JP2002006014A - Magnetic sensor - Google Patents
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Abstract
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、磁気インピーダ
ンス効果を利用した磁気検出素子を用いた磁気センサ、
特に磁気インピーダンス素子の検出，自己校正が可能な
磁気センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic sensor using a magnetic detecting element utilizing a magnetic impedance effect,
In particular, the present invention relates to a magnetic sensor capable of detecting and self-calibrating a magnetic impedance element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、磁気検出センサとしては磁気抵抗
素子が広く用いられているが、検出感度の点で満足でき
るものがないのが現状である。そこで、この磁気抵抗素
子に代わる高感度磁気検出センサとして、例えば特開平
６−２８１７１２号公報に開示されているアモルファス
ワイヤによる磁気インピーダンス素子や、特開平８−３
３０６４５号公報に開示されている薄膜形状のものがあ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetoresistive element has been widely used as a magnetic detection sensor, but at present there is no sensor capable of satisfying detection sensitivity. Therefore, as a high-sensitivity magnetic detection sensor replacing this magnetoresistive element, for example, a magnetic impedance element using an amorphous wire disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-281712,
There is a thin film shape disclosed in Japanese Patent No. 30645.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】いずれの形状の磁気イ
ンピーダンス素子を用いる場合でも、磁気インピーダン
ス素子の製造時の材料（透磁率，抵抗率等）および素子
寸法（長さ，膜厚，膜幅等）のばらつきにより、磁気セ
ンサの出力がばらつくという問題がある。この出力ばら
つきは、大別して次の３つに分類できる。 １）零磁界時のオフセット出力のばらつき ２）磁界に対する出力感度のばらつき ３）温度による出力ドリフトのばらつきWhatever the shape of the magneto-impedance element is used, the material (permeability, resistivity, etc.) and element dimensions (length, film thickness, film width, etc.) of the magneto-impedance element are manufactured. There is a problem that the output of the magnetic sensor varies due to the variation of (1). This output variation can be roughly classified into the following three. 1) Variation of offset output at zero magnetic field 2) Variation of output sensitivity to magnetic field 3) Variation of output drift due to temperature
【０００４】従来の磁気インピーダンス素子検出回路
（磁気センサ）の従来例を、図９に示す。すなわち、磁
気インピーダンス素子１に対し、高周波電流発生器（Ｏ
ＳＣ）２から高周波電流を流したとき得られる出力を、
検波回路Ａおよび増幅回路Ｂを介して出力することで、
例えば素子１のインピーダンスを得るものである。この
とき、出力の調整は可変抵抗器ＶＲにより行なう。FIG. 9 shows a conventional example of a conventional magnetic impedance element detecting circuit (magnetic sensor). That is, a high-frequency current generator (O
SC) The output obtained when a high-frequency current flows from 2 is
By outputting through the detection circuit A and the amplification circuit B,
For example, the impedance of the element 1 is obtained. At this time, the output is adjusted by the variable resistor VR.
【０００５】しかし、図９のような方式で上記出力ばら
つきを低減するためには、１台ずつ調整や校正を行なう
必要があり、コストが大幅にアップするという問題があ
る。仮に、調整や校正をしても、経時変化による出力ド
リフトの校正は出来ないので、高精度化ができないとい
う問題もある。したがって、この発明の課題は、耐環境
性や経時変化による精度低下のない、高精度で低コスト
な検出回路を提供することにある。[0005] However, in order to reduce the above-mentioned output variation by the method as shown in FIG. 9, it is necessary to perform adjustment and calibration for each unit, and there is a problem that the cost is greatly increased. Even if adjustment or calibration is performed, it is not possible to calibrate the output drift due to a change over time, so that there is a problem that high accuracy cannot be achieved. Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-accuracy and low-cost detection circuit that does not cause a decrease in accuracy due to environmental resistance or aging.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、請求項１の発明では、磁気インピーダンス効果
を利用した磁気インピーダンス素子の両端に高周波電流
を印加する高周波電流発生手段と、前記磁気インピーダ
ンス素子からの出力をディジタル値に変換する変換手段
と、この変換手段からの出力電圧，前記高周波電流およ
び両者の位相差から所定の演算を行ない、前記磁気イン
ピーダンスの抵抗成分とリアクタンス成分とを分離して
求める演算手段とを設けたことを特徴とする。請求項２
の発明では、磁気インピーダンス効果を利用した磁気イ
ンピーダンス素子の両端に高周波電流を印加する高周波
電流発生手段と、前記磁気インピーダンス素子の両端に
直流電流を印加する直流電流発生手段と、前記磁気イン
ピーダンス素子に印加する電流を切り換える切換手段
と、その切り換え制御を行なう制御手段と、前記切換手
段を介して前記磁気インピーダンス素子に与えられる高
周波電流または直流電流に応じた磁気インピーダンス素
子からの出力をそれぞれディジタル値に変換する変換手
段と、前記直流電流を印加したときの前記変換手段から
の出力電圧と直流電流との関係より前記磁気インピーダ
ンスの抵抗成分を直接求めるとともに、この関係と前記
高周波電流を印加したときの変換手段の出力電圧と高周
波電流との関係から磁気インピーダンス素子のインピー
ダンスを求める演算手段とを設けたことを特徴とする。In order to solve such a problem, according to the present invention, a high-frequency current generating means for applying a high-frequency current to both ends of a magneto-impedance element utilizing a magneto-impedance effect; Converting means for converting the output from the impedance element into a digital value; and performing a predetermined operation from the output voltage from the converting means, the high-frequency current, and the phase difference between the two to separate the resistance component and the reactance component of the magnetic impedance. And a calculation means for obtaining the value. Claim 2
In the invention, high-frequency current generating means for applying a high-frequency current to both ends of a magneto-impedance element utilizing a magneto-impedance effect, direct-current current generating means for applying a direct current to both ends of the magneto-impedance element, Switching means for switching the applied current, control means for controlling the switching, and output from the magnetic impedance element corresponding to a high-frequency current or a DC current supplied to the magnetic impedance element via the switching means to digital values, respectively. Conversion means for converting, and directly obtain the resistance component of the magnetic impedance from the relationship between the output voltage from the conversion means and the DC current when the DC current is applied, and when this relationship and the high-frequency current is applied From the relationship between the output voltage of the converter and the high-frequency current Characterized in that a calculating means for determining the impedance of the gas-impedance element.
【０００７】請求項３の発明では、磁気インピーダンス
効果を利用した磁気インピーダンス素子の両端に高周波
電流を印加する高周波電流発生手段と、前記磁気インピ
ーダンス素子の両端に直流電流を印加する直流電流発生
手段と、前記磁気インピーダンス素子の両端に高周波パ
ルスを印加するパルス電流発生手段と、前記磁気インピ
ーダンス素子に印加する電流を互いに切り換える切換手
段と、その切り換え制御を行なう制御手段と、前記切換
手段を介して前記磁気インピーダンス素子に与えられる
高周波電流，パルス電流または直流電流に応じた磁気イ
ンピーダンス素子からの出力をそれぞれディジタル値に
変換する変換手段と、前記直流電流を印加したときの直
流電流と前記変換手段からの出力電圧との関係、および
前記高周波電流を印加したときの高周波電流と前記変換
手段からの出力電圧との関係より前記磁気インピーダン
ス素子のインピーダンスを求めるとともに、前記高周波
パルスを印加したときの前記変換手段からの出力より磁
気インピーダンス素子のリアクタンス成分を直接求める
演算手段とを設けたことを特徴とする。上記請求項１な
いし３のいずれかの発明においては、前記演算手段にて
求めたインピーダンス値を、別途求めたインダクタンス
値と直流抵抗値の少なくとも一方の値に応じて零点補
正，温度補正することができる（請求項４の発明）。According to a third aspect of the present invention, there is provided a high-frequency current generating means for applying a high-frequency current to both ends of a magneto-impedance element utilizing a magneto-impedance effect, and a direct current generating means for applying a direct current to both ends of the magnetic impedance element. Pulse current generating means for applying a high-frequency pulse to both ends of the magnetic impedance element, switching means for switching between currents applied to the magnetic impedance element, control means for performing the switching control, and the switching means Converting means for converting the output from the magnetic impedance element according to the high-frequency current, pulse current or DC current supplied to the magnetic impedance element into a digital value, respectively; The relationship with the output voltage, and the high-frequency current The impedance of the magneto-impedance element is obtained from the relationship between the high-frequency current when applied and the output voltage from the conversion means, and the reactance component of the magnetic impedance element is obtained from the output from the conversion means when the high-frequency pulse is applied. And a calculation means for directly obtaining. In any one of the first to third aspects of the present invention, the impedance value obtained by the calculating means may be corrected to a zero point and a temperature in accordance with at least one of an inductance value and a DC resistance value separately obtained. (Invention of claim 4).
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１の実施の形
態を示す構成図で、１は磁気インピーダンス素子（以
下、単に素子とも言う）、２は高周波電流発生器（ＯＳ
Ｃ）、３はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、４
はディジタル処理装置としてのＣＰＵである。高周波電
流としては正弦波，矩形波いずれでも良い。なお、磁気
インピーダンス素子１は、図５（ｂ）のようにインダク
タンス成分１１（Ｌ）と、直流抵抗成分（Ｒ）１２の直
列接続で模擬できるものとする。ここで、Ａ／Ｄ変換器
３は磁気インピーダンス素子１からの出力をディジタル
値に変換し、ＣＰＵ４はそのディジタル値にもとづき所
定の演算をすることにより、磁気インピーダンス素子１
のインピーダンスＺ、インダクタンスＬおよび直流抵抗
Ｒを求める。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which 1 is a magneto-impedance element (hereinafter simply referred to as an element), and 2 is a high-frequency current generator (OS).
C), 3 are analog / digital (A / D) converters, 4
Is a CPU as a digital processing device. The high-frequency current may be a sine wave or a rectangular wave. It is assumed that the magnetic impedance element 1 can be simulated by connecting an inductance component 11 (L) and a DC resistance component (R) 12 in series as shown in FIG. Here, the A / D converter 3 converts the output from the magnetic impedance element 1 into a digital value, and the CPU 4 performs a predetermined operation on the basis of the digital value.
, An inductance L, an inductance L and a DC resistance R are obtained.
【０００９】すなわち、磁気インピーダンス素子１に高
周波電流Ｉを流すと、そのベクトル図は図２（ｂ）のよ
うになるので、ＣＰＵ４は、磁気インピーダンス素子１
の端子電圧Ｖと高周波電流Ｉおよび電力（または電流Ｉ
と電圧Ｖとの位相差φ）との間に成立する関係から、 ＩＲ＝Ｖｃｏｓφ，ＩＸ＝Ｖｓｉｎφ として抵抗成分Ｒおよびインダクタンス成分Ｘ（ωＬ）
を求めることが可能となる。That is, when a high-frequency current I is applied to the magneto-impedance element 1, its vector diagram becomes as shown in FIG. 2 (b).
Terminal voltage V, high-frequency current I and power (or current I
And a phase difference φ between the voltage V and IR = Vcosφ, IX = Vsinφ, the resistance component R and the inductance component X (ωL)
Can be obtained.
【００１０】図３はこの発明の第２の実施の形態を示す
構成図である。同図からも明らかなように、図１に示す
ものに対し、制御器（ＣＯ）５、定電流発生器（ＤＣ）
６および切換器７等を付加して構成される。ここで、Ａ
／Ｄ変換器３は磁気インピーダンス素子１からの出力を
ディジタル値に変換し、ＣＰＵ４はそのディジタル値に
もとづき所定の演算をすることにより、磁気インピーダ
ンス素子１のインピーダンスＺ、インダクタンスＬおよ
び直流抵抗Ｒを求める。FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. As is clear from the figure, a controller (CO) 5 and a constant current generator (DC) are different from those shown in FIG.
6 and a switch 7 and the like. Where A
The / D converter 3 converts the output from the magnetic impedance element 1 into a digital value, and the CPU 4 performs a predetermined operation based on the digital value to obtain the impedance Z, the inductance L and the DC resistance R of the magnetic impedance element 1. Ask.
【００１１】このような構成において、磁気インピーダ
ンス素子１に定電流発生器６から直流電流（Ｉｄｃとす
る）を印加した場合、素子１の両端の電圧をＶｄｃとす
ると、素子１の直流抵抗Ｒｍｉは、 Ｒｍｉ＝Ｖｄｃ／Ｉｄｃ …（１） として求められる。同様に、素子１に高周波電流発生器
２から高周波電流Ｉａｃを印加した場合、素子１の両端
の電圧をＶａｃとすると、素子１のインピーダンスＺｍ
ｉは、 Ｚｍｉ＝Ｖａｃ／Ｉａｃ＝｛Ｒｍｉ2 ＋（２πｆＬｍｉ）2 ｝1/2 …（２） となる。ただし、Ｌｍｉは素子１のインダクタンス成
分、ｆは高周波電流の周波数を示す。In such a configuration, when a DC current (Idc) is applied to the magneto-impedance element 1 from the constant current generator 6, if the voltage across the element 1 is Vdc, the DC resistance Rmi of the element 1 becomes Rmi = Vdc / Idc (1) Similarly, when a high-frequency current Iac is applied from the high-frequency current generator 2 to the element 1 and the voltage across the element 1 is Vac, the impedance Zm of the element 1
i is as follows: Zmi = Vac / Iac = {Rmi 2 + (2πfLmi) 2 } 1/2 (2) Here, Lmi represents the inductance component of the element 1, and f represents the frequency of the high-frequency current.
【００１２】上記（１），（２）式の関係から、素子１
のインダクタンス成分Ｌｍｉは、 Ｌｍｉ＝（Ｚｍｉ2 −Ｒｍｉ2 ）1/2 ／２πｆ ＝｛（Ｖａｃ／Ｉａｃ）2 −（Ｖｄｃ／Ｉｄｃ）2 ｝1/2 ／２πｆ …（３） として求められる。通常は、素子１に高周波電流（Ｉａ
ｃ）を印加して磁界検知を行ないながら、任意に設定し
た間隔で切換器７を切り換え、素子１に直流電流（Ｉｄ
ｃ）を印加することで、オフセット出力の補正が可能と
なる。From the relations of the above equations (1) and (2), the element 1
Is obtained as Lmi = (Zmi 2 −Rmi 2 ) 1/2 / 2πf = {(Vac / Iac) 2 − (Vdc / Idc) 2 } 1/2 / 2πf (3) Usually, a high-frequency current (Ia
c), the switch 7 is switched at an arbitrarily set interval while performing the magnetic field detection, and the direct current (Id
By applying c), the offset output can be corrected.
【００１３】図４はこの発明の第３の実施の形態を示す
構成図である。同図からも明らかなように、図３に示す
ものに対し高周波パルス発生器８（ＰＧ）を付加した点
が特徴で、これにより切換器７Ａが２端子タイプからか
ら３端子タイプのものに変更されている。このような構
成で、素子１に対し高周波パルス発生器８から図示の如
き高周波パルスを印加し、素子１から得られる微分波
形出力の幅（時間）ｔを検出すると、これがインダク
タンス成分Ｌに比例（ｔ∝Ｌ）するので、ＣＰＵ４での
処理負担を軽減できる。その他は図３の場合と同様なの
で、省略する。FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. As is clear from the drawing, the feature is that a high-frequency pulse generator 8 (PG) is added to that shown in FIG. 3, whereby the switch 7A is changed from a two-terminal type to a three-terminal type. Have been. With such a configuration, when a high-frequency pulse as shown in the figure is applied to the element 1 from the high-frequency pulse generator 8 and the width (time) t of the differential waveform output obtained from the element 1 is detected, this is proportional to the inductance component L ( Since t∝L), the processing load on the CPU 4 can be reduced. Others are the same as those in FIG.
【００１４】素子１は上記のようにインダクタンス成分
と、直流抵抗成分との直列接続で模擬することができる
が、各成分の磁界による影響および直流抵抗成分の温度
による影響について考察する。図６は素子サンプル１，
２，３の外部磁界に対するインダクタンス特性図であ
る。つまり、同一条件で製作した３つのサンプルの特性
を示しており、インダクタンス成分が磁界に対して約２
％（ΔＬ／Ｌ）Ｏｅの高い感度を有し、この点はサンプ
ル間でばらつきが少ないことが分かる。ただし、零磁界
時のオフセットはサンプル間でばらつきが大きい。The element 1 can be simulated by connecting the inductance component and the DC resistance component in series as described above. The influence of the magnetic field of each component and the influence of the DC resistance component on the temperature will be considered. FIG. 6 shows element samples 1 and 2.
It is an inductance characteristic figure with respect to a few external magnetic fields. In other words, the characteristics of three samples manufactured under the same conditions are shown, and the inductance component is about 2 to the magnetic field.
% (ΔL / L) Oe, which indicates that there is little variation between samples. However, the offset at zero magnetic field varies greatly between samples.
【００１５】図７は素子サンプル１，２，３の外部磁界
に対する直流抵抗特性図である。つまり、直流抵抗成分
は磁界に対して約０．２％（ΔＬ／Ｌ）Ｏｅの感度で、
インダクタンス成分の変化率の約１／１０となってい
て、感度および零磁界時のオフセットともにサンプル間
のばらつきが非常に少ないことが分かる。図８は素子の
温度に対する直流抵抗特性図である。つまり、直流抵抗
成分は温度に対して高い感度を有することを示してい
る。FIG. 7 is a DC resistance characteristic diagram of the element samples 1, 2, and 3 with respect to an external magnetic field. That is, the DC resistance component has a sensitivity of about 0.2% (ΔL / L) Oe to the magnetic field,
It is about 1/10 of the rate of change of the inductance component, and it can be seen that there is very little variation between samples in both sensitivity and offset at zero magnetic field. FIG. 8 is a DC resistance characteristic diagram with respect to the temperature of the element. That is, it indicates that the DC resistance component has high sensitivity to temperature.
【００１６】以上のことから、素子の零磁界時のオフセ
ット出力はインダクタンス成分にのみ強い相関があるの
で、インダクタンス成分を検出すれば零磁界時のオフセ
ット出力の校正が可能となる。例えば、複数のサンプル
について図６の如き特性を予め測定しておき、或る素子
のインダクタンス成分を測定して得た値に対し対応する
サンプル値を加算または減算することで、オフセット出
力の校正を行なう。一方、直流抵抗成分は、磁界に対す
る感度よりも温度に対して高い感度を有するので、直流
抵抗成分を検出することで、零磁界時のオフセット出力
の温度特性を補正できる。例えば、サンプルについて図
８の温度特性を予め測定しておき、或る素子の抵抗成分
に対し或る温度を基準とする温度の増減値を加算または
減算することで、温度補正を行なう。From the above, since the offset output of the element at zero magnetic field has a strong correlation only with the inductance component, the offset output at zero magnetic field can be calibrated by detecting the inductance component. For example, the characteristics as shown in FIG. 6 are measured in advance for a plurality of samples, and the offset sample is calibrated by adding or subtracting the corresponding sample value from the value obtained by measuring the inductance component of a certain element. Do. On the other hand, since the DC resistance component has a higher sensitivity to temperature than the sensitivity to the magnetic field, by detecting the DC resistance component, the temperature characteristics of the offset output at zero magnetic field can be corrected. For example, the temperature characteristic of FIG. 8 is measured in advance for a sample, and the temperature correction is performed by adding or subtracting a temperature increase / decrease value based on a certain temperature to a resistance component of a certain element.
【００１７】なお、以上では１つの磁気インピーダンス
素子を用いる場合について説明したが、２つ以上設ける
ことができる。また、高周波電流を印加する発信回路と
しては、自励式，他励式のいずれでも良い。Although the case where one magnetic impedance element is used has been described above, two or more magnetic impedance elements can be provided. The transmitting circuit for applying the high-frequency current may be either a self-excited type or a separately-excited type.
【００１８】[0018]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、磁気インピー
ダンス素子のインダクタンス成分と直流抵抗成分とをそ
れぞれ独立に検出し、磁界によるインピーダンスの変化
に応じた出力に所定の補正を加えることにより、出力ば
らつきを大幅に低減でき、低コストで耐環境性や経時変
化による精度低下のない、高精度な検出回路を実現でき
るという利点がもたらされる。また、請求項２の発明に
よれば、上記の利点に加えて、直流電流を印加すること
により抵抗成分を直接検出できるので、演算手段の負荷
が軽減され、高速な処理が可能となる利点が得られる。
請求項３の発明によれば、上記の利点に加えて、高周波
パルスを印加することによりインダクタンス成分を直接
検出できるので、演算手段の負荷が軽減され、高速な処
理が可能となる利点が得られる。According to the first aspect of the present invention, the inductance component and the DC resistance component of the magnetic impedance element are detected independently, and a predetermined correction is applied to the output according to the change in impedance due to the magnetic field. This has the advantage that the output variation can be greatly reduced, and a high-precision detection circuit can be realized at low cost without environmental deterioration or accuracy deterioration due to aging. According to the second aspect of the present invention, in addition to the above-described advantages, the resistance component can be directly detected by applying a direct current, so that the load on the calculation means is reduced and high-speed processing is possible. can get.
According to the third aspect of the present invention, in addition to the above advantages, the inductance component can be directly detected by applying a high-frequency pulse, so that the load on the calculation means is reduced, and the advantage of high-speed processing is obtained. .
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】この発明の原理を説明するための説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the principle of the present invention.
【図３】この発明の第２の実施の形態を示す構成図であ
る。FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図４】この発明の第３の実施の形態を示す構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図５】磁気インピーダンス素子の等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the magnetic impedance element.
【図６】素子サンプル１，２，３の外部磁界に対するイ
ンダクタンス特性図である。FIG. 6 is an inductance characteristic diagram of element samples 1, 2, and 3 with respect to an external magnetic field.
【図７】素子サンプル１，２，３の外部磁界に対する直
流抵抗特性図である。FIG. 7 is a graph showing DC resistance characteristics of element samples 1, 2, and 3 with respect to an external magnetic field.
【図８】素子の温度に対する直流抵抗特性図である。FIG. 8 is a DC resistance characteristic diagram with respect to the temperature of the element.
【図９】従来例を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional example.
１…磁気インピーダンス素子、２…高周波電流発生器
（ＯＳＣ）、３…アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
器、４…ＣＰＵ、５…制御器（ＣＯ）、６…定電流発生
器（ＤＣ）、７，７Ａ…切換器、８…高周波パルス発生
器（ＰＧ）。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic impedance element, 2 ... High frequency current generator (OSC), 3 ... Analog / digital (A / D) converter, 4 ... CPU, 5 ... Controller (CO), 6 ... Constant current generator (DC) , 7, 7A: switch, 8: high frequency pulse generator (PG).
Claims (4)
インピーダンス素子の両端に高周波電流を印加する高周
波電流発生手段と、前記磁気インピーダンス素子からの
出力をディジタル値に変換する変換手段と、この変換手
段からの出力電圧，前記高周波電流および両者の位相差
から所定の演算を行ない、前記磁気インピーダンスの抵
抗成分とリアクタンス成分とを分離して求める演算手段
とを設けたことを特徴とする磁気センサ。1. A high-frequency current generating means for applying a high-frequency current to both ends of a magneto-impedance element utilizing a magneto-impedance effect, a conversion means for converting an output from the magneto-impedance element into a digital value, A magnetic sensor, comprising: arithmetic means for performing a predetermined operation from an output voltage, the high-frequency current, and a phase difference between the two, and separating and obtaining a resistance component and a reactance component of the magnetic impedance.
インピーダンス素子の両端に高周波電流を印加する高周
波電流発生手段と、前記磁気インピーダンス素子の両端
に直流電流を印加する直流電流発生手段と、前記磁気イ
ンピーダンス素子に印加する電流を切り換える切換手段
と、その切り換え制御を行なう制御手段と、前記切換手
段を介して前記磁気インピーダンス素子に与えられる高
周波電流または直流電流に応じた磁気インピーダンス素
子からの出力をそれぞれディジタル値に変換する変換手
段と、前記直流電流を印加したときの前記変換手段から
の出力電圧と直流電流との関係より前記磁気インピーダ
ンスの抵抗成分を直接求めるとともに、この関係と前記
高周波電流を印加したときの変換手段の出力電圧と高周
波電流との関係から磁気インピーダンス素子のインピー
ダンスを求める演算手段とを設けたことを特徴とする磁
気センサ。2. A high-frequency current generating means for applying a high-frequency current to both ends of a magneto-impedance element utilizing a magneto-impedance effect, a direct current generating means for applying a direct current to both ends of the magnetic impedance element, and the magnetic impedance element Switching means for switching a current applied to the magnetic impedance element, a control means for controlling the switching, and an output from the magneto-impedance element corresponding to a high-frequency current or a direct current supplied to the magneto-impedance element via the switching means. A conversion means for converting the resistance component of the magnetic impedance directly from the relationship between the output voltage from the conversion means and the DC current when the DC current is applied, and applying the relationship and the high-frequency current. The relationship between the output voltage of the converter and the high-frequency current A magnetic sensor provided with arithmetic means for calculating the impedance of the magnetic impedance element.
インピーダンス素子の両端に高周波電流を印加する高周
波電流発生手段と、前記磁気インピーダンス素子の両端
に直流電流を印加する直流電流発生手段と、前記磁気イ
ンピーダンス素子の両端に高周波パルスを印加するパル
ス電流発生手段と、前記磁気インピーダンス素子に印加
する電流を互いに切り換える切換手段と、その切り換え
制御を行なう制御手段と、前記切換手段を介して前記磁
気インピーダンス素子に与えられる高周波電流，パルス
電流または直流電流に応じた磁気インピーダンス素子か
らの出力をそれぞれディジタル値に変換する変換手段
と、前記直流電流を印加したときの直流電流と前記変換
手段からの出力電圧との関係、および前記高周波電流を
印加したときの高周波電流と前記変換手段からの出力電
圧との関係より前記磁気インピーダンス素子のインピー
ダンスを求めるとともに、前記高周波パルスを印加した
ときの前記変換手段からの出力より磁気インピーダンス
素子のリアクタンス成分を直接求める演算手段とを設け
たことを特徴とする磁気センサ。3. A high-frequency current generating means for applying a high-frequency current to both ends of a magneto-impedance element utilizing a magneto-impedance effect, a direct current generating means for applying a direct current to both ends of the magnetic impedance element, and the magneto-impedance element Pulse current generating means for applying a high-frequency pulse to both ends of the magnetic impedance element, switching means for switching the current applied to the magneto-impedance element to each other, control means for controlling the switching, and control signal supplied to the magneto-impedance element via the switching means. Conversion means for converting the output from the magneto-impedance element according to the high-frequency current, pulse current or DC current into digital values, respectively, and the relationship between the DC current when the DC current is applied and the output voltage from the conversion means. , And the high frequency when the high frequency current is applied Calculating means for determining the impedance of the magneto-impedance element from the relationship between the current and the output voltage from the converting means, and for directly obtaining the reactance component of the magnetic impedance element from the output from the converting means when the high-frequency pulse is applied; A magnetic sensor, comprising:
値を、別途求めたインダクタンス値と直流抵抗値の少な
くとも一方の値に応じて零点補正，温度補正することを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気セ
ンサ。4. The method according to claim 1, wherein the impedance value obtained by the calculating means is corrected for a zero point and a temperature in accordance with at least one of an inductance value and a DC resistance value separately obtained. The magnetic sensor according to any one of the above.
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| JP2000187199A JP2002006014A (en) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | Magnetic sensor |
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| JP (1) | JP2002006014A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB2391315A (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-04 | Innovision Res & Tech Plc | Detection apparatus and detectable component |
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| JP2008530541A (en) * | 2005-02-08 | 2008-08-07 | コンティネンタル オートモーティヴ フランス | Use of magneto-impedance in non-contact position sensors and related sensors |
-
2000
- 2000-06-22 JP JP2000187199A patent/JP2002006014A/en active Pending
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