JP2582778Y2 - 2相出力磁性薄膜磁気抵抗素子 - Google Patents

2相出力磁性薄膜磁気抵抗素子

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JP2582778Y2
JP2582778Y2 JP1993049372U JP4937293U JP2582778Y2 JP 2582778 Y2 JP2582778 Y2 JP 2582778Y2 JP 1993049372 U JP1993049372 U JP 1993049372U JP 4937293 U JP4937293 U JP 4937293U JP 2582778 Y2 JP2582778 Y2 JP 2582778Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、周期的な変化を示す磁
気信号に応答して2相出力を発生する2相出力磁性薄膜
磁気抵抗素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】着磁された部分を有する回転体の回転数
を検出したり回転角度を検出したりする目的に用いるセ
ンサ(例えばブラシレス直流電動機の回転子の回転数や
回転角度を検出するセンサ)として、磁気抵抗の異方性
効果を有する強磁性体薄膜を磁気検出手段として用いた
磁性薄膜磁気抵抗素子(Magnetoresistive Element)が
知られている。磁性薄膜磁気抵抗素子は、単相出力信号
を発生するものと2相出力信号を発生するものとがあ
り、2相出力磁性薄膜磁気抵抗素子は、2つの単相出力
磁性薄膜磁気抵抗素子を位相をずらして組み合わせた構
造を有する。
【0003】図3は、90度の位相差を有する2つの出
力を発生する2相出力磁性薄膜磁気抵抗素子MRの構成
を概略的に示したもので、この磁気抵抗素子は、磁気抵
抗の異方性効果を有する強磁性体薄膜からなる第1ない
し第4の感磁部A〜Dを備えている。第1ないし第4の
感磁部A〜Dは、一定の間隔L/2をもって一方向に並
べて配置されていて、第1の感磁部Aと第3の感磁部C
とが直列に接続されて第1の単位磁気抵抗素子1が構成
され、第2の感磁部Bと第4の感磁部Dとが直列に接続
されて第2の単位磁気抵抗素子2が構成されている。そ
して、第1の単位磁気抵抗素子1及び第2の単位磁気抵
抗素子2の同じ側の端部どうしが共通接続され、第1の
単位磁気抵抗素子1と第2の単位磁気抵抗素子2との一
端側の共通接続点a、第1の感磁部Aと第3の感磁部C
との共通接続点b、第1の単位磁気抵抗素子1と第2の
単位磁気抵抗素子2との他端側の共通接続点c、及び第
2の感磁部Bと第4の感磁部Dとの共通接続点dからそ
れぞれ第1ないし第4の端子T1 ,T2 ,T3 及びT4
が引き出されている。
【0004】感磁部相互間の間隔L/2は検出する磁気
信号Hの波長λのn/4倍(n=1,2,…)に等しく
設定され、各単位磁気抵抗素子を構成する2つの感磁部
相互間の間隔Lは磁気信号の波長λのn/2倍に設定さ
れている。
【0005】この2相出力磁性薄膜磁気抵抗素子MRに
おいては、端子T3 が接地端子として接地され、端子T
1 が電源端子として図示しない直流電源の非接地側の端
子に接続される。また端子T2 及びT4 がそれぞれ第1
及び第2の相の出力端子として用いられている。
【0006】上記の磁気抵抗素子MRを、感磁部相互間
の間隔L/2に等しい磁極間隔を有するように着磁され
た可動体3の近傍に配置し、可動体3を図示の矢印X方
向に移動させたとすると、図4に示すように正弦波状に
変化する磁界(磁気信号)Hが各感磁部に作用し、各感
磁部の抵抗値が変化する。その結果、第1の相の出力端
子T2 及び第2の相の出力端子T4 からそれぞれ図5に
示すような第1の相の出力電圧V1 及び第2の相の出力
電圧V2 が得られる。ここで第1及び第2の単位磁気抵
抗素子1及び2は1/4波長の位相差をもって配置され
ているため、出力電圧V1 及びV2 は90度の位相差を
有している。
【0007】上記の2相出力磁性薄膜磁気抵抗素子で
は、90度の位相差を有する2相出力を得るようにして
いるが、用途によっては180度の位相差を有する2相
出力を必要とする場合がある。従来180度の位相差を
有する2相出力を得る場合には、磁気信号の1/2波長
に相当する間隔をもって感磁部A〜Dを配置した専用の
磁気抵抗素子を用いるようにしていた。
【0008】
【考案が解決しようとする課題】上記のように、従来
は、90度の位相差を有する2相出力を得る場合と、1
80度の位相差を有する2相出力を得る場合とで、それ
ぞれ別個の磁気抵抗素子を用いていたため、コストが高
くなるのを避けられなかった。また180度の位相差を
有する2相出力を得る場合には、感磁部A〜Dを磁気信
号の1/2波長に相当する間隔をもって配置していたた
め、素子が大形になるのを避けられなかった。
【0009】本考案の目的は、従来90度の位相差を有
する2相出力を得るために用いられていたものと同じ構
造で、180度の位相差を有する2相出力を得ることが
できるようにした2相出力磁性薄膜磁気抵抗素子を提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本考案は、磁気抵抗の異
方性効果を有する強磁性体薄膜からなっていて検出しよ
うとする磁気信号の波長の1/4に等しい間隔をもって
順次並べて配置された第1ないし第4の感磁部A,B,
C,Dを有し、第1の感磁部と第3の感磁部とが直列に
接続されて第1の単位磁気抵抗素子が構成されるととも
に第2の感磁部と第4の感磁部とが直列に接続されて第
2の単位磁気抵抗素子が構成され、第1及び第2の単位
磁気抵抗素子の同じ側の端部どうしが共通接続され、第
1の単位磁気抵抗素子と第2の単位磁気抵抗素子との一
端側の共通接続点a、第1の感磁部Aと第3の感磁部C
との共通接続点b、第1の単位磁気抵抗素子と第2の単
位磁気抵抗素子との他端側の共通接続点c、及び第2の
感磁部Bと第4の感磁部Dとの共通接続点dからそれぞ
れ端子T1 ,T2 ,T3 及びT4 が引き出されている2
相出力磁性薄膜磁気抵抗素子に係わるものである。
【0011】本考案においては、第1の感磁部と第3の
感磁部との共通接続点bから引き出された端子T2 及び
第2の感磁部と第4の感磁部との共通接続点dから引き
出された端子T4 の一方及び他方をそれぞれ電源端子及
び接地端子として用い、第1の単位磁気抵抗素子と第2
の単位磁気抵抗素子との一端側の共通接続点aから引き
出された端子T1 及び第1の単位磁気抵抗素子と第2の
単位磁気抵抗素子との他端側の共通接続点cから引き出
された端子T3 をそれぞれ第1及び第2の相の出力端子
として用いる。
【0012】なお本考案において「接地」とは電位の基
準となる部分を意味し、シャーシや大地電位部に接続さ
れている部分を必ずしも意味しない。
【0013】
【作用】上記のように各端子を用いると、90度の位相
差を有する2相出力を得る磁気抵抗素子から180度の
位相差を有する2相出力を得ることができるため、90
度の位相差を有する2相出力を得る場合も、180度の
位相差を有する2相出力を得る場合も同じ磁気抵抗素子
を用いることができ、コストの低減を図ることができ
る。また180度の位相差を有する2相出力を得る場合
も、2つの単位磁気抵抗素子の間隔は90度の位相差を
有する2相出力を得る場合と同じで良いため、磁気抵抗
素子が大形化することがない。
【0014】
【実施例】図1は本考案の実施例を示したもので、同図
においてAないしDは検出すべき磁気信号のn/4(n
=1,2,…)波長に相当する間隔L/2をもって一方
向に並べて配置された第1ないし第4の感磁部であり、
図示の例ではn=1としている。各感磁部はニッケルコ
バルト等の磁気抵抗の異方性効果を有する強磁性体薄膜
からなっていて、ガラス等の絶縁材料からなる基板上に
所定のパターンで形成されている。
【0015】1及び2はそれぞれ、第1の感磁部Aと
C、及びBとDをそれぞれ直列に接続することにより構
成した第1及び第2の単位磁気抵抗素子である。第1及
び第2の単位磁気抵抗素子1及び2の同じ側の端部どう
しが共通接続され、第1の単位磁気抵抗素子1と第2の
単位磁気抵抗素子2との一端側の共通接続点a、第1の
感磁部Aと第3の感磁部Cとの共通接続点b、第1の単
位磁気抵抗素子と第2の単位磁気抵抗素子との他端側の
共通接続点c、及び第2の感磁部Bと第4の感磁部Dと
の共通接続点dからそれぞれ第1ないし第4の端子T1
,T2 ,T3 及びT4 が引き出されている。
【0016】そして本考案においては、第1の感磁部A
と第3の感磁部Cとの共通接続点bから引き出された端
子T2 、及び第2の感磁部Bと第4の感磁部Dとの共通
接続点dから引き出された端子T4 がそれぞれ電源端子
及び接地端子として用いられ、接地端子T4 は接地され
ている。また第1の単位磁気抵抗素子1と第2の単位磁
気抵抗素子2との一端側の共通接続点aから引き出され
た端子T1 及び第1の単位磁気抵抗素子と第2の単位磁
気抵抗素子との他端側の共通接続点cから引き出された
端子T3 がそれぞれ第1及び第2の相の出力端子として
用いられている。
【0017】上記のように端子を用いると、見掛上、感
磁部AとBとが1つの単位磁気抵抗素子を構成し、感磁
部CとDとが他の1つの単位磁気抵抗素子を構成する。
これら見掛上の単位磁気抵抗素子相互間の間隔は90度
の位相差の出力を得る場合の単位磁気抵抗素子1,2間
の間隔の2倍になる。そのため、上記磁気抵抗素子を、
磁極間の間隔がLに等しくなるように着磁されて図示の
X方向に移動する可動体3の近傍に配置すると、第1の
相の出力端子T1 と接地間及び第2の相の出力端子T2
と接地間にそれぞれ、図2に示すように180度の位相
差を有する2相出力電圧V1 及びV2 を得ることができ
る。
【0018】上記の実施例では、端子T2 を電源端子と
し、端子T4 を接地端子としたが、端子T2 を接地端子
とし、端子T4 を電源端子としてもよい。
【0019】
【考案の効果】以上のように、本考案によれば、90度
の位相差を有する2相出力を得る目的で製作された磁気
抵抗素子を用いて、180度の位相差を有する2相出力
を得ることができるため、90度の位相差を有する2相
出力を得る場合も、180度の位相差を有する2相出力
を得る場合も同じ磁気抵抗素子を用いることができ、コ
ストの低減を図ることができる。
【0020】また本考案によれば、180度の位相差を
有する2相出力を得る場合も、2つの単位磁気抵抗素子
の間隔は90度の位相差を有する2相出力を得る場合と
同じで良いため、磁気抵抗素子が大形化するのを防ぐこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例の構成を概略的に示した構成図
である。
【図2】図1の磁気抵抗素子により得られる2相出力電
圧の波形を示した波形図である。
【図3】90度の位相差を有する2相出力を得る磁気抵
抗素子を示した構成図である。
【図4】磁気抵抗素子により検出する磁気信号の波形の
一例を示した波形図である。
【図5】図3の磁気抵抗素子により得られる2相出力電
圧の波形を示した波形図である。
【符号の説明】
1 第1の単位磁気抵抗素子 2 第2の単位磁気抵抗素子 A〜D 第1ないし第4の感磁部 T1 〜T4 第1ないし第4の端子

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気抵抗の異方性効果を有する強磁性体
    薄膜からなっていて検出しようとする磁気信号の波長の
    1/4に等しい間隔をもって順次並べて配置された第1
    ないし第4の感磁部(A),(B),(C),(D)を
    有し、前記第1の感磁部と第3の感磁部とが直列に接続
    されて第1の単位磁気抵抗素子(1)が構成されるとと
    もに第2の感磁部と第4の感磁部とが直列に接続されて
    第2の単位磁気抵抗素子(2)が構成され、第1及び第
    2の単位磁気抵抗素子の同じ側の端部どうしが共通接続
    され、第1の単位磁気抵抗素子と第2の単位磁気抵抗素
    子との一端側の共通接続点(a)、第1の感磁部(A)
    と第3の感磁部(C)との共通接続点(b)、第1の単
    位磁気抵抗素子と第2の単位磁気抵抗素子との他端側の
    共通接続点(c)、及び第2の感磁部(B)と第4の感
    磁部(D)との共通接続点(d)からそれぞれ端子(T
    1),(T2),(T3)及び(T4)が引き出されている2相
    出力磁性薄膜磁気抵抗素子において、 前記第1の感磁部と第3の感磁部との共通接続点から引
    き出された端子(T2)及び第2の感磁部と第4の感磁部
    との共通接続点から引き出された端子(T4)の一方及び
    他方がそれぞれ電源端子及び接地端子として用いられ、 前記第1の単位磁気抵抗素子と第2の単位磁気抵抗素子
    との一端側の共通接続点から引き出された端子(T1)及
    び第1の単位磁気抵抗素子と第2の単位磁気抵抗素子と
    の他端側の共通接続点から引き出された端子(T3)がそ
    れぞれ第1及び第2の相の出力端子として用いられるこ
    とを特徴とする2相出力磁性薄膜磁気抵抗素子。
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