JP2021025820A - 磁界検出センサ - Google Patents

Abstract

【課題】磁性材料から構成されるブリッジ回路の出力の温度に応じた変動を抑制した磁界検出センサを提供する。【解決手段】フルブリッジ回路２１は、磁気インピーダンス効果が生じる、互いに直列接続された第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂを有する。バイアスコイル２３は、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂに対してバイアス磁界を印加する。発振回路２４は、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂに高周波電流を供給する。増幅回路２５は、バイアスコイル２３に交流バイアス電流を供給する。ブリッジ回路２１は、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂに高周波電流及びバイアス磁界を印加することにより、外部磁界に応じた出力となり、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂの抵抗値の比が１を除いた値に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、磁気インピーダンス効果を利用する磁界検出センサに関する。

磁気インピーダンス効果が生じる磁性材料を用いた磁界検出センサとして特許文献１、２に記載された磁界検出センサが提案されている。例えば、アモルファス合金ワイヤなどの高透磁率合金磁性体においては、表皮効果の影響により、外部磁界に応じてインピーダンスが俊敏に変化する。これが磁気インピーダンス効果である。

上記特許文献１、２に記載された磁界検出センサは、直列接続された磁性材料及び固定抵抗からブリッジ回路を構成し、磁性材料に高周波電流及びバイアス磁界を印加して、ブリッジ回路から外部磁界に応じた信号を出力している。

特開２０１８−８１０５７号公報 特開２０１９−９１６４３号公報

上述した従来の磁界検出センサは、磁性材料及び固定抵抗を直列接続してブリッジ回路を構成している。しかしながら、磁性材料と固定抵抗とは温度特性が異なる。このため、ブリッジ回路から出力される信号が温度に応じて変動してしまう、という問題があった。そこで、後段のマイコンにより、ブリッジ回路からの信号を温度補正して外部磁界を求めることも考えられるが、マイコンの処理負荷が増大してしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁性材料から構成されるブリッジ回路の出力の温度に応じた変動を抑制した磁界検出センサを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る磁界検出センサは、下記［１］〜［３］を特徴としている。
［１］
磁気インピーダンス効果が生じる、互いに直列接続された第１、第２磁性材料を有するブリッジ回路と、
前記第１、第２磁性材料に対してバイアス磁界を印加するバイアスコイルと、
前記第１、第２磁性材料に高周波電流を供給する高周波発振回路と、
前記バイアスコイルに交流バイアス電流を供給する交流バイアス回路と、を備え、
前記ブリッジ回路は、前記第１、第２磁性材料に前記高周波電流及び前記バイアス磁界を印加することにより、外部磁界に応じた出力となり、
前記第１、第２磁性材料の抵抗値の比が１を除いた値に設けられている、
磁界検出センサであること。
［２］
［１］に記載の磁界検出センサであって、
前記ブリッジ回路は、互いに直列接続された第１、第２固定抵抗を有し、
前記第１、第２固定抵抗が、前記第１、第２磁性材料に並列に接続されている、
磁界検出センサであること。
［３］
［１］又は［２］に記載の磁界検出センサであって、
非磁性基板をさらに備え、
前記第１、第２磁性材料は、同一の前記非磁性基板上に連なって設けられている、
磁界検出センサであること。

上記［１］及び［２］の構成の磁界検出センサによれば、第１、第２磁性材料を直列接続してブリッジ回路を構成している。第１、第２磁性材料は温度特性が同じであるため、ブリッジ回路の出力の温度に応じた変動を抑制することができる。

上記［３］の構成の磁界検出センサによれば、同一の非磁性基板上に第１、第２磁性材料を設ける。これにより、簡単に第１、第２磁性材料を直列接続したブリッジ回路を設けることができる。

本発明によれば、磁性材料から構成されるブリッジ回路の出力の温度に応じた変動を抑制した磁界検出センサを提供することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、図１は、本発明の実施形態における磁界検出センサの構成例を示すブロック図である。 図２は、交流バイアスが印加される磁気インピーダンス素子における入力磁界と出力信号との相関関係の例を示すグラフである。 図３（ａ）および図３（ｂ）は、２種類の磁気インピーダンス素子の各々の例を示す斜視図である。 図４は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す非磁性基板の表面又は裏面拡大図である。 図５は、磁気インピーダンス素子の磁気検出特性の具体例を示すグラフである。 図６は、磁気インピーダンス素子の温度特性の具体例を示すグラフである。 図７は、第１、第２磁性薄膜の磁気検出特性を示すグラフである。 図８は、第１、第２磁性薄膜の抵抗値の比と感度との関係を示すグラフである。 図９は、各温度におけるフルブリッジ回路の出力特性を示すグラフである。 図１０は、従来品及び本発明品の各々における検出誤差の温度特性の具体例を示すグラフである。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

本発明の実施形態における磁界検出センサ２００の構成例を図１に示す。図１に示した磁界検出センサ２００は、駆動ユニット２０および検出ユニット３０により構成されている。上記駆動ユニット２０は、磁気インピーダンス効果が生じる磁性薄膜１２から構成されるフルブリッジ回路２１（ブリッジ回路）を有し、外部磁界に応じた信号ＳＧ１を出力する。フルブリッジ回路２１は、磁性薄膜１２に高周波電流及びバイアス磁界を印加することにより、外部磁界に応じた出力となる。検出ユニット３０は、フルブリッジ回路２１の出力から得た信号ＳＧ１に基づいて外部磁界を求める。

次に、上記駆動ユニット２０の構成について説明する。図１に示した駆動ユニット２０は、磁性薄膜１２を有するフルブリッジ回路２１と、フルブリッジ回路２１の出力を取り出して外部磁界に応じた信号ＳＧ１を出力する差動アンプ２２と、磁性薄膜１２に対してバイアス磁界を印加するバイアスコイル２３と、を備えている。また、駆動ユニット２０は、磁性薄膜１２に高周波電流を供給する発振回路２４（高周波発振回路）と、バイアスコイル２３に交流バイアス電流を供給する増幅器（交流バイアス回路）２５と、を備えている。

フルブリッジ回路２１は、磁気インピーダンス素子１０と、２個の抵抗器Ｒ１、Ｒ２（第１、第２固定抵抗）とで構成されている。磁気インピーダンス素子１０は、磁気インピーダンス効果が生じる磁性薄膜１２を有して構成されている。磁気インピーダンス効果とは、例えば高周波電流を通電したときに、透磁率が外部磁界の印加により大幅に変化することに起因して表皮深さが変化することにより、インピーダンスが変化する現象である。本実施形態で採用している磁気インピーダンス素子１０は、図５に示すように、外部磁界が印加されていない状態でインピーダンスが最大になる特性を有している。

上記２個の抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、互いに直列接続され、上記磁気インピーダンス素子１０に並列接続されている。上記磁気インピーダンス素子１０と各抵抗器Ｒ１、Ｒ２との間の接続点が各々、フルブリッジ回路２１の入力側の端子２１ａ、２１ｂとなる。また、２つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２間の接続点、磁気インピーダンス素子１０の中間点が、フルブリッジ回路２１の出力側の端子２１ｃ、２１ｄとなる。上記２個の抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、磁気インピーダンス素子１０のインピーダンスが最大になった状態でフルブリッジ回路２１が平衡状態になるように、抵抗値が選定してある。

フルブリッジ回路２１の入力側の端子２１ａ、２１ｂは、それぞれ発振回路２４の出力およびアースと接続してある。フルブリッジ回路２１の出力側の端子２１ｃ、２１ｄは、それぞれ差動アンプ２２の入力と接続されている。差動アンプ２２は、端子２１ｃ、２１ｄの電位差を増幅して、外部磁界に応じた信号ＳＧ１として出力する。

バイアスコイル２３は、磁気インピーダンス素子１０に巻き回されるコイルである。なお、バイアスコイル２３は、磁気インピーダンス素子１０にバイアス磁界を印加できれば、磁気インピーダンス素子１０をコアとして巻き回されていなくともよい。

発振回路２４は、例えば数十［ＭＨｚ］程度の周波数の高周波電圧を信号としてフルブリッジ回路２１に供給する。信号の波形は矩形波、正弦波、三角波のいずれかから成る。

増幅器２５は、後述するマイコン（マイクロコンピュータ）３５から出力される交流バイアス信号ＳＧ２を増幅して、バイアスコイル２３に交流バイアス電流を供給する。

検出ユニット３０は、信号ＳＧ１を増幅する増幅回路３１と、振幅検出回路３２と、位相差検出回路３３と、を備えている。振幅検出回路３２は、信号ＳＧ１の電圧の変化の方向が切り替わる各頂点のタイミングにおける振幅を検出する回路である。位相差検出回路３３は、信号ＳＧ１の電圧の変化の方向が切り替わる各頂点のタイミングにおける位相差を検出する回路である。また、検出ユニット３０は、増幅された信号ＳＧ１の入力を振幅検出回路３２及び位相差検出回路３３の間で切り替えるスイッチ回路３４と、検出された振幅差、位相差に基づいて外部磁界の大きさ、向きを求めるマイコン３５を備えている。

次に、マイコン３５が実行する磁気インピーダンス素子１０を用いた外部磁界の大きさ、向きの検出原理について簡単に説明する。図２に示すように、インピーダンス特性４１の基準点４１ｒを中心として動作するように、バイアスコイル２３に流れる電流によって交流磁界バイアス４２が磁性薄膜１２に印加される。図２に示す例では振幅Ｖｐの大きさで波形が三角波の交流バイアス磁界４２を印加する場合を想定している。したがって、基準点４１ｒを中心としてプラス方向およびマイナス方向に、Ｖｐの振幅で交流バイアス磁界４２の方向が交互に変化する。

そして、この交流バイアス磁界４２の他に、検出対象の外部磁界が磁性薄膜１２に印加される。したがって、図２に示すように外部磁界と交流バイアス磁界の和４２Ｐ、４２Ｎ、４２Ｎ２等が磁性薄膜１２に印加される。つまり、外部磁界がプラス方向の場合には交流バイアス磁界４２の波形を外部磁界の大きさだけプラス方向にシフトした波形が外部磁界と交流バイアス磁界の和４２Ｐとして磁性薄膜１２に印加される。外部磁界がマイナス方向の場合には交流バイアス磁界４２の波形を外部磁界の大きさだけマイナス方向にシフトした波形が外部磁界と交流バイアス磁界の和４２Ｎ、４２Ｎ２として磁性薄膜１２に印加される。

そして、磁性薄膜１２に印加される磁界、すなわち交流バイアス磁界４２、外部磁界と交流バイアス磁界の和４２Ｐ、４２Ｎ、４２Ｎ２と、インピーダンス特性４１とに従い、インピーダンスＺが変化する。このインピーダンスＺの変化を、例えば図１に示したフルブリッジ回路２１を用いて、センサ出力信号４３、４３Ｐ、４３Ｎ、４３Ｎ２（＝信号ＳＧ１）として取り出すことができる。

図２において、センサ出力信号４３、４３Ｐ、４３Ｎおよび４３Ｎ２は、それぞれ交流バイアス磁界４２、外部磁界と交流バイアス磁界の和４２Ｐ、４２Ｎおよび４２Ｎ２に対応する。つまり、交流バイアス磁界４２の変化と外部磁界とに応じて、センサ出力信号４３、４３Ｐ、４３Ｎ、４３Ｎ２の状態が定まる。また、図２に示したセンサ出力信号４３、４３Ｐ、４３Ｎ、４３Ｎ２において、縦方向は信号の電位および振幅を表し、横方向は時間ｔの変化を表している。

外部磁界がゼロの場合には、センサ出力信号４３が出力される。つまり、基準点４１ｒの抵抗値に対応する電位Ｖｒと、この点から振幅Ｖｐに対応する電位差だけずれた電位Ｖ１までの間で交流バイアス磁界４２の変化に伴って変化するようなセンサ出力信号４３が得られる。

また、プラス方向の外部磁界が印加された場合には、基準点４１ｒの電位Ｖｒから外部磁界の大きさだけシフトした電位ＶｒＰを中心として、振幅Ｖｐに対応する電位差だけ上下にずれた電位までの間で、交流バイアス磁界４２の変化に伴って変化するようなセンサ出力信号４３Ｐが得られる。また、マイナス方向の外部磁場が印加された場合には、基準点４１ｒの電位Ｖｒから外部磁場の大きさだけシフトした電位ＶｒＮを中心として、振幅Ｖｐに対応する電位差だけ上下にずれた電位までの間で、交流バイアス磁界４２の変化に伴って変化するようなセンサ出力信号４３Ｎが得られる。

図２に示すように、センサ出力信号４３、４３Ｐ、４３Ｎの振幅には、外部磁場の大きさおよび方向の違いに応じた変化が現れる。したがって、マイコン３５は、振幅検出回路３２により検出された信号ＳＧ１の振幅に基づいて外部磁場の大きさおよび方向を特定することが可能である。

また、外部磁場の大きさが交流バイアス磁界４２の振幅Ｖｐよりも小さい場合には、外部磁界と交流バイアス磁界の和４２Ｎ２の変化に対して、センサ出力信号４３Ｎ２が得られる。この場合、上記和４２Ｎ２が基準点（磁界がゼロ）４１ｒを通過するタイミングで、センサ出力信号４３Ｎ２の電圧の変化の方向が切り替わる頂点Ｐｘ１、Ｐｘ２が現れる。これらの頂点Ｐｘ１、Ｐｘ２のタイミングは、外部磁界の大きさに応じて変化する。したがって、マイコン３５は、位相差検出回路３３により例えば頂点Ｐｘ１、Ｐｘ２の位相差を計測することにより、外部磁界の大きさを算出可能である。

上述したマイコン３５の外部磁界の検出動作は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、特開２０１８−８１０５７号公報、特開２０１８−９１６４３号公報など、周知の技術を用いて外部磁界を求めてもよい。

次に、上述した磁気インピーダンス素子１０の構成について図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）に示すように、磁気インピーダンス素子１０は、非磁性基板１１と、磁性薄膜（磁性膜）１２と、電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、により構成されている。

非磁性基板１１は、非磁性体から構成される基板であって、プリント基板１００に搭載されている。非磁性基板１１は、チタン酸カルシウム、酸化物ガラス、チタニア、アルミナ等によって構成されており、本実施形態では略直方体に構成されている。

磁性薄膜１２は、高透磁率金属磁性膜によって構成されており、図３（ａ）に示すように、非磁性基板１１の表面のうち、プリント基板１００が設けられている面の反対面に形成されている。磁性薄膜１２は、図４に示すように、ミアンダ形状（つづら折れ形状）に形成された薄膜本体１２１と、薄膜本体１２１の長手方向中央を除いた接続位置に一端が接続された接続部１２２と、を有している。より詳細に、略直方体をなす非磁性基板１１の長手方向に沿って延びた薄膜本体１２１が、短手方向に複数間隔をあけて並べて形成されている。薄膜本体１２１の端部を電極Ｅにより接続することにより薄膜本体１２１は、矩形波形状における立ち上がり及び立ち下り方向が、略直方体をなす非磁性基板１１の長手方向に延びるミアンダ形状に形成される。ミアンダ形状の薄膜本体１２１の両端は、非磁性基板１１の長手方向一端部に設けられている。接続部１２２は、ミアンダ形状の薄膜本体１２１の中央を除いた接続位置から非磁性基板１１の長手方向一端部まで延在され、その他端部が非磁性基板１１の長手方向一端部に設けられている。

また、磁性薄膜１２は、その磁化容易軸方向が膜面内で磁性薄膜１２の長手方向と同方向となるように磁気異方性がつけられており、全体として非磁性基板１１の長手方向と磁化容易軸方向とが同方向となるようにされている。

電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、非磁性基板１１の表面、且つ、薄膜本体１２１の両端及び接続部１２２の他端に設けられており、プリント基板１００上の電極１００ａ、１００ｂ、１００ｃとボンディングワイヤにて接続されるものである。このプリント基板１００上の電極１００ａ、１００ｂ、１００ｃが、それぞれ図１に示したフルブリッジ回路２１の端子２１ａ、２１ｃ、２１ｂに接続される。即ち、薄膜本体１２１において、両端のうち一方と接続部１２２の接続位置との間が第１磁性薄膜（第１磁性材料）１２１ａとなり、両端のうち他方と接続部１２２の接続位置との間が第２磁性薄膜（第２磁性材料）１２１ｂとなる。

第１磁性薄膜１２１ａ及び第２磁性薄膜１２１ｂは、図１に示すように、直列接続され、２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２に並列接続されてフルブリッジ回路２１を構成する。第１磁性薄膜１２１ａ及び第２磁性薄膜１２１ｂの接続点に接続された端子２１ｃと、２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２の接続点に接続された端子２１ｄと、の電位差が、フルブリッジ回路２１の出力となる。なお、接続位置は、中央を除いているため、第１磁性薄膜１２１ａと第２磁性薄膜１２１ｂとの抵抗値の比は１を除いた値に設けられている。

さらに、図３（ａ）に示すように、プリント基板１００は、磁気インピーダンス素子１０の幅方向の両側に、磁気インピーダンス素子１０と間隔を開けて切欠き部１００ｄを備えている。切欠き部１００ｄは、プリント基板１００の一端からプリント基板１００の中央付近まで伸びている。

また、バイアスコイル２３は、プリント基板１００の切欠き部１００ｄを介して、磁気インピーダンス素子１０の周囲に巻き回されている。このため、バイアスコイル２３のコイル軸方向は、非磁性基板１１の長手方向と同方向となり、当該磁気インピーダンス素子１０の長手方向が磁界の検出方向とされる。さらに、上述したように、非磁性基板１１の長手方向と磁化容易軸方向とが同方向となるようにされていることから、磁性薄膜１２の磁化容易軸は磁界の検出方向と同方向となるように磁気異方性がつけられていることとなる。

また、図３（ｂ）に示すように、磁性薄膜１２は、非磁性基板１１の裏面、すなわちプリント基板１００が設けられている側の面に形成されてもよい。この場合、電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、非磁性基板１１の裏面、に設けられることとなる。また、プリント基板１００上の電極１００ａ、１００ｂ、１００ｃについても、非磁性基板１１の裏面側に設けられ、電極１３ａ〜１３ｃ、１００ａ〜１００ｃ同士が重ねられて直接、接続される。図１に示した磁界検出センサ２００の磁気インピーダンス素子１０の構成としては、図３（ａ）、図３（ｂ）のいずれの構成を採用してもよい。

次に、磁気インピーダンス素子１０の磁気検出特性について説明する。磁気インピーダンス素子１０の磁界検出特性の具体例を図５に示す。図５において、横軸は外部磁界の大きさ方向Ｈ［Ｏｅ］を表し、縦軸は磁性薄膜１２の長手方向の両端の間のインピーダンス［Ω］を表す。

図５に示すように、磁気インピーダンス素子１０のインピーダンスは、外部磁界の大きさが０近傍でピークとなり、正方向または逆方向の外部磁界が印加されると外部磁界の大きさに比例するようにインピーダンスが減少する。この磁気インピーダンス素子１０のインピーダンスは、温度によって変動する。磁気インピーダンス素子１０の温度特性の具体例を図６に示す。図６において、横軸は温度［℃］を表し、縦軸は磁性薄膜１２の長手方向の両端の間のインピーダンス［Ω］を表す。図６に示すように、磁気インピーダンス素子１０のインピーダンスは、温度が高くなるに従って減少する負の温度特性を有する。その温度係数は、−２５ｐｐｍ／℃である。

従来は、フルブリッジ回路２１を構成する４つの抵抗のうち、１つを磁気インピーダンス素子１０の磁性薄膜１２、３つの抵抗器とし、磁気インピーダンス素子１０に抵抗器を直列接続している。磁気インピーダンス素子１０は、上述したように温度が高くなるとインピーダンスが下がる。一方、抵抗器は、温度が高くなると抵抗値が上がる。このように、磁気インピーダンス素子１０と、抵抗器とでは、温度特性が異なるため、フルブリッジ回路２１の出力が温度に依存して大きく変動してしまう。

そこで、本実施形態では、磁気インピーダンス素子１０の温度特性を補正するために、図１に示すように、フルブリッジ回路２１を構成する４つの抵抗のうち２つを磁気インピーダンス素子１０の第１磁性薄膜１２１ａ、第２磁性薄膜１２１ｂ、２つを２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２としている。即ち、第１磁性薄膜１２１ａと第２磁性薄膜１２１ｂとを直列接続してフルブリッジ回路２１を構成している。また、第１磁性薄膜１２１ａと第２磁性薄膜１２１ｂとのインピーダンスが同じであると、磁界が検出できなくなるため、電極１３ｃに接続される接続位置を中央よりずらして、第１磁性薄膜１２１ａと第２磁性薄膜１２１ｂとの抵抗値の比が１を除いた値になるようにしている。第１磁性薄膜１２１ａと第２磁性薄膜１２１ｂとの温度特性は同じなので、フルブリッジ回路２１の出力の温度による変動を低減することができる。

次に、図７に第１磁性薄膜１２１ａと第２磁性薄膜１２１ｂの磁気検出特性を示す。図７において、Ｒｍｉ１は、第１磁性薄膜１２１ａのインピーダンスを示し、Ｒｍｉ２は、第２磁性薄膜１２１ｂのインピーダンスを示す。また、図７において、横軸は外部磁界の大きさ方向Ｈ［Ｏｅ］を表し、縦軸は第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂの長手方向の両端間のインピーダンス特性を示す。第１磁性薄膜１２１ａ、第２磁性薄膜１２１ｂの抵抗値Ｒｍｉ１／Ｒｍｉ２の比を、１を除いた値としているので、図７に示すように、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂの外部磁界に対する磁気検出特性は異なり、重ならない。本実施形態では、外部磁界の増加に伴うインピーダンスの低下量は、第１磁性薄膜１２１ａに比べて第２磁性薄膜１２１ｂの方が大きい。

図８に、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂの抵抗値の比Ｒｍｉ１／Ｒｍｉ２と感度との関係を示す。図８において横軸は第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂの抵抗値の比Ｒｍｉ１／Ｒｍｉ２を表し、縦軸は感度を示す。同図に示すように、抵抗値の比Ｒｍｉ１／Ｒｍｉ２を大きくすることで感度を向上させることができる。

次に、本発明者らは、図１に示す本発明品において、温度を−４０℃、２５℃、−８５℃としたときの外部磁界に対するフルブリッジ回路２１の出力から得た信号ＳＧ１を測定して、効果を確認した。結果を図９に示す。図９において、縦軸は、フルブリッジ回路２１の出力である信号ＳＧ１の大きさであり、横軸は外部磁界の大きさ方向Ｈ［Ｏｅ］を表す。同図からも明らかなように、温度が−４０℃、２５℃、−８５℃と変動しても、信号ＳＧ１の変動をほぼなくすことができる。

次に、本発明者らは、図１に示す本発明品、従来品において、温度を変動させたときの磁界検出の誤差［％］を求めた結果を図１０に示す。なお、従来品は、フルブリッジ回路２１を構成する４つの抵抗値のうち、１つを磁気インピーダンス素子１０の磁性薄膜１２、３つの抵抗器とし、磁気インピーダンス素子１０の抵抗器を直列接続したものである。同図からも明らかなように、従来品は、±１０％の誤差が発生するのに対して、本発明品では、誤差が±０．０００３％内となり大幅に誤差を低減させることができる。

上述した実施形態によれば、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂを直列接続してブリッジ回路２１を構成している。第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂは温度特性が同じであるため、ブリッジ回路２１の出力の温度に応じた変動を抑制することができる。

上述した実施形態によれば、同一の非磁性基板１１上に第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂを設ける。これにより、簡単に第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂを直列接続したブリッジ回路２１を設けることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

上述した実施形態によれば、フリッジ回路としては４つの抵抗から構成されるフルブリッジ回路２１を採用していたが、これに限ったものではない。例えば、ブリッジ回路２１としては、特開２０１５−９２１４４号公報に記載されたように、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂのみからなるハーフブリッジを採用してもよい。

また、上述した実施形態によれば、第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂは、同一の非磁性基板１１上に設けられていたが、これに限ったものではない。第１、第２磁性薄膜１２１ａ、１２１ｂは別々の非磁性基板に設けてもよい。

ここで、上述した本発明に係る磁界検出センサの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
磁気インピーダンス効果が生じる、互いに直列接続された第１、第２磁性材料（１２１ａ、１２１ｂ）を有するブリッジ回路（２１）と、
前記第１、第２磁性材料（１２１ａ、１２１ｂ）に対してバイアス磁界を印加するバイアスコイル（２３）と、
前記第１、第２磁性材料（１２１ａ、１２１ｂ）に高周波電流を供給する高周波発振回路（２４）と、
前記バイアスコイル（２３）に交流バイアス電流を供給する交流バイアス回路（２５）と、を備え、
前記ブリッジ回路（２１）は、前記第１、第２磁性材料（１２１ａ、１２１ｂ）に前記高周波電流及び前記バイアス磁界を印加することにより、外部磁界に応じた出力となり、
前記第１、第２磁性材料（１２１ａ、１２１ｂ）の抵抗値の比が１を除いた値に設けられている、
磁界検出センサ（２００）。
［２］
［１］に記載の磁界検出センサ（２００）であって、
前記ブリッジ回路（２１）は、互いに直列接続された第１、第２固定抵抗（Ｒ１、Ｒ２）を有し、
前記第１、第２固定抵抗（Ｒ１、Ｒ２）が、前記第１、第２磁性材料（１２１ａ、１２１ｂ）に並列に接続されている、
磁界検出センサ（２００）。
［３］
［１］又は［２］に記載の磁界検出センサ（２００）であって、
非磁性基板（１１）をさらに備え、
前記第１、第２磁性材料（１２１ａ、１２１ｂ）は、同一の前記非磁性基板（１１）上に連なって設けられている、
磁界検出センサ（２００）。

１１ 非磁性基板
２１ フルブリッジ回路（ブリッジ回路）
２３ バイアスコイル
２４ 発振回路（高周波発振回路）
２５ 増幅器（交流バイアス回路）
１２１ａ 第１磁性薄膜（第１磁性材料）
１２１ｂ 第２磁性薄膜（第２磁性材料）
２００ 磁界検出センサ
Ｒ１ 第１固定抵抗
Ｒ２ 第２固定抵抗

Claims (3)

1. 磁気インピーダンス効果が生じる、互いに直列接続された第１、第２磁性材料を有するブリッジ回路と、
   前記第１、第２磁性材料に対してバイアス磁界を印加するバイアスコイルと、
   前記第１、第２磁性材料に高周波電流を供給する高周波発振回路と、
   前記バイアスコイルに交流バイアス電流を供給する交流バイアス回路と、を備え、
   前記ブリッジ回路は、前記第１、第２磁性材料に前記高周波電流及び前記バイアス磁界を印加することにより、外部磁界に応じた出力となり、
   前記第１、第２磁性材料の抵抗値の比が１を除いた値に設けられている、
   磁界検出センサ。
2. 請求項１に記載の磁界検出センサであって、
   前記ブリッジ回路は、互いに直列接続された第１、第２固定抵抗を有し、
   前記第１、第２固定抵抗が、前記第１、第２磁性材料に並列に接続されている、
   磁界検出センサ。
3. 請求項１又は２に記載の磁界検出センサであって、
   非磁性基板をさらに備え、
   前記第１、第２磁性材料は、同一の前記非磁性基板上に連なって設けられている、
   磁界検出センサ。

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