JP2018200284A - Detection device and detection system - Google Patents

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正夫 松原
Masao Matsubara
正夫 松原
雅樹 湯澤
Masaki Yuzawa
雅樹 湯澤
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Abstract

To provide a detection device for accurately detecting a rotational operation of a rotator even when a magnetic field generation part generates a magnetic field having distribution.SOLUTION: A detection device for detecting a change in magnetic flux density accompanied by relative movement of a detected unit comprises: a first magnetic sensor connected between a first terminal which outputs a first detection signal and a first potential; a second magnetic sensor arranged at a position shifted from the first magnetic sensor in the relative movement direction of the detected unit or a direction opposite to the relative movement direction, and connected between the first terminal and a second potential; and a magnetic field application part for applying a magnetic field having magnetic flux density gradually increasing or decreasing in the relative movement direction to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

本発明は、検出装置および検出システムに関する。   The present invention relates to a detection device and a detection system.

従来、化合物半導体薄膜で形成された感磁部を有する磁気抵抗素子を用いて、回転体の回転速度等の回転動作を検出する検出装置が知られていた(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1 特許第4240306号公報
Conventionally, there has been known a detection device that detects a rotational operation such as a rotational speed of a rotating body using a magnetoresistive element having a magnetic sensing portion formed of a compound semiconductor thin film (see, for example, Patent Document 1).
Patent Document 1 Japanese Patent No. 4240306

このような検出装置は、回転体に対して磁石等の磁場発生部と複数の磁気抵抗素子とを設け、回転体の相対移動に伴う磁束密度の変化を検出することで当該回転体の回転動作を精度よく検出していた。しかしながら、磁場発生部は回転体の移動方向に分布を有する磁場を発生させるので、回転体が回転すると当該分布および回転速度に応じて電磁誘導によって渦電流が発生し、回転の検出結果に誤差を生じさせることがあった。   Such a detection device is provided with a magnetic field generator such as a magnet and a plurality of magnetoresistive elements for a rotating body, and detects a change in magnetic flux density due to relative movement of the rotating body, thereby rotating the rotating body. Was accurately detected. However, since the magnetic field generator generates a magnetic field having a distribution in the moving direction of the rotating body, when the rotating body rotates, an eddy current is generated by electromagnetic induction according to the distribution and rotation speed, and an error is detected in the rotation detection result. It was sometimes caused.

本発明の第1の態様においては、被検出ユニットの相対移動に伴う磁束密度の変化を検出する検出装置であって、第1検出信号を出力する第1端子および第1電位の間に接続される第1磁気センサと、被検出ユニットの相対移動方向または相対移動方向の逆方向において第1磁気センサからずれた位置に配置され、第1端子および第2電位の間に接続される第2磁気センサと、第1磁気センサおよび第2磁気センサに対して、磁束密度が相対移動方向に漸増または漸減する磁界を印加する磁界印加部と、を備える検出装置を提供する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a detection device for detecting a change in magnetic flux density accompanying relative movement of a unit to be detected, which is connected between a first terminal that outputs a first detection signal and a first potential. A first magnetic sensor and a second magnet connected between the first terminal and the second potential, and disposed at a position shifted from the first magnetic sensor in a relative movement direction of the detected unit or in a direction opposite to the relative movement direction. A detection device is provided that includes a sensor and a magnetic field application unit that applies a magnetic field in which the magnetic flux density gradually increases or decreases in the relative movement direction to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor.

本発明の第2の態様においては、被検出ユニットと、被検出ユニットに対向して設けられた第1の態様の検出装置とを備える検出システムを提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a detection system comprising a detected unit and the detection device of the first aspect provided to face the detected unit.

上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。   The above summary of the present invention does not enumerate all of the features of the present invention. A sub-combination of these feature groups can also be an invention.

回転体10の回転動作を検出する検出システム100の構成例を示す。The structural example of the detection system 100 which detects rotation operation of the rotary body 10 is shown. 図1に示す検出システム100のより詳細な構成例を示す。2 shows a more detailed configuration example of the detection system 100 shown in FIG. 図2に示す回転体10が移動方向に移動した場合の、検出システム100の構成例を示す。The structural example of the detection system 100 when the rotary body 10 shown in FIG. 2 moves to a moving direction is shown. 図3に示す回転体10が移動方向に移動した場合の、検出システム100の構成例を示す。The structural example of the detection system 100 when the rotary body 10 shown in FIG. 3 moves to a moving direction is shown. 検出装置110が出力する検出信号の一例を示す。An example of the detection signal which the detection apparatus 110 outputs is shown. 検出装置110の構成例を示す。The structural example of the detection apparatus 110 is shown. 検出装置110の変形例を示す。The modification of the detection apparatus 110 is shown. 図7に示す変形例の検出装置110に対応する増幅回路530の一例を示す。An example of the amplifier circuit 530 corresponding to the detection apparatus 110 of the modification shown in FIG. 7 is shown. 図7に示す変形例の検出装置110を備える検出システム100の構成例を示す。The structural example of the detection system 100 provided with the detection apparatus 110 of the modification shown in FIG. 7 is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第1構成例を示す。The 1st structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出装置110の変形例を示す。The modification of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る磁場発生部20が、磁束密度の分布を有する磁場を発生させた例を示す。An example in which the magnetic field generation unit 20 according to the present embodiment generates a magnetic field having a magnetic flux density distribution is shown. 本実施形態に係る検出装置110の検出結果に重畳するオフセット電圧の一例を示す。An example of the offset voltage superimposed on the detection result of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 検出装置110が出力する検出信号にオフセット電圧が重畳した例を示す。An example in which an offset voltage is superimposed on a detection signal output from the detection device 110 is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第2構成例を備える検出システム100を示す。The detection system 100 provided with the 2nd structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214に入力する磁束と抵抗値との関係の一例を示す。An example of the relationship between the magnetic flux input into the 1st magnetoresistive element 212 and the 2nd magnetoresistive element 214 which concern on this embodiment, and resistance value is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第3構成例を備える検出システム100を示す。The detection system 100 provided with the 3rd structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第3構成例を示す。The 3rd structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第4構成例を示す。The 4th structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第4構成例を備える検出システム100を示す。The detection system 100 provided with the 4th structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第5構成例を備える検出システム100を示す。The detection system 100 provided with the 5th structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第5構成例を示す。The 5th structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出装置110の第6構成例を示す。The 6th structural example of the detection apparatus 110 which concerns on this embodiment is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、回転体10の回転動作を検出する検出システム100の構成例を示す。検出システム100は、例えば、回転体10の回転速度、回転方向、および回転数等の回転動作を検出する。検出システム100は、回転体10および磁石の間に磁気抵抗素子を有する検出装置110を配置し、磁気抵抗素子の抵抗の変化に応じて、回転体10の回転動作を検出する。なお、本実施形態において、磁気抵抗素子は、磁気センサの一例である。検出システム100は、回転体10と、磁場発生部20と、検出装置110と、を備える。   FIG. 1 shows a configuration example of a detection system 100 that detects the rotation operation of the rotating body 10. The detection system 100 detects, for example, a rotation operation such as the rotation speed, rotation direction, and rotation speed of the rotating body 10. The detection system 100 arranges a detection device 110 having a magnetoresistive element between the rotating body 10 and the magnet, and detects the rotational operation of the rotating body 10 according to a change in the resistance of the magnetoresistive element. In the present embodiment, the magnetoresistive element is an example of a magnetic sensor. The detection system 100 includes a rotating body 10, a magnetic field generation unit 20, and a detection device 110.

回転体10は、凸部および/または凹部を有し、回転軸を中心に回転する。回転体10は、例えば、回転軸に対して略直交する断面形状が円形である。また、回転体10の当該断面形状は、一部が円形であってもよい。回転体10は、例えば、ギア等の歯車である。図1は、回転体10が円盤状の形状を有し、当該円盤の円周における回転の移動方向に沿って凹部および凸部が交互に配列された例を示す。   The rotating body 10 has a convex part and / or a concave part, and rotates around a rotation axis. The rotating body 10 has, for example, a circular cross-sectional shape that is substantially orthogonal to the rotation axis. Further, a part of the cross-sectional shape of the rotating body 10 may be circular. The rotating body 10 is a gear such as a gear, for example. FIG. 1 shows an example in which a rotating body 10 has a disk shape, and concave portions and convex portions are alternately arranged along the rotational movement direction on the circumference of the disk.

磁場発生部20は、予め定められた略一定の磁場を発生させる。磁場発生部20は、例えば、磁石を有し、N極またはS極が回転体10の方向を向くように配置される。磁場発生部20は、検出装置110における、回転体10とは反対側に設けられる。磁場発生部20は、回転体10が有する凸部および/または凹部に対して、発生させた磁場が届くように、回転体10に近接して配置される。磁場発生部20は、一例として、フェライト、サマリウムコバルト、およびネオジム等の材料を含む永久磁石である。   The magnetic field generator 20 generates a predetermined substantially constant magnetic field. The magnetic field generation unit 20 has, for example, a magnet and is arranged so that the N pole or the S pole faces the direction of the rotating body 10. The magnetic field generator 20 is provided on the detection device 110 on the side opposite to the rotating body 10. The magnetic field generation unit 20 is arranged close to the rotating body 10 so that the generated magnetic field reaches the convex portion and / or the concave portion of the rotating body 10. As an example, the magnetic field generation unit 20 is a permanent magnet including a material such as ferrite, samarium cobalt, and neodymium.

検出装置110は、回転体10および磁場発生部20の間に設けられ、回転体10が有する凸部および/または凹部に対向する。検出装置110は、磁場発生部20から発生し、回転体10の凸部および/または凹部で変化する磁束密度を検出する。検出装置110は、回転体10の回転に応じて変化する磁束密度に基づき、回転体10の回転動作を検出する。このような検出システム100の詳細について、次に説明する。   The detection device 110 is provided between the rotator 10 and the magnetic field generator 20 and faces a convex portion and / or a concave portion of the rotator 10. The detection device 110 detects a magnetic flux density that is generated from the magnetic field generation unit 20 and changes at the convex portion and / or the concave portion of the rotating body 10. The detection device 110 detects the rotation operation of the rotating body 10 based on the magnetic flux density that changes according to the rotation of the rotating body 10. Details of such a detection system 100 will be described next.

図2は、図1に示す検出システム100のより詳細な構成例を示す。図2の検出システム100において、図1に示された検出システム100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。図2において、回転体10の移動方向を矢印で示す。図2は、検出システム100が、電源40を更に備える例を示す。   FIG. 2 shows a more detailed configuration example of the detection system 100 shown in FIG. In the detection system 100 of FIG. 2, the same reference numerals are given to the substantially same operations as those of the detection system 100 shown in FIG. In FIG. 2, the moving direction of the rotating body 10 is indicated by an arrow. FIG. 2 shows an example in which the detection system 100 further includes a power supply 40.

電源40は、第1電位の一方の端子と、第2電位の他方の端子を有し、第1電位および第2電位の電位差を電源電圧として、検出装置110に供給する。図2は、第1電位が第2電位よりも高電位の例を示す。第2電位は、接地電位(グラウンド電位)でよい。   The power supply 40 has one terminal of the first potential and the other terminal of the second potential, and supplies the potential difference between the first potential and the second potential to the detection device 110 as a power supply voltage. FIG. 2 shows an example in which the first potential is higher than the second potential. The second potential may be a ground potential (ground potential).

また、図2は、回転体10の歯車の一部である、第1の歯12および第2の歯14を示す。また、図2は、検出装置110が、第1ブリッジ磁気抵抗素子210、第1端子250、第3ブリッジ磁気抵抗素子310、および第3端子350を備える例を示す。   FIG. 2 shows the first tooth 12 and the second tooth 14 which are part of the gear of the rotating body 10. FIG. 2 shows an example in which the detection device 110 includes a first bridge magnetoresistive element 210, a first terminal 250, a third bridge magnetoresistive element 310, and a third terminal 350.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310は、回転体10の相対移動に伴う磁束密度の変化を検出する。なお、図1および図2の検出システム100は、磁場発生部20および検出装置110が固定され、回転体10が回転する例を示す。即ち、回転体10の相対移動は、回転体10の円周方向の移動である。第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310の一方は、回転体10の回転速度および回転数を検出してよい。また、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310を用いて、回転体10の回転方向を検出してよい。   The first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310 detect a change in magnetic flux density accompanying the relative movement of the rotating body 10. 1 and 2 shows an example in which the magnetic field generator 20 and the detection device 110 are fixed and the rotating body 10 rotates. That is, the relative movement of the rotating body 10 is the movement of the rotating body 10 in the circumferential direction. One of the first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310 may detect the rotational speed and the rotational speed of the rotating body 10. Further, the rotation direction of the rotating body 10 may be detected using the first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310.

第1端子250および第3端子350は、検出結果を出力する。第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310は、電源40から電源電圧を受け取る。第1ブリッジ磁気抵抗素子210は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214を有する。第1磁気抵抗素子212は、第1端子250および電源40の第1電位の間に接続される。第2磁気抵抗素子214は、第1端子250および電源40の第2電位の間に接続される。即ち、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、電源40に直列に接続される。この場合、第1端子250は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214によって電源電圧を分圧した電圧を出力することになる。   The first terminal 250 and the third terminal 350 output detection results. The first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310 receive a power supply voltage from the power supply 40. The first bridge magnetoresistive element 210 includes a first magnetoresistive element 212 and a second magnetoresistive element 214. The first magnetoresistive element 212 is connected between the first terminal 250 and the first potential of the power supply 40. The second magnetoresistive element 214 is connected between the first terminal 250 and the second potential of the power supply 40. That is, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are connected to the power supply 40 in series. In this case, the first terminal 250 outputs a voltage obtained by dividing the power supply voltage by the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214.

第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214といった磁気抵抗素子は、磁場発生部20から回転体10の相対移動に伴う磁束密度に応じて抵抗値を変化させる。例えば、磁気抵抗素子は、入力する磁場の磁束密度の大きさが増加すると、抵抗値も増加する、例えば、半導体磁気抵抗素子である。半導体磁気抵抗素子は、一例として、III−V族半導体材料を含む半導体磁気抵抗素子である。   The magnetoresistive elements such as the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 change the resistance value according to the magnetic flux density accompanying the relative movement of the rotating body 10 from the magnetic field generator 20. For example, the magnetoresistive element is a semiconductor magnetoresistive element, for example, whose resistance value increases as the magnetic flux density of the input magnetic field increases. A semiconductor magnetoresistive element is a semiconductor magnetoresistive element containing a III-V group semiconductor material as an example.

第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、回転体10の移動方向に沿って配列される。第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、回転体10の凸部および/または凹部の周期に応じて、配列されてよい。例えば、図2に示すように、第2磁気抵抗素子214が回転体10の凸部である第1の歯12に対向した場合、第1磁気抵抗素子212が第1の歯12および第2の歯14の間に対向するように、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は配置される。なお、第1の歯12および第2の歯14の間は、回転体10の凹部または2つの凸部の中間部である。   The first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged along the moving direction of the rotating body 10. The first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 may be arranged according to the period of the convex part and / or the concave part of the rotating body 10. For example, as shown in FIG. 2, when the second magnetoresistive element 214 is opposed to the first tooth 12 that is the convex portion of the rotating body 10, the first magnetoresistive element 212 is the first tooth 12 and the second tooth 12. The first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged so as to face each other between the teeth 14. In addition, between the 1st tooth | gear 12 and the 2nd tooth | gear 14 is the recessed part of the rotary body 10, or the intermediate part of two convex parts.

磁場発生部20が回転体10に対向するので、図2において、第1の歯12および磁場発生部20の間の距離が、回転体10および磁場発生部20の最小距離となりうる。即ち、第1の歯12の軸方向に垂直な歯先の歯面と、磁場発生部20との間の領域は、磁束密度の変化のうち最大値となる領域である。ここで、歯先の歯面を歯先面とする。したがって、図2の例のように、当該領域に第2磁気抵抗素子214が位置することにより、第2磁気抵抗素子214の抵抗値は、入力する磁束密度に応じて抵抗値が変化する範囲において最大値となる。   Since the magnetic field generator 20 faces the rotating body 10, the distance between the first tooth 12 and the magnetic field generator 20 in FIG. 2 can be the minimum distance between the rotating body 10 and the magnetic field generator 20. That is, the region between the tooth surface of the tooth tip perpendicular to the axial direction of the first tooth 12 and the magnetic field generator 20 is a region having the maximum value among changes in magnetic flux density. Here, the tooth surface of the tooth tip is the tooth tip surface. Therefore, as shown in the example of FIG. 2, when the second magnetoresistive element 214 is located in the region, the resistance value of the second magnetoresistive element 214 is within a range in which the resistance value changes according to the input magnetic flux density. Maximum value.

また、回転体10の凹部および磁場発生部20の間の距離は、回転体10および磁場発生部20の間の距離が大きくなる。即ち、第1の歯12の軸方向に垂直な歯先面と、磁場発生部20との間の領域は、磁束密度の変化のうち最小値となりうる領域となる。即ち、当該領域に第1磁気抵抗素子212が位置することにより、第1磁気抵抗素子212の抵抗値は、入力する磁束密度に応じて抵抗値が変化する範囲において最小値となる。したがって、図2の例に示すような回転体10の位置においては、検出装置110は、電源電圧を分圧した電圧の変化範囲における最大値を、第1端子250から出力する。   Further, the distance between the concave portion of the rotator 10 and the magnetic field generator 20 is larger than the distance between the rotator 10 and the magnetic field generator 20. That is, the region between the tooth tip surface perpendicular to the axial direction of the first tooth 12 and the magnetic field generation unit 20 is a region that can be the minimum value among changes in magnetic flux density. That is, when the first magnetoresistive element 212 is located in the region, the resistance value of the first magnetoresistive element 212 becomes the minimum value in a range in which the resistance value changes according to the input magnetic flux density. Therefore, at the position of the rotating body 10 as shown in the example of FIG. 2, the detection device 110 outputs the maximum value in the voltage change range obtained by dividing the power supply voltage from the first terminal 250.

第3ブリッジ磁気抵抗素子310は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210と同様に、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314を有する。第5磁気抵抗素子312は、第3端子350および電源40の第1電位の間に接続される。第6磁気抵抗素子314は、第3端子350および電源40の第2電位の間に接続される。即ち、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314は、電源40に直列に接続される。この場合、第3端子350は、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314によって電源電圧を分圧した電圧を出力することになる。   Similar to the first bridge magnetoresistive element 210, the third bridge magnetoresistive element 310 includes a fifth magnetoresistive element 312 and a sixth magnetoresistive element 314. The fifth magnetoresistive element 312 is connected between the third terminal 350 and the first potential of the power supply 40. The sixth magnetoresistive element 314 is connected between the third terminal 350 and the second potential of the power supply 40. That is, the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 are connected to the power supply 40 in series. In this case, the third terminal 350 outputs a voltage obtained by dividing the power supply voltage by the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314.

第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314は、回転体10の周期的に配列された凸部および/または凹部の周期に応じて、回転体10の移動方向に沿って配列される。なお、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314は、回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214とは異なる位置にそれぞれ配置される。   The fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 are arranged along the moving direction of the rotating body 10 in accordance with the period of the protrusions and / or recesses periodically arranged in the rotating body 10. The fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 are arranged at positions different from the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 in the moving direction of the rotating body 10, respectively.

例えば、第5磁気抵抗素子312は、回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の間に設けられる。即ち、図2において、第5磁気抵抗素子312は、回転体10の凸部および凹部の間に位置する。また、第6磁気抵抗素子314は、第5磁気抵抗素子312と、第2磁気抵抗素子214を挟むように設けられる。即ち、図2において、第6磁気抵抗素子314も、回転体10の凸部および凹部の間に位置する。   For example, the fifth magnetoresistance element 312 is provided between the first magnetoresistance element 212 and the second magnetoresistance element 214 in the moving direction of the rotating body 10. That is, in FIG. 2, the fifth magnetoresistive element 312 is located between the convex portion and the concave portion of the rotating body 10. The sixth magnetoresistive element 314 is provided so as to sandwich the fifth magnetoresistive element 312 and the second magnetoresistive element 214. That is, in FIG. 2, the sixth magnetoresistive element 314 is also located between the convex portion and the concave portion of the rotating body 10.

したがって、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314の磁束密度は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の磁束密度の中間の磁束密度となる。例えば、第1磁気抵抗素子212、第5磁気抵抗素子312、第2磁気抵抗素子214、および第6磁気抵抗素子314の順に、回転体10の移動方向において等間隔に配置される場合、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314の抵抗値は、それぞれ、抵抗値の変化範囲の略中間の値となる。   Therefore, the magnetic flux density of the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 is an intermediate magnetic flux density between the magnetic flux densities of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214. For example, when the first magnetoresistive element 212, the fifth magnetoresistive element 312, the second magnetoresistive element 214, and the sixth magnetoresistive element 314 are arranged at equal intervals in the moving direction of the rotating body 10, The resistance values of the magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 are substantially in the middle of the resistance value change range.

なお、第1磁気抵抗素子212、第5磁気抵抗素子312、第2磁気抵抗素子214、および第6磁気抵抗素子314は、略同一の初期抵抗値と、磁束密度に対して略同一の抵抗の変化率とを、有する磁気抵抗素子とした。これにより、図2の例に示すような回転体10の位置においては、検出装置110は、電源電圧の中間値を、第3端子350から出力する。このような検出装置110に対して、図2に示す矢印の移動方向に回転体10が移動するので、各磁気抵抗素子に入力する磁束密度は、回転体10の凸部および/または凹部の位置に応じて増減し、第1端子250および第3端子350から出力される電圧も増減する。   The first magnetoresistive element 212, the fifth magnetoresistive element 312, the second magnetoresistive element 214, and the sixth magnetoresistive element 314 have substantially the same initial resistance value and substantially the same resistance with respect to the magnetic flux density. A magnetoresistive element having a change rate was obtained. Thereby, at the position of the rotating body 10 as shown in the example of FIG. 2, the detection device 110 outputs the intermediate value of the power supply voltage from the third terminal 350. Since the rotating body 10 moves in the moving direction of the arrow shown in FIG. 2 with respect to such a detection device 110, the magnetic flux density input to each magnetoresistive element is the position of the convex portion and / or the concave portion of the rotating body 10. The voltage output from the first terminal 250 and the third terminal 350 is also increased or decreased.

図3は、図2に示す回転体10が移動方向に移動した場合の、検出システム100の構成例を示す。図3の検出システム100において、図2に示された検出システム100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。図3は、第5磁気抵抗素子312が凹部に対向し、第6磁気抵抗素子314が凸部である第1の歯12に対向する位置まで、回転体10が移動した例を示す。   FIG. 3 shows a configuration example of the detection system 100 when the rotating body 10 shown in FIG. 2 moves in the moving direction. In the detection system 100 of FIG. 3, the same reference numerals are given to the substantially same operations as those of the detection system 100 shown in FIG. FIG. 3 shows an example in which the rotating body 10 has moved to a position where the fifth magnetoresistive element 312 faces the concave portion and the sixth magnetoresistive element 314 faces the first tooth 12 that is a convex portion.

即ち、第5磁気抵抗素子312の抵抗値は最小値となり、第6磁気抵抗素子314の抵抗値は最大値となる。したがって、図3の例に示すような回転体10の位置においては、検出装置110は、電源電圧を分圧した電圧の変化範囲における最大値を、第3端子350から出力する。即ち、検出装置110は、図2の例において第1端子250から出力した電圧と略同一の電圧を、図3の例において第3端子350から出力する。   That is, the resistance value of the fifth magnetoresistive element 312 has a minimum value, and the resistance value of the sixth magnetoresistive element 314 has a maximum value. Therefore, at the position of the rotating body 10 as shown in the example of FIG. 3, the detection device 110 outputs from the third terminal 350 the maximum value in the voltage change range obtained by dividing the power supply voltage. That is, the detection device 110 outputs a voltage substantially the same as the voltage output from the first terminal 250 in the example of FIG. 2 from the third terminal 350 in the example of FIG.

また、図3において、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、回転体10の凸部および凹部の間にそれぞれ位置する。即ち、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の抵抗値は、それぞれ、抵抗値の変化範囲の略中間の値となる。したがって、図3の例に示すような回転体10の位置においては、検出装置110は、電源電圧の中間値を、第1端子250から出力する。   In FIG. 3, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are respectively positioned between the convex part and the concave part of the rotating body 10. That is, the resistance values of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are each approximately in the middle of the resistance value change range. Therefore, at the position of the rotating body 10 as shown in the example of FIG. 3, the detection device 110 outputs an intermediate value of the power supply voltage from the first terminal 250.

図4は、図3に示す回転体10が移動方向に移動した場合の、検出システム100の構成例を示す。図4の検出システム100において、図2および図3に示された検出システム100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。図4は、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314が回転体10の凸部および凹部の間にそれぞれ位置するまで、回転体10が移動した例を示す。   FIG. 4 shows a configuration example of the detection system 100 when the rotating body 10 shown in FIG. 3 moves in the movement direction. In the detection system 100 of FIG. 4, the same reference numerals are given to substantially the same operations as those of the detection system 100 shown in FIGS. 2 and 3, and description thereof is omitted. FIG. 4 shows an example in which the rotating body 10 is moved until the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 are respectively positioned between the convex portion and the concave portion of the rotating body 10.

即ち、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314の抵抗値は、それぞれ、抵抗値の変化範囲の略中間の値となる。したがって、図4の例に示すような回転体10の位置においては、検出装置110は、電源電圧の中間値を、第3端子350から出力する。即ち、検出装置110は、図3の例において第1端子250から出力した電圧と略同一の電圧を、図4の例において第3端子350から出力する。   That is, the resistance values of the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 are each approximately in the middle of the resistance value change range. Therefore, at the position of the rotating body 10 as shown in the example of FIG. 4, the detection device 110 outputs an intermediate value of the power supply voltage from the third terminal 350. In other words, the detection device 110 outputs a voltage substantially the same as the voltage output from the first terminal 250 in the example of FIG. 3 from the third terminal 350 in the example of FIG.

また、図4において、第1磁気抵抗素子212は、凸部である第2の歯14に対向し、第2磁気抵抗素子214は、凹部に対向する。即ち、第1磁気抵抗素子212の抵抗値は最大値となり、第2磁気抵抗素子214の抵抗値は最小値となる。したがって、図4の例に示すような回転体10の位置においては、検出装置110は、電源電圧を分圧した電圧の変化範囲における最小値を、第3端子350から出力する。   In FIG. 4, the first magnetoresistive element 212 faces the second teeth 14 that are convex portions, and the second magnetoresistive element 214 faces the concave portions. That is, the resistance value of the first magnetoresistive element 212 is the maximum value, and the resistance value of the second magnetoresistive element 214 is the minimum value. Therefore, at the position of the rotator 10 as shown in the example of FIG. 4, the detection device 110 outputs the minimum value in the voltage change range obtained by dividing the power supply voltage from the third terminal 350.

図5は、検出装置110が出力する検出信号の一例を示す。図5の横軸は時間tを示し、縦軸は検出信号の電圧値Vを示す。図5は、第1端子250および第3端子350から出力される検出信号電圧をそれぞれプロットした例を示す。例えば、時刻tは、回転体10の検出装置110に対する位置が図2に示す配置する時点の例である。この場合、第1端子250は、電圧変化の最大値である電圧Vが出力され、第3端子350は、電圧変化の中間値である電圧Vを出力する。 FIG. 5 shows an example of a detection signal output from the detection device 110. The horizontal axis of FIG. 5 indicates time t, and the vertical axis indicates the voltage value V of the detection signal. FIG. 5 shows an example in which the detection signal voltages output from the first terminal 250 and the third terminal 350 are plotted. For example, time t 1 is an example of a point in time when the position of the rotating body 10 with respect to the detection device 110 is arranged as shown in FIG. In this case, the first terminal 250 outputs the voltage V 1 that is the maximum value of the voltage change, and the third terminal 350 outputs the voltage V 2 that is an intermediate value of the voltage change.

次に、時刻tは、回転体10の検出装置110に対する位置が図2から図3に示す配置に移動した時点の例である。この場合、第1端子250は、電圧変化の中間値である電圧Vが出力され、第3端子350は、電圧変化の最大値である電圧Vが出力される。次に、時刻tは、回転体10の検出装置110に対する位置が図3から図4に示す配置に移動した時点の例である。この場合、第1端子250は、電圧変化の最小値である電圧Vが出力され、第3端子350は、電圧変化の中間値である電圧Vを出力する。 Next, at time t 2 is an example of a time when the position with respect to the detection device 110 of the rotary body 10 is moved to the arrangement shown in FIG. 3 from FIG. In this case, the first terminal 250, the voltage V 2 which is an intermediate value of the voltage change is output, the third terminal 350, the voltages V 1 is the maximum value of the voltage change is outputted. Next, at time t 3 is an example of a time when the position with respect to the detection device 110 of the rotary body 10 is moved to the arrangement shown in FIG. 4 FIG. In this case, the first terminal 250, the voltage V 3 is the minimum value of the voltage change is output, the third terminal 350 outputs a voltage V 2 which is an intermediate value of the voltage change.

このように、回転体10が回転軸を中心に等速円運動をした場合、第1端子250および第3端子350からそれぞれ出力される検出信号は、正弦波信号となる。したがって、検出装置110は、第1端子250および/または第3端子350が出力する検出信号の周期から、回転体10の回転速度を検出することができる。また、検出装置110は、例えば、正弦波信号のピーク値等の検出回数から、回転体10の回転数を検出することができる。また、回転体10が等速ではなくても、回転して歯の位置が移動することにより、検出信号は変化するので、当該検出信号の変化によって、検出装置110は、回転体10が相対的に移動したことを検出することができる。   As described above, when the rotating body 10 moves at a constant speed around the rotation axis, the detection signals output from the first terminal 250 and the third terminal 350 are sine wave signals. Therefore, the detection device 110 can detect the rotation speed of the rotating body 10 from the period of the detection signal output from the first terminal 250 and / or the third terminal 350. Moreover, the detection apparatus 110 can detect the rotation speed of the rotary body 10 from the detection frequency, such as the peak value of a sine wave signal, for example. Even if the rotating body 10 is not at a constant speed, the detection signal changes as the tooth position is moved by rotation, so that the detection apparatus 110 causes the rotating body 10 to be Can be detected.

また、図2から図4に示すように、回転体10の回転により、新たな歯車の歯に最初に対向する磁気抵抗素子は、第1磁気抵抗素子212となるので、第1端子250の検出信号は、第3端子350の検出信号よりも位相が進むことになる。なお、回転体10の回転方向が逆向きとなった場合、回転体10の回転により、新たな歯車の歯に最初に対向する磁気抵抗素子は、第6磁気抵抗素子314となる。したがって、逆回転の場合、第1端子250の検出信号は、第3端子350の検出信号よりも位相が遅れることになる。したがって、検出装置110は、第1端子250および第3端子350の検出信号の位相比較によって、回転体10の回転方向を検出することができる。   Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the first magnetoresistive element 212 becomes the magnetoresistive element that first faces the new gear teeth by the rotation of the rotating body 10, so that the first terminal 250 is detected. The phase of the signal is ahead of the detection signal of the third terminal 350. When the rotating direction of the rotating body 10 is reversed, the magnetoresistive element that first faces the teeth of the new gear by the rotation of the rotating body 10 becomes the sixth magnetoresistive element 314. Therefore, in the case of reverse rotation, the detection signal at the first terminal 250 is delayed in phase from the detection signal at the third terminal 350. Therefore, the detection device 110 can detect the rotation direction of the rotating body 10 by comparing the phases of the detection signals of the first terminal 250 and the third terminal 350.

図6は、検出装置110の構成例を示す。即ち、検出装置110は、基板30を有し、当該基板30上に感磁部等が形成される。基板30は、例えば、半導体、ガラス、およびセラミック等で形成された基板である。基板30は、第1電位端子202、第2電位端子204、第1ブリッジ磁気抵抗素子210、第1端子250、第3ブリッジ磁気抵抗素子310、および第3端子350が、表面に形成される。   FIG. 6 shows a configuration example of the detection device 110. In other words, the detection device 110 includes the substrate 30, and a magnetic sensitive part or the like is formed on the substrate 30. The substrate 30 is a substrate formed of, for example, a semiconductor, glass, ceramic, or the like. The substrate 30 has a first potential terminal 202, a second potential terminal 204, a first bridge magnetoresistive element 210, a first terminal 250, a third bridge magnetoresistive element 310, and a third terminal 350 formed on the surface.

第1電位端子202は、電源40の一方の端子に接続され、第1電位が供給される。第2電位端子204は、電源40の他方の端子に接続され、第2電位が供給される。また、第1端子250は検出信号Vを出力し、第3端子350は検出信号Vとは位相が異なる検出信号Vを出力する。 The first potential terminal 202 is connected to one terminal of the power supply 40 and is supplied with the first potential. The second potential terminal 204 is connected to the other terminal of the power supply 40 and is supplied with the second potential. The first terminal 250 outputs the detection signal V A , and the third terminal 350 outputs the detection signal V B having a phase different from that of the detection signal V A.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310の感磁部は、回転体10の移動方向に配列される。ここで、図6において、矢印で示した方向が、回転体10の移動方向である。また、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310は、基板30の回転体10に対向すべき面に設けられる。   The magnetic sensitive parts of the first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310 are arranged in the moving direction of the rotating body 10. Here, in FIG. 6, the direction indicated by the arrow is the moving direction of the rotating body 10. The first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310 are provided on the surface of the substrate 30 that should face the rotating body 10.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310は、回転体10の移動方向と直交する幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第5磁気抵抗素子312、および第6磁気抵抗素子314は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。   The first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310 are formed so that at least part of the range in which the magnetosensitive part is provided overlaps in the width direction orthogonal to the moving direction of the rotating body 10. That is, in the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the fifth magnetoresistive element 312, and the sixth magnetoresistive element 314, at least a part of the range in which the magnetosensitive portion is provided overlaps in the width direction.

図6は、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第5磁気抵抗素子312、および第6磁気抵抗素子314が、それぞれ2つの感磁部を含む例を示す。ここで、感磁部のそれぞれは、幅方向に延伸する略長方形の形状で示した。図6は、各抵抗素子が含むそれぞれの感磁部が、回転体10の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。一例として、図6は、それぞれの感磁部が、回転体10の移動方向に平行移動した位置に配置された例を示す。この場合、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第5磁気抵抗素子312、および第6磁気抵抗素子314は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なることになる。   FIG. 6 shows an example in which each of the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 includes two magnetosensitive parts. Here, each of the magnetic sensitive portions is shown in a substantially rectangular shape extending in the width direction. FIG. 6 shows an example in which the magnetic sensitive parts included in the respective resistance elements are arranged at substantially equal intervals in the moving direction of the rotating body 10. As an example, FIG. 6 shows an example in which each magnetic sensing unit is arranged at a position translated in the moving direction of the rotating body 10. In this case, the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the fifth magnetoresistive element 312, and the sixth magnetoresistive element 314 are all overlapped with each other in the width direction. .

第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第5磁気抵抗素子312、および第6磁気抵抗素子314は、基板30上に等間隔に並ぶ第1領域512、第2領域514、第3領域516、および第4領域518に、それぞれ形成される。第1領域512、第2領域514、第3領域516、および第4領域518の間隔は、回転体10の歯車の歯の円ピッチの1/4に、回転体10および検出装置110の間の距離に応じた係数を乗じた値に略等しい。ここで、例えば、歯車の歯の大きさをモジュールm=d/zとすると、歯車の円ピッチpはp=πmとなる。なお、dは基準円直径、zは歯数とし、円ピッチpは、円周(πd)を歯数zで割って算出した結果である。   The first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the fifth magnetoresistive element 312, and the sixth magnetoresistive element 314 are arranged in the first region 512, the second region 514, the third magnetoresistive element 314 arranged at equal intervals on the substrate 30. A region 516 and a fourth region 518 are formed. The distance between the first region 512, the second region 514, the third region 516, and the fourth region 518 is ¼ of the circle pitch of the gear teeth of the rotating body 10, and between the rotating body 10 and the detection device 110. It is approximately equal to the value multiplied by the coefficient corresponding to the distance. Here, for example, if the gear tooth size is module m = d / z, the circular pitch p of the gear is p = πm. In addition, d is a reference | standard circle diameter, z is the number of teeth, and the circular pitch p is the result calculated by dividing the circumference (πd) by the number of teeth z.

回転体10の移動方向において、複数の抵抗素子が歯車の円ピッチに対応して配列されるので、それぞれの抵抗素子は、歯車の回転中の対応する時点において、対応する歯先面に対向することができる。図6は、第1領域512に第1磁気抵抗素子212が、第2領域514に第5磁気抵抗素子312が、第3領域516に第2磁気抵抗素子214が、第4領域518に第6磁気抵抗素子314が、それぞれ形成された例を示す。   Since the plurality of resistance elements are arranged corresponding to the circular pitch of the gear in the moving direction of the rotating body 10, each resistance element faces the corresponding tooth tip surface at a corresponding time during the rotation of the gear. be able to. FIG. 6 shows the first magnetoresistive element 212 in the first region 512, the fifth magnetoresistive element 312 in the second region 514, the second magnetoresistive element 214 in the third region 516, and the sixth in the fourth region 518. The example in which the magnetoresistive element 314 was each formed is shown.

これにより、例えば、回転体10が回転している場合、第1の時点において、第1磁気抵抗素子212が歯車の第1の歯の歯先面に対向し、次の第2の時点において、第5磁気抵抗素子312が歯車の第1の歯の歯先面に対向することができる。このように、複数の磁気抵抗素子は、時間が進む毎に移動方向に配列した順序で、領域毎に、歯車の第1の歯の歯先面に対向することができる。同様に、複数の磁気抵抗素子は、時間が進む毎に移動方向に配列した順に、領域毎に、回転体10の凹部に対向することができる。これによって、検出装置110は、回転体10の移動を正確に検出して、検出結果を検出信号として出力することができる。   Thereby, for example, when the rotating body 10 is rotating, at the first time point, the first magnetoresistive element 212 faces the tooth tip surface of the first tooth of the gear, and at the next second time point, The fifth magnetoresistive element 312 can face the tooth tip surface of the first tooth of the gear. In this way, the plurality of magnetoresistive elements can face the tooth tip surface of the first tooth of the gear for each region in the order in which they are arranged in the moving direction as time advances. Similarly, the plurality of magnetoresistive elements can be opposed to the recesses of the rotating body 10 for each region in the order in which they are arranged in the moving direction as time advances. Thereby, the detection device 110 can accurately detect the movement of the rotating body 10 and output the detection result as a detection signal.

以上のように、検出システム100は、回転体10の回転動作を検出することができる。しかしながら、検出システム100が出力する検出信号には、外部または内部からの発生するノイズ等が重畳することがある。また、検出システム100が出力する検出信号の振幅強度は、S/Nの観点からもより大きい方が好ましい。そこで、検出システム100は、出力信号を差動信号とすることで、ノイズの低減とS/Nの向上を実現できる。このような差動信号を出力する検出装置110について、次に説明する。   As described above, the detection system 100 can detect the rotation operation of the rotating body 10. However, noise generated from the outside or the inside may be superimposed on the detection signal output from the detection system 100. The amplitude intensity of the detection signal output from the detection system 100 is preferably larger from the viewpoint of S / N. Therefore, the detection system 100 can realize noise reduction and S / N improvement by using a differential signal as an output signal. Next, the detection apparatus 110 that outputs such a differential signal will be described.

図7は、検出装置110の変形例を示す。図7の変形例に係る検出装置110において、図6に示された検出装置110の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。変形例の検出装置110は、図6に示す検出装置110と略同様の形状の第1検出部112および第2検出部114を有する。即ち、変形例の検出装置110は、基板30上に、第1検出部112および第2検出部114が形成される。   FIG. 7 shows a modification of the detection device 110. In the detection apparatus 110 according to the modified example of FIG. 7, the same reference numerals are given to the substantially same operations as those of the detection apparatus 110 shown in FIG. The detection device 110 according to the modified example includes a first detection unit 112 and a second detection unit 114 having substantially the same shape as the detection device 110 illustrated in FIG. That is, in the detection device 110 according to the modified example, the first detection unit 112 and the second detection unit 114 are formed on the substrate 30.

変形例の検出装置110は、正側信号を一方の検出部が生成し、負側信号を他方の検出部が生成して、差動信号として出力する。図7は、第1検出部112が正側信号を生成し、第2検出部114が負側信号を生成する例を示す。この場合、第1検出部112は、図6に示す検出装置110と略同一の構成となるので、ここでは説明を省略する。   In the detection device 110 according to the modification, one detection unit generates a positive side signal and the other detection unit generates a negative side signal and outputs the signal as a differential signal. FIG. 7 illustrates an example in which the first detection unit 112 generates a positive signal and the second detection unit 114 generates a negative signal. In this case, the first detection unit 112 has substantially the same configuration as the detection device 110 shown in FIG.

第2検出部114は、第2電位端子206、第1電位端子208、第2ブリッジ磁気抵抗素子220、第2端子260、第4ブリッジ磁気抵抗素子320、および第4端子360を有する。第2電位端子206は、第1検出部112の第2電位端子204と、電源40の他方の端子とに接続され、第2電位が供給される。第1電位端子208は、第1検出部112の第1電位端子202と、電源40の一方の端子とに接続され、第1電位が供給される。   The second detection unit 114 includes a second potential terminal 206, a first potential terminal 208, a second bridge magnetoresistive element 220, a second terminal 260, a fourth bridge magnetoresistive element 320, and a fourth terminal 360. The second potential terminal 206 is connected to the second potential terminal 204 of the first detection unit 112 and the other terminal of the power supply 40, and is supplied with the second potential. The first potential terminal 208 is connected to the first potential terminal 202 of the first detection unit 112 and one terminal of the power supply 40, and is supplied with the first potential.

第2端子260は負側の検出信号VA−を出力し、第4端子360は検出信号VA−とは位相が異なる負側の検出信号VB−を出力する。なお、第1検出部112は、第1端子250が正側の検出信号VA+を出力し、第3端子350が検出信号VA+とは位相が異なる正側の検出信号VB+を出力する。即ち、変形例の検出装置110は、第1端子250および第2端子260の組から第1差動信号を出力し、第3端子350および第4端子360の組から第1差動信号とは位相が異なる第2差動信号を出力する。 The second terminal 260 outputs a negative detection signal V A− and the fourth terminal 360 outputs a negative detection signal V B− having a phase different from that of the detection signal V A− . In the first detection unit 112, the first terminal 250 outputs a positive detection signal V A + , and the third terminal 350 outputs a positive detection signal V B + having a phase different from that of the detection signal V A + . That is, the detection device 110 of the modified example outputs the first differential signal from the set of the first terminal 250 and the second terminal 260, and the first differential signal from the set of the third terminal 350 and the fourth terminal 360. A second differential signal having a different phase is output.

第1検出部112が正側信号を生成し、第2検出部114が負側信号を生成するので、第2検出部114に形成される磁気抵抗素子の形状は、第1検出部112に形成される磁気抵抗素子の形状と略相似の形状に形成されることが望ましい。また、第2検出部114に形成される磁気抵抗素子の形状は、第1検出部112に形成される磁気抵抗素子の形状と略同一の形状に形成されることがより望ましい。   Since the first detection unit 112 generates a positive signal and the second detection unit 114 generates a negative signal, the shape of the magnetoresistive element formed in the second detection unit 114 is formed in the first detection unit 112. It is desirable to form a shape substantially similar to the shape of the magnetoresistive element. In addition, the shape of the magnetoresistive element formed in the second detection unit 114 is more preferably substantially the same as the shape of the magnetoresistive element formed in the first detection unit 112.

即ち、第2ブリッジ磁気抵抗素子220および第4ブリッジ磁気抵抗素子320の感磁部は、回転体10の移動方向に配列され、基板30の回転体10に対向すべき面に設けられる。また、第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224を有し、第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、第7磁気抵抗素子322および第8磁気抵抗素子324を有する。   That is, the magnetic sensitive portions of the second bridge magnetoresistive element 220 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are arranged in the moving direction of the rotating body 10 and provided on the surface of the substrate 30 that should face the rotating body 10. The second bridge magnetoresistive element 220 includes a third magnetoresistive element 222 and a fourth magnetoresistive element 224, and the fourth bridge magnetoresistive element 320 includes a seventh magnetoresistive element 322 and an eighth magnetoresistive element 324. Have

そして、第3磁気抵抗素子222、第4磁気抵抗素子224、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324が、それぞれ2つの感磁部を含む。また、各抵抗素子が含むそれぞれの感磁部は、回転体10の移動方向において、略等間隔に配列する。第3磁気抵抗素子222、第4磁気抵抗素子224、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なる。   The third magnetoresistive element 222, the fourth magnetoresistive element 224, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 each include two magnetosensitive parts. In addition, the respective magnetic sensing parts included in each resistance element are arranged at substantially equal intervals in the moving direction of the rotating body 10. In the third magnetoresistive element 222, the fourth magnetoresistive element 224, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324, the ranges in which the magnetosensitive portions are provided overlap in the width direction.

また、第3磁気抵抗素子222、第4磁気抵抗素子224、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324は、基板30上に等間隔に並ぶ第1領域512、第2領域514、第3領域516、および第4領域518に、それぞれ形成される。図7は、第1領域512に第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222が、第2領域514に第5磁気抵抗素子312および第7磁気抵抗素子322が、第3領域516に第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224が、第4領域518に第6磁気抵抗素子314および第8磁気抵抗素子324が、それぞれ形成された例を示す。   Further, the third magnetoresistive element 222, the fourth magnetoresistive element 224, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 are arranged on the substrate 30 at equal intervals, the first region 512, the second region 514, They are formed in the third region 516 and the fourth region 518, respectively. FIG. 7 shows the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 in the first region 512, the fifth magnetoresistive element 312 and the seventh magnetoresistive element 322 in the second region 514, and the third magnetoresistive element 322 in the third region 516. 2 shows an example in which a second magnetoresistive element 214 and a fourth magnetoresistive element 224 are formed, and a sixth magnetoresistive element 314 and an eighth magnetoresistive element 324 are formed in a fourth region 518, respectively.

これにより、例えば、回転体10が回転している場合、第1の時点において、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222が歯車の第1の歯の歯先面に対向し、次の第2の時点において、第5磁気抵抗素子312および第7磁気抵抗素子322が歯車の第1の歯の歯先面に対向することができる。このように、複数の磁気抵抗素子は、時間が進む毎に移動方向に配列した順序で、領域毎に、歯車の歯先面に対向することができる。同様に、複数の磁気抵抗素子は、時間が進む毎に移動方向に配列した順に、領域毎に、回転体10の凹部に対向することができる。   Thereby, for example, when the rotating body 10 is rotating, at the first time point, the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 face the tooth tip surface of the first tooth of the gear, and the next In the second time point, the fifth magnetoresistive element 312 and the seventh magnetoresistive element 322 can face the tooth tip surface of the first tooth of the gear. In this manner, the plurality of magnetoresistive elements can face the tooth tip surfaces of the gears for each region in the order in which they are arranged in the moving direction as time advances. Similarly, the plurality of magnetoresistive elements can be opposed to the recesses of the rotating body 10 for each region in the order in which they are arranged in the moving direction as time advances.

なお、第3磁気抵抗素子222は、電源40の第2電位および第2端子260の間に接続され、第4磁気抵抗素子224は、第2端子260および電源40の第1電位の間に接続される。即ち、第2ブリッジ磁気抵抗素子220に印加される電圧は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210に印加される電圧と略同一で、印加方向が逆になる。同様に、第4ブリッジ磁気抵抗素子320に印加される電圧は、第3ブリッジ磁気抵抗素子310に印加される電圧と略同一で、印加方向が逆になる。これによって、検出装置110は、回転体10の移動を正確に検出した検出結果を、差動の検出信号として出力することができる。   The third magnetoresistive element 222 is connected between the second potential of the power supply 40 and the second terminal 260, and the fourth magnetoresistive element 224 is connected between the second terminal 260 and the first potential of the power supply 40. Is done. That is, the voltage applied to the second bridge magnetoresistive element 220 is substantially the same as the voltage applied to the first bridge magnetoresistive element 210, and the application direction is reversed. Similarly, the voltage applied to the fourth bridge magnetoresistive element 320 is substantially the same as the voltage applied to the third bridge magnetoresistive element 310, and the application direction is reversed. Thereby, the detection apparatus 110 can output the detection result which detected the movement of the rotary body 10 correctly as a differential detection signal.

図8は、図7に示す変形例の検出装置110に対応する増幅回路530の一例を示す。この場合、検出システム100は、図7に示す増幅回路530を更に備える。図8は、増幅回路530が、変形例の検出装置110の第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220の組が出力する差動信号をシングルエンド出力にする例を示す。即ち、増幅回路530は、2入力1出力の増幅回路であり、一例として、オペアンプ等を含む増幅回路である。増幅回路530は、一方の入力端子に第1端子250からの正側の検出信号VA+が入力し、他方の入力端子に第2端子260からの負側の検出信号VA−が入力する。 FIG. 8 shows an example of an amplifier circuit 530 corresponding to the detection device 110 of the modification shown in FIG. In this case, the detection system 100 further includes an amplifier circuit 530 shown in FIG. FIG. 8 shows an example in which the amplifier circuit 530 converts the differential signal output by the set of the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 of the detection device 110 according to the modification to a single-ended output. That is, the amplifier circuit 530 is a two-input one-output amplifier circuit, and as an example, is an amplifier circuit including an operational amplifier and the like. In the amplifier circuit 530, the positive detection signal V A + from the first terminal 250 is input to one input terminal, and the negative detection signal V A− from the second terminal 260 is input to the other input terminal.

増幅回路530は、入力する正側の検出信号VA+および負側の検出信号VA−に対して、同相ノイズを低減させて、180度位相が異なる信号成分を増幅する。同様に、検出装置110は、変形例の検出装置110の第3ブリッジ磁気抵抗素子310および第4ブリッジ磁気抵抗素子320の組が出力する差動信号をシングルエンド出力にする増幅回路を更に有してよい。即ち、検出装置110は、変形例の検出装置110が出力する2つの差動信号にそれぞれ対応する2つの増幅回路を有し、2つの検出信号の信号強度の増加と同相ノイズの低減を実現できる。検出システム100は、2つの検出信号に基づき、回転体10の回転動作を判定する判定部を更に備えてよい。検出システム100は、回転体10の回転動作をより正確に検出することができる。 The amplification circuit 530 reduces common-mode noise and amplifies signal components that are 180 degrees out of phase with respect to the input positive detection signal V A + and negative detection signal V A− . Similarly, the detection device 110 further includes an amplifier circuit that makes a differential signal output from the set of the third bridge magnetoresistive element 310 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 of the modified detection device 110 a single-ended output. It's okay. In other words, the detection device 110 has two amplifier circuits respectively corresponding to the two differential signals output from the detection device 110 according to the modified example, and can realize an increase in signal strength of the two detection signals and a reduction in common-mode noise. . The detection system 100 may further include a determination unit that determines the rotation operation of the rotating body 10 based on the two detection signals. The detection system 100 can detect the rotation operation of the rotating body 10 more accurately.

図9は、図7に示す変形例の検出装置110を備える検出システム100の構成例を示す。検出システム100は、以上の説明のように、2つの検出信号を差動信号とすることで、S/Nを改善することができる。ここで、変形例の検出装置110は、図9に示すように、正側の検出信号を生成する第1検出部112と、負側の検出信号を生成する第2検出部114が、回転体10の移動方向と直交する基板30の幅方向において、異なる位置に設けられる。   FIG. 9 shows a configuration example of a detection system 100 including the detection device 110 of the modification shown in FIG. As described above, the detection system 100 can improve S / N by using two detection signals as differential signals. Here, as shown in FIG. 9, the detection device 110 according to the modification includes a first detection unit 112 that generates a positive detection signal and a second detection unit 114 that generates a negative detection signal. 10 are provided at different positions in the width direction of the substrate 30 perpendicular to the moving direction.

ここで、回転体10の第1の歯12に、割れ、欠け、およびヒビ等の欠陥が生じると、歯先面の移動方向と直交する方向において、磁場発生部20との距離が一定でなくなることがある。例えば、第1の歯12が一部に欠陥18を有する場合、欠陥18を有する領域は、歯先面の正常な領域と比較して、磁場発生部20との距離が大きくなる。これにより、第1の歯12の歯先面において、欠陥18を有する領域の磁束密度と、正常な領域の磁束密度に差異が生じることになる。そして、当該欠陥18が、歯先面の第1検出部112側に発生した場合、第1検出部112の検出信号の信号振幅は、第2検出部114の検出信号の信号振幅と比較して小さくなってしまうことがある。   Here, when a defect such as a crack, a chip, or a crack occurs in the first tooth 12 of the rotating body 10, the distance from the magnetic field generator 20 is not constant in the direction orthogonal to the moving direction of the tooth tip surface. Sometimes. For example, when the first tooth 12 has a defect 18 in part, the region having the defect 18 has a greater distance from the magnetic field generation unit 20 than the normal region of the tooth tip surface. As a result, a difference occurs between the magnetic flux density in the region having the defect 18 and the magnetic flux density in the normal region on the tooth tip surface of the first tooth 12. And when the said defect 18 generate | occur | produced in the 1st detection part 112 side of a tooth tip surface, the signal amplitude of the detection signal of the 1st detection part 112 is compared with the signal amplitude of the detection signal of the 2nd detection part 114 It may become smaller.

この場合、増幅回路530が出力する信号は、同相ノイズをキャンセルすることができず、また、信号成分にも歪みを生じさせてしまうことがある。即ち、検出システム100は、このような回転体10に欠陥が存在すると、S/Nが低下してしまうことがあった。そこで、本実施形態に係る検出システム100は、検出装置110のブリッジ磁気抵抗素子の感磁部を幅方向において重ならせて、回転体10の欠陥に起因するS/Nの低下を改善させる。このような検出装置110について、次に説明する。   In this case, the signal output from the amplifier circuit 530 cannot cancel the common-mode noise, and may cause distortion in the signal component. That is, in the detection system 100, when such a rotating body 10 has a defect, the S / N may be lowered. Accordingly, the detection system 100 according to the present embodiment improves the S / N reduction caused by the defect of the rotating body 10 by overlapping the magnetic sensitive portions of the bridge magnetoresistive elements of the detection device 110 in the width direction. Such a detection device 110 will be described next.

図10は本実施形態に係る検出装置110の第1構成例を示す。検出装置110は、回転体10の回転に応じた差動信号の検出信号を出力する。図10は、図7で説明した、第1差動信号を出力する例を示す。検出装置110は、基板30、第1電位端子202、第2電位端子204、第2電位端子206、第1電位端子208、第1ブリッジ磁気抵抗素子210、第2ブリッジ磁気抵抗素子220、第1端子250、および第2端子260を有する。基板30は、回転体10に対向すべき面に第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220が設けられる。基板30は、例えば、半導体、ガラス、およびセラミック等で形成された基板である。   FIG. 10 shows a first configuration example of the detection apparatus 110 according to this embodiment. The detection device 110 outputs a detection signal of a differential signal according to the rotation of the rotating body 10. FIG. 10 shows an example of outputting the first differential signal described in FIG. The detection device 110 includes a substrate 30, a first potential terminal 202, a second potential terminal 204, a second potential terminal 206, a first potential terminal 208, a first bridge magnetoresistive element 210, a second bridge magnetoresistive element 220, a first A terminal 250 and a second terminal 260 are provided. The substrate 30 is provided with a first bridge magnetoresistive element 210 and a second bridge magnetoresistive element 220 on a surface that should face the rotating body 10. The substrate 30 is a substrate formed of, for example, a semiconductor, glass, ceramic, or the like.

第1電位端子202および第1電位端子208は、電源40の一方の端子に接続され、第1電位が供給される。第2電位端子204および第2電位端子206は、電源40の他方の端子に接続され、第2電位が供給される。また、第1端子250は正側の検出信号VA+を出力し、第2端子260は負側の検出信号VA−を出力する。即ち、第1端子250は第1差動端子、第2端子260は第2差動端子として、第1差動信号を出力する差動端子対として機能する。 The first potential terminal 202 and the first potential terminal 208 are connected to one terminal of the power supply 40 and supplied with the first potential. The second potential terminal 204 and the second potential terminal 206 are connected to the other terminal of the power supply 40 and supplied with the second potential. The first terminal 250 outputs a positive detection signal V A + , and the second terminal 260 outputs a negative detection signal V A− . That is, the first terminal 250 functions as a first differential terminal, the second terminal 260 functions as a second differential terminal, and functions as a differential terminal pair that outputs a first differential signal.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、回転体10の移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する。第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220の感磁部は、回転体10の移動方向に配列される。ここで、図10において、矢印で示した方向が、回転体10の移動方向である。また、第1ブリッジ磁気抵抗素子210は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214を有し、第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224を有する。第1磁気抵抗素子212は、第1端子250および第1電位の間に接続され、第2磁気抵抗素子214は、第1端子250および第2電位の間に接続される。また、第3磁気抵抗素子222は、第2端子260および第2電位の間に接続され、第4磁気抵抗素子224は、第2端子260および第1電位の間に接続される。   The first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 differentially detect a change in magnetic flux density accompanying the movement of the rotating body 10. The magnetic sensitive parts of the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 are arranged in the moving direction of the rotating body 10. Here, in FIG. 10, the direction indicated by the arrow is the moving direction of the rotating body 10. The first bridge magnetoresistive element 210 includes a first magnetoresistive element 212 and a second magnetoresistive element 214, and the second bridge magnetoresistive element 220 includes a third magnetoresistive element 222 and a fourth magnetoresistive element 224. Have The first magnetoresistive element 212 is connected between the first terminal 250 and the first potential, and the second magnetoresistive element 214 is connected between the first terminal 250 and the second potential. The third magnetoresistance element 222 is connected between the second terminal 260 and the second potential, and the fourth magnetoresistance element 224 is connected between the second terminal 260 and the first potential.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、回転体10の移動方向と直交する幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第3磁気抵抗素子222、および第4磁気抵抗素子224は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。   The first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 are formed so that at least partly overlaps the range where the magnetosensitive part is provided in the width direction orthogonal to the moving direction of the rotating body 10. That is, in the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the third magnetoresistive element 222, and the fourth magnetoresistive element 224, at least a part of the range in which the magnetosensitive portion is provided overlaps in the width direction.

なお、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第3磁気抵抗素子222、および第4磁気抵抗素子224のそれぞれは、回転体10の移動方向において異なる位置に設けられた複数の感磁部を含む。図10は、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第3磁気抵抗素子222、および第4磁気抵抗素子224が、それぞれ2つの感磁部を含む例を示す。   Each of the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the third magnetoresistive element 222, and the fourth magnetoresistive element 224 has a plurality of sensitivity provided at different positions in the moving direction of the rotating body 10. Includes magnetic parts. FIG. 10 shows an example in which the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the third magnetoresistive element 222, and the fourth magnetoresistive element 224 each include two magnetosensitive parts.

ここで、感磁部のそれぞれは、幅方向に延伸する略長方形の形状で示した。図10は、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222に含まれる感磁部が、回転体10の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。同様に、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224に含まれる感磁部が、回転体10の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。   Here, each of the magnetic sensitive portions is shown in a substantially rectangular shape extending in the width direction. FIG. 10 shows an example in which the magnetic sensitive parts included in the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 are arranged at substantially equal intervals in the moving direction of the rotating body 10. Similarly, an example in which the magnetic sensitive parts included in the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 are arranged at substantially equal intervals in the moving direction of the rotating body 10 is shown.

また、図10は、一例として、それぞれの感磁部が、回転体10の移動方向に平行移動した位置に配置された例を示す。この場合、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第3磁気抵抗素子222、および第4磁気抵抗素子224は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なることになる。   FIG. 10 shows an example in which each magnetic sensing unit is arranged at a position translated in the moving direction of the rotating body 10 as an example. In this case, in the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the third magnetoresistive element 222, and the fourth magnetoresistive element 224, the ranges in which the magnetosensitive portions are provided overlap in the width direction. .

第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第3磁気抵抗素子222、および第4磁気抵抗素子224は、基板30上に等間隔に並ぶ第1領域512、第2領域514、および第3領域516のうち、第2領域514を挟む第1領域512および第3領域516に、それぞれ形成される。第1領域512、第2領域514、および第3領域516の間隔は、回転体10の歯車の歯の円ピッチの略1/4に、回転体10および検出装置110の間の距離に応じた係数を乗じた値に略等しい。これにより、それぞれの磁気抵抗素子は、歯車の回転中の対応する時点において、対応する歯先面に対向することができる。   The first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the third magnetoresistive element 222, and the fourth magnetoresistive element 224 are arranged on the substrate 30 at equal intervals, the first region 512, the second region 514, Of the three regions 516, the first region 512 and the third region 516 sandwiching the second region 514 are formed. The interval between the first region 512, the second region 514, and the third region 516 is approximately ¼ of the circular pitch of the gear teeth of the rotating body 10 and corresponds to the distance between the rotating body 10 and the detection device 110. It is approximately equal to the value multiplied by the coefficient. Thereby, each magnetoresistive element can oppose a corresponding tooth-tip surface in the corresponding time point during rotation of a gearwheel.

図10は、第1領域512に第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222が形成された例を示す。ここで、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222のうち一方の磁気抵抗素子のそれぞれの感磁部は、回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222のうち他方の磁気抵抗素子の感磁部同士の間に配置される。図10は、第1磁気抵抗素子212の2つの感磁部が、回転体10の移動方向において、第3磁気抵抗素子222の2つの感磁部の間に配置された例を示す。   FIG. 10 shows an example in which the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 are formed in the first region 512. Here, each of the magnetosensitive parts of the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 has the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element in the moving direction of the rotating body 10. The element 222 is disposed between the magnetic sensing parts of the other magnetoresistive element. FIG. 10 shows an example in which the two magnetosensitive portions of the first magnetoresistive element 212 are arranged between the two magnetosensitive portions of the third magnetoresistive element 222 in the moving direction of the rotating body 10.

これにより、回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222の第1領域512内の平均位置を、当第1領域512の略中央の位置とすることができる。したがって、回転体10が移動する過程において、例えば、第1磁気抵抗素子212の一方の感磁部が他方の感磁部と比較して異なる抵抗値となっても、第3磁気抵抗素子222の2つの感磁部も同様の傾向を発生することになる。したがって、差動信号の正側および負側で同様の傾向の信号を出力することができるので、歪みが発生することを防止できる。   Thereby, the average position in the 1st area | region 512 of the 1st magnetoresistive element 212 and the 3rd magnetoresistive element 222 can be made into the substantially center position of this 1st area | region 512 in the moving direction of the rotary body 10. FIG. . Therefore, in the process in which the rotating body 10 moves, for example, even if one magnetosensitive part of the first magnetoresistive element 212 has a different resistance value compared to the other magnetosensitive part, The two magnetic sensitive parts also generate the same tendency. Therefore, since signals having the same tendency can be output on the positive side and the negative side of the differential signal, it is possible to prevent distortion from occurring.

また、図10は、第3領域516に第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224が形成された例を示す。第1領域と同様に、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224のうち一方の磁気抵抗素子の複数の感磁部は、回転体10の移動方向において、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224のうち他方の磁気抵抗素子の感磁部同士の間に配置される。また、第1領域512における第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220のそれぞれの感磁部の配置と、第3領域516における第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220のそれぞれの感磁部の配置とは、略同様の配置となることが望ましい。   FIG. 10 shows an example in which the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 are formed in the third region 516. As in the first region, the plurality of magnetosensitive parts of one of the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 are arranged in the moving direction of the rotating body 10 with the second magnetoresistive element 214 and The fourth magnetoresistive element 224 is disposed between the magnetosensitive parts of the other magnetoresistive element. Further, the arrangement of the magnetic sensing portions of the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 in the first region 512 and the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive in the third region 516 are also shown. It is desirable that the arrangement of the magnetic sensing portions of the element 220 is substantially the same.

図10は、第2磁気抵抗素子214の2つの感磁部が、回転体10の移動方向において、第4磁気抵抗素子224の2つの感磁部の間に配置された例を示す。これにより、一方のブリッジ磁気抵抗素子に含まれる感磁部の抵抗値に一時的なアンバランスが生じても、他方のブリッジ磁気抵抗素子に含まれる感磁部の抵抗値も同様のアンバランスが生じさせ、歪みを低減させた差動増幅信号を発生させることができる。   FIG. 10 shows an example in which the two magnetosensitive portions of the second magnetoresistive element 214 are arranged between the two magnetosensitive portions of the fourth magnetoresistive element 224 in the moving direction of the rotating body 10. As a result, even if a temporary unbalance occurs in the resistance value of the magnetosensitive part included in one bridge magnetoresistive element, the resistance value of the magnetosensitive part included in the other bridge magnetoresistive element also has the same unbalance. It is possible to generate a differential amplification signal that is generated and reduced in distortion.

また、例えば、回転体10が回転している場合、第1の時点において、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222が歯車の第1の歯の歯先面に対向し、次の時点において、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224が歯車の第1の歯の歯先面に対向することができる。このように、複数の磁気抵抗素子は、時間が進む毎に移動方向に配列した順序で、領域毎に、歯車の歯先面に対向することができる。   Further, for example, when the rotating body 10 is rotating, at the first time point, the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 are opposed to the tooth tip surface of the first tooth of the gear, and the next At a point in time, the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 can face the tooth tip surface of the first tooth of the gear. In this manner, the plurality of magnetoresistive elements can face the tooth tip surfaces of the gears for each region in the order in which they are arranged in the moving direction as time advances.

したがって、検出装置110は、回転体10の移動を正確に検出した検出結果を、差動の検出信号として出力することができる。即ち、本実施形態に係る検出装置110は、図7で説明した、第1差動信号と略同一の検出信号を出力することができる。また、本実施形態に係る検出装置110は、図7で説明した変形例の検出装置110とは異なり、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220が回転体10の移動方向と直交する幅方向において、少なくとも一部が重なる。したがって、回転体10の一部に欠陥等を有しても、当該欠陥に応じた検出信号の変化が、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220の両方の検出信号に発生する。   Therefore, the detection device 110 can output a detection result obtained by accurately detecting the movement of the rotating body 10 as a differential detection signal. That is, the detection apparatus 110 according to the present embodiment can output a detection signal that is substantially the same as the first differential signal described in FIG. In addition, the detection device 110 according to the present embodiment is different from the detection device 110 of the modified example described in FIG. 7 in that the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 have the moving direction of the rotating body 10. At least a portion overlaps in the orthogonal width direction. Therefore, even if a part of the rotating body 10 has a defect or the like, a detection signal change corresponding to the defect occurs in the detection signals of both the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220. To do.

特に、図10の例に示すように、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220の幅方向の重なりが一致する場合またはより大きい場合、当該欠陥に応じた検出信号の変化が、ほぼ一致することになる。本実施形態における検出システム100は、図8で示した増幅回路530を備え、このような検出装置110から出力する差動信号を、当該増幅回路530に供給してよい。   In particular, as shown in the example of FIG. 10, when the overlap in the width direction of the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 is equal or larger, the change in the detection signal according to the defect occurs. Will almost match. The detection system 100 according to this embodiment includes the amplifier circuit 530 illustrated in FIG. 8, and may supply the differential signal output from the detection device 110 to the amplifier circuit 530.

増幅回路530は、検出装置110から出力する差動信号に基づき、同相ノイズをキャンセルして低減させることができ、また、信号成分の歪みも低減させることができる。したがって、本実施形態に係る検出装置110を備える検出システム100は、回転体10の移動を正確に検出し、回転体10に欠陥が存在する場合でも差動信号によってS/Nを向上させて、回転体10の回転速度および回転数を検出することができる。   Based on the differential signal output from the detection device 110, the amplifier circuit 530 can cancel and reduce the common-mode noise, and can also reduce the distortion of the signal component. Therefore, the detection system 100 including the detection device 110 according to the present embodiment accurately detects the movement of the rotating body 10 and improves the S / N by the differential signal even when the rotating body 10 has a defect, The rotational speed and the rotational speed of the rotating body 10 can be detected.

以上の本実施形態に係る検出装置110は、第1差動信号を出力する例を説明したが、これに限定されることはない。検出装置110は、第1差動信号および第2差動信号を出力し、検出システム100は、回転体10の回転方向を検出してもよい。第1差動信号および第2差動信号を出力する検出装置110について、次に説明する。   Although the detection apparatus 110 according to the present embodiment has been described with respect to the example in which the first differential signal is output, the present invention is not limited to this. The detection device 110 may output the first differential signal and the second differential signal, and the detection system 100 may detect the rotation direction of the rotating body 10. Next, the detection device 110 that outputs the first differential signal and the second differential signal will be described.

図11は、本実施形態に係る検出装置110の変形例を示す。図11の変形例に係る検出装置110において、図10に示された本実施形態に係る検出装置110の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。変形例の検出装置110は、図10に示す検出装置110と略同様の形状の第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220を有する。また、変形例の検出装置110は、第3端子350、および第4端子360、第3ブリッジ磁気抵抗素子310、および第4ブリッジ磁気抵抗素子320を更に備える。   FIG. 11 shows a modification of the detection device 110 according to the present embodiment. In the detection device 110 according to the modified example of FIG. 11, the same reference numerals are given to the substantially same operations as those of the detection device 110 according to the present embodiment shown in FIG. The detection device 110 according to the modified example includes a first bridge magnetoresistive element 210 and a second bridge magnetoresistive element 220 having substantially the same shape as the detection device 110 shown in FIG. The detection device 110 according to the modification further includes a third terminal 350, a fourth terminal 360, a third bridge magnetoresistive element 310, and a fourth bridge magnetoresistive element 320.

第3端子350は正側の検出信号VB+を出力し、第4端子360は負側の検出信号VB−を出力する。即ち、第3端子350は第3差動端子、第4端子360は第4差動端子として、第2差動信号を出力する差動端子対として機能する。第3ブリッジ磁気抵抗素子310および第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、回転体10の移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する。第1ブリッジ磁気抵抗素子210、第2ブリッジ磁気抵抗素子220、第3ブリッジ磁気抵抗素子310、および第4ブリッジ磁気抵抗素子320の感磁部は、回転体10の移動方向に配列される。 The third terminal 350 outputs a positive detection signal V B + , and the fourth terminal 360 outputs a negative detection signal V B− . That is, the third terminal 350 functions as a third differential terminal, the fourth terminal 360 functions as a fourth differential terminal, and functions as a differential terminal pair that outputs a second differential signal. The third bridge magnetoresistive element 310 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 differentially detect a change in magnetic flux density accompanying the movement of the rotating body 10. The magnetic sensitive parts of the first bridge magnetoresistive element 210, the second bridge magnetoresistive element 220, the third bridge magnetoresistive element 310, and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are arranged in the moving direction of the rotating body 10.

第3ブリッジ磁気抵抗素子310は、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314を有し、第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、第7磁気抵抗素子322および第8磁気抵抗素子324を有する。第5磁気抵抗素子312は、第3端子350および第1電位の間に接続され、第6磁気抵抗素子314は、第3端子350および第2電位の間に接続される。また、第7磁気抵抗素子322は、第4端子360および第2電位の間に接続され、第8磁気抵抗素子324は、第4端子360および第1電位の間に接続される。   The third bridge magnetoresistive element 310 has a fifth magnetoresistive element 312 and a sixth magnetoresistive element 314, and the fourth bridge magnetoresistive element 320 has a seventh magnetoresistive element 322 and an eighth magnetoresistive element 324. . The fifth magnetoresistive element 312 is connected between the third terminal 350 and the first potential, and the sixth magnetoresistive element 314 is connected between the third terminal 350 and the second potential. The seventh magnetoresistance element 322 is connected between the fourth terminal 360 and the second potential, and the eighth magnetoresistance element 324 is connected between the fourth terminal 360 and the first potential.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210、第2ブリッジ磁気抵抗素子220、第3ブリッジ磁気抵抗素子310、および第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第5磁気抵抗素子312、第6磁気抵抗素子314、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。また、第1磁気抵抗素子212から第8磁気抵抗素子324の8つの磁気抵抗素子は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なることが望ましい。   The first bridge magnetoresistive element 210, the second bridge magnetoresistive element 220, the third bridge magnetoresistive element 310, and the fourth bridge magnetoresistive element 320 overlap at least partially in the width direction in which the magnetosensitive part is provided. Formed as follows. In other words, the fifth magnetoresistive element 312, the sixth magnetoresistive element 314, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 have at least partly overlapping ranges in which the magnetic sensitive portions are provided in the width direction. In addition, it is desirable that the eight magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the eighth magnetoresistive element 324 have at least partly overlapping ranges in which the magnetosensitive portions are provided in the width direction.

なお、第5磁気抵抗素子312、第6磁気抵抗素子314、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324のそれぞれは、回転体10の移動方向において異なる位置に設けられた複数の感磁部を含む。図11は、第5磁気抵抗素子312、第6磁気抵抗素子314、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324が、それぞれ2つの感磁部を含む例を示す。   Note that each of the fifth magnetoresistive element 312, the sixth magnetoresistive element 314, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 has a plurality of senses provided at different positions in the moving direction of the rotating body 10. Includes magnetic parts. FIG. 11 shows an example in which the fifth magnetoresistive element 312, the sixth magnetoresistive element 314, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 each include two magnetosensitive portions.

ここで、感磁部のそれぞれは、幅方向に延伸する略長方形の形状で示した。図11は、第1磁気抵抗素子212から第8磁気抵抗素子324の8つの磁気抵抗素子に含まれる感磁部が、回転体10の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。また、図11は、一例として、それぞれの感磁部が、回転体10の移動方向に平行移動した位置に配置された例を示す。この場合、第1磁気抵抗素子212から第8磁気抵抗素子324の8つの磁気抵抗素子は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なることになる。   Here, each of the magnetic sensitive portions is shown in a substantially rectangular shape extending in the width direction. FIG. 11 shows an example in which the magnetic sensitive parts included in the eight magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the eighth magnetoresistive element 324 are arranged at substantially equal intervals in the moving direction of the rotating body 10. FIG. 11 shows an example in which each magnetic sensing unit is arranged at a position translated in the moving direction of the rotating body 10 as an example. In this case, in the eight magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the eighth magnetoresistive element 324, the ranges in which the magnetic sensitive portions are provided all overlap in the width direction.

回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の間に、第5磁気抵抗素子312および第7磁気抵抗素子322、または第6磁気抵抗素子314および第8磁気抵抗素子324が配置される。即ち、第5磁気抵抗素子312および第7磁気抵抗素子322、または第6磁気抵抗素子314および第8磁気抵抗素子324は、第2領域514に形成される。   In the moving direction of the rotating body 10, the fifth magnetoresistive element 312 and the seventh magnetoresistive element 322, or the sixth magnetoresistive element 314 and the eighth magnetism between the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214. A resistance element 324 is disposed. That is, the fifth magnetoresistive element 312 and the seventh magnetoresistive element 322 or the sixth magnetoresistive element 314 and the eighth magnetoresistive element 324 are formed in the second region 514.

図11は、第1領域512に第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222が、第2領域514に第5磁気抵抗素子312および第7磁気抵抗素子322が、第3領域516に第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224が、第4領域518に第6磁気抵抗素子314および第8磁気抵抗素子324が、それぞれ形成された例を示す。これにより、例えば、回転体10が回転している場合、第1の時点において、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222が歯車の第1の歯の歯先面に対向し、次の時点において、第5磁気抵抗素子312および第7磁気抵抗素子322が歯車の第1の歯の歯先面に対向することができる。このように、複数の磁気抵抗素子は、時間が進む毎に移動方向に配列した順序で、領域毎に、歯車の歯先面に対向することができる。   FIG. 11 shows the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 in the first region 512, the fifth magnetoresistive element 312 and the seventh magnetoresistive element 322 in the second region 514, and the third magnetoresistive element 322 in the third region 516. 2 shows an example in which a second magnetoresistive element 214 and a fourth magnetoresistive element 224 are formed, and a sixth magnetoresistive element 314 and an eighth magnetoresistive element 324 are formed in a fourth region 518, respectively. Thereby, for example, when the rotating body 10 is rotating, at the first time point, the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 face the tooth tip surface of the first tooth of the gear, and the next At this point, the fifth magnetoresistive element 312 and the seventh magnetoresistive element 322 can face the tooth tip surface of the first tooth of the gear. In this manner, the plurality of magnetoresistive elements can face the tooth tip surfaces of the gears for each region in the order in which they are arranged in the moving direction as time advances.

また、第5磁気抵抗素子312および第7磁気抵抗素子322のうち一方の磁気抵抗素子のそれぞれの感磁部は、回転体10の移動方向において、第5磁気抵抗素子312および第7磁気抵抗素子322のうち他方の磁気抵抗素子の感磁部同士の間に配置される。同様に、第6磁気抵抗素子314および第8磁気抵抗素子324のうち一方の磁気抵抗素子のそれぞれの感磁部は、回転体10の移動方向において、第6磁気抵抗素子314および第8磁気抵抗素子324のうち他方の磁気抵抗素子の感磁部同士の間に配置される。   In addition, each of the magnetosensitive elements of one of the fifth magnetoresistive element 312 and the seventh magnetoresistive element 322 has the fifth magnetoresistive element 312 and the seventh magnetoresistive element in the moving direction of the rotating body 10. The other magnetoresistive element 322 is disposed between the magnetic sensitive parts. Similarly, each of the magnetosensitive elements of one of the sixth magnetoresistive element 314 and the eighth magnetoresistive element 324 has the sixth magnetoresistive element 314 and the eighth magnetoresistive element in the moving direction of the rotating body 10. The element 324 is disposed between the magnetosensitive parts of the other magnetoresistive element.

以上により、第3ブリッジ磁気抵抗素子310および第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、回転体10の移動を正確に検出した検出結果を、差動の検出信号として出力することができる。また、第3ブリッジ磁気抵抗素子310および第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220が出力する差動信号とは位相の異なる第2差動信号を出力することができる。図11の例において、第1領域512から第4領域518の4つの領域は、歯の円ピッチpの1/4間隔に並ぶので、第1差動信号および第2差動信号の位相差は、略90度となる。   By the above, the 3rd bridge magnetoresistive element 310 and the 4th bridge magnetoresistive element 320 can output the detection result which detected the movement of the rotary body 10 correctly as a differential detection signal. In addition, the third bridge magnetoresistive element 310 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are second differential signals whose phases are different from the differential signals output from the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220. Can be output. In the example of FIG. 11, the four regions from the first region 512 to the fourth region 518 are arranged at ¼ intervals of the circle pitch p of the teeth, so the phase difference between the first differential signal and the second differential signal is , Approximately 90 degrees.

また、本変形例に係る検出装置110は、図10で説明した本実施形態に係る検出装置110と同様に、第1ブリッジ磁気抵抗素子210から第4ブリッジ磁気抵抗素子320の4つの感磁部が回転体10の移動方向と直交する幅方向において、少なくとも一部が重なる。したがって、回転体10の一部に欠陥等を有しても、当該欠陥に応じた検出信号の変化が、当該4つの感磁部の検出信号に発生する。   In addition, the detection device 110 according to the present modification has four magnetosensitive portions from the first bridge magnetoresistive element 210 to the fourth bridge magnetoresistive element 320 in the same manner as the detection device 110 according to the present embodiment described with reference to FIG. At least partially overlap in the width direction orthogonal to the moving direction of the rotating body 10. Therefore, even if a part of the rotator 10 has a defect or the like, a change in the detection signal corresponding to the defect occurs in the detection signals of the four magnetic sensitive portions.

本実施形態における検出システム100は、図8で示した増幅回路530を2つ備え、このような検出装置110から出力する第1差動信号および第2差動信号を、当該2つの増幅回路530にそれぞれ供給してよい。2つの増幅回路530は、検出装置110から出力する2つの差動信号に基づき、同相ノイズを低減させ、また、信号成分の歪みを低減させた2つの検出信号をそれぞれ出力させることができる。したがって、本変形例に係る検出装置110を備える検出システム100は、回転体10の移動を正確に検出し、回転体10に欠陥が存在する場合でも差動信号によってS/Nを向上させて、回転体10の回転動作を検出することができる。   The detection system 100 according to the present embodiment includes the two amplification circuits 530 illustrated in FIG. 8, and the first and second differential signals output from the detection device 110 are used as the two amplification circuits 530. May be supplied respectively. The two amplifier circuits 530 can each output two detection signals with reduced in-phase noise and reduced distortion of signal components based on the two differential signals output from the detection device 110. Therefore, the detection system 100 including the detection device 110 according to the present modification accurately detects the movement of the rotating body 10 and improves the S / N by the differential signal even when the rotating body 10 has a defect, The rotational motion of the rotating body 10 can be detected.

以上の本実施形態に係る検出装置110は、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222に含まれる感磁部が、第1領域512において等間隔に配置される例を説明したが、これに限定されることはない。第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222は、第1領域に形成され、回転体10の回転に応じて、検出信号の振幅強度の絶対値が略同程度になればよい。   In the detection apparatus 110 according to the present embodiment described above, the example in which the magnetic sensitive parts included in the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 are arranged at equal intervals in the first region 512 has been described. It is not limited to this. The first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 are formed in the first region, and the absolute value of the amplitude intensity of the detection signal only needs to be approximately the same according to the rotation of the rotating body 10.

なお、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222に含まれる感磁部が不等間隔に配列した場合でも、回転体10の移動方向における平均位置がほぼ一致することが望ましい。例えば、第1磁気抵抗素子212における複数の感磁部の平均位置および第3磁気抵抗素子222における複数の感磁部の平均位置の回転体10の移動方向における差は、当該移動方向における隣接する感磁部の間の距離未満となることが望ましい。ここで、隣接する感磁部の間の距離は、複数の感磁部の間の距離のうちの、最小値であることが望ましく、これに代えて、平均値、または最大値であってもよい。   Even when the magnetic sensitive parts included in the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 are arranged at unequal intervals, it is desirable that the average positions in the moving direction of the rotating body 10 substantially coincide. For example, the difference in the movement direction of the rotating body 10 between the average position of the plurality of magnetic sensing parts in the first magnetoresistance element 212 and the average position of the plurality of magnetic sensing parts in the third magnetoresistance element 222 is adjacent in the movement direction. It is desirable that the distance is less than the distance between the magnetic sensing parts. Here, the distance between adjacent magnetic sensing parts is preferably the minimum value among the distances between the plurality of magnetic sensing parts. Instead of this, the average value or the maximum value may be used. Good.

同様に、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224に含まれる感磁部が第3領域516において不等間隔に配列した場合でも、回転体10の移動方向における平均位置がほぼ一致することが望ましい。例えば、第2磁気抵抗素子214における複数の感磁部の平均位置および第4磁気抵抗素子224における複数の感磁部の平均位置の回転体10の移動方向における差は、当該移動方向における隣接する感磁部の間の距離未満となることが望ましい。なお、第2領域514および第4領域518に形成される、第5磁気抵抗素子312、第6磁気抵抗素子314、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324も同様に、不等間隔に配列されてよく、また、各領域における平均位置がほぼ一致することが望ましい。   Similarly, even when the magnetic sensitive parts included in the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 are arranged at unequal intervals in the third region 516, the average positions in the moving direction of the rotating body 10 are substantially the same. It is desirable. For example, the difference in the moving direction of the rotating body 10 between the average position of the plurality of magnetosensitive parts in the second magnetoresistive element 214 and the average position of the plurality of magnetosensitive parts in the fourth magnetoresistive element 224 is adjacent in the moving direction. It is desirable that the distance is less than the distance between the magnetic sensing parts. Similarly, the fifth magnetoresistive element 312, the sixth magnetoresistive element 314, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 formed in the second region 514 and the fourth region 518 are also unequal. It may be arranged at intervals, and it is desirable that the average positions in each region are substantially the same.

以上のように、本実施形態に係る検出装置110および当該検出装置110を備える検出システム100は、回転体10の回転動作を精度よく検出することができることを説明した。なお、以上の説明において、磁場発生部20が発生させる磁場は、磁束密度が検出装置110の感磁部を含む領域において略一定の磁束密度となることが望ましい。しかしながら、磁場発生部20は、磁束密度が回転体10の移動方向に漸増または漸減する磁界を発生することがある。このような磁場発生部20を備える検出システム100について次に説明する。   As described above, it has been described that the detection device 110 according to the present embodiment and the detection system 100 including the detection device 110 can accurately detect the rotation operation of the rotating body 10. In the above description, it is desirable that the magnetic field generated by the magnetic field generator 20 has a substantially constant magnetic flux density in a region including the magnetic sensitive part of the detection device 110. However, the magnetic field generator 20 may generate a magnetic field in which the magnetic flux density gradually increases or decreases in the moving direction of the rotating body 10. Next, the detection system 100 including such a magnetic field generator 20 will be described.

図12は、本実施形態に係る磁場発生部20が、磁束密度の分布を有する磁場を発生させた例を示す。なお、図12は、便宜上、検出装置110の第1ブリッジ磁気抵抗素子210以外のブリッジ磁気抵抗素子については記載を省略している。また、図12は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214が並ぶ順番と、電源40の電圧の印加方向と、回転体10の移動方向とを、図2とは異なる方向にした例を示す。   FIG. 12 shows an example in which the magnetic field generator 20 according to the present embodiment generates a magnetic field having a magnetic flux density distribution. For the sake of convenience, FIG. 12 omits the description of the bridge magnetoresistive elements other than the first bridge magnetoresistive element 210 of the detection device 110. Further, in FIG. 12, the order in which the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged, the voltage application direction of the power supply 40, and the moving direction of the rotating body 10 are different from those in FIG. An example is shown.

図12は、磁場発生部20が、円盤状の永久磁石であり、回転体10に向く円形表面の中心部分から発生させる磁束密度が最も大きく、外周部に近づくにつれて磁束密度が減少するような磁場を発生させる例を示す。なお、磁場発生部20の大きさは、検出装置110の第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214を含む領域と同程度の大きさの場合、当該第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214が検出する磁束密度は分布を有することになる。   FIG. 12 shows a magnetic field in which the magnetic field generating unit 20 is a disk-shaped permanent magnet, and the magnetic flux density generated from the central portion of the circular surface facing the rotating body 10 is the largest, and the magnetic flux density decreases as it approaches the outer periphery. An example of generating When the size of the magnetic field generation unit 20 is approximately the same size as the region including the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 of the detection device 110, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 212 The magnetic flux density detected by the magnetoresistive element 214 has a distribution.

ここで、回転体10が回転すると、例えば、一の歯先面において、回転に応じて磁束の大きさが変化することになる。すると、当該一の歯先面において電磁誘導によって渦電流が発生し、磁束の変化を打ち消す方向の磁束を発生させる(レンツの法則)。ここで、誘導起電力V=−dφ/dtであり(φ=BS)電流IはI=V/Rとなる。なお、φは磁束、dφ/dtは単位時間当たりの磁束の変化量、Sは電流が発生する面、Bは磁束密度、Rは渦電流が発生する導体の抵抗値である。   Here, when the rotating body 10 rotates, for example, the magnitude of the magnetic flux changes in accordance with the rotation of one tooth tip surface. Then, an eddy current is generated by electromagnetic induction on the tooth tip surface, and a magnetic flux is generated in a direction that cancels the change of the magnetic flux (Lenz's law). Here, the induced electromotive force V = −dφ / dt (φ = BS), and the current I is I = V / R. Here, φ is the magnetic flux, dφ / dt is the amount of change in magnetic flux per unit time, S is the surface where current is generated, B is the magnetic flux density, and R is the resistance value of the conductor where eddy current is generated.

即ち、歯車の歯先が磁場発生部20の中心に近づくように移動した場合、当該歯先面での磁束が増加する方向に変化するので、歯先面に発生する渦電流により、当該磁束とは反対向きの磁束が発生する。例えば、図12において、回転体10が図中の左向きの矢印方向に移動して、第1の歯12が第2磁気抵抗素子214に対向する位置に移動する場合、第1の歯12の歯先面に印加される磁束は、回転体10の移動に伴って増加する方向に変化する。これにより、第1の歯12は、当該第1の歯12から磁場発生部20に向かう磁束を発生させる。したがって、第2磁気抵抗素子214は、歯車が静止しているときの第1の歯12の歯先面の磁束よりも小さい磁束を検出することになる。   That is, when the tooth tip of the gear moves so as to approach the center of the magnetic field generating unit 20, the magnetic flux on the tooth tip surface changes in the increasing direction. Produces a magnetic flux in the opposite direction. For example, in FIG. 12, when the rotating body 10 moves in the direction of the leftward arrow in the figure and the first tooth 12 moves to a position facing the second magnetoresistive element 214, the teeth of the first tooth 12 The magnetic flux applied to the front surface changes in a direction that increases as the rotating body 10 moves. As a result, the first tooth 12 generates a magnetic flux from the first tooth 12 toward the magnetic field generator 20. Therefore, the second magnetoresistive element 214 detects a magnetic flux that is smaller than the magnetic flux of the tip surface of the first tooth 12 when the gear is stationary.

また、歯車の歯先が磁場発生部20の中心から遠ざかるように移動した場合、当該歯先面での磁束が減少する方向に変化するので、歯先面に発生する渦電流により、当該磁束と同じ向きの磁束が発生する。例えば、図12において、回転体10が図中の左向きの矢印方向に移動して、第1の歯12が第1磁気抵抗素子212に対向する位置に移動する場合、第1の歯12に印加される磁束は、回転体10の移動に伴って減少する方向に変化する。これにより、第1の歯12は、磁場発生部20から当該第1の歯12に向かう磁束を発生させる。したがって、第1磁気抵抗素子212は、歯車が静止しているときの第1の歯12の歯先面の磁束よりも大きい磁束を検出することになる。   In addition, when the tooth tip of the gear moves away from the center of the magnetic field generation unit 20, the magnetic flux on the tooth tip surface changes in a decreasing direction. Magnetic flux in the same direction is generated. For example, in FIG. 12, when the rotating body 10 moves in the direction of the leftward arrow in the figure and the first tooth 12 moves to a position facing the first magnetoresistive element 212, it is applied to the first tooth 12. The magnetic flux to be changed changes in a direction to decrease as the rotating body 10 moves. Thereby, the first tooth 12 generates a magnetic flux from the magnetic field generator 20 toward the first tooth 12. Therefore, the first magnetoresistive element 212 detects a magnetic flux larger than the magnetic flux of the tooth tip surface of the first tooth 12 when the gear is stationary.

なお、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214が検出する磁束を、第1の歯12の歯先面の磁束に基づいて説明したが、これに限定されることはなく、回転体10全体に同様のことが言える。即ち、図12の構成の検出システムにおいて、回転体10が矢印方向に移動したことに応じて、第2磁気抵抗素子214が検出する磁束は磁場発生部20からの磁束よりも小さくなり、第1磁気抵抗素子212が検出する磁束は磁場発生部20からの磁束よりも大きくなる。   The magnetic flux detected by the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 has been described based on the magnetic flux on the tooth tip surface of the first tooth 12, but is not limited to this, and the rotating body The same can be said for the entire ten. That is, in the detection system having the configuration shown in FIG. 12, the magnetic flux detected by the second magnetoresistive element 214 is smaller than the magnetic flux from the magnetic field generator 20 in response to the movement of the rotating body 10 in the direction of the arrow. The magnetic flux detected by the magnetoresistive element 212 is larger than the magnetic flux from the magnetic field generator 20.

これにより、第1端子250から出力する磁束の検出結果は、オフセット電圧が重畳することになる。このようなオフセット電圧は、磁場発生部20の磁場の傾きの度合い、回転体10の回転速度、および回転の方向に応じて変化する。このようなオフセット電圧の変化の例を図13に示す。   As a result, the offset voltage is superimposed on the detection result of the magnetic flux output from the first terminal 250. Such an offset voltage changes according to the degree of the magnetic field gradient of the magnetic field generator 20, the rotational speed of the rotating body 10, and the direction of rotation. An example of such a change in offset voltage is shown in FIG.

図13は、本実施形態に係る検出装置110の検出結果に重畳するオフセット電圧の一例を示す。図13の横軸は、回転体10の回転速度であり、縦軸はオフセット電圧変化である。図13に示すように、回転体10の回転速度が速くなるに従い、磁束の変化量は増加するので、オフセット電圧変化も増加する傾向を示す。   FIG. 13 shows an example of the offset voltage superimposed on the detection result of the detection apparatus 110 according to this embodiment. The horizontal axis in FIG. 13 is the rotational speed of the rotating body 10, and the vertical axis is the offset voltage change. As shown in FIG. 13, as the rotational speed of the rotating body 10 increases, the amount of change in magnetic flux increases, so that the change in offset voltage also tends to increase.

また、回転方向が反転すると、磁束の増減も反転する。例えば、図12において回転体10が右方向に移動する場合、第1磁気抵抗素子212が検出する磁束は磁場発生部20が発生させる磁束よりも小さくなり、第2磁気抵抗素子214が検出する磁束は磁場発生部20が発生させる磁束よりも大きくなる。図13では、回転体10の一方向の回転をCWとし、CWとは反対方向の回転をCCWとした。このように、オフセット電圧は、回転方向に応じて正負の符号が切り換わる。検出装置110が出力する検出信号は、このようなオフセット電圧が重畳する。   Further, when the rotation direction is reversed, the increase and decrease of the magnetic flux is also reversed. For example, when the rotating body 10 moves to the right in FIG. 12, the magnetic flux detected by the first magnetoresistive element 212 is smaller than the magnetic flux generated by the magnetic field generator 20, and the magnetic flux detected by the second magnetoresistive element 214. Becomes larger than the magnetic flux generated by the magnetic field generator 20. In FIG. 13, the rotation in one direction of the rotating body 10 is CW, and the rotation in the opposite direction to CW is CCW. In this way, the offset voltage switches between positive and negative signs according to the rotation direction. Such an offset voltage is superimposed on the detection signal output from the detection device 110.

図14は、検出装置110が出力する検出信号にオフセット電圧が重畳した例を示す。図14の横軸は時間tを示し、縦軸は検出信号の電圧値Vを示す。図14は、例えば、図10で説明したような差動信号を出力する検出装置110と、磁束密度の分布を有する磁束を用いて回転体10の回転動作を検出した結果の例を示す。ここで、検出装置110の第1端子250が出力する差動信号の正側信号をVA+'とし、第2端子260が出力する差動信号の負側信号をVA−'として示す。 FIG. 14 shows an example in which an offset voltage is superimposed on a detection signal output from the detection device 110. The horizontal axis in FIG. 14 indicates time t, and the vertical axis indicates the voltage value V of the detection signal. FIG. 14 shows an example of a result of detecting the rotation operation of the rotating body 10 using, for example, the detection device 110 that outputs a differential signal as described in FIG. 10 and a magnetic flux having a magnetic flux density distribution. Here, the positive signal of the differential signal output from the first terminal 250 of the detection device 110 is denoted as V A + ', and the negative signal of the differential signal output from the second terminal 260 is denoted as V A- '.

ここで、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222の抵抗値をRとし、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224の抵抗値をRとしたときの回転体10が静止時の正側信号VA+および正側信号VA−は、次式のように算出される。
(数1)
A+=(Vdd−Vss)・R/(R+R
A−=(Vdd−Vss)・R/(R+R
Here, the resistance value of the first magnetoresistance element 212 and the third magnetoresistive elements 222 and R 1, the rotary body 10 when the resistance value of the second magnetoresistance element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 and as R 2 The positive side signal V A + and the positive side signal V A− at the time when is stationary are calculated as follows.
(Equation 1)
V A + = (V dd −V ss ) · R 2 / (R 1 + R 2 )
V A− = (V dd −V ss ) · R 1 / (R 1 + R 2 )

なお、正側信号VA+'は、オフセットが重畳しないときの正側信号VA+にオフセット電圧VOFFが加わった信号である。同様に、負側信号VA−'は、オフセットが重畳しない負側信号VA−にオフセット電圧VOFFを減じた信号である。即ち、正側信号VA+'および負側信号VA−'は、次式で示される。
(数2)
A+'=VA++VOFF
A−'=VA−−VOFF
The positive side signal V A + 'is a signal obtained by adding the offset voltage V OFF to the positive side signal V A + when the offset is not superimposed. Similarly, the negative side signal V A− ′ is a signal obtained by subtracting the offset voltage V OFF from the negative side signal V A− where no offset is superimposed. That is, the positive side signal V A + 'and the negative side signal V A- ' are expressed by the following equations.
(Equation 2)
V A + '= V A + + V OFF
V A- '= V A- -V OFF

そして、回転体10が回転することにより、前記渦電流に起因して第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222の抵抗値Rが減少し、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224の抵抗値をRが増加する。ここで、抵抗値Rの減少量をΔRと、抵抗値Rの増加量をΔRとすると、正側信号VA+'および負側信号VA−'は、次式で示される。
(数3)
A+'=(Vdd−Vss)・(R+ΔR)/(R−ΔR+R+ΔR
A−'=(Vdd−Vss)・(R−ΔR)/(R−ΔR+R+ΔR
By rotating body 10 is rotated, the resistance value R 1 of the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 due to the eddy current is reduced, the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetic R 2 increases the resistance value of the resistance element 224. Here, assuming that the decrease amount of the resistance value R 1 is ΔR 1 and the increase amount of the resistance value R 2 is ΔR 2 , the positive side signal V A + ′ and the negative side signal V A− ′ are expressed by the following equations.
(Equation 3)
V A + '= (V dd −V ss ) · (R 2 + ΔR 2 ) / (R 1 −ΔR 1 + R 2 + ΔR 2 )
V A− ′ = (V dd −V ss ) · (R 1 −ΔR 1 ) / (R 1 −ΔR 1 + R 2 + ΔR 2 )

ここで、図12では第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214にそれぞれ入力する磁場の磁束変化の傾きの絶対値は略等しいので、ΔR=ΔR≒ΔRと表され、(数3)式は(数4)のように示される。
(数4)
A+'=VA++(Vdd−Vss)・ΔR/(R+R)=VA++VOFF
A−'=VA−−(Vdd−Vss)・ΔR/(R+R)=VA−−VOFF
Here, in FIG. 12, since the absolute values of the gradients of the magnetic flux changes of the magnetic fields input to the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are substantially equal, ΔR = ΔR 1 ≈ΔR 2 and 3) The equation is shown as (Equation 4).
(Equation 4)
V A + '= V A + + (V dd −V ss ) · ΔR / (R 1 + R 2 ) = V A + + V OFF
V A− '= V A− − (V dd −V ss ) · ΔR / (R 1 + R 2 ) = V A− −V OFF

したがって、正側信号VA+'および負側信号VA−'に基づき、同相ノイズを除去すると、渦電流によって生成されたオフセット電圧が2倍になって残ることになる。
(数5)
A+'−VA−'=VA+−VA−+2VOFF
Therefore, if the common-mode noise is removed based on the positive side signal V A + ′ and the negative side signal V A− ′, the offset voltage generated by the eddy current is doubled and remains.
(Equation 5)
V A + '-V A- ' = V A + -V A- + 2V OFF

このように、磁場発生部20が磁束密度の分布を有すると、当該分布および回転速度に応じて渦電流による磁束が発生するので、検出装置110の検出結果に誤差を生じさせることがある。そこで、磁場発生部20の磁束密度の分布によって生じる誤差を低減させる検出装置110について、次に説明する。   As described above, when the magnetic field generator 20 has a distribution of magnetic flux density, a magnetic flux due to eddy current is generated according to the distribution and the rotation speed, which may cause an error in the detection result of the detection device 110. Accordingly, the detection device 110 that reduces errors caused by the magnetic flux density distribution of the magnetic field generator 20 will be described next.

図15は、本実施形態に係る検出装置110の第2構成例を備える検出システム100を示す。検出システム100は、回転体10と、磁場発生部20と、電源40と、第2構成例の検出装置110とを備える。回転体10および電源40は、図1および図2等で既に説明したので、ここでは説明を省略する。   FIG. 15 shows a detection system 100 including a second configuration example of the detection apparatus 110 according to the present embodiment. The detection system 100 includes a rotating body 10, a magnetic field generation unit 20, a power supply 40, and a detection device 110 of the second configuration example. Since the rotary body 10 and the power supply 40 have already been described with reference to FIGS.

磁場発生部20は、磁束密度が回転体10の移動方向に分布を有しており、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214に印加する。磁場発生部20は、分布を有する磁束密度印加部として機能する。磁場発生部20は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214を間に挟んで回転体10と対向して配置されるべき平板状の磁石を含む。図15は、磁場発生部20が、平板の中心から端部に向けて、磁束密度が漸減する磁場を発生する例を示す。   The magnetic field generator 20 has a magnetic flux density distributed in the moving direction of the rotating body 10 and applies the magnetic flux density to the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214. The magnetic field generation unit 20 functions as a magnetic flux density application unit having a distribution. The magnetic field generation unit 20 includes a plate-shaped magnet that should be disposed to face the rotating body 10 with the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 interposed therebetween. FIG. 15 shows an example in which the magnetic field generator 20 generates a magnetic field in which the magnetic flux density gradually decreases from the center of the flat plate toward the end.

第2構成例の検出装置110は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214を有する第1ブリッジ磁気抵抗素子210と、第1端子250とを備える例を示す。第1磁気抵抗素子212は、第1端子250および第1電位の間に接続される。ここで、第1端子250が出力する検出信号を第1検出信号とする。   The detection device 110 of the second configuration example shows an example including a first bridge magnetoresistive element 210 having a first magnetoresistive element 212 and a second magnetoresistive element 214, and a first terminal 250. The first magnetoresistive element 212 is connected between the first terminal 250 and the first potential. Here, the detection signal output from the first terminal 250 is defined as a first detection signal.

第2磁気抵抗素子214は、第1端子250および第2電位の間に接続される。第2磁気抵抗素子214は、回転体10の移動方向または移動方向の逆方向において第1磁気抵抗素子212からずれた位置に配置される。図15は、矢印で示す回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214の順に配列された例を示す。   The second magnetoresistive element 214 is connected between the first terminal 250 and the second potential. The second magnetoresistive element 214 is disposed at a position shifted from the first magnetoresistive element 212 in the moving direction of the rotating body 10 or in the direction opposite to the moving direction. FIG. 15 shows an example in which the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged in this order in the moving direction of the rotating body 10 indicated by an arrow.

また、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、磁束密度が移動方向に漸増または漸減する磁場が入力するように配置される。例えば、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、回転体10の移動方向において、磁場発生部20の平板状の磁石の中心から移動方向または移動方向の逆方向にずらして配置される。図15は、矢印で示す回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214が、磁場発生部20の中心から移動方向の逆方向側にずらして配置された例を示す。   The first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged so that a magnetic field in which the magnetic flux density gradually increases or decreases in the moving direction is input. For example, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged so as to be shifted in the moving direction of the rotating body 10 from the center of the plate-like magnet of the magnetic field generating unit 20 in the moving direction or in the direction opposite to the moving direction. The FIG. 15 shows an example in which the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are shifted from the center of the magnetic field generation unit 20 to the opposite side in the moving direction in the moving direction of the rotating body 10 indicated by an arrow. Indicates.

このような配置により、磁場発生部20から第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214にそれぞれ入力する磁束は、回転体10の移動方向に対する磁束の変化の傾きが一致することになる。例えば、図15に示す第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の配置により、磁場発生部20から第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214にそれぞれ入力する磁場は、回転体10の移動方向に対して磁束が増加することになる。   With such an arrangement, the magnetic fluxes respectively input from the magnetic field generator 20 to the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 have the same gradient of change in the magnetic flux with respect to the moving direction of the rotating body 10. For example, due to the arrangement of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 shown in FIG. 15, the magnetic fields input from the magnetic field generator 20 to the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are each a rotating body. The magnetic flux increases with respect to 10 moving directions.

したがって、回転体10の回転に伴って歯車の歯先面に渦電流が発生し、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214が位置する領域は、磁場発生部20が印加する磁束の方向とは逆向きの磁束が生じる。即ち、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の抵抗値は、それぞれ減少する方向に変化するので、第1端子250から出力する第1検出信号は、次式のように算出できる。
(数6)
A+'=(Vdd−Vss)・(R−ΔR)/(R+R−ΔR−ΔR
Therefore, an eddy current is generated on the tooth tip surface of the gear as the rotating body 10 rotates, and the region where the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are located is the magnetic flux applied by the magnetic field generator 20. Magnetic flux in the direction opposite to the direction is generated. That is, since the resistance values of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 change in a decreasing direction, the first detection signal output from the first terminal 250 can be calculated as follows.
(Equation 6)
V A + '= (V dd −V ss ) · (R 2 −ΔR 2 ) / (R 1 + R 2 −ΔR 1 −ΔR 2 )

ここで、それぞれ入力する磁場の磁束変化の傾きが略等しい場合(ΔR=ΔR≒ΔR)、(数6)式は次式のように示される。
(数7)
A+'=VA+・(R+R−ΔR−ΔR・R/R)/(R+R−2ΔR)
Here, when the gradients of the magnetic flux changes of the input magnetic fields are substantially equal (ΔR = ΔR 1 ≈ΔR 2 ), the equation (6) is expressed as the following equation.
(Equation 7)
V A + ′ = V A + · (R 1 + R 2 −ΔR−ΔR · R 1 / R 2 ) / (R 1 + R 2 −2ΔR)

第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の抵抗が略等しい(R≒R)場合、(R+R−ΔR−ΔR・R/R)=1となり(数8)のように表され、第1端子250から出力する第1検出信号のオフセット電圧は、略0となる。したがって、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、略同一の素材で形成されることが望ましく、また、磁場発生部20が発生する磁場の分布が直線的に変化する領域に配置されることが望ましい。このような第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214について次に説明する。
(数8)
A+'=VA+
When the resistances of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are substantially equal (R 1 ≈R 2 ), (R 1 + R 2 −ΔR−ΔR · R 1 / R 2 ) = 1 (equation 8) The offset voltage of the first detection signal output from the first terminal 250 is substantially zero. Therefore, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are preferably formed of substantially the same material, and are disposed in a region where the distribution of the magnetic field generated by the magnetic field generator 20 changes linearly. It is desirable that Next, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 will be described.
(Equation 8)
V A + '= V A +

図16は、本実施形態に係る第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214に入力する磁束と抵抗値との関係の一例を示す。図16は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214が、図15に示すように、磁場発生部20の中心から移動方向の逆方向側にずらして配置された場合の入力磁束と抵抗値との関係を示す。図16の横軸は、磁気抵抗素子に入力する磁束を示し、縦軸は磁気抵抗素子の抵抗値を示す。図16は、第1磁気抵抗素子212の抵抗値の変化をRとし、第2磁気抵抗素子214の抵抗値の変化をRとした。 FIG. 16 shows an example of the relationship between the magnetic flux input to the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 and the resistance value according to this embodiment. FIG. 16 shows the input magnetic flux when the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged shifted from the center of the magnetic field generating unit 20 in the direction opposite to the moving direction as shown in FIG. The relationship with the resistance value is shown. The horizontal axis in FIG. 16 indicates the magnetic flux input to the magnetoresistive element, and the vertical axis indicates the resistance value of the magnetoresistive element. Figure 16 is a variation of the resistance value of the first magnetoresistance element 212 and R 1, the change in the resistance of the second magnetoresistive element 214 was set to R 2.

磁場発生部20は、平板の中心から端部に向けて、磁束密度が減少する磁場を発生する磁石勾配を有する。したがって、一の時点において、第1磁気抵抗素子212に入力する磁束Bと第2磁気抵抗素子214に入力する磁束Bとは、異なる磁束となる。図15に示す例の場合、第2磁気抵抗素子214は、第1磁気抵抗素子212と比較して、より磁場発生部20の中心に近い位置に配置されるので、一の時点において第1磁気抵抗素子212に入力する磁束Bは、当該一の時点において第1磁気抵抗素子212に入力する磁束Bよりも大きくなる。 The magnetic field generation unit 20 has a magnet gradient that generates a magnetic field in which the magnetic flux density decreases from the center of the flat plate toward the end. Therefore, at one point, the magnetic flux B 1 input to the first magnetoresistive element 212 and the magnetic flux B 2 input to the second magnetoresistive element 214 are different magnetic fluxes. In the case of the example shown in FIG. 15, the second magnetoresistive element 214 is disposed closer to the center of the magnetic field generating unit 20 than the first magnetoresistive element 212, so that the first magnetoresistive element 214 at the one time point flux B 2 to be input to the resistive element 212 is larger than the magnetic flux B 1 is input to the first magneto resistive element 212 at the time of the one.

ここで、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、一の時点においてそれぞれ入力する磁束に対応する抵抗値の大きさが、略一致するように形成されることが望ましい。例えば、図16に示すように、第1磁気抵抗素子212は、一の時点においてに入力する磁束B1に対応する抵抗値がRとなり、第2磁気抵抗素子214は、当該一の時点においてに入力する磁束B2に対応する抵抗値がRとなるようにそれぞれ形成される。   Here, it is desirable that the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are formed so that the magnitudes of the resistance values corresponding to the magnetic fluxes input at one time point substantially coincide. For example, as shown in FIG. 16, the first magnetoresistive element 212 has a resistance value R corresponding to the magnetic flux B1 input at one time point, and the second magnetoresistive element 214 is input at the one time point. Each of the resistance values corresponding to the magnetic flux B2 is R.

例えば、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、略同一の材料で形成され、また、磁場発生部20の磁石勾配に対応して、異なる形状に形成される。これにより、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、入力する磁束の変化に対する抵抗値の変化の傾きが略一致し、また、互いに異なる磁束の入力に対して略同一の抵抗値となるように形成されてよい。   For example, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are formed of substantially the same material, and are formed in different shapes corresponding to the magnet gradient of the magnetic field generator 20. As a result, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 have substantially the same slope of change in resistance value with respect to the change in input magnetic flux, and substantially the same resistance value with respect to the input of different magnetic fluxes. May be formed.

以上の第2構成例の検出装置110は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210を磁束の変化の傾きの符号が同一となる領域に配置して、第1検出信号に重畳するオフセット電圧を低減させることを説明した。これに加えて、検出装置110は、第2ブリッジ磁気抵抗素子220を同様に配置して第2検出信号を出力させ、オフセット電圧を低減させた差動信号を出力してよい。このような差動信号を出力する検出装置110について次に述べる。   In the detection apparatus 110 of the second configuration example described above, the first bridge magnetoresistive element 210 is arranged in a region where the signs of the gradients of the magnetic flux changes are the same, thereby reducing the offset voltage superimposed on the first detection signal. Explained. In addition, the detection device 110 may output the second detection signal by arranging the second bridge magnetoresistive element 220 in the same manner, and output a differential signal with a reduced offset voltage. The detection device 110 that outputs such a differential signal will be described next.

図17は、本実施形態に係る検出装置110の第3構成例を備える検出システム100を示す。検出システム100は、回転体10と、磁場発生部20と、電源40と、第3構成例の検出装置110とを備える。回転体10、磁場発生部20、および電源40は、図1、図2、および図15等で既に説明したので、ここでは説明を省略する。   FIG. 17 shows a detection system 100 including a third configuration example of the detection apparatus 110 according to the present embodiment. The detection system 100 includes a rotating body 10, a magnetic field generation unit 20, a power source 40, and a detection device 110 of a third configuration example. Since the rotating body 10, the magnetic field generation unit 20, and the power source 40 have already been described with reference to FIGS. 1, 2, and 15, etc., description thereof will be omitted here.

また、第3構成例の検出装置110は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220を備える。第1ブリッジ磁気抵抗素子210は、第2構成例の検出装置110で説明した第1ブリッジ磁気抵抗素子210と同様の構成および配置でよく、ここでは説明を省略する。即ち、第1ブリッジ磁気抵抗素子210は、磁束の傾きの符号が同一となる領域に配置され、オフセット電圧を低減させた第1検出信号を第1端子から出力する。   The detection device 110 of the third configuration example includes a first bridge magnetoresistive element 210 and a second bridge magnetoresistive element 220. The first bridge magnetoresistive element 210 may have the same configuration and arrangement as the first bridge magnetoresistive element 210 described in the detection device 110 of the second configuration example, and description thereof is omitted here. That is, the first bridge magnetoresistive element 210 is arranged in a region where the signs of the magnetic flux inclinations are the same, and outputs a first detection signal with a reduced offset voltage from the first terminal.

第2端子260は、第1検出信号と差動対をなす第2検出信号を出力する。第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、第3磁気抵抗素子222、第4磁気抵抗素子224、および第2端子260を有する。第3磁気抵抗素子222は、第2端子260および第2電位の間に接続される。   The second terminal 260 outputs a second detection signal that forms a differential pair with the first detection signal. The second bridge magnetoresistive element 220 includes a third magnetoresistive element 222, a fourth magnetoresistive element 224, and a second terminal 260. The third magnetoresistive element 222 is connected between the second terminal 260 and the second potential.

第4磁気抵抗素子224は、第2端子260および第1電位の間に接続される。第4磁気抵抗素子224は、回転体10の移動方向または移動方向の逆方向において第3磁気抵抗素子222からずれた位置に配置される。図17は、矢印で示す回転体10の移動方向において、第4磁気抵抗素子224、第3磁気抵抗素子222の順に配列された例を示す。   The fourth magnetoresistive element 224 is connected between the second terminal 260 and the first potential. The fourth magnetoresistive element 224 is disposed at a position shifted from the third magnetoresistive element 222 in the moving direction of the rotating body 10 or in the direction opposite to the moving direction. FIG. 17 shows an example in which the fourth magnetoresistive element 224 and the third magnetoresistive element 222 are arranged in this order in the moving direction of the rotating body 10 indicated by an arrow.

即ち、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第3磁気抵抗素子222、および第4磁気抵抗素子224は、移動方向または移動方向の逆方向において、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第4磁気抵抗素子224、第3磁気抵抗素子222の順に配置される。図17は、回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第4磁気抵抗素子224、第3磁気抵抗素子222の順に配列された例を示す。   That is, the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the third magnetoresistive element 222, and the fourth magnetoresistive element 224 have the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 224, The second magnetoresistive element 214, the fourth magnetoresistive element 224, and the third magnetoresistive element 222 are arranged in this order. FIG. 17 shows an example in which the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the fourth magnetoresistive element 224, and the third magnetoresistive element 222 are arranged in this order in the moving direction of the rotating body 10.

また、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の組と、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224の組とは、移動方向または移動方向の逆方向において、回転体10における磁束密度の変化の1周期よりも離れた位置に配置される。図17は、第2磁気抵抗素子214が回転体10の第1の歯12に対向した場合、第4磁気抵抗素子224が回転体10の第2の歯14に対向する例を示す。このように、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、歯車の互いに異なる歯にそれぞれ対向してよい。   In addition, the set of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 and the set of the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are in the moving direction or in the direction opposite to the moving direction. Are arranged at positions separated from one period of change in magnetic flux density. FIG. 17 shows an example in which the fourth magnetoresistive element 224 faces the second tooth 14 of the rotating body 10 when the second magnetoresistive element 214 faces the first tooth 12 of the rotating body 10. In this manner, the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 may respectively face different teeth of the gear.

また、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の組と、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224の組とは、移動方向または移動方向の逆方向において、1周期を超え、かつ1.5周期未満の距離だけ離れた位置に配置される。即ち、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、歯車の互いに異なり、隣り合う歯にそれぞれ対向することが望ましい。   In addition, the set of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 and the set of the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 have one cycle in the moving direction or in the direction opposite to the moving direction. It is arranged at a position exceeding the distance of less than 1.5 periods. That is, it is desirable that the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 are different from each other in gears and face each other adjacent teeth.

また、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224は、磁束密度が移動方向に漸増または漸減する磁場が入力するように配置される。例えば、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224は、回転体10の移動方向において、磁場発生部20の平板状の磁石の中心から移動方向または移動方向の逆方向にずらして配置される。また、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224の配置がずれる方向は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の配置がずれる方向とは逆方向であることが望ましい。   The third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are arranged so that a magnetic field whose magnetic flux density gradually increases or decreases in the moving direction is input. For example, the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are arranged so as to be shifted in the moving direction of the rotating body 10 from the center of the flat magnet of the magnetic field generating unit 20 in the moving direction or in the direction opposite to the moving direction. The The direction in which the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are displaced is preferably opposite to the direction in which the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are displaced.

図17は、矢印で示す回転体10の移動方向において、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224が、磁場発生部20の中心から移動方向側にずらして配置された例を示す。この場合、磁場発生部20は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の組と、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224の組とに、移動方向において磁束の変化方向が逆の磁束を印加することになる。   FIG. 17 shows an example in which the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are shifted from the center of the magnetic field generation unit 20 toward the moving direction in the moving direction of the rotating body 10 indicated by an arrow. In this case, the magnetic field generator 20 changes the magnetic flux in the moving direction between the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 and the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224. A magnetic flux having a reverse direction is applied.

例えば、図17に示す検出装置110の配置により、磁場発生部20から第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214にそれぞれ入力する磁束は、図15の例と同様に、回転体10の移動方向に対して磁束が増加することになる。即ち、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214にそれぞれ入力する磁束変化の傾きが略等しく(ΔR≒ΔR)、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の抵抗が略等しい(R≒R)場合、第1端子250から出力する第1検出信号のオフセット電圧は、略0となる。 For example, due to the arrangement of the detection device 110 shown in FIG. 17, the magnetic fluxes input from the magnetic field generation unit 20 to the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are similar to those in the example of FIG. 15. The magnetic flux increases with respect to the moving direction. That is, the gradients of the magnetic flux changes input to the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are substantially equal (ΔR 1 ≈ΔR 2 ), and the resistances of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are When they are substantially equal (R 1 ≈R 2 ), the offset voltage of the first detection signal output from the first terminal 250 is substantially zero.

また、磁場発生部20から第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224にそれぞれ入力する磁束は、回転体10の移動方向に対して磁束が減少することになる。したがって、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の抵抗値の減少とは反対に、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224の抵抗値はそれぞれ増加する。これにより、第2端子260から出力する第2検出信号は、次式のように算出できる。ここで、第3磁気抵抗素子222の抵抗値をRとし、第4磁気抵抗素子224の抵抗値をRとした。
(数9)
A−'=(Vdd−Vss)・(R+ΔR)/(R+R+ΔR+ΔR
Further, the magnetic fluxes respectively input from the magnetic field generator 20 to the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are reduced in the moving direction of the rotating body 10. Therefore, the resistance values of the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 increase, respectively, contrary to the decrease of the resistance values of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214. Thereby, the second detection signal output from the second terminal 260 can be calculated as follows. Here, the resistance value of the third magnetoresistive element 222 and R 3, the resistance value of the fourth magnetoresistive element 224 was set to R 4.
(Equation 9)
V A− ′ = (V dd −V ss ) · (R 3 + ΔR 3 ) / (R 3 + R 4 + ΔR 3 + ΔR 4 )

ここで、それぞれ入力する磁場の磁束変化の傾きが略等しい場合(ΔR=ΔR≒ΔR)、(数9)式は次式のように示される。
(数10)
A−'=VA−''・(R+R+ΔR+ΔR・R/R)/(R+R+2ΔR)
A−''=(Vdd−Vss)・R/(R+R
Here, when the gradients of the magnetic flux changes of the input magnetic fields are substantially equal (ΔR = ΔR 3 ≈ΔR 4 ), the equation (9) is expressed as the following equation.
(Equation 10)
V A− ′ = V A− ″ · (R 3 + R 4 + ΔR + ΔR · R 4 / R 3 ) / (R 3 + R 4 + 2ΔR)
V A− ″ = (V dd −V ss ) · R 4 / (R 3 + R 4 )

第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224の抵抗が略等しい(R≒R)場合、(R+R−ΔR−ΔR・R/R)/(R+R+2ΔR)=1となり10)のように表され、第2端子260から出力する第2検出信号のオフセット電圧は、略0となる。また、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224の抵抗値を、それぞれ第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の抵抗値と略等しくすることで(R≒R,R≒R)、次式が成立する。
(数11)
A−'=VA−''
(数12)
A−'=(Vdd−Vss)・R/(R+R)=VA−
When the resistances of the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are substantially equal (R 3 ≈R 4 ), (R 3 + R 4 −ΔR−ΔR · R 3 / R 4 ) / (R 3 + R 4 + 2ΔR) ) = 1 and 10), and the offset voltage of the second detection signal output from the second terminal 260 is substantially zero. Further, by making the resistance values of the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 substantially equal to the resistance values of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214, respectively (R 3 ≈R 1 , R 4 ≈R 2 ), the following equation holds:
(Equation 11)
V A- '= V A- ''
(Equation 12)
V A− ′ = (V dd −V ss ) · R 1 / (R 1 + R 2 ) = V A−

したがって、差動信号のオフセット電圧を略0とすることができる。これより、第1磁気抵抗素子212から第4磁気抵抗素子224の4つの抵抗素子は、略同一の素材で形成されることが望ましい。また、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224は、磁場発生部20が発生する磁場の分布が直線的に変化する領域に配置されることが望ましい。このような第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224は、図16で説明した第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214のように形成されてよい。   Therefore, the offset voltage of the differential signal can be made substantially zero. Accordingly, it is desirable that the four resistance elements from the first magnetoresistive element 212 to the fourth magnetoresistive element 224 are formed of substantially the same material. In addition, it is desirable that the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are arranged in a region where the distribution of the magnetic field generated by the magnetic field generator 20 changes linearly. The third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 may be formed like the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 described with reference to FIG.

例えば、図17のように、磁場発生部20が発生する磁場の分布が回転体10の移動方向と垂直な面に対して移動方向に面対称な分布を有する場合がある。この場合、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214と、当該垂直な面に対して略面対称に配置されることが望ましい。これにより、第1検出信号および第2検出信号にそれぞれ発生するオフセット電圧を、逆相のノイズと同等程度にすることができる。このような第3構成例の検出装置110の基板30上のレイアウトについて次に説明する。   For example, as shown in FIG. 17, the distribution of the magnetic field generated by the magnetic field generator 20 may have a plane-symmetric distribution in the movement direction with respect to a plane perpendicular to the movement direction of the rotating body 10. In this case, it is desirable that the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are disposed substantially plane-symmetrically with respect to the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 with respect to the perpendicular plane. . As a result, the offset voltage generated in each of the first detection signal and the second detection signal can be made comparable to the anti-phase noise. Next, the layout on the substrate 30 of the detection apparatus 110 of the third configuration example will be described.

図18は、本実施形態に係る検出装置110の第3構成例を示す。図18は、図17で説明した検出装置110が基板30上に形成された例を示すので、図17に示した検出装置110の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。基板30は、回転体10に対向すべき面に、第1電位端子202、第2電位端子204、第1ブリッジ磁気抵抗素子210(即ち、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214)、第2ブリッジ磁気抵抗素子220(即ち、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224)、第1端子250、および第2端子260が設けられる。基板30は、例えば、半導体、ガラス、およびセラミック等で形成された基板である。   FIG. 18 shows a third configuration example of the detection apparatus 110 according to this embodiment. FIG. 18 shows an example in which the detection device 110 described in FIG. 17 is formed on the substrate 30. Therefore, the same reference numerals are given to substantially the same operations as those of the detection device 110 shown in FIG. Omitted. The substrate 30 has a first potential terminal 202, a second potential terminal 204, and a first bridge magnetoresistive element 210 (that is, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214) on the surface that should face the rotating body 10. The second bridge magnetoresistive element 220 (that is, the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224), the first terminal 250, and the second terminal 260 are provided. The substrate 30 is a substrate formed of, for example, a semiconductor, glass, ceramic, or the like.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、回転体10の移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する。第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220の感磁部は、回転体10の移動方向に配列される。ここで、図18において、矢印で示した方向が、回転体10の移動方向である。   The first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 differentially detect a change in magnetic flux density accompanying the movement of the rotating body 10. The magnetic sensitive parts of the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 are arranged in the moving direction of the rotating body 10. Here, in FIG. 18, the direction indicated by the arrow is the moving direction of the rotating body 10.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220は、回転体10の移動方向と直交する幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第3磁気抵抗素子222、および第4磁気抵抗素子224は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。図18は、第1磁気抵抗素子212から第4磁気抵抗素子224の4つの磁気抵抗素子は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なる例を示す。   The first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 are formed so that at least partly overlaps the range where the magnetosensitive part is provided in the width direction orthogonal to the moving direction of the rotating body 10. That is, in the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the third magnetoresistive element 222, and the fourth magnetoresistive element 224, at least a part of the range in which the magnetosensitive portion is provided overlaps in the width direction. FIG. 18 shows an example in which the four magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the fourth magnetoresistive element 224 overlap all the ranges in which the magnetosensitive portions are provided in the width direction.

図18は、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214に含まれる感磁部が、回転体10の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。また、第1磁気抵抗素子212は第1領域612に、第2磁気抵抗素子214は第2領域614にそれぞれ形成された例を示す。同様に、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224に含まれる感磁部が、回転体10の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。また、第3磁気抵抗素子222は第3領域616に、第4磁気抵抗素子224は第4領域618にそれぞれ形成された例を示す。   FIG. 18 shows an example in which the magnetic sensitive parts included in the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged at substantially equal intervals in the moving direction of the rotating body 10. Further, an example in which the first magnetoresistive element 212 is formed in the first region 612 and the second magnetoresistive element 214 is formed in the second region 614 is shown. Similarly, an example is shown in which the magnetic sensitive parts included in the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are arranged at substantially equal intervals in the moving direction of the rotating body 10. The third magnetoresistive element 222 is formed in the third region 616, and the fourth magnetoresistive element 224 is formed in the fourth region 618.

第1領域612から第4領域618の4つの領域は、回転体10の歯車の円ピッチに対応した略等間隔の領域でよい。また、第2領域614および第3領域616の間は、予め定められた間隔を隔てて形成される。第1磁気抵抗素子212から第4磁気抵抗素子224の4つの磁気抵抗素子は、各領域において、それぞれ複数の感磁部を含んでよい。図18は、当該4つの磁気抵抗素子が、それぞれ2つの感磁部を含む例を示す。当該4つの磁気抵抗素子のそれぞれは、回転体10の移動方向において、各領域における複数の感磁部の平均位置を、各領域の略中央の位置とすることが望ましい。   The four regions from the first region 612 to the fourth region 618 may be regions with substantially equal intervals corresponding to the circular pitch of the gear of the rotating body 10. In addition, the second region 614 and the third region 616 are formed at a predetermined interval. The four magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the fourth magnetoresistive element 224 may include a plurality of magnetosensitive portions in each region. FIG. 18 shows an example in which each of the four magnetoresistive elements includes two magnetosensitive parts. In each of the four magnetoresistive elements, it is desirable that the average position of the plurality of magnetically sensitive portions in each region in the moving direction of the rotator 10 is a substantially central position in each region.

以上の第3構成例の検出装置110を備える検出システム100は、第1端子250および第2端子260から出力される差動信号を、図8で説明したような増幅回路530に供給して、同相ノイズを低減させることができる。また、検出システム100は、図17で説明したように、差動信号にオフセット電圧が生じても、同相ノイズと同様に低減させることができる。したがって、第3構成例の検出装置110を備える検出システム100は、回転体10の移動を正確に検出し、回転体10の回転速度および回転数を検出することができる。   The detection system 100 including the detection device 110 of the third configuration example described above supplies the differential signals output from the first terminal 250 and the second terminal 260 to the amplification circuit 530 described with reference to FIG. In-phase noise can be reduced. In addition, as described with reference to FIG. 17, the detection system 100 can reduce the differential signal in the same manner as in-phase noise even if an offset voltage is generated in the differential signal. Therefore, the detection system 100 including the detection device 110 of the third configuration example can accurately detect the movement of the rotating body 10 and detect the rotation speed and the number of rotations of the rotating body 10.

以上の第3構成例の検出装置110は、オフセット電圧を低減させた第1差動信号を出力する例を説明したが、これに限定されることはない。検出装置110は、第1差動信号に加えてオフセット電圧を低減させた第2差動信号を出力してよい。これにより、検出システム100は、回転体10の回転方向を検出することができる。第1差動信号および第2差動信号を出力する検出装置110について、次に説明する。   Although the detection apparatus 110 of the above 3rd structural example demonstrated the example which outputs the 1st differential signal which reduced the offset voltage, it is not limited to this. The detection device 110 may output a second differential signal with a reduced offset voltage in addition to the first differential signal. Thereby, the detection system 100 can detect the rotation direction of the rotating body 10. Next, the detection device 110 that outputs the first differential signal and the second differential signal will be described.

図19は、本実施形態に係る検出装置110の第4構成例を示す。第4構成例に係る検出装置110において、図18に示された第3構成例に係る検出装置110の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。第4構成例の検出装置110は、図18に示す検出装置110と略同様の形状の第1ブリッジ磁気抵抗素子210(即ち、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214)および第2ブリッジ磁気抵抗素子220(即ち、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224)を有する。また、第4構成例の検出装置110は、第3端子350、および第4端子360、第3ブリッジ磁気抵抗素子310(即ち、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314)、および第4ブリッジ磁気抵抗素子320(即ち、第7磁気抵抗素子322および第8磁気抵抗素子324)を更に備える。   FIG. 19 shows a fourth configuration example of the detection apparatus 110 according to this embodiment. In the detection apparatus 110 according to the fourth configuration example, substantially the same operations as those of the detection apparatus 110 according to the third configuration example illustrated in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The detection device 110 of the fourth configuration example includes a first bridge magnetoresistive element 210 (that is, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214) and a second shape substantially the same as the detection apparatus 110 shown in FIG. The bridge magnetoresistive element 220 (that is, the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224) is included. The detection device 110 of the fourth configuration example includes a third terminal 350, a fourth terminal 360, a third bridge magnetoresistive element 310 (that is, the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314), and the first A 4-bridge magnetoresistive element 320 (that is, a seventh magnetoresistive element 322 and an eighth magnetoresistive element 324) is further provided.

第3端子350は正側の検出信号VB+を出力し、第4端子360は負側の検出信号VB−を出力する。即ち、第3端子350は第3差動端子、第4端子360は第4差動端子として、第2差動信号を出力する差動端子対として機能する。第3ブリッジ磁気抵抗素子310および第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、回転体10の移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する。第1ブリッジ磁気抵抗素子210、第2ブリッジ磁気抵抗素子220、第3ブリッジ磁気抵抗素子310、および第4ブリッジ磁気抵抗素子320の感磁部は、回転体10の移動方向に配列される。 The third terminal 350 outputs a positive detection signal V B + , and the fourth terminal 360 outputs a negative detection signal V B− . That is, the third terminal 350 functions as a third differential terminal, the fourth terminal 360 functions as a fourth differential terminal, and functions as a differential terminal pair that outputs a second differential signal. The third bridge magnetoresistive element 310 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 differentially detect a change in magnetic flux density accompanying the movement of the rotating body 10. The magnetic sensitive parts of the first bridge magnetoresistive element 210, the second bridge magnetoresistive element 220, the third bridge magnetoresistive element 310, and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are arranged in the moving direction of the rotating body 10.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210、第2ブリッジ磁気抵抗素子220、第3ブリッジ磁気抵抗素子310、および第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第5磁気抵抗素子312、第6磁気抵抗素子314、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。また、第1磁気抵抗素子212から第8磁気抵抗素子324の8つの磁気抵抗素子は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なることが望ましい。   The first bridge magnetoresistive element 210, the second bridge magnetoresistive element 220, the third bridge magnetoresistive element 310, and the fourth bridge magnetoresistive element 320 overlap at least partially in the width direction in which the magnetosensitive part is provided. Formed as follows. In other words, the fifth magnetoresistive element 312, the sixth magnetoresistive element 314, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 have at least partly overlapping ranges in which the magnetic sensitive portions are provided in the width direction. In addition, it is desirable that the eight magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the eighth magnetoresistive element 324 have at least partly overlapping ranges in which the magnetosensitive portions are provided in the width direction.

なお、第5磁気抵抗素子312、第6磁気抵抗素子314、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324のそれぞれは、回転体10の移動方向において異なる位置に設けられた複数の感磁部を含む。図19は、第5磁気抵抗素子312、第6磁気抵抗素子314、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324が、それぞれ2つの感磁部を含む例を示す。図19は、第1磁気抵抗素子212から第8磁気抵抗素子324の8つの磁気抵抗素子が、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なる例を示す。   Note that each of the fifth magnetoresistive element 312, the sixth magnetoresistive element 314, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 has a plurality of senses provided at different positions in the moving direction of the rotating body 10. Includes magnetic parts. FIG. 19 shows an example in which the fifth magnetoresistive element 312, the sixth magnetoresistive element 314, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 each include two magnetosensitive portions. FIG. 19 shows an example in which the eight magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the eighth magnetoresistive element 324 all overlap in the width direction in which the magnetosensitive part is provided.

第5磁気抵抗素子312は、回転体10の移動方向において、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の間に配置される。また、第6磁気抵抗素子314は、回転体10の移動方向において、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224の間に配置される。なお、第6磁気抵抗素子314および第4磁気抵抗素子224の間は、予め定められた間隔を隔てて形成される。また、第8磁気抵抗素子324は、回転体10の移動方向において、第4磁気抵抗素子224および第3磁気抵抗素子222の間に配置される。また、第7磁気抵抗素子322は、回転体10の移動方向において、第3磁気抵抗素子222の第4磁気抵抗素子224とは反対側に配置される。   The fifth magnetoresistance element 312 is disposed between the first magnetoresistance element 212 and the second magnetoresistance element 214 in the moving direction of the rotating body 10. The sixth magnetoresistive element 314 is disposed between the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 in the moving direction of the rotating body 10. The sixth magnetoresistive element 314 and the fourth magnetoresistive element 224 are formed at a predetermined interval. The eighth magnetoresistive element 324 is disposed between the fourth magnetoresistive element 224 and the third magnetoresistive element 222 in the moving direction of the rotating body 10. The seventh magnetoresistive element 322 is arranged on the opposite side of the third magnetoresistive element 222 from the fourth magnetoresistive element 224 in the moving direction of the rotating body 10.

即ち、第3ブリッジ磁気抵抗素子310および第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220を、回転体10の移動方向にずらして配置されることが望ましい。これにより、第3ブリッジ磁気抵抗素子310および第4ブリッジ磁気抵抗素子320がそれぞれ出力する検出信号は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220がそれぞれ出力する検出信号と、ずらした位置に対応する位相差を有する検出信号となる。   That is, the third bridge magnetoresistive element 310 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 may be arranged by shifting the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220 in the moving direction of the rotating body 10. desirable. Thus, the detection signals output from the third bridge magnetoresistive element 310 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are shifted from the detection signals output from the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220, respectively. The detection signal has a phase difference corresponding to the determined position.

したがって、以上の第4構成例の検出装置110を備える検出システム100は、第1差動信号および第2差動信号を比較することにより、回転体10の回転方向を検出することができる。また、第3ブリッジ磁気抵抗素子310および第4ブリッジ磁気抵抗素子320の回転体10の移動方向における配置は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第2ブリッジ磁気抵抗素子220の配置と同様に、磁場発生部20の磁場の分布に対応させることができるので、オフセット電圧を低減させることができる。即ち、第4構成例の検出装置110を備える検出システム100は、回転体10の回転動作を正確に検出することができる。   Therefore, the detection system 100 including the detection device 110 of the above fourth configuration example can detect the rotation direction of the rotating body 10 by comparing the first differential signal and the second differential signal. Further, the arrangement of the third bridge magnetoresistive element 310 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 in the moving direction of the rotating body 10 is similar to the arrangement of the first bridge magnetoresistive element 210 and the second bridge magnetoresistive element 220. Since it can be made to correspond to the distribution of the magnetic field of the generator 20, the offset voltage can be reduced. That is, the detection system 100 including the detection device 110 of the fourth configuration example can accurately detect the rotation operation of the rotating body 10.

以上の第4構成例の検出装置110は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210から第4ブリッジ磁気抵抗素子320の4つの感磁部が、回転体10の移動方向に配列される例を説明したが、このような構成に限定されることはない。検出装置110の別の構成例について次に説明する。   In the detection device 110 of the fourth configuration example described above, the example in which the four magnetosensitive portions from the first bridge magnetoresistive element 210 to the fourth bridge magnetoresistive element 320 are arranged in the moving direction of the rotating body 10 has been described. The configuration is not limited to this. Next, another configuration example of the detection device 110 will be described.

図20は、本実施形態に係る検出装置110の第4構成例を備える検出システム100を示す。即ち、図20は、図19に示す第4構成例の検出装置110を用いて検出システム100を構成した例を示す。図20に示された検出システム100において、図15に示された検出システム100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。   FIG. 20 shows a detection system 100 including a fourth configuration example of the detection apparatus 110 according to the present embodiment. That is, FIG. 20 shows an example in which the detection system 100 is configured using the detection device 110 of the fourth configuration example shown in FIG. In the detection system 100 shown in FIG. 20, the same reference numerals are given to the substantially same operations as those of the detection system 100 shown in FIG.

第4構成例の検出装置110は、第2磁気抵抗素子214が、回転体10の移動方向または移動方向の逆方向において第1磁気抵抗素子212からずれた位置に配置され、第1端子250から第1検出信号を出力する。また、第3磁気抵抗素子222は、第1検出信号と差動対をなす第2検出信号を出力する第2端子260および第2電位の間に接続される。また、第4磁気抵抗素子224は、回転体10の移動方向または移動方向の逆方向において第3磁気抵抗素子222からずれた位置に配置され、第2端子260および第1電位の間に接続される。   In the detection device 110 of the fourth configuration example, the second magnetoresistive element 214 is disposed at a position shifted from the first magnetoresistive element 212 in the moving direction of the rotating body 10 or in the reverse direction of the moving direction, and from the first terminal 250. The first detection signal is output. The third magnetoresistive element 222 is connected between a second terminal 260 that outputs a second detection signal that forms a differential pair with the first detection signal, and the second potential. The fourth magnetoresistive element 224 is disposed at a position shifted from the third magnetoresistive element 222 in the moving direction of the rotating body 10 or in the direction opposite to the moving direction, and is connected between the second terminal 260 and the first potential. The

同様に、第4構成例の検出装置110は、第6磁気抵抗素子314が、回転体10の移動方向または移動方向の逆方向において第5磁気抵抗素子312からずれた位置に配置され、第3端子350から第3検出信号を出力する。また、第7磁気抵抗素子322は、第3検出信号と差動対をなす第4検出信号を出力する第4端子360および第2電位の間に接続される。また、第8磁気抵抗素子324は、回転体10の移動方向または移動方向の逆方向において第7磁気抵抗素子322からずれた位置に配置され、第4端子360および第1電位の間に接続される。   Similarly, in the detection device 110 of the fourth configuration example, the sixth magnetoresistive element 314 is arranged at a position shifted from the fifth magnetoresistive element 312 in the moving direction of the rotating body 10 or in the reverse direction of the moving direction, A third detection signal is output from the terminal 350. The seventh magnetoresistive element 322 is connected between a fourth terminal 360 that outputs a fourth detection signal that forms a differential pair with the third detection signal, and the second potential. The eighth magnetoresistive element 324 is disposed at a position shifted from the seventh magnetoresistive element 322 in the moving direction of the rotating body 10 or in the direction opposite to the moving direction, and is connected between the fourth terminal 360 and the first potential. The

このように、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214は、回転体10の移動方向において、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224と対称の位置関係に配置される。また、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314は、回転体10の移動方向において、第7磁気抵抗素子322および第8磁気抵抗素子324と対称の位置関係に配置される。   Thus, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 are arranged in a symmetrical positional relationship with the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 in the moving direction of the rotating body 10. Further, the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 are arranged in a symmetrical positional relationship with the seventh magnetoresistive element 322 and the eighth magnetoresistive element 324 in the moving direction of the rotating body 10.

図21は、本実施形態に係る検出装置110の第5構成例を備える検出システム100を示す。第5構成例に係る検出装置110において、図19および図20に示された第4構成例に係る検出装置110の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。第5構成例の検出装置110は、第2磁気抵抗素子214が、回転体10の移動方向または移動方向の逆方向において第1磁気抵抗素子212からずれた位置に配置され、第1端子250から第1検出信号を出力する。   FIG. 21 shows a detection system 100 including a fifth configuration example of the detection apparatus 110 according to the present embodiment. In the detection apparatus 110 according to the fifth configuration example, substantially the same operations as those of the detection apparatus 110 according to the fourth configuration example illustrated in FIGS. 19 and 20 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the detection device 110 of the fifth configuration example, the second magnetoresistive element 214 is disposed at a position shifted from the first magnetoresistive element 212 in the moving direction of the rotating body 10 or in the reverse direction of the moving direction, and from the first terminal 250. The first detection signal is output.

また、第3磁気抵抗素子222は、第1検出信号と差動対をなす第2検出信号を出力する第2端子260および第2電位の間に接続される。また、第4磁気抵抗素子224は、回転体10の移動方向または移動方向の逆方向において第3磁気抵抗素子222からずれた位置に配置され、第2端子260および第1電位の間に接続される。第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第3磁気抵抗素子222、および第4磁気抵抗素子224は、移動方向または移動方向の逆方向において、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222の間に、第2磁気抵抗素子214と第4磁気抵抗素子224とが配置される。   The third magnetoresistive element 222 is connected between a second terminal 260 that outputs a second detection signal that forms a differential pair with the first detection signal, and the second potential. The fourth magnetoresistive element 224 is disposed at a position shifted from the third magnetoresistive element 222 in the moving direction of the rotating body 10 or in the direction opposite to the moving direction, and is connected between the second terminal 260 and the first potential. The The first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the third magnetoresistive element 222, and the fourth magnetoresistive element 224 are the first magnetoresistive element 212 and the third magnetic resistor in the moving direction or the direction opposite to the moving direction. A second magnetoresistive element 214 and a fourth magnetoresistive element 224 are disposed between the resistive elements 222.

第5構成例の検出装置110は、それぞれの磁気抵抗素子が、略等間隔に並ぶ第1領域712から第6領域724に配置される。例えば、第1磁気抵抗素子212は第1領域712に、第2磁気抵抗素子214は第3領域716に、第3磁気抵抗素子222は第5領域722に、第4磁気抵抗素子224は第3領域716に、それぞれ配置される。図21に示すように、例えば、第1磁気抵抗素子212が回転体10の第1の歯12に対向する場合、第3磁気抵抗素子222が回転体10の第2の歯14に対向する。また、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224は同一領域に配置され、回転体の凹部に対向する。   In the detection device 110 of the fifth configuration example, the respective magnetoresistive elements are arranged in the first region 712 to the sixth region 724 arranged at substantially equal intervals. For example, the first magnetoresistive element 212 is in the first region 712, the second magnetoresistive element 214 is in the third region 716, the third magnetoresistive element 222 is in the fifth region 722, and the fourth magnetoresistive element 224 is in the third region. They are arranged in the regions 716, respectively. As shown in FIG. 21, for example, when the first magnetoresistive element 212 faces the first tooth 12 of the rotating body 10, the third magnetoresistive element 222 faces the second tooth 14 of the rotating body 10. Moreover, the 2nd magnetoresistive element 214 and the 4th magnetoresistive element 224 are arrange | positioned in the same area | region, and oppose the recessed part of a rotary body.

このように、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222は、回転体10の移動方向において、渦電流によって生じる回転体10の磁束密度の変化の1周期分に対応する距離だけ離れた位置に配置される。なお、第1磁気抵抗素子212および第3磁気抵抗素子222は、移動方向または移動方向の逆方向において、渦電流によって生じる回転体10における磁束密度の変化の整数周期分の距離だけ離れた位置に配置されてもよい。   Thus, the first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 are separated by a distance corresponding to one cycle of the change in the magnetic flux density of the rotating body 10 caused by the eddy current in the moving direction of the rotating body 10. Placed in position. The first magnetoresistive element 212 and the third magnetoresistive element 222 are separated by a distance corresponding to an integer period of the change in magnetic flux density in the rotating body 10 caused by the eddy current in the moving direction or in the direction opposite to the moving direction. It may be arranged.

この場合、第2磁気抵抗素子214は、移動方向または移動方向の逆方向において、第1磁気抵抗素子212から当該磁束密度の変化の1/2周期以内の位置に配置されてよい。また、第4磁気抵抗素子224は、移動方向または移動方向の逆方向において、第3磁気抵抗素子222から当該磁束密度の変化の1/2周期以内の位置に配置されてよい。この場合、第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224が設けられた位置の間は、移動方向または移動方向の逆方向において、当該磁束密度の変化の1/4周期以内でよい。   In this case, the second magnetoresistive element 214 may be disposed at a position within a half cycle of the change in the magnetic flux density from the first magnetoresistive element 212 in the moving direction or in the direction opposite to the moving direction. The fourth magnetoresistive element 224 may be arranged at a position within a half cycle of the change in the magnetic flux density from the third magnetoresistive element 222 in the moving direction or in the direction opposite to the moving direction. In this case, the interval between the positions where the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 are provided may be within ¼ period of the change in the magnetic flux density in the movement direction or in the direction opposite to the movement direction.

ここで、磁場発生部20は、例えば、中心近辺の領域である第3領域716および第4領域718において、磁束密度が略一定の磁場を発生する。この場合、磁場発生部20は、中心から離間した第1領域712、第2領域714、第5領域722、および第6領域724において、磁束密度が移動方向に漸増または漸減する磁場を発生する。即ち、磁場発生部20は、第3磁気抵抗素子222に対し、移動方向において第1磁気抵抗素子212とは磁束密度の変化方向が逆の磁界を印加する。   Here, the magnetic field generator 20 generates a magnetic field having a substantially constant magnetic flux density in, for example, the third region 716 and the fourth region 718 that are regions near the center. In this case, the magnetic field generator 20 generates a magnetic field in which the magnetic flux density gradually increases or decreases in the moving direction in the first region 712, the second region 714, the fifth region 722, and the sixth region 724 that are separated from the center. That is, the magnetic field generator 20 applies a magnetic field having a direction of change of magnetic flux density opposite to that of the first magnetoresistive element 212 in the moving direction to the third magnetoresistive element 222.

したがって、回転体10が図21に示す矢印方向に回転した場合、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214のうち第1磁気抵抗素子212の抵抗値が小さくなり、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224のうち第3磁気抵抗素子222の抵抗値が大きくなる。したがって、第1検出信号および第2検出信号は、次式に示すように、同符号のオフセット電圧が発生することになる。
(数13)
A+'=(Vdd−Vss)・(R)/(R+R−ΔR)=VA++VOFF1
A−'=(Vdd−Vss)・(R+ΔR)/(R+R+ΔR)=VA++VOFF2
Therefore, when the rotating body 10 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 21, the resistance value of the first magnetoresistive element 212 among the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 becomes small, and the third magnetoresistive element Of the 222 and fourth magnetoresistive elements 224, the resistance value of the third magnetoresistive element 222 is increased. Accordingly, the first detection signal and the second detection signal generate an offset voltage having the same sign as shown in the following equation.
(Equation 13)
V A + ′ = (V dd −V ss ) · (R 2 ) / (R 1 + R 2 −ΔR 1 ) = V A + + V OFF1
V A− ′ = (V dd −V ss ) · (R 3 + ΔR 3 ) / (R 3 + R 4 + ΔR 3 ) = V A + + V OFF2

したがって、差動信号VA+'およびVA−'に基づき、同相ノイズを除去すると、渦電流によって生成されたオフセット電圧が低減できることがわかる。また、第2磁気抵抗素子214が、より第1磁気抵抗素子212側にずれて配置され、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214の抵抗値が両方とも小さくなってよい。この場合、第4磁気抵抗素子224が、対応して、より第3磁気抵抗素子222側にずれて配置されることで、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224の抵抗値を両方とも大きくする。これにより、第1検出電圧および第2検出電圧に生じるオフセット電圧を、同相ノイズと同様に低減させることができる。 Therefore, it can be seen that the offset voltage generated by the eddy current can be reduced by removing the common-mode noise based on the differential signals V A + 'and V A- '. Further, the second magnetoresistive element 214 may be disposed more shifted to the first magnetoresistive element 212 side, and both the resistance values of the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214 may be reduced. In this case, the fourth magnetoresistive element 224 is correspondingly disposed more shifted to the third magnetoresistive element 222 side, so that the resistance values of both the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224 are reduced. Increase both. Thereby, the offset voltage generated in the first detection voltage and the second detection voltage can be reduced similarly to the common-mode noise.

同様に、第5磁気抵抗素子312は第2領域714に、第6磁気抵抗素子314は第4領域718に、第7磁気抵抗素子322は第6領域724に、第8磁気抵抗素子324は第4領域718に、それぞれ配置される。これにより、回転体10が図21に示す矢印方向に回転した場合、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314のうち第5磁気抵抗素子312の抵抗値が小さくなり、第7磁気抵抗素子322および第8磁気抵抗素子324のうち第7磁気抵抗素子322の抵抗値が大きくなる。したがって、第2差動信号も、同相ノイズを除去すると、渦電流によって生成されたオフセット電圧が低減できることがわかる。   Similarly, the fifth magnetoresistive element 312 is in the second region 714, the sixth magnetoresistive element 314 is in the fourth region 718, the seventh magnetoresistive element 322 is in the sixth region 724, and the eighth magnetoresistive element 324 is in the eighth region. Each of the four areas 718 is arranged. Thereby, when the rotating body 10 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 21, the resistance value of the fifth magnetoresistive element 312 among the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314 decreases, and the seventh magnetoresistive element Of the element 322 and the eighth magnetoresistive element 324, the resistance value of the seventh magnetoresistive element 322 increases. Therefore, it can be seen that the offset voltage generated by the eddy current can also be reduced by removing the in-phase noise from the second differential signal.

なお、磁場発生部20の磁場の分布および第5構成例の検出装置110は、図21に示す磁石中心に対して略対称に構成されることが望ましい。このような第5構成例の検出装置110の基板30上のレイアウトについて次に説明する。   It is desirable that the magnetic field distribution of the magnetic field generation unit 20 and the detection device 110 of the fifth configuration example be configured substantially symmetrically with respect to the magnet center shown in FIG. Next, the layout on the substrate 30 of the detection apparatus 110 of the fifth configuration example will be described.

図22は、本実施形態に係る検出装置110の第5構成例を示す。図22は、図21で説明した検出装置110が基板30上に形成された例を示すので、図21に示した検出装置110の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。基板30は、回転体10に対向すべき面に、第1電位端子202、第2電位端子204、第1ブリッジ磁気抵抗素子210(即ち、第1磁気抵抗素子212および第2磁気抵抗素子214)、第2ブリッジ磁気抵抗素子220(即ち、第3磁気抵抗素子222および第4磁気抵抗素子224)、第3ブリッジ磁気抵抗素子310(即ち、第5磁気抵抗素子312および第6磁気抵抗素子314)、第4ブリッジ磁気抵抗素子320(即ち、第7磁気抵抗素子322および第8磁気抵抗素子324)、第1端子250、第2端子260、第3端子350、および第4端子360が設けられる。   FIG. 22 shows a fifth configuration example of the detection apparatus 110 according to this embodiment. FIG. 22 shows an example in which the detection device 110 described in FIG. 21 is formed on the substrate 30. Therefore, the same reference numerals are given to the substantially same operations as those of the detection device 110 shown in FIG. Omitted. The substrate 30 has a first potential terminal 202, a second potential terminal 204, and a first bridge magnetoresistive element 210 (that is, the first magnetoresistive element 212 and the second magnetoresistive element 214) on the surface that should face the rotating body 10. The second bridge magnetoresistive element 220 (ie, the third magnetoresistive element 222 and the fourth magnetoresistive element 224), the third bridge magnetoresistive element 310 (ie, the fifth magnetoresistive element 312 and the sixth magnetoresistive element 314). , A fourth bridge magnetoresistive element 320 (ie, a seventh magnetoresistive element 322 and an eighth magnetoresistive element 324), a first terminal 250, a second terminal 260, a third terminal 350, and a fourth terminal 360 are provided.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310は、回転体10の移動方向と直交する幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第5磁気抵抗素子312、および第6磁気抵抗素子314は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。図22は、第1磁気抵抗素子212、第2磁気抵抗素子214、第5磁気抵抗素子312、および第6磁気抵抗素子314の4つの磁気抵抗素子は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なる例を示す。   The first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310 are formed so that at least part of the range in which the magnetosensitive part is provided overlaps in the width direction orthogonal to the moving direction of the rotating body 10. That is, in the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the fifth magnetoresistive element 312, and the sixth magnetoresistive element 314, at least a part of the range in which the magnetosensitive portion is provided overlaps in the width direction. In FIG. 22, the four magnetoresistive elements of the first magnetoresistive element 212, the second magnetoresistive element 214, the fifth magnetoresistive element 312, and the sixth magnetoresistive element 314 are provided with a magnetic sensing portion in the width direction. An example where all ranges overlap is shown.

同様に、第2ブリッジ磁気抵抗素子220および第4ブリッジ磁気抵抗素子320は、回転体10の移動方向と直交する幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第3磁気抵抗素子222、第4磁気抵抗素子224、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。図22は、第3磁気抵抗素子222、第4磁気抵抗素子224、第7磁気抵抗素子322、および第8磁気抵抗素子324の4つの磁気抵抗素子は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なる例を示す。   Similarly, the second bridge magnetoresistive element 220 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are formed so that the ranges in which the magnetic sensitive portions are provided overlap at least partially in the width direction orthogonal to the moving direction of the rotating body 10. . That is, the third magnetoresistive element 222, the fourth magnetoresistive element 224, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 overlap at least partially in the range in which the magnetosensitive portion is provided in the width direction. In FIG. 22, the four magnetoresistive elements of the third magnetoresistive element 222, the fourth magnetoresistive element 224, the seventh magnetoresistive element 322, and the eighth magnetoresistive element 324 are provided with a magnetic sensing portion in the width direction. An example where all ranges overlap is shown.

図22は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210から第4ブリッジ磁気抵抗素子320に含まれる感磁部が、回転体10の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。また、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310の感磁部と、第2ブリッジ磁気抵抗素子220および第4ブリッジ磁気抵抗素子320の感磁部とが、幅方向にずれて形成される例を示す。   FIG. 22 shows an example in which the magnetic sensitive parts included in the first bridge magnetoresistive element 210 to the fourth bridge magnetoresistive element 320 are arranged at substantially equal intervals in the moving direction of the rotating body 10. Further, the magnetic sensitive parts of the first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310 and the magnetic sensitive parts of the second bridge magnetoresistive element 220 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are shifted in the width direction. The example formed is shown.

以上のように配置された第5構成例の検出装置110は、磁束密度が略一定の領域にも磁気抵抗素子を配置するので、第4構成例の検出装置110と比較して、移動方向の長さを短くすることができる。なお、第5構成例の検出装置110は、第1ブリッジ磁気抵抗素子210および第3ブリッジ磁気抵抗素子310と、第2ブリッジ磁気抵抗素子220および第4ブリッジ磁気抵抗素子320とが、幅方向にずれて形成される例を説明した。この場合、図9で説明したように、回転体10が欠陥等を有すると、検出結果に誤差が生じることがある。そこで、第5構成例の検出装置110の第1ブリッジ磁気抵抗素子210から第4ブリッジ磁気抵抗素子320に含まれる感磁部を、幅方向において少なくとも一部が重なるように配置してよい。このような検出装置110について、次に説明する。   Since the detection device 110 of the fifth configuration example arranged as described above also arranges the magnetoresistive element in a region where the magnetic flux density is substantially constant, compared with the detection device 110 of the fourth configuration example, The length can be shortened. In the detection device 110 of the fifth configuration example, the first bridge magnetoresistive element 210 and the third bridge magnetoresistive element 310, and the second bridge magnetoresistive element 220 and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are arranged in the width direction. An example in which they are formed in a shifted manner has been described. In this case, as described with reference to FIG. 9, if the rotating body 10 has a defect or the like, an error may occur in the detection result. Therefore, the magnetic sensitive parts included in the first bridge magnetoresistive element 210 to the fourth bridge magnetoresistive element 320 of the detection device 110 of the fifth configuration example may be arranged so that at least a part thereof overlaps in the width direction. Such a detection device 110 will be described next.

図23は、本実施形態に係る検出装置110の第6構成例を示す。第6構成例の検出装置110は、第5構成例の検出装置110の第1ブリッジ磁気抵抗素子210から第4ブリッジ磁気抵抗素子320のブリッジ磁気抵抗素子分を、図11で説明したように、回転体10の移動方向に配列した例を示す。したがって、図23は、図22に示した検出装置110の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。   FIG. 23 shows a sixth configuration example of the detection apparatus 110 according to the present embodiment. As described with reference to FIG. 11, the detection device 110 of the sixth configuration example corresponds to the bridge magnetoresistance elements of the first bridge magnetoresistance element 210 to the fourth bridge magnetoresistance element 320 of the detection device 110 of the fifth configuration example. The example arranged in the moving direction of the rotary body 10 is shown. Therefore, in FIG. 23, the same reference numerals are given to the substantially same operations as those of the detection device 110 shown in FIG.

第1ブリッジ磁気抵抗素子210、第2ブリッジ磁気抵抗素子220、第3ブリッジ磁気抵抗素子310、および第4ブリッジ磁気抵抗素子320の感磁部は、回転体10の移動方向に配列される。第1磁気抵抗素子212から第8磁気抵抗素子324の8つの磁気抵抗素子は、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように配置される。図23は、第1磁気抵抗素子212から第8磁気抵抗素子324の8つの磁気抵抗素子が、幅方向において、感磁部が設けられる範囲が全部重なる例を示す。   The magnetic sensitive parts of the first bridge magnetoresistive element 210, the second bridge magnetoresistive element 220, the third bridge magnetoresistive element 310, and the fourth bridge magnetoresistive element 320 are arranged in the moving direction of the rotating body 10. The eight magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the eighth magnetoresistive element 324 are arranged so that at least partly overlaps the range in which the magnetosensitive part is provided in the width direction. FIG. 23 shows an example in which eight magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the eighth magnetoresistive element 324 overlap all the ranges in which the magnetosensitive portions are provided in the width direction.

第6構成例の検出装置110は、第5構成例の検出装置110において、同一領域に配置される磁気抵抗素子を、図11で説明したように、移動方向の平均位置がほぼ一致するように配置する。例えば、第3領域716に含まれる第2磁気抵抗素子214および第4磁気抵抗素子224に含まれる感磁部は、第3領域516において、回転体10の移動方向における平均位置がほぼ一致することが望ましい。例えば、第2磁気抵抗素子214における複数の感磁部の平均位置および第4磁気抵抗素子224における複数の感磁部の平均位置の回転体10の移動方向における差は、当該移動方向における隣接する感磁部の間の距離未満となることが望ましい。   In the detection device 110 of the sixth configuration example, the magnetoresistive elements arranged in the same region in the detection device 110 of the fifth configuration example are arranged so that the average positions in the movement direction substantially coincide with each other as described in FIG. Deploy. For example, the magnetic sensitive parts included in the second magnetoresistive element 214 and the fourth magnetoresistive element 224 included in the third region 716 have substantially the same average position in the moving direction of the rotating body 10 in the third region 516. Is desirable. For example, the difference in the moving direction of the rotating body 10 between the average position of the plurality of magnetosensitive parts in the second magnetoresistive element 214 and the average position of the plurality of magnetosensitive parts in the fourth magnetoresistive element 224 is adjacent in the moving direction. It is desirable that the distance is less than the distance between the magnetic sensing parts.

これにより、第6構成例の検出装置110は、第1磁気抵抗素子212から第8磁気抵抗素子324の8つの磁気抵抗素子を、回転体10の移動方向に配列させ、幅方向において、感磁部が設けられる範囲の少なくとも一部が重なるように配置することができる。したがって、第6構成例の検出装置110は、差動信号に生じるオフセット電圧を低減させつつ、図11で説明したように、回転体10が欠陥を有していても当該回転体10の回転動作を精度よく検出することができる。   Thereby, the detection apparatus 110 of the sixth configuration example arranges the eight magnetoresistive elements from the first magnetoresistive element 212 to the eighth magnetoresistive element 324 in the moving direction of the rotating body 10, and in the width direction, the magnetosensitive element It can arrange | position so that at least one part of the range in which a part is provided may overlap. Therefore, the detection device 110 of the sixth configuration example reduces the offset voltage generated in the differential signal, and as described in FIG. 11, even if the rotating body 10 has a defect, the rotating operation of the rotating body 10 Can be detected with high accuracy.

以上の本実施形態に係る検出装置110は、基板30上に形成される感磁部の形状を、回転体10の移動方向に対して垂直方向に延伸する長方形として説明したが、これに限定されることはない。感磁部の形状は、三角形、正方形、台形、多角形、円形、および楕円形等でよい。また、それぞれの磁気抵抗素子が当該感磁部を2つずつ有する例を説明したが、これに限定されることはない。それぞれの磁気抵抗素子は、1または複数の感磁部を有してよい。   In the detection apparatus 110 according to the above-described embodiment, the shape of the magnetic sensing portion formed on the substrate 30 has been described as a rectangle extending in a direction perpendicular to the moving direction of the rotating body 10, but is not limited thereto. Never happen. The shape of the magnetic sensitive part may be a triangle, a square, a trapezoid, a polygon, a circle, an ellipse, or the like. Moreover, although each magnetoresistive element demonstrated the example which has the said magnetic sensitive part 2 each, it is not limited to this. Each magnetoresistive element may have one or a plurality of magnetic sensing parts.

また、以上の本実施形態に係る検出システム100は、被検出ユニットとして、歯車である回転体10を備えることを説明したが、これに限定されることはない。回転体10は、検出システム100に設けられた検出対象である被検出ユニットの一例である。被検出ユニットは、検出装置110側に移動方向に沿って交互に配列された凹部および/または凸部を有し、検出装置110が当該凹部および/または凸部と対向して設けられ、感磁部に入力する磁磁束密度が変化するように構成できる部材であればよい。   Moreover, although the detection system 100 which concerns on the above this embodiment demonstrated providing the rotary body 10 which is a gearwheel as a to-be-detected unit, it is not limited to this. The rotating body 10 is an example of a detected unit that is a detection target provided in the detection system 100. The unit to be detected has concave portions and / or convex portions alternately arranged along the moving direction on the detection device 110 side, and the detection device 110 is provided to face the concave portions and / or convex portions. Any member can be used as long as it can be configured so that the magnetic flux density input to the portion changes.

被検出ユニットは、平歯車、はすば歯車、やまば歯車、かさ歯車、内歯車、冠歯車、ねじ歯車、ウォームギヤ、スプロケット、および、ラックまたはピニオン等でよい。また、被検出ユニットは、単に、円盤状の板部に凸部および/または凹部が形成された部材でよい。また、被検出ユニットは、検出装置110との移動方向に沿って検出装置110側に対向する複数の貫通孔が配列された板部を有してもよい。   The detected unit may be a spur gear, a helical gear, a helical gear, a bevel gear, an internal gear, a crown gear, a screw gear, a worm gear, a sprocket, and a rack or pinion. Further, the detected unit may simply be a member in which convex portions and / or concave portions are formed on a disk-shaped plate portion. In addition, the detected unit may have a plate portion in which a plurality of through-holes facing the detection device 110 side are arranged along the movement direction with the detection device 110.

なお、本実施形態において、被検出ユニットが回転動作することを説明したが、これに限定されることはない。被検出ユニットがラック等である場合、一方向に凸部および/または凹部が移動してよい。また、被検出ユニットが固定され、検出装置110が移動してもよい。この場合、検出装置110は被検出ユニットが相対移動するものとして、動作してよい。即ち、本実施形態において、回転体10の「移動」の表現に代えて、回転体10の「相対移動」と表現してよい。   In addition, in this embodiment, although the to-be-detected unit demonstrated rotating operation, it is not limited to this. When the detected unit is a rack or the like, the convex portion and / or the concave portion may move in one direction. Further, the detected unit may be fixed and the detection device 110 may move. In this case, the detection device 110 may operate assuming that the detected unit moves relatively. That is, in this embodiment, instead of the expression “movement” of the rotating body 10, it may be expressed as “relative movement” of the rotating body 10.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

10 回転体、12 第1の歯、14 第2の歯、18 欠陥、20 磁場発生部、30 基板、40 電源、100 検出システム、110 検出装置、112 第1検出部、114 第2検出部、202 第1電位端子、204 第2電位端子、206 第2電位端子、208 第1電位端子、210 第1ブリッジ磁気抵抗素子、212 第1磁気抵抗素子、214 第2磁気抵抗素子、220 第2ブリッジ磁気抵抗素子、222 第3磁気抵抗素子、224 第4磁気抵抗素子、250 第1端子、260 第2端子、310 第3ブリッジ磁気抵抗素子、312 第5磁気抵抗素子、314 第6磁気抵抗素子、320 第4ブリッジ磁気抵抗素子、322 第7磁気抵抗素子、324 第8磁気抵抗素子、350 第3端子、360 第4端子、512 第1領域、514 第2領域、516 第3領域、518 第4領域、530 増幅回路、612 第1領域、614 第2領域、616 第3領域、618 第4領域、712 第1領域、714 第2領域、716 第3領域、718 第4領域、722 第5領域、724 第6領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating body, 12 1st tooth | gear, 14 2nd tooth | gear, 18 Defect, 20 Magnetic field generation | occurrence | production part, 30 Board | substrate, 40 Power supply, 100 detection system, 110 detection apparatus, 112 1st detection part, 114 2nd detection part, 202 First potential terminal, 204 Second potential terminal, 206 Second potential terminal, 208 First potential terminal, 210 First bridge magnetoresistive element, 212 First magnetoresistive element, 214 Second magnetoresistive element, 220 Second bridge Magnetoresistive element, 222 third magnetoresistive element, 224 fourth magnetoresistive element, 250 first terminal, 260 second terminal, 310 third bridge magnetoresistive element, 312 fifth magnetoresistive element, 314 sixth magnetoresistive element, 320 4th bridge magnetoresistive element, 322 7th magnetoresistive element, 324 8th magnetoresistive element, 350 3rd terminal, 360 4th terminal, 5 2 First region, 514 Second region, 516 Third region, 518 Fourth region, 530 Amplifier circuit, 612 First region, 614 Second region, 616 Third region, 618 Fourth region, 712 First region, 714 2nd area, 716 3rd area, 718 4th area, 722 5th area, 724 6th area

Claims (15)

被検出ユニットの相対移動に伴う磁束密度の変化を検出する検出装置であって、
第1検出信号を出力する第1端子および第1電位の間に接続される第1磁気センサと、
前記被検出ユニットの相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において前記第1磁気センサからずれた位置に配置され、前記第1端子および第2電位の間に接続される第2磁気センサと、
前記第1磁気センサおよび前記第2磁気センサに対して、磁束密度が前記相対移動方向に漸増または漸減する磁界を印加する磁界印加部と、
を備える検出装置。
A detection device that detects a change in magnetic flux density associated with relative movement of a detected unit,
A first magnetic sensor connected between a first terminal for outputting a first detection signal and a first potential;
A second magnetic sensor disposed at a position shifted from the first magnetic sensor in a relative movement direction of the detected unit or in a direction opposite to the relative movement direction, and connected between the first terminal and a second potential;
A magnetic field application unit configured to apply a magnetic field in which a magnetic flux density gradually increases or decreases in the relative movement direction to the first magnetic sensor and the second magnetic sensor;
A detection device comprising:
前記磁界印加部は、前記第1磁気センサおよび前記第2磁気センサを間に挟んで前記被検出ユニットと対向して配置されるべき平板状の磁石を含み、
前記第1磁気センサおよび前記第2磁気センサは、前記平板状の磁石の中心から前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向にずらして配置される
請求項1に記載の検出装置。
The magnetic field application unit includes a plate-shaped magnet to be disposed to face the detected unit with the first magnetic sensor and the second magnetic sensor interposed therebetween,
The detection device according to claim 1, wherein the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are arranged so as to be shifted from the center of the plate-shaped magnet in the relative movement direction or in a direction opposite to the relative movement direction.
前記第1検出信号と差動対をなす第2検出信号を出力する第2端子および前記第2電位の間に接続される第3磁気センサと、
前記被検出ユニットの相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において前記第3磁気センサからずれた位置に配置され、前記第2端子および第1電位の間に接続される第4磁気センサと、
を更に備え、
前記磁界印加部は、前記第1磁気センサおよび前記第2磁気センサの組と、前記第3磁気センサおよび前記第4磁気センサの組とに、前記相対移動方向において磁束密度の変化方向が逆の磁界を印加する
請求項1または2に記載の検出装置。
A third magnetic sensor connected between a second terminal that outputs a second detection signal that forms a differential pair with the first detection signal, and the second potential;
A fourth magnetic sensor disposed at a position displaced from the third magnetic sensor in a relative movement direction of the detected unit or in a direction opposite to the relative movement direction, and connected between the second terminal and a first potential;
Further comprising
The magnetic field application unit is configured such that the direction of change in magnetic flux density is opposite in the relative movement direction between the set of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor and the set of the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor. The detection device according to claim 1, wherein a magnetic field is applied.
前記第1磁気センサ、前記第2磁気センサ、前記第3磁気センサ、および前記第4磁気センサは、前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において、前記第1磁気センサ、前記第2磁気センサ、前記第4磁気センサ、前記第3磁気センサの順に配置される請求項3に記載の検出装置。   The first magnetic sensor, the second magnetic sensor, the third magnetic sensor, and the fourth magnetic sensor may be configured such that the first magnetic sensor, the second magnetic sensor, or the second magnetic sensor is in the relative movement direction or in a direction opposite to the relative movement direction. The detection device according to claim 3, wherein a sensor, the fourth magnetic sensor, and the third magnetic sensor are arranged in this order. 前記第1磁気センサおよび前記第2磁気センサの組と、前記第3磁気センサおよび前記第4磁気センサの組とは、前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において、前記被検出ユニットにおける磁束密度の変化の1周期よりも離れた位置に配置される請求項3または4に記載の検出装置。   The set of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor, and the set of the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor are arranged in the detected unit in the relative movement direction or in the direction opposite to the relative movement direction. The detection device according to claim 3, wherein the detection device is disposed at a position separated from one period of change in magnetic flux density. 前記第1磁気センサおよび前記第2磁気センサの組と、前記第3磁気センサおよび前記第4磁気センサの組とは、前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において、前記1周期を超え、かつ1.5周期未満の距離だけ離れた位置に配置される請求項5に記載の検出装置。   The set of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor and the set of the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor exceed the one period in the relative movement direction or in the opposite direction of the relative movement direction. The detection apparatus according to claim 5, wherein the detection apparatus is disposed at a position separated by a distance of less than 1.5 cycles. 前記第1検出信号と差動対をなす第2検出信号を出力する第2端子および前記第2電位の間に接続される第3磁気センサと、
前記被検出ユニットの相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において前記第3磁気センサからずれた位置に配置され、前記第2端子および第1電位の間に接続される第4磁気センサと、
を更に備え、
前記第1磁気センサ、前記第2磁気センサ、前記第3磁気センサ、および前記第4磁気センサは、前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において、前記第1磁気センサおよび前記第3磁気センサの間に、前記第2磁気センサと前記第4磁気センサとが配置され、
前記磁界印加部は、前記第3磁気センサに対し、前記相対移動方向において前記第1磁気センサとは磁束密度の変化方向が逆の磁界を印加する
請求項1または2に記載の検出装置。
A third magnetic sensor connected between a second terminal that outputs a second detection signal that forms a differential pair with the first detection signal, and the second potential;
A fourth magnetic sensor disposed at a position displaced from the third magnetic sensor in a relative movement direction of the detected unit or in a direction opposite to the relative movement direction, and connected between the second terminal and a first potential;
Further comprising
The first magnetic sensor, the second magnetic sensor, the third magnetic sensor, and the fourth magnetic sensor may be configured such that the first magnetic sensor and the third magnetic sensor in the relative movement direction or in the direction opposite to the relative movement direction. The second magnetic sensor and the fourth magnetic sensor are disposed between the sensors,
The detection device according to claim 1, wherein the magnetic field application unit applies a magnetic field having a magnetic flux density change direction opposite to that of the first magnetic sensor in the relative movement direction to the third magnetic sensor.
前記第1磁気センサおよび前記第3磁気センサは、前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において、前記被検出ユニットにおける磁束密度の変化の整数周期分の距離だけ離れた位置に配置され、
前記第2磁気センサは、前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において、前記第1磁気センサから1/2周期以内の位置に配置され、
前記第4磁気センサは、前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において、前記第3磁気センサから1/2周期以内の位置に配置される
請求項7に記載の検出装置。
The first magnetic sensor and the third magnetic sensor are disposed at positions separated by a distance corresponding to an integer period of a change in magnetic flux density in the detected unit in the relative movement direction or the reverse direction of the relative movement direction,
The second magnetic sensor is disposed at a position within a half cycle from the first magnetic sensor in the relative movement direction or the reverse direction of the relative movement direction,
The detection device according to claim 7, wherein the fourth magnetic sensor is arranged at a position within a half cycle from the third magnetic sensor in the relative movement direction or in a direction opposite to the relative movement direction.
前記第2磁気センサおよび前記第4磁気センサが設けられた位置の間は、前記相対移動方向または前記相対移動方向の逆方向において、1/4周期以内である請求項7または8に記載の検出装置。   The detection according to claim 7 or 8, wherein the interval between the positions where the second magnetic sensor and the fourth magnetic sensor are provided is within a quarter cycle in the relative movement direction or in a direction opposite to the relative movement direction. apparatus. 前記第1磁気センサ、前記第2磁気センサ、前記第3磁気センサ、および前記第4磁気センサは、感磁部に半導体磁気抵抗素子を含む請求項3から9のいずれか一項に記載の検出装置。   10. The detection according to claim 3, wherein each of the first magnetic sensor, the second magnetic sensor, the third magnetic sensor, and the fourth magnetic sensor includes a semiconductor magnetoresistive element in a magnetic sensitive part. apparatus. 前記被検出ユニットと、
前記被検出ユニットに対向して設けられた請求項1から10のいずれか一項に記載の検出装置と
を備える検出システム。
The detected unit;
A detection system comprising: the detection device according to any one of claims 1 to 10 provided to face the detected unit.
前記被検出ユニットは、前記検出装置側に前記相対移動方向に沿って交互に配列された凹部および凸部を有する請求項11に記載の検出システム。   The detection system according to claim 11, wherein the detected unit has concave portions and convex portions alternately arranged along the relative movement direction on the detection device side. 前記被検出ユニットは、歯車である請求項12に記載の検出システム。   The detection system according to claim 12, wherein the detected unit is a gear. 前記被検出ユニットは、前記相対移動方向に沿って前記検出装置側に対向する複数の貫通孔が配列された板部を有する請求項11に記載の検出システム。   The detection system according to claim 11, wherein the detected unit includes a plate portion in which a plurality of through holes facing the detection device side are arranged along the relative movement direction. 前記検出装置における、前記被検出ユニットの反対側に設けられた磁場発生部を更に備える請求項11から13のいずれか一項に記載の検出システム。   The detection system according to claim 11, further comprising a magnetic field generation unit provided on the opposite side of the detected unit in the detection device.
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