JP2000065909A - 磁気センサ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁束中におかれたホール素子の出力線に発生
する誘起電圧は、電力測定における誤差となって悪影響
を与えていた。 【解決手段】 各アナログスイッチ２５，２６，６１
は、コンパレータ５３やＤ−ＦＦ５４等からなる反転周
期生成回路により、測定電力Ｐの電圧Ｖの１周期毎にそ
の接続状態が切り換えられる。従って、各スイッチ２
５，２６，６１に入力される信号は電圧Ｖの１周期毎に
反転して出力される。このため、各オペアンプ２１，２
４，２７，２８のオフセット、および出力線１ｂに発生
してホール素子１の出力に重畳する誘起電圧Ｅは、電力
測定のためにホール素子１の出力が１周期毎に積分され
ると、打ち消されて零になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流，電圧や電力
等を計測するための、磁気センサを利用した磁気センサ
回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の磁気センサ回路として
は、例えば、交流電力計測のための、ホール素子を利用
した磁気センサ回路がある。

【０００３】まず、ホール素子を電力乗算素子に使用し
た交流電力計測の基本動作について説明する。

【０００４】図５に示すように、ホール素子１の入力端
子間に制御電流（ホール電流）Ｉ_Ｈを流し、センサ面に
磁束φを加えると、出力端子間には磁束φとホール電流
Ｉ_Ｈとの積に比例したホール電圧Ｖ_Ｈが発生する。磁束
φに関しては、ＣＴ（変流器）のように磁束φの変化が
検出されるのではなく、磁束φの大きさが検出される。
磁束φの向きが逆になると、ホール電圧Ｖ_Ｈの極性も逆
になる。

【０００５】電力乗算の動作としては、測定電力Ｐの電
流Ｉがコイル２に流されて磁束φが発生させられ、測定
電力Ｐの電圧Ｖからホール電流Ｉ_Ｈが作られ、これがホ
ール素子１に印加される。ホール素子１から出力される
ホール電圧Ｖ_Ｈは、磁束φとホール電流Ｉ_Ｈとの積にな
るので、得られるホール電圧Ｖ_Ｈは測定電力Ｐに比例し
たものになる。ここで、各変数を以下のように定義す
る。

【０００６】ホール電流Ｉ_Ｈ＝Ｉsin(ωｔ) …（１） 電流Ｉと電圧Ｖとの位相差＝θ …（２） 磁束密度φ＝Ｂsin(ωｔ−θ) …（３） 従って、測定電力Ｐは、ホール素子１の積感度＝Ｋとす
ると、次式のようになる。

【０００７】 電流Ｉ ×電圧Ｖ ＝電力Ｐ …（４） ∴磁束密度φ×ホール電流Ｉ_Ｈ×Ｋ＝ホール電圧Ｖ_Ｈ …（５） ∴Ｂsin(ωｔ−θ)×Ｉsin(ωｔ)×Ｋ＝ＫＢＩ×sin(ωｔ−θ)sin(ωｔ) ＝ＫＢＩ｛cosθ−cos(２ωｔ−θ)｝／２ …（６） また、ホール素子の出力は測定電圧としては小さいの
で、適当な大きさになるまで増幅する必要がある。この
ホール素子の出力は２端子間の電圧の差として出力され
るため、図６に示すように、ホール素子１の後段部に差
動増幅のＯＰアンプ（オペアンプ）３を設けて増幅する
のが一般的である。同図において符号４〜８は抵抗を示
し、また、端子９には測定電力Ｐの電圧Ｖが入力され、
この電圧Ｖは抵抗８によってホール電流Ｉ_Ｈに変換され
る。また、端子１０，１１間には測定電力Ｐの電流Ｉが
入力され、コイル２から磁束φがホール素子１に印加さ
れる。端子１２には増幅されたホール電圧Ｖ_Ｈが出力さ
れる。

【０００８】しかし、実際のホール素子を用いたセンサ
回路の構成は図７に示される。なお、同図において図６
と同一または相当する部分には同一符号を用いてその説
明は省略する。この回路構成では、ホール素子１の出力
電圧は、非反転増幅のオペアンプ２１および抵抗２２，
２３によって増幅される。また、この増幅を行い易くす
るため、オペアンプ２４を使用してホール素子１の出力
電圧の同相電圧が除去されている。

【０００９】また、ホール電圧増幅用オペアンプ２１お
よび同相電圧除去用のオペアンプ２４の各オフセットを
補償するために、アナログスイッチ２５，２６が用いら
れている。各アナログスイッチ２５，２６はそれぞれ制
御端子Ａ，Ｂを持ち、各端子Ｂには各端子Ａの反転信号
が入力され、一定周期毎に入力信号を反転する。すなわ
ち、前段に設けられた第１のアナログスイッチ２５は、
一定周期毎にホール素子１に入力されるホール電流Ｉ_Ｈ
の向きを反転している。また、後段に設けられた第２の
アナログスイッチ２６は、一定周期毎にオペアンプ２１
の出力を反転している。

【００１０】この際、オペアンプ２１の出力は、正転オ
ペアンプ２７，反転オペアンプ２８および抵抗２９〜３
１によって正転出力および反転出力に２分され、これら
のいずれかの出力がアナログスイッチ２６によって選択
されて出力端子１２，１３間に出力される。

【００１１】このようにオペアンプ２１の出力が第２の
アナログスイッチ２６によって一定周期毎に反転される
ことにより、ホール電圧増幅用オペアンプ２１および同
相電圧除去用のオペアンプ２４の各オフセットは、時間
平均を取ると零になる。一方、ホール素子１に入力され
るホール電流Ｉ_Ｈは、第１のアナログスイッチ２５によ
って反転された後、第２のアナログスイッチ２６によっ
てもう一度反転されるため、その極性は元に戻され、各
アナログスイッチ２５，２６からの影響が無くされてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ここで、測定電力Ｐの
電流Ｉにより磁束φを発生させ、この磁束φをホール素
子に与える磁気回路とホール素子との関係を考える。

【００１３】ホール素子１に磁束φを与える磁気回路
は、通常、図８に示すようなカットコア型の形状などが
考えられる。磁気回路を形成する鉄芯４１はその一部が
切り取られて隙間（エアギャップ）４１ａが形成されて
いる。ホール電流入力線１ａおよびホール電圧出力線１
ｂを持つホール素子１は、このエアギャップ４１ａに挿
入される。鉄芯４１に巻かれたコイル２に端子１０，１
１間から電流Ｉが流されると磁気回路に磁束φが発生
し、エアギャップ４１ａに磁界が発生してホール素子１
に磁束φが印加される。

【００１４】この時、ホール素子１の挿入位置によって
その出力がばらつかないようにするため、同図のＧ部を
拡大した図９に示すように、磁束密度の分布が均一にな
る領域がホール素子１の形状よりも大きく設定される。

【００１５】この場合、ホール素子１の２本の入力線１
ａとホール素子１内のリードフレームとによって作られ
るループ、２本の出力線１ｂとホール素子１内のリード
フレームとによって作られるループのそれぞれが、磁束
密度の分布が均一になる領域を交差することになる。よ
って、各ループにはこの領域の磁束変化によって誘起電
圧が発生する。

【００１６】図１０に示すモデルを用いてこの誘起電圧
について説明する。同図において、磁気回路の磁束密度
が均一になる領域をＲで表し、ホール素子１のホール電
流入力線１ａのループ１arによって囲まれる磁束密度均
一領域をｒa、ホール電圧出力線１ｂのループ１brによ
って囲まれる磁束密度均一領域をｒbで表す。また、磁
気回路の磁束密度、ループ１ar，１brの各ループ面積を
次の値とする。

【００１７】磁束密度＝Ｂ×sin(ωｔ−θ) …（７） ループ面積＝Ｄ …（８） この時、ループ内の磁束φは次の式で表される。

【００１８】 ループ内の磁束φ＝磁束密度×ループ面積 ＝Ｂ×sin(ωｔ−θ)×Ｄ …（９） よって、入力線１ａと出力線１ｂの各ループに発生する
それぞれの誘起電圧Ｅは次の式で表される。

【００１９】 誘起電圧Ｅ＝−ｄφ／ｄｔ ＝−ω×Ｄ×Ｂ×cos(ωｔ−θ) …（１０） この誘起電圧Ｅのうち、まず、入力線１ａのループによ
って発生する誘起電圧Ｅがホール素子１に与える影響に
ついて考える。

【００２０】ホール素子１の内部抵抗をＲとすると、こ
の入力線１ａのループによる誘起電圧Ｅによって発生す
るホール電流Ｉ_Ｈは次式のようになる。

【００２１】 ＥによるＩ_Ｈ＝誘起電圧Ｅ／ホール素子の内部抵抗Ｒ ＝−ω×Ｄ×Ｂ×cos(ωｔ−θ)／Ｒ …（１１） よって、この（１１）式および（１）式から全体のホー
ル電流Ｉ_Ｈは次式のように表せられる。

【００２２】 全体のＩ_Ｈ＝Ｉsin(ωｔ)−ωＤＢcos(ωｔ−θ)／Ｒ …（１２） 従って、この時のホール素子１の出力電圧は次式のよう
になる。

【００２３】 ホール電圧Ｖ_Ｈ＝磁束密度×ホール電流Ｉ_Ｈ×Ｋ ＝Ｂsin(ωｔ−θ)×｛Ｉsin(ωｔ)−ωＤＢcos(ωｔ−θ)／Ｒ｝×Ｋ ＝｛Ｂsin(ωｔ−θ)×Ｉsin(ωｔ)×Ｋ｝ −｛Ｂsin(ωｔ−θ)×（ωＤＢcos(ωｔ−θ)／Ｒ）×Ｋ｝ ＝ＫＢＩ（cosθ−cos(２ωｔ−θ)）／２ −ωＤＢ^２ＫＲsin(２ωｔ−２θ)／２ …（１３） この（１３）式のうちの第１項は次のように瞬時電力を
表し、第２項は誘起電圧Ｅによる影響を表している。

【００２４】 瞬時電力の項＝ＫＢＩ（cosθ−cos(２ωｔ−θ)）／２ …（１４） Ｅによる影響の項＝−ωＤＢ^２ＫＲsin(２ωｔ−２θ)／２ …（１５） 実際のホール素子１のセンサ回路上では、オペアンプ２
１，２４のオフセット補償のために、前段のアナログス
イッチ２５により、入力線１ａに入力されるホール電流
Ｉ_Ｈは一定のある周期毎に反転される。例えば、このホ
ール電流Ｉ_Ｈを模式的に図１１（ｂ）に示すものとし、
同図（ａ）に示す反転周期毎に前段のアナログスイッチ
２５が切り換わるものとすると、このホール電流波形は
同図（ｃ）に示すように半周期毎に反転する。

【００２５】このため、（１３）式に示されるホール素
子１の出力（瞬時電力の項と誘起電圧Ｅによる影響の項
共に）は、この周期に同期して反転する。例えば、ホー
ル電流Ｉ_Ｈによって発生する磁束φの波形を同図（ｄ）
に示すものとすると、ホール電流Ｉ_Ｈと磁束φとの積に
相当するホール素子１の出力波形は、同図（ｅ）に示す
ものとなる。このようにして前段のアナログスイッチ２
５によって反転されたホール素子１の出力は、後段のア
ナログスイッチ２６によってもう一度反転されるので、
ホール素子１の出力は同図（ｆ）に示すように元の極性
に戻る。

【００２６】この際、オペアンプ２１，２４，２７，２
８の各オフセットは、それぞれ例えば同図（ｇ）に示す
ような直流成分であり、後段部のアナログスイッチ２６
によって一定のある周期、例えば同図（ａ）に示す周期
毎に反転されることにより、同図（ｈ）に示す波形とな
る。電力計測ではホール素子出力にフィルタが掛けられ
て１周期毎の積分値が計測されるため、オペアンプ２
１，２４，２７，２８の各オフセットは、１周期毎に積
分すると零になって打ち消される。また、（１５）式に
示される誘起電圧Ｅによる影響の項の１周期毎の積分値
も零であり、入力線１ａのループに発生する誘起電圧Ｅ
は電力測定に対して影響を与えない。

【００２７】次に、出力線１ｂのループに発生する誘起
電圧Ｅがホール素子１の出力に与える影響について考え
る。

【００２８】出力線１ｂには、前段のアナログスイッチ
２５によってある一定の周期毎に反転された入力に対す
る出力、例えば同図（ｅ）に示す波形の出力が現れる。
出力線１ｂのループに発生する誘起電圧Ｅは、例えば同
図（ｉ）に示される波形となり、同図（ｅ）に示すホー
ル素子１の出力に重なって発生する。この出力が後段の
アナログスイッチ２６によって例えば同図（ａ）に示す
周期毎にもう一度反転されると、同図（ｅ）に示すホー
ル素子１の出力波形は上記したように同図（ｆ）に示す
元の電力波形に戻る。

【００２９】しかし、出力線１ｂのループに発生する同
図（ｉ）に示す誘起電圧Ｅは同図（ｊ）に示す波形にな
る。すなわち、この誘起電圧Ｅは、後段のアナログスイ
ッチ２６によって１回だけ反転されているので、元の波
形には戻らず、負の全波整流波形になる。従って、電力
測定のために１周期毎の積分値を計測すると、出力線１
ｂのループに発生する誘起電圧Ｅは零にはならず、電力
測定における誤差となって悪影響を与える。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、磁束中に置かれる磁
気センサと、この磁気センサと検出回路とを電気的に接
続する，磁束中でループを形成する接続線と、この接続
線に電気的に接続された，検出回路を形成するオペアン
プと、このオペアンプの出力を一定周期毎に反転させて
オペアンプのオフセットを補償するスイッチとを備えて
構成される磁気センサ回路において、磁気センサに入力
される信号の周期の整数倍の一定周期毎にスイッチを切
り換えるタイミングを生成する反転周期生成回路を備え
たことを特徴とする。

【００３１】本構成によって、スイッチが反転周期生成
回路によって切り換えられると、オペアンプの出力に含
まれるオフセット、およびループを形成する接続線に発
生する誘起電圧は、入力信号の周期の整数倍の一定周期
毎に反転される。入力信号の１周期毎のオフセットおよ
び誘起電圧のそれぞれの積分値は零になるため、入力信
号の１周期の整数倍の一定周期毎の各積分値も零にな
る。従って、測定のために磁気センサから出力される信
号をその１周期毎に積分すると、オフセットおよび誘起
電圧はそれぞれ零になる。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に、本発明による磁気センサ回
路を電力測定に適用した一実施形態について説明する。

【００３３】図３は本実施形態による磁気センサ回路の
原理を示す回路図である。なお、同図において図６およ
び図７と同一または相当する部分には同一符号を付して
説明する。

【００３４】この回路では測定電力Ｐの電圧Ｖが端子９
に印加され、抵抗８によってホール電流Ｉ_Ｈに変換され
る。このホール電流Ｉ_Ｈは前段の第１のアナログスイッ
チ２５によって一定の周期毎に反転され、一対の入力線
１ａを介してホール素子１の一対の入力端に入力され
る。端子１０，１１間に測定電力Ｐの電流Ｉが入力され
てコイル２に電流が流れることにより、このホール素子
１には磁束φが印加される。また、ホール素子１の一対
の出力端に接続された一対の出力線１ｂは後段の第２の
アナログスイッチ２６を介して差動増幅のオペアンプ３
につながっている。このオペアンプ３には抵抗４〜７が
接続されており、その出力端は端子１２に接続されてい
る。

【００３５】本実施形態では、各アナログスイッチ２
５，２６の切り換え周期を生成する反転周期生成回路を
備えていることを特徴としている。この反転周期生成回
路は端子９に接続されており、抵抗５１，５２、コンパ
レータ５３、遅延フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）５４、
および論理素子５５，５６からなる。

【００３６】端子９に入力される電圧Ｖは、抵抗５１，
５２によって分圧され、コンパレータ５３によって接地
電位と比較されてそのゼロクロス点が検出される。この
ゼロクロス点の発生周期は電圧Ｖの１周期の２倍の周期
になる。コンパレータ５３の出力はＤ−ＦＦ５４のクロ
ック端子ＣＫに与えられる。Ｄ−ＦＦ５４の入力端子Ｄ
は反転出力端子Ｑバーに接続されており、出力端子Ｑに
は、電圧Ｖのゼロクロス点の発生周期が２分周された信
号、つまり、電圧Ｖの１周期と同じ周期を持つ分周信号
が出力される。この信号は論理素子５５を介して各アナ
ログスイッチ２５，２６の制御端子Ａに与えられ、論理
素子５６を介して反転された信号が各アナログスイッチ
２５，２６の制御端子Ｂに与えられる。

【００３７】この結果、各アナログスイッチ２５，２６
は電圧Ｖの１周期毎にその接続状態が切り換えられ、各
スイッチ２５，２６に入力される信号は電圧Ｖの１周期
毎に反転して出力される。

【００３８】例えば、この反転周期を図４（ａ）に示す
タイミングで示す。ホール電流Ｉ_Ｈが同図（ｂ）に示す
波形であると、このホール電流Ｉ_Ｈは第１のアナログス
イッチ２５によって同図（ｃ）に示すように反転され
る。また、ホール素子１に印加される磁束φが同図
（ｄ）に示す波形であると、ホール素子１の出力は同図
（ｅ）に示す波形になる。このホール素子１の出力は、
第２のアナログスイッチ２６によって再度反転されるた
め、同図（ｆ）に示す元の電力波形に戻る。

【００３９】また、出力線１ｂに接続される図３では図
示が略されている増幅用オペアンプ２１，同相電圧除去
用オペアンプ２４の各オフセットは、それぞれ同図
（ｇ）に示す直流成分として表され、第２のアナログス
イッチ２６が同図（ａ）に示すタイミングで切り換わる
と、同図（ｈ）に示すように正負に振り分けられて反転
されるため、キャンセルされる。また、出力線１ｂのル
ープに発生する同図（ｉ）に示す誘起電圧Ｅは、同図
（ｅ）に示すホール素子１の出力に重畳するが、この出
力と共に第２のアナログスイッチ２６によって反転され
ると、同図（ｊ）に示す波形となる。

【００４０】本実施形態では、測定電力Ｐの電圧Ｖの１
周期毎に第２のアナログスイッチ２６が切り換わり、誘
起電圧Ｅが同図（ｊ）に示すように反転されるため、電
力測定のためにホール素子１の出力が１周期毎に積分さ
れると、誘起電圧Ｅのこの１周期毎の積分値は零にな
る。従来の磁気センサ回路では、この誘起電圧Ｅの１周
期毎の積分値が零でなかったため、電力測定に影響を与
えてこの誘起電圧Ｅが誤差になっていた。しかし、本実
施形態では、上記のように、積分値が零になるようにア
ナログスイッチ２６の反転する周期とタイミングが設定
されているため、出力線１ｂに発生する誘起電圧Ｅに起
因して電力測定に誤差が生じることはない。

【００４１】なお、誘起電圧Ｅは測定電力Ｐの電流Ｉに
よって発生している。よって、アナログスイッチ２５，
２６による反転の周期とタイミングを誘起電圧Ｅの周期
に同期させてもよいが、誘起電圧Ｅの周期は測定電力Ｐ
の電圧Ｖにも同期しているので、この電圧Ｖから反転の
周期とタイミングを上記のように容易に作り出すことが
出来る。また、測定電力Ｐの電流Ｉと電圧Ｖとの間に位
相角がある場合（力率特性）でも、この反転周期とタイ
ミングにより、誘起電圧Ｅをキャンセルすることが出来
る。

【００４２】図１は図３に示される原理回路を用いた実
際に使用される磁気センサ回路の構成を示す図である。
なお、同図において図３と同一または相当する部分には
同一符号を付してその説明は省略する。

【００４３】この回路では、ホール素子１の出力を増幅
するためのオペアンプ２１および抵抗２２，２３が接続
されており、また、ホール素子１の出力から同相電圧を
除去するためのオペアンプ２４が接続されている。

【００４４】また、増幅用オペアンプ２１の出力側には
一対のオペアンプ２７，２８が設けられており、複数の
抵抗６２〜６５がこの一対の各オペアンプ２７，２８に
接続される。第３のアナログスイッチ６１は、一対のオ
ペアンプ２７，２８および各抵抗６２〜６５間の接続を
第２のアナログスイッチ２６と共に切り換えて、一対の
オペアンプ２７，２８の各出力を相互に交互に反転さ
せ、出力線１ｂから出力される信号を前述した反転周期
生成回路によって生成される反転周期毎に反転させる。

【００４５】図２（ａ）は、反転周期生成回路によって
各アナログスイッチ６１，２６の制御端子Ａにオン信号
が入力され、アナログスイッチ６１，２６の各接点が図
１に示す状態に切り換えられた場合における、オペアン
プ２７，２８および各抵抗６２〜６５間の接続状態を示
している。オペアンプ２１によって増幅されたホール素
子出力、つまり、オペアンプ２７に入力される信号は、
後段のオペアンプ２８によって反転されて出力される。
このため、上述したように、図４（ｅ）に示すホール素
子出力の負成分は、同図（ｆ）に示すように反転されて
正成分になる。

【００４６】図２（ｂ）は、反転周期生成回路によって
各アナログスイッチ６１，２６の制御端子Ｂにオン信号
が入力され、アナログスイッチ６１，２６の各接点が図
１に示す状態と反対の状態に切り換えられた場合におけ
る、オペアンプ２７，２８および各抵抗６２〜６５間の
接続状態を示している。オペアンプ２１によって増幅さ
れたホール素子出力、つまり、オペアンプ２７に入力さ
れる信号はそのまま出力される。このため、上述したよ
うに、図４（ｅ）に示すホール素子出力の正成分は、同
図（ｆ）に示すようにそのまま出力される。

【００４７】従って、実際に使用される上記の磁気セン
サ回路においても、各アナログスイッチ６１，２６によ
り、図３の原理回路図で説明した場合と同様に、出力線
１ｂに発生する誘起電圧Ｅが電圧Ｖの１周期毎に反転さ
れるため、この誘起電圧Ｅが電力測定の誤差になること
はない。

【００４８】また、オペアンプ２７自身のオフセット
は、図２（ａ）に示す切換状態では後段に配置されるオ
ペアンプ２８によって反転され、同図（ｂ）に示す切換
状態ではそのまま出力されるため、周期的にキャンセル
される。オペアンプ２８自身のオフセットについてもこ
れと同様にして周期的にキャンセルされる。図３の原理
回路図では後段の差動増幅のオペアンプ３自身のオフセ
ットは出力に残ってしまうが、図１に示す実際に使用さ
れる磁気センサ回路では、一対のオペアンプ２７，２８
の各出力が相互に交互に反転されるため、全てのオペア
ンプ２１，２４，２７，２８の各オフセットがキャンセ
ルされる。

【００４９】なお、上記実施形態の説明においては、各
アナログスイッチ２５，２６，６１が切り換わる周期を
測定電圧Ｖの１周期とした。しかし、測定電圧Ｖの１周
期の整数倍の一定周期毎に誘起電圧Ｅを積分してもその
値は零になるため、各アナログスイッチ２５，２６，６
１が切り換わる周期は、測定電圧Ｖの１周期の整数倍の
周期であってもよい。

【００５０】また、上記実施形態においては、磁気セン
サをホール素子として説明したが、この磁気センサは磁
気抵抗（ＭＲ）素子などであってもよい。このＭＲ素子
もホール素子と同様に磁界中において入力線と出力線と
がループを形成するため、上記実施形態のように、出力
線に発生する誘起電圧を計測信号の１周期の整数倍の一
定周期毎に反転させることにより、この誘起電圧はキャ
ンセルされる。

【００５１】また、上記実施形態においては、磁気セン
サを電力計測に用いた場合について説明したが、電流計
測や電圧計測にも用いることが出来る。このように上記
実施形態を変形しても、上記実施形態と同様な効果が奏
される。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によって、ス
イッチが反転周期生成回路によって切り換えられると、
オペアンプの出力に含まれるオフセット、およびループ
を形成する接続線に発生する誘起電圧は、入力信号の周
期の整数倍の一定周期毎に反転される。入力信号の１周
期毎のオフセットおよび誘起電圧のそれぞれの積分値は
零になるため、入力信号の１周期の整数倍の一定周期毎
の各積分値も零になる。従って、測定のために磁気セン
サから出力される信号をその１周期毎に積分すると、オ
フセットおよび誘起電圧はそれぞれ零になり、誘起電圧
は信号計測の誤差にならなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による磁気センサ回路の構
成を示す回路図である。

【図２】図１に示す後段の各スイッチによって図１に示
す後段の一対のオペアンプおよび各抵抗間の接続が切り
換えられて構成される回路を示す回路図である。

【図３】本実施形態による磁気センサ回路の原理を示す
回路図である。

【図４】本実施形態による磁気センサ回路の各部の波形
を示す図である。

【図５】ホール素子を用いた電力乗算の原理を説明する
図である。

【図６】従来の磁気センサ回路の原理を示す回路図であ
る。

【図７】従来の磁気センサ回路を示す回路図である。

【図８】磁気センサに印加される磁束を発生する磁気回
路を示す図である。

【図９】図８のＧ部を一部拡大して示す図である。

【図１０】磁気センサの入力信号線および出力信号線が
磁束領域に作るループを示す図である。

【図１１】従来の磁気センサ回路の各部の波形を示す図
である。

【符号の説明】

１…ホール素子 １ａ…入力線 １ｂ…出力線 ２…コイル ２１…増幅用オペアンプ ２４…同相電圧除去用オペアンプ ２５，２６，６１…第１，第２，第３のアナログスイッ
チ ２７，２８…一対のオペアンプ ５３…コンパレータ ５４…遅延フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ） ５５，５６…論理素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁束中に置かれる磁気センサと、この磁
   気センサと検出回路とを電気的に接続する，前記磁束中
   でループを形成する接続線と、この接続線に電気的に接
   続された，前記検出回路を形成するオペアンプと、この
   オペアンプの出力を一定周期毎に反転させて前記オペア
   ンプのオフセットを補償するスイッチとを備えて構成さ
   れる磁気センサ回路において、 前記磁気センサに入力される信号の周期の整数倍の一定
   周期毎に前記スイッチを切り換えるタイミングを生成す
   る反転周期生成回路を備えたことを特徴とする磁気セン
   サ回路。
2. 【請求項２】 前記磁気センサは、一対の入力信号端
   と、一対の出力信号端とを有し、 前記接続線は、前記入力信号端に接続された入力信号線
   と、前記出力信号端に接続された出力信号線とからな
   り、 前記スイッチは、前記入力信号線に入力される信号を反
   転させる第１のスイッチと、前記オペアンプを介して前
   記出力信号線から出力される信号を反転させる第２のス
   イッチとからなることを特徴とする請求項１に記載の磁
   気センサ回路。
3. 【請求項３】 前記オペアンプの出力側に設けられた一
   対のオペアンプと、この一対の各オペアンプに接続され
   る複数の抵抗と、前記一対のオペアンプおよび前記各抵
   抗間の接続を前記第２のスイッチと共に切り換えて前記
   一対のオペアンプの各出力を相互に交互に反転させ，前
   記出力信号線から出力される信号を前記反転周期生成回
   路によって生成される反転周期毎に反転させる第３のス
   イッチとをさらに備えたことを特徴とする請求項２に記
   載の磁気センサ回路。
4. 【請求項４】 前記反転周期生成回路は、前記入力信号
   線に入力される信号のゼロクロス・タイミングを検出す
   るコンパレータと、このコンパレータ出力をクロック信
   号入力として前記ゼロクロス・タイミングを分周し，前
   記入力信号線に入力される信号の周期の整数倍の一定周
   期を生成するフリップ・フロップとからなることを特徴
   とする請求項２または請求項３に記載の磁気センサ回
   路。
5. 【請求項５】 前記磁気センサは、ホール素子または磁
   気抵抗素子であることを特徴とする請求項１から請求項
   ４のいずれか１項に記載の磁気センサ回路。