JP2000028395A - Magnetism detecting apparatus - Google Patents

Magnetism detecting apparatus

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JP2000028395A
JP2000028395A JP10191326A JP19132698A JP2000028395A JP 2000028395 A JP2000028395 A JP 2000028395A JP 10191326 A JP10191326 A JP 10191326A JP 19132698 A JP19132698 A JP 19132698A JP 2000028395 A JP2000028395 A JP 2000028395A
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magnetic
magnetic detection
magnets
bias
magnet
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuyoshi Hatazawa
康善 畑澤
Masahiro Yokoya
昌広 横谷
Izuru Shinjo
出 新條
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetism detecting apparatus in which the sensitivity of a magnetism detecting element is high even when an object whose magnetism is to be detected has small uneven parts. SOLUTION: In a magnetism detecting apparatus 1, an IC 104 with a built-in magnetism detecting element is arranged so as to be faced with an object 100 whose magnetism is to be detected, a magnet which applies a bias magnetic field to the magnetism detecting element is provided, and a signal processing circuit by which an analog signal to be output from the magnetism detecting element according to the movement of the object 100 whose magnetism is to be detected is waveform-shaped is provided. A plurality of bias magnets 103a, 103b are arranged in positions which sandwich the magnetism detecting element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、磁性被検出物と
磁気検出装置間の空隙(Gap)の変化により、磁性被
検出物の移動に応じたパルス信号を出力する磁気検出装
置に関するものであり、更に詳細には磁気検出装置の検
出精度を向上させるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic detection device which outputs a pulse signal in accordance with the movement of a magnetic detection object due to a change in a gap (Gap) between the magnetic detection object and the magnetic detection device. More specifically, it is to improve the detection accuracy of the magnetic detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、磁性被検出物の移動(例えば
内燃機関のクランク軸の回転)を検出する磁気検出装置
はよく知られており、磁気検出素子として磁気抵抗素子
(MR素子)、より検出感度の高い巨大磁気抵抗素子
(GMR素子)を用いることも知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic detection device for detecting movement of a magnetic object (for example, rotation of a crankshaft of an internal combustion engine) is well known, and a magnetic resistance element (MR element) is used as a magnetic detection element. It is also known to use a giant magnetoresistive element (GMR element) having high detection sensitivity.

【0003】また、この種の磁気検出装置は、磁性被検
出物の移動に伴う、磁性被検出物の凹凸と磁気検出装置
の空隙(Gap)変化に対応したパルス信号を出力する
ために、磁気検出素子から出力されるアナログ信号をパ
ルス信号に波形整形するための信号処理回路を備えてい
る。
In addition, this type of magnetic detection device outputs a magnetic signal in order to output a pulse signal corresponding to the unevenness of the magnetic detection object and a change in the gap (Gap) of the magnetic detection device due to the movement of the magnetic detection object. A signal processing circuit is provided for shaping the waveform of an analog signal output from the detection element into a pulse signal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気検出装置で
は、磁性被検出物の凹凸が小さいと、磁気検出素子を鎖
交する磁束の変化が小さく、磁気検出素子としてGMR
素子を用いても検出出力が小さくなるという問題があっ
た。
In the conventional magnetic sensing device, when the unevenness of the magnetic object is small, the change in the magnetic flux linking the magnetic sensing element is small, and the GMR is used as the magnetic sensing element.
There is a problem that the detection output becomes small even when the element is used.

【0005】この発明は上記のような従来の問題を解消
するためになされたもので、磁性被検出物の凹凸が小さ
い場合であっても、磁気検出素子の感度を向上すること
ができる磁気検出装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to improve the sensitivity of a magnetic detection element even when the unevenness of a magnetic object is small. It is intended to provide a device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
磁性被検出物に対向配置された磁気検出素子と、この磁
気検出素子にバイアス磁界を印加する磁石と、磁性被検
出物の移動に応じて磁気検出素子から出力されるアナロ
グ信号を波形整形する信号処理回路を備えた磁気検出装
置であって、磁石を磁気検出素子を挟み込む位置に複数
個配置したことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
A magnetic detection element disposed opposite to the magnetic detection object, a magnet for applying a bias magnetic field to the magnetic detection element, and a signal for shaping the waveform of an analog signal output from the magnetic detection element according to the movement of the magnetic detection object A magnetic detection device provided with a processing circuit, wherein a plurality of magnets are arranged at positions sandwiching the magnetic detection element.

【0007】請求項2記載の発明は、複数個のバイアス
用磁石の磁化方向を同一方向としたことを特徴とする。
この場合、磁気検出素子として面内感磁型の磁気抵抗素
子を用い、その感磁面を磁性被検出物に対向する方向と
ほぼ平行な面になるように配置すると共に、複数個の磁
石の磁化方向を磁性被検出物に対向する方向にすればよ
り感度が向上する。
The invention according to claim 2 is characterized in that the magnetization directions of the plurality of bias magnets are set to the same direction.
In this case, an in-plane magneto-sensitive type magneto-resistive element is used as the magnetic detecting element, and the magneto-sensitive surface is arranged so as to be substantially parallel to the direction facing the magnetic object, and a plurality of magnets are provided. The sensitivity is further improved by setting the magnetization direction to the direction facing the magnetic object.

【0008】請求項3記載の発明は、バイアス用磁石の
少なくとも1個を、磁性被検出物に対して磁気検出素子
の後方に配置したことを特徴とする。例えば、2個のバ
イアス用磁石を使用し、第2のバイアス用磁石を磁気検
出装置の後方に配置する。
According to a third aspect of the present invention, at least one of the bias magnets is disposed behind the magnetic detection element with respect to the magnetic detection object. For example, two biasing magnets are used and a second biasing magnet is located behind the magnetic sensing device.

【0009】請求項4記載の発明は、磁気検出素子とし
て面内感磁型の磁気抵抗素子を用い、その感磁面を磁性
被検出物に対向する方向とほぼ平行な面になるように配
置したことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, an in-plane magnetoresistive element is used as the magnetic detecting element, and the magnetosensitive surface is arranged so as to be substantially parallel to the direction facing the magnetic object. It is characterized by having done.

【0010】請求項5記載の発明は、複数のバイアス用
磁石をトランスファーモールド成形により固着したこと
を特徴とする。
The invention according to claim 5 is characterized in that a plurality of bias magnets are fixed by transfer molding.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の前提となる磁気
検出装置、例えば内燃機関のクランク軸の回転を検出す
る回転検出装置を示す側面図であり、矢印方向に回転す
る磁性被検出物100と回転検出装置101との相対位
置関係を概略的に示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a side view showing a magnetic detecting device which is a premise of the present invention, for example, a rotation detecting device for detecting rotation of a crankshaft of an internal combustion engine. 2 schematically shows a relative positional relationship between the rotation detection device 100 and the rotation detection device 101.

【0012】図1において、検出対象となる磁性被検出
物100は、内燃機関の回転軸、例えばクランク軸等に
一体に設けられており、その外周部には、凸部100a
と凹部100bとが交互に形成されている。また、回転
検出装置101は所定の空隙(Gap)を介して磁性被
検出物100に対向するよう設置されている。
In FIG. 1, a magnetic detection object 100 to be detected is provided integrally with a rotating shaft of an internal combustion engine, for example, a crankshaft or the like.
And the recess 100b are formed alternately. Further, the rotation detecting device 101 is installed so as to face the magnetic object 100 via a predetermined gap (Gap).

【0013】図2は図1の回転検出装置101の構造を
概略的に示す断面図である。図2において、回転検出装
置101は、1個のバイアス磁石103と集積回路(I
C)104からなる磁気検出ヘッドにより磁気回路を構
成している。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing the structure of the rotation detecting device 101 of FIG. In FIG. 2, a rotation detecting device 101 includes one bias magnet 103 and an integrated circuit (I
C) A magnetic circuit is constituted by the magnetic detecting head 104.

【0014】IC104は磁気検出素子および信号処理
回路を一体的に内蔵しており、磁気検出素子はその感磁
面が磁性被検出物100との対向方向に対してほぼ平行
に配置されている。信号処理回路は磁気検出素子から得
られるアナログ信号をパルス信号に変換して出力する。
磁石103は、その着磁方向が磁性被検出物100との
対向方向を向くように配置されており、IC104内の
磁気検出素子に磁性被検出物100と対向方向のバイア
ス磁界を印加している。
The IC 104 has a built-in magnetic detection element and a signal processing circuit, and the magnetic detection element is arranged so that its magnetically sensitive surface is substantially parallel to the direction in which the magnetic detection element faces the magnetic object 100. The signal processing circuit converts an analog signal obtained from the magnetic detection element into a pulse signal and outputs the pulse signal.
The magnet 103 is arranged so that its magnetization direction faces the direction facing the magnetic object 100, and applies a bias magnetic field in the direction facing the magnetic object 100 to the magnetic detecting element in the IC 104. .

【0015】図3は図2の回転検出装置101の磁気検
出ヘッドと磁性被検出物100との相対位置関係を示す
斜視図である。ここでは、IC104に配置される磁気
検出素子として巨大磁気抵抗素子(GMR素子)を使用
した場合について説明する。図3において、GMR素子
20は、磁気検出感度を向上させると共に磁性被検出物
100の回転方向を検出するために、二つに分割された
ライン状のセグメント20a,20bにより構成されて
いる。
FIG. 3 is a perspective view showing a relative positional relationship between the magnetic detection head of the rotation detecting device 101 of FIG. Here, a case where a giant magnetoresistive element (GMR element) is used as a magnetic detection element arranged in the IC 104 will be described. In FIG. 3, the GMR element 20 is composed of two divided line-shaped segments 20a and 20b for improving the magnetic detection sensitivity and detecting the rotation direction of the magnetic detection object 100.

【0016】GMR素子のセグメント20a及び20b
は、磁性被検出物100の回転方向(移動方向)に対し
て並行に位置している。
GMR element segments 20a and 20b
Are positioned parallel to the rotation direction (moving direction) of the magnetic detection object 100.

【0017】図4はGMR素子20を構成する各セグメ
ント20a,20bの結線状態を示す回路図である。図
4において、各セグメント20a,20bは電源Vcc
とグランドとの間に直列に接続されてブリッジ回路14
を構成している。そして、ブリッジ回路14の直列回路
(セグメント20aおよび20b)の中点14aは、磁
性被検出物100の回転に伴ってアナログ信号を出力す
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a connection state of each of the segments 20a and 20b constituting the GMR element 20. In FIG. 4, each segment 20a, 20b is connected to a power supply Vcc.
Bridge circuit 14 connected in series between
Is composed. The midpoint 14a of the series circuit (segments 20a and 20b) of the bridge circuit 14 outputs an analog signal as the magnetic detection object 100 rotates.

【0018】図5はGMR素子の磁界(エルステッド:
Oe)の変化に対する抵抗値(オーム:Ω)の変化を示
す特性図である。図5において、GMR素子の抵抗値
は、印加磁界が変動すると通常の磁気抵抗素子(MR素
子)に比べ著しく大きく変動する。例えば0磁界で21
00Ω程度の抵抗値の場合、飽和磁界では400Ω程度
(20%以上)抵抗値が減少する。また、磁界の印加方
向に対してヒステリシスを有している。
FIG. 5 shows the magnetic field (Oersted:
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a change in resistance (ohm: Ω) with respect to a change in Oe). In FIG. 5, the resistance value of the GMR element fluctuates greatly when the applied magnetic field fluctuates as compared with a normal magnetoresistive element (MR element). For example, 21 at zero magnetic field
In the case of a resistance value of about 00Ω, the resistance value decreases by about 400Ω (20% or more) in the saturation magnetic field. In addition, it has hysteresis in the direction in which the magnetic field is applied.

【0019】このようなGMR素子は、例えば「人工格
子の磁気抵抗効果」(日本応用磁気学会誌、第15巻、
第51991号、第813頁〜第821頁)に記載され
ている。上記文献によれば、GMR素子は、数オングス
トローム〜数十オングストロームの厚さの磁性層と非磁
性層とを交互に積層させた積層体(いわゆる人工格子
膜)により構成することができる。また、GMR素子の
材質としては、(Fe/Cr)n、(パーマロイ/Cu
/Co/Cu)n、(Co/Cu)n等が用いられる。
なお、nは積層数を示す。
Such a GMR element is described in, for example, "Magnetoresistance effect of artificial lattice" (Journal of the Japan Society of Applied Magnetics, Vol. 15,
No. 51991, pages 813 to 821). According to the above document, the GMR element can be constituted by a laminated body (a so-called artificial lattice film) in which magnetic layers and nonmagnetic layers each having a thickness of several angstroms to several tens angstroms are alternately laminated. The material of the GMR element is (Fe / Cr) n, (Permalloy / Cu
/ Co / Cu) n and (Co / Cu) n.
Here, n indicates the number of layers.

【0020】次に、上記回転検出装置の動作について説
明する。図3に示すように、磁性被検出物100の回転
に伴って、磁性被検出物100の凸部100a及び凹部
100bは交互に磁石103に対向する。したがって、
GMR素子20に印加される磁界は、磁性被検出物10
0の回転に伴って増減する。すなわち、GMR素子20
に印加される磁界は凸部100aが接近することにより
増加し、凸部100aが離間することにより減少する。
Next, the operation of the rotation detecting device will be described. As shown in FIG. 3, the projections 100 a and the recesses 100 b of the magnetic object 100 alternately face the magnets 103 as the magnetic object 100 rotates. Therefore,
The magnetic field applied to the GMR element 20 is
It increases or decreases with the rotation of 0. That is, the GMR element 20
Is increased when the projection 100a approaches, and decreases when the projection 100a separates.

【0021】このGMR素子20を鎖交する磁束の変化
により、GMR素子20の各セグメント20a,20b
の抵抗値は、印加される磁界の大きさに比例して図5の
ように変化する。したがって、図4に示すブリッジ回路
14の中点電圧14aは、磁性被検出物100の回転に
より、図6のようなアナログ信号を生成する。
The change of the magnetic flux linking the GMR element 20 causes the respective segments 20a, 20b of the GMR element 20 to change.
Changes in proportion to the magnitude of the applied magnetic field as shown in FIG. Therefore, the midpoint voltage 14a of the bridge circuit 14 shown in FIG. 4 generates an analog signal as shown in FIG.

【0022】GMR素子20から出力されるアナログ信
号をパルス信号に変換する電気回路のブロック図を図7
に示す。ブリッジ回路14の中点電圧14aはバッファ
30を介して差動アンプ40に接続され、中点電圧出力
は差動アンプ40により増幅される。その後、例えばコ
ンデンサと抵抗とにより構成されたAC結合を介して、
上記増幅されたアナログ信号の直流成分を除去する。最
後に、ヒステリシスを有する所定の電圧と比較し2値化
したパルス信号を出力する。
FIG. 7 is a block diagram of an electric circuit for converting an analog signal output from the GMR element 20 into a pulse signal.
Shown in The midpoint voltage 14a of the bridge circuit 14 is connected to the differential amplifier 40 via the buffer 30, and the midpoint voltage output is amplified by the differential amplifier 40. Then, for example, through an AC coupling constituted by a capacitor and a resistor,
The DC component of the amplified analog signal is removed. Finally, the pulse signal is binarized by comparing with a predetermined voltage having a hysteresis and outputting a pulse signal.

【0023】図7の信号処理回路においてAC結合をす
る理由は、磁気検出素子と磁石の組み付け位置や温度変
化によってアナログ信号のDCレベルが変化するため、
精度良くパルス信号を得るにはアナログ信号のDC成分
をカットする必要があるからである。
The reason why AC coupling is performed in the signal processing circuit shown in FIG. 7 is that the DC level of the analog signal changes due to a change in the position at which the magnetic detection element and the magnet are assembled or a change in temperature.
This is because it is necessary to cut off the DC component of the analog signal in order to obtain a pulse signal with high accuracy.

【0024】上記磁気検出装置において、磁性検出物1
00の凹凸が小さくなると、GMR素子20を鎖交する
磁束の変化量が小さくなり、ブリッジ回路14のアナロ
グ出力も減少する。
In the above magnetic detecting device, the magnetic detecting object 1
When the irregularities of 00 are reduced, the amount of change of the magnetic flux linking the GMR element 20 is reduced, and the analog output of the bridge circuit 14 is also reduced.

【0025】アナログ出力を大きくとるには、GMR素
子20の感度が最も高い150(Oe)付近で動作させ
ることが有効であるが、バイアス磁石103を小さくす
ると、GMR素子20とバイアス磁石103の組付け位
置精度によりブリッジ回路14のアナログ出力のDCレ
ベルが大きく変化するため、磁石103の組付け位置を
調整するか、個別にアンプの回路定数を変更する必要が
あり、コスト上昇の原因となる。このため、低価格であ
ることを要求される磁気検出装置では凹凸の小さな磁性
被検出物の検出は適さないという問題があった。
To increase the analog output, it is effective to operate the GMR element 20 near 150 (Oe) where the sensitivity of the GMR element 20 is the highest. However, when the bias magnet 103 is reduced, the combination of the GMR element 20 and the bias magnet 103 is increased. Since the DC level of the analog output of the bridge circuit 14 greatly changes depending on the mounting position accuracy, it is necessary to adjust the mounting position of the magnet 103 or individually change the circuit constant of the amplifier, which causes an increase in cost. For this reason, there has been a problem that a magnetic detection device which is required to be inexpensive is not suitable for detecting a magnetic detection object having small irregularities.

【0026】実施の形態1.図8及び図9はこの発明の
実施の形態1による磁気検出装置の構成を示す図であ
り、図8(a)は磁気検出装置と磁性被検出物の相対的
位置関係を示す平面図、図8(b)は図8(a)の側面
図、図9は図8(a)の要部詳細図である。
Embodiment 1 8 and 9 are diagrams showing a configuration of a magnetic detection device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 8A is a plan view showing a relative positional relationship between the magnetic detection device and a magnetic detection object. 8 (b) is a side view of FIG. 8 (a), and FIG. 9 is a detailed view of a main part of FIG. 8 (a).

【0027】図において、磁気検出装置(回転検出装
置)1は、磁性被検出物100から所定の空隙(Ga
p)を介して配設されており、2個のバイアス磁石10
3a,bとこれらの磁石に挟み込まれる位置に配置され
た集積回路装置(IC)104を備えている。
In the figure, a magnetic detecting device (rotation detecting device) 1 is provided with a predetermined gap (Ga) from a magnetic detection object 100.
p) and two bias magnets 10
3a and 3b, and an integrated circuit device (IC) 104 disposed at a position sandwiched between these magnets.

【0028】IC104は磁気検出素子及び信号処理回
路を内蔵しており、磁気抵抗素子の感磁面が磁性被検出
物100の対向方向に対してほぼ平行な面になるように
配置する。磁気検出素子としては、磁気抵抗素子(MR
素子)又は巨大磁気抵抗素子(GMR素子)等が使用さ
れる。本実施の形態1ではより検出感度の高いGMR素
子を使用した例について説明する。
The IC 104 has a built-in magnetic detecting element and a signal processing circuit, and is arranged so that the magneto-sensitive surface of the magneto-resistive element is substantially parallel to the direction in which the magnetic object 100 is opposed. As the magnetic detecting element, a magnetoresistive element (MR
Element) or a giant magnetoresistive element (GMR element). In the first embodiment, an example in which a GMR element having higher detection sensitivity is used will be described.

【0029】図9に示すように、GMR素子20は2個
に分割されたライン状のセグメント20a,20bによ
り構成され、各セグメント20a,bは磁性被検出物1
00の回転方向(移動方向)に対して並行に位置してい
る。各セグメント20a,20bの結線状態を示す回路
図は図4に示す通りであり、GMR素子20から出力さ
れるアナログ信号をパルス信号に変換する電気回路のブ
ロック図も図7と同様である。
As shown in FIG. 9, the GMR element 20 is constituted by two linear segments 20a and 20b divided into two, and each of the segments 20a and 20b is a magnetic object 1
It is located in parallel to the rotation direction (moving direction) of 00. A circuit diagram showing the connection state of each segment 20a, 20b is as shown in FIG. 4, and a block diagram of an electric circuit for converting an analog signal output from the GMR element 20 into a pulse signal is also the same as FIG.

【0030】ここで、下記の設定条件により磁気検出の
実験を行う。すなわち、GMR素子20の各セグメント
のサイズを、幅0.2(mm)×長さ0.66(mm)
として、この中にライン幅10(μm)のGMR膜を蛇
行させる。そして、GMR素子のセグメントをピッチP
=1.6(mm)の間隔で2個配置し、図4のブリッジ
回路14を形成する。
Here, an experiment of magnetic detection is performed under the following setting conditions. That is, the size of each segment of the GMR element 20 is defined as width 0.2 (mm) × length 0.66 (mm).
A GMR film having a line width of 10 (μm) is meandered therein. Then, the segment of the GMR element is set at the pitch P
Two are arranged at an interval of = 1.6 (mm) to form the bridge circuit 14 of FIG.

【0031】また、第1のバイアス磁石103aを8×
3×10T(mm)の希土類磁石として、その着磁方向
は磁性被検出物100に対向する方向とする。第2のバ
イアス磁石103bは5×3×2T(mm)の希土類磁
石として、その着磁方向を磁性被検出物100の回転軸
方向とする。
The first bias magnet 103a is 8 ×
As a rare earth magnet of 3 × 10 T (mm), its magnetization direction is the direction facing the magnetic object 100. The second bias magnet 103b is a rare earth magnet of 5 × 3 × 2T (mm), and its magnetization direction is set to the rotation axis direction of the magnetic detection object 100.

【0032】更に、図10に示すように、磁性被検出物
100をSPCC材で形成し、その形状は直径100
(mm)、厚さ2(mm)、円周上に等ピッチに60個
の凸部100a、凹部100bを形成する。
Further, as shown in FIG. 10, a magnetic detection object 100 is formed of SPCC material, and its shape is 100 mm in diameter.
(Mm), thickness 2 (mm), 60 convex portions 100a and concave portions 100b are formed at equal pitches on the circumference.

【0033】図11は上記設定条件によるGMR素子2
0の中点電圧をアンプにより27倍に増幅した時の出力
を示す。ここで、第2のバイアス磁石103bを外した
場合、同様に27倍増幅したアンプの出力は図12とな
る。図11及び図12の出力結果より、第2のバイアス
磁石103bを追加することにより出力は5倍に増加す
る。
FIG. 11 shows the GMR element 2 under the above set conditions.
The output when the midpoint voltage of 0 is amplified 27 times by an amplifier is shown. Here, when the second bias magnet 103b is removed, the output of the amplifier similarly amplified 27 times is as shown in FIG. From the output results of FIGS. 11 and 12, the output is increased by a factor of 5 by adding the second bias magnet 103b.

【0034】すなわち、第2のバイアス磁石103bを
加えることにより、GMR素子の動作磁界は300(O
e)付近から150(Oe)付近に変化する。
That is, by adding the second bias magnet 103b, the operating magnetic field of the GMR element becomes 300 (O
It changes from around e) to around 150 (Oe).

【0035】また、実施の形態1によれば、磁石103
a及び103bをIC104を挟む形で配置するように
なるので、図2と同様に接続端子をフラットに構成でき
るというメリットがある。接続端子がフラットであれば
チップ部品を含むIC104を一般集積回路の封止技術
として高い信頼性を持つトランスファーモールドで封止
することが可能となり、製品の信頼性を向上させること
ができる。
According to the first embodiment, the magnet 103
Since a and 103b are arranged so as to sandwich the IC 104, there is an advantage that the connection terminals can be configured flat as in FIG. If the connection terminals are flat, it is possible to seal the IC 104 including the chip component with transfer mold having high reliability as a sealing technology for general integrated circuits, and it is possible to improve the reliability of the product.

【0036】更に、トランスファーモールド技術によ
り、磁石103a,bの接着台座を形成すれば、磁気検
出素子と磁石の位置精度が向上し、信号検出精度も向上
する効果がある。
Further, if the bonding pedestal for the magnets 103a and 103b is formed by the transfer molding technique, the positional accuracy of the magnetic detecting element and the magnet can be improved, and the signal detecting accuracy can be improved.

【0037】実施の形態2.実施の形態2では第2のバ
イアス磁石103bの大きさ,配置等は実施の形態1と
同じであるが、着磁方向が第1のバイアス磁石103a
の着磁方向と同一方向に構成する。
Embodiment 2 In the second embodiment, the size, arrangement, and the like of the second bias magnet 103b are the same as those in the first embodiment, but the magnetization direction is the first bias magnet 103a.
In the same direction as the magnetization direction.

【0038】図13は実施の形態2による磁気検出装置
の配置構成を示した図であり、第2のバイアス磁石10
3bの着磁方向は、第1のバイアス磁石103aの着磁
方向と同様に磁性被検出物100の対向方向になってい
る。このように、第2のバイアス磁石103bの着磁方
向を図13のようにしても、実施の形態1と同様の効果
を得ることができる。
FIG. 13 is a diagram showing an arrangement of a magnetic detection device according to the second embodiment.
The magnetizing direction of 3b is the facing direction of the magnetic detection object 100, similarly to the magnetizing direction of the first bias magnet 103a. As described above, even when the magnetization direction of the second bias magnet 103b is changed as shown in FIG. 13, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0039】実施の形態1では、2個のバイアス磁石の
着磁方向が90度異なるため、2個の磁石を組付け後に
着磁することができない。一方、実施の形態2では2個
の磁石を組付けた後着磁することができるため、磁気検
出装置の出力向上及び生産性向上を両立させることがで
きる。
In the first embodiment, since the magnetization directions of the two bias magnets are different from each other by 90 degrees, the magnetization cannot be performed after the two magnets are assembled. On the other hand, in the second embodiment, the magnets can be magnetized after the two magnets are assembled, so that the output of the magnetism detection device and the productivity can both be improved.

【0040】実施の形態3.実施の形態1及び2では、
第2のバイアス磁石103bの位置として、第1のバイ
アス磁石103aとにより磁気検出素子であるGMR素
子20を挟み込む位置にしている。この場合、第2のバ
イアス磁石103bをGMR素子20の後端ライン(図
9及び図13のAAライン)の後方(磁性被検出物から
離れる方向)に配置すると特に効率良く出力向上が可能
となる。
Embodiment 3 In Embodiments 1 and 2,
The position of the second bias magnet 103b is set at a position where the GMR element 20, which is a magnetic detection element, is sandwiched by the first bias magnet 103a. In this case, if the second bias magnet 103b is disposed behind (in the direction away from the magnetic detection object) the rear end line (AA line in FIGS. 9 and 13) of the GMR element 20, the output can be improved particularly efficiently. .

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
磁性被検出物に対向配置された磁気検出素子と、この磁
気検出素子にバイアス磁界を印加する磁石と、磁性被検
出物の移動に応じて磁気検出素子から出力されるアナロ
グ信号を波形整形する信号処理回路を備えた磁気検出装
置であって、磁気検出素子を挟み込む位置に磁石を複数
個配置したことにより、磁気検出素子の感度の向上を図
ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
A magnetic detection element disposed opposite to the magnetic detection object, a magnet for applying a bias magnetic field to the magnetic detection element, and a signal for shaping the waveform of an analog signal output from the magnetic detection element according to the movement of the magnetic detection object In a magnetic detection device provided with a processing circuit, the sensitivity of the magnetic detection element can be improved by arranging a plurality of magnets at positions sandwiching the magnetic detection element.

【0042】請求項2の発明によれば、複数個のバイア
ス用磁石の磁化方向を同一方向とすることにより、複数
個の磁石を組付けた後に着磁することができ、磁気検出
装置の出力向上及び生産性向上を両立させることができ
る。また、この場合、磁気検出素子として面内感磁型の
磁気抵抗素子を用い、その感磁面を磁性被検出物に対向
する方向とほぼ平行な面になるように配置すると共に、
複数個の磁石の磁化方向を磁性被検出物に対向する方向
にすればより感度が向上する。
According to the second aspect of the present invention, by setting the magnetization directions of the plurality of bias magnets to the same direction, the magnets can be magnetized after assembling the plurality of magnets, and the output of the magnetism detecting device can be increased. Improvement and productivity improvement can both be achieved. Also, in this case, an in-plane magneto-sensitive type magneto-resistive element is used as the magnetic detecting element, and the magneto-sensitive surface is arranged so as to be substantially parallel to the direction facing the magnetic object,
The sensitivity is further improved by setting the magnetization directions of the plurality of magnets to the direction facing the magnetic detection object.

【0043】請求項3の発明によれば、バイアス用磁石
の少なくとも1個を磁性被検出物に対して磁気検出素子
の後方に配置したことにより、特に効率良く磁気検出素
子の出力が向上する。
According to the third aspect of the present invention, since at least one of the bias magnets is disposed behind the magnetic detection element with respect to the magnetic detection object, the output of the magnetic detection element can be particularly efficiently improved.

【0044】請求項4の発明によれば、磁気検出素子と
して面内感磁型の磁気抵抗素子を用い、その感磁面を磁
性被検出物に対向する方向とほぼ平行な面になるように
配置することにより、感度の向上が図れると共に、磁石
位置が磁気検出素子を内蔵する集積回路装置を挟み込む
形となり、接続端子を平面状に構成することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, an in-plane magneto-sensitive type magnetoresistive element is used as the magnetic detecting element, and the magneto-sensitive surface is formed so as to be substantially parallel to the direction facing the magnetic object. By arranging, the sensitivity can be improved, and the position of the magnet is sandwiched by the integrated circuit device having the built-in magnetic detection element, so that the connection terminal can be configured in a planar shape.

【0045】請求項5の発明によれば、複数のバイアス
用磁石をトランスファーモールド成形により固着するこ
とにより、磁石の位置決めを一体的に正確に行うことが
でき、磁気検出装置の信号精度の向上を図ることができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, by fixing a plurality of bias magnets by transfer molding, the positioning of the magnets can be integrally and accurately performed, and the signal accuracy of the magnetic detector can be improved. Can be planned.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の前提となる磁気検出装置として
の、回転検出装置を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a rotation detecting device as a magnetic detecting device on which the present invention is based.

【図2】 この発明の前提となる磁気検出装置の磁気検
出ヘッドの内部構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a magnetic detection head of the magnetic detection device on which the present invention is based.

【図3】 この発明の前提となる磁気検出装置の磁気検
出ヘッドと磁性磁検出物との相対位置関係を示す斜視図
である。
FIG. 3 is a perspective view showing a relative positional relationship between a magnetic detection head of a magnetic detection device and a magnetic magnetic detection object, which is a premise of the present invention.

【図4】 磁気検出装置の磁気検出素子を構成する各セ
グメントの結線状態を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a connection state of each segment constituting a magnetic detection element of the magnetic detection device.

【図5】 一般的な巨大磁気抵抗素子の磁界に対する抵
抗値変化を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a change in resistance value of a general giant magnetoresistive element with respect to a magnetic field.

【図6】 磁性被検出物の形状と磁気検出装置のブリッ
ジ回路中点電圧の電圧出力波形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a shape of a magnetic detection object and a voltage output waveform of a midpoint voltage of a bridge circuit of the magnetic detection device.

【図7】 磁気検出装置の信号処理回路を示すブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a signal processing circuit of the magnetic detection device.

【図8】 この発明の実施の形態1による磁気検出装置
の構成を示す平面図及び側面図である。
FIG. 8 is a plan view and a side view showing the configuration of the magnetic detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態1による磁気検出装置
の構成を示す要部詳細図である。
FIG. 9 is a main part detailed view showing the configuration of the magnetic detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図10】 多パルス発生用の磁性被検出物の形状を示
す一部平面図である。
FIG. 10 is a partial plan view showing the shape of a magnetic detection object for generating multiple pulses.

【図11】 この発明の実施の形態1による第2のバイ
アス磁石を有する場合の増幅後の信号波形図である。
FIG. 11 is a signal waveform diagram after amplification when a second bias magnet is provided according to the first embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態1による第2のバイ
アス磁石が無い場合の増幅後の信号波形図である。
FIG. 12 is a signal waveform diagram after amplification in the case where there is no second bias magnet according to the first embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態2による磁気検出装
置の構成を示す側面図である。
FIG. 13 is a side view showing a configuration of a magnetic detection device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気検出装置(回転検出装置)、10 樹脂、14
ブリッジ回路、14a ブリッジ回路の中点電圧、2
0,20a,20b 磁気検出素子(GMR素子)、3
0 バッファ、40 差動アンプ、50 コンパレー
タ、100 磁性被検出物、100a 磁性被検出物の
凸部、100b 磁性被検出物の凹部、101 磁気検
出装置、103,103a,103b バイアス磁石、
104 集積回路装置(IC)。
1 Magnetic detection device (rotation detection device), 10 resin, 14
Bridge circuit, 14a Midpoint voltage of bridge circuit, 2
0, 20a, 20b Magnetic sensing element (GMR element), 3
0 buffer, 40 differential amplifier, 50 comparator, 100 magnetic object, 100a convex part of magnetic object, 100b concave part of magnetic object, 101 magnetic detector, 103, 103a, 103b bias magnet,
104 Integrated Circuit Device (IC).

フロントページの続き (72)発明者 新條 出 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2F063 AA35 BA07 BB05 BC03 BD16 CA04 CA09 DA01 DA04 DB07 DC08 DD03 GA52 GA69 LA11 LA27 2F077 NN02 NN21 PP11 TT13 TT35 UU11 2G017 AB05 AC04 AC06 AC09 AD55 AD63 AD65 BA09 Continuation of front page (72) Inventor Izumi Shinjo 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 2F063 AA35 BA07 BB05 BC03 BD16 CA04 CA09 DA01 DA04 DB07 DC08 DD03 GA52 GA69 LA11 LA27 2F077 NN02 NN21 PP11 TT13 TT35 UU11 2G017 AB05 AC04 AC06 AC09 AD55 AD63 AD65 BA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性被検出物に対向配置された磁気検出
素子と、この磁気検出素子にバイアス磁界を印加する磁
石と、上記磁性被検出物の移動に応じて上記磁気検出素
子から出力されるアナログ信号を波形整形する信号処理
回路を備えた磁気検出装置であって、上記磁石を上記磁
気検出素子を挟み込む位置に複数個配置したことを特徴
とする磁気検出装置。
1. A magnetic sensing element disposed opposite to a magnetic detection object, a magnet for applying a bias magnetic field to the magnetic detection element, and an output from the magnetic detection element in response to movement of the magnetic detection object A magnetic detection device comprising a signal processing circuit for shaping a waveform of an analog signal, wherein a plurality of the magnets are arranged at positions sandwiching the magnetic detection element.
【請求項2】 上記複数個のバイアス用磁石の磁化方向
を同一方向としたことを特徴とする請求項1記載の磁気
検出装置。
2. The magnetic detecting device according to claim 1, wherein the magnetization directions of the plurality of bias magnets are the same.
【請求項3】 上記バイアス用磁石の少なくとも1個
を、上記磁性被検出物に対して上記磁気検出素子の後方
に配置したことを特徴とする請求項1記載の磁気検出装
置。
3. The magnetic detection apparatus according to claim 1, wherein at least one of the bias magnets is disposed behind the magnetic detection element with respect to the magnetic detection object.
【請求項4】 上記磁気検出素子として面内感磁型の磁
気抵抗素子を用い、その感磁面を上記磁性被検出物に対
向する方向とほぼ平行な面になるように配置したことを
特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載
の磁気検出装置。
4. An in-plane magneto-sensitive type magneto-resistive element is used as the magnetic detecting element, and the magneto-sensitive surface is arranged so as to be substantially parallel to a direction facing the magnetic detection object. The magnetic detection device according to claim 1, wherein:
【請求項5】 上記複数のバイアス用磁石をトランスフ
ァーモールド成形により固着したことを特徴とする請求
項1から請求項3のいずれか1項に記載の磁気検出装
置。
5. The magnetic detecting device according to claim 1, wherein the plurality of bias magnets are fixed by transfer molding.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240531A (en) * 2006-03-08 2007-09-20 Liebherr-France Sas Localization system of hydraulic pressure cylinder
JP2020197394A (en) * 2019-05-31 2020-12-10 浜松光電株式会社 Magnetic sensor

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