JP2011164098A - Magnetic sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁気センサに関する。 The present invention relates to a magnetic sensor.
磁気抵抗効果素子を有する回路によって構成される磁気センサが提案されている（特許文献１〜３参照）。 Magnetic sensors composed of circuits having magnetoresistive elements have been proposed (see Patent Documents 1 to 3).
しかし、磁気感度向上のために磁気抵抗変化率が高い（たとえば数百％）素子が採用された場合、磁場が強いほど当該素子の磁気抵抗が強くなり、その結果、消費電力が大きくなってしまう。一方、消費電力の節約のために磁気抵抗変化率が低い（たとえば数％）素子が採用された場合、磁気感度が低下してしまう。 However, when an element having a high magnetoresistance change rate (for example, several hundred percent) is adopted to improve the magnetic sensitivity, the stronger the magnetic field, the stronger the magnetoresistance of the element, resulting in higher power consumption. . On the other hand, when an element having a low magnetoresistance change rate (for example, several percent) is employed to save power consumption, the magnetic sensitivity is lowered.
そこで、本発明は、消費電力を節約しながらも磁気感度の向上を図りうる磁気センサを提供することを解決課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor capable of improving magnetic sensitivity while saving power consumption.
本発明の磁気センサは、正磁気抵抗効果素子と、負磁気抵抗効果素子との接続回路により構成されていることを特徴とする。 The magnetic sensor of the present invention is characterized by comprising a connection circuit of a positive magnetoresistive element and a negative magnetoresistive element.
前記接続回路は、前記正磁気抵抗効果素子と前記負磁気抵抗効果素子との直列接続回路であり、磁場に応じて前記正磁気抵抗効果素子の電気抵抗値が増加する一方、前記負磁気抵抗効果素子の電気抵抗値が減少することによる前記直列接続回路の電気抵抗の変化が電流変化として検知されてもよい。 The connection circuit is a series connection circuit of the positive magnetoresistive effect element and the negative magnetoresistive effect element, and an electric resistance value of the positive magnetoresistive effect element increases according to a magnetic field, while the negative magnetoresistive effect is increased. A change in electrical resistance of the series connection circuit due to a decrease in the electrical resistance value of the element may be detected as a current change.
前記接続回路は、３つの抵抗が正磁気抵抗効果素子により構成され、１つの抵抗が負磁気抵抗効果素子により構成されているホイートストンブリッジ回路であり、磁場に応じて前記３つの抵抗の電気抵抗値が増加する一方、前記１つの抵抗の電気抵抗値が減少することによる前記ブリッジ回路の中間点の電位差の変化が検知されてもよい。 The connection circuit is a Wheatstone bridge circuit in which three resistors are configured by positive magnetoresistive effect elements, and one resistor is configured by a negative magnetoresistive effect element. While the voltage increases, a change in potential difference at the midpoint of the bridge circuit due to a decrease in the electrical resistance value of the one resistor may be detected.
前記接続回路は、３つの抵抗が正磁気抵抗効果素子により構成され、１つの抵抗が負磁気抵抗効果素子により構成されているホイートストンブリッジ回路であり、磁場に応じて前記３つの抵抗の電気抵抗値が減少する一方、前記１つの抵抗の電気抵抗値が増加することによる前記ブリッジ回路の中間点の電位差の変化が検知されてもよい。 The connection circuit is a Wheatstone bridge circuit in which three resistors are configured by positive magnetoresistive effect elements, and one resistor is configured by a negative magnetoresistive effect element. On the other hand, a change in potential difference at an intermediate point of the bridge circuit due to an increase in the electric resistance value of the one resistor may be detected.
また、前記正の磁気抵抗効果素子が、正のスピン分極率を有する第１導電性磁性体の粉状体と、負のスピン分極率を有する第２導電性磁性体の粉状体との混合物により構成されていてもよい。 The positive magnetoresistive element is a mixture of a powdery first conductive magnetic substance having a positive spin polarizability and a powdery second conductive magnetic substance having a negative spin polarizability. It may be constituted by.
さらに、前記第１導電性磁性体としてＣｒＯ2およびＮｉ80Ｆｅ20のうち一方または両方が採用され、前記第２導電性磁性体としてＦｅ3Ｏ4が採用されてもよい。 Furthermore, one or both of CrO 2 and Ni 80 Fe 20 may be employed as the first conductive magnetic body, and Fe 3 O 4 may be employed as the second conductive magnetic body.
本発明の磁気センサによれば、接続回路に印加する電圧極性の異なる磁気抵抗効果素子が組み合わせられていることにより、極性が同一の磁気抵抗効果素子が組み合わせられて構成されている磁気センサよりも感度の向上を図ることができる。このため、接続回路への印加電圧の低下、ひいては消費電力の節約しながらも、磁気感度の向上が図られうる。 According to the magnetic sensor of the present invention, the magnetoresistive effect elements having different voltage polarities applied to the connection circuit are combined, so that the magnetoresistive effect element having the same polarity is combined. The sensitivity can be improved. For this reason, it is possible to improve the magnetic sensitivity while reducing the voltage applied to the connection circuit and thus saving power consumption.
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態としての磁気センサの構成について説明する。図１に示されている磁気センサは、直列接続回路により構成されている。
(First embodiment)
First, the configuration of the magnetic sensor as the first embodiment of the present invention will be described. The magnetic sensor shown in FIG. 1 is configured by a series connection circuit.
直列接続回路を構成する第１抵抗Ｘ1（抵抗値Ｒ1）は正磁気抵抗効果素子により構成されている。正磁気抵抗効果素子としては、ＩｎＳｂ、ＧａＡｓ、Ｇｅ、Ｓｉなどの半導体のほか、正のスピン分極率を有する一または複数種類の第１導電性磁性体と、負のスピン分極率を有する一または複数種類の第２導電性磁性体の混合物が採用されてもよい。たとえば、Ｎｉ80Ｆｅ20の粉状体と、Ｆｅ3Ｏ4の粉状体との混合物により正磁気抵抗効果素子が構成されていてもよい。ＣｒＯ2の粉状体と、Ｆｅ3Ｏ4の粉状体との混合物により正磁気抵抗効果素子が構成されていてもよい。混合比率（ｗｔ％）が、Ｎｉ80Ｆｅ20：Ｆｅ3Ｏ4＝１：１またはＣｒＯ2：Ｆｅ3Ｏ4＝１：１に調整されてもよい。 The first resistor X 1 (resistance value R 1 ) constituting the series connection circuit is constituted by a positive magnetoresistive element. As the positive magnetoresistive effect element, in addition to a semiconductor such as InSb, GaAs, Ge, and Si, one or more kinds of first conductive magnetic bodies having a positive spin polarizability, and one or a plurality of negative spin polarizabilities having a negative spin polarizability A mixture of a plurality of types of second conductive magnetic materials may be employed. For example, the positive magnetoresistive element may be composed of a mixture of a powder of Ni 80 Fe 20 and a powder of Fe 3 O 4 . The positive magnetoresistive element may be composed of a mixture of CrO 2 powder and Fe 3 O 4 powder. The mixing ratio (wt%) may be adjusted to Ni 80 Fe 20 : Fe 3 O 4 = 1: 1 or CrO 2 : Fe 3 O 4 = 1: 1.
直列接続回路を構成するもう１つの第２抵抗Ｘ2（抵抗値Ｒ2）は負磁気抵抗効果素子により構成されている。負磁気抵抗効果素子としては、たとえば、ＣｒＯ2などのルチル型酸化物、Ｆｅ3Ｏ4などのスピネル型酸化物、Ｌａ0.7Ｓｒ0.3ＭｎＯ3などのペロブスカイト化合物、ＣｒＡｓ6、ＣｒＳｂ7などの閃亜鉛鉱型化合物、ＮｉＭｎＳｂなどのホイスラー合金、ＰｔＭｎＳｂなどのハーフホイスラー合金、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの単体、化合物または複合体など、ＴＭＲ効果または異方性磁気抵抗効果を示す物質または構成物により構成されている。たとえば、酸化皮膜のあるＦｅについてはＴＭＲ効果を示し、酸化皮膜がないＦｅについては異方性磁気抵抗効果を示すことが知られている。 Another second resistor X 2 (resistance value R 2 ) constituting the series connection circuit is constituted by a negative magnetoresistive element. Examples of negative magnetoresistive elements include rutile oxides such as CrO 2 , spinel oxides such as Fe 3 O 4 , perovskite compounds such as La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 , zinc flashes such as CrAs 6 and CrSb 7. It is composed of a material or a composition exhibiting a TMR effect or an anisotropic magnetoresistance effect, such as an ore type compound, a Heusler alloy such as NiMnSb, a half-Heusler alloy such as PtMnSb, a simple substance, a compound or a composite of Fe, Ni and Co. Yes. For example, it is known that Fe with an oxide film exhibits a TMR effect, and Fe without an oxide film exhibits an anisotropic magnetoresistance effect.
（第１実施形態の磁気センサの特性）
第１抵抗Ｘ1は、たとえば−０．４０〜＋０．４０［Ｔ］の範囲の磁場Ｂにおいて、抵抗値Ｒ1が式１１により近似的に表現されるような定性的な磁気抵抗特性を有している。
(Characteristics of Magnetic Sensor of First Embodiment)
The first resistor X 1 has a qualitative magnetoresistance characteristic such that the resistance value R 1 is approximately expressed by Equation 11 in a magnetic field B in the range of −0.40 to +0.40 [T], for example. is doing.
Ｒ1＝α1＋β1ｂ＋γ1ｂ2，（α1＞０，β1＞０，γ1＞０，ｂ＝｜Ｂ｜） ..11 R 1 = α 1 + β 1 b + γ 1 b 2 , (α 1 > 0, β 1 > 0, γ 1 > 0, b = | B |) ..11
図３（ａ）には、第１抵抗Ｘ1が、ＣｒＯ2（Ｘ１＝１０〜４０［ｗｔ％］）およびＮｉ80Ｆｅ20（Ｘ２＝１０〜４０［ｗｔ％］）の粉状体（第１導電性磁性体）と、Ｆｅ3Ｏ4（１００−（Ｘ１＋Ｘ２）［ｗｔ％］）の粉状体（第２導電性磁性体）との混合物により構成されている場合の磁気抵抗特性が示されている。原料の混合比率（ｗｔ％）は、たとえば、ＣｒＯ2：Ｎｉ80Ｆｅ20：Ｆｅ3Ｏ4＝１：１：２に調整された。 The FIG. 3 (a), first resistor X 1 is, CrO 2 (X1 = 10~40 [ wt%]) and Ni 80 Fe 20 (X2 = 10~40 [wt%]) powder of (the 1 shows a magnetoresistive characteristic in the case of being composed of a mixture of one conductive magnetic body) and a powdery body (second conductive magnetic body) of Fe 3 O 4 (100− (X1 + X2) [wt%]). Has been. The mixing ratio (wt%) of the raw materials was adjusted to, for example, CrO 2 : Ni 80 Fe 20 : Fe 3 O 4 = 1: 1: 2.
原料であるＦｅ3Ｏ4（粒径２００〜５００［ｎｍ］）、ＣｒＯ2（粒径１０〜５０［μｍ］）およびＮｉ80Ｆｅ20（粒径１０〜５０［μｍ］）の混合物をボールミルで粉砕した上で、粉砕物を筒状のセラミックス容器に入れ、ステンレス部材によって容器の両端から粉砕物を圧縮成型し、このステンレス部材をそのまま筒状容器に取り付けることにより正磁気抵抗効果素子が作製される。 A mixture of Fe 3 O 4 (particle size 200 to 500 [nm]), CrO 2 (particle size 10 to 50 [μm]) and Ni 80 Fe 20 (particle size 10 to 50 [μm]) as raw materials was ball milled. After pulverization, the pulverized product is put into a cylindrical ceramic container, the pulverized product is compression molded from both ends of the container with a stainless steel member, and the stainless steel member is directly attached to the cylindrical container to produce a positive magnetoresistive effect element. The
なお、圧縮成型された粉状物に樹脂または接着剤を含浸させ、当該成型体が固められることにより正磁気抵抗効果素子が作製されてもよい。また、当該成型体が焼結されることにより正磁気抵抗効果素子が作製されてもよい。さらに、ＰＪＤ法など、高速で粉状物を噴射して積層する手法にしたがって、正磁気抵抗効果素子が作製されてもよい。 In addition, a positive magnetoresistive effect element may be produced by impregnating the compression-molded powdery substance with a resin or an adhesive and solidifying the molded body. Moreover, a positive magnetoresistive effect element may be produced by sintering the said molded object. Furthermore, the positive magnetoresistive effect element may be manufactured according to a technique of spraying and laminating powdery materials at a high speed such as PJD method.
図３（ｂ）には、第１抵抗Ｘ1が、ＩｎＳｂにより構成されている場合の磁気抵抗特性が示されている。 FIG. 3B shows the magnetoresistance characteristics when the first resistor X 1 is made of InSb.
第２抵抗Ｘ1は、たとえば−０．４０〜＋０．４０［Ｔ］の範囲の磁場Ｂにおいて、抵抗値Ｒ2が式１２により近似的に表現されるような定性的な磁気抵抗特性を有している。 The second resistor X 1 has a qualitative magnetoresistive characteristic such that the resistance value R 2 is approximately expressed by Equation 12, for example, in the magnetic field B in the range of −0.40 to +0.40 [T]. is doing.
Ｒ2＝α2−β2ｂ−γ2ｂ2，（α2＞０，β2＞０，γ2＞０，ｂ＝｜Ｂ｜） ..12 R 2 = α 2 −β 2 b−γ 2 b 2 , (α 2 > 0, β 2 > 0, γ 2 > 0, b = | B |) ..12
図４（ａ）には、第２抵抗Ｘ2が、ＣｒＯ2により構成されている場合の磁気抵抗特性が示されている。図４（ｂ）には、第２抵抗Ｘ2が、酸化皮膜がないＦｅ（異方性磁気抵抗効果を示す構成物）により構成されている場合の磁気抵抗特性が示されている。 FIG. 4A shows the magnetoresistance characteristics when the second resistor X 2 is made of CrO 2 . FIG. 4B shows the magnetoresistive characteristics in the case where the second resistance X 2 is made of Fe (a composition showing an anisotropic magnetoresistance effect) without an oxide film.
電圧Ｖが印加されている直列接続回路が磁場Ｂに置かれた場合、当該回路の端子間の電位差Ｅは、式１３で表わされる。 When the series connection circuit to which the voltage V is applied is placed in the magnetic field B, the potential difference E between the terminals of the circuit is expressed by Equation 13.
Ｅ＝Ｖ／（Ｒ1＋Ｒ2）
＝Ｖ／（α1＋α2＋（β1−β2）ｂ＋（γ1−γ2）ｂ2） ..13
E = V / (R 1 + R 2 )
= V / (α 1 + α 2 + (β 1 −β 2 ) b + (γ 1 −γ 2 ) b 2 ) ..13
ここで、比較のため、第２抵抗Ｘ2が第１抵抗Ｘ1と同じ極性の磁気抵抗効果を示す素子、すなわち、前記実施形態について言うと第２抵抗Ｘ2が正磁気抵抗効果素子により構成されている直列接続回路により構成されている磁気センサを第１比較形態として考える。 Here, for comparison, the second resistor X 2 has a magnetoresistive effect having the same polarity as the first resistor X 1 , that is, the second resistor X 2 is constituted by a positive magnetoresistive effect element in the embodiment. A magnetic sensor constituted by a series connection circuit is considered as a first comparative embodiment.
第１比較形態としての磁気センサを構成する第２抵抗Ｘ2は、たとえば−０．４０〜＋０．４０［Ｔ］の範囲の磁場Ｂにおいて、抵抗値Ｒ2’が式１４により近似的に表現されるような定性的な磁気抵抗特性を有している。 The second resistance X 2 constituting the magnetic sensor as the first comparison form has a resistance value R 2 ′ approximately expressed by Expression 14 in a magnetic field B in the range of −0.40 to +0.40 [T], for example. Qualitative magnetoresistive characteristics as described above.
Ｒ2’＝α1＋β2ｂ＋γ2ｂ2 ..14 R 2 '= α 1 + β 2 b + γ 2 b 2 ..14
電圧Ｖが印加されている直列接続回路が磁場Ｂに置かれた場合、当該回路の端子間の電位差Ｅ’は、式１５で表わされる。 When the series connection circuit to which the voltage V is applied is placed in the magnetic field B, the potential difference E ′ between the terminals of the circuit is expressed by Equation 15.
Ｅ’＝Ｖ／（Ｒ1＋Ｒ2’）
＝Ｖ／（α1＋α2＋（β1＋β2）ｂ＋（γ1＋γ2）ｂ2） ..15
E ′ = V / (R 1 + R 2 ′)
= V / (α 1 + α 2 + (β 1 + β 2 ) b + (γ 1 + γ 2 ) b 2 ) ..15
ここで、室温（２０℃）において、α1＝α2＝０．０１、β1＝０．２、β2＝０．３、ｂ＝０．１［Ｔ］である場合、第１実施形態の磁気センサの電位差Ｅの、第１比較形態の磁気センサの電位差Ｅ’に対する比率ｑ＝Ｅ／Ｅ’は「７」となる。すなわち、第１実施形態の磁気センサによれば、第１比較形態の磁気センサと比較して７倍も感度を向上させることができることがわかる。 Here, when α 1 = α 2 = 0.01, β 1 = 0.2, β 2 = 0.3, and b = 0.1 [T] at room temperature (20 ° C.), the first embodiment The ratio q = E / E ′ of the potential difference E of the magnetic sensor to the potential difference E ′ of the magnetic sensor of the first comparative example is “7”. That is, according to the magnetic sensor of 1st Embodiment, it turns out that a sensitivity can be improved 7 times compared with the magnetic sensor of 1st comparative form.
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態としての磁気センサの構成について説明する。図２に示されている磁気センサは、ブリッジ回路（ホイートストンブリッジ回路）により構成されている。
(Second Embodiment)
The configuration of the magnetic sensor as the second embodiment of the present invention will be described. The magnetic sensor shown in FIG. 2 includes a bridge circuit (Wheatstone bridge circuit).
ブリッジ回路を構成する第１抵抗Ｙ1（抵抗値Ｒ1+）、第２抵抗Ｙ2（抵抗値Ｒ2+）および第３抵抗Ｙ3（抵抗値Ｒ3+）のそれぞれは正磁気抵抗効果素子により構成されている。ブリッジ回路を構成する残り１つの第４抵抗Ｙ4（抵抗値Ｒ4-）は負磁気抵抗効果素子により構成されている。 Each of the first resistor Y 1 (resistance value R 1+ ), the second resistor Y 2 (resistance value R 2+ ) and the third resistor Y 3 (resistance value R 3+ ) constituting the bridge circuit is a positive magnetoresistance effect. It is comprised by the element. The remaining one fourth resistor Y 4 (resistance value R 4− ) constituting the bridge circuit is formed of a negative magnetoresistive element.
磁場Ｂが０であるとき、ホイートストンブリッジの公式Ｒ1+／Ｒ3+＝Ｒ2+／Ｒ4-が成立するように、各抵抗の抵抗値は調節されている。 When the magnetic field B is 0, the resistance value of each resistor is adjusted so that the Wheatstone bridge formula R 1+ / R 3+ = R 2+ / R 4− holds.
（第２実施形態の磁気センサの特性）
第ｉ抵抗Ｙi（ｉ＝１〜３）は、たとえば−０．４０〜＋０．４０［Ｔ］の範囲の磁場Ｂにおいて、抵抗値Ｒi+が式２１により近似的に表現されるような定性的な磁気抵抗特性を有している。
(Characteristics of Magnetic Sensor of Second Embodiment)
The i-th resistance Y i (i = 1 to 3) is qualitative such that the resistance value R i + is approximately expressed by Equation 21, for example, in the magnetic field B in the range of −0.40 to +0.40 [T]. It has typical magnetoresistance characteristics.
Ｒi+＝αi+＋βi+ｂ＋γi+ｂ2，（αi+＞０，βi+＞０，γi+＞０，ｂ＝｜Ｂ｜） ..21 R i + = α i + + β i + b + γ i + b 2 , (α i + > 0, β i + > 0, γ i + > 0, b = | B |) ..21
第４抵抗Ｙ4は、たとえば−０．４０〜＋０．４０［Ｔ］の範囲の磁場Ｂにおいて、抵抗値Ｒ4-が式２２により近似的に表現されるような定性的な磁気抵抗特性を有している。 The fourth resistor Y 4 has a qualitative magnetoresistive characteristic such that the resistance value R 4− is approximately expressed by the expression 22 in the magnetic field B in the range of −0.40 to +0.40 [T], for example. Have.
Ｒ4-＝α4-−β4-ｂ−γ4-ｂ2，
（α4-＝（α2+／α1+）α3+，β4-＞０，γ4-＞０，ｂ＝｜Ｂ｜） ..22
R 4− = α 4−− β 4− b−γ 4− b 2 ,
(Α 4- = (α 2+ / α 1+ ) α 3+ , β 4- > 0, γ 4- > 0, b = | B |) ..22
電圧Ｖが印加されているブリッジ回路が磁場Ｂに置かれた場合、第１抵抗Ｙ1および第２抵抗Ｙ2の中間点ｐ1と、第３抵抗Ｙ3および第４抵抗Ｙ4の中間点ｐ2との間の電位差Ｅは、式２３で表わされる。 When the bridge circuit to which the voltage V is applied is placed in the magnetic field B, the intermediate point p 1 between the first resistor Y 1 and the second resistor Y 2 and the intermediate point between the third resistor Y 3 and the fourth resistor Y 4 The potential difference E between p 2 is expressed by Equation 23.
Ｅ＝（Ｒ2+／（Ｒ1+＋Ｒ2+）−Ｒ4-／（Ｒ3+＋Ｒ4-））Ｖ
＝（α2+＋β2+ｂ＋γ2+ｂ2）Ｖ
÷（α1+＋α2+＋（β1+＋β2+）ｂ＋（γ1+＋γ2+）ｂ2）
−（（α2+／α1+）α3+＋β4-ｂ＋γ4-ｂ2）Ｖ
÷（α3+＋（α2+／α1+）α3+＋（β3+−β4-）ｂ＋（γ3+−γ4-）ｂ2）
≒（α2+＋β2+ｂ）Ｖ／（α1+＋α2+＋（β1+＋β2+）ｂ）
−（α2+α3+／α1+＋β4-ｂ）Ｖ／（（１＋α2+／α1+）α3+＋（β3+−β4-）ｂ）
（ｂ≒０のとき） ..23
E = (R 2+ / (R 1+ + R 2+) -R 4- / (R 3+ + R 4-)) V
= (Α 2+ + β 2+ b + γ 2+ b 2 ) V
÷ (α 1+ + α 2+ + (β 1+ + β 2+ ) b + (γ 1+ + γ 2+ ) b 2 )
− ((Α 2+ / α 1+ ) α 3+ + β 4− b + γ 4− b 2 ) V
÷ (α 3+ + (α 2+ / α 1+ ) α 3+ + (β 3+ -β 4- ) b + (γ 3+ -γ 4- ) b 2 )
≒ (α 2+ + β 2+ b) V / (α 1+ + α 2+ + (β 1+ + β 2+ ) b)
− (Α 2+ α 3+ / α 1+ + β 4− b) V / ((1 + α 2+ / α 1+ ) α 3+ + (β 3+ −β 4− ) b)
(When b ≒ 0) ..23
ここで、比較のため、第４抵抗Ｙ4が第１抵抗Ｙ1、第２抵抗Ｙ2および第３抵抗Ｙ3のそれぞれと同じ極性の磁気抵抗効果を示す素子、すなわち、正磁気抵抗効果素子により構成されているブリッジ回路により構成されている磁気センサを第２比較形態として考える。 Here, for comparison, the fourth resistor Y 4 has a magnetoresistive effect having the same polarity as each of the first resistor Y 1 , the second resistor Y 2, and the third resistor Y 3 , that is, a positive magnetoresistive effect element. A magnetic sensor constituted by a bridge circuit constituted by is considered as a second comparative embodiment.
第２比較形態としての磁気センサを構成する第４抵抗Ｙ4は、たとえば−０．４０〜＋０．４０［Ｔ］の範囲の磁場Ｂにおいて、抵抗値Ｒ4+’が式２４により近似的に表現されるような定性的な磁気抵抗特性を有している。 The fourth resistor Y 4 constituting the magnetic sensor as the second comparative embodiment has a resistance value R 4+ ′ approximately equal to Equation 24 in the magnetic field B in the range of −0.40 to +0.40 [T], for example. It has qualitative magnetoresistance characteristics as expressed.
Ｒ4+’＝α4+＋β4+ｂ＋γ4+ｂ2，
（α4+＝α4-＝（α2+／α1+）α3+，β4+＞０，γ4+＞０，ｂ＝｜Ｂ｜） ..24
R 4+ '= α 4+ + β 4+ b + γ 4+ b 2 ,
(Α 4+ = α 4- = (α 2+ / α 1+ ) α 3+ , β 4+ > 0, γ 4+ > 0, b = | B |) ..24
電圧Ｖが印加されているブリッジ回路が磁場Ｂに置かれた場合、ブリッジ回路の点ｐ1と点ｐ2との間の電位差Ｅ’は、式２５で表わされる。 When the bridge circuit to which the voltage V is applied is placed in the magnetic field B, the potential difference E ′ between the points p 1 and p 2 of the bridge circuit is expressed by Equation 25.
Ｅ’＝（Ｒ2+／（Ｒ1+＋Ｒ2+）−Ｒ4+’／（Ｒ3+＋Ｒ4+’））Ｖ
＝（α2+＋β2+ｂ＋γ2+ｂ2）Ｖ
÷（α1+＋α2+＋（β1+＋β2+）ｂ＋（γ1+＋γ2+）ｂ2）
−（（α2+／α1+）α3+＋β4+ｂ＋γ4+ｂ2）Ｖ
÷（α3+＋（α2+／α1+）α3+＋（β3+＋β4+）ｂ＋（γ3+＋γ4+）ｂ2）
≒（α2+＋β2+ｂ）Ｖ／（α1+＋α2+＋（β1+＋β2+）ｂ）
−（α2+α3+／α1+＋β4-ｂ）Ｖ／（（１＋α2+／α1+）α3+＋（β3+＋β4-）ｂ）
（ｂ≒０のとき） ..25
E ′ = (R 2+ / (R 1+ + R 2+ ) −R 4+ ′ / (R 3+ + R 4+ ′)) V
= (Α 2+ + β 2+ b + γ 2+ b 2 ) V
÷ (α 1+ + α 2+ + (β 1+ + β 2+ ) b + (γ 1+ + γ 2+ ) b 2 )
− ((Α 2+ / α 1+ ) α 3+ + β 4+ b + γ 4+ b 2 ) V
÷ (α 3+ + (α 2+ / α 1+ ) α 3+ + (β 3+ + β 4+ ) b + (γ 3+ + γ 4+ ) b 2 )
≒ (α 2+ + β 2+ b) V / (α 1+ + α 2+ + (β 1+ + β 2+ ) b)
− (Α 2+ α 3+ / α 1+ + β 4− b) V / ((1 + α 2 + / α 1+ ) α 3+ + (β 3+ + β 4− ) b)
(When b ≒ 0) ..25
ここで、α1+＝α2+＝α3+＝０．１２、β1+＝β2+＝β3+＝０．２、β4+＝β4-＝０．３、ｂ＝０．１［Ｔ］である場合、第２実施形態の磁気センサの電位差Ｅの、第２比較形態の磁気センサの電位差Ｅ’に対する比率ｑ＝Ｅ／Ｅ’は約３．３となる。すなわち、第２実施形態の磁気センサによれば、第２比較形態の磁気センサと比較して約３．３倍も感度を向上させることができることがわかる。 Here, α 1+ = α 2+ = α 3+ = 0.12, β 1+ = β 2+ = β 3+ = 0.2, β 4+ = β 4- = 0.3, b = 0 In the case of 0.1 [T], the ratio q = E / E ′ of the potential difference E of the magnetic sensor of the second embodiment to the potential difference E ′ of the magnetic sensor of the second comparative embodiment is about 3.3. That is, according to the magnetic sensor of 2nd Embodiment, it turns out that a sensitivity can be improved about 3.3 times compared with the magnetic sensor of 2nd comparative form.
図５（ａ）には、抵抗Ｙ1〜Ｙ3のそれぞれの磁気抵抗比と、抵抗Ｙ4の磁気抵抗比の組み合わせに対する磁気センサの感度（０［Ｔ］および０．４［Ｔ］の間の抵抗変化ΔＶ）のシミュレーション結果が示されている。図５（ｂ）には、３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3のそれぞれの磁気抵抗比と、１つの抵抗Ｙ4の磁気抵抗比との組み合わせに対する印加電圧Ｖ＝５［Ｖ］の場合における磁気センサの消費電力のシミュレーション結果が示されている。図５に示されているシミュレーション結果より、３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3のそれぞれの磁気抵抗比と、１つの抵抗Ｙ4の磁気抵抗比との組み合わせが適当に調節されることにより、磁気センサの感度向上および消費電力の節約が図られることがわかる。 FIG. 5A shows the sensitivity of the magnetic sensor (between 0 [T] and 0.4 [T]) with respect to the combination of the respective magnetoresistance ratios of the resistors Y 1 to Y 3 and the magnetoresistance ratio of the resistor Y 4. The simulation result of the resistance change ΔV) is shown. FIG. 5B shows a magnetic sensor in the case where the applied voltage V = 5 [V] with respect to the combination of the magnetoresistive ratios of the three resistors Y 1 to Y 3 and the magnetoresistive ratio of the single resistor Y 4. The simulation result of power consumption is shown. From the simulation results shown in FIG. 5, the magnetic sensor is obtained by appropriately adjusting the combination of the magnetoresistive ratio of each of the three resistors Y 1 to Y 3 and the magnetoresistive ratio of the one resistor Y 4. It can be seen that an improvement in sensitivity and a reduction in power consumption can be achieved.
表１には、第１実施例、第２実施例、第１比較例および第２比較例のそれぞれの磁気センサのｂ＝０．４０における感度および印加電圧Ｖ＝５［Ｖ］における消費電力が示されている。 Table 1 shows the sensitivity at b = 0.40 and the power consumption at an applied voltage V = 5 [V] of the magnetic sensors of the first example, the second example, the first comparative example, and the second comparative example. It is shown.
第１実施例の磁気センサは、図３（ａ）に示されている磁気抵抗特性を有する３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3と、図４（ａ）に示されている磁気抵抗特性を有する１つの抵抗Ｙ4とにより構成されている。第２実施例の磁気センサは、図３（ｂ）に示されている磁気抵抗特性を有する３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3と、図４（ｂ）に示されている磁気抵抗特性を有する１つの抵抗Ｙ4とにより構成されている。 The magnetic sensor of the first embodiment includes a three resistors Y 1 to Y 3 having a magnetoresistive characteristic shown in FIG. 3 (a), a magnetoresistive characteristic shown in Figure 4 (a) 1 One of which is constituted by a resistor Y 4. The magnetic sensor of the second embodiment includes a three resistors Y 1 to Y 3 having a magnetoresistive characteristic shown in FIG. 3 (b), the magnetoresistive characteristic shown in FIG. 4 (b) 1 One of which is constituted by a resistor Y 4.
第１比較例の磁気センサは、第１実施例の３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3が非磁性体であるに変更されることにより構成されている。第２比較例の磁気センサは、第２実施例の３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3が非磁性体である酸化マンガンまたは酸化ニッケル等に変更されることにより構成されている。 The magnetic sensor of the first comparative example is configured by changing the three resistors Y 1 to Y 3 of the first embodiment to be nonmagnetic. The magnetic sensor of the second comparative example is configured by changing the three resistors Y 1 to Y 3 of the second embodiment to manganese oxide or nickel oxide which is a nonmagnetic material.
表１より、第１実施例および第２実施例の磁気センサは、第１比較例および第２比較例の磁気センサと比較して感度が高く、かつ、消費電力も少ないことがわかる。 From Table 1, it can be seen that the magnetic sensors of the first and second examples have higher sensitivity and less power consumption than the magnetic sensors of the first and second comparative examples.
図６には、第１実施例の磁気センサの室温（２０℃）における出力値Ｅの磁場特性が示されている。 FIG. 6 shows the magnetic field characteristics of the output value E at room temperature (20 ° C.) of the magnetic sensor of the first embodiment.
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態としての磁気センサの構成について説明する。第３実施形態の磁気センサは、第２実施形態の磁気センサと同様にブリッジ回路により構成されている。
(Third embodiment)
A configuration of a magnetic sensor as a third embodiment of the present invention will be described. The magnetic sensor of 3rd Embodiment is comprised by the bridge circuit similarly to the magnetic sensor of 2nd Embodiment.
その一方、第３実施形態の磁気センサは、第２実施形態の磁気センサとは異なり、ブリッジ回路を構成する第１抵抗Ｙ1（抵抗値Ｒ1-）第２抵抗Ｙ2（抵抗値Ｒ2-）および第３抵抗Ｙ3（抵抗値Ｒ3-）のそれぞれは正磁気抵抗効果素子ではなく、負磁気抵抗効果素子により構成されている。また、ブリッジ回路を構成する残り１つの第４抵抗Ｙ4（抵抗値Ｒ4+）は負磁気抵抗効果素子ではなく、正磁気抵抗効果素子により構成されている。 On the other hand, the magnetic sensor of the third embodiment is different from the magnetic sensor of the second embodiment in that the first resistance Y 1 (resistance value R 1− ) and the second resistance Y 2 (resistance value R 2 ) that constitute the bridge circuit. - ) And the third resistor Y 3 (resistance value R 3− ) are not positive magnetoresistive elements but negative magnetoresistive elements. The remaining fourth resistor Y 4 (resistance value R 4+ ) constituting the bridge circuit is not a negative magnetoresistive element but a positive magnetoresistive element.
（第３実施形態の磁気センサの特性）
第ｉ抵抗Ｙi（ｉ＝１〜３）は、たとえば−０．４０〜＋０．４０［Ｔ］の範囲の磁場Ｂにおいて、抵抗値Ｒ4+’が式３１（式２２と同様）により近似的に表現されるような定性的な磁気抵抗特性を有している。
(Characteristics of Magnetic Sensor of Third Embodiment)
The i-th resistance Y i (i = 1 to 3) has a resistance value R 4+ ′ approximated by Expression 31 (similar to Expression 22) in a magnetic field B in the range of −0.40 to +0.40 [T], for example. It has a qualitative magnetoresistive characteristic that can be expressed as an example.
Ｒi-＝αi-−βi-ｂ−γi-ｂ2，（αi-＞０，βi-＞０，γi-＞０，ｂ＝｜Ｂ｜） ..31 R i− = α i− −β i− b−γ i− b 2 , (α i− > 0, β i− > 0, γ i− > 0, b = | B |) ..31
第４抵抗Ｙ4は、たとえば−０．４０〜＋０．４０［Ｔ］の範囲の磁場Ｂにおいて、抵抗値Ｒ4+’が式３２（式２１と同様）により近似的に表現されるような定性的な磁気抵抗特性を有している。 The fourth resistance Y 4 is such that the resistance value R 4+ ′ is approximately expressed by Expression 32 (similar to Expression 21) in the magnetic field B in the range of −0.40 to +0.40 [T], for example. It has qualitative magnetoresistance characteristics.
Ｒ4+＝α4+＋β4+ｂ＋γ4+ｂ2，
（α4+＝（α2-／α1-）α3-，β4+＞０，γ4+＞０，ｂ＝｜Ｂ｜） ..32
R 4+ = α 4+ + β 4+ b + γ 4+ b 2 ,
(Α 4+ = (α 2− / α 1− ) α 3− , β 4+ > 0, γ 4+ > 0, b = | B |) ..32
電圧Ｖが印加されているブリッジ回路が磁場Ｂに置かれた場合、第１抵抗Ｙ1および第２抵抗Ｙ2の中間点ｐ1と、第３抵抗Ｙ3および第４抵抗Ｙ4の中間点ｐ2との間の電位差Ｅは、式３３で表わされる。 When the bridge circuit to which the voltage V is applied is placed in the magnetic field B, the intermediate point p 1 between the first resistor Y 1 and the second resistor Y 2 and the intermediate point between the third resistor Y 3 and the fourth resistor Y 4 The potential difference E between p 2 is expressed by Equation 33.
Ｅ＝（Ｒ2-／（Ｒ1-＋Ｒ2-）−Ｒ4+／（Ｒ3-＋Ｒ4+））Ｖ
＝（α2-−β2-ｂ−γ2-ｂ2）Ｖ
÷（α1-＋α2-−（β1-＋β2-）ｂ（γ1-＋γ2-）ｂ2）
−（（α2-／α1-）α3-＋β4+ｂ＋γ4+ｂ2）Ｖ
÷（α3-＋（α2-／α1-）α3-＋（β3-−β4+）ｂ＋（γ3-−γ4+）ｂ2）
≒（α2-−β2-ｂ）Ｖ／（α1-＋α2-−（β1-＋β2-）ｂ）
−（α2-α3-／α1-＋β4+ｂ）Ｖ／（（１＋α2-／α1-）α3-＋（β3-−β4+）ｂ）
（ｂ≒０のとき） ..33
E = (R 2- / (R 1- + R 2-) -R 4+ / (R 3- + R 4+)) V
= (Α 2− −β 2− b−γ 2− b 2 ) V
÷ (α 1− + α 2− (β 1− + β 2− ) b (γ 1− + γ 2− ) b 2 )
− ((Α 2− / α 1− ) α 3− + β 4+ b + γ 4+ b 2 ) V
÷ (α 3− + (α 2− / α 1− ) α 3− + (β 3 −−β 4+ ) b + (γ 3 −−γ 4+ ) b 2 )
≒ (α 2- -β 2- b) V / (α 1- + α 2- - (β 1- + β 2-) b)
− (Α 2− α 3− / α 1− + β 4+ b) V / ((1 + α 2− / α 1− ) α 3 − + (β 3 −−β 4+ ) b)
(When b ≒ 0) ..33
ここで、比較のため、第４抵抗Ｙ4が第１抵抗Ｙ1、第２抵抗Ｙ2および第３抵抗Ｙ3のそれぞれと同じ極性の磁気抵抗効果を示す素子、すなわち、負磁気抵抗効果素子により構成されているブリッジ回路により構成されている磁気センサを第３比較形態として考える。 Here, for comparison, the fourth resistor Y 4 has a magnetoresistive effect having the same polarity as each of the first resistor Y 1 , the second resistor Y 2, and the third resistor Y 3 , that is, a negative magnetoresistive element. A magnetic sensor constituted by a bridge circuit constituted by is considered as a third comparative embodiment.
第３比較形態の磁気センサを構成する第４抵抗Ｙ4’は、抵抗値Ｒ4-’が磁場Ｂに対して式３４により近似的に表現されるような特性を示すように構成されている。 The fourth resistor Y 4 ′ constituting the magnetic sensor of the third comparative form is configured to exhibit such a characteristic that the resistance value R 4- ′ is approximately expressed by the equation 34 with respect to the magnetic field B. .
Ｒ4-’＝α4-＋β4-ｂ＋γ4-ｂ2，
（α4-＝α4+＝（α2-／α1-）α3-，β4-＞０，γ4-＞０，ｂ＝｜Ｂ｜） ..34
R 4- '= α 4- + β 4- b + γ 4- b 2 ,
(Α 4− = α 4+ = (α 2− / α 1− ) α 3− , β 4− > 0, γ 4− > 0, b = | B |) ..34
電圧Ｖが印加されているブリッジ回路が磁場Ｂに置かれた場合、ブリッジ回路の点ｐ1と点ｐ2との間の電位差Ｅ’は、式３５で表わされる。 When the bridge circuit to which the voltage V is applied is placed in the magnetic field B, the potential difference E ′ between the points p 1 and p 2 of the bridge circuit is expressed by Equation 35.
Ｅ’＝（Ｒ2-／（Ｒ1-＋Ｒ2-）−Ｒ4-’／（Ｒ3-＋Ｒ4-’））Ｖ
＝（α2-＋β2-ｂ＋γ2-ｂ2）Ｖ
÷（α1-＋α2-＋（β1-＋β2-）ｂ＋（γ1-＋γ2-）ｂ2）
−（（α2-／α1-）α3-＋β4-ｂ＋γ4-ｂ2）Ｖ
÷（α3-＋（α2-／α1-）α3-＋（β3-＋β4-）ｂ＋（γ3-＋γ4-）ｂ2）
≒（α2-−β2-ｂ）Ｖ／（α1-＋α2-−（β1-＋β2-）ｂ）
−（α2-α3-／α1-＋β4-ｂ）Ｖ／（（１＋α2-／α1-）α3-＋（β3-＋β4-）ｂ）
（ｂ≒０のとき） ..35
E '= (R 2- / ( R 1- + R 2-) -R 4-' / (R 3- + R 4- ')) V
= (Α 2− + β 2− b + γ 2− b 2 ) V
÷ (α 1− + α 2− + (β 1− + β 2− ) b + (γ 1− + γ 2− ) b 2 )
− ((Α 2− / α 1− ) α 3− + β 4− b + γ 4− b 2 ) V
÷ (α 3− + (α 2− / α 1− ) α 3− + (β 3− + β 4− ) b + (γ 3− + γ 4− ) b 2 )
≒ (α 2- -β 2- b) V / (α 1- + α 2- - (β 1- + β 2-) b)
- (α 2- α 3- / α 1- + β 4- b) V / ((1 + α 2- / α 1-) α 3- + (β 3- + β 4-) b)
(When b ≒ 0) ..35
ここで、α1-＝α2-＝α3-＝０．１２、β1-＝β2-＝β3-＝０．２、β4-＝β4+＝０．３、ｂ＝０．１［Ｔ］である場合、第３実施形態の磁気センサの電位差Ｅの、第３比較形態の磁気センサの電位差Ｅ’に対する比率ｑ＝Ｅ／Ｅ’は約「３．３」となる。すなわち、第３実施形態の磁気センサによれば、第３比較形態の磁気センサと比較して約３．３倍も感度を向上させることができることがわかる。 Here, α 1− = α 2− = α 3 = 0.12, β 1− = β 2 == β 3 == 0.2, β 4 == β 4+ = 0.3, b = 0 In the case of 0.1 [T], the ratio q = E / E ′ of the potential difference E of the magnetic sensor of the third embodiment to the potential difference E ′ of the magnetic sensor of the third comparative example is about “3.3”. That is, according to the magnetic sensor of 3rd Embodiment, it turns out that a sensitivity can be improved about 3.3 times compared with the magnetic sensor of 3rd comparative form.
図７（ａ）には、抵抗Ｙ1〜Ｙ3のそれぞれの磁気抵抗比と、抵抗Ｙ4の磁気抵抗比の組み合わせに対する磁気センサの感度（０［Ｔ］および０．４［Ｔ］の間の抵抗変化ΔＶ）のシミュレーション結果が示されている。図７（ｂ）には、３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3のそれぞれの磁気抵抗比と、１つの抵抗Ｙ4の磁気抵抗比との組み合わせに対する印加電圧Ｖ＝５［Ｖ］の場合における磁気センサの消費電力のシミュレーション結果が示されている。図７に示されているシミュレーション結果より、３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3のそれぞれの磁気抵抗比と、１つの抵抗Ｙ4の磁気抵抗比との組み合わせが適当に調節されることにより、磁気センサの感度向上および消費電力の節約が図られることがわかる。 FIG. 7A shows the sensitivity of the magnetic sensor (between 0 [T] and 0.4 [T]) with respect to the combination of the respective magnetoresistance ratios of the resistors Y 1 to Y 3 and the magnetoresistance ratio of the resistor Y 4. The simulation result of the resistance change ΔV) is shown. FIG. 7B shows a magnetic sensor in the case of applied voltage V = 5 [V] with respect to the combination of the magnetoresistive ratio of each of the three resistors Y 1 to Y 3 and the magnetoresistive ratio of one resistor Y 4. The simulation result of power consumption is shown. From the simulation result shown in FIG. 7, the magnetic sensor is obtained by appropriately adjusting the combination of the magnetoresistive ratio of each of the three resistors Y 1 to Y 3 and the magnetoresistive ratio of the one resistor Y 4. It can be seen that improvement in sensitivity and saving of power consumption can be achieved.
表２には、第３実施例、第４実施例、第３比較例および第４比較例のそれぞれの磁気センサのｂ＝０．４０における感度および印加電圧Ｖ＝５［Ｖ］における消費電力が示されている。 Table 2 shows the sensitivity at b = 0.40 and the power consumption at applied voltage V = 5 [V] of the magnetic sensors of the third example, the fourth example, the third comparative example, and the fourth comparative example. It is shown.
第３実施例の磁気センサは、図４（ａ）に示されている磁気抵抗特性を有する３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3と、図３（ａ）に示されている磁気抵抗特性を有する１つの抵抗Ｙ4とにより構成されている。第４実施例の磁気センサは、図４（ｂ）に示されている磁気抵抗特性を有する３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3と、図３（ｂ）に示されている磁気抵抗特性を有する１つの抵抗Ｙ4とにより構成されている。 The magnetic sensor of the third embodiment includes a three resistors Y 1 to Y 3 having a magnetoresistive characteristic shown in FIG. 4 (a), a magnetoresistive characteristic shown in Figure 3 (a) 1 One of which is constituted by a resistor Y 4. Magnetic sensor of the fourth embodiment includes three resistors Y 1 to Y 3 having a magnetoresistive characteristic shown in FIG. 4 (b), the magnetoresistive characteristic shown in Figure 3 (b) 1 One of which is constituted by a resistor Y 4.
第３比較例の磁気センサは、第３実施例の３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3が非磁性体である酸化マンガンまたは酸化ニッケル等に変更されることにより構成されている。第４比較例の磁気センサは、第２実施例の３つの抵抗Ｙ1〜Ｙ3が非磁性体である酸化マンガンまたは酸化ニッケル等に変更されることにより構成されている。 The magnetic sensor of the third comparative example is configured by changing the three resistors Y 1 to Y 3 of the third embodiment to manganese oxide or nickel oxide which is a nonmagnetic material. The magnetic sensor of the fourth comparative example is configured by changing the three resistors Y 1 to Y 3 of the second embodiment to manganese oxide or nickel oxide which is a nonmagnetic material.
表２より、第３実施例および第４実施例の磁気センサは、第３比較例および第４比較例の磁気センサと比較して消費電力が若干多いものの、感度が高いことがわかる。 From Table 2, it can be seen that the magnetic sensors of the third and fourth examples have higher power consumption than the magnetic sensors of the third and fourth comparative examples, but the sensitivity is high.
図８には、第４実施例の磁気センサの室温（２０℃）における出力値Ｅの磁場特性が示されている。 FIG. 8 shows the magnetic field characteristics of the output value E at room temperature (20 ° C.) of the magnetic sensor of the fourth embodiment.
Ｘ1‥第１抵抗（正磁気抵抗効果素子）、Ｘ2‥第２抵抗（負磁気抵抗効果素子）、Ｙ1‥第１抵抗（正または負磁気抵抗効果素子）、Ｙ2‥第２抵抗（正または負磁気抵抗効果素子）、Ｙ3‥第３抵抗（正または負磁気抵抗効果素子）、Ｙ4‥第４抵抗（負または正磁気抵抗効果素子）。 X 1 ... 1st resistance (positive magnetoresistive effect element), X 2 ... 2nd resistance (negative magnetoresistive effect element), Y 1 ... 1st resistance (positive or negative magnetoresistive effect element), Y 2 ... 2nd resistance (Positive or negative magnetoresistive effect element), Y 3 ... third resistance (positive or negative magnetoresistive effect element), Y 4 ... fourth resistance (negative or positive magnetoresistive effect element).
Claims (6)
前記接続回路は、前記正磁気抵抗効果素子と前記負磁気抵抗効果素子との直列接続回路であり、
磁場に応じて前記正磁気抵抗効果素子の電気抵抗値が増加する一方、前記負磁気抵抗効果素子の電気抵抗値が減少することによる前記直列接続回路の電気抵抗の変化が電流変化として検知されることを特徴とする磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 1,
The connection circuit is a series connection circuit of the positive magnetoresistance effect element and the negative magnetoresistance effect element,
While the electric resistance value of the positive magnetoresistive element increases according to the magnetic field, the change in the electric resistance of the series connection circuit due to the decrease of the electric resistance value of the negative magnetoresistive element is detected as a current change. Magnetic sensor characterized by the above.
前記接続回路は、３つの抵抗が正磁気抵抗効果素子により構成され、１つの抵抗が負磁気抵抗効果素子により構成されているホイートストンブリッジ回路であり、
磁場に応じて前記３つの抵抗の電気抵抗値が増加する一方、前記１つの抵抗の電気抵抗値が減少することによる前記ブリッジ回路の中間点の電位差の変化が検知されることを特徴とする磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 1,
The connection circuit is a Wheatstone bridge circuit in which three resistors are configured by positive magnetoresistive elements and one resistor is configured by negative magnetoresistive elements.
A change in potential difference at an intermediate point of the bridge circuit due to a decrease in the electric resistance value of the one resistor is detected while the electric resistance value of the three resistors increases according to a magnetic field. Sensor.
前記接続回路は、３つの抵抗が正磁気抵抗効果素子により構成され、１つの抵抗が負磁気抵抗効果素子により構成されているホイートストンブリッジ回路であり、
磁場に応じて前記３つの抵抗の電気抵抗値が減少する一方、前記１つの抵抗の電気抵抗値が増加することによる前記ブリッジ回路の中間点の電位差の変化が検知されることを特徴とする磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 1,
The connection circuit is a Wheatstone bridge circuit in which three resistors are configured by positive magnetoresistive elements and one resistor is configured by negative magnetoresistive elements.
While the electric resistance value of the three resistors decreases according to the magnetic field, a change in potential difference at the intermediate point of the bridge circuit due to an increase in the electric resistance value of the one resistor is detected. Sensor.
前記正磁気抵抗効果素子が、正のスピン分極率を有する第１導電性磁性体の粉状体と、負のスピン分極率を有する第２導電性磁性体の粉状体との混合物により構成されていることを特徴とする磁気センサ。 In the magnetic sensor according to any one of claims 1 to 4,
The positive magnetoresistive element is composed of a mixture of a powder of a first conductive magnetic body having a positive spin polarizability and a powder of a second conductive magnetic body having a negative spin polarizability. A magnetic sensor.
前記第１導電性磁性体としてＣｒＯ2およびＮｉ80Ｆｅ20のうち一方または両方が採用され、前記第２導電性磁性体としてＦｅ3Ｏ4が採用されていることを特徴とする磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 5, wherein
One or both of CrO 2 and Ni 80 Fe 20 is employed as the first conductive magnetic body, and Fe 3 O 4 is employed as the second conductive magnetic body.
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