JP2017156279A - Magnetoresistive sensor and magnetic sensor probe - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress noise of the magnetoresistive sensor and prevent increase in the power source.SOLUTION: The magnetoresistive sensor according to the present invention outputs a set pulse to one magnetoresistive sensor part, and outputs a reset pulse to another magnetoresistive sensor part, the set pulse and the reset pulse having opposite polarities.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、磁気抵抗センサに関するものである。   The present invention relates to a magnetoresistive sensor.

下記特許文献1は、磁気抵抗センサの雑音を低減する技術について開示している。同文献においては、セット/リセット回路701から磁気抵抗センサ部105に対してセットパルス/リセットパルスを出力することにより、1/f雑音を低減させている(特許文献1、図7、0035〜0042参照)。   Patent Document 1 below discloses a technique for reducing noise of a magnetoresistive sensor. In this document, 1 / f noise is reduced by outputting a set pulse / reset pulse from the set / reset circuit 701 to the magnetoresistive sensor unit 105 (Patent Document 1, FIG. 7, 0035 to 0042). reference).

WO2014/033904WO2014 / 033904

特許文献1に記載されているようなセット/リセット回路701は、一般に電流を多く消費する。したがって、磁気抵抗センサ部105ごとにセット/リセット回路701を設ける特許文献1のような構成は、大型の電源を必要とする。特に同文献の図7記載のように複数個の磁気抵抗センサ部105を並列接続することによって雑音を抑制する場合、この傾向はより顕著となる。   The set / reset circuit 701 as described in Patent Document 1 generally consumes a large amount of current. Therefore, the configuration as in Patent Document 1 in which the set / reset circuit 701 is provided for each magnetoresistive sensor unit 105 requires a large power source. In particular, when noise is suppressed by connecting a plurality of magnetoresistive sensor portions 105 in parallel as shown in FIG.

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、磁気抵抗センサの雑音を抑制しつつ電源が大型化することを回避することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to avoid an increase in the size of a power supply while suppressing noise of a magnetoresistive sensor.

本発明に係る磁気抵抗センサは、いずれかの磁気抵抗センサ部に対してセットパルスを出力するとともに、セットパルスと反対の極性を有するリセットパルスを他の磁気抵抗センサ部に対して出力する。   The magnetoresistive sensor according to the present invention outputs a set pulse to any one of the magnetoresistive sensor units, and outputs a reset pulse having a polarity opposite to that of the set pulse to other magnetoresistive sensor units.

本発明に係る磁気抵抗センサによれば、セットパルス/リセットパルスによって雑音を抑制するとともに、反対極性のセットパルス/リセットパルスを用いることにより電源の大型化を回避することができる。   According to the magnetoresistive sensor of the present invention, noise can be suppressed by the set pulse / reset pulse, and an increase in the size of the power supply can be avoided by using the set pulse / reset pulse of opposite polarity.

実施形態1に係る磁気抵抗センサの基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the magnetoresistive sensor which concerns on Embodiment 1. FIG. 磁気抵抗センサの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of a magnetoresistive sensor. セット/リセット回路106が出力するセットパルス/リセットパルスの波形とスイッチ109−2の動作波形を示すタイムチャートである。10 is a time chart showing a waveform of a set pulse / reset pulse output from a set / reset circuit and an operation waveform of a switch 109-2. セット/リセット回路106がセットパルス/リセットパルスを出力するときの電流波形の実測結果を例示する図である。It is a figure which illustrates the actual measurement result of the current waveform when the set / reset circuit outputs a set pulse / reset pulse. 実施形態2に係る磁気抵抗センサの構成図である。6 is a configuration diagram of a magnetoresistive sensor according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る磁気抵抗センサの別構成例を示す図である。It is a figure which shows another structural example of the magnetoresistive sensor which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る磁気抵抗センサの構成図である。It is a block diagram of the magnetoresistive sensor which concerns on Embodiment 3. 実施形態4に係る磁気センサプローブの構成図である。It is a block diagram of the magnetic sensor probe which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施形態4に係る磁気センサプローブの側断面図である。It is a sectional side view of the magnetic sensor probe which concerns on Embodiment 4.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係る磁気抵抗センサの基本構成を示す図である。図1において、磁気抵抗素子101−1、101−2、101−3、101−4はブリッジ回路(磁気抵抗センサ部105)を構成し、変動磁場による微小な抵抗変化によって磁場を検出する。直流電圧端子102は、磁気抵抗センサ部105の駆動電圧として直流電圧を印加する。プリアンプ103は、磁気抵抗センサ部105の両端電圧を増幅し、出力端子104から出力する。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a magnetoresistive sensor according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, magnetoresistive elements 101-1, 101-2, 101-3, and 101-4 constitute a bridge circuit (magnetoresistance sensor unit 105) and detect a magnetic field by a minute resistance change due to a varying magnetic field. The DC voltage terminal 102 applies a DC voltage as a drive voltage for the magnetoresistive sensor unit 105. The preamplifier 103 amplifies the voltage across the magnetoresistive sensor unit 105 and outputs it from the output terminal 104.

セット/リセット回路106は、交流電圧端子106−2から供給される交流電流を用いて磁界を発生させて磁気抵抗素子101に印加するコイル106−1を備えている。磁界が磁気抵抗素子101に印加されると、磁気抵抗素子101の磁化方向が一方向にそろうように構成されている。したがって、交流電流により磁気抵抗素子101の磁化方向がその周波数に応じて切り替わるので、磁化方向の揺らぎによる1/f雑音をキャンセルする効果を発揮することができる。   The set / reset circuit 106 includes a coil 106-1 that generates a magnetic field using the alternating current supplied from the alternating voltage terminal 106-2 and applies the magnetic field to the magnetoresistive element 101. When a magnetic field is applied to the magnetoresistive element 101, the magnetization direction of the magnetoresistive element 101 is aligned in one direction. Therefore, since the magnetization direction of the magnetoresistive element 101 is switched according to the frequency by the alternating current, an effect of canceling 1 / f noise due to fluctuation of the magnetization direction can be exhibited.

図2は、磁気抵抗センサの全体構成を示す図である。図2において、4つの磁気抵抗センサ部105の出力を検波回路110に対して並列入力している。検波回路110は、クロック108からの出力を参照信号として磁気抵抗センサ部105の出力を検波する。特許文献1記載のように、複数の磁気抵抗センサ部105の出力を並列接続することにより雑音を抑制することができる。ただし磁気抵抗センサ部105を並列接続するとセット/リセット回路106(図1記載)も並列接続されることになるので、これらが消費する電流がその個数だけ大きくなり、電源が大型化する傾向がある。そこで本実施形態においては、以下の構成により電源の大型化を抑制する。   FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the magnetoresistive sensor. In FIG. 2, the outputs of the four magnetoresistive sensor units 105 are input in parallel to the detection circuit 110. The detection circuit 110 detects the output of the magnetoresistive sensor unit 105 using the output from the clock 108 as a reference signal. As described in Patent Document 1, noise can be suppressed by connecting the outputs of the plurality of magnetoresistive sensor units 105 in parallel. However, if the magnetoresistive sensor unit 105 is connected in parallel, the set / reset circuit 106 (shown in FIG. 1) is also connected in parallel. Therefore, the current consumed by these increases, and the power supply tends to increase in size. . Therefore, in the present embodiment, an increase in the size of the power source is suppressed by the following configuration.

正電源107−1は、セット/リセット回路106に対して正電圧を供給する。負電源107−2は、セット/リセット回路106に対して負電圧を供給する。これら電源は共通の基準電位(図2においてはグラウンド電位)に対して接続されている。これら電源が出力することができる電圧の定格値は、絶対値が互いに等しいものを用いることが望ましい。   The positive power supply 107-1 supplies a positive voltage to the set / reset circuit 106. The negative power source 107-2 supplies a negative voltage to the set / reset circuit 106. These power supplies are connected to a common reference potential (ground potential in FIG. 2). It is desirable that the rated values of the voltages that can be output by these power supplies are equal in absolute value.

スイッチ109−1は、正電源107−1と負電源107−2それぞれに接続され、クロック108からの出力に同期して、これら電源のいずれから電圧供給を受けるかを切り替える。スイッチ109−2も同様に動作するが、スイッチ109−1とは反対の電源から電圧供給を受ける点が異なる。例えばスイッチ109−1が正電源107−1から電圧供給を受けるようにセットされているとき、スイッチ109−2は負電源107−2から電圧供給を受けるようにセットされる。   The switch 109-1 is connected to each of the positive power source 107-1 and the negative power source 107-2, and switches which of these power sources receives voltage supply in synchronization with the output from the clock 108. The switch 109-2 operates in the same manner, except that a voltage is supplied from a power source opposite to that of the switch 109-1. For example, when switch 109-1 is set to receive a voltage supply from positive power supply 107-1, switch 109-2 is set to receive a voltage supply from negative power supply 107-2.

スイッチ109−1は、複数のセット/リセット回路106のうちいずれか(図2においては上半分)に対して電圧を供給する。スイッチ109−2は、残りのセット/リセット回路106(図2においては下半分)に対して電圧を供給する。その結果、正電源107−1がいずれかのセット/リセット回路106に対して正電圧を供給するとき、負電源107−2は残りのセット/リセット回路106に対して負電圧を供給する。   The switch 109-1 supplies a voltage to any one of the plurality of set / reset circuits 106 (the upper half in FIG. 2). The switch 109-2 supplies a voltage to the remaining set / reset circuit 106 (the lower half in FIG. 2). As a result, when the positive power supply 107-1 supplies a positive voltage to any of the set / reset circuits 106, the negative power supply 107-2 supplies a negative voltage to the remaining set / reset circuits 106.

図3は、セット/リセット回路106が出力するセットパルス/リセットパルスの波形とスイッチ109−2の動作波形を示すタイムチャートである。スイッチ109−2が負電源107−2側に接続されているとき、スイッチ109−2に接続されたセット/リセット回路106は負電源107−2から負電圧の供給を受けてこれに応じたパルスを出力する。例えばこれをセットパルスとして用いることができる。このときスイッチ109−1は正電源107−1側に接続され、スイッチ109−1に接続されたセット/リセット回路106は正電源107−1から正電圧の供給を受けてこれに応じたパルスを出力する。例えばこれをリセットパルスとして用いることができる。   FIG. 3 is a time chart showing the waveform of the set pulse / reset pulse output from the set / reset circuit 106 and the operation waveform of the switch 109-2. When the switch 109-2 is connected to the negative power source 107-2 side, the set / reset circuit 106 connected to the switch 109-2 receives a negative voltage from the negative power source 107-2 and receives a pulse corresponding thereto. Is output. For example, this can be used as a set pulse. At this time, the switch 109-1 is connected to the positive power source 107-1, and the set / reset circuit 106 connected to the switch 109-1 receives a positive voltage from the positive power source 107-1 and applies a pulse corresponding thereto. Output. For example, this can be used as a reset pulse.

図3のように、いずれかの磁気抵抗センサ部105に対してセットパルスを出力するとともに、他の磁気抵抗センサ部105に対して反対極性のリセットパルスを出力することにより、以下の利点が発揮される。   As shown in FIG. 3, by outputting a set pulse to one of the magnetoresistive sensor units 105 and outputting a reset pulse having the opposite polarity to the other magnetoresistive sensor unit 105, the following advantages are exhibited. Is done.

仮にこれらパルスの極性が同一であった場合、全ての磁気抵抗センサ部105に対して同一極性のセットパルス/リセットパルスが出力されることになる。磁気抵抗センサ部105は並列接続されているので、これらパルスを発生させるための電流はその個数分だけ加算されることになり、電流が瞬時的に非常に高い値となる。電源はこの高い電流値をサポートするため大型化する必要がある。   If these pulses have the same polarity, set pulses / reset pulses having the same polarity are output to all the magnetoresistive sensor units 105. Since the magnetoresistive sensor units 105 are connected in parallel, the currents for generating these pulses are added by the number, and the current instantaneously becomes a very high value. The power supply needs to be enlarged to support this high current value.

これに対し図3のように反対極性のセットパルス/リセットパルスを用いる場合、正極性のパルス電流は正電圧を供給される磁気抵抗センサ部105の個数分だけ加算され(図2においては2個)、負極性のパルス電流は負電圧を供給される磁気抵抗センサ部105の個数分だけ加算される(図2においては残りの2個)。そうすると、パルス電流の瞬時値は反対極性のセットパルス/リセットパルスを用いない場合と比較して半分となるので電源はこれをサポートできる性能を備えていれば足る。したがって電源の大型化を抑制することができる。   On the other hand, when set pulses / reset pulses having opposite polarities are used as shown in FIG. 3, the positive pulse current is added by the number of magnetoresistive sensor units 105 to which a positive voltage is supplied (in FIG. 2, two pulses are added). ), The negative pulse current is added by the number of magnetoresistive sensor units 105 to which a negative voltage is supplied (the remaining two in FIG. 2). As a result, the instantaneous value of the pulse current is halved compared to the case where the set pulse / reset pulse having the opposite polarity is not used, and it is sufficient that the power supply has a performance capable of supporting this. Therefore, the enlargement of the power source can be suppressed.

図4は、セット/リセット回路106がセットパルス/リセットパルスを出力するときの電流波形の実測結果を例示する図である。図4(a)は従来構成における電流波形を示す。図4(b)は本実施形態1における電流波形を示す。従来構成においては、セット電流に引きずられてリセット電流が若干流れ、同様にリセット電流に引きずられてセット電流が若干流れる。これは正電源と負電源がアースを介して干渉し合うことに起因すると考えられる。これに対し本実施形態1においては、セットパルスの極性とリセットパルスの極性が反対でありかつこれらを略同時に出力するので、このような干渉の影響を緩和し、より正確な動作が期待できる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an actual measurement result of a current waveform when the set / reset circuit 106 outputs a set pulse / reset pulse. FIG. 4A shows a current waveform in the conventional configuration. FIG. 4B shows a current waveform in the first embodiment. In the conventional configuration, the reset current flows slightly by being dragged by the set current, and similarly, the set current slightly flows by being dragged by the reset current. This can be attributed to the fact that the positive power source and the negative power source interfere with each other through the ground. On the other hand, in the first embodiment, the polarity of the set pulse and the polarity of the reset pulse are opposite and are output almost simultaneously, so that the influence of such interference can be mitigated and more accurate operation can be expected.

<実施の形態2>
図5は、本発明の実施形態2に係る磁気抵抗センサの構成図である。本実施形態2において、正電源107−1と負電源107−2は、正電圧と負電圧をともに出力することができる両電源107として構成されている。正電圧は例えば+10Vであり、負電圧は例えば−10Vである。
<Embodiment 2>
FIG. 5 is a configuration diagram of a magnetoresistive sensor according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, the positive power source 107-1 and the negative power source 107-2 are configured as a dual power source 107 that can output both a positive voltage and a negative voltage. The positive voltage is, for example, + 10V, and the negative voltage is, for example, -10V.

図5において、2つの磁気抵抗センサ部105が直列に接続されている。1つ目の磁気抵抗センサ部105の一端は両電源107の正電圧端子に対して接続され、他端は2つ目の磁気抵抗センサ部105の一端に対して接続されている。2つ目の磁気抵抗センサ部105の他端は、両電源107の負電圧端子に対して接続されている。その他構成は実施形態1と同様である。   In FIG. 5, two magnetoresistive sensor portions 105 are connected in series. One end of the first magnetoresistive sensor unit 105 is connected to the positive voltage terminal of both power supplies 107, and the other end is connected to one end of the second magnetoresistive sensor unit 105. The other end of the second magnetoresistive sensor unit 105 is connected to the negative voltage terminals of both power sources 107. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図5における2つの磁気抵抗センサ部105の接点は、仮想的に0Vとなる。図5のような回路構成によれば、個々の磁気抵抗センサ部105を接地する必要がなくなるので、回路構成を簡易化できる利点がある。また両電源107を用いることにより、電源個数をさらに抑制できる利点がある。   The contacts of the two magnetoresistive sensor units 105 in FIG. 5 are virtually 0V. According to the circuit configuration as shown in FIG. 5, it is not necessary to ground each magnetoresistive sensor unit 105, so there is an advantage that the circuit configuration can be simplified. Further, the use of both power sources 107 has an advantage that the number of power sources can be further suppressed.

図6は、本実施形態2に係る磁気抵抗センサの別構成例を示す図である。3つ以上の磁気抵抗センサ部105を直列接続することもできる。図6において、両電源107が供給する正電圧は例えば+15Vであり、負電圧は例えば−15Vである。この場合、1つ目と2つ目の磁気抵抗センサ部105の接点は仮想的に+5Vとなり、2つ目と3つ目の磁気抵抗センサ部105の接点は仮想的に−5Vとなる。その結果、各磁気抵抗センサ部105は図5と同様に動作する。   FIG. 6 is a diagram illustrating another configuration example of the magnetoresistive sensor according to the second embodiment. Three or more magnetoresistive sensor units 105 may be connected in series. In FIG. 6, the positive voltage supplied from both power sources 107 is, for example, + 15V, and the negative voltage is, for example, −15V. In this case, the contact point between the first and second magnetoresistive sensor units 105 is virtually + 5V, and the contact point between the second and third magnetoresistive sensor units 105 is virtually −5V. As a result, each magnetoresistive sensor unit 105 operates in the same manner as in FIG.

<実施の形態3>
図7は、本発明の実施形態3に係る磁気抵抗センサの構成図である。本実施形態3において、スイッチ109−1は両電源107の正電圧端子と負電圧端子いずれに対して接続するかを切り替える。スイッチ109−1は、センサユニット111に対して電圧を供給する。
<Embodiment 3>
FIG. 7 is a configuration diagram of a magnetoresistive sensor according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, the switch 109-1 switches between the positive voltage terminal and the negative voltage terminal of the both power sources 107. The switch 109-1 supplies a voltage to the sensor unit 111.

センサユニット111は、複数の磁気抵抗センサ部105の出力がプリアンプ103に対して並列入力される構成を有する。セット/リセット回路106は磁気抵抗センサ部105ごとに設けられている。スイッチ109−1は、各セット/リセット回路106に対して並列接続される。あるいはこれに代えて、複数のセット/リセット回路106を直列接続することによりセット/リセット回路群を形成し、各セット/リセット回路群に対してスイッチ109−1を並列接続してもよい。図7においては後者を採用した。さらに複数のセット/リセット回路106を直列接続と並列接続とを組み合わせて、両電源107の定格電圧と定格電流内に収めることも可能である。スイッチ109−2についても同様である。   The sensor unit 111 has a configuration in which outputs from the plurality of magnetoresistive sensor units 105 are input in parallel to the preamplifier 103. A set / reset circuit 106 is provided for each magnetoresistive sensor unit 105. The switch 109-1 is connected in parallel to each set / reset circuit 106. Alternatively, a set / reset circuit group may be formed by connecting a plurality of set / reset circuits 106 in series, and the switch 109-1 may be connected in parallel to each set / reset circuit group. The latter is adopted in FIG. Furthermore, a plurality of set / reset circuits 106 can be combined with a series connection and a parallel connection so as to be within the rated voltage and the rated current of both power sources 107. The same applies to the switch 109-2.

図7のように複数の磁気抵抗センサ部105を並列接続したセンサユニット111をさらに並列接続する場合、各セット/リセット回路106に対して供給する電流の合計はより大きくなる。このような構成において本発明を採用することにより、電源の大型化を抑制することができるので、図7のようなセンサユニットを複数有する磁気抵抗センサを好適に構築することができる。   When the sensor units 111 having a plurality of magnetoresistive sensor units 105 connected in parallel as shown in FIG. 7 are further connected in parallel, the total current supplied to each set / reset circuit 106 becomes larger. By adopting the present invention in such a configuration, it is possible to suppress an increase in the size of the power source, so that a magnetoresistive sensor having a plurality of sensor units as shown in FIG. 7 can be suitably constructed.

<実施の形態4>
図8は、本発明の実施形態4に係る磁気センサプローブの構成図である。図8(a)は上面図を示す。図8(b)は側面図を示す。説明の便宜上、図8においては、後述の図9で説明するカバーなどの部材を取り外した状態を図示した。図8に示す磁気センサプローブは、磁気抵抗センサ部105とセット/リセット回路106をペアにしたユニット112を20個(112−1から112−20)備えている。ユニット112は基板201上に取り付けられている。基板201上にはコネクタ202が配置されている。
<Embodiment 4>
FIG. 8 is a configuration diagram of a magnetic sensor probe according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 8A shows a top view. FIG. 8B shows a side view. For convenience of explanation, FIG. 8 shows a state in which a member such as a cover explained in FIG. The magnetic sensor probe shown in FIG. 8 includes 20 units 112 (112-1 to 112-20) in which the magnetoresistive sensor unit 105 and the set / reset circuit 106 are paired. The unit 112 is attached on the substrate 201. A connector 202 is disposed on the substrate 201.

図9は、本実施形態4に係る磁気センサプローブの側断面図である。図8で説明した基板201には、銅箔などによって構成されたアース基板203が形成されている。放熱シート204は、熱伝達率の高い材料によって形成されたシートであり、ユニット112を覆うようにして配置されている。アース基板203と放熱シート204は接触し、または少なくとも放熱シート204の放熱効果を損なわない程度に熱的に接触している。   FIG. 9 is a side sectional view of the magnetic sensor probe according to the fourth embodiment. On the substrate 201 described with reference to FIG. 8, a ground substrate 203 made of copper foil or the like is formed. The heat dissipation sheet 204 is a sheet formed of a material having a high heat transfer coefficient, and is disposed so as to cover the unit 112. The ground substrate 203 and the heat dissipation sheet 204 are in contact with each other, or at least are in thermal contact with each other to such an extent that the heat dissipation effect of the heat dissipation sheet 204 is not impaired.

アース基板203の下方には、例えばアルミ板や銅板などの金属板によって形成された放熱板205が配置されている。ユニット112から発生した熱は、放熱シート204を介してアース基板203および放熱板205まで伝達し、放熱板205を介して放熱される。これにより、セット/リセット回路106を流れる大電流などによって発生した熱を効果的に放熱することができる。放熱効果を高めることにより、磁気抵抗センサの感度が熱によって低下することを抑制することができる。   Below the ground substrate 203, a heat radiating plate 205 made of a metal plate such as an aluminum plate or a copper plate is disposed. The heat generated from the unit 112 is transmitted to the ground substrate 203 and the heat radiating plate 205 through the heat radiating sheet 204 and is radiated through the heat radiating plate 205. Thereby, heat generated by a large current flowing through the set / reset circuit 106 can be effectively radiated. By increasing the heat dissipation effect, it is possible to suppress the sensitivity of the magnetoresistive sensor from being reduced by heat.

磁気センサプローブ全体は、カバー207によって覆われている。カバー207と放熱シート204との間には、熱伝達率の低い材料によって形成された断熱シート206が配置されている。断熱シート206により、ユニット112から発生した熱は主に放熱板205側へ向かい、カバー207の上面の温度をある程度抑制することができる。放熱シート204や断熱シート206などを適切に構成して、カバー207上面の温度を例えば40℃程度以下とすることにより、カバー207の上面を生体に接触させて生体磁場を測定することができる。   The entire magnetic sensor probe is covered with a cover 207. A heat insulating sheet 206 made of a material having a low heat transfer coefficient is disposed between the cover 207 and the heat radiating sheet 204. By the heat insulating sheet 206, the heat generated from the unit 112 is mainly directed toward the heat radiating plate 205, and the temperature of the upper surface of the cover 207 can be suppressed to some extent. By appropriately configuring the heat radiating sheet 204, the heat insulating sheet 206, and the like and setting the temperature of the upper surface of the cover 207 to, for example, about 40 ° C. or less, the biomagnetic field can be measured by bringing the upper surface of the cover 207 into contact with the living body.

<本発明の変形例について>
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
<Modification of the present invention>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

以上の実施形態において、セットパルスを受け取る磁気抵抗センサ部105の個数とリセットパルスを受け取る磁気抵抗センサ部105の個数は同じであるが、必ずしもこれらは同数でなくともよい。例えば磁気抵抗センサ部105の総数が奇数である場合は、いずれかの個数が1つ多くてもよい。図7のようにスイッチ109−1と109−2がセンサユニット111に対して接続されている構成においても同様に、正電圧を受け取るセンサユニット111の個数と負電圧を受け取るセンサユニット111の個数は同じでなくともよい。   In the above embodiment, the number of the magnetoresistive sensor units 105 that receive the set pulse is the same as the number of the magnetoresistive sensor units 105 that receive the reset pulse, but they are not necessarily the same. For example, when the total number of the magnetoresistive sensor units 105 is an odd number, one of the numbers may be increased by one. Similarly, in the configuration in which the switches 109-1 and 109-2 are connected to the sensor unit 111 as shown in FIG. 7, the number of sensor units 111 that receive a positive voltage and the number of sensor units 111 that receive a negative voltage are as follows. It doesn't have to be the same.

101−1〜101−4:磁気抵抗素子
102:直流電圧端子
103:プリアンプ
104:出力端子
105:磁気抵抗センサ部
106:セット/リセット回路
107−1:正電源
107−2:負電源
107:両電源
108:クロック
109−1〜109−2:スイッチ
110:検波回路
111:センサユニット
112−1〜112−20:ユニット
201:基板
202:コネクタ
203:アース基板
204:放熱シート
205:放熱板
206:断熱シート
207:カバー
101-1 to 101-4: Magnetoresistive element 102: DC voltage terminal 103: Preamplifier 104: Output terminal 105: Magnetoresistive sensor unit 106: Set / reset circuit 107-1: Positive power supply 107-2: Negative power supply 107: Both Power supply 108: Clock 109-1 to 109-2: Switch 110: Detection circuit 111: Sensor unit 112-1 to 112-20: Unit 201: Substrate 202: Connector 203: Earth substrate 204: Heat radiation sheet 205: Heat radiation plate 206: Thermal insulation sheet 207: Cover

Claims (11)

磁気抵抗素子をブリッジ接続した複数の磁気抵抗センサ部、
前記磁気抵抗素子の磁化を反転させるパルス信号であるセットパルスおよびリセットパルスを発生させる複数のセット/リセット回路、
前記セット/リセット回路が発生させる前記セットパルスおよび前記リセットパルスによって前記磁気抵抗センサ部が出力する交流信号を検波する検波回路、
前記セット/リセット回路に対して正電圧を供給する正電源、
前記セット/リセット回路に対して負電圧を供給する負電源、
を備え、
前記セットパルスと前記リセットパルスは、互いに反対の極性を有しており、
前記セット/リセット回路は、前記正電圧が供給された場合と前記負電圧が供給された場合とで互いに反対の極性を有する前記パルス信号を発生させ、
前記正電源は、前記複数のセット/リセット回路のうちいずれかに対して前記正電圧を供給し、
前記負電源は、前記複数のセット/リセット回路のうち前記正電源が前記正電圧を供給していないものに対して前記負電圧を供給する
ことを特徴とする磁気抵抗センサ。
A plurality of magnetoresistive sensor units in which magnetoresistive elements are bridge-connected,
A plurality of set / reset circuits for generating a set pulse and a reset pulse which are pulse signals for inverting the magnetization of the magnetoresistive element;
A detection circuit for detecting an AC signal output from the magnetoresistive sensor unit by the set pulse and the reset pulse generated by the set / reset circuit;
A positive power supply for supplying a positive voltage to the set / reset circuit;
A negative power supply for supplying a negative voltage to the set / reset circuit;
With
The set pulse and the reset pulse have opposite polarities,
The set / reset circuit generates the pulse signals having opposite polarities when the positive voltage is supplied and when the negative voltage is supplied,
The positive power supply supplies the positive voltage to any of the plurality of set / reset circuits,
The magnetoresistive sensor, wherein the negative power supply supplies the negative voltage to the set / reset circuit to which the positive power supply does not supply the positive voltage.
前記正電源のアース端子と前記負電源のアース端子は、共通の基準電位に対して接続されている
ことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗センサ。
The magnetoresistive sensor according to claim 1, wherein the ground terminal of the positive power source and the ground terminal of the negative power source are connected to a common reference potential.
前記正電源と前記負電源は、前記正電圧を出力する正端子と前記負電圧を出力する負端子を有する両電源として構成されている
ことを特徴とする請求項2記載の磁気抵抗センサ。
The magnetoresistive sensor according to claim 2, wherein the positive power source and the negative power source are configured as a dual power source having a positive terminal that outputs the positive voltage and a negative terminal that outputs the negative voltage.
前記磁気抵抗センサはさらに、前記磁気抵抗センサ部が複数直列に接続された直列回路を備え、
前記直列回路の一端は前記正端子に接続され、他端は前記負端子に接続されている
ことを特徴とする請求項3記載の磁気抵抗センサ。
The magnetoresistive sensor further includes a series circuit in which a plurality of the magnetoresistive sensor units are connected in series,
The magnetoresistive sensor according to claim 3, wherein one end of the series circuit is connected to the positive terminal and the other end is connected to the negative terminal.
前記磁気抵抗センサは、偶数個の前記セット/リセット回路を備え、
前記正電源は、前記複数のセット/リセット回路のうち半分に対して前記正電圧を供給し、
前記負電源は、前記複数のセット/リセット回路のうち残りの半分に対して前記負電圧を供給する
ことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗センサ。
The magnetoresistive sensor includes an even number of the set / reset circuits,
The positive power supply supplies the positive voltage to half of the plurality of set / reset circuits,
The magnetoresistive sensor according to claim 1, wherein the negative power supply supplies the negative voltage to the other half of the plurality of set / reset circuits.
前記磁気抵抗センサは、奇数個の前記セット/リセット回路を備え、
前記正電源は、前記セット/リセット回路の総数から1を減算した個数の半分に対して前記正電圧を供給し、または、前記セット/リセット回路の総数に対して1を加算した個数の半分に対して前記正電圧を供給し、
前記負電源は、前記複数のセット/リセット回路のうち残りに対して前記負電圧を供給する
ことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗センサ。
The magnetoresistive sensor includes an odd number of the set / reset circuits,
The positive power supply supplies the positive voltage to half the number obtained by subtracting 1 from the total number of the set / reset circuits, or to half the number obtained by adding 1 to the total number of the set / reset circuits. Against the positive voltage,
The magnetoresistive sensor according to claim 1, wherein the negative power supply supplies the negative voltage to the rest of the plurality of set / reset circuits.
前記正電源の出力可能電圧の定格値の絶対値は、前記負電源の出力可能電圧の定格値の絶対値と同じである
ことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗センサ。
The absolute value of the rated value of the output possible voltage of the positive power supply is the same as the absolute value of the rated value of the output possible voltage of the negative power supply.
磁気抵抗センサを用いて磁気を検出する磁気センサプローブであって、前記磁気抵抗センサは、
磁気抵抗素子をブリッジ接続した複数の磁気抵抗センサ部、
前記磁気抵抗素子の磁化を反転させるパルス信号であるセットパルスおよびリセットパルスを発生させる複数のセット/リセット回路、
前記セット/リセット回路が発生させる前記セットパルスおよび前記リセットパルスによって前記磁気抵抗センサ部が出力する交流信号を検波する検波回路、
前記セット/リセット回路に対して正電圧を供給する正電源、
前記セット/リセット回路に対して負電圧を供給する負電源、
を備え、
前記セットパルスと前記リセットパルスは、互いに反対の極性を有しており、
前記セット/リセット回路は、前記正電圧が供給された場合と前記負電圧が供給された場合とで互いに反対の極性を有する前記パルス信号を発生させ、
前記正電源は、前記複数のセット/リセット回路のうちいずれかに対して前記正電圧を供給し、
前記負電源は、前記複数のセット/リセット回路のうち前記正電源が前記正電圧を供給していないものに対して前記負電圧を供給する
ことを特徴とする磁気センサプローブ。
A magnetic sensor probe for detecting magnetism using a magnetoresistive sensor, wherein the magnetoresistive sensor is
A plurality of magnetoresistive sensor units in which magnetoresistive elements are bridge-connected,
A plurality of set / reset circuits for generating a set pulse and a reset pulse which are pulse signals for inverting the magnetization of the magnetoresistive element;
A detection circuit for detecting an AC signal output from the magnetoresistive sensor unit by the set pulse and the reset pulse generated by the set / reset circuit;
A positive power supply for supplying a positive voltage to the set / reset circuit;
A negative power supply for supplying a negative voltage to the set / reset circuit;
With
The set pulse and the reset pulse have opposite polarities,
The set / reset circuit generates the pulse signals having opposite polarities when the positive voltage is supplied and when the negative voltage is supplied,
The positive power supply supplies the positive voltage to any of the plurality of set / reset circuits,
The magnetic sensor probe characterized in that the negative power supply supplies the negative voltage to the set / reset circuit that the positive power supply does not supply the positive voltage.
前記磁気センサプローブは、
前記磁気抵抗センサを配置する基板、
前記基板上に形成された金属箔、
前記磁気抵抗センサを覆うとともに前記磁気抵抗センサから生じる熱を散逸させる放熱シート、
を備え、
前記放熱シートは、前記金属箔と接触している
ことを特徴とする請求項8記載の磁気センサプローブ。
The magnetic sensor probe is
A substrate on which the magnetoresistive sensor is disposed;
A metal foil formed on the substrate;
A heat dissipation sheet that covers the magnetoresistive sensor and dissipates heat generated from the magnetoresistive sensor;
With
The magnetic sensor probe according to claim 8, wherein the heat dissipation sheet is in contact with the metal foil.
前記磁気センサプローブはさらに、前記金属箔と接触した放熱板を備える
ことを特徴とする請求項9記載の磁気センサプローブ。
The magnetic sensor probe according to claim 9, further comprising a heat radiating plate in contact with the metal foil.
前記磁気センサプローブはさらに、
前記磁気抵抗センサと前記放熱シートを覆うカバー、
前記カバーと前記放熱シートとの間に配置された断熱シート、
を備えることを特徴とする請求項10記載の磁気センサプローブ。
The magnetic sensor probe further includes:
A cover covering the magnetoresistive sensor and the heat dissipation sheet;
A heat insulating sheet disposed between the cover and the heat dissipation sheet;
The magnetic sensor probe according to claim 10, comprising:
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