JP2020085480A - 磁気センサ及び位置検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係る磁気センサの概略構成を示す側面図であり、図2は、本実施形態に係る磁気センサの概略構成を示す斜視図であり、図3は、本実施形態に係る磁気センサの概略構成を示す側面図であり、図4は、本実施形態における磁気センサ素子部の概略構成を示す斜視図であり、図5は、本実施形態における磁気センサ素子の概略構成を示す断面図であり、図6は、本実施形態に係る磁気センサの概略構成を示すブロック図であり、図7は、本実施形態に係る磁気センサが有する回路構成の一態様の概略構成を示す回路図であり、図8は、本実施形態に係る磁気センサが有する回路構成の他の態様の概略構成を示す回路図である。
図1に示す磁気検出素子部2(第1磁気検出素子21、第2磁気検出素子22及び第3磁気検出素子23)と磁気シールド3(第1磁気シールド31及び第2磁気シールド32)とを備える磁気センサ1において、Z軸方向の磁場Bz(Bz=100mT)を印加したときの当該磁場BzのX軸方向の磁場Bxへの変換率CRZ-X(%)をシミュレーションにより求めた。かかるシミュレーションにおいて、第2磁気シールド32の短手方向の幅W2を23μmとし、第1磁気シールド31の短手方向の幅W1を23〜115μmとした(幅比W2/W1=0.2〜1.0)。また、第2磁気シールド32の厚みT2を10μmとし、第1磁気シールド31の厚みT1を0.5〜5μmとした(厚み比T2/T1=0.5〜5)。さらに、第1磁気シールド31の第2面31Bと磁気検出素子部2との間の距離(ギャップ)G1を1μmとした。結果を図13及び表1に示す。
Z軸方向の磁場Bz(Bz=100mT)に代えてX軸方向の磁場Bx(Bx=350mT)を印加した以外は試験例1と同様の条件として、X軸方向の磁場Bxの透過率TRX(%)をシミュレーションにより求めた。結果を図14及び表2に示す。なお、透過率TRX(%)は、所定の磁場強度のX軸方向の磁場Bxを印加させたときにおける、磁気検出素子部2から出力される信号を用いて算出される磁場強度(磁気検出素子部2に実際に印加されている実磁場の磁場強度)の印加磁場Bxの磁場強度に対する百分率として求められる値である。
第1磁気シールド31及び第2磁気シールド32の短手方向の幅W2をともに40μmとした以外は、試験例1及び試験例2と同様にしてZ軸方向の磁場BzのX軸方向の磁場Bxへの変換率CRZ-X(%)及びX軸方向の磁場Bxの透過率TRX(%)をシミュレーションにより求めた。その結果、変換率CRZ-X(%)が0.6%であり、透過率TRX(%)が60%であった。
2…磁気検出素子部
20…磁気検出素子
21…第1磁気検出素子
22…第2磁気検出素子
23…第3磁気検出素子
3…磁気シールド
31…第1磁気シールド
32…第2磁気シールド
10…位置検出装置
図1は、本実施形態に係る磁気センサの概略構成を示す側面図であり、図2は、本実施形態に係る磁気センサの概略構成を示す斜視図であり、図3は、本実施形態に係る磁気センサの概略構成を示す側面図であり、図4は、本実施形態における磁気検出素子部の概略構成を示す斜視図であり、図5は、本実施形態における磁気検出素子の概略構成を示す断面図であり、図6は、本実施形態に係る磁気センサの概略構成を示すブロック図であり、図7は、本実施形態に係る磁気センサが有する回路構成の一態様の概略構成を示す回路図であり、図8は、本実施形態に係る磁気センサが有する回路構成の他の態様の概略構成を示す回路図である。
Claims (15)
- 磁気検出素子と、
第1面及び前記第1面に対向する第2面を有し、平面視略長方形状の第1磁性体と、
前記第1磁性体の前記第1面上であって、平面視において前記第1磁性体の短手方向略中央に位置する平面視略長方形状の第2磁性体と
を備え、
前記磁気検出素子は、前記第1磁性体を間に挟んで前記第2磁性体と対向するようにして設けられ、平面視にて前記第1磁性体の短手方向における略中央に位置しており、
前記磁気検出素子の感磁方向は、前記第1磁性体及び前記第2磁性体の短手方向と略平行な方向であり、
前記第1磁性体の短手方向の幅W1は、前記第2磁性体の短手方向の幅W2よりも大きいことを特徴とする磁気センサ。 - 前記第1磁性体の短手方向の幅W1及び前記第2磁性体の短手方向の幅W2の関係は、前記磁気検出素子の感磁方向に直交する方向であって、前記第1磁性体及び前記第2磁性体の厚み方向に平行な方向の外部磁場を前記感磁方向の磁場に実質的に変換させない関係であることを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ。
- 前記第1磁性体の短手方向の幅W1に対する前記第2磁性体の短手方向の幅W2の比W2/W1が、0.2〜0.8であることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気センサ。
- 前記第1磁性体の厚みT1が、前記第2磁性体の厚みT2よりも小さいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の磁気センサ。
- 前記第1磁性体の厚みT1に対する前記第2磁性体の厚みT2の比T2/T1が、2〜20であることを特徴とする請求項4に記載の磁気センサ。
- 前記第2磁性体の厚み方向に沿った切断面の形状が、略台形状又は略逆台形状であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の磁気センサ。
- 前記第2磁性体の短手方向の幅W2が、15μm以上30μm未満であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の磁気センサ。
- 前記第2磁性体の厚みT2が、3〜20μmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の磁気センサ。
- 前記第2磁性体は、前記第1磁性体の前記第1面上に接面して設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の磁気センサ。
- 前記第2磁性体が、前記第1磁性体の前記第1面との間に所定の間隔をあけて設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の磁気センサ。
- 複数の前記磁気検出素子が、前記第1磁性体の長手方向に沿って所定の間隔で並設され、電気的に直列に接続されてなることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の磁気センサ。
- 複数の前記磁気検出素子が、前記第1磁性体の短手方向に沿って所定の間隔で並設され、電気的に直列に接続されてなり、
平面視において、前記第1磁性体の短手方向に沿って並設されてなる前記複数の磁気検出素子からなる群が前記第1磁性体の略中央に位置することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の磁気センサ。 - 複数の前記磁気検出素子が、前記第1磁性体の長手方向及び短手方向に沿って所定の間隔で行列状に並設され、電気的に直列に接続されてなることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の磁気センサ。
- 複数の前記第1磁性体が、前記第1磁性体の短手方向に沿って所定の間隔をあけて並設されており、
前記各第1磁性体の前記第1面上に前記第2磁性体が位置しており、
前記磁気検出素子は、前記各第1磁性体を間に挟んで前記各第2磁性体と対向するようにして位置することを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の磁気センサ。 - 移動体の移動に伴う外部磁場の変化に基づき検出信号を出力する磁気検出部と、
前記磁気検出部から出力された前記検出信号に基づき、前記移動体の位置を検出する位置検出部と
を備え、
前記磁気検出部は、請求項1〜14のいずれかに記載の磁気センサを有することを特徴とする位置検出装置。
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