JP2587531B2 - 磁束密度検出装置 - Google Patents

磁束密度検出装置

Info

Publication number
JP2587531B2
JP2587531B2 JP2284751A JP28475190A JP2587531B2 JP 2587531 B2 JP2587531 B2 JP 2587531B2 JP 2284751 A JP2284751 A JP 2284751A JP 28475190 A JP28475190 A JP 28475190A JP 2587531 B2 JP2587531 B2 JP 2587531B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hall element
output
operating point
magnetic flux
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2284751A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04158283A (ja
Inventor
卓郎 石倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2284751A priority Critical patent/JP2587531B2/ja
Publication of JPH04158283A publication Critical patent/JPH04158283A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2587531B2 publication Critical patent/JP2587531B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、所定の磁束密度を検出して電気回路を開成
・閉成するもので、例えばVTRやFDD等におけるブラシレ
スモータの磁極検出等に利用される磁束密度検出装置に
関するものである。
<従来の技術> 斯かる用途に一般的に用いられる磁束密度検出装置
は、第7図に示すように、電源端子VCCおよび接地端子G
ND間に直列接続されてその中間接続点がホール素子HDの
第2の出力端子O2に接続された2個の抵抗R1,R2の抵抗
値により、出力トランジスタQをオン・オフするための
外部の磁束密度の値である動作点が設定されている。即
ち、両入力端子I1,I2が電源端子VCCおよび接地端子GND
に接続されて定電圧駆動されるホール素子HDの第2の出
力端子O2に両抵抗R1,R2を接続することによって、磁束
密度が零の時に両出力端子O1,O2間に生じる電位ΔVに
より動作点が設定されている。
従って、ホール素子HDの両出力端子O1,O2が+入力端
子および−入力端子に接続されているコンパレータCP
は、磁束密度が零の時にオフ状態であってハイレベル信
号を出力しており、出力トランジスタQがオン状態であ
る。そして、磁束密度が両抵抗R1,R2の抵抗値により設
定された動作点に達した時に、ホール電圧が前述の設定
電位ΔV以上となってコンパレータCPの出力がローレベ
ルに変わり、出力トランジスタQがオフされるようにな
っている。
<発明が解決しようとする課題> ところで、前述の動作点設定用抵抗R1,R2として同一
の温度係数のものが選定されているので、温度が変化し
てもホール素子HDの第2の出力端子O2の電位は変化しな
い。然し乍ら、定電圧駆動時のホール素子HD自体の出力
ホール電圧VHは、VH∝μBVC(B:磁束密度、VC;印加電
圧)の式で示され、電子容易度μの温度依存性により、
周囲温度の上昇に伴って低下する。いま、磁束密度が零
の状態において、温度が上昇する前のホール電圧をVH
し、同じ状態で温度が上昇した時のホール電圧をVHより
低いVH′とすると、温度上昇前の動作点がΔV/VHである
のに対し、温度上昇後の動作点がΔV/VH′となって温度
上昇に伴い高くなる。特に、ホール素子HDとして一般的
に用いられているGaAsホール素子の場合は、通常の定電
圧駆動時の出力電圧の温度特性が、−0.17%/℃〜−0.
19%/℃と比較的大きいために、温度上昇に伴って動作
点が相当に高くなるので、設定した磁束密度を正確に検
出できない問題がある。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、温度変化に拘わらず動作点を略一定に保持
できるような磁束密度検出装置を提供するとを技術的課
題とするものである。
<課題を解決するための手段> 本発明は、上記した課題を達成するための技術的手段
として、磁束密度検出装置を次のように構成した。即
ち、ホール素子の両入力端子を電源ラインに接続し、且
つ両出力端子をコンパレータに接続し、このホール素子
の少くとも一方の入力端子と出力端子との間に接続され
た抵抗により両出力端子間に電位差を設け、前記ホール
素子の出力ホール電圧が前記電位差以上になることによ
る前記コンパレータの出力変化により所定の磁束密度を
検出する磁束密度検出装置において、前記抵抗として前
記ホール素子の抵抗の温度係数よりも大きな温度係数を
有するものを用いるとともに、該抵抗を、前記ホール素
子の一方の入力端子と一方の出力端子との間に介挿接続
したことを特徴として構成されている。
また、ホール素子の両入力端子を電源ラインに接続
し、且つ両出力端子をコンパレータに接続し、ダイオー
ドを前記ホール素子の一方の入力端子と電源ラインとの
間に接続し、前記ホール素子の抵抗の温度係数よりも大
きな温度係数を有する抵抗を、前記ホール素子の一方の
出力端子と前記ダイオードが接続されている電源ライン
との間に介挿接続することもできる。
<作用> 磁場が無い場合には、ホール素子の抵抗が接続された
側の出力端子の電位が他方の出力端子の電位よりも高
く、この両出力端子が接続されたコンパレータがオフ状
態である。磁場が印加されてホール素子の出力ホール電
圧が前記両出力端子間の電位差以上となった時点でコン
パレータがオン状態となって所定の磁束密度を検出す
る。
そして、周囲温度が上昇するとホール素子の出力ホー
ル電圧が低下するが、ホール素子の抵抗の温度係数より
も大きい温度係数を有する抵抗の抵抗値も周囲温度の上
昇に伴ってその抵抗値が増大し、この抵抗を介して流れ
る電流が減少して両出力端子間の電位差も低くなる。従
って、この電位差がホール素子の温度上昇に伴う出力ホ
ール電圧の低下に対応して低下するような温度係数を有
する抵抗を選定することにより、温度変化に拘わらず動
作点の変動を抑制できる。
また、抵抗の他にダイオードを用いることにより、周
囲温度の上昇に伴ってダイオードでの降下電圧が低下
し、抵抗が接続されていない方の出力端子電圧が上昇す
る。一方、ホール素子の抵抗の温度係数よりも大きい温
度係数を有する抵抗は、周囲温度の上昇に伴ってその抵
抗値が増大し、この抵抗を介して流れる電流が減少する
ので、両出力端子間の電位差も相対的に減少して動作点
が一定になるよう調整する。
従って、抵抗の温度変化に伴う抵抗値の変化と、温度
変化に伴うダイオードでの降下電圧の変化とにより動作
点の調整を行うので、温度変化に伴い変化するホール素
子のホール電圧に対応して両出力端子間の電位差を一定
の動作点になるようきめ細かく調整することができる。
<実施例> 以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。
本発明の一実施例を示した第1図において、第7図と
同一若しくは同等のものには同一の符号を付してその説
明を省略する。また、ホール素子HDについては等価回路
を示してあり、各々同一抵抗値rbの4個の抵抗R3〜R6が
ブリッジ構成され、ブリッジの対向2点が、各々同一抵
抗値riの抵抗R7,R8を介して両入力端子I1,I2に導出さ
れ、ブリッジの他の対向2点が、各々同一抵抗値roの抵
抗R9,R10を介して両出力端子O1,O2に導出された構成に
なっている。
そして、本発明の要旨とする構成は、一方の入力端子
I1と一方の出力端子O1との間に、ホール素子HDの抵抗の
温度係数よりも大きい温度係数を有する動作点調整用抵
抗R11を接続したことにある。
次に前記実施例の作用について説明する。いま、ホー
ル素子HとしてGaAsホール素子を用い、動作点調整用抵
抗R11としてシリコンIC内部に形成したものを用いた場
合について説明する。そして、電源電圧を5Vとし、各部
を流れる電流を図示のようにi1,i2,i3とし、動作点調整
用抵抗R11の抵抗値をrcとすると、キルヒホッフの法則
より、 ri・i1+rb・i3+rb(i2+i3)+ri(i1+i2)=5 …
(1) (rc+ro)・i2−2rb・i3−ri・ii=0 …(2) ri・i1+2rb(i1−i3)+ri(i1+i2)=5 …(3) の各式が成り立つ。この(1)、(2)、(3)の各式
から求めた各電流i1,i2,i3により、各出力端子O1,O2の
電圧VO1,VO2を求めると、 VO1=ro・i2+rb(i2+i3)+ri(i1+i2) VO2=rb(i1−i3)+ri(i1+i2) 従って、磁場が無い場合には、動作点調整用抵抗R11
が接続された第1の出力端子O1の方が第2の出力端子O2
に対し、ΔV=VO1−VO2だけ電位が高いので、コンパレ
ータCPはオフ状態であってその出力はハイレベルであ
る。
ホール素子HDの単位磁束密度当たりの出力ホール電圧
をVHとすると、磁場が印加されることによってVH>Δと
なった時にコンパレータCPの出力がローレベルとなる。
その時の磁束密度が動作点BOPであり、BOP=ΔV/VHであ
る。
次に、温度変化に対する動作点の変動について説明す
る。第2の出力端子O2の出力電圧が電源電圧の1/2であ
るのに対し、第1の出力端子O1の出力電圧は、電源端子
VCCから動作点調整用抵抗R11を介して流れ込む電流によ
って抵抗R9,R6に生じる電位差分だけ高くなっており、
この電位差により前述の動作点が設定されている。とこ
ろが、周囲温度が上昇するとホール素子HD自体の出力電
圧が低下するので、このままでは、所期の設定値よりも
高い磁束密度が発生しないとホール素子HDの出力ホール
電圧が前述の電位差に達しないことになる。このような
事態を阻止するために、動作点調整用抵抗R11としてホ
ール素子Hよりも大きい温度係数のものが用いられてお
り、周囲温度の上昇に伴ってその抵抗値が増大し、この
抵抗R11を介して流れる電流が減少するので、抵抗R9,R6
に生じる電位差も相対的に減少する。この電位差ホール
素子HDの温度上昇に伴う出力ホール電圧に対応して低下
するような温度係数を有する動作点調整用抵抗R11を選
定することにより、温度変化に拘わらず動作点の変動を
抑制できる。
次に実測結果を示す。いま、GaAsホール素子HDとし
て、周囲温度が25℃の時に抵抗値が800Ω(ブリッジ構
成抵抗R3〜R6が各々458Ω、抵抗R7,R8が171Ω、抵抗R9,
R10が569Ω)で、各抵抗R3〜R10の温度係数が0.17%/
℃、電源電圧が5Vで且つ磁束密度Bが1KGの状態におけ
るホール電圧が200mV、ホール電圧温度係数が−0.17%
/℃のものを用い、動作点調整用抵抗R11として、シリ
コンIC内に形成されたものであって抵抗値が60KΩ、そ
の温度係数がホール素子HDにおける抵抗の温度係数より
も大きい+0.24%/℃のものを用いた。このホール素子
HDと動作点調整用抵抗R11とを用いた装置の温度変化に
対する動作点の変動関係は、第2図の実線で示す特性の
ようになり、比較のために破線で示した従来装置による
特性との比較から明らかなように、動作点の温度変化に
対する変動を極力抑制できた。また、第1図の構成にお
いて抵抗R11として温度係数が20ppm/℃のカーボン抵抗
を用いた場合の温度変化に対する動作点変動は、同図に
1点鎖線で示す特性のようになり、この場合においても
従来装置よりは動作点の変動を抑制できる。
第3図は前記実施例の変形例を示したもので、第1図
と同一若しくは同等のものには同一の符号を付してあ
り、前記実施例の第1の出力端子O1と電源端子VCCとの
間に代えて、第2の出力端子O2と接地端子GNDとの間に
動作点調整用抵抗R12接続したものであり、温度上昇に
伴って第2の出力端子O2の電圧が下がる動作を除いて前
記実施例と同様の効果を得るものである。
第4図は本発明の他の実施例を示し、第1図と同一若
しくは同等のものには同一の符号を付してあり、第1図
と相違する点は、動作点調整用抵抗R11を接続した電源
端子VCCから第1の入力端子O1に向けて順方向にダイオ
ードDを接続した構成のみである。
次に前記実施例の作用について説明する。ダイオード
Dでの降下電圧をVD、電源電圧をVCとすると、ホール素
子HDの両入力端子I1,I2間の印加電圧は、(VC−VD)と
なり、動作点調整用抵抗R11により上昇する動作点決定
用の電圧をΔVとすると、第1の出力端子O1の電圧は、
{(VC−VD)/2}+ΔVとなり、第2の出力端子O2の出
力電圧は(VC−VD)/2となる。
そして、周囲温度が上昇すると、降下電圧VDが低下し
てVD′となり、第2の出力端子O2の電圧は、(VC
VD′)/2と上昇する。一方、ホール素子HDの抵抗の温度
係数よりも大きい温度係数を有する動作点調整用抵抗R1
1は、周囲温度の上昇に伴ってその抵抗値が増大し、こ
の抵抗R11を介して流れる電流が減少するので、抵抗R9,
R6に生じる電位差ΔVも相対的に減少してΔV′とな
る。従って、第1の出力端子O1の出力電圧は、{(VC
VD′)/2}+ΔV′となって上昇する。第1図の実施例
では動作点調整用抵抗R11の温度変化に伴う抵抗値の変
化のみによって動作点の調整を行なっていたのに対し、
この実施例では、動作点調整用抵抗R11の温度変化に伴
う抵抗値の変化と、温度変化に伴うダイオードDでの降
下電圧の変化とにより動作点の調整を行うので、温度変
化に伴い変化するホール素子HDのホール電圧に対応して
両出力端子O1,O2間の電位差を一定の動作点になるよう
きめ細かく調整することができる。
因みにこの実施例に係わる実測結果を示すと,第1図
で説明したと同様のホール素子HDおよび動作点調整用抵
抗R11用い、ダイオードDとして2mV/℃の温度係数のも
のを用いて温度変化に対する動作点の変動を実験したと
ころ、第5図に実線で示すように、第1図の実施例の場
合よりも動作点の変動を抑制して一定に保持することが
できた。同図の破線は比較のために示した従来装置の特
性である。
第3図は前記第4図の実施例の変形例を示したもので
前述の各実施例と同一若しくは同等のものには同一の符
号を付してあり、第2の出力端子O2と接地端子GNDとの
間にダイオードDを接続し、第2の出力端子O2と接地端
子GNDとの間に動作点調整用抵抗R12を接続したものであ
り、第4図の実施例と同様の効果を得るものである。
<発明の効果> 以上のように本発明の磁束密度検出装置によると、ホ
ール素子の抵抗の温度係数よりも大きい動作点調整用抵
抗を設ける極めて簡単な構成により、温度変化により変
化するホール素子のホール電圧に対し、動作点調整用抵
抗の抵抗値の変化によって動作点をほぼ一定になるよう
自動的に調整することができ、所定の磁束密度を確実に
検出することができる。
また、動作点調整用抵抗の他に、温度変化に対応して
変化するダイオードでの降下電圧を利用することによ
り、動作点を更にきめ細かく一定になるよう自動的に調
整することができ、所定の磁束密度を正確に検出するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の電気回路図、 第2図はそれの温度と動作点との関係を示す特性図、 第3図はそれの変形例のブロック構成図、 第4図は本発明の他の実施例の電気回路図、 第5図はそれの温度と動作点との関係を示す特性図、 第6図はそれの変形例を示すブロック構成図、 第7図は従来装置のブロック構成図である。 HD……ホール素子 I1,I2……ホール素子の入力端子 O1,O2……ホール素子の出力端子 R11,R12……抵抗 D……ダイオード CP……コンパレータ VCC……電源端子 GND……接地端子

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ホール素子の両入力端子を電源ラインに接
    続し、且つ両出力端子をコンパレータに接続し、このホ
    ール素子の少くとも一方の入力端子と出力端子との間に
    接続された抵抗により両出力端子間に電位差を設け、前
    記ホール素子の出力ホール電圧が前記電位差以上になる
    ことによる前記コンパレータの出力変化により所定の磁
    束密度を検出する磁束密度検出装置において、前記抵抗
    として前記ホール素子の抵抗の温度係数よりも大きな温
    度係数を有するものを用いるとともに、該抵抗を、前記
    ホール素子の一方の入力端子と一方の出力端子との間に
    介挿接続したことを特徴とする磁束密度検出装置。
  2. 【請求項2】ホール素子の両入力端子を電源ラインに接
    続し、且つ両出力端子をコンパレータに接続し、ダイオ
    ードを前記ホール素子の一方の入力端子と電源ラインと
    の間に接続し、前記ホール素子の抵抗の温度係数よりも
    大きな温度係数を有する抵抗を、前記ホール素子の一方
    の出力端子と前記ダイオードが接続されている電源ライ
    ンとの間に介挿接続したことを特徴とする磁束密度検出
    装置。
JP2284751A 1990-10-22 1990-10-22 磁束密度検出装置 Expired - Lifetime JP2587531B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2284751A JP2587531B2 (ja) 1990-10-22 1990-10-22 磁束密度検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2284751A JP2587531B2 (ja) 1990-10-22 1990-10-22 磁束密度検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04158283A JPH04158283A (ja) 1992-06-01
JP2587531B2 true JP2587531B2 (ja) 1997-03-05

Family

ID=17682531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2284751A Expired - Lifetime JP2587531B2 (ja) 1990-10-22 1990-10-22 磁束密度検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2587531B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04158283A (ja) 1992-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4504222B2 (ja) 過電流検出装置
US7777454B2 (en) Battery charger with temperature control
JP2540753B2 (ja) 過熱検出回路
JPH0991048A (ja) 直流安定化電源回路
JPH075225A (ja) 金属・酸化物・半導体電界効果トランジスタのドレイン電流を監視する回路構造体
JPH071283B2 (ja) 電流測定装置
US4926283A (en) Temperature protected transistor circuit and method of temperature protecting a transistor
JP6658269B2 (ja) 過電流検出回路
JP2587531B2 (ja) 磁束密度検出装置
TWI760457B (zh) 電壓調節器
JP2000308250A (ja) 電源供給制御装置および電源供給制御方法
JPH09257840A (ja) 過電流検知回路
JP3451954B2 (ja) 電圧比較回路
JP2000197201A (ja) 電気自動車の地絡検出回路
KR900007031B1 (ko) 푸시풀 증폭기 출력단에서 폐로전류를 자동으로 조절하기위한 회로
JP2569595B2 (ja) センサ信号入力装置の接触抵抗検出装置
JPH08205577A (ja) ブラシレスモータ
US20030072119A1 (en) Solid state switch with temperature compensated current limit
JPH09103088A (ja) モータ駆動回路
JPH0749538Y2 (ja) 電子負荷装置
JP2767835B2 (ja) 車両用充電制御装置
JPS63265174A (ja) 過電流検出回路
JPS6365894B2 (ja)
JPS644316Y2 (ja)
JPS6111779Y2 (ja)