JP2932079B2 - Geomagnetic sensor device - Google Patents

Geomagnetic sensor device

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JP2932079B2
JP2932079B2 JP4695790A JP4695790A JP2932079B2 JP 2932079 B2 JP2932079 B2 JP 2932079B2 JP 4695790 A JP4695790 A JP 4695790A JP 4695790 A JP4695790 A JP 4695790A JP 2932079 B2 JP2932079 B2 JP 2932079B2
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利夫 橋本
拓男 柴田
素夫 片山
昌久 伊藤
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HAGIWARA DENKI KK
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HAGIWARA DENKI KK
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は地磁気センサ装置、特に地磁気を磁気抵抗素
子にて検出する地磁気センサ装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a geomagnetic sensor device, and more particularly to a geomagnetic sensor device that detects geomagnetism using a magnetoresistive element.

[従来の技術] 地磁気は、周知のように地表上でその方向及び大きさ
が一定しており、従来から移動体の進路指標、あるいは
地殻調査等の物理情報として活用されてきた。
[Prior Art] As is well known, the direction and size of geomagnetism are constant on the surface of the earth, and have conventionally been used as physical indices of moving bodies or physical information such as crustal surveys.

そして、近年地磁気を検出する地磁気検出装置は、自
動車等における運行システムの基準方向を供給するもの
として利用されつつあり、その感度及び精度の高いこと
は勿論として、その車載用途から小型で物理的に安定し
ているものが要求されている。
In recent years, geomagnetic detection devices for detecting geomagnetism have been used as a device for supplying a reference direction of an operation system in an automobile or the like. What is stable is required.

ところで、従来の地磁気を検出するセンサとしては、
例えば特公昭53−19214号公報記載のものが挙げられ
る。
By the way, as a conventional sensor for detecting geomagnetism,
For example, those described in JP-B-53-19214 can be mentioned.

この磁気センサは、地磁気を検出する感磁素子を2本
の磁束集束部(強磁性体)で対向して挾み一体の磁気セ
ンサを形成し、更にこれと同一の磁気センサを互いに直
交配置して形成されている。
In this magnetic sensor, a magnetic sensing element for detecting terrestrial magnetism is opposed to and sandwiched by two magnetic flux converging portions (ferromagnetic materials) to form an integrated magnetic sensor, and the same magnetic sensors are arranged orthogonally to each other. It is formed.

ここで、このセンサの形態について述べると、感磁素
子に比して非常に大きい2本の磁束集束部をその端面が
対向する向きで配置したため、センサの全体形状は、4
本の磁束集束部の形状及びその配置に大きく左右されて
いる。
Here, regarding the form of this sensor, since two magnetic flux concentrating parts, which are much larger than the magneto-sensitive element, are arranged in a direction in which their end faces face each other, the overall shape of the sensor is 4
It largely depends on the shape and arrangement of the magnetic flux concentrating portions.

そして、この従来例では、感磁素子にホール素子等が
用いられており、この素子の各出力に基づき地磁気の方
向が判断されている。
In this conventional example, a Hall element or the like is used as the magneto-sensitive element, and the direction of the terrestrial magnetism is determined based on each output of the element.

なお、地磁気のセンサに関して、上記の他には実公昭
58−30174号及び実公昭58−5930号公報記載のものが挙
げられる。
Regarding the geomagnetic sensor, in addition to the above,
58-30174 and Japanese Utility Model Publication No. 58-5930.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来の磁気センサにおいては、前
述したように、センサの全体の大きさが4個の磁束集束
部の大きさに左右され、またこの磁束集束部の機能に鑑
みても、それ自体の形状を小さくするにはある程度の限
度があり、センサの小型化が困難であるという技術的問
題を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional magnetic sensor, as described above, the overall size of the sensor depends on the size of the four magnetic flux concentrating portions, and In view of the function, there is a certain limit in reducing the shape of the sensor itself, and there is a technical problem that it is difficult to reduce the size of the sensor.

また、特にこのようなセンサを自動車等に配置する場
合には、その大きさから取り付け位置も限定され、例え
ば車両内の天井部にしか取り付けることができないとい
う問題があり、その小型化、軽量化が切望されていた。
In particular, when such a sensor is arranged in an automobile or the like, its mounting position is limited due to its size. For example, there is a problem that the sensor can be installed only on the ceiling portion of the vehicle. Was eagerly awaited.

発明の目的 本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、小型かつ軽量な地磁気センサを提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a small and lightweight geomagnetic sensor.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明における地磁気セ
ンサ装置は、センサ基板と、このセンサ基板に互いに最
大感度方向を直交させて配置された2つの磁気センサ
と、を含み、前記各磁気センサは、磁気抵抗素子とこの
磁気抵抗素子にバイアス磁界を与えるバイアス磁石とを
内部に備えた磁気検出器と、この磁気検出器に磁気集束
端が接合された1つの磁気レンズと、を有し、前記各磁
気検出器ごとに前記バイアス磁石が設けられ、前記各磁
気センサはそれぞれ1つの前記磁気レンズのみを有する
ことを特徴とする。また、前記センサ基板の両側に前記
各磁気センサが設けられ、前記各磁気レンズは前記セン
サ基板を介して互いに重合されたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a geomagnetic sensor device according to the present invention includes a sensor substrate, and two magnetic sensors arranged on the sensor substrate with their maximum sensitivity directions orthogonal to each other; Wherein each of the magnetic sensors includes a magnetic detector having therein a magneto-resistive element and a bias magnet for applying a bias magnetic field to the magneto-resistive element, and one magnetic field having a magnetic focusing end joined to the magnetic detector. And a bias magnet is provided for each of the magnetic detectors, and each of the magnetic sensors has only one of the magnetic lenses. Further, the magnetic sensors are provided on both sides of the sensor substrate, and the magnetic lenses are overlapped with each other via the sensor substrate.

[作用] 上記構成によれば、地磁気は、磁気レンズで集束さ
れ、磁気抵抗素子にて検出される。この場合に、2つの
磁気センサは互いに直交して配置されているので、直交
する2つの成分に分けて地磁気検出が行われる。
[Operation] According to the above configuration, geomagnetism is focused by the magnetic lens and detected by the magnetoresistive element. In this case, since the two magnetic sensors are arranged orthogonally to each other, the geomagnetic detection is performed separately for two orthogonal components.

[実施例] 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。
EXAMPLES Hereinafter, preferred examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図には、本発明に係る地磁気センサ装置が示され
ており、第1図(A)には装置を上から見た図、(B)
には水平から見た図がそれぞれ図示されている。
FIG. 1 shows a geomagnetic sensor device according to the present invention, and FIG. 1 (A) shows the device as viewed from above, and FIG.
FIG. 2 shows a diagram viewed from the horizontal.

図において、センサ基板10の両側には、地磁気(磁
束)の検出を行うXセンサ12及びYセンサ14が互いにそ
の向きを直交させて配置されている。ここで、基板10は
プラスチック、アルミニウム等の常磁性体で形成されて
いる。
In the figure, an X sensor 12 and a Y sensor 14 for detecting geomagnetism (magnetic flux) are arranged on both sides of a sensor substrate 10 with their directions orthogonal to each other. Here, the substrate 10 is formed of a paramagnetic material such as plastic or aluminum.

そして、このXセンサ12とYセンサ14は、地磁気を直
交する2つの成分(X,Y)に分割して検出を行うもので
あり、この2つのセンサ12,14の共働により、本センサ
装置は基板10の面方向にその検出指向性を有している。
The X sensor 12 and the Y sensor 14 perform detection by dividing the geomagnetism into two orthogonal components (X, Y). Has its detection directivity in the plane direction of the substrate 10.

Xセンサ12及びYセンサ14は、地磁気の磁束を効率良
く集中させる磁気レンズ16,18とその磁束集束端16a,18a
に接合された検出器20,22とからそれぞれ構成されてい
る。ここで、磁気レンズ16,18は、パーマロイ、Fe−Ni
合金等の高透磁率を有し保磁力の小さな強磁性体から成
り、集束端16a,18aの中点と幅広端16b,18bの中点とを結
ぶ中心軸上で最大磁束集束率を示す。
The X sensor 12 and the Y sensor 14 are provided with magnetic lenses 16 and 18 for efficiently concentrating the magnetic flux of terrestrial magnetism and their magnetic flux focusing ends 16a and 18a.
, And detectors 20 and 22 respectively joined. Here, the magnetic lenses 16 and 18 are made of permalloy, Fe-Ni
It is made of a ferromagnetic material having a high magnetic permeability and a small coercive force, such as an alloy, and has a maximum magnetic flux converging rate on a central axis connecting the midpoints of the converging ends 16a, 18a and the midpoints of the wide ends 16b, 18b.

ここで付言すれば、本実施例のセンサ装置は、各検出
器20,22に対して磁気レンズを1個しか用いておらず、
更に基板10を介して各センサ12,14は重合されているの
で、上述した従来装置に比し2本の磁気レンズ分以上に
小型・軽量に形成されている。なお、この磁気レンズを
2本から1本にしたことに起因する磁気検出能力の低下
は、磁場(磁界)の検出を行う磁気抵抗素子を含む検出
器20,22の感度を向上させ、その解決がなされている。
It should be noted here that the sensor device of the present embodiment uses only one magnetic lens for each of the detectors 20 and 22,
Further, since the sensors 12 and 14 are superimposed via the substrate 10, they are formed to be smaller and lighter than at least two magnetic lenses as compared with the above-described conventional device. The decrease in the magnetic detection capability due to the change of the number of magnetic lenses from two to one improves the sensitivity of the detectors 20 and 22 including the magnetoresistive element for detecting the magnetic field (magnetic field), and solves the problem. Has been made.

次に、検出器20,22の回路構成を第2図に基づき説明
する。
Next, the circuit configuration of the detectors 20 and 22 will be described with reference to FIG.

検出器20及び検出器22の内部には、ブリッジ回路が形
成されている。第2図においてMR1〜MR8は磁気抵抗素子
である、各ブリッジ回路には定電流源24,26から一定電
流が供給され、そして各ブリッジの出力は、端子B1,B2
(Yセンサ14)及びE1,E2(Xセンサ12)を介してそれ
ぞれ差動アンプA1,A2に入力されている。
A bridge circuit is formed inside the detector 20 and the detector 22. In FIG. 2, MR1 to MR8 are magnetoresistive elements. Each bridge circuit is supplied with a constant current from constant current sources 24 and 26, and the output of each bridge is connected to terminals B1 and B2.
(Y sensor 14) and differential amplifiers A1 and A2 via E1 and E2 (X sensor 12), respectively.

すなわち、各ブッリジ回路にて抵抗比率にアンバラン
スが生じ、それに起因するブリッジ回路の出力端子間に
発生する電圧を差動アンプA1及びA2において増幅し、磁
気抵抗素子MR1〜RM8の抵抗値変化を電圧変化として得る
ものである。なお、本実施例では、磁気抵抗素子の温度
補償等に鑑みブリッジ回路を形成したが、ブリッジ回路
を形成せず、その代わりに所定の補正を加えることによ
り検出器を構成し得る。
That is, an unbalance occurs in the resistance ratio in each bridge circuit, and the voltage generated between the output terminals of the bridge circuit due to the imbalance is amplified in the differential amplifiers A1 and A2, and the change in the resistance value of the magnetoresistive elements MR1 to RM8 is measured. It is obtained as a voltage change. In the present embodiment, the bridge circuit is formed in consideration of temperature compensation of the magnetoresistive element, but the detector can be formed by forming a bridge circuit instead of forming a bridge circuit and performing a predetermined correction instead.

第3図には、第2図に示したXセンサ12及びYセンサ
14の配置関係及びその接続関係が図示されており、地球
磁界BEは以下のように計測される。
FIG. 3 shows the X sensor 12 and the Y sensor shown in FIG.
14 are shown, and the geomagnetic field BE is measured as follows.

地球の磁界の方向をBEとし、そのBEとXセンサ12の中
心軸方向との角度をθとすると、各増幅器A1及びA2の出
力電圧VY,VXは地磁気の大きさをHとして、 VY=k1Hsinθ, VX=k2Hcosθ の関係で表される(k1,k2は定数)。従って、この出力V
Y,VXの極性及び電圧比率により方位を測定することがで
きる。
Assuming that the direction of the earth's magnetic field is BE and the angle between BE and the central axis of the X sensor 12 is θ, the output voltages V Y and V X of the amplifiers A1 and A2 are H , V Y = k 1 Hsinθ, expressed in relation to V X = k 2 Hcosθ (k 1, k 2 is a constant). Therefore, this output V
Y, it is possible to measure the orientation by the polarity and the voltage ratio of V X.

なお、参考として、第4図にこのセンサ装置を地球磁
界の水平分力面方向に360゜回転させた場合の各出力VY,
VXの相関グラフを示す。図から明らかなように、いずれ
の方向に対しても両電圧VY,VXは安定した出力が得られ
ている。そして、この出力特性に基づき、方位の演算は
容易であり、また、例えば基板10にマイクロコンピュー
タを内設し、これを演算させることも可能である。
For reference, FIG. 4 shows each output V Y , when this sensor device is rotated 360 ° in the horizontal component plane of the earth's magnetic field.
It shows a correlation graph of V X. As is clear from the figure, a stable output is obtained for both voltages V Y and V X in any direction. Then, based on this output characteristic, the calculation of the azimuth is easy, and for example, a microcomputer may be provided inside the substrate 10 to calculate the same.

次に検出器について第5図に基づき説明する。 Next, the detector will be described with reference to FIG.

この検出器100は、第1図に示した本実施例センサ装
置における検出器20,22に用いられているものである。
This detector 100 is used for the detectors 20 and 22 in the sensor device of the present embodiment shown in FIG.

図中102は素子基板であり、ガラス等の基板の上に強
磁性薄膜から成る磁気抵抗パターン104a,104b,104c,104
dがパターニングされてブリッジ回路を形成している。
第6図にその等価回路を示す。
In the drawing, reference numeral 102 denotes an element substrate, and magnetoresistive patterns 104a, 104b, 104c, 104 each formed of a ferromagnetic thin film on a substrate such as glass.
d is patterned to form a bridge circuit.
FIG. 6 shows an equivalent circuit thereof.

そして、ブリッジ回路の信号は、基板上に設けられた
電極106にて入出力され、更にこの電極106に電気的に接
続されたリードクリップ110を介して外部と接続され
る。すなわち、電流が端子110aから110bに流れ、外部磁
場が加わった場合の抵抗値の比率差による電圧変化をリ
ードクリップ端子110c−110d間にて検出するものであ
る。
Then, the signal of the bridge circuit is input / output at an electrode 106 provided on the substrate, and further connected to the outside via a lead clip 110 electrically connected to the electrode 106. That is, a current flows from the terminals 110a to 110b, and a voltage change due to a difference in the resistance ratio when an external magnetic field is applied is detected between the lead clip terminals 110c and 110d.

素子基板102の下部に接合されたバイアス磁石108は、
磁気抵抗パターン104へバイアス磁界を与えるものであ
る。このバイアス磁界の作用については後述する。
The bias magnet 108 joined to the lower part of the element substrate 102
A bias magnetic field is applied to the magnetoresistive pattern 104. The operation of the bias magnetic field will be described later.

そして、上述の素子基板102,バイアス磁石108及びリ
ードクリップ110は、樹脂モールドが旋されて検出ヘッ
ド112を形成している。なお、本実施例のセンサ装置に
おいては、検出器100のリードクリップ110配置面と反対
側面のいずれか一方の面に磁気レンズ16または18の集束
端が接合される。
The above-described element substrate 102, bias magnet 108, and lead clip 110 form a detection head 112 by turning a resin mold. In the sensor device of the present embodiment, the focusing end of the magnetic lens 16 or 18 is joined to one of the surfaces of the detector 100 opposite to the surface on which the lead clips 110 are arranged.

次に、この検出器100の作用について述べる。 Next, the operation of the detector 100 will be described.

一般的に磁気抵抗素子は、磁界の大きさ及び方向にに
依存してその抵抗値が変化するものであるが、極性依存
性は有しておらず、その磁場の向きを見定めることはで
きない。しかし、以下に述べるバイアス磁界の作用によ
り、極性判別が可能となる。
Generally, a magnetoresistive element changes its resistance value depending on the magnitude and direction of a magnetic field. However, it does not have polarity dependency and cannot determine the direction of the magnetic field. However, the polarity can be determined by the action of the bias magnetic field described below.

まず、この磁気抵抗素子に対して、バイアス磁界BM
図におけるN→S方向に加わると、当然の如くその抵抗
値が変化する。そして、図に示すように本実施例では、
磁気抵抗パターン化されており、このような矩形のパタ
ーンの場合、磁気抵抗パターン104の各抵抗線は、その
線方向に対して45゜の角度でバイアス磁界BMを受けてい
る。一方、地球磁界BEがこのバイアス磁界BMに対して垂
直に加わると、その合成磁界は各ベクトルを合成した図
示のβになる。
First, when a bias magnetic field BM is applied to the magnetoresistive element in the N → S direction in the drawing, the resistance value naturally changes. Then, as shown in FIG.
Are magnetoresistance patterned, in such rectangular patterns, each resistance line magnetoresistive pattern 104 is undergoing a bias magnetic field B M at an angle of 45 ° with respect to the line direction. On the other hand, the magnetic field of the Earth B E is the applied perpendicular to the bias field B M, the combined magnetic field becomes β shown that combining the vector.

ここで、磁気抵抗パターン104の各関係で見ると、こ
の合成ベクトルβがθ=45゜の場合に、104a,104cが最
小抵抗、104b,104dが最大抵抗を示すことがわかる。す
なわち各パターンは長辺とそれに垂直な短辺とで構成さ
れ、長辺に対して磁界βが直交した場合に最小抵抗値を
示すのが、一方、パターン104a,104cと104b,104dはその
配置が90゜異なり、またブリッジ回路を形成しているの
で、その出力極性から極性判別が可能である。
Here, looking at the relations of the magnetoresistive patterns 104, it can be seen that when the combined vector β is θ = 45 °, 104a and 104c indicate the minimum resistance, and 104b and 104d indicate the maximum resistance. That is, each pattern is composed of a long side and a short side perpendicular thereto, and shows the minimum resistance value when the magnetic field β is orthogonal to the long side, whereas the patterns 104a, 104c and 104b, 104d have their arrangement. Are different by 90 ° and form a bridge circuit, so that the polarity can be determined from the output polarity.

従って、以上の作用により、磁気抵抗パターン104の
抵抗値が変化し、リードクリップ110c−110d間に出力が
現れることになる。なお、地球磁界BEとバイアス磁界BM
がほぼ同じ大きさの場合には、BEとBMが直交したときに
最大変化を示し、またその向きに対してブリッジ出力は
反転する。また、バイアス磁石により強磁性薄膜磁気抵
抗素子特有の弱磁界領域における不感帯も解消されてお
り、加えてブリッジ回路として精度良く検出しているた
め、本実施例における検出器100は磁気抵抗を1つのみ
用いた検出器に比し高感度であり、地磁気の水平分力
(約0.3Gauss)に対して十分な検出感度を有している。
なお、方位の検出精度は、本実施例装置では4.5゜程度
であり、1/8〜1/16等分の方位は十分に検出可能であ
る。
Accordingly, the resistance value of the magnetoresistive pattern 104 changes due to the above action, and an output appears between the lead clips 110c-110d. Note that the earth magnetic field B E and the bias magnetic field B M
Are substantially the same, the maximum change occurs when BE and BM are orthogonal, and the bridge output is inverted with respect to the direction. In addition, since the dead zone in the weak magnetic field region peculiar to the ferromagnetic thin-film magnetoresistive element is also eliminated by the bias magnet, and the detection is accurately performed as a bridge circuit, the detector 100 according to the present embodiment has one magnetic resistance. The sensitivity is higher than that of the detector using only the detector, and it has sufficient detection sensitivity to the horizontal component of the geomagnetism (about 0.3 Gauss).
Note that the azimuth detection accuracy is about 4.5 ° in the apparatus of this embodiment, and azimuths equivalent to 1/8 to 1/16 can be sufficiently detected.

ここで参考として、バイアス磁界BMに対して垂直に加
わる外部磁場の大きさを変化させた場合の出力電圧変化
を第7図に示す。ここで横軸は、外部磁場の磁束密度の
大きさを示しており、縦軸はブリッジ回路からの出力電
圧を示している。
Here reference is shown in FIG. 7 the output voltage changes when changing the magnitude of the external magnetic field applied perpendicular to the bias field B M. Here, the horizontal axis indicates the magnitude of the magnetic flux density of the external magnetic field, and the vertical axis indicates the output voltage from the bridge circuit.

図から明らかなように、出力は磁束密度が50Gauss間
でほぼ線形性を有しており、また、磁界の極性により出
力が反転していることが理解される。従って、この線形
性より10GAUSS以下においても検出精度が良好である。
なお、本発明者らの実験によれば、この検出器は100Gau
ssまではヒステリシスが生じないことが確認されてい
る。
As is clear from the figure, it is understood that the output has a substantially linearity when the magnetic flux density is between 50 Gauss, and the output is inverted by the polarity of the magnetic field. Therefore, the detection accuracy is good even at 10 GAUSS or less due to this linearity.
According to experiments by the present inventors, this detector is 100 Gau
It has been confirmed that no hysteresis occurs up to ss.

以上の如く、検出器100はバイアス磁界BMと地球磁界B
Eの合成磁界βを磁気抵抗パターン104にて検出するもの
であり、地球磁界BEがバイアス磁界に対して垂直に加わ
った場合に最大出力を得ることができる。そしてこのこ
とから、本実施例では先に述べたようにバイアス磁界BM
と平行する検出器の側面、すなわち、図においてリード
クリップ110配置面またはその反対面の一方の面に磁気
レンズを接合し、Xセンサ12及びYセンサ14を形成して
いる。
As described above, the detector 100 has the bias magnetic field BM and the earth magnetic field B
The composite magnetic field β of E is detected by the magnetoresistive pattern 104, and the maximum output can be obtained when the earth magnetic field BE is applied perpendicular to the bias magnetic field. From this, in this embodiment, as described above, the bias magnetic field B M
A magnetic lens is bonded to a side surface of the detector parallel to the above, that is, one of the surfaces on which the lead clips 110 are arranged or the opposite surface in the figure, to form the X sensor 12 and the Y sensor 14.

なお、バイアス磁石108の配置方法、すなわちバイア
ス磁界BMの加え方については、上記で説明した他に、素
子基板102の側方から2つのバイアス磁石を対向させて
配置、あるいは場合により素子基板102の抵抗パターン
面側にバイアス磁石を載置してもよく、同様の効果を得
ることができる。
The arrangement method of the bias magnet 108, ie, in addition how the bias magnetic field B M, in addition to those described above, the element substrate 102 disposed opposite the two bias magnets from the side of the element substrate 102, or optionally A bias magnet may be mounted on the side of the resistance pattern, and the same effect can be obtained.

また、磁気抵抗パターン104の中で例えば104cと104d
を通常の抵抗にすることも可能であり、この場合には10
4cと104dは温度補償用抵抗として位置付けられる。
Also, in the magnetoresistive pattern 104, for example, 104c and 104d
Can be a normal resistance, in this case 10
4c and 104d are positioned as temperature compensation resistors.

本実施例における磁気センサ装置は、バイアス磁石10
8及び磁気抵抗素子を含む検出器に磁気レンズを1個の
み配置したことから、小型化、軽量化が実現されてい
る。そして、地磁気のようなごくわずかな磁界の検出に
おいては、検出器と磁気レンズとの位置決めが重要であ
り、この点においても磁気レンズの数を減少したことか
らその精度を向上させることができる。加えて、磁気レ
ンズは比較的高価であり、この点でも経済的な利点を有
している。
The magnetic sensor device according to the present embodiment includes a bias magnet 10
Since only one magnetic lens is arranged on the detector including the magnetic element 8 and the magnetoresistive element, miniaturization and weight reduction are realized. In detecting a very small magnetic field such as terrestrial magnetism, it is important to position the detector and the magnetic lens. In this respect, the accuracy can be improved because the number of magnetic lenses is reduced. In addition, magnetic lenses are relatively expensive, which also has economic advantages.

なお、このセンサ装置の基板10内に増幅回路やマイク
ロプロセッサ等の演算処理回路を配置し、装置の集積化
を図ることも可能である。この場合には、センサと処理
回路を一体化できるため、有用な磁気センサ装置を提供
できる。
Note that an arithmetic processing circuit such as an amplifier circuit and a microprocessor can be arranged in the substrate 10 of the sensor device to achieve integration of the device. In this case, since the sensor and the processing circuit can be integrated, a useful magnetic sensor device can be provided.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、装置を小型
化、軽量化でき、更に、経済性の高い地磁気センサ装置
を形成できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the size and weight of the device, and to form a highly economical geomagnetic sensor device.

また、磁気レンズの数を減らしたことから、装置組立
てに係る位置決め精度を向上させることができ、信頼性
の高い地磁気検出を行うことができる。
Further, since the number of magnetic lenses is reduced, the positioning accuracy for assembling the device can be improved, and highly reliable terrestrial magnetism can be detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(A)は本発明に係る地磁気検出装置の上面図、 第1図(B)は装置を水平から見た側面図、 第2図は装置の回路図、 第3図はYセンサ及びXセンサの配置とその接続を示す
説明図、 第4図はセンサ装置を360゜回転させた場合のVY,VXの出
力の変化を示す相関グラフ、 第5図は検出器の斜視図、 第6図は検出器内部の等価回路を示す回路図、 第7図は磁束密度の変化による検出器出力電圧を示す出
力特性図である。 10……センサ基板 12……Xセンサ 14……Yセンサ 16,18……磁気レンズ 20,22,100……検出器 104……磁気抵抗パターン 108……バイアス磁石
FIG. 1 (A) is a top view of the geomagnetism detecting device according to the present invention, FIG. 1 (B) is a side view of the device as viewed from the horizontal, FIG. 2 is a circuit diagram of the device, FIG. and placement explanatory diagram showing the connection of the X sensor, Figure 4 is a correlation graph showing the V Y, a change in the output of the V X when the sensor device is rotated 360 degrees, perspective view of FIG. 5 is a detector, FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit inside the detector, and FIG. 7 is an output characteristic diagram showing a detector output voltage due to a change in magnetic flux density. 10 ... Sensor board 12 ... X sensor 14 ... Y sensor 16,18 ... Magnetic lens 20,22,100 ... Detector 104 ... Magnetic resistance pattern 108 ... Bias magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 利夫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 柴田 拓男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 片山 素夫 愛知県愛知郡日進町浅田字下小深田7番 地 萩原電気株式会社名古屋工場内 (72)発明者 伊藤 昌久 静岡県浜北市内野2923番地 株式会社日 本オートメーション内 (56)参考文献 実開 昭57−92112(JP,U) 特公 昭53−19214(JP,B2) 実公 昭58−30174(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 17/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshio Hashimoto 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Takuo Shibata 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation ( 72) Inventor, Motoo Katayama 7th, Shimodakobada, Asada, Nisshin-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Nagoya Plant of Hagiwara Electric Co., Ltd. References JP-A-57-92112 (JP, U) JP-B-53-19214 (JP, B2) JP-A-58-30174 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) ) G01C 17/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】センサ基板と、 このセンサ基板に互いに最大感度方向を直交させて配置
された2つの磁気センサと、 を含み、 前記各磁気センサは、 磁気抵抗素子とこの磁気抵抗素子にバイアス磁界を与え
るバイアス磁石とを内部に備えた磁気検出器と、 この磁気検出器に磁気集束端が接合された1つの磁気レ
ンズと、 を有し、 前記各磁気検出器ごとに前記バイアス磁石が設けられ、 前記各磁気センサはそれぞれ1つの前記磁気レンズのみ
を有することを特徴とする地磁気センサ装置。
1. A sensor substrate, and two magnetic sensors arranged on the sensor substrate with their maximum sensitivity directions orthogonal to each other, wherein each of the magnetic sensors includes a magnetoresistive element and a bias magnetic field applied to the magnetoresistive element. And a magnetic lens having a magnetic focusing end joined to the magnetic detector, wherein the bias magnet is provided for each of the magnetic detectors. The geomagnetic sensor device, wherein each of the magnetic sensors has only one magnetic lens.
【請求項2】請求項1記載の地磁気センサ装置におい
て、 前記センサ基板の両側に前記各磁気センサが設けられ、 前記各磁気レンズは前記センサ基板を介して互いに重合
されたことを特徴とする地磁気センサ装置。
2. The geomagnetic sensor device according to claim 1, wherein said magnetic sensors are provided on both sides of said sensor substrate, and said magnetic lenses are overlapped with each other via said sensor substrate. Sensor device.
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