JP2013134084A - Magnetic sensor - Google Patents

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良徳 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic sensor in which dispersion in detection sensitivity can be suppressed easily and various sensitivities can be selected even in one type of magnetic sensor.SOLUTION: A magnetic sensor comprises a magnetoresistance element section 60, a comparator 71, and first and second resistors 85 and 86 which are connected in series with each other. The magnetoresistance element section 60 outputs a potential difference constituted of a first voltage (voltage at a midpoint 66) and a second voltage (voltage at a midpoint 67) in accordance with a magnetic field to be applied. The comparator 71 includes a (+) input terminal to which the first voltage (voltage at the midpoint 66) is inputted, a (-) input terminal to which the second voltage (voltage at the midpoint 67) is inputted, an output terminal 82 which outputs a detection signal when the potential difference between the first voltage and the second voltage exceeds a threshold voltage, and a sensitivity regulation terminal 83 which regulates the threshold voltage. A voltage at a connecting point connecting the first resistor 85 and the second resistor 86 is applied to the sensitivity regulation terminal 83.

Description

本発明は、磁界を検出する磁気センサに関する。   The present invention relates to a magnetic sensor that detects a magnetic field.

異方性磁気抵抗効果を用いたAMR(Anisotropic Magneto-Resistance)センサは、強磁性体の有する磁気抵抗効果を利用したセンサである。この磁気抵抗効果は、磁界の印加に伴う電子分布の歪みを、エネルギ的に安定化させ補う方向で電子が変化することにより、電気抵抗が変化する現象である。この種の磁気センサでは、印加する磁界方向と磁気抵抗素子に流れる電流とのなす角度を90°とした折り返し構造の磁気抵抗素子と、印加する磁界方向と磁気抵抗素子に流れる電流方向とのなす角度を0°とした折り返し構造の磁気抵抗素子とを直列に接続して、その接続点をコンパレータの入力に接続することにより、直列抵抗構造の中点電位差を識別し、これを増幅して磁気の検知を行っている。   An AMR (Anisotropic Magneto-Resistance) sensor using an anisotropic magnetoresistance effect is a sensor using the magnetoresistance effect of a ferromagnetic material. This magnetoresistive effect is a phenomenon in which the electrical resistance is changed by changing electrons in a direction that stabilizes and compensates for the distortion of the electron distribution accompanying the application of the magnetic field in terms of energy. In this type of magnetic sensor, the angle between the direction of the applied magnetic field and the current flowing through the magnetoresistive element is 90 °, and the direction of the applied magnetic field and the direction of current flowing through the magnetoresistive element are the same. By connecting a magnetoresistive element with a folded structure with an angle of 0 ° in series and connecting the connection point to the input of the comparator, the midpoint potential difference of the series resistance structure is identified, and this is amplified and magnetized. Is being detected.

図7は、関連技術の磁気センサを示す回路図である。図8は、図7における磁気抵抗素子部の形状を示す平面図である。図9は、図7の磁気センサにおける、印加される磁界と磁気抵抗素子部から出力される電位差との関係を示すグラフである。以下、これらの図面に基づき説明する。   FIG. 7 is a circuit diagram showing a related art magnetic sensor. FIG. 8 is a plan view showing the shape of the magnetoresistive element portion in FIG. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the applied magnetic field and the potential difference output from the magnetoresistive element in the magnetic sensor of FIG. Hereinafter, description will be given based on these drawings.

図7は、関連技術の磁気センサにおける基本的な回路構成を示している。磁気抵抗素子部10では、磁気抵抗素子11〜14がブリッジ回路を形成する。つまり、磁気抵抗素子11と磁気抵抗素子12とは接点15を介して電源端子31に接続され、磁気抵抗素子13と磁気抵抗素子14とは接点18を介してグランド端子33に接続されている。そして、磁気抵抗素子11と磁気抵抗素子14との接続点である中点16はコンパレータ21の+入力端子に接続され、磁気抵抗素子12と磁気抵抗素子13との接続点である中点17はコンパレータ21の−入力端子に接続されている。   FIG. 7 shows a basic circuit configuration of a related art magnetic sensor. In the magnetoresistive element unit 10, the magnetoresistive elements 11 to 14 form a bridge circuit. That is, the magnetoresistive element 11 and the magnetoresistive element 12 are connected to the power supply terminal 31 via the contact 15, and the magnetoresistive element 13 and the magnetoresistive element 14 are connected to the ground terminal 33 via the contact 18. A midpoint 16 that is a connection point between the magnetoresistive element 11 and the magnetoresistive element 14 is connected to the + input terminal of the comparator 21, and a midpoint 17 that is a connection point between the magnetoresistive element 12 and the magnetoresistive element 13 is The negative input terminal of the comparator 21 is connected.

波形処理部20では、コンパレータ21及び正帰還用の抵抗器22が比較増幅機能を有するように配置されている。抵抗器22は、コンパレータ21の出力端子32と+入力端子との間に接続されている。   In the waveform processing unit 20, the comparator 21 and the positive feedback resistor 22 are arranged so as to have a comparison amplification function. The resistor 22 is connected between the output terminal 32 and the + input terminal of the comparator 21.

図8は、磁気抵抗素子部10の形状を示している。磁気抵抗素子11及び磁気抵抗素子13は、多数の縦方向の格子が一本につながった折り返し構造を有しており、IC基板上に薄膜で形成されている。また、磁気抵抗素子12及び磁気抵抗素子14は、多数の横方向の格子が一本につながった折り返し構造を有しており、IC基板上に薄膜で形成されている。四つの磁気抵抗素子11〜14は、異なる方向の格子を有するもの同士が直列に接続され、ブリッジ回路を形成している。ここで、磁気抵抗素子11及び磁気抵抗素子13が検知磁界と90°となる抵抗体であり、磁気抵抗素子12及び磁気抵抗素子14が検知磁界と0°となる抵抗体である。   FIG. 8 shows the shape of the magnetoresistive element unit 10. The magnetoresistive element 11 and the magnetoresistive element 13 have a folded structure in which a number of vertical lattices are connected to each other, and are formed as a thin film on an IC substrate. The magnetoresistive element 12 and the magnetoresistive element 14 have a folded structure in which a large number of lateral lattices are connected to each other, and are formed as a thin film on an IC substrate. The four magnetoresistive elements 11 to 14 having lattices in different directions are connected in series to form a bridge circuit. Here, the magnetoresistive element 11 and the magnetoresistive element 13 are resistors having a detection magnetic field of 90 °, and the magnetoresistive element 12 and the magnetoresistive element 14 are resistors having a detection magnetic field of 0 °.

図8の左方向から磁界が印加されると、磁気抵抗素子11及び磁気抵抗素子13の抵抗値が異方性磁気抵抗効果により減少する。その結果、磁気抵抗素子11と磁気抵抗素子14との中点の電位が大きくなり、磁気抵抗素子12と磁気抵抗素子13との中点17の電位が小さくなる。   When a magnetic field is applied from the left direction of FIG. 8, the resistance values of the magnetoresistive element 11 and the magnetoresistive element 13 decrease due to the anisotropic magnetoresistive effect. As a result, the potential at the midpoint between the magnetoresistive element 11 and the magnetoresistive element 14 increases, and the potential at the midpoint 17 between the magnetoresistive element 12 and the magnetoresistive element 13 decreases.

このとき、図9に示すように、印加する磁界に対する中点16と中点17との電位差42は変化する。つまり、電位差42は印加する磁界が大きくなると+側に大きくなっていき、電位差42がコンパレータ21のしきい値電圧44を超えると、検出磁界46を検出したことになるので、コンパレータ21は検出信号を出力する。ここで、コンパレータ21から検出信号が出力される際の磁界を「検出磁界」と呼ぶ。   At this time, as shown in FIG. 9, the potential difference 42 between the midpoint 16 and the midpoint 17 with respect to the applied magnetic field changes. That is, the potential difference 42 increases toward the + side as the applied magnetic field increases, and when the potential difference 42 exceeds the threshold voltage 44 of the comparator 21, the detected magnetic field 46 is detected. Is output. Here, the magnetic field when the detection signal is output from the comparator 21 is referred to as a “detection magnetic field”.

このように、磁気抵抗素子11〜14の中点16,17の電位差42と、コンパレータ21のしきい値電圧44との組合せにより、検出する磁界感度が決まる。一方、量産時においては、中点16,17の電位差42は、製造工程や材料のわずかな違いによって、電位差41から電位差43までばらつく。その結果、磁気センサは、検出磁界46が検出磁界45から検出磁界47までばらつくことにより、一定の感度ばらつき範囲48を持った製品となる。   Thus, the magnetic field sensitivity to be detected is determined by the combination of the potential difference 42 between the midpoints 16 and 17 of the magnetoresistive elements 11 to 14 and the threshold voltage 44 of the comparator 21. On the other hand, during mass production, the potential difference 42 between the midpoints 16 and 17 varies from the potential difference 41 to the potential difference 43 due to slight differences in manufacturing processes and materials. As a result, the magnetic sensor is a product having a certain sensitivity variation range 48 because the detection magnetic field 46 varies from the detection magnetic field 45 to the detection magnetic field 47.

次に、下記特許文献に開示された技術について説明する。   Next, techniques disclosed in the following patent documents will be described.

特許文献1では、紙幣識別装置の磁気センサ感度調整方法が開示されている。この磁気センサ感度調整方法は、磁気センサの周りに磁界を作り、これによって生じる磁気センサの出力を測定し、その出力と磁界の強さに基づいて磁気センサの感度を求め、その感度を見かけ上、所定水準に調整するものである。   In patent document 1, the magnetic sensor sensitivity adjustment method of a banknote identification device is disclosed. This magnetic sensor sensitivity adjustment method creates a magnetic field around the magnetic sensor, measures the output of the resulting magnetic sensor, determines the sensitivity of the magnetic sensor based on the output and the strength of the magnetic field, and apparently displays the sensitivity. , To adjust to a predetermined level.

特許文献2では、位置検出装置が開示されている。この位置検出装置は、移動物体に設けられた永久磁石によって位置を検出する装置であり、磁界の強さに応じた検知信号を出力する磁気センサと、磁界の強さを減少させるための軟磁性体からなる調整板とで構成される。そして、この調整板によって磁界の強さを調整することにより、位置検出装置の感度を調整する。   Patent Document 2 discloses a position detection device. This position detection device is a device that detects a position by a permanent magnet provided on a moving object. The position detection device outputs a detection signal corresponding to the strength of the magnetic field, and a soft magnetism for reducing the strength of the magnetic field. It is composed of a body adjustment plate. And the sensitivity of a position detection apparatus is adjusted by adjusting the strength of a magnetic field with this adjustment board.

特許文献3では、検出用のしきい値電圧にヒステリシスを持たせることにより、動作を安定させた磁気検出装置が開示されている。   Patent Document 3 discloses a magnetic detection device in which the operation is stabilized by providing hysteresis to the threshold voltage for detection.

特開昭63−157082号公報JP 63-157082 A 特開平04−132901号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-132901 再特WO2008/099662号公報Re-specialized WO2008 / 099662

ナショナルセミコンダクタ「LMP7300」データシート、 [平成23年12月20日検索]、インターネット 〈URL:http://www.national.com/pf/LM/LMP7300.html〉National Semiconductor "LMP7300" data sheet, [Searched on December 20, 2011], Internet <URL: http://www.national.com/pf/LM/LMP7300.html>

第1の問題点は、関連技術の磁気センサの感度が磁気センサごとにばらつくことである。これは、上述したとおり、次の理由による。磁気センサの感度は、磁気抵抗素子で構成された中点の電位差の磁界印加による変動を利用している。そのため、必ずある程度の製造ばらつきにより磁気抵抗素子の抵抗値にばらつきが生じ、その結果、中点の電位差にばらつきが発生する。したがって、検出する磁界の大きさが一定の範囲でばらつくことになる。   The first problem is that the sensitivity of related art magnetic sensors varies from one magnetic sensor to another. As described above, this is due to the following reason. The sensitivity of the magnetic sensor uses fluctuation due to application of a magnetic field of the potential difference at the midpoint constituted by a magnetoresistive element. For this reason, the resistance value of the magnetoresistive element always varies due to some manufacturing variation, and as a result, the potential difference at the midpoint varies. Therefore, the magnitude of the magnetic field to be detected varies within a certain range.

第2の問題点は、必要とされる磁気センサの感度は、使用方法によって違うことである。磁気センサの主な用途として、マグネットと組み合わせた位置検出や開閉検出が挙げられる。例えば、位置検出では、検出する距離が多種多様であったり、マグネットと磁気センサとの位置関係により検出する磁界の大きさが違ってきたりすることから、感度の異なる多品種の磁気センサを用途に応じて用意する必要がある。   The second problem is that the required sensitivity of the magnetic sensor differs depending on the method of use. Main applications of magnetic sensors include position detection and open / close detection combined with magnets. For example, in position detection, there are many different distances to detect, and the magnitude of the magnetic field to be detected varies depending on the positional relationship between the magnet and the magnetic sensor. It is necessary to prepare accordingly.

また、特許文献1、2に開示された技術では、機械的な手段によって磁気センサの感度を調整するため、複雑化及び大型化を招くという問題があった。特許文献3に開示された技術では、感度を調整することは考慮されていない。   In addition, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a problem in that the sensitivity of the magnetic sensor is adjusted by mechanical means, resulting in an increase in complexity and size. The technique disclosed in Patent Document 3 does not consider adjusting the sensitivity.

そこで、本発明の目的は、検出感度のばらつきを簡単に抑えることができ、一品種でも多様な感度を選択できる、磁気センサを提供することになる。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor that can easily suppress variation in detection sensitivity and can select various sensitivities even with one type.

本発明に係る磁気センサは、
印加される磁界に応じて第一の電圧及び第二の電圧からなる電位差を出力する磁気抵抗素子部と、
前記第一の電圧を入力する+入力端子と、前記第二の電圧を入力する−入力端子と、前記電位差がしきい値電圧を超えると検出信号を出力する出力端子とを有するコンパレータと、
を備えた磁気センサにおいて、
前記コンパレータは、前記しきい値電圧を調整する感度調整端子を更に有する、
ことを特徴とする。
The magnetic sensor according to the present invention is:
A magnetoresistive element unit that outputs a potential difference composed of a first voltage and a second voltage in accordance with an applied magnetic field;
A comparator having a + input terminal for inputting the first voltage, a-input terminal for inputting the second voltage, and an output terminal for outputting a detection signal when the potential difference exceeds a threshold voltage;
In a magnetic sensor comprising
The comparator further includes a sensitivity adjustment terminal for adjusting the threshold voltage.
It is characterized by that.

本発明によれば、しきい値電圧を調整する感度調整端子をコンパレータに設けたことにより、検出感度のばらつきを簡単に抑えることができとともに、一品種でも多様な感度を選択できる。   According to the present invention, since the sensitivity adjustment terminal for adjusting the threshold voltage is provided in the comparator, variations in detection sensitivity can be easily suppressed, and various sensitivities can be selected even with one type.

本発明に係る磁気センサの実施形態1を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows Embodiment 1 of the magnetic sensor which concerns on this invention. 図1における磁気抵抗素子部の形状を示す平面図である。It is a top view which shows the shape of the magnetoresistive element part in FIG. 図1の磁気センサにおける、感度調整端子に接続される抵抗器の抵抗値とコンパレータから検出信号が出力される際の磁界との関係を示すグラフである。2 is a graph showing a relationship between a resistance value of a resistor connected to a sensitivity adjustment terminal and a magnetic field when a detection signal is output from a comparator in the magnetic sensor of FIG. 1. 図1の磁気センサにおける、感度調整端子に接続される抵抗器の抵抗値とコンパレータのしきい値電圧との関係を示すグラフである。2 is a graph showing a relationship between a resistance value of a resistor connected to a sensitivity adjustment terminal and a threshold voltage of a comparator in the magnetic sensor of FIG. 図1の磁気センサにおける、印加される磁界と磁気抵抗素子部から出力される電位差との関係を示すグラフである。2 is a graph showing a relationship between an applied magnetic field and a potential difference output from a magnetoresistive element unit in the magnetic sensor of FIG. 1. 本発明に係る磁気センサの実施形態2を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows Embodiment 2 of the magnetic sensor which concerns on this invention. 関連技術の磁気センサを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the magnetic sensor of related technology. 図7における磁気抵抗素子部の形状を示す平面図である。It is a top view which shows the shape of the magnetoresistive element part in FIG. 図7の磁気センサにおける、印加される磁界と磁気抵抗素子部から出力される電位差との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the magnetic field applied in the magnetic sensor of FIG. 7, and the electric potential difference output from a magnetoresistive element part.

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について説明する。なお、図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, since the shape drawn in drawing is drawn so that those skilled in the art can understand easily, it does not necessarily correspond with an actual dimension and ratio.

図1は、本発明に係る磁気センサの実施形態1を示す回路図である。図2は、図1における磁気抵抗素子部の形状を示す平面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。   FIG. 1 is a circuit diagram showing Embodiment 1 of a magnetic sensor according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the shape of the magnetoresistive element portion in FIG. Hereinafter, description will be given based on these drawings.

本実施形態1の磁気センサは、磁気抵抗素子部60と、コンパレータ71と、互いに直列接続された第一の抵抗器85及び第二の抵抗器86とを備えている。磁気抵抗素子部60は、印加される磁界に応じて第一の電圧(中点66の電圧)及び第二の電圧(中点67の電圧)からなる電位差を出力する。コンパレータ71は、第一の電圧(中点66の電圧)を入力する+入力端子と、第二の電圧(中点67の電圧)を入力する−入力端子と、第一の電圧と第二の電圧との電位差がしきい値電圧を超えると検出信号を出力する出力端子82と、しきい値電圧を調整する感度調整端子83とを有する。感度調整端子83には、第一の抵抗器85と第二の抵抗器86とを接続する接続点の電圧が印加されている。第一及び第二の抵抗器85,86は、抵抗値を自在に変えられる可変型としてもよい。   The magnetic sensor according to the first embodiment includes a magnetoresistive element unit 60, a comparator 71, and a first resistor 85 and a second resistor 86 that are connected in series with each other. The magnetoresistive element unit 60 outputs a potential difference composed of a first voltage (voltage at the midpoint 66) and a second voltage (voltage at the midpoint 67) according to the applied magnetic field. The comparator 71 has a + input terminal for inputting the first voltage (voltage at the midpoint 66), a − input terminal for inputting the second voltage (voltage at the midpoint 67), the first voltage, and the second voltage. When the potential difference from the voltage exceeds the threshold voltage, an output terminal 82 that outputs a detection signal and a sensitivity adjustment terminal 83 that adjusts the threshold voltage are provided. A voltage at a connection point that connects the first resistor 85 and the second resistor 86 is applied to the sensitivity adjustment terminal 83. The first and second resistors 85 and 86 may be variable types whose resistance values can be freely changed.

磁気抵抗素子部60は、互いに直列接続された第一の磁気抵抗素子61及び第四の磁気抵抗素子64と、互いに直列接続された第二の磁気抵抗素子62及び第三の磁気抵抗素子63とを有する。第一及び第三の磁気抵抗素子61,63は、印加される磁界方向と磁気抵抗素子61,63に流れる電流とのなす角度を90°とした折り返し構造である。第二及び第四の磁気抵抗素子62,64は、印加される磁界方向と磁気抵抗素子62,64に流れる電流とのなす角度を0°とした折り返し構造である。第一及び第二の磁気抵抗素子61,62は接点65を介して+電圧側である電源端子81に接続され、第三及び第四の磁気抵抗素子63,64は接点68を介して−電圧側であるグランド端子84に接続されている。第一の電圧は、第一の磁気抵抗素子61と第四の磁気抵抗素子64とを接続する接続点である中点66の電圧である。第二の電圧は、第二の磁気抵抗素子62と第三の磁気抵抗素子63とを接続する接続点である中点67の電圧である。   The magnetoresistive element unit 60 includes a first magnetoresistive element 61 and a fourth magnetoresistive element 64 connected in series with each other, and a second magnetoresistive element 62 and a third magnetoresistive element 63 connected in series with each other. Have The first and third magnetoresistive elements 61 and 63 have a folded structure in which the angle formed between the applied magnetic field direction and the current flowing through the magnetoresistive elements 61 and 63 is 90 °. The second and fourth magnetoresistive elements 62 and 64 have a folded structure in which the angle formed between the applied magnetic field direction and the current flowing through the magnetoresistive elements 62 and 64 is 0 °. The first and second magnetoresistive elements 61 and 62 are connected to a power supply terminal 81 on the positive voltage side via a contact 65, and the third and fourth magnetoresistive elements 63 and 64 are connected to a negative voltage via a contact 68. It is connected to the ground terminal 84 which is the side. The first voltage is a voltage at a midpoint 66 that is a connection point connecting the first magnetoresistive element 61 and the fourth magnetoresistive element 64. The second voltage is a voltage at a midpoint 67 that is a connection point connecting the second magnetoresistive element 62 and the third magnetoresistive element 63.

コンパレータ71は、しきい値電圧のヒステリシスを設定するためのヒステリシス設定端子を予め有している。そのようなコンパレータ71は、市販されており、一例を述べれば、National Semiconductor Corporation製の商品名「LMP7300 (Micropower Precision Comparator and Precision Reference with Adjustable Hysteresis)」を挙げることができる(非特許文献1参照)。このヒステリシス設定端子は、電位差が低レベルから高レベルへ移行する際のしきい値電圧である立ち上り電圧を調整する立ち上り電圧調整端子と、電位差が高レベルから低レベルへ移行する際のしきい値電圧である立ち下り電圧を調整する立ち下り電圧調整端子とを含む。本実施形態1では、感度調整端子83として、ヒステリシス設定端子のうち、立ち上り電圧調整端子を利用している。この立ち上り電圧調整端子は、印加される電圧に応じて立ち上り電圧を調整できるものである。もちろん、市販されているコンパレータの代わりに、同様の機能を有するコンパレータを設計して使用してもよい。   The comparator 71 has a hysteresis setting terminal for setting a threshold voltage hysteresis in advance. Such a comparator 71 is commercially available. For example, a trade name “LMP7300 (Micropower Precision Comparator and Precision Reference with Adjustable Hysteresis)” manufactured by National Semiconductor Corporation can be cited (see Non-Patent Document 1). . This hysteresis setting terminal has a rising voltage adjustment terminal that adjusts the rising voltage, which is a threshold voltage when the potential difference shifts from the low level to the high level, and a threshold value when the potential difference shifts from the high level to the low level. A falling voltage adjusting terminal for adjusting a falling voltage which is a voltage. In the first embodiment, as the sensitivity adjustment terminal 83, a rising voltage adjustment terminal among the hysteresis setting terminals is used. The rising voltage adjustment terminal can adjust the rising voltage in accordance with the applied voltage. Of course, instead of a commercially available comparator, a comparator having the same function may be designed and used.

また、正帰還用の抵抗器72は、コンパレータ71とともに波形処理部70を構成し、コンパレータ71の出力端子82と+入力端子との間に接続されている。抵抗器72の作用について説明する。磁気抵抗素子61,64及び抵抗器72の抵抗値をそれぞれR61,R64,R72とし、電源端子81から供給される電源電圧をVHとし、並列抵抗を「//」で示す。ここで、コンパレータ71の出力端子82がLレベルであるとき、コンパレータ71の+入力端子の電圧は、VH×R64//R72/(R61+R64//R72)である。そして、コンパレータ71の出力端子82がHレベルとなると、コンパレータ71の+入力端子の電圧は、VH×R64/(R64+R61//R72)となって上昇する。これにより、抵抗器72は、コンパレータ71のしきい値電圧のヒステリシスを設定している。すなわち、本実施形態1では、抵抗器72によって設定されたしきい値電圧のヒステリシスにおける立ち上り電圧を、更に感度調整端子83によって調整していることになる。   The positive feedback resistor 72 forms a waveform processing unit 70 together with the comparator 71, and is connected between the output terminal 82 and the + input terminal of the comparator 71. The operation of the resistor 72 will be described. The resistance values of the magnetoresistive elements 61 and 64 and the resistor 72 are R61, R64 and R72, respectively, the power supply voltage supplied from the power supply terminal 81 is VH, and the parallel resistance is indicated by “//”. Here, when the output terminal 82 of the comparator 71 is at L level, the voltage at the + input terminal of the comparator 71 is VH × R64 // R72 / (R61 + R64 // R72). When the output terminal 82 of the comparator 71 becomes H level, the voltage at the + input terminal of the comparator 71 increases as VH × R64 / (R64 + R61 // R72). Thereby, the resistor 72 sets the threshold voltage hysteresis of the comparator 71. That is, in the first embodiment, the rising voltage in the hysteresis of the threshold voltage set by the resistor 72 is further adjusted by the sensitivity adjustment terminal 83.

次に、本実施形態1の磁気センサについて、更に詳細に説明する。   Next, the magnetic sensor of Embodiment 1 will be described in more detail.

図1に示すように、本実施形態1の磁気センサは、磁気抵抗素子部60とIC(Integrated Circuit)からなる波形処理部70とを備えている。磁気抵抗素子部60は、抵抗ブリッジ構造を持ち、抵抗接続の中点66,67を波形処理部70のコンパレータ71の入力端子に接続している。波形処理部70は、コンパレータ71と正帰還用の抵抗器22とから構成され、電源端子81、出力端子82、感度調整端子83、及びグランド端子84が設けられている。   As shown in FIG. 1, the magnetic sensor according to the first embodiment includes a magnetoresistive element unit 60 and a waveform processing unit 70 formed of an IC (Integrated Circuit). The magnetoresistive element unit 60 has a resistance bridge structure, and the midpoints 66 and 67 of the resistance connection are connected to the input terminal of the comparator 71 of the waveform processing unit 70. The waveform processing unit 70 includes a comparator 71 and a positive feedback resistor 22, and is provided with a power supply terminal 81, an output terminal 82, a sensitivity adjustment terminal 83, and a ground terminal 84.

図2に示すように、磁気抵抗素子部60は磁気抵抗素子61〜64を有する。磁気抵抗素子61及び磁気抵抗素子63は、反応する磁界の向きが同じであり、連続的に繰り返し構造を持つ。同様に、磁気抵抗素子62及び磁気抵抗素子64は、反応する磁界の向きが同じであり、連続的に繰り返し構造を持つ。ただし、磁気抵抗素子61及び磁気抵抗素子63の反応する磁界の向きと、磁気抵抗素子62及び磁気抵抗素子64の反応する磁界の向きとは、90°異なる。   As shown in FIG. 2, the magnetoresistive element unit 60 includes magnetoresistive elements 61 to 64. The magnetoresistive element 61 and the magnetoresistive element 63 have the same direction of the reacting magnetic field and have a continuously repeating structure. Similarly, the magnetoresistive element 62 and the magnetoresistive element 64 have the same direction of the reacting magnetic field and have a continuously repeating structure. However, the direction of the magnetic field to which the magnetoresistive elements 61 and 63 react is different from the direction of the magnetic field to which the magnetoresistive elements 62 and 64 react by 90 °.

本実施形態1は、異方性の磁気抵抗素子61〜64をIC上に成膜形成した磁気センサにおいて、コンパレータ71のしきい値電圧を調整可能とする感度調整端子83を設けることにより、使用する用途や使用する条件に合わせて使用する側が任意の感度に容易に設定することが可能な感度調整機能付き磁気センサを提供する。   The first embodiment uses a magnetic sensor in which anisotropic magnetoresistive elements 61 to 64 are formed on an IC by providing a sensitivity adjustment terminal 83 that can adjust the threshold voltage of the comparator 71. Provided is a magnetic sensor with a sensitivity adjustment function that can be easily set to an arbitrary sensitivity on the side to be used in accordance with the intended use and the conditions to be used.

図3は、図1の磁気センサにおける、感度調整端子83に接続される抵抗器85,86の抵抗値と、コンパレータ71から検出信号が出力される際の磁界(以下「検出磁界」という。)と、の関係を示すグラフである。以下、図1及び図3に基づき説明する。   3 shows the resistance values of the resistors 85 and 86 connected to the sensitivity adjustment terminal 83 and the magnetic field when the detection signal is outputted from the comparator 71 (hereinafter referred to as “detection magnetic field”) in the magnetic sensor of FIG. It is a graph which shows the relationship. Hereinafter, a description will be given based on FIGS. 1 and 3.

図3に示すように、感度調整端子83に抵抗器85,86を接続していない場合の検出磁界92は、当然のことながら、抵抗器85,86の抵抗値に関係なく一定となる。一方、感度調整端子83と電源端子との間に抵抗器85を接続した場合の検出磁界91は、検出磁界92よりも大きくなり、抵抗器85の抵抗値が小さいほど更に大きくなる。また、感度調整端子83とグランド端子との間に抵抗器86を接続した場合の検出磁界93は、検出磁界92よりも小さくなり、抵抗器86の抵抗値が小さいほど更に小さくなる。   As shown in FIG. 3, the detection magnetic field 92 when the resistors 85 and 86 are not connected to the sensitivity adjustment terminal 83 is naturally constant regardless of the resistance values of the resistors 85 and 86. On the other hand, the detection magnetic field 91 when the resistor 85 is connected between the sensitivity adjustment terminal 83 and the power supply terminal is larger than the detection magnetic field 92, and becomes larger as the resistance value of the resistor 85 is smaller. In addition, the detection magnetic field 93 when the resistor 86 is connected between the sensitivity adjustment terminal 83 and the ground terminal is smaller than the detection magnetic field 92, and becomes smaller as the resistance value of the resistor 86 is smaller.

図4は、図1の磁気センサにおける、感度調整端子83に接続される抵抗器85,86の抵抗値と、コンパレータ71のしきい値電圧(スレッショルド電圧)と、の関係を示すグラフである。以下、図1及び図4に基づき説明する。   4 is a graph showing the relationship between the resistance values of the resistors 85 and 86 connected to the sensitivity adjustment terminal 83 and the threshold voltage (threshold voltage) of the comparator 71 in the magnetic sensor of FIG. Hereinafter, description will be given based on FIG. 1 and FIG.

図4に示すように、感度調整端子83に抵抗器85,86を接続していない場合のしきい値電圧202は、当然のことながら、抵抗器85,86の抵抗値に関係なく一定となる。一方、感度調整端子83と電源端子との間に抵抗器85を接続した場合のしきい値電圧201は、しきい値電圧202よりも大きくなり、抵抗器85の抵抗値が小さいほど更に大きくなる。また、感度調整端子83とグランド端子との間に抵抗器86を接続した場合のしきい値電圧203は、しきい値電圧202よりも小さくなり、抵抗器86の抵抗値が小さいほど更に小さくなる。   As shown in FIG. 4, the threshold voltage 202 when the resistors 85 and 86 are not connected to the sensitivity adjustment terminal 83 is, of course, constant regardless of the resistance values of the resistors 85 and 86. . On the other hand, the threshold voltage 201 when the resistor 85 is connected between the sensitivity adjustment terminal 83 and the power supply terminal is larger than the threshold voltage 202, and further increases as the resistance value of the resistor 85 decreases. . Further, the threshold voltage 203 when the resistor 86 is connected between the sensitivity adjustment terminal 83 and the ground terminal is smaller than the threshold voltage 202, and becomes smaller as the resistance value of the resistor 86 is smaller. .

図5は、図1の磁気センサにおける、印加される磁界と、磁気抵抗素子部60から出力される電位差204と、の関係を示すグラフである。以下、図1及び図5に基づき説明する。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the applied magnetic field and the potential difference 204 output from the magnetoresistive element unit 60 in the magnetic sensor of FIG. Hereinafter, a description will be given based on FIGS. 1 and 5.

磁気抵抗素子61,63と90°に交わる磁界を印加すると、磁気抵抗素子61,63は異方性磁気抵抗効果により抵抗値が減少する。これに伴い、中点66の電位が大きくなりかつ中点67の電位が小さくなる結果、印加する磁界が大きくなるほど中点66の電位と中点67の電位との電位差204は大きくなる。   When a magnetic field intersecting with the magnetoresistive elements 61 and 63 at 90 ° is applied, the resistance value of the magnetoresistive elements 61 and 63 decreases due to the anisotropic magnetoresistive effect. Accordingly, the potential at the midpoint 66 increases and the potential at the midpoint 67 decreases. As a result, the potential difference 204 between the potential at the midpoint 66 and the potential at the midpoint 67 increases as the applied magnetic field increases.

感度調整端子83に抵抗器85,86を接続していない場合、電位差204がコンパレータ71のしきい値電圧202を超えるところが検出磁界206となる。一方、感度調整端子83と電源端子との間に抵抗器85を接続した場合、抵抗器85の抵抗値を十分に小さくすると、しきい値電圧201がしきい値電圧202よりも+側に変化する。そのため、電位差204がしきい値電圧201を超えるところが検出磁界207となることにより、検出磁界206と比較して大きな検出磁界207となる。また、感度調整端子83とグランド端子との間に抵抗器86を接続した場合、抵抗器86の抵抗値を十分に小さくすると、しきい値電圧203がしきい値電圧202よりも−側に変化する。そのため、電位差204がしきい値電圧203を超えるところが検出磁界205となることにより、検出磁界206と比較して小さな検出磁界205となる。このように、任意の検出磁界に調整することが可能となる。   When the resistors 85 and 86 are not connected to the sensitivity adjustment terminal 83, the detected magnetic field 206 is where the potential difference 204 exceeds the threshold voltage 202 of the comparator 71. On the other hand, when the resistor 85 is connected between the sensitivity adjustment terminal 83 and the power supply terminal, the threshold voltage 201 changes to the + side of the threshold voltage 202 when the resistance value of the resistor 85 is sufficiently reduced. To do. Therefore, when the potential difference 204 exceeds the threshold voltage 201 becomes the detection magnetic field 207, the detection magnetic field 207 becomes larger than the detection magnetic field 206. Further, when the resistor 86 is connected between the sensitivity adjustment terminal 83 and the ground terminal, the threshold voltage 203 changes to the minus side of the threshold voltage 202 when the resistance value of the resistor 86 is sufficiently reduced. To do. Therefore, when the potential difference 204 exceeds the threshold voltage 203 becomes the detection magnetic field 205, the detection magnetic field 205 becomes smaller than the detection magnetic field 206. In this way, it is possible to adjust to an arbitrary detection magnetic field.

本実施形態1の磁気センサによれば、図1及び図2に示す回路構成及び磁気抵抗素子形状を採り、図4に示す、コンパレータに接続する抵抗値によってしきい値電圧を調整する機能を付与し、図5に示す、中点の電位差とコンパレータのしきい値電圧との関係から、図3に示すような検出磁界を調整する機能を実現している。換言すると、本実施形態1では、コンパレータに接続する抵抗器の抵抗値によってしきい値電圧を任意に調整できる機能を有する端子を追加し、その端子と電源との間又はその端子とグランドと間に接続する抵抗器の抵抗値によって任意の感度調整を可能とする。   According to the magnetic sensor of the first embodiment, the circuit configuration and magnetoresistive element shape shown in FIGS. 1 and 2 are adopted, and the function of adjusting the threshold voltage by the resistance value connected to the comparator shown in FIG. 4 is given. The function of adjusting the detection magnetic field as shown in FIG. 3 is realized from the relationship between the potential difference at the midpoint and the threshold voltage of the comparator shown in FIG. In other words, in the first embodiment, a terminal having a function capable of arbitrarily adjusting the threshold voltage according to the resistance value of the resistor connected to the comparator is added, and between the terminal and the power supply or between the terminal and the ground. Arbitrary sensitivity adjustment is made possible by the resistance value of the resistor connected to.

次に、本実施形態1の効果について説明する。   Next, the effect of the first embodiment will be described.

第1の効果は、磁気センサを使用する側が磁気センサの感度を任意に調整できるので、例えばマグネットと磁気センサとの配置の条件出しが容易になる。その理由は、次のとおりである。磁気センサとマグネットとの組み合わせで位置検出や開閉検出をする場合、構造により必要とされる磁気センサの感度が違ってくる。このとき、磁気センサの感度を任意に調整できることにより、構造を選ばず、必要とする磁気センサの感度に設定できるからである。   The first effect is that the side on which the magnetic sensor is used can arbitrarily adjust the sensitivity of the magnetic sensor, so that, for example, it is easy to determine the conditions for arranging the magnet and the magnetic sensor. The reason is as follows. When position detection or open / close detection is performed using a combination of a magnetic sensor and a magnet, the sensitivity of the magnetic sensor required differs depending on the structure. This is because the sensitivity of the magnetic sensor can be arbitrarily adjusted, so that the sensitivity of the magnetic sensor can be set regardless of the structure.

第2の効果は、位置検出や開閉検出の用途において所定の条件での検出設定が容易になる。その理由は、実際に使用する位置にマグネットと磁気センサとを配置し、所定の位置で検出するよう合わせ込みながら感度調整が可能になるからである。   The second effect is that detection setting under a predetermined condition becomes easy in the use of position detection and open / close detection. The reason is that a magnet and a magnetic sensor are arranged at a position where they are actually used, and the sensitivity can be adjusted while being adjusted so as to detect at a predetermined position.

すなわち、本実施形態1によれば、しきい値電圧を調整する感度調整端子をコンパレータに設けたことにより、検出感度のばらつきを簡単に抑えることができとともに、一品種でも多様な感度を選択できる。   That is, according to the first embodiment, the sensitivity adjustment terminal for adjusting the threshold voltage is provided in the comparator, so that variations in detection sensitivity can be easily suppressed and various sensitivities can be selected even with one type. .

図6は、本発明に係る磁気センサの実施形態2を示す回路図である。以下、図1及び図6に基づき説明する。   FIG. 6 is a circuit diagram showing Embodiment 2 of the magnetic sensor according to the present invention. Hereinafter, a description will be given based on FIGS. 1 and 6.

本実施形態2の磁気センサにおける磁気抵抗素子部110、磁気抵抗素子111,112,113,114、接点115,118、中点116,117、波形処理部120、コンパレータ121、正帰還用の抵抗器122、電源端子131、出力端子132、感度調整端子133、グランド端子134は、それぞれ実施形態1の磁気センサにおける磁気抵抗素子部60、磁気抵抗素子61,62,63,64、接点65,68、中点66,67、波形処理部70、コンパレータ71、正帰還用の抵抗器72、電源端子81、出力端子82、感度調整端子83、グランド端子84と同じである。   Magnetoresistive element unit 110, magnetoresistive elements 111, 112, 113, 114, contacts 115, 118, midpoints 116, 117, waveform processing unit 120, comparator 121, positive feedback resistor in the magnetic sensor of the second embodiment 122, the power supply terminal 131, the output terminal 132, the sensitivity adjustment terminal 133, and the ground terminal 134 are the magnetoresistive element unit 60, the magnetoresistive elements 61, 62, 63, and 64, and the contacts 65 and 68, respectively, in the magnetic sensor of the first embodiment. Midpoints 66 and 67, waveform processing unit 70, comparator 71, positive feedback resistor 72, power supply terminal 81, output terminal 82, sensitivity adjustment terminal 83, and ground terminal 84 are the same.

ただし、実施形態1では、抵抗器85,86によってそれらの中点の電圧が感度調整端子83に印加されている。これに対し、本実施形態2では、直流電圧電源135によって所定の電圧が感度調整端子133に印加されている。本実施形態2は、この点において実施形態1と異なるが、実施形態1と同様の作用及び効果を奏する。すなわち、本実施形態2によれば、直流電圧電源135によって任意の電圧を感度調整端子133に印加することにより、コンパレータ121のしきい値電圧を調整できるので、検出磁界を調整可能としている。なお、直流電圧電源135は、出力電圧を自在に変えられる可変型としてもよい。   However, in the first embodiment, the voltage at the midpoint between the resistors 85 and 86 is applied to the sensitivity adjustment terminal 83. On the other hand, in the second embodiment, a predetermined voltage is applied to the sensitivity adjustment terminal 133 by the DC voltage power supply 135. The second embodiment differs from the first embodiment in this point, but has the same operations and effects as the first embodiment. That is, according to the second embodiment, the threshold voltage of the comparator 121 can be adjusted by applying an arbitrary voltage to the sensitivity adjustment terminal 133 by the DC voltage power supply 135, so that the detected magnetic field can be adjusted. Note that the DC voltage power supply 135 may be a variable type that can freely change the output voltage.

以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。   Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention. Further, the present invention includes a combination of some or all of the configurations of the above-described embodiments as appropriate.

上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。   Although a part or all of the above embodiments can be described as the following supplementary notes, the present invention is not limited to the following configurations.

[付記1]印加される磁界に応じて第一の電圧及び第二の電圧からなる電位差を出力する磁気抵抗素子部と、
前記第一の電圧を入力する+入力端子と、前記第二の電圧を入力する−入力端子と、前記電位差がしきい値電圧を超えると検出信号を出力する出力端子とを有するコンパレータと、
を備えた磁気センサにおいて、
前記コンパレータは、前記しきい値電圧を調整する感度調整端子を更に有する、
ことを特徴とする磁気センサ。
[Appendix 1] A magnetoresistive element unit that outputs a potential difference composed of a first voltage and a second voltage in accordance with an applied magnetic field;
A comparator having a + input terminal for inputting the first voltage, a-input terminal for inputting the second voltage, and an output terminal for outputting a detection signal when the potential difference exceeds a threshold voltage;
In a magnetic sensor comprising
The comparator further includes a sensitivity adjustment terminal for adjusting the threshold voltage.
Magnetic sensor characterized by the above.

[付記2]付記1記載の磁気センサであって、
前記磁気抵抗素子部は、互いに直列接続された第一及び第四の磁気抵抗素子と互いに直列接続された第二及び第三の磁気抵抗素子とを有し、
前記第一及び第三の磁気抵抗素子は、印加される磁界方向と当該磁気抵抗素子に流れる電流とのなす角度を90°とした折り返し構造であり、
前記第二及び第四の磁気抵抗素子は、印加される磁界方向と当該磁気抵抗素子に流れる電流とのなす角度を0°とした折り返し構造であり、
前記第一及び第二の磁気抵抗素子は、+電圧側に接続され、
前記第三及び第四の磁気抵抗素子は、−電圧側に接続され
前記第一の電圧は、前記第一の磁気抵抗素子と前記第四の磁気抵抗素子とを接続する接続点の電圧であり、
前記第二の電圧は、前記第二の磁気抵抗素子と前記第三の磁気抵抗素子とを接続する接続点の電圧である、
ことを特徴とする磁気センサ。
[Appendix 2] A magnetic sensor as set forth in Appendix 1,
The magnetoresistive element portion includes first and fourth magnetoresistive elements connected in series with each other and second and third magnetoresistive elements connected in series with each other,
The first and third magnetoresistive elements have a folded structure in which an angle formed between a direction of a magnetic field applied and a current flowing through the magnetoresistive element is 90 °.
The second and fourth magnetoresistive elements have a folded structure in which an angle formed between an applied magnetic field direction and a current flowing through the magnetoresistive element is 0 °,
The first and second magnetoresistive elements are connected to the + voltage side,
The third and fourth magnetoresistive elements are connected to a negative voltage side, and the first voltage is a voltage at a connection point connecting the first magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element. ,
The second voltage is a voltage at a connection point connecting the second magnetoresistive element and the third magnetoresistive element.
Magnetic sensor characterized by the above.

[付記3]付記1又は2記載の磁気センサであって、
前記コンパレータは、前記しきい値電圧のヒステリシスを設定するためのヒステリシス設定端子を予め有しており、
前記感度調整端子は、前記ヒステリシス設定端子を利用したものである、
ことを特徴とする磁気センサ。
[Appendix 3] The magnetic sensor according to Appendix 1 or 2,
The comparator has a hysteresis setting terminal for setting the hysteresis of the threshold voltage in advance,
The sensitivity adjustment terminal uses the hysteresis setting terminal.
Magnetic sensor characterized by the above.

[付記4]付記3記載の磁気センサであって、
前記ヒステリシス設定端子は、前記電位差が低レベルから高レベルへ移行する際の前記しきい値電圧である立ち上り電圧を調整する立ち上り電圧調整端子と、前記電位差が高レベルから低レベルへ移行する際の前記しきい値電圧である立ち下り電圧を調整する立ち下り電圧調整端子とを含む、
ことを特徴とする磁気センサ。
[Appendix 4] A magnetic sensor as set forth in Appendix 3,
The hysteresis setting terminal includes a rising voltage adjusting terminal that adjusts a rising voltage that is the threshold voltage when the potential difference shifts from a low level to a high level, and a hysteresis voltage when the potential difference shifts from a high level to a low level. A falling voltage adjustment terminal for adjusting the falling voltage which is the threshold voltage,
Magnetic sensor characterized by the above.

[付記5]付記4記載の磁気センサであって、
前記立ち上り電圧調整端子は、印加される電圧に応じて前記立ち上り電圧を調整できるものである、
ことを特徴とする磁気センサ。
[Appendix 5] A magnetic sensor as set forth in Appendix 4,
The rising voltage adjustment terminal is capable of adjusting the rising voltage according to an applied voltage.
Magnetic sensor characterized by the above.

[付記6]付記5記載の磁気センサであって、
互いに直列接続された第一及び第二の抵抗器を更に備え、
前記第一の抵抗器と前記第二の抵抗器とを接続する接続点の電圧が前記立ち上り電圧調整端子に印加された、
ことを特徴とする磁気センサ。
[Appendix 6] A magnetic sensor as set forth in Appendix 5,
A first resistor and a second resistor connected in series with each other;
A voltage at a connection point connecting the first resistor and the second resistor is applied to the rising voltage adjustment terminal,
Magnetic sensor characterized by the above.

[付記7]付記5記載の磁気センサであって、
所定の電圧が前記立ち上り電圧調整端子に印加された、
ことを特徴とする磁気センサ。
[Appendix 7] A magnetic sensor as set forth in Appendix 5,
A predetermined voltage is applied to the rising voltage adjustment terminal,
Magnetic sensor characterized by the above.

[付記11]磁界を与えると抵抗値の変化する磁気抵抗素子を用いた磁気センサであって、
少なくとも一つの抵抗値が残りの抵抗値と異なる四つの磁気抵抗素子を、四つの接続点を介してブリッジ状に接続し、対向する二つの接続点に電源電圧を付加すると、他の対向する二つの接続点から中点電位差を出力する磁気抵抗素子部と、
前記磁気抵抗素子部からの中点電位差電圧に基づくレベルよりも高く設定されている検出レベルを持つコンパレータと帰還抵抗とからなる比較増幅機能を有する回路とを備え、
外部接続される外部抵抗の抵抗値により前記検出レベルを任意に調整できる端子を有することにより、検出する磁界強度の調整が可能なことを特徴とした磁気センサ。
[Appendix 11] A magnetic sensor using a magnetoresistive element whose resistance value changes when a magnetic field is applied,
When four magnetoresistive elements having at least one resistance value different from the remaining resistance values are connected in a bridge shape through four connection points and a power supply voltage is applied to the two opposite connection points, the other two opposite resistance values are connected. A magnetoresistive element that outputs a midpoint potential difference from two connection points;
A circuit having a comparison amplification function comprising a comparator having a detection level set higher than a level based on a midpoint potential difference voltage from the magnetoresistive element portion and a feedback resistor;
A magnetic sensor characterized in that a magnetic field intensity to be detected can be adjusted by having a terminal capable of arbitrarily adjusting the detection level by a resistance value of an external resistor connected externally.

[付記12]付記11記載の磁気センサであって、
前記磁気センサに接続する前記外部抵抗は電源又はグランド間に接続し、当該外部抵抗を接続していない時と比較して、検出する磁界の大きさを大小に調整することが可能なことを特徴とした磁気センサ。
[Appendix 12] A magnetic sensor as set forth in Appendix 11,
The external resistance connected to the magnetic sensor is connected between a power supply or a ground, and the magnitude of the magnetic field to be detected can be adjusted to be larger or smaller than when the external resistance is not connected. Magnetic sensor.

本発明の活用例として、例えば物体の回転検出や位置検出をする装置等に組み込まれて磁界を検出する磁気センサが挙げられる。   As an application example of the present invention, for example, there is a magnetic sensor that detects a magnetic field by being incorporated in an apparatus for detecting rotation or position of an object.

10 磁気抵抗素子部
11,12,13,14 磁気抵抗素子
15,18 接点
16、17 中点
20 波形処理部
21 コンパレータ
22 正帰還用の抵抗器
31 電源端子
32 出力端子
33 グランド端子
41,42,43 磁気抵抗素子ブリッジの中点の電位差
44 コンパレータのしきい値電圧
45,46,47 検出磁界
48 感度ばらつき範囲

60 磁気抵抗素子部
61,62,63,64 磁気抵抗素子
65,68 接点
66,67 中点
70 波形処理部
71 コンパレータ
72 正帰還用の抵抗器
81 電源端子
82 出力端子
83 感度調整端子
84 グランド端子
85,86 抵抗器
91,92,93 検出磁界

110 磁気抵抗素子部
111,112,113,114 磁気抵抗素子
115,118 接点
116,117 中点
120 波形処理部
121 コンパレータ
122 正帰還用の抵抗器
131 電源端子
132 出力端子
133 感度調整端子
134 グランド端子
135 直流電圧電源

201,202,203 しきい値電圧
204 磁気抵抗素子ブリッジの中点の電位差
205,206,207 検出磁界
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Magnetoresistive element part 11, 12, 13, 14 Magnetoresistive element 15, 18 Contact 16, 16 Middle point 20 Waveform processing part 21 Comparator 22 Resistor for positive feedback 31 Power supply terminal 32 Output terminal 33 Ground terminal 41, 42, 43 Potential difference at midpoint of magnetoresistive element bridge 44 Comparator threshold voltage 45, 46, 47 Detection magnetic field 48 Sensitivity variation range

60 Magnetoresistive Element 61, 62, 63, 64 Magnetoresistive Element 65, 68 Contact 66, 67 Middle Point 70 Waveform Processing Unit 71 Comparator 72 Positive Feedback Resistor 81 Power Supply Terminal 82 Output Terminal 83 Sensitivity Adjustment Terminal 84 Ground Terminal 85, 86 Resistor 91, 92, 93 Detection magnetic field

DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Magnetoresistance element part 111,112,113,114 Magnetoresistance element 115,118 Contact 116,117 Midpoint 120 Waveform processing part 121 Comparator 122 Resistor for positive feedback 131 Power supply terminal 132 Output terminal 133 Sensitivity adjustment terminal 134 Ground terminal 135 DC voltage power supply

201, 202, 203 Threshold voltage 204 Potential difference at midpoint of magnetoresistive element bridge 205, 206, 207 Detection magnetic field

Claims (7)

印加される磁界に応じて第一の電圧及び第二の電圧からなる電位差を出力する磁気抵抗素子部と、
前記第一の電圧を入力する+入力端子と、前記第二の電圧を入力する−入力端子と、前記電位差がしきい値電圧を超えると検出信号を出力する出力端子とを有するコンパレータと、
を備えた磁気センサにおいて、
前記コンパレータは、前記しきい値電圧を調整する感度調整端子を更に有する、
ことを特徴とする磁気センサ。
A magnetoresistive element unit that outputs a potential difference composed of a first voltage and a second voltage in accordance with an applied magnetic field;
A comparator having a + input terminal for inputting the first voltage, a-input terminal for inputting the second voltage, and an output terminal for outputting a detection signal when the potential difference exceeds a threshold voltage;
In a magnetic sensor comprising
The comparator further includes a sensitivity adjustment terminal for adjusting the threshold voltage.
Magnetic sensor characterized by the above.
請求項1記載の磁気センサであって、
前記磁気抵抗素子部は、互いに直列接続された第一及び第四の磁気抵抗素子と互いに直列接続された第二及び第三の磁気抵抗素子とを有し、
前記第一及び第三の磁気抵抗素子は、印加される磁界方向と当該磁気抵抗素子に流れる電流とのなす角度を90°とした折り返し構造であり、
前記第二及び第四の磁気抵抗素子は、印加される磁界方向と当該磁気抵抗素子に流れる電流とのなす角度を0°とした折り返し構造であり、
前記第一及び第二の磁気抵抗素子は、+電圧側に接続され、
前記第三及び第四の磁気抵抗素子は、−電圧側に接続され
前記第一の電圧は、前記第一の磁気抵抗素子と前記第四の磁気抵抗素子とを接続する接続点の電圧であり、
前記第二の電圧は、前記第二の磁気抵抗素子と前記第三の磁気抵抗素子とを接続する接続点の電圧である、
ことを特徴とする磁気センサ。
The magnetic sensor according to claim 1,
The magnetoresistive element portion includes first and fourth magnetoresistive elements connected in series with each other and second and third magnetoresistive elements connected in series with each other,
The first and third magnetoresistive elements have a folded structure in which an angle formed between a direction of a magnetic field applied and a current flowing through the magnetoresistive element is 90 °.
The second and fourth magnetoresistive elements have a folded structure in which an angle formed between an applied magnetic field direction and a current flowing through the magnetoresistive element is 0 °,
The first and second magnetoresistive elements are connected to the + voltage side,
The third and fourth magnetoresistive elements are connected to a negative voltage side, and the first voltage is a voltage at a connection point connecting the first magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element. ,
The second voltage is a voltage at a connection point connecting the second magnetoresistive element and the third magnetoresistive element.
Magnetic sensor characterized by the above.
請求項1又は2記載の磁気センサであって、
前記コンパレータは、前記しきい値電圧のヒステリシスを設定するためのヒステリシス設定端子を予め有しており、
前記感度調整端子は、前記ヒステリシス設定端子を利用したものである、
ことを特徴とする磁気センサ。
The magnetic sensor according to claim 1 or 2,
The comparator has a hysteresis setting terminal for setting the hysteresis of the threshold voltage in advance,
The sensitivity adjustment terminal uses the hysteresis setting terminal.
Magnetic sensor characterized by the above.
請求項3記載の磁気センサであって、
前記ヒステリシス設定端子は、前記電位差が低レベルから高レベルへ移行する際の前記しきい値電圧である立ち上り電圧を調整する立ち上り電圧調整端子と、前記電位差が高レベルから低レベルへ移行する際の前記しきい値電圧である立ち下り電圧を調整する立ち下り電圧調整端子とを含む、
ことを特徴とする磁気センサ。
The magnetic sensor according to claim 3,
The hysteresis setting terminal includes a rising voltage adjusting terminal that adjusts a rising voltage that is the threshold voltage when the potential difference shifts from a low level to a high level, and a hysteresis voltage when the potential difference shifts from a high level to a low level. A falling voltage adjustment terminal for adjusting the falling voltage which is the threshold voltage,
Magnetic sensor characterized by the above.
請求項4記載の磁気センサであって、
前記立ち上り電圧調整端子は、印加される電圧に応じて前記立ち上り電圧を調整できるものである、
ことを特徴とする磁気センサ。
The magnetic sensor according to claim 4,
The rising voltage adjustment terminal is capable of adjusting the rising voltage according to an applied voltage.
Magnetic sensor characterized by the above.
請求項5記載の磁気センサであって、
互いに直列接続された第一及び第二の抵抗器を更に備え、
前記第一の抵抗器と前記第二の抵抗器とを接続する接続点の電圧が前記立ち上り電圧調整端子に印加された、
ことを特徴とする磁気センサ。
The magnetic sensor according to claim 5,
A first resistor and a second resistor connected in series with each other;
A voltage at a connection point connecting the first resistor and the second resistor is applied to the rising voltage adjustment terminal,
Magnetic sensor characterized by the above.
請求項5記載の磁気センサであって、
所定の電圧が前記立ち上り電圧調整端子に印加された、
ことを特徴とする磁気センサ。
The magnetic sensor according to claim 5,
A predetermined voltage is applied to the rising voltage adjustment terminal,
Magnetic sensor characterized by the above.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682487A (en) * 1992-08-31 1994-03-22 Mitsubishi Electric Corp Current detector
JPH08160115A (en) * 1994-12-07 1996-06-21 Nec Corp Magnetic reluctance sensor
JP2002131086A (en) * 2000-10-20 2002-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rotating speed sensor
JP2006032854A (en) * 2004-07-21 2006-02-02 Denso Corp Resin sealed integrated circuit device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682487A (en) * 1992-08-31 1994-03-22 Mitsubishi Electric Corp Current detector
JPH08160115A (en) * 1994-12-07 1996-06-21 Nec Corp Magnetic reluctance sensor
JP2002131086A (en) * 2000-10-20 2002-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rotating speed sensor
JP2006032854A (en) * 2004-07-21 2006-02-02 Denso Corp Resin sealed integrated circuit device

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