JP2016121909A - 検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】消費電流を大きくすることなくセンサICを小型化できる検出装置を提供する。
【解決手段】定電圧電源部10と、所定の制御信号(Vs、V)を生成する信号生成部20と、定電圧電源部10から制御信号Vsによりオンオフ制御されるスイッチ部30を介して電源が供給され、測定対象物の状態検出を行なうセンサ部40と、センサ部40の出力を制御信号Vに基づいて所定の条件で保持して出力する保持回路部50と、を有して検出装置1を構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、検出装置に関する。
従来の検出装置として、磁気抵抗素子を備えた磁気センサ装置がある(例えば、特許文献1)。この検出装置は、磁気抵抗素子を備えるブリッジ回路からの電圧信号の出力レベルが温度変化に起因して低下することを簡易な回路構成で補正できる磁気センサ装置である。
具体的には、磁気センサ装置は、磁気抵抗パターンを備えるブリッジ回路と、一定電圧を出力する定電圧回路と、環境温度の変化に基づいて増幅率を変化させる増幅回路を有する。増幅回路は一定電圧を増幅した増幅電圧をブリッジ回路に印加する。ブリッジ回路により、検出対象である磁界の変化を検出して、この出力を増幅回路により増幅して検出出力とするものである。
特開2014−95656号公報
しかし、特許文献1の検出装置は、磁気抵抗パターンを備えるブリッジ回路に対して定電圧回路から一定電圧が供給されている。このため、この磁気センサ装置をIC化する場合には、磁気抵抗パターンを小さくする必要があり、磁気抵抗パターンのブリッジ抵抗値が小さくなるため消費電流の増加となり、小型化が難しいという問題があった。
従って、本発明の目的は、消費電流を大きくすることなくセンサICを小型化できる検出装置を提供することにある。
[1]本発明は、上記目的を達成するために、定電圧電源部と、所定の制御信号を生成する信号生成部と、前記定電圧電源部から前記制御信号によりオンオフ制御されるスイッチ部を介して電源が供給され、測定対象物の状態検出を行なうセンサ部と、前記センサ部の出力を前記制御信号に基づいて所定の条件で保持して出力する保持回路部と、を有することを特徴とする検出装置を提供する。
[2]前記信号生成部及び前記保持回路部は、前記定電圧電源部から一定電圧で電源供給されることを特徴とする上記[1]に記載の検出装置であってもよい。
[3]また、前記保持回路部は、ラッチ回路であることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の検出装置であってもよい。
[4]また、前記保持回路部は、ホールド回路であることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の検出装置であってもよい。
本発明によると、消費電流を大きくすることなくセンサICを小型化することができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置の構成ブロック図である。 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置の回路構成図である。 図3(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置の保持回路部としてのラッチ回路、図3(b)は、ラッチ信号がHiの時の動作経路を示す図、図3(c)は、ラッチ信号がLoの時の動作経路を示す図である。 図4は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置の各部分の信号波形図である。 図5(a)は、本発明の第2の実施の形態に係る検出装置の構成ブロック図であり、図5(b)は、検出装置の保持回路部としてのホールド回路図である。 図6は、本発明の第2の実施の形態に係る検出装置の各部分の信号波形図である。 図7は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置を移動検出装置に適用した場合を示し、図7(a)は移動検出装置の正面図、図7(b)は(a)においてA方向から見た上平面図、図7(c)はマグネットの位置Xとセンサブリッジの中点電圧Vm1、Vm2との関係を示す波形図、図7(d)はマグネットの位置Xと出力VOUTの信号波形図である。 図8は、本発明の第2の実施の形態に係る検出装置を回転検出装置に適用した場合の構成図である。 図9は、回転検出装置の出力波形の一例を示す波形図である。
[本発明の第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置の構成ブロック図である。また、図2は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置の回路構成図である。以下、本発明の第1の実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、図1において、電源線を太実線、信号線を細実線で図示している。
(検出装置1の構成)
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置1は、定電圧電源部10と、所定の制御信号(Vs、V)を生成する信号生成部20と、定電圧電源部10から制御信号Vsによりオンオフ制御されるスイッチ部30を介して電源が供給され、測定対象物の状態検出を行なうセンサ部40と、センサ部40の出力を制御信号Vに基づいて所定の条件で保持して出力する保持回路部50と、を有して構成されている。
本発明の実施の形態に係る検出装置1は、上記のような構成とすることにより、センサ部40の時分割駆動により消費電流を小さくし、これにより、センサICとする場合の小型化を可能にするものである。
(定電圧電源部10)
定電圧電源部10は、バッテリ5から供給される電源に基づいて定電圧を発生させるものであって、例えば、+5Vの定電圧を発生させる。この定電圧は、後述するスイッチ部30を介してセンサ部40に時分割で供給されると共に、信号生成部20、保持回路部50等に定電圧を供給する。なお、バッテリ5から定電圧を発生させるものとして、例えば、DC−DCコンバータとしてのチョッパ制御回路、スイッチング制御回路、シリーズレギュレータ等が使用できる。また、バッテリから電源供給を受けない定電圧発生回路も使用可能である。
(信号生成部20)
信号生成部20は、発振回路22、分周回路24、ロジック回路26等から構成される。発振回路22は、例えば、水晶振動子、セラミック発振子等の固体振動子発振回路であり、分周回路24は、図2に示すようなフリップフロップを用いて順次1/2分周したパルス信号を生成する回路であり、ロジック回路26は、上記生成されたパルス信号により、制御信号としての駆動信号Vs、ラッチ信号V等を生成する回路である。なお、この信号生成部20は、上記説明した発振、分周、ロジック動作を行なう駆動源として、定電圧電源部10から定電圧の電源供給を受けて動作する。
(スイッチ部30)
スイッチ部30は、定電圧電源部10とセンサ部40との間に配置され、定電圧電源部10からセンサ部40への電圧供給を信号生成部20からの駆動信号Vsに基づいてオン、オフ制御するものである。例えば、スイッチ部30は、PMOSトランジスタであって、ソース・ドレインが定電圧電源部10とセンサ部40に接続され、ゲートに駆動信号Vsが入力されることにより、センサ部40への電圧供給をオン、オフ制御する。
(センサ部40)
センサ部40は、磁気抵抗素子(以下、MR素子という)のセンサブリッジ(ブリッジ構成)による検出回路として形成されている。センサ部40は、第1〜第4の磁気抵抗素子(以下、MR素子という)Ra,Rb,Rc,Rdがブリッジ状に接続されたセンサブリッジから構成されている。センサ部40は、磁気抵抗素子の感磁方向に対する磁束の方向の変化に対応した電圧変化をセンサブリッジの中点電圧として測定対象物の状態検出を出力するものであり、磁気検出機能を有するものである。
第1のMR素子Ra及び第3のMR素子Rcにはスイッチ部を介して定電圧電源部10から電圧VBが供給され、第2のMR素子Rb及び第4のMR素子RdはGND(グランド)に接続されている。第1のMR素子Raと第2のMR素子Rbの接続点は第1の中点電圧Vm1として出力され、第3のMR素子Rcと第4のMR素子Rdの接続点は第2の中点電圧Vm2として出力される。
センサ部40からの出力である第1の中点電圧Vm1、第2の中点電圧Vm2は、オペアンプ60の非反転入力端子、反転入力端子にそれぞれ入力される。オペアンプ60は、第1の中点電圧Vm1と第2の中点電圧Vm2との差電圧、及び、抵抗値R1、R2、R3、R4の値に基づいて、ブリッジ増幅後信号Vbを出力する。なお、このオペアンプ60は、定電圧電源部10から定電圧の電源供給を受けて動作する。
図1、2に示す差動アンプの構成において、R1=R3、R2=R4とすると、ブリッジ増幅後信号Vbは、Vb=(R2/R1)(Vm1−Vm2)と表せる。
(保持回路部50)
保持回路部50は、オペアンプ60からのブリッジ増幅後信号Vbと、信号生成部20(ロジック回路26)からのラッチ信号Vとに基づいてラッチ出力信号VLOを出力するラッチ回路52である。なお、この保持回路部50は、定電圧電源部10から定電圧の電源供給を受けて動作する。
図3(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置の保持回路部としてのラッチ回路52、図3(b)は、ラッチ信号がHiの時の動作経路を示す図、図3(c)は、ラッチ信号がLoの時の動作経路を示す図である。
図3(a)に示すように、保持回路部50としてのラッチ回路52は、CMOSにより構成されるクロックド・インバータを用いたDラッチ回路である。図3(b)に示すように、ラッチ信号がHiの時は、ブリッジ増幅後信号Vbがそのままラッチ出力信号VLOとなる。一方、図3(c)に示すように、ラッチ信号がLoの時は、ブリッジ増幅後信号Vbを自己フィードバックして出力保持する。
ラッチ出力信号VLOは、図1、2に示すように、NMOSトランジスタを介し、外部電源電圧Vccに接続されたプルアップ抵抗Rpにより反転した出力信号Voutとして出力される。
(検出装置1の動作)
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置の各部分の信号波形図である。
図4(a)は、分周回路及びロジック回路にて任意の駆動信号を生成して駆動信号Vsとした信号波形図である。Lo、Hiのデジタル信号であって、Lo期間とHi期間の比がデューティD%に設定されている。
図4(b)は、センサ部40のブリッジ部にかかる電圧Vの信号波形図である。駆動信号VsがLo時にブリッジ上部のスイッチ部30(PMOS)がONする為、ブリッジ部にかかる電圧VはHiとなる。
図4(c)は、ブリッジ増幅後信号Vbの信号波形図である。ブリッジ部にかかる電圧VがLo時はブリッジに電位供給されていない為、ブリッジ増幅後信号VbはLoである。一方、ブリッジ部にかかる電圧VがHi時はブリッジの抵抗バランスにてHi又はLoとなる。図4では例として、左側がHi時、右側がLo時として図示している。
第1の実施の形態では、オペアンプ60の抵抗比R2/R1によりゲインを十分大きな値に設定することにより、出力がHi又はLoとなるように構成している。
図4(d)は、ラッチ信号Vの信号波形図である。ラッチ信号Vは、ブリッジ部にかかる電圧VがHi状態内(時間t1からt3内)にてラッチ信号を入力するタイミング(時間t2)としている。以降も同様のタイミングでラッチ動作を行なう。
図4(e)は、ラッチ出力信号VLOの信号波形図である。ラッチ回路52は、センサ部40の出力を制御信号Vに基づいて所定の条件で保持して出力する。ラッチ信号Vの入力時(立ち上がり時)にブリッジ増幅後信号Vbをラッチする。図4(e)の左側では、ラッチ信号V入力時においてブリッジ増幅後信号はHiのため、Hiにラッチされる。図4(e)の右側では、ラッチ信号V入力時においてブリッジ増幅後信号はLoのため、Loとなっている。このように、センサ部40の出力を制御信号(ラッチ信号)Vに基づいて所定期間だけ保持して出力する。すなわち、ラッチ信号Vの入力時(立ち上がり時)から次のラッチ信号Vの入力時(立ち上がり時)までの期間、順次、ブリッジ増幅後信号Vbを保持して出力する。
図4(f)は、出力VOUTの信号波形図である。ラッチ出力信号VLOにてNMOSを駆動する。HiにてNMOSがオンとなるため、出力はLoとなる。NMOSがオフの時はプルアップ抵抗により電源Vccにプルアップされているため、Hiとなる。
(第1の実施の形態の効果)
上記図4(a)〜図4(f)で説明した第1の実施の形態に係る検出装置の動作から、センサ部40で検出した検出値を、デューティD%のブリッジ駆動(ブリッジへの電源供給)で検出動作可能とすることができる。すなわち、信号生成部20で生成した時分割信号(駆動信号Vs)によりセンサ部40(センサブリッジ)を駆動することにより、センサ部40での消費電流を抵抗値だけでなくON Duty制御可能なため、デューティD%の設定により消費電流を増加させずにセンサ部40(センサブリッジ)の小型化、センサICの小型化が可能となる。また、図4(a)で示す駆動信号Vsの繰返し周期Tを小さく設定することにより検出周期を小さく設定できるので、検出精度を十分確保することができる。
[本発明の第2の実施の形態]
第2の実施の形態は、保持回路部50としてホールド回路を使用して、センサ部40(センサブリッジ)の出力をオペアンプ60で飽和させずにホールドすることにより、出力VOUTをアナログ値で行なうものである。オペアンプ60の抵抗値設定、保持回路部50が異なるのみで、他の構成は同じであるので、異なる構成部分について、以下に説明する。
(保持回路部50)
保持回路部50は、オペアンプ60からのブリッジ増幅後信号Vbと、信号生成部20(ロジック回路26)からのラッチ信号Vとに基づいて出力VOUTを出力するホールド回路54である。なお、この保持回路部50は、定電圧電源部10から定電圧の電源供給を受けて動作する。
図5(a)は、本発明の第2の実施の形態に係る検出装置の構成ブロック図であり、図5(b)は、検出装置の保持回路部としてのホールド回路図である。
図5(b)に示すように、保持回路部50としてのホールド回路54は、アナログスイッチ55、ホールドコンデンサC56、インバータ回路INV、AMPから構成されている。
NMOSトランジスタQN1のソース端子とPMOSトランジスタQP1のソース端子、及び、NMOSトランジスタQN1のドレイン端子とPMOSトランジスタQP1のドレイン端子がそれぞれ接続されてアナログスイッチ55が構成されている。制御信号であるラッチ信号Vは、NMOSトランジスタQN1のゲート端子に入力され、また、INVを介してPMOSトランジスタQP1のゲート端子に入力されている。これにより、NMOSトランジスタQN1とPMOSトランジスタQP1に反転した電圧がかかるようになっている。
ラッチ信号VがLo時には、NMOSトランジスタQN1のゲート端子にLoの電圧が印加され、PMOSトランジスタQP1のゲート端子にはINVで反転したHiの電圧が印加されるため、それぞれのトランジスタは非通電状態となる。
ラッチ信号VがHi時には、NMOSトランジスタQN1のゲート端子にHiの電圧が印加され、PMOSトランジスタQP1のゲート端子にはINVで反転したLoの電圧が印加されるため、それぞれのトランジスタは通電状態となる。
アナログスイッチ55はオン状態(通電状態)の時は、ブリッジ増幅後信号VbがAMP(非反転増幅器)を介して出力信号Voutとして出力される。ここで、ブリッジ増幅後信号Vbは、ホールドコンデンサCにより電荷が保存され、また、AMP(非反転増幅器)の入力インピーダンスが十分大きいことから、ラッチ信号VがHi時(レベルトリガ)終了後においてもブリッジ増幅後信号Vbがホールド(保持)される。
(検出装置1の動作)
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る検出装置の各部分の信号波形図である。
図6(a)は、分周回路及びロジック回路にて任意の駆動信号を生成して駆動信号Vsとした信号波形図である。Lo、Hiのデジタル信号であって、Lo期間とHi期間の比がデューティD%に設定されている。
図6(b)は、センサ部40のブリッジ部にかかる電圧Vの信号波形図である。駆動信号VsがLo時にブリッジ上部のスイッチ部30(PMOS)がONする為、ブリッジ部にかかる電圧VはHiとなる。
図6(c)は、ブリッジ増幅後信号Vbの信号波形図である。第2の実施の形態では、オペアンプ60の抵抗比R2/R1によりゲインを調整することにより、出力がHi(電源電圧)に飽和しないように設定している。これにより、ブリッジ増幅後信号Vbは、例えば、0〜+5vの範囲のアナログ値として出力される。図6では例として、左側が電圧V、右側が電圧Vとして図示している。
図6(d)は、ラッチ信号Vの信号波形図である。ラッチ信号Vは、ブリッジ部にかかる電圧VがHi状態内(時間t1からt3内)にてラッチ信号を入力するタイミング(時間t2)としている。以降も同様のタイミングでラッチ動作を行なう。第2の実施の形態では、このラッチ信号Vをホールド信号として使用し、ラッチ信号VがHi状態でのレベルトリガによりホールド回路54を動作させる。
図6(e)は、ラッチ出力信号VLOの信号波形図である。ラッチ回路52は、センサ部40の出力を制御信号Vに基づいて所定の条件で保持して出力する。ラッチ信号Vのt2でHi状態になった状態でアナログスイッチ55がオン状態となり、ブリッジ増幅後信号Vbの電圧Vをホールドする。アナログスイッチ55がオフ状態となってもこの電圧Vはホールドされる。図6(e)の右側で示すように、ラッチ信号Vのt4でHi状態になった状態でアナログスイッチ55が再びオン状態となり、ブリッジ増幅後信号Vbの電圧Vをホールドする。このように、センサ部40の出力を制御信号(ラッチ信号)Vに基づいて所定期間だけ保持して出力する、すなわち、周期Tでブリッジ増幅後信号Vbをホールドしながら出力VOUTを出力する。
(第2の実施の形態の効果)
上記図6(a)〜図6(e)で説明した第2の実施の形態に係る検出装置の動作から、センサ部40で検出した検出値を、デューティD%のブリッジ駆動(ブリッジへの電源供給)で検出動作可能とすることができる。すなわち、信号生成部20で生成した時分割信号(駆動信号Vs)によりセンサ部40(センサブリッジ)を駆動することにより、センサ部40での消費電流を抵抗値だけでなくON Duty制御可能なため、デューティD%の設定により消費電流を増加させずにセンサ部40(センサブリッジ)の小型化、センサICの小型化が可能となる。また、図6(a)で示す駆動信号Vsの繰返し周期Tを小さく設定することにより、検出周期を小さく設定できるので、検出精度を十分確保することができる。また、アナログスイッチ55とホールドコンデンサCにより保持回路部50をホールド回路として構成しているので、出力VOUTをアナログ出力とすることができる。
(適用例1)
第1の実施の形態に係る検出装置1を移動検出装置100に適用する例を図7に示す。図7は、本発明の第1の実施の形態に係る検出装置を移動検出装置に適用した場合を示し、図7(a)は移動検出装置の正面図、図7(b)は(a)においてA方向から見た上平面図、図7(c)はマグネットの位置Xとセンサブリッジの中点電圧Vm1、Vm2との関係を示す波形図、図7(d)はマグネットの位置Xと出力VOUTの信号波形図である。
移動検出装置100は、図7(a)において、第1の実施の形態に係る検出装置1をベース側に載置し、S及びN極に着磁されたマグネット101が検出装置1を挟んでX方向に移動する。この移動検出装置100を図7(a)のA方向から見ると図7(b)のようになる。すなわち、マグネット101は、第1の実施の形態に係る検出装置1を中心にしてX方向に所定の振幅で移動する。
上記のような直線方向の移動により、センサ部40のセンサブリッジの中点電圧Vm1、Vm2は、図7(c)で示すようになる。すなわち、検出装置1の位置において中点電圧Vm1、Vm2は等しくなり、X方向に増加または減少する対象な信号波形となる。
図7(c)において、マグネット101がX=Xcの位置にあるときに、中点電圧Vm1、Vm2はVcの等しい値となる。
図1、2で示したオペアンプ60のゲインを十分に大きく設定することにより、上記示した(Xc、Vc)のポイントで、Hi、Lo状態が反転した図7(d)で示すような出力VOUTが得られる。
この適用例によれば、移動する測定対象物が所定位置を挟んでいずれに位置するかをHi、Lo信号で高精度に検出でき、かつ、消費電流を増加させずに小型化された移動検出装置が可能となる。
(適用例2)
第2の実施の形態に係る検出装置1を回転検出装置110に適用する例を図8に示す。図8は、本発明の第2の実施の形態に係る検出装置を回転検出装置に適用した場合の構成図である。
図8の構成ブロック図において、S及びN極に着磁されたマグネット112が回転検出装置(一部のみ図示)110の回転部材111に装着され、このマグネット112に近接して第2の実施の形態に係る検出装置1が載置されている。回転部材111の回転操作により回転部材111と共にマグネット112が回転し、検出装置1により磁束の方向の変化を検出する。
図9は、回転検出装置110の出力波形の一例を示す波形図である。検出装置1により磁束の方向の変化をアナログ値で検出し、周期Tで連続的にホールドした出力VOUTを出力する。周期Tを小さくすることにより検出精度を向上させ、また、デューティD%を小さく設定するON Duty制御により、回転検出装置110を消費電流を増加させずに小型化することが可能となる。
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、センサ部40は磁気抵抗素子のセンサブリッジによる検出回路としたが、これに限られず、測定対象物の状態検出を出力するものであれば適用可能である。
また、本発明に係る代表的な実施の形態、及び図示例を例示したが、上記実施の形態、及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
1…検出装置
5…バッテリ
10…定電圧電源部
20…信号生成部
22…発振回路
24…分周回路
26…ロジック回路
30…スイッチ部
40…センサ部
50…保持回路部
52…ラッチ回路
54…ホールド回路
60…オペアンプ
100…移動検出装置
101…マグネット
110…回転検出装置
111…回転部材
112…マグネット
Ra,Rb,Rc,Rd…磁気抵抗素子(MR素子)
Rp…プルアップ抵抗
Vm1、Vm2…中点電圧
Vs…駆動信号
Vb…ブリッジ増幅後信号
L…ラッチ信号
LO…ラッチ出力信号
OUT…出力

Claims (4)

  1. 定電圧電源部と、
    所定の制御信号を生成する信号生成部と、
    前記定電圧電源部から前記制御信号によりオンオフ制御されるスイッチ部を介して電源が供給され、測定対象物の状態検出を行なうセンサ部と、
    前記センサ部の出力を前記制御信号に基づいて所定の条件で保持して出力する保持回路部と、
    を有することを特徴とする検出装置。
  2. 前記信号生成部及び前記保持回路部は、前記定電圧電源部から一定電圧で電源供給されることを特徴とする請求項1に記載の検出装置。
  3. 前記保持回路部は、ラッチ回路であることを特徴とする請求項1又は2に記載の検出装置。
  4. 前記保持回路部は、ホールド回路であることを特徴とする請求項1又は2に記載の検出装置。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62266469A (ja) * 1986-05-15 1987-11-19 Hiroya Iwasaki 変換器の電圧変換回路
JPH03206915A (ja) * 1990-01-08 1991-09-10 Aichi Tokei Denki Co Ltd 磁気検出回路
JPH062115U (ja) * 1992-06-19 1994-01-14 ヤマハ株式会社 磁気式検出装置
JP2006098306A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Yamaha Corp 磁気測定装置
JP2006098307A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Yamaha Corp 磁気測定装置
WO2010013690A1 (ja) * 2008-07-29 2010-02-04 アルプス電気株式会社 磁気検知装置
JP2012154888A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Yamanashi Nippon Denki Kk 磁気センサ、磁気センサの駆動方法およびコンピュータプログラム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3409753B2 (ja) * 1999-10-29 2003-05-26 トヨタ自動車株式会社 車両の電動パワーステアリング装置
US9625534B2 (en) * 2012-11-21 2017-04-18 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for detection of magnetic fields
JP6115262B2 (ja) * 2013-04-02 2017-04-19 オムロン株式会社 センサ装置およびモニタリングシステム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62266469A (ja) * 1986-05-15 1987-11-19 Hiroya Iwasaki 変換器の電圧変換回路
JPH03206915A (ja) * 1990-01-08 1991-09-10 Aichi Tokei Denki Co Ltd 磁気検出回路
JPH062115U (ja) * 1992-06-19 1994-01-14 ヤマハ株式会社 磁気式検出装置
JP2006098306A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Yamaha Corp 磁気測定装置
JP2006098307A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Yamaha Corp 磁気測定装置
WO2010013690A1 (ja) * 2008-07-29 2010-02-04 アルプス電気株式会社 磁気検知装置
JP2012154888A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Yamanashi Nippon Denki Kk 磁気センサ、磁気センサの駆動方法およびコンピュータプログラム

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