellen;
Fig. 5 ist eine Teilrißansicht, die das Grundkonzept
einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 6A-6D sind eine Seitenansicht und eine schemati
sche Draufsicht, die einen Abschnitt in bezug auf Fig. 5
zeigen;
Fig. 7A-7C zeigen die Kombination der Strukturen eines
Magnetowiderstandseffektelementes und eines Magnetfeldes,
das auf das Magnetowiderstandseffektelement anzuwenden ist;
Fig. 8A-8B zeigen die Strukturen eines Magnetowider
standseffektelementes, das für die in Fig. 7 gezeigte
Ausführungsform geeignet ist;
Fig. 9A-9B zeigen eine andere Ausführungsform in bezug
auf Fig. 7;
Fig. 10A-10B zeigen die Strukturen eines Magnetowider
standseffektelementes, das für die in Fig. 7 gezeigte
Ausführungsform geeignet ist;
Fig. 11A-11B zeigen ein anderes Verfahren zum Anwenden
eines einseitig wirkenden Magnetfeldes auf ein Magnetowider
standseffektelement;
Fig. 12A-12B zeigen eine Ausführungsform eines Magnet
sensors, der eine Vielzahl von magnetischen Objekten detek
tieren kann;
Fig. 13 ist eine schematische Draufsicht, die eine
andere Ausführungsform des Magnetsensors zeigt, der eine
Vielzahl von magnetischen Objekten detektieren kann;
Fig. 14A-14D zeigen ein anderes Verfahren zum Anwenden
eines einseitig wirkenden Magnetfeldes auf ein Magnetowider
standseffektelement;
Fig. 15A-15B sind eine Vorderansicht und eine Seiten
ansicht, die eine Ausführungsform der tatsächlichen Struktur
eines Magnetsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 16A-16B sind eine Vorderansicht und eine Seiten
ansicht, die ein anderes Verfahren zum Anwenden eines
einseitig wirkenden Magnetfeldes auf ein Magnetowiderstands
effektelement zeigen;
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das die Prinzipstruktur
einer Signalumsetzungsschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 18A-18D zeigen Signalwellenformen zum Erläutern
der Operation der Signalumsetzungsschaltung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform
der Signalumsetzungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfin
dung zeigt;
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Aus
führungsform einer Halbwellengleichrichterschaltung der
Signalumsetzungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 21 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform
einer Differenzverstärkungsschaltung der Signalumsetzungs
schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 22A-22D zeigen die Gesamttemperaturcharakteristi
ken, die durch Miteinanderkombinieren des Magnetsensors und
der Signalumsetzungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfin
dung realisiert werden;
Fig. 23A-23D zeigen eine herkömmliche Technik bezüglich
des Magnetsensors gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 24A-24C zeigen die Struktur und die Operation
eines Magnetowiderstandseffektelementes, das ferromagneti
sche Dünnfilmstreifen umfaßt;
Fig. 25 ist eine grafische Darstellung, die die Bezie
hung zwischen der Widerstandsveränderungsrate eines ferro
magnetischen Dünnfilmstreifens und dem auf ihn angewendeten
Magnetfeld zeigt;
Fig. 26 ist ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche
Signalumsetzungsschaltung zeigt; und
Fig. 27A-27D zeigen die Wellenformen von Signalen, die
zum Erläutern der Operation der in Fig. 26 gezeigten Signal
umsetzungsschaltung gezeigt sind.
Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht des Prinzips eines
Magnetsensors gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 1A ist
eine Draufsicht, Fig. 1B ist eine Querschnittsansicht längs
der Linie k-k von Fig. 1A, und Fig. 1C und 1D sind Quer
schnittsansichten jeweils längs der Linie L-L von Fig. 1A.
Ein Magnetowiderstandseffektelement 2 ist, wie in Fig.
1A gezeigt, an einer Position angeordnet, die von der Mitte
einer Magnetpoloberfläche 11 eines Dauermagneten 1 abweicht,
vorzugsweise an einer Position, die von der Mitte der
Magnetpoloberfläche 11 längs der Magnetpoloberfläche 11 in
einer Richtung abweicht, die zu einer Richtung (bezeichnet
durch einen Pfeil A, der in Fig. 1C und 1 gezeigt ist)
senkrecht ist, in der ein Objekt 3 bewegt wird.
Als Resultat der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird auf
die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 eine Magnetfeldkom
ponente (nachfolgend als "einseitig wirkendes Magnetfeld Hb"
bezeichnet) angewendet, die sich hin zu der Abweichungs
richtung des Objekts richtet. In einem Fall, bei dem das
Magnetowiderstandseffektelement 2 aus ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen des Barbierstabtyps 4 hergestellt ist, die
wie in Fig. 24 gezeigt gebildet sind, koinzidiert die obige
Abweichungsrichtung mit der Längsrichtung der ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 4.
Die obige Anordnung bewirkt zwangsläufig, daß sich die
Magnetisierung M aller ferromagnetischer Dünnfilmstreifen 4
der Richtung des einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb zuwen
det, in einem Fall, bei dem das empfindliche Magnetfeld Hs
nicht angewendet wird. Deshalb kann das empfindliche Magnet
feld Hs auf solch eine Weise detektiert werden, daß die
Anfangszustände der Magnetisierung M für alle ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 4 zu denselben gemacht werden. Als
Resultat kann die Verschlechterung der Empfindlichkeit, die
bei dem herkömmlichen Sensor vorkam, der unter Bezugnahme
auf Fig. 23 beschrieben wurde, und auf Grund der Inversion
der Magnetisierung M von einem Teil der ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 4 auftrat, verhindert werden.
Falls das Magnetowiderstandseffektelement 2 wie oben
beschrieben an einer Position angeordnet ist, die von der
Mitte der Magnetpoloberfläche 11 abweicht, erfolgt die
Veränderung der Richtung des empfindlichen Magnetfeldes Hs,
wenn das magnetische Objekt 3 bewegt wird, ähnlich wie bei
der in Fig. 23 gezeigten Anordnung. Deshalb kann die Ver
änderung des Ausgangssignals von dem Magnetowiderstands
effektelement 2, die auf Grund der Veränderung der Richtung
des empfindlichen Magnetfeldes Hs auftritt, der Beziehung,
die in Fig. 25 gezeigt ist, standhalten, und demzufolge kann
in einer schwachen Magnetfeldzone eine ausgezeichnete
Empfindlichkeit aufrechterhalten werden.
Bei dem Magnetsensor gemäß dieser Ausführungsform, die
in Fig. 1 gezeigt ist, ist es vorzuziehen, wenn das Magneto
widerstandseffektelement 2 von der Mitte der Magnetpolober
fläche 11 in einer Richtung senkrecht zu der Richtung
abweicht, in der das Objekt 3 bewegt wird, wie oben
beschrieben. Der obige Fakt kann qualitativ folgendermaßen
beschrieben werden.
Das heißt, wenn die Magnetisierung M der ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 4 senkrecht zu dem empfindlichen
Magnetfeld Hs gerichtet ist, wird der Effekt des empfindli
chen Magnetfeldes Hs, das auf die Magnetisierung M wirkt,
maximal. Deshalb verursacht eine Einstellung der Abwei
chungsrichtung der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4, wie
oben beschrieben, ein einseitig wirkendes Magnetfeld Hb, das
bewirkt, daß sich die Magnetisierung M einer Richtung
zuwendet, die zu dem anzuwendenden empfindlichen Magnetfeld
Hs senkrecht ist. Als Resultat wird die Veränderung des
Widerstandes der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4, die
auf Grund der Anwendung eines schwachen empfindlichen
Magnetfeldes Hs auftritt, maximal. Eine Untersuchung
bezüglich des Betrages der Abweichung, die durch die Erfin
der der vorliegenden Erfindung erfolgte, erbrachte, daß die
optimale Distanz das Zwei- bis Vierfache der Breite des
Magnetowiderstandseffektelementes ist.
Falls das Magnetowiderstandseffektelement 2 angeordnet
wird, um von der Mitte der Magnetpoloberfläche 11 in einer
Richtung parallel zu der Richtung abzuweichen, in der das
Objekt 3 bewegt wird, ist das einseitig wirkende Magnetfeld
Hb, folglich die Magnetisierung M, immer der Richtung des
empfindlichen Magnetfeldes Hs zugewandt, und das Magneto
widerstandseffektelement 2 kann nicht effektiv betrieben
werden. Deshalb sollte solch eine Richtung oder jene in der
Nähe von ihr bei der Abweichungsrichtung ausgelassen werden.
Die obige Magnetpoloberfläche 11 des Magneten 1 ist
nicht auf die obige runde Form begrenzt. Falls die Magnet
poloberfläche 11 als elliptische Form oder als regelmäßiges
Vieleck, wie in regelmäßiger Sechseckform, gebildet ist,
kann sie auf die vorliegende Erfindung angewendet werden.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die die Struktur
eines Magnetowiderstandseffektelementes 21 gemäß der vor
liegenden Erfindung zeigt, wobei das Magnetowiderstands
effektelement 21 ähnliche Charakteristiken wie jene des
Magnetowiderstandseffektelementes 2 hat, das aus den ferro
magnetischen Dünnfilmstreifen des "barber pole"-typs 4 her
gestellt ist, wie unter Bezugnahme auf Fig. 24 beschrieben.
Um denselben Zustand hervorzubringen, bei dem die
Magnetisierung M einen Winkel von 45° mit dem elektrischen
Strom i bildet, wie bei den ferromagnetischen Dünnfilm
streifen des barber pole-typs 4, unter der Anwendung des
einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb, werden ferromagnetische
Dünnfilmstreifen 41, die aus einer NiFe-Legierung oder einer
NiCo-Legierung bestehen, die jeweils zum Beispiel bis zu 80%
Nickel enthalten, angeordnet, um einen Winkel von 45° mit
der Richtung des einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb zu
bilden. In einem Fall, bei dem das Magnetowiderstandseffekt
element 21 angeordnet ist, um von der Mitte der Magnetpol
oberfläche 11 in einer Richtung senkrecht zu der Richtung
abzuweichen, in der das Objekt 3 bewegt wird, bilden die
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 41 einen Winkel von 45°
mit der Richtung, in der das Objekt 3 bewegt wird. Unter
Bezugnahme auf Fig. 2 bezeichnet Bezugszeichen 51 ein
Substrat aus nichtmagnetischem Material und mit der Ober
fläche, die wenigstens eine Isoliercharakteristik hat, wobei
das Substrat 51 zum Beispiel ein Siliziumchip ist, der mit
einem SiO2-Film bedeckt ist. Bezugszeichen 15 bis 18
bezeichnen Elektroden zum Beispiel aus einem dünnen Gold-
(Au)-Film.
Das in Fig. 2 gezeigte Magnetowiderstandseffektelement
2 weist im Vergleich zu dem Magnetowiderstandseffektelement
2, das aus den ferromagnetischen Dünnfilmstreifen des
"barber pole"-typs 4 besteht, die in Fig. 24 gezeigt sind,
einen Vorteil auf, der darin besteht, daß das Verfahren zum
Bilden des Elementmusters vereinfacht werden kann, da die
leitfähigen Dünnfilmstreifen 6 nicht angeordnet sind.
Fig. 3 ist eine schematische Draufsicht, die ein
Magnetowiderstandseffektelement 22 gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, welches Magnetowiderstandseffektelement 22
eine Abwandlung des Magnetowiderstandseffektelementes 2 ist,
das aus den ferromagnetischen Dünnfilmstreifen des "barber
pole"-typs 4 besteht, die in Fig. 24 gezeigt sind.
Eine Brückenschaltung besteht aus ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 42 bis 45, die zum Beispiel aus der NiFe-
oder NiCo-Legierung ähnlich wie bei der vorhergehenden
Ausführungsform hergestellt sind, und aus Elektroden 15 bis
18, die jeweils aus einem dünnen Au-Film bestehen. Leitfähi
ge Dünnfilmstreifen 62 bis 65, die sich erstrecken, um einen
Winkel von 450 mit der Längsrichtung der ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 42 bis 45 zu bilden, sind auf den ferro
magnetischen Dünnfilmstreifen 42 bis 45 gebildet.
Die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 42 und 43, bei
denen bewirkt wurde, daß sie parallel verlaufen und benach
bart angeordnet sind, bilden ein Paar von zwei benachbarten
Seiten der Brückenschaltung, wobei sich die leitfähigen
Dünnfilmstreifen 62 und 63, die auf den ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 42 und 43 gebildet sind, in Richtungen
erstrecken, um miteinander einen Winkel von 90° zu bilden.
Ahnlich bilden die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 44 und
45, bei denen bewirkt wurde, daß sie parallel verlaufen und
benachbart angeordnet sind, ein anderes Paar von zwei
benachbarten Seiten der Brückenschaltung, wobei sich die
leitfähigen Dünnfilmstreifen 64 und 65, die auf den ferroma
gnetischen Dünnfilmstreifen 44 und 45 gebildet sind, in
Richtungen erstrecken, um miteinander einen Winkel von 90°
zu bilden. Die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 42 und 45
bilden zwei benachbarte Seiten der Brückenschaltung, während
die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 43 und 44 die anderen
zwei benachbarten Seiten der Brückenschaltung bilden. Die
leitfähigen Dünnfilmstreifen 62 und 65 und 63 und 64 er
strecken sich jeweils in Richtungen, die miteinander einen
Winkel von 90° bilden. Deshalb ist das Magnetowiderstands
effektelement 22 äquivalent dem Magnetowiderstandseffekt
element 2, das in Fig. 24 gezeigt ist. Ferner ist das
Magnetowiderstandseffektelement 22 auf solch eine Weise
angeordnet, daß das einseitig wirkende Magnetfeld Hb ange
wendet werden kann, das parallel zu den Richtungen verläuft,
in die sich die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 42 bis 45
erstrecken.
Das Magnetowiderstandseffektelement 22, das in Fig. 3
gezeigt ist, weist im Vergleich zu dem Magnetowiderstands
effektelement 2, das in Fig. 24 gezeigt ist, folgenden
Vorteil auf. Das heißt, da die ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 42 und 43 oder 44 und 45, die die benachbarten zwei
Seiten der Brückenschaltung bilden, benachbart angeordnet
sind, kann ein Vorteil realisiert werden, insofern als es
durch eine unregelmäßige Verteilung der Magnetfelder, die
auf Grund einer lokalen Veränderung des Magnetfeldes auf
tritt, nicht ohne weiteres beeinflußt werden kann.
In dem in Fig. 1 gezeigten Magnetsensor schwankt die
Stärke des einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb, das auf das
Magnetowiderstandseffektelement angewendet wird, in
Abhängigkeit von der Distanz von der Mitte der Magnetpol
oberfläche 11 des Dauermagneten 1. Fig. 4 ist eine Ansicht,
die ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, um
die Verschlechterung der Empfindlichkeit zu kompensieren,
die auf Grund der Differenz in dem einseitig wirkenden
Magnetfeldes Hb auftritt, die in Abhängigkeit von der
Distanz vorkommt. Fig. 4A ist eine schematische Draufsicht,
und Fig. 4B und 4C sind die Wellenformen der detektierten
Signale.
Die Widerstandsveränderungsrate eines ferromagnetischen
Dünnfilmstreifens schwankt in Abhängigkeit von der Stärke
des einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb. Deshalb sind die
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen in dem Magnetowider
standseffektelement der Differenz der Widerstandsverände
rungsrate ausgesetzt, die auf Grund der Differenz ihrer
Positionen auftritt. Als Resultat ist die Detektionsempfind
lichkeit bei dem Magnetsensor im Vergleich zu einem Ideal
fall vermindert, bei dem gleiche einseitig wirkende Magnet
felder Hb auf alle ferromagnetischen Dünnfilmstreifen
angewendet werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4A wird angenommen, daß das
Magnetowiderstandseffektelement 22, wie in Fig. 3 gezeigt,
an einer Position angeordnet ist, die von der Mitte P der
Magnetpoloberfläche 11 des Dauermagneten 1 abweicht. Gruppen
gerader Linien 62 bis 65, die in Fig. 4A gezeigt sind,
zeigen schematisch die leitfähigen Dünnfilmstreifen, die auf
den entsprechenden ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 42 bis
45 eines "barber pole"-typs angeordnet sind, um die Be
bung einfach zu machen.
Falls das obige Objekt 3, das aus einer magnetischen
Substanz besteht, wiederholt eine Position durchläuft, die
an den in Fig. 4A gezeigten Magnetsensor angrenzt, wird das
Detektionssignal verändert, wie in Fig. 4B gezeigt. Fig. 4B
zeigt die Wellenform eines Signals, das von dem Magneto
widerstandseffektelement 22 unter einer Idealbedingung
übertragen wird, bei der einseitig wirkende Magnetfelder Hb,
die dieselbe Stärke haben, auf die ferromagnetischen Dünn
filmstreifen 42 bis 45 angewendet werden. Tatsächlich wirken
auf die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 42 und 43, die
nahe der Mitte der Magnetpoloberfläche 11 positioniert sind,
und auf die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 44 und 45,
die relativ weit von der Mitte der Magnetpoloberfläche 11
entfernt positioniert sind, einseitig wirkende Magnetfelder
Hb mit unterschiedlicher Stärke. Deshalb wird die Wellenform
des Detektionssignals so wie durch eine gestrichelte Linie
dargestellt, die in Fig. 4C gezeigt ist. Das heißt, die Höhe
des Detektionssignals ist niedrig, wie gezeigt.
Als Resultat einer Untersuchung, die von den Erfindern
der vorliegenden Erfindung vorgenommen wurde, wird die
Widerstandsveränderungsrate (Δp/p0) eines ferromagnetischen
Dünnfilmstreifens verringert, falls seine Dicke vergrößert
oder seine Breite reduziert wird. Deshalb können die Wider
standsveränderungsraten der ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 42 bis 45 bei den jeweils angewendeten einseitig
wirkenden Magnetfeldern Hb durch Konstruieren der Dicke oder
der Breite von jedem der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen
42 bis 45 egalisiert werden. Genauer gesagt, die Dicke von
jedem der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 42 und 43, auf
die ein relativ schwaches einseitig wirkendes Signal Hb
angewendet wird, muß dicker als die von jedem der ferro
magnetischen Dünnfilmstreifen 44 und 45 sein, auf die das
relativ starke Vorspannungssignal Hb angewendet wird. Als
Alternative dazu muß die Breite von jedem der ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 42 und 43 in bezug auf jene von jedem
der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 44 und 45 verschmä
lert werden. Als Resultat hat das Detektionssignal des
Magnetsensors eine Wellenform wie durch eine durchgehende
Linie dargestellt, die in Fig. 4C gezeigt ist, ähnlich dem
Fall, bei dem die einseitig wirkenden Magnetfelder Hb mit
derselben Intensität auf die ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 42 bis 45 angewendet werden. Das heißt, die Höhe
des Signals nimmt zu.
Obwohl die obige Ausführungsform bezüglich des Bei
spiels beschrieben wurde, bei dem das Magnetowiderstands
effektelement aus ferromagnetischen Dünnfilmstreifen des
"barber pole"-typs verwendet wird, kann für diese Ausfüh
rungsform ein Magnetowiderstandseffektelement aus ferroma
gnetischen Dünnfilmstreifen eingesetzt werden, die auf der
Grundlage der Idee angeordnet sind, die unter Bezugnahme auf
Fig. 2 beschrieben wurde.
Fig. 5 ist eine schematische Rißansicht, die das
Konzept der Grundlage von anderen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung zeigt.
Das obige Objekt 3, das aus der weichmagnetischen
Substanz besteht, wird zum Beispiel bei den Zähnen eines
Getriebes eingesetzt, das um eine Achse rotiert. Der obige
Magnetsensor aus dem Dauermagneten 1 und dem Magnetowider
standseffektelement 23 ist angrenzend an die Zähne des
Getriebes angeordnet. Eine Anordnung erfolgt auf solch eine
Weise, daß die Breite W von jedem der Zähne im wesentlichen
dieselbe wie das Ausmaß des Magnetowiderstandseffektelemen
tes 23 ist, und die Zahnteilung etwa das Zwei- bis Fünffache
der Breite W beträgt (d. h., die Breite der Nut zwischen
Zähnen ist im wesentlichen dieselbe wie W oder etwa bis zu
viermal größer als diese).
Wenn das Objekt 3 eine Position passiert, die an das
Magnetowiderstandseffektelement 23 angrenzt, wird das
empfindliche Magnetfeld Hs, wie in Fig. 6 gezeigt, auf das
Magnetowiderstandseffektelement 23 angewendet. Das heißt,
wenn das Objekt 3 positioniert ist, um der Oberfläche des
Magnetowiderstandseffektelementes 23 zugewandt zu sein, wird
der Magnetfluß des Dauermagneten 1 abgelenkt, um zu dem
Objekt 3 hin konvergiert zu werden, wie in Fig. 6A gezeigt.
Wenn das Objekt 3 abseits von der Position positioniert ist,
an der es dem Magnetowiderstandseffektelement 23 zugewandt
ist, und das Magnetowiderstandseffektelement 23 zwischen
benachbarten Objekten 3 positioniert ist, wird der Fluß des
Dauermagneten 1 abgelenkt, um zu den zwei Seitenobjekten 3
zu divergieren, wie in Fig. 6B gezeigt. Als Resultat werden
empfindliche Magnetfelder Hs und -Hs, die in zueinander
entgegengesetzten Richtungen verlaufen, auf die zwei ferro
magnetischen Dünnfilmstreifen 46 angewendet, die das Magne
towiderstandseffektelement 23 bilden. Fig. 6C und 6D sind
schematische und teilweise Draufsichten, die Fig. 6A bzw. 6B
entsprechen. Fig. 6C und 6D zeigen ferromagnetische Dünn
filmstreifen des Barbierstabtyps 46 als Beispiel.
Fig. 7 zeigt Beispiele von Kombinationen der Richtung
des empfindlichen Magnetfeldes Hs und der Richtung des
einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb. Obwohl Fig. 7 ein
Magnetowiderstandseffektelement zeigt, das aus den ferro
magnetischen Dünnfilmstreifen des Barbierstabtyps 46 und 47
besteht, kann es gegen ein Magnetowiderstandseffektelement
ausgetauscht werden, das aus ferromagnetischen Dünnfilm
streifen besteht, die angeordnet sind, um einen Winkel von
45° mit dem einseitig wirkenden Magnetfeld Hb zu bilden, wie
zum Beispiel in Fig. 2 gezeigt.
Fig. 7A zeigt einen Fall, bei dem ein einseitig gerich
tetes empfindliches Magnetfeld Hs oder -Hs und ein einseitig
wirkendes Magnetfeld Hb auf den Gesamtabschnitt der ferroma
gnetischen Dünnfilmstreifen 46 und 47 angewendet werden. Bei
den ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46 und 47, die in
Fig. 7A gezeigt sind, sind die leitfähigen Dünnfilmstreifen
66 und 67 auf den entsprechenden ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 46 und 47, die die beliebigen zwei benachbarten
Seiten einer Brückenschaltung bilden, angeordnet, wobei die
leitfähigen Dünnfilmstreifen 66 und 67 einen Winkel von 90°
miteinander bilden, ähnlich wie bei der in Fig. 24 gezeigten
Struktur.
Fig. 7B zeigt einen Fall, bei dem die empfindlichen
Magnetfelder Hs und -Hs, die in den entgegengesetzten
Richtungen verlaufen, auf die zwei ferromagnetischen Dünn
filmstreifen 46 und 47 angewendet werden, die in einer
Richtung senkrecht zu dem einseitig wirkenden Magnetfeld Hb
benachbart angeordnet sind, während ein einseitig wirkendes
Magnetfeld Hb auf den Gesamtabschnitt der ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 46 und 47 angewendet wird. Die leitfähigen
Dünnfilmstreifen 66, die jeweils auf den zwei in senkrechter
Richtung zu dem einseitig wirkenden Magnetfeld Hb benach
barten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46 angeordnet
sind, verlaufen parallel zueinander. Andererseits bilden die
leitfähigen Dünnfilmstreifen 66 und 67, die jeweils auf den
zwei in paralleler Richtung zu dem einseitig wirkenden
Magnetfeld Hb benachbarten ferromagnetischen Dünnfilmstrei
fen 46 und 47 angeordnet sind, einen Winkel von 90° mitein
ander.
Fig. 7C zeigt einen Fall, bei dem die empfindlichen
Magnetfelder Hs und -Hs, die in zueinander entgegengesetzten
Richtungen verlaufen, auf die zwei benachbarten ferromagne
tischen Dünnfilmstreifen 46 in einer Richtung senkrecht zu
dem einseitig wirkenden Magnetfeld Hb angewendet werden, und
die einseitig wirkenden Magnetfelder Hb und -Hb, die in
entgegengesetzter Richtung verlaufen, werden auf die zwei
benachbarten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46 in deren
Richtung angewendet. Die leitfähigen Dünnfilmstreifen 66,
die jeweils auf allen ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46
gebildet sind, verlaufen parallel zueinander.
Entsprechend der Richtungsänderung des empfindlichen
Magnetfeldes zwischen Hs und -Hs, die in Fig. 7A bis 7C
gezeigt ist, sind die Zeichen (+ oder -) der Widerstandsver
änderung, die in den jeweiligen ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 46 und/oder 47 stattgefunden hat. Bei den gezeigten
Kombinationen unterscheiden sich die Zeichen der Wider
standsveränderungen der zwei beliebigen benachbarten ferro
magnetischen Dünnfilmstreifen 46 oder 47 voneinander.
Deshalb kann die Brückenschaltung, die aus den obigen
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46 und/oder 47 besteht,
als Magnetsensor effektiv arbeiten. Es versteht sich ohne
weiteres, daß die Brückenschaltung von Fig. 7B als Magnet
sensor auch effektiv arbeiten kann, wenn ein einseitig
wirkendes Magnetfeld Hb in der Richtung angewendet wird, die
durch den Pfeil Hs oder -Hs bezeichnet ist, und die empfind
lichen Magnetfelder Hs und -Hs, die zueinander entgegen
gesetzt sind, auf die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46
und 47 jeweils parallel zu der Richtung angewendet werden,
die durch den Pfeil Hb bezeichnet ist.
Fig. 7A entspricht dem Fall, bei dem der Abstand
zwischen den benachbarten Objekten 3, der in Fig. 6 gezeigt
ist, verglichen mit der Größe des Magnetowiderstandseffekt
elementes 23 ausreichend groß ist, und der Gesamtkörper des
Magnetowiderstandseffektelementes 23 ist an einer Position
angeordnet, die in einer Richtung von der Mitte der Magnet
poloberfläche 11 des Dauermagneten 1 abweicht, wie in Fig. 1
gezeigt. Bei dieser Ausführungsform kann irgendeines der
Magnetowiderstandseffektelemente 2, 21 oder 22, die in Fig.
24, 2 bzw. 3 gezeigt sind, verwendet werden.
Fig. 7B entspricht einem Fall, bei dem die Breite W der
obigen Zähne fast dieselbe wie die Größe des Magnetowider
standseffektelementes 23 ist und die Zahnteilung etwa das
Zwei- bis Fünffache beträgt, wie unter Bezugnahme auf Fig. 6
beschrieben, und der Gesamtkörper des Magnetowiderstands
effektelementes 23 ist an einer Position angeordnet, die in
einer Richtung von der Mitte der Magnetpoloberfläche 11 des
Dauermagneten 1 abweicht, wie in Fig. 1 gezeigt. Beispiele
des Musters der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen, die das
Magnetowiderstandseffektelement gemäß dieser Ausführungsform
bilden, sind in Fig. 8 gezeigt.
Ein Muster, das in Fig. 8A gezeigt ist, besteht aus
vier Streifengruppen, wovon jede eine Vielzahl von ferroma
gnetischen Dünnfilmstreifen 46 und 47 umfaßt. Alle ferroma
gnetischen Dünnfilmstreifen 46 und 47 bilden einen Winkel
von 450 mit der Richtung, in der das einseitig wirkende
Magnetfeld Hb angewendet wird, das heißt, mit der Abwei
chungsrichtung von der Magnetpoloberfläche 11 des Dauer
magneten 1, die in Fig. 1 gezeigt ist. Die zwei ferromagne
tischen Dünnfilmstreifengruppen 46, die in einer Richtung
senkrecht zu dem einseitig wirkenden Magnetfeld Hb benach
bart angeordnet sind, verlaufen parallel zueinander. Die
anderen zwei ferromagnetischen Dünnfilmstreifengruppen 47
verlaufen parallel zueinander. Die zwei ferromagnetischen
Dünnfilmstreifengruppen 46 und 47, die in einer Richtung
parallel zu dem einseitig wirkenden Magnetfeld Hb benachbart
angeordnet sind, bilden einen Winkel von 90° miteinander.
Die Elektroden 15 bis 18 sind mit den Verbindungsstellen der
obigen Streifengruppen verbunden.
Ein Muster, das in Fig. 8B gezeigt ist, besteht aus
vier Streifengruppen, wovon jede eine Vielzahl von ferroma
gnetischen Dünnfilmstreifen 46 und 47 des "barber pole"-typs
umfaßt. Alle ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46 und 47
verlaufen parallel zu der Richtung, in der das einseitig
wirkende Magnetfeld Hb angewendet wird. Die leitfähigen
Dünnfilmstreifen 66, die auf den zwei ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 46 angeordnet sind, die in einer Richtung
senkrecht zu dem einseitig wirkenden Magnetfeld Hb benach
bart angeordnet sind, verlaufen parallel zueinander. Die
leitfähigen Dünnfilmstreifen 67, die auf den anderen zwei
ferromagnetischen Dünnfilmstreifengruppen 47 angeordnet
sind, verlaufen parallel zueinander. Die leitfähigen Dünn
filmstreifen 66 und 67, die auf den zwei ferromagnetischen
Dünnfilmstreifengruppen 46 bzw. 47 angeordnet sind, die in
einer Richtung parallel zu dem einseitig wirkenden Magnet
feld Hb benachbart angeordnet sind, bilden einen Winkel von
900 miteinander. Die Elektroden 15 bis 18 sind mit den
Verbindungsstellen der obigen Streifengruppen verbunden.
Das Verfahren, das unter Bezugnahme auf Fig. 4
beschrieben wurde und arrangiert wird, um die Verschlechte
rung der Empfindlichkeit zu kompensieren, die auf Grund der
Differenz des einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb auftritt,
die in Abhängigkeit von dem einseitigen Abstand von der
Mitte der Magnetpoloberfläche 11 vorkam, kann auf das in
Fig. 8A oder 8B gezeigte Muster angewendet werden. Das
heißt, die Konstruktion erfolgt auf solch eine Weise, daß
die Dicke der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46, auf die
ein relativ schwaches Vorspannungssignal Hb angewendet wird,
dicker als die der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 47
gemacht wird, auf die ein relativ starkes Vorspannungssignal
Hb angewendet wird, oder daß die Breite der ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 46 schmaler als jene der ferromagne
tischen Dünnfilmstreifen 47 gemacht wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 7C entspricht die
gezeigte Struktur einer Struktur, die unter Bezugnahme auf
Fig. 6 beschrieben wurde, in der die Breite W der obigen
Zähne fast dieselbe wie die Größe des Magnetowiderstands
effektelementes 23 ist und die Zahnteilung etwa das Zwei-
bis Fünffache beträgt. Ferner sind die vier ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 46, die ein Magnetowiderstandseffekt
element bilden, an Positionen angeordnet, die von der Mitte
einer Magnetpoloberfläche abweichen, während sie bezüglich
der Mitte der Magnetpoloberfläche symmetrisch angeordnet
sind. Somit werden einseitig wirkende Magnetfelder Hb und
-Hb, die zueinander entgegengesetzt sind, jeweils auf die
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46 angewendet, die in den
verschiedenen Richtungen abweichen.
Als Resultat der Anordnung der ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 46 kann eine leere Zone an dem zentralen
Abschnitt des Substrats 5 erhalten werden. Falls das Sub
strat 5 einen Siliziumchip umfaßt, der mit einem SiO2-Film
bedeckt ist, kann eine Struktur gebildet werden, bei der die
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46 auf dem SiO2-Film
angeordnet sind, und die zentrale Zone 52 des Chips kann als
Raum zum Bilden einer integrierten Halbleiterschaltung zum
Verarbeiten des Detektionssignals von dem Magnetowider
standseffektelement verwendet werden.
Fig. 10 zeigt Beispiele des Musters der ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 46, die das Magnetowiderstandseffekt
element 23 bilden, das in Fig. 9 gezeigt ist.
Das in Fig. 10A gezeigte Muster besteht aus vier
Streifengruppen, wovon jede eine Vielzahl von ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen 46 umfaßt. Alle ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen 46 bilden einen Winkel von 45° mit der
Richtung, in der das einseitig wirkende Magnetfeld Hb oder
-Hb angewendet wird, wobei die ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 46 parallel zueinander verlaufen. Die obigen
Streifengruppen sind an Positionen angeordnet, die von der
Mitte des Musters um eine vorbestimmte Distanz D abweichen,
um auf sie das einseitig wirkende Magnetfeld Hb oder -Hb mit
einer vorbestimmten Stärke anzuwenden. Die Elektroden 15 bis
18 sind mit den Verbindungsstellen der obigen Streifen
gruppen verbunden.
Das in Fig. 10B gezeigte Muster besteht aus vier
Streifengruppen, wovon jede eine Vielzahl von ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen des "barber pole"-typs 46 umfaßt.
Alle ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 46 verlaufen par
allel zu der Richtung, in der das einseitig wirkende Magnet
feld Hb oder -Hb angewendet wird. Die leitfähigen Dünnfilm
streifen 66, die auf den ferromagnetischen Dünnfilmstreifen
46 angeordnet sind, verlaufen parallel zueinander, während
sie einen Winkel von 45° mit der Richtung bilden, in der das
einseitig wirkende Magnetfeld Hb oder -Hb angewendet wird.
Ähnlich wie bei der in Fig. 10A gezeigten Struktur sind die
Streifengruppen an Positionen angeordnet, die von der Mitte
des Musters um eine vorbestimmte Distanz D abweichen. Die
Elektroden 15 bis 18 sind mit den Verbindungsstellen der
Streifengruppen verbunden.
Fig. 11 ist eine schematische Vorderansicht, die ein
Mittel zum effektiven Anwenden von einseitig wirkenden
Magnetfeldern Hb und -Hb, die zueinander entgegengesetzt
sind, auf die zwei benachbarten ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 46, wie in Fig. 6 oder Fig. 7B und 7C gezeigt, oder
auf die Streifengruppe, die aus der Vielzahl von ferromagne
tischen Dünnfilmstreifen 46 oder 47 besteht, die wie in Fig.
8 gezeigt angeordnet sind, zeigt.
Ein Magnetjoch 7 aus einer weichmagnetischen Substanz
ist auf einer Magnetpoloberfläche 11 eines zylindrischen
Dauermagneten 1 angeordnet. Das Magnetjoch 7 umfaßt einen
plattenartigen Abschnitt 70, der im wesentlichen in Kontakt
mit der Magnetpoloberfläche 11 angeordnet ist, und vor
stehende Abschnitte 71, die von zwei Seiten gebildet sind,
um das Magnetowiderstandseffektelement 23 zu halten. Bezugs
zeichen 5 bezeichnet ein Substrat zum Halten des Magneto
widerstandseffektelementes 23. Fig. 11A zeigt einen Zustand,
bei dem das Objekt 3, das aus einer magnetischen Substanz
besteht, positioniert ist, um dem Magnetowiderstandseffekt
element 23 zugewandt zu sein, während Fig. 11B einen Zustand
zeigt, bei dem das Magnetowiderstandseffektelement 23
zwischen zwei benachbarten Objekten 3 positioniert ist.
Magnetkraftlinien, die von der Magnetpoloberfläche 11
ausgehen, verlaufen von den führenden Abschnitten der
vorstehenden Abschnitte 71 hin zu dem Objekt 3, wie durch
gestrichelte Linien angegeben, die jeweils einen Pfeil
haben. Da die Magnetflußdichte verglichen mit der Struktur,
in der das Magnetjoch 7 nicht angeordnet ist, erhöht ist,
werden stärkere einseitig wirkende Magnetfelder Hb und -Hb
auf das Magnetowiderstandseffektelement 23 angewendet. Als
Magnetowiderstandseffektelement 23 können die ferromagneti
schen Dünnfilmstreifen verwendet werden, die das Muster
haben, das wie in Fig. 8 oder Fig. 10 gezeigt gebildet ist.
Fig. 12 ist eine Draufsicht, die eine Ausführungsform
zum Detektieren einer Vielzahl von Objekten zeigt, wovon
jedes aus einer magnetischen Substanz besteht.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12A ist eine Vielzahl der
Magnetowiderstandseffektelemente 21, die zum Beispiel wie in
Fig. 2 gezeigt angeordnet sind, auf einer geraden Linie
angeordnet, die durch die Mitte der Magnetpoloberfläche 11
des Dauermagneten 1 verläuft. Andererseits ist eine Vielzahl
von Objekten 31 und 32, wovon jedes aus einem gedruckten
Muster aus magnetischer Tinte besteht, auf einer Oberfläche
eines Trägers 8 gebildet, der zum Beispiel ein Blatt Papier
ist. Während einer Periode, in der der Träger 8 in einer
Richtung bewegt wird, die durch einen Pfeil A bezeichnet
ist, werden die Objekte 31 und 32 durch das entsprechende
Magnetowiderstandseffektelement 21 individuell detektiert.
Die Objekte 31 und 32, die durch die entsprechenden Magneto
widerstandseffektelemente 21 zu detektieren sind, sind nicht
auf jene begrenzt, die auf einer geraden Linie senkrecht zu
der Richtung angeordnet sind, in der der Träger 8 bewegt
wird. Die Objekte 31 und 32 können ein Abschnitt eines
zusammenhängenden Musters sein.
Fig. 12B zeigt eine Ausführungsform, die für einen
Zustand geeignet ist, bei dem eine Vielzahl von obigen
Objekten 31 und 32 unter Bedingungen, die unter Bezugnahme
auf Fig. 5 beschrieben wurden, in der Richtung angeordnet
sind, in der der Träger 8, welcher ein Blatt Papier ist,
bewegt wird. Das heißt, die Breite W der Vielzahl der
Objekte 31 oder 32 in der Richtung, in der der Träger 8
bewegt wird, ist im wesentlichen dieselbe wie das Ausmaß des
Magnetowiderstandseffektelementes 23, während die Anord
nungsteilung der Objekte 31 oder 32 in der Richtung, in der
der Träger 8 bewegt wird, etwa das Zwei- bis Fünffache der
Breite W beträgt. In diesem Fall wird das Magnetowider
standseffektelement 23 mit den ferromagnetischen Dünnfilm
streifen 46 und 47 eingesetzt, die das in Fig. 8 gezeigte
Muster haben. Ferner können in dieser Ausführungsform die
Objekte 31 und 32 ein Abschnitt des zusammenhängenden
Musters in einer Richtung sein, die zu der Richtung senk
recht ist, in der der Träger 8 bewegt wird, falls die Breite
W und die Anordnungsteilung der Objekte 31 oder 32 in der
Richtung, in der der Träger 8 bewegt wird, den obigen
Bedingungen genügen.
Wie in Fig. 12A und 12B gezeigt, ermöglicht es der
Einsatz zum Beispiel eines Siliziumchips als Substrat 5,
eine integrierte Halbleiterschaltung zum Verarbeiten des
Detektionssignals in der zentralen Zone 52 des Substrats zu
bilden, ähnlich wie jene, die in Fig. 9 gezeigt ist. Die
Anzahl der Magnetowiderstandseffektelemente 21 oder 23, die
auf dem Substrat 5 angeordnet sind, wie in Fig. 12 gezeigt,
ist natürlich nicht auf zwei begrenzt. Die Notwendigkeit des
Bildens der Objekte 31 und 32 auf einem flachen Glied kann
eliminiert werden. Zum Beispiel können sie auf der Seiten
oberfläche eines zylindrischen Glieds gebildet sein, das um
die Achse rotiert.
Fig. 13 ist eine Draufsicht, die eine Ausführungsform
zeigt, die angeordnet ist, um eine Vielzahl von Objekten zu
detektieren, wovon jedes aus einer magnetischen Substanz
besteht, ähnlich wie bei der vorhergehenden Ausführungsform.
Eine Vielzahl von Magnetsensoren, wovon jeder den
Dauermagnet 1 und die Substrate umfaßt, sind in einer Linie
auf einem Halteglied 9, wie eine gedruckte Leiterplatte,
angeordnet. Jeder Sensor hat, wie unter Bezugnahme auf Fig.
12 beschrieben, eine Vielzahl von Magnetowiderstandseffekt
elementen 21 oder 23 (beide nicht gezeigt), die auf seinem
Substrat 5 angeordnet sind. Wenn angenommen wird, daß zwei
Magnetowiderstandseffektelemente 21 auf jedem Substrat 5
angeordnet sind, ist die in Fig. 13 gezeigte Struktur mit
den drei Sensoren äquivalent einer Struktur, in der sechs
Magnetowiderstandseffektelemente 21 auf dem Halteglied 9
angeordnet sind. Eine Vielzahl von Objekten 31 bis 36, die
auf einem Träger 8 angeordnet sind, der ein Blatt Papier
ist, das sich in eine Richtung bewegt, die durch einen Pfeil
A bezeichnet ist, werden durch die entsprechenden Magneto
widerstandseffektelemente 21 detektiert. Ferner ist diese
Ausführungsform nicht auf die Objekte 31 bis 36 begrenzt,
die auf einer geraden Linie angeordnet sind, die zu der
Richtung, in der der Träger 8 bewegt wird, senkrecht ist.
Ferner können sie ein Abschnitt eines zusammenhängenden
Musters in einer Richtung sein, die zu der Richtung senk
recht ist, in der der Träger 8 bewegt wird.
Als Resultat der in Fig. 13 gezeigten Struktur kann
eine Vielzahl von unabhängigen Mustern, wovon jedes aus
einer magnetischen Substanz besteht, oder ein Abschnitt
eines zusammenhängenden Muster mit hoher Auflösung detek
tiert werden.
Fig. 14 zeigt eine andere Ausführungsform des Ver
fahrens zum Anwenden des einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb
auf ein Magnetowiderstandseffektelement, wobei sich das
Verfahren gemäß dieser Ausführungsform von dem Verfahren
unterscheidet, das unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben
wurde und auf solch eine Weise angeordnet ist, daß das
Magnetowiderstandseffektelement an einer Position angeordnet
ist, die von der Mitte einer Magnetpoloberfläche eines
Dauermagneten abweicht.
Unter Bezugnahme auf eine Draufsicht, die in Fig. 14A
gezeigt ist, und eine Seitenansicht, die in Fig. 14B gezeigt
ist, ist ein plattenartiger zweiter Dauermagnet 12, der
magnetisiert ist, um einen Kraftlinienweg zu haben, der zu
der Magnetpoloberfläche 11 des zylindrischen Dauermagneten 1
parallel verläuft, auf der Magnetpoloberfläche 11 angeord
net. Ein Substrat 5 mit einem Magnetowiderstandseffekt
element (bei der Darstellung weggelassen) ist daraufgesta
pelt und an dem Dauermagneten 12 befestigt. Als Magneto
widerstandseffektelement wird irgendeines der in Fig. 24, 2,
3 und 8 gezeigten Elemente verwendet, und das eingesetzte
Magnetowiderstandseffektelement wird auf solch eine Weise
angeordnet, daß die Richtung des gezeigten einseitig wirken
den Magnetfeldes Hb in Fig. 2, 3 oder 8 oder die Längs
richtung der ferromagnetischen Dünnfilmstreifen 4 in Fig. 24
zu dem Kraftlinienweg des Dauermagneten parallel verläuft.
Der Dauermagnet 12 wendet das einseitig wirkende
Magnetfeld Hb, das in einer vorbestimmten Richtung verläuft,
auf das Magnetowiderstandseffektelement an, so daß das
herkömmliche Problem, das heißt, die Verschlechterung der
Empfindlichkeit während wiederholter Operation, verhindert
werden kann.
Unter Bezugnahme auf eine Draufsicht, die in Fig. 14C
gezeigt ist, und eine Seitenansicht, die in Fig. 14D gezeigt
ist, sind vorstehende Abschnitte 72, wovon jeder aus einer
weichmagnetischen Substanz besteht, an den zwei Endabschnit
ten des Dauermagneten 12 in der Richtung des Kraftlinien
weges desselben angeordnet. Als Alternative dazu kann ein
Magnetjoch 7 mit vorstehenden Abschnitten 72 zwischen dem
Dauermagnet 12 und dem Substrat 5 angeordnet sein. Als
Resultat kann das einseitig wirkende Magnetfeld Hb auf das
Magnetowiderstandseffektelement effektiv angewendet werden.
Die Dicke des Dauermagneten 12 kann nämlich reduziert
werden, und demzufolge kann ein Vorteil realisiert werden,
insofern als die Größe und das Gewicht des Magnetsensors
reduziert werden können. Bei der in Fig. 14 gezeigten
Struktur kann die Notwendigkeit des Anordnens des Magneto
widerstandseffektelementes an einer Position, die von der
Mitte der Magnetpoloberfläche 11 abweicht, entfallen.
Fig. 15A und 15B sind eine Draufsicht und eine Seiten
ansicht, die die tatsächliche Struktur des Magnetsensors
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, die unter Bezugnah
me auf Fig. 1 beschrieben wurde.
Das Substrat 5, auf dem ein Magnetowiderstandseffekt
element (nicht gezeigt) angeordnet ist, ist zum Beispiel in
einem Block 90 aus Epoxyharz geformt. Das Substrat 5 wird an
einer Position angeordnet, die von der Mitte der Magnetpol
oberfläche 11 abweicht, und dann werden der Block 90 aus
Harz und der Dauermagnet 1 befestigt. Als Magnetowider
standseffektelement wird irgendeines der Elemente, die in
Fig. 24, 2, 3 und 8 gezeigt sind, verwendet. Das Magnetowi
derstandseffektelement ist auf solch eine Weise angeordnet,
daß die Richtung, in der das einseitig wirkende Magnetfeld
Hb angewendet werden muß, in die Abweichungsrichtung zeigt.
Bezugszeichen 91 bezeichnet eine der Leitungen, die mit den
Elektroden 15 bis 18 der Brückenschaltung verbunden sind,
die die ferromagnetischen Dünnfilmstreifen umfaßt, die das
Magnetowiderstandseffektelement bilden.
Fig. 16 zeigt eine andere Ausführungsform des Ver
fahrens zum Anwenden des einseitig wirkenden Magnetfeldes Hb
auf ein Magnetowiderstandseffektelement, wobei sich das
Verfahren gemäß dieser Ausführungsform von dem Verfahren
unterscheidet, das unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben
wurde, bei dem das Magnetowiderstandseffektelement an einer
Position angeordnet ist, die von der Mitte der Magnetpol
oberfläche 11 des Dauermagneten 1 abweicht.
Bei dem Magnetsensor, der zum Beispiel unter Bezugnahme
auf Fig. 15 beschrieben ist, wird das Substrat 5 mit einem
Magnetowiderstandseffektelement (nicht gezeigt) eingestellt,
um von der Magnetpoloberfläche 11 des Dauermagneten 1 um
einen vorbestimmten Winkel α geneigt zu sein, und so werden
der Block 90 aus Harz und der Dauermagnet 1 befestigt. Als
Magnetowiderstandseffektelement wird irgendeines von jenen
verwendet, die in Fig. 24, 2, 3 und 8 gezeigt sind, wobei
das verwendete Magnetowiderstandseffektelement auf solch
eine Weise angeordnet wird, daß die Richtung, in der das
einseitig wirkende Magnetfeld Hb angewendet werden muß, mit
der Richtung koinzidiert, in der der maximale Neigungswinkel
α gebildet wird. Als Resultat der obigen Anordnung kann das
einseitig wirkende Magnetfeld Hb auf die ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen angewendet werden, die das Magnetowider
standseffektelement bilden. Bezugszeichen 91 bezeichnet eine
Anschlußleitung ähnlich jener, die bei der obigen Ausfüh
rungsform verwendet wird. In der in Fig. 16 gezeigten
Struktur kann die Notwendigkeit des Anordnens des Magneto
widerstandseffektelementes an der Position, die von der
Mitte der Magnetpoloberfläche 11 abweicht, entfallen.
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern der Prin
zipstruktur einer Signalumsetzungsschaltung gemäß der
vorliegenden Erfindung. Fig. 18 ist eine grafische Dar
stellung, die die Wellenformen von Signalen zeigt, die
dargestellt werden, um die Operation der Umsetzungsschaltung
zu erläutern. Das Magnetowiderstandseffektelement 2 (MR) des
Magnetsensors gemäß der vorliegenden Erfindung, der zum
Beispiel unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, gibt
ein analoges Signal (10 mV Spitze-Spitze) aus, das wie in
Fig. 18A gezeigt gebildet ist. Eine Differenzverstärker
schaltung 100 verstärkt das obige analoge Signal zum Bei
spiel auf das 150fache, wie in Fig. 18B gezeigt. Das ver
stärkte Signal wird durch eine Halbwellengleichrichter
schaltung 200 gleichgerichtet. Die Halbwellengleichrichter
schaltung 200 gibt unidirektional ein einseitig gerichtetes
Impulssignal aus, das wie in Fig. 18C gezeigt gebildet ist.
Die Signalausgaben von der Differenzverstärkerschaltung
100 und die Signalausgabe von der Halbwellengleichrichter
schaltung 200 werden einem Vergleich durch einen Komparator
300 unterzogen. Als Resultat wird ein Zweizustandssignal von
der Komparatorschaltung 300 ausgegeben, das wie in Fig. 18D
gezeigt gebildet ist.
Die in Fig. 17 gezeigte Umsetzungsschaltung hat keine
Integrationsschaltung mit einer großen Zeitkonstante der
herkömmlichen Umsetzungsschaltung, wie in Fig. 23 gezeigt.
Ferner benötigt sie nicht den Kondensator C1 mit einer
großen Kapazität, der bei der vorhergehenden Integrations
schaltung eingesetzt wurde. Deshalb kann die vorliegende
Erfindung das Problem der unerwünschten Veränderung der
Breite des Zweizustandssignalimpulses überwinden, das mit
der Struktur auftrat, bei der die herkömmliche Umsetzungs
schaltung verwendet wird.
Fig. 19 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform
einer Signalumsetzungsschaltung zeigt, die in Fig. 17
dargestellt und gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Die Halbwellengleichrichterschaltung 200 umfaßt zum
Beispiel einen Operationsverstärker 201 und eine Diode 202.
Ein nichtinvertierender Eingang des Operationsverstärkers
201 ist mit dem Ausgang der obigen Differenzverstärker
schaltung 100 verbunden. Die Diode 202 ist in der Vorwärts
richtung zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 201
und dem invertierenden Eingangsanschluß desselben verbunden.
Als Resultat der obigen Struktur können die Temperatur
charakteristiken der Diode 202 kompensiert werden.
Der Kondensator C2, der zwischen dem Ausgang der Diode 202
und der Erde verbunden ist, ist zum Zweck des Haltens
der Ausgangsspannung angeordnet, dabei hat der Kondensator
C2 eine Kapazität von etwa mehreren bis zehn pF. Deshalb
kann die Operationsgeschwindigkeit der Halbwellengleichrich
terschaltung 200 nicht wesentlich beeinträchtigt werden.
Das einseitige Impulssignal, das von der Halbwellen
gleichrichterschaltung 200 ausgegeben wurde, wird durch
einen Teilungswiderstand, der aus Widerständen R20 und R21
besteht, geteilt und durch den nichtinvertierenden Eingangs
anschluß des Komparators 300 empfangen. Das einseitige
Impulssignal wird einem Vergleich mit dem Signal unterzogen,
das von der Differenzverstärkerschaltung 100 an den inver
tierenden Eingangsanschluß der Komparatorschaltung 300
gesendet wird. Falls der Pegel des einseitigen Impulssignals
näher an dem des Ausgangssignals von der Differenzverstär
kerschaltung 100 ist, besteht eine Möglichkeit, daß ein
falsches Zweizustandssignal erzeugt wird. Deshalb wird das
einseitige Impulssignal, das durch die Komparatorschaltung
300 zu empfangen ist, durch den Teilungswiderstand zum
Beispiel auf ein Zehntel geteilt.
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Aus
führungsform der Halbwellengleichrichterschaltung 200 zeigt,
bei der eine Konstantstromzuführung 203 mit dem Ausgang der
Diode 202 verbunden ist. Deshalb wird dem obigen Teilungs
widerstand, der aus den Widerständen R20 und R21 besteht,
ein zusätzlicher Strom Ic zugeführt. Als Resultat wird der
Gleichstrompegel des einseitigen Impulsstroms, der dem
Komparator 300 zuzuführen ist, um Ic × R21 angehoben. Das
führt zu der Tatsache, daß die Breite des Zweizustands
signalimpulses, der von dem Komparator 300 ausgegeben wird,
verbreitert wird. Das obige Verfahren ermöglicht es, das
Tastverhältnis größer als 1 : 1 zu machen.
Fig. 21 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur der
Differenzverstärkerschaltung 100 zeigt.
Bei der herkömmlichen Signalumsetzungsschaltung, die in
Fig. 26 gezeigt ist, wird die Energieversorgungsspannung
Vcc, die durch die Widerstände R9 und R10 geteilt wurde, den
Operationsverstärkern M1 und M2 durch den Widerstand R8
zugeführt. Die geteilte Spannung ist der Gleichstrompegel
der Differenzverstärkerschaltung, das heißt, der Arbeits
punkt. Andererseits ist in der Halbwellengleichrichter
schaltung 200, die in Fig. 19 oder Fig. 20 gezeigt ist, der
Gleichstrompegel des Ausgangssignals der Mittelpunkt des
dynamischen Bereichs des Ausgangssignals oder des durch Ic×
R21 bestimmten Potentials. Deshalb muß eine Schaltung, die
den Widerständen R8 und R2 entspricht, die in Fig. 24
gezeigt sind, weggelassen werden, wie in Fig. 21 gezeigt. Um
eine hohe Eingangsimpedanz einzustellen, müssen der Aus
gangsanschluß und der invertierende Eingangsanschluß des
Operationsverstärkers M1 direkt miteinander verbunden
sein.
Fig. 22 ist eine grafische Darstellung, die die Tempe
raturcharakteristiken der Operation der Vorrichtung zeigt,
die durch Kombinieren des obigen Magnetsensors und der
Signalumsetzungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung
gebildet wurde. Fig. 22A ist eine grafische Darstellung, die
die Wellenform des Ausgangssignals von dem Magnetsensor
zeigt, Fig. 22B ist eine grafische Darstellung, die die
Wellenform des Ausgangssignals von der Differenzverstärker
schaltung 100 zeigt, Fig. 22C ist eine grafische Darstel
lung, die die Wellenform des einseitigen Impulssignals
zeigt, das von der Halbwellengleichrichterschaltung 200
übertragen wurde, und Fig. 22D ist eine grafische Darstel
lung, die die Wellenform des Zweizustandsimpulses zeigt, der
von dem Komparator 300 übertragen wurde. In den obigen
Figuren ist der Parameter die Temperatur (T), der so an
geordnet ist, daß T1 -50°C ist, T2 25°C ist und T3 100°C
ist. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, wird die Wellen
form des Zweizustandssignalimpulses in dem Temperaturbereich
im wesentlichen nicht beeinflußt. Der Gleichstrompegel des
pulsierenden Stromsignals wird, wie in Fig. 22 gezeigt, um
einen Grad verschoben, der dem Produkt des elektrischen
Stroms Ic von der Konstantstromzuführung 203 und dem Wider
stand R21 entspricht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Anfangs
magnetisierung einer Vielzahl von ferromagnetischen Dünn
filmstreifen, die ein Magnetowiderstandseffektelement
bilden, angeordnet, um einer vorbestimmten Richtung zu
gewandt zu sein. Deshalb kann die Detektionsempfindlichkeit
des Magnetsensors, der das Magnetowiderstandseffektelement
umfaßt, stabilisiert werden. Ferner kann die Breite des
Zweizustandssignals, das dem analogen Ausgangssignal ent
spricht, das von dem Magnetsensor übertragen wurde, auf
einem vorbestimmten Wert gehalten werden. Als Resultat kann
die Genauigkeit der Steuerung, die mit dem Magnetsensor
auszuführen ist, verbessert werden. Die vorliegende Erfin
dung ermöglicht es, die Schaltung zum Umsetzen des analogen
Ausgangssignals in das Zweizustandssignal mit dem Magneto
widerstandseffektelement zu integrieren. Das führt zu dem
Fakt, daß die Größe der Vorrichtung, die den Magnetsensor
umfaßt, reduziert werden kann. Ferner ermöglicht es die
vorliegende Erfindung, die auf solch eine Weise angeordnet
ist, daß eine Vielzahl der Magnetowiderstandseffektelemente
integriert wird, das Magnetmuster, das auf der Oberfläche
eines Blattes Papier gebildet ist, zu detektieren.
Claims (34)
1. Ein Magnetsensor mit:
einem Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol hat, welche Oberfläche einem zu detektierenden Objekt zugewandt ist; und
einem Magnetowiderstandseffektelement, das eine Vielzahl von Streifen umfaßt, die jeweils aus einem ferro magnetischen Dünnfilm hergestellt sind und sich parallel zu der genannten Magnetoberfläche erstrecken, während sie von der genannten Magnetoberfläche getrennt angeordnet sind und seriell verbunden sind, bei dem das genannte Magnetowider standseffektelement angeordnet ist, um von der Mitte der genannten Magnetoberfläche abzuweichen.
einem Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol hat, welche Oberfläche einem zu detektierenden Objekt zugewandt ist; und
einem Magnetowiderstandseffektelement, das eine Vielzahl von Streifen umfaßt, die jeweils aus einem ferro magnetischen Dünnfilm hergestellt sind und sich parallel zu der genannten Magnetoberfläche erstrecken, während sie von der genannten Magnetoberfläche getrennt angeordnet sind und seriell verbunden sind, bei dem das genannte Magnetowider standseffektelement angeordnet ist, um von der Mitte der genannten Magnetoberfläche abzuweichen.
2. Ein Magnetsensor nach Anspruch 1, bei dem das
genannte Magnetowiderstandseffektelement angeordnet ist, um
in einer ersten Richtung abzuweichen, die rechtwinklig zu
einer zweiten Richtung ist, in der sich das genannte Objekt
bewegt.
3. Ein Magnetsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
das genannte Magnetowiderstandseffektelement vier Gruppen
enthält, die jeweils eine Vielzahl der genannten ferromagne
tischen Dünnfilmstreifen umfassen, die sich in einer Rich
tung erstrecken, die einen Winkel von etwa 45° mit der
Richtung bildet, in der das genannte Magnetowiderstands
effektelement abweicht, wobei die genannte Vielzahl von
Streifen in jeder Gruppe durch ihre jeweiligen Enden seriell
verbunden ist, die genannten vier Gruppen durch Anschlüsse
von ihren genannten jeweiligen seriell verbundenen Streifen
verbunden sind, um eine Brückenschaltung zu bilden.
4. Ein Magnetsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
das genannte Magnetowiderstandseffektelement vier Gruppen
enthält, die jeweils eine Vielzahl der genannten ferromagne
tischen Dünnfilmstreifen umfassen, die sich parallel zu der
Richtung erstrecken, in der das genannte Magnetowiderstands
effektelement von der Mitte der genannten Magnetoberfläche
abweicht, wobei die genannte Vielzahl von Streifen in jeder
Gruppe durch ihre jeweiligen Enden seriell verbunden ist,
die genannten vier Gruppen durch Anschlüsse von ihren
genannten jeweiligen seriell verbundenen Streifen verbunden
sind, um eine Brückenschaltung zu bilden, bei dem eine
Vielzahl von zweiten Streifen auf jedem der genannten
ferromagnetischen Dünnfilmstreifen angeordnet ist, wobei
jeder der genannten zweiten Streifen aus einem dünnen
Leiterfilm hergestellt ist und sich in einer Richtung
erstreckt, die einen Winkel von etwa 45° mit der Richtung
bildet, in der sich die genannten ferromagnetischen Dünn
filmstreifen erstrecken.
5. Ein Magnetsensor nach Anspruch 3, bei dem sich die
genannten jeweiligen ferromagnetischen Dünnfilmstreifen in
zwei beliebigen Gruppen, die in der genannten Brückenschal
tung aneinandergrenzen, rechtwinklig zueinander erstrecken.
6. Ein Magnetsensor nach Anspruch 3, bei dem sich die
genannten jeweiligen ferromagnetischen Dünnfilmstreifen in
zwei beliebigen Gruppen, die in einer Richtung aneinander
grenzen, die rechtwinklig zu der ersten Richtung ist,
parallel zueinander erstrecken, und sich die genannten
jeweiligen ferromagnetischen Dünnfilmstreifen in zwei
beliebigen Gruppen, die in einer Richtung aneinandergrenzen,
die parallel zu der ersten Richtung ist, rechtwinklig zuein
ander erstrecken.
7. Ein Magnetsensor nach Anspruch 4, bei dem sich die
genannten jeweiligen zweiten Streifen in zwei beliebigen
Gruppen, die in der genannten Brückenschaltung aneinander
grenzen, rechtwinklig zueinander erstrecken.
8. Ein Magnetsensor nach Anspruch 4, bei dem sich die
genannten jeweiligen zweiten Streifen in zwei beliebigen
Gruppen, die in einer Richtung aneinandergrenzen, die
rechtwinklig zu der ersten Richtung ist, parallel zueinander
erstrecken, und sich die genannten jeweiligen zweiten
Streifen in zwei beliebigen Gruppen, die in einer Richtung
aneinandergrenzen, die parallel zu der ersten Richtung ist,
rechtwinklig zueinander erstrecken.
9. Ein Magnetsensor nach Anspruch 3 oder 4, bei dem
die genannten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen in zwei
genannte Gruppen, die von der Mitte der genannten Magnet
oberfläche weiter entfernt sind als zwei andere Gruppen,
eine schmalere Breite als jene der genannten anderen zwei
Gruppen haben.
10. Ein Magnetsensor nach Anspruch 3 oder 4, bei dem
die genannten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen in zwei
Gruppen, die von der Mitte der genannten Magnetoberfläche
weiter entfernt sind als zwei andere Gruppen, eine größere
Dicke als jene der genannten anderen zwei Gruppen haben.
11. Ein Magnetsensor zum Detektieren eines Objekts,
das aus einem weichmagnetischen Material hergestellt ist und
sich in einer Richtung bewegt, mit:
einem Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol hat, welche Oberfläche dem genannten Objekt zugewandt ist; und
einem Magnetowiderstandseffektelement, das vier Gruppen enthält, die jeweils eine Vielzahl von Streifen umfassen, die aus einem ferromagnetischen Dünnfilm gebildet sind und sich parallel zu der genannten Magnetoberfläche mit einem Abstand dazwischen erstrecken und sich parallel zueinander erstrecken, wobei die genannte Vielzahl von Streifen in jeder Gruppe durch ihre jeweiligen Enden seriell verbunden ist, die genannten vier Gruppen durch Anschlüsse von ihren genannten jeweiligen seriell verbundenen Streifen verbunden sind, um eine Brückenschaltung zu bilden, bei dem die genannten vier Gruppen jeweils an vier Positionen angeordnet sind, die von der Mitte der genannten Magnetober fläche längs der genannten Magnetoberfläche abweichen und bezüglich der Mitte der genannten Magnetoberfläche zuein ander symmetrisch sind.
einem Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol hat, welche Oberfläche dem genannten Objekt zugewandt ist; und
einem Magnetowiderstandseffektelement, das vier Gruppen enthält, die jeweils eine Vielzahl von Streifen umfassen, die aus einem ferromagnetischen Dünnfilm gebildet sind und sich parallel zu der genannten Magnetoberfläche mit einem Abstand dazwischen erstrecken und sich parallel zueinander erstrecken, wobei die genannte Vielzahl von Streifen in jeder Gruppe durch ihre jeweiligen Enden seriell verbunden ist, die genannten vier Gruppen durch Anschlüsse von ihren genannten jeweiligen seriell verbundenen Streifen verbunden sind, um eine Brückenschaltung zu bilden, bei dem die genannten vier Gruppen jeweils an vier Positionen angeordnet sind, die von der Mitte der genannten Magnetober fläche längs der genannten Magnetoberfläche abweichen und bezüglich der Mitte der genannten Magnetoberfläche zuein ander symmetrisch sind.
12. Ein Magnetsensor nach Anspruch 11, bei dem zwei
Paare, die jeweils zwei Gruppen umfassen, die in der genann
ten Brückenschaltung aneinandergrenzen, jeweils auf zwei
geraden Linien angeordnet sind, die rechtwinklig zu der
Richtung sind, in der sich das genannte Objekt bewegt.
13. Ein Magnetsensor nach Anspruch 12, bei dem sich
jeder der genannten Vielzahl der genannten ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen in einer Richtung erstreckt, die einen
Winkel von etwa 45° mit der genannten entsprechenden geraden
Linie bildet.
14. Ein Magnetsensor nach Anspruch 11, bei dem sich
die genannten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen rechtwin
klig zu der Richtung erstrecken, in der sich das genannte
Objekt bewegt, und eine Vielzahl von zweiten Streifen
angeordnet ist, die aus einem dünnen Leiterfilm hergestellt
sind und auf jedem der genannten ferromagnetischen Streifen
gebildet sind, wobei sich die genannten zweiten Streifen in
einer Richtung erstrecken, die einen Winkel von etwa 45° mit
der Richtung bildet, in der sich die entsprechenden genann
ten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen erstrecken.
15. Ein Magnetsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
eine Vielzahl der genannten Magnetowiderstandseffektelemente
an einer Vielzahl von Positionen, jeweils eines in der
ersten Richtung, auf der genannten Magnetoberfläche angeord
net ist.
16. Ein Magnetsensor nach Anspruch 15, bei dem eine
Zone für eine integrierte Halbleiterschaltung zum Verarbei
ten von Signalen, die von jedem der genannten Magnetowider
standseffektelemente ausgegeben wurden, an der Mitte der
genannten Magnetoberfläche definiert ist.
17. Ein Magnetsensor nach Anspruch 11, bei dem eine
Zone für eine integrierte Halbleiterschaltung zum Verarbei
ten von Signalen, die von dem genannten Magnetowiderstands
effektelement ausgegeben wurden, an der Mitte der genannten
Magnetoberfläche definiert ist.
18. Ein Magnetsensor nach Anspruch 16 oder 17, der
ferner ein Siliziumsubstrat umfaßt, das mit einer Isolier
schicht bedeckt ist und auf der genannten Magnetoberfläche
angeordnet ist, bei dem das genannte Magnetowiderstands
effektelement auf der genannten Isolierschicht gebildet ist
und die genannte integrierte Halbleiterschaltung in einer
Zone des genannten Siliziumsubstrats gebildet ist, welche
Zone der Mitte der genannten Magnetoberfläche entspricht.
19. Ein Magnetsensor nach Anspruch 1 oder 2, der
ferner ein Magnetjoch umfaßt, das ein Plattenglied hat, das
zwischen der genannten Magnetoberfläche und dem genannten
Magnetowiderstandseffektelement angeordnet ist, und ein Paar
von vorstehenden Gliedern, die an beiden Enden des genannten
Plattenglieds jeweils in der Richtung vorgesehen sind, in
der sich das genannte Objekt bewegt, um das genannte
Magnetowiderstandseffektelement dazwischen anzuordnen.
20. Ein Magnetsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
das genannte Objekt ein Muster ist, das auf einer Oberfläche
eines Trägerglieds gebildet ist, das sich bewegt, um eine
lineare Bewegung oder Rotationsbewegung auszuführen, welche
Oberfläche des genannten Trägerglieds einen Abschnitt hat,
der der genannten Magnetoberfläche zugewandt ist, und das
genannte Objekt durch die Bewegung des genannten Träger
glieds bewegt wird.
21. Ein Magnetsensor nach Anspruch 15, bei dem das
genannte Objekt ein Muster ist, das auf einer Oberfläche
eines Trägerglieds gebildet ist, das sich bewegt, um eine
lineare Bewegung oder Rotationsbewegung auszuführen, welche
Oberfläche des genannten Trägerglieds einen Abschnitt hat,
der der genannten Magnetoberfläche zugewandt ist, und das
genannte Objekt durch die Bewegung des genannten Träger
glieds bewegt wird.
22. Ein Magnetsensor zum Detektieren eines Objekts,
das aus einem weichmagnetischen Material gebildet ist und
sich in einer Richtung bewegt, mit:
einem Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol hat, welche Oberfläche dem genannten Objekt zugewandt ist; und
einem Magnetowiderstandseffektelement, das eine Vielzahl von Streifen umfaßt, die jeweils aus einem ferroma gnetischen Dünnfilm hergestellt sind und sich parallel zu der genannten Magnetoberfläche mit einem Abstand dazwischen erstrecken, welche Vielzahl von Streifen durch ihre jeweili gen Enden in der Richtung, in der sich dieselben erstrecken, seriell verbunden sind,
einem zweiten Magnet, der zwischen der genannten Magnetoberfläche und dem genannten Magnetowiderstandseffekt element angeordnet ist und einen Kraftlinienweg hat, der parallel zu der genannten Magnetoberfläche und rechtwinklig zu der Richtung gerichtet ist, in der sich das genannte Objekt bewegt.
einem Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol hat, welche Oberfläche dem genannten Objekt zugewandt ist; und
einem Magnetowiderstandseffektelement, das eine Vielzahl von Streifen umfaßt, die jeweils aus einem ferroma gnetischen Dünnfilm hergestellt sind und sich parallel zu der genannten Magnetoberfläche mit einem Abstand dazwischen erstrecken, welche Vielzahl von Streifen durch ihre jeweili gen Enden in der Richtung, in der sich dieselben erstrecken, seriell verbunden sind,
einem zweiten Magnet, der zwischen der genannten Magnetoberfläche und dem genannten Magnetowiderstandseffekt element angeordnet ist und einen Kraftlinienweg hat, der parallel zu der genannten Magnetoberfläche und rechtwinklig zu der Richtung gerichtet ist, in der sich das genannte Objekt bewegt.
23. Ein Magnetsensor zum Detektieren eines Objekts,
das aus einem weichmagnetischen Material gebildet ist und
sich in einer Richtung bewegt, mit:
einem Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol hat, welche Oberfläche dem genannten Objekt zugewandt ist; und
einem Magnetowiderstandseffektelement, das eine Vielzahl von Streifen umfaßt, die jeweils aus einem ferroma gnetischen Dünnfilm hergestellt sind, sich in einer Richtung erstrecken und durch ihre jeweiligen Enden in der Richtung, in der sich dieselben erstrecken, seriell verbunden sind, bei dem das genannte Magnetowiderstandseffektelement auf der genannten Magnetoberfläche angeordnet ist, um sich bezüglich der genannten Magnetoberfläche zu neigen.
einem Magnet, der eine Oberfläche als Magnetpol hat, welche Oberfläche dem genannten Objekt zugewandt ist; und
einem Magnetowiderstandseffektelement, das eine Vielzahl von Streifen umfaßt, die jeweils aus einem ferroma gnetischen Dünnfilm hergestellt sind, sich in einer Richtung erstrecken und durch ihre jeweiligen Enden in der Richtung, in der sich dieselben erstrecken, seriell verbunden sind, bei dem das genannte Magnetowiderstandseffektelement auf der genannten Magnetoberfläche angeordnet ist, um sich bezüglich der genannten Magnetoberfläche zu neigen.
24. Ein Magnetsensor nach Anspruch 22 oder 23, bei dem
das genannte Magnetowiderstandseffektelement vier Gruppen
enthält, die jeweils eine Vielzahl der genannten ferromagne
tischen Dünnfilmstreifen umfassen, die sich in einer Rich
tung erstrecken, die einen Winkel von etwa 45° mit der
Richtung bildet, in der sich das genannte Objekt bewegt,
wobei die genannten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen in
jeder Gruppe durch ihre jeweiligen Enden seriell verbunden
sind, die genannten vier Gruppen durch Anschlüsse von ihren
genannten jeweiligen seriell verbundenen Streifen verbunden
sind, um eine Brückenschaltung zu bilden.
25. Ein Magnetsensor nach Anspruch 22 oder 23, bei dem
das genannte Magnetowiderstandseffektelement vier Gruppen
enthält, die jeweils eine Vielzahl der genannten ferromagne
tischen Dünnfilmstreifen umfassen, die sich in einer Rich
tung erstrecken, die zu der Richtung, in der sich das
genannte Objekt bewegt, rechtwinklig ist, wobei die genann
ten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen in jeder Gruppe durch
ihre jeweiligen Enden seriell verbunden sind, die genannten
vier Gruppen durch Anschlüsse von ihren genannten jeweiligen
seriell verbundenen Streifen verbunden sind, um eine Brücken
schaltung zu bilden, bei dem eine Vielzahl von zweiten
Streifen, die aus einem dünnen Leiterfilm hergestellt sind,
auf jedem der genannten ferromagnetischen Dünnfilmstreifen
angeordnet ist, welche zweiten Streifen sich in einer
Richtung erstrecken, die einen Winkel von etwa 45° mit der
Richtung bildet, in der sich die genannten ferromagnetischen
Dünnfilmstreifen erstrecken.
26. Ein Magnetsensor nach Anspruch 24, bei dem sich
die genannten jeweiligen ferromagnetischen Dünnfilmstreifen
in zwei beliebigen Gruppen, die in der genannten Brücken
schaltung aneinandergrenzen, rechtwinklig zueinander er
strecken.
27. Ein Magnetsensor nach Anspruch 24, bei dem sich
die genannten jeweiligen ferromagnetischen Dünnfilmstreifen
in zwei beliebigen Gruppen, die in einer Richtung anein
andergrenzen, die parallel zu der Richtung ist, in der sich
das genannten Objekt bewegt, parallel zueinander erstrecken,
und sich die genannten jeweiligen ferromagnetischen Dünn
filmstreifen in zwei beliebigen Gruppen, die in einer
Richtung aneinandergrenzen, die rechtwinklig zu der Richtung
ist, in der sich das genannte Objekt bewegt, rechtwinklig
zueinander erstrecken.
28. Ein Magnetsensor nach Anspruch 25, bei dem sich
die genannten jeweiligen zweiten Streifen in zwei beliebigen
Gruppen, die in der genannten Brückenschaltung aneinander
grenzen, rechtwinklig zueinander erstrecken.
29. Ein Magnetsensor nach Anspruch 25, bei dem sich
die genannten jeweiligen zweiten Streifen in zwei beliebigen
Gruppen, die in einer Richtung aneinandergrenzen, die
parallel zu der Richtung ist, in der sich das genannte
Objekt bewegt, parallel zueinander erstrecken, und sich die
genannten jeweiligen zweiten Streifen in zwei beliebigen
Gruppen, die in einer Richtung aneinandergrenzen, die
rechtwinklig zu der Richtung ist, in der sich das genannte
Objekt bewegt, rechtwinklig zueinander erstrecken.
30. Ein Magnetsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
das genannte Magnetowiderstandseffektelement von der Mitte
der genannten Magnetoberfläche um einen Abstand von dem
Zwei- bis Vierfachen seines Ausmaßes in der Richtung, in der
sich das genannte Objekt bewegt, abweicht.
31. Eine elektronische Schaltung zum Umsetzen eines
analogen Signals, das von einem Magnetsensor ausgegeben
wurde, mit:
einer Differenzverstärkerschaltung zum Verstärken des genannten analogen Signals und Ausgeben eines entspre chenden verstärkten Signals;
einer Gleichrichterschaltung, die das genannte verstärkte Signal gleichrichtet und ein Halbwellensignal aus gibt;
einer Komparatorschaltung, die das genannte verstärkte Signal und das genannte Halbwellensignal ver gleicht und das genannte Zweizustandssignal ausgibt.
einer Differenzverstärkerschaltung zum Verstärken des genannten analogen Signals und Ausgeben eines entspre chenden verstärkten Signals;
einer Gleichrichterschaltung, die das genannte verstärkte Signal gleichrichtet und ein Halbwellensignal aus gibt;
einer Komparatorschaltung, die das genannte verstärkte Signal und das genannte Halbwellensignal ver gleicht und das genannte Zweizustandssignal ausgibt.
32. Eine elektronische Schaltung nach Anspruch 31, bei
der die genannte Gleichrichterschaltung umfaßt:
einen ersten Operationsverstärker, der einen invertierenden Eingangsanschluß, einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß hat, welcher nichtinvertierende Eingangsanschluß das genannte verstärkte Signal empfängt;
eine Diode, die zwischen dem genannten Ausgangs anschluß und dem genannten invertierenden Eingangsanschluß des genannten ersten Operationsverstärkers verbunden ist; und
einen Kondensator, der zwischen dem genannten nichtinvertierenden Eingangsanschluß des genannten Opera tionsverstärkers und einer Erde verbunden ist, bei der die genannte Schaltung ferner einen Teilungswiderstand umfaßt, der parallel zu dem genannten Kondensator verbunden ist und ein geteiltes Halbwellensignal zu der genannten Komparator schaltung sendet.
einen ersten Operationsverstärker, der einen invertierenden Eingangsanschluß, einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß hat, welcher nichtinvertierende Eingangsanschluß das genannte verstärkte Signal empfängt;
eine Diode, die zwischen dem genannten Ausgangs anschluß und dem genannten invertierenden Eingangsanschluß des genannten ersten Operationsverstärkers verbunden ist; und
einen Kondensator, der zwischen dem genannten nichtinvertierenden Eingangsanschluß des genannten Opera tionsverstärkers und einer Erde verbunden ist, bei der die genannte Schaltung ferner einen Teilungswiderstand umfaßt, der parallel zu dem genannten Kondensator verbunden ist und ein geteiltes Halbwellensignal zu der genannten Komparator schaltung sendet.
33. Eine elektronische Schaltung nach Anspruch 32, die
ferner eine Konstantstromzuführung umfaßt, zum Zuführen
eines gewünschten Konstantstroms zu dem genannten Teilungs
widerstand.
34. Eine elektronische Schaltung nach Anspruch 31, bei
der der genannte Differenzverstärker umfaßt:
einen zweiten Operationsverstärker, der einen invertierenden Eingangsanschluß, einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß hat, welcher nichtinvertierende Eingangsanschluß mit einem ersten An schluß des genannten Magnetsensors verbunden ist, und welcher invertierende Eingangsanschluß und welcher Ausgangs anschluß direkt miteinander verbunden sind;
einen dritten Operationsverstärker, der einen invertierenden Eingangsanschluß hat, der mit dem genannten Ausgangsanschluß des genannten zweiten Operationsverstärkers verbunden ist, einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß, der mit einem zweiten Anschluß des genannten Magnetsensors verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß, der mit der genannten Gleichrichterschaltung verbunden ist;
einen Rückführungswiderstand, der zwischen dem genannten Ausgangsanschluß und dem genannten invertierenden Eingangsanschluß des genannten dritten Operationsverstärkers verbunden ist; und
einen Eingangswiderstand, der zwischen dem genann ten Ausgangsanschluß des genannten zweiten Operationsver stärkers und dem genannten invertierenden Eingangsanschluß des genannten dritten Operationsverstärkers verbunden ist, wodurch der genannte Ausgangsanschluß des genannten dritten Operationsverstärkers auf eine Betriebsspannung eingestellt wird, die gleich dem Gleichspannungspegel der genannten Ausgangsanschlüsse des genannten Magnetsensors ist.
einen zweiten Operationsverstärker, der einen invertierenden Eingangsanschluß, einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß hat, welcher nichtinvertierende Eingangsanschluß mit einem ersten An schluß des genannten Magnetsensors verbunden ist, und welcher invertierende Eingangsanschluß und welcher Ausgangs anschluß direkt miteinander verbunden sind;
einen dritten Operationsverstärker, der einen invertierenden Eingangsanschluß hat, der mit dem genannten Ausgangsanschluß des genannten zweiten Operationsverstärkers verbunden ist, einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß, der mit einem zweiten Anschluß des genannten Magnetsensors verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß, der mit der genannten Gleichrichterschaltung verbunden ist;
einen Rückführungswiderstand, der zwischen dem genannten Ausgangsanschluß und dem genannten invertierenden Eingangsanschluß des genannten dritten Operationsverstärkers verbunden ist; und
einen Eingangswiderstand, der zwischen dem genann ten Ausgangsanschluß des genannten zweiten Operationsver stärkers und dem genannten invertierenden Eingangsanschluß des genannten dritten Operationsverstärkers verbunden ist, wodurch der genannte Ausgangsanschluß des genannten dritten Operationsverstärkers auf eine Betriebsspannung eingestellt wird, die gleich dem Gleichspannungspegel der genannten Ausgangsanschlüsse des genannten Magnetsensors ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4974793 | 1993-03-11 | ||
JP9171293 | 1993-04-20 | ||
JP02457994A JP3186403B2 (ja) | 1993-03-11 | 1994-02-23 | 磁気的センサおよび信号変換回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4407565A1 true DE4407565A1 (de) | 1994-09-15 |
DE4407565C2 DE4407565C2 (de) | 1997-12-04 |
Family
ID=27284712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4407565A Expired - Fee Related DE4407565C2 (de) | 1993-03-11 | 1994-03-08 | Magnetsensor zum Detektieren eines Objekts |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5585719A (de) |
JP (1) | JP3186403B2 (de) |
DE (1) | DE4407565C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19602243A1 (de) * | 1996-01-23 | 1997-07-24 | Teves Gmbh Alfred | Schaltungsanordnung zur Anpassung eines aktiven Sensors an eine Auswerteschaltung |
DE19630108A1 (de) * | 1996-07-25 | 1998-01-29 | Siemens Ag | Einrichtung zur berührungslosen Erfassung der Geschwindigkeit oder Position eines ferromagnetischen Geberteils |
US5952824A (en) * | 1997-02-25 | 1999-09-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Magnetic detecting apparatus with giant magnetoresistive sensing element and level shifting waveform processing circuit |
Families Citing this family (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2655106B2 (ja) * | 1994-12-07 | 1997-09-17 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗センサ |
US5831426A (en) * | 1996-08-16 | 1998-11-03 | Nonvolatile Electronics, Incorporated | Magnetic current sensor |
US6452381B1 (en) | 1997-11-28 | 2002-09-17 | Denso Corporation | Magnetoresistive type position detecting device |
JP2000088868A (ja) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転数センサ |
JP2000134977A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-12 | Alps Electric Co Ltd | 多相モータの駆動装置 |
US6366084B1 (en) * | 1999-01-08 | 2002-04-02 | Tokin Corporation | Magnetic sensor having soft magnetic metallic element formed in zigzag shape |
JP2001304805A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Tokai Rika Co Ltd | 回転角度検出装置 |
US6469497B2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-10-22 | Delphi Technologies, Inc. | Magnetic position sensor system composed of two reference magnetoresistors and a linear displacement sensing magnetoresistor |
US6498482B2 (en) * | 2001-01-18 | 2002-12-24 | Delphi Technologies, Inc. | Magnetoresistor die composed of two reference mangetoresistors and a linear displacement sensing magnetoresistor |
DE10119471A1 (de) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Micronas Gmbh | Verfahren und Zweidrahtsensor zur Messung einer physikalischen Größe |
DE10141371A1 (de) * | 2001-08-23 | 2003-03-13 | Philips Corp Intellectual Pty | Magnetoresistive Sensoreinrichtung |
DE10158053A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Philips Intellectual Property | Sensoranordnung |
DE10158052A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Philips Intellectual Property | Anordnung zum Bestimmen der Position eines Bewegungsgeberelements |
WO2003056276A1 (fr) * | 2001-12-27 | 2003-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capteur de direction et procede de production |
US20040017188A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-01-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Magnetic detection apparatus |
US20040017187A1 (en) * | 2002-07-24 | 2004-01-29 | Van Ostrand Kent E. | Magnetoresistive linear position sensor |
EP1498744B1 (de) * | 2003-07-18 | 2011-08-10 | Yamaha Corporation | Magnetfeldsensor und dessen Herstellungsverfahren |
JP4773066B2 (ja) * | 2004-06-16 | 2011-09-14 | 株式会社エヌエー | 歯車センサ |
US7557562B2 (en) * | 2004-09-17 | 2009-07-07 | Nve Corporation | Inverted magnetic isolator |
US7116100B1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-10-03 | Hr Textron, Inc. | Position sensing for moveable mechanical systems and associated methods and apparatus |
WO2007014947A1 (de) * | 2005-08-01 | 2007-02-08 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Anordnung zur raddrehzahlerfassung mit erhöhter eigensicherheit |
JP4406632B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2010-02-03 | アルプス電気株式会社 | 磁気検出装置およびその製造方法 |
WO2009110359A1 (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-11 | アルプス電気株式会社 | 位置検出装置 |
US8203332B2 (en) * | 2008-06-24 | 2012-06-19 | Magic Technologies, Inc. | Gear tooth sensor (GTS) with magnetoresistive bridge |
JP5104845B2 (ja) * | 2009-11-16 | 2012-12-19 | パナソニック株式会社 | 回転センサ |
DE112010005280B4 (de) | 2010-02-17 | 2014-12-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetische Positionserfassungsvorrichtung |
US9170309B2 (en) * | 2010-06-08 | 2015-10-27 | Infineon Technologies Ag | Through bias pole for IGMR speed sensing |
US8564286B2 (en) * | 2010-06-28 | 2013-10-22 | Infineon Technologies Ag | GMR sensors having reduced AMR effects |
JP2012073034A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電力計測装置および電力計測方法 |
US20140347047A1 (en) * | 2011-02-22 | 2014-11-27 | Voltafield Technology Corporation | Magnetoresistive sensor |
JP5602682B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2014-10-08 | 株式会社東海理化電機製作所 | 磁気センサ、及び磁気センサ用パターン |
EP2713140B1 (de) * | 2012-09-26 | 2014-10-08 | Nxp B.V. | Magnetfeldsensorsystem mit einem Vorspannmagnet zur Erzeugung eines räumlich symmetrischen Magnetfelds auf einer von magnetoresistiven Sensorelementen definierten Ebene |
EP2770303B1 (de) * | 2013-02-20 | 2017-04-12 | Nxp B.V. | Magnetfeldsensorsystem mit einem um eine Radachse drehenden magnetischen Rad und mit auf einer senkrechten Ebene zur Radachse angeordneten Magnetsensorelementen |
JP6127271B2 (ja) * | 2013-09-19 | 2017-05-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 巨大磁気抵抗素子 |
US10126330B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-11-13 | Osaka City University | Clamp-type ammeter |
CN107238399B (zh) * | 2014-12-09 | 2019-07-26 | 云南保利天同仪器有限公司 | 一种感应纤毛、传感器、传感器集群、人工神经元系统、智能机器人 |
JP6889527B2 (ja) * | 2016-07-07 | 2021-06-18 | 公益財団法人電磁材料研究所 | 磁気センサモジュール |
JP6877958B2 (ja) * | 2016-11-10 | 2021-05-26 | 浜松光電株式会社 | 磁気センサ |
CN106500738A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-03-15 | 天津恒立远大仪表股份有限公司 | 带磁场偏置的信号传感器 |
US11573072B2 (en) * | 2018-12-13 | 2023-02-07 | Analog Devices International Unlimited Company | Magnetic position determination systems and methods |
US10948555B2 (en) * | 2019-05-23 | 2021-03-16 | Allegro Microsystems, Llc | Magnetic field sensor and magnetoresistance element structure having at least two magnetoresistance elements disposed in a proximate arrangement |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2235056C2 (de) * | 1972-07-17 | 1975-09-25 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung für einen induktiven Aufnehmer |
DE2405416C2 (de) * | 1973-02-05 | 1982-09-23 | Ford-Werke AG, 5000 Köln | Schaltung zum Erzeugen elektrischer Rechteckimpulse |
EP0046006B1 (de) * | 1980-07-19 | 1986-04-16 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Elektromagnetischer Messwandler |
EP0419040A1 (de) * | 1989-09-19 | 1991-03-27 | Texas Instruments Incorporated | Weg-/Geschwindigkeitsgeber unter Benutzung des Magnetowiderstandseffektes |
EP0493260A1 (de) * | 1990-12-28 | 1992-07-01 | Sony Corporation | Magnetoresistiver Positionssensor |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2052855B (en) * | 1979-03-30 | 1983-05-18 | Sony Corp | Magnetoresistive transducers |
DE3132549A1 (de) * | 1981-08-18 | 1983-03-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilen |
DE3426784A1 (de) * | 1984-07-20 | 1986-01-30 | Bosch Gmbh Robert | Magnetoresistiver sensor zur abgabe von elektrischen signalen |
US4935698A (en) * | 1989-03-03 | 1990-06-19 | Sprague Electric Company | Sensor having dual Hall IC, pole piece and magnet |
US5045920A (en) * | 1990-06-28 | 1991-09-03 | Allegro Microsystems, Inc. | Dual-Hall ferrous-article-proximity sensor |
-
1994
- 1994-02-23 JP JP02457994A patent/JP3186403B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-04 US US08/205,378 patent/US5585719A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-08 DE DE4407565A patent/DE4407565C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2235056C2 (de) * | 1972-07-17 | 1975-09-25 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung für einen induktiven Aufnehmer |
DE2405416C2 (de) * | 1973-02-05 | 1982-09-23 | Ford-Werke AG, 5000 Köln | Schaltung zum Erzeugen elektrischer Rechteckimpulse |
EP0046006B1 (de) * | 1980-07-19 | 1986-04-16 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Elektromagnetischer Messwandler |
EP0419040A1 (de) * | 1989-09-19 | 1991-03-27 | Texas Instruments Incorporated | Weg-/Geschwindigkeitsgeber unter Benutzung des Magnetowiderstandseffektes |
EP0493260A1 (de) * | 1990-12-28 | 1992-07-01 | Sony Corporation | Magnetoresistiver Positionssensor |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Elektar 1/88, S. 22-24 * |
Elektronik 12/1993, S. 30-34 * |
Elektronik 2/1991, S. 78-81 * |
J.Phys.E: Sci.Instrum. 19 (1986), S. 503-515 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19602243A1 (de) * | 1996-01-23 | 1997-07-24 | Teves Gmbh Alfred | Schaltungsanordnung zur Anpassung eines aktiven Sensors an eine Auswerteschaltung |
DE19630108A1 (de) * | 1996-07-25 | 1998-01-29 | Siemens Ag | Einrichtung zur berührungslosen Erfassung der Geschwindigkeit oder Position eines ferromagnetischen Geberteils |
US5952824A (en) * | 1997-02-25 | 1999-09-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Magnetic detecting apparatus with giant magnetoresistive sensing element and level shifting waveform processing circuit |
DE19733904C2 (de) * | 1997-02-25 | 1999-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | Magnetische Erfassungsvorichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH074988A (ja) | 1995-01-10 |
DE4407565C2 (de) | 1997-12-04 |
JP3186403B2 (ja) | 2001-07-11 |
US5585719A (en) | 1996-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4407565A1 (de) | Ein Magnetsensor und eine elektronische Schaltung dafür | |
EP0061520B2 (de) | Magnetkernloser Messwandler zum berührungslosen Messen eines Messstromes | |
EP0226574B1 (de) | Magnetoresistiver sensor zur abgabe von elektrischen signalen | |
DE19618509B4 (de) | Berührungsloser Drehsensor | |
DE19933209C2 (de) | Magnetfeldsensor mit Riesenmagnetoresistenzeffekt-Elementen sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung | |
DE19539722C2 (de) | Vorrichtung zur Erfassung einer Änderung eines Winkels oder der Feldstärke eines magnetischen Feldes | |
DE2923863C3 (de) | Magnetowiderstandslesekopf | |
DE112009000497B4 (de) | Ursprungspositions-Signaldetektor | |
DE102011104009B4 (de) | Magnetische Positionsdetektionsvorrichtung | |
DE10111949A1 (de) | Magnetische Detektorvorrichtung | |
EP1462770A2 (de) | Offset-reduzierter Hall-Sensor | |
DE19533964A1 (de) | Magnetismuserfassungsvorrichtung, die zur Unterdrückung von Schwankungen von Impulssignal-Intervallen in der Lage ist | |
DE19933243C2 (de) | Codierer mit GMR-Elementen | |
DE19732616A1 (de) | Messgerät | |
DE3132549A1 (de) | Vorrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilen | |
EP1324063A2 (de) | Magnetoresistiver Sensor | |
DE112005003226T5 (de) | Verfahren zum Messen eines schwachen Magnetfelds und Magnetfeldsensor mit verbesserter Empfindlichkeit | |
DE2409323C3 (de) | ||
DE60131246T2 (de) | Magnetischer Positionsgeber | |
DE4418151B4 (de) | Magnetfeldsensoranordnung | |
DE19810838C2 (de) | Sensoreinrichtung mit mindestens einem magnetoresistiven Sensor auf einer Substratschicht eines Sensorsubstrats | |
DE4327458C2 (de) | Sensorchip zur hochauflösenden Messung der magnetischen Feldstärke | |
DE19800774A1 (de) | Verfahren und magnetische Maßverkörperung zur Generierung eines Referenzsignals sowie Herstellungsverfahren für eine solche magnetische Maßverkörperung | |
DE19819470A1 (de) | Verfahren zum potentialfreien Messen von Strömen durch die Aufzeichnung des von ihnen verursachten Magnetfeldes sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens | |
EP1352257B1 (de) | Vorrichtung zur sensierung eines magnetfeldes, magnetfeldmesser und strommesser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |