JP3311614B2 - Magnetic detection device and magnetoresistive element - Google Patents

Magnetic detection device and magnetoresistive element

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JP3311614B2 JP31059096A JP31059096A JP3311614B2 JP 3311614 B2 JP3311614 B2 JP 3311614B2 JP 31059096 A JP31059096 A JP 31059096A JP 31059096 A JP31059096 A JP 31059096A JP 3311614 B2 JP3311614 B2 JP 3311614B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果素子
の抵抗変化を利用して被検出対象の移動,回転等を検出
する高感度な磁気検出装置及び磁気抵抗効果素子に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a high-sensitivity magnetic detection device and a magnetoresistive element for detecting movement, rotation, and the like of an object to be detected by utilizing a resistance change of the magnetoresistive element.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気センサは、バイアス磁石を有し、磁
気抵抗効果素子の抵抗変化を利用して磁性体からなる被
検出対象の移動,回転等を検出するものであり、小型で
あることから、広く利用されている。
2. Description of the Related Art A magnetic sensor has a bias magnet and detects movement, rotation, and the like of a detection target made of a magnetic material by using a resistance change of a magnetoresistive effect element. , Widely used.

【0003】この種の従来の磁気センサの公知技術とし
て、例えば、特開平3−195970に記載されたもの
がある。特開平3−195970に記載された磁気セン
サの方式を図11に示す。図11に示す磁気センサに
は、磁性材料からなる被検出対象としてのギア11に向
けてバイアス磁界13を発生するバイアス磁石15が設
けられる。
As a known technique of this type of conventional magnetic sensor, there is, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-195970. FIG. 11 shows a method of the magnetic sensor described in JP-A-3-195970. The magnetic sensor shown in FIG. 11 is provided with a bias magnet 15 that generates a bias magnetic field 13 toward the gear 11 as a detection target made of a magnetic material.

【0004】このバイアス磁界13の方向に垂直な面に
磁気抵抗効果素子16a,16bを形成した絶縁基板1
7aが配置される。バイアス磁石15から発生したバイ
アス磁界の磁力線は、ギア11の山と谷で周期的に変調
され、ギア11の歯の相対位置に応じて正弦波状に変化
する。
An insulating substrate 1 having magnetoresistive elements 16a and 16b formed on a surface perpendicular to the direction of the bias magnetic field 13
7a is arranged. The lines of magnetic force of the bias magnetic field generated from the bias magnet 15 are periodically modulated at the peaks and valleys of the gear 11 and change sinusoidally according to the relative positions of the teeth of the gear 11.

【0005】バイアス磁界13の振れ角度θは、ギア1
1の移動に伴って変化する。この磁界角度の変化による
磁気抵抗効果素子16bの面内に生ずる振れ角方向の磁
界強度の変化を磁気抵抗効果素子16bの抵抗変化とし
て検出し、ギア11の運動を検出している。
The deflection angle θ of the bias magnetic field 13
It changes with the movement of 1. The change in the magnetic field strength in the deflection angle direction generated in the plane of the magnetoresistive element 16b due to the change in the magnetic field angle is detected as a change in the resistance of the magnetoresistive element 16b, and the movement of the gear 11 is detected.

【0006】しかしながら、従来の磁気センサの構成に
あっては、ギア11と磁気抵抗効果素子16a,16b
との間のエアギャップが大きくなるにつれて、振れ角
は、急激に小さくなるため、感度が低下する。
However, in the configuration of the conventional magnetic sensor, the gear 11 and the magnetoresistive elements 16a, 16b
As the air gap between them increases, the deflection angle sharply decreases, and the sensitivity decreases.

【0007】この感度の低下を改善したものとして、本
出願人は未公知の特願平8−172499号の磁気検出
装置を出願している。この未公知の磁気検出装置を図1
2に示す。
The present applicant has filed an unexamined Japanese Patent Application No. 8-172499 for a magnetic detection device in order to improve the sensitivity. This unknown magnetic detection device is shown in FIG.
It is shown in FIG.

【0008】図12において、第1の磁石25a及び第
2の磁石25bはギア11に向けてバイアス磁界を発生
する。第2の磁石25bは、互いに異極を対向させて第
1の磁石25aと対向配置されると共にギア11の運動
方向に配置される。
In FIG. 12, a first magnet 25a and a second magnet 25b generate a bias magnetic field toward the gear 11. The second magnet 25b is arranged to face the first magnet 25a with opposite poles, and is arranged in the movement direction of the gear 11.

【0009】磁気抵抗効果素子16は、第1の磁石25
aと第2の磁石25bとの間のバイアス磁界中にありギ
ア11の運動方向に対して略垂直な面に配置され、ギア
11の運動に応じたバイアス磁界の状態変化により抵抗
変化を生ずる。
The magnetoresistive element 16 includes a first magnet 25
a, which is located in a plane substantially perpendicular to the direction of movement of the gear 11 in a bias magnetic field between the second magnet 25a and the second magnet 25b.

【0010】磁気抵抗効果素子16は、図13に示すよ
うに、磁気抵抗効果素子16aに磁気抵抗効果素子16
bが直列に接続される。磁気抵抗効果素子16aはギア
11に向かう方向Xに垂直な方向に配置され、磁気抵抗
効果素子16bはギア11に向かう方向Xに配置され
る。
As shown in FIG. 13, the magneto-resistance effect element 16 is provided with a magneto-resistance effect element 16a.
b are connected in series. The magnetoresistive element 16a is arranged in a direction perpendicular to the direction X toward the gear 11, and the magnetoresistive element 16b is arranged in a direction X toward the gear 11.

【0011】このような磁気検出装置によれば、図14
に示すように、第1の磁石25aと第2の磁石25bと
の間の空間では、ギア11の運動方向にバイアス磁界が
発生する。ギア11の運動方向にあるバイアス磁界は、
ギア11の運動により、ギア11に向かう方向Xに振れ
角度θだけ振れて変調される。
According to such a magnetic detecting device, FIG.
As shown in (2), in the space between the first magnet 25a and the second magnet 25b, a bias magnetic field is generated in the movement direction of the gear 11. The bias magnetic field in the movement direction of the gear 11 is
Due to the movement of the gear 11, the vibration is modulated by a deflection angle θ in the direction X toward the gear 11.

【0012】このため、ギア11に向かう方向Xに垂直
な方向に配置された磁気抵抗効果素子16aは、ギア1
1の運動に応じたバイアス磁界の状態変化により抵抗変
化を生ずる。従って、ギア11と磁気抵抗効果素子16
aとのエアギャップに対する磁界変調量の減少が比較的
小さくなり、エアギャップに対する感度を向上できる。
For this reason, the magnetoresistive element 16a arranged in a direction perpendicular to the direction X toward the gear 11
A change in resistance is caused by a change in the state of the bias magnetic field according to the movement of No. 1. Therefore, the gear 11 and the magnetoresistive element 16
The reduction in the amount of magnetic field modulation with respect to the air gap with a is relatively small, and the sensitivity to the air gap can be improved.

【0013】ところで、磁気抵抗効果素子(MRE)1
6aは、図13に示すように、MRE1,MRE2,M
RE3・・・MREnが直列に接続される。磁気抵抗効
果素子16aが検出する磁界はギア11に向かう方向X
の磁界Hである。
Incidentally, a magnetoresistive element (MRE) 1
6a, as shown in FIG. 13, MRE1, MRE2, MRE
RE3... MREn are connected in series. The magnetic field detected by the magnetoresistive element 16a is in the direction X toward the gear 11.
The magnetic field H of FIG.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この磁
界Hの強度は方向Xの位置に強く依存する。このため、
バイアス磁界中に磁気抵抗効果素子16を配置すると、
同一の磁気抵抗効果素子16aの中で、場所により磁気
動作点に差が生ずる。磁気抵抗効果素子16aは図15
に示すように、磁界強度により抵抗が変化する。
However, the intensity of the magnetic field H depends strongly on the position in the direction X. For this reason,
When the magnetoresistive element 16 is arranged in the bias magnetic field,
In the same magnetoresistive element 16a, a difference occurs in the magnetic operating point depending on the location. FIG. 15 shows the magnetoresistive element 16a.
As shown in the figure, the resistance changes depending on the magnetic field strength.

【0015】そして、ギア11の移動により、磁界が動
作点を中心として所定の範囲で変化するため、抵抗値も
これに応じて変化する。例えば、ギア11に近い側のM
RE1、A点にあるMREA、ギア11から遠い側のM
REnのそれぞれの動作点は図15に示すようになる。
The movement of the gear 11 causes the magnetic field to change within a predetermined range around the operating point, so that the resistance value changes accordingly. For example, M on the side close to the gear 11
RE1, MREA at point A, M on the far side from gear 11
The respective operating points of REn are as shown in FIG.

【0016】同一振れ幅を持つ磁界強度変化に対する抵
抗値の変化は、MRE1が一番小さく、MREAが中程
度であり、MREnが一番大きいので、図16に示すよ
うになる。磁気抵抗効果素子16aの抵抗変化はMRE
1〜MREnの合成であり、図17に示すような波形と
なる。この波形には歪みが生じており、これによって安
定したセンサ出力が得られないという問題があった。
The change in the resistance value with respect to the change in the magnetic field intensity having the same amplitude is as shown in FIG. 16 because MRE1 is the smallest, MREA is medium, and MREn is the largest. The resistance change of the magnetoresistive element 16a is MRE.
1 to MREn, and has a waveform as shown in FIG. This waveform is distorted, causing a problem that a stable sensor output cannot be obtained.

【0017】この場合、バイアス磁界dH/dXに対し
て、センサのX方向の寸法が大きいと、前述した問題が
発生する。バイアス磁界のdH/dXは、磁石の形状に
より決定され、磁石をX方向に長くすることで小さくで
きるが、磁石が大きくなるため、センサの小型化に対応
できない。このため、波形歪みをなくして安定したセン
サ出力を得る磁気検出装置が望まれていた。
In this case, if the dimension of the sensor in the X direction is larger than the bias magnetic field dH / dX, the above-described problem occurs. The bias magnetic field dH / dX is determined by the shape of the magnet, and can be reduced by lengthening the magnet in the X direction. However, the size of the magnet cannot be reduced because the magnet is large. For this reason, there has been a demand for a magnetic detection device that can obtain a stable sensor output without waveform distortion.

【0018】本発明は、波形歪みをなくして安定したセ
ンサ出力を得ることのできる磁気検出装置及び磁気抵抗
効果素子を提供することを課題とする。
An object of the present invention is to provide a magnetic detector and a magnetoresistive element which can obtain a stable sensor output without waveform distortion.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の手段を採用した。請求項1の発明
は、磁性材料を有する被検出対象に向けて磁界を発生す
る第1の磁石と、被検出対象に向けて磁界を発生し、互
いに異極を対向させて第1の磁石と対向配置させると共
に被検出対象の運動方向に配置される第2の磁石と、第
1の磁石と第2の磁石との間の磁界中にあって被検出対
象の運動方向に対して略垂直な面に配置され、被検出対
象の運動に応じた磁界の変化により抵抗変化を生ずる第
1の磁気抵抗手段とを備え、前記第1の磁気抵抗手段
は、被検出対象に向かう方向に対して略垂直な方向に配
置されたパターンからなる微小磁気抵抗手段を被検出対
象に向かう方向に沿って複数個並設して直列に接続し、
複数個の微小磁気抵抗手段の被検出対象に向かう方向の
幅サイズを、各微小磁気抵抗手段の前記略垂直な方向の
パターンサイズよりも所定サイズ短くしたことを要旨と
する。
The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems. The invention according to claim 1 is a first magnet that generates a magnetic field toward a detection target having a magnetic material, and a first magnet that generates a magnetic field toward the detection target and opposes different poles to each other. A second magnet, which is disposed to face and is arranged in the direction of movement of the object to be detected, and in a magnetic field between the first magnet and the second magnet, which is substantially perpendicular to the direction of movement of the object to be detected. First magnetoresistive means arranged on the surface and generating a resistance change by a change in a magnetic field according to the movement of the detection target, wherein the first magnetoresistance means is substantially arranged in a direction toward the detection target. A plurality of micro-magnetoresistive means consisting of patterns arranged in a vertical direction are arranged in parallel along the direction toward the detection target and connected in series,
The gist is that the width size of the plurality of micro magnetoresistive means in the direction toward the detection target is shorter than the pattern size of each micro magnetoresistive means in the substantially perpendicular direction by a predetermined size.

【0020】この発明によれば、第1の磁石と第2の磁
石との間の空間では、被検出対象の運動方向にバイアス
磁界が発生し、被検出対象の運動方向にあるバイアス磁
界が、被検出対象に向かう方向に変調される。この場
合、各微小磁気抵抗手段は、被検出対象に向かう方向に
対して略垂直な方向に配置されたパターンであるので、
被検出対象の運動に応じたバイアス磁界の状態変化によ
り抵抗変化を生ずる。
According to the present invention, in the space between the first magnet and the second magnet, a bias magnetic field is generated in the movement direction of the detection target, and the bias magnetic field in the movement direction of the detection target is The modulation is performed in the direction toward the detection target. In this case, since each micro-magnetic resistance means is a pattern arranged in a direction substantially perpendicular to the direction toward the detection target,
A resistance change is caused by a change in the state of the bias magnetic field according to the movement of the detection target.

【0021】また、複数個の微小磁気抵抗手段の被検出
対象に向かう方向の幅サイズを、各微小磁気抵抗手段の
前記垂直な方向のパターンサイズよりも所定サイズ短く
したので、微小磁気抵抗手段相互間の距離がさらに短く
なるから、磁界強度に対する各微小磁気抵抗手段の各抵
抗値の差は小さい。
The width of the plurality of micro-magnetoresistive means in the direction toward the detection target is shorter than the pattern size of each micro-magnetoresistor in the vertical direction by a predetermined size. Since the distance between them becomes even shorter, the difference between the respective magnetic resistances and the respective resistance values of the respective micro-magnetic resistance means is small.

【0022】すなわち、各微小磁気抵抗手段の動作点の
差を小さくできるから、各微小磁気抵抗手段相互間の抵
抗変化も差が小さく、しかもほぼ同一波形であって波形
歪みのない正弦波形となる。従って、各微小磁気抵抗手
段の各抵抗値の波形を合成した合成抵抗値の波形は、波
形歪みのない正弦波形となるので、波形歪みのない安定
したセンサ出力が得られる。
That is, since the difference between the operating points of the micro-magnetoresistive means can be reduced, the resistance change between the micro-magnetoresistive means also has a small difference, and has a sinusoidal waveform having substantially the same waveform and no waveform distortion. . Therefore, the waveform of the combined resistance value obtained by combining the waveforms of the respective resistance values of the respective micro-magnetic resistance means is a sine waveform without waveform distortion, so that a stable sensor output without waveform distortion can be obtained.

【0023】請求項2の発明は、前記第1の磁気抵抗手
段に直列に接続されると共に前記略垂直な方向に配置さ
れた第2の磁気抵抗手段を備え、この第2の磁気抵抗手
段は、被検出対象に向かう方向に配置された略前記幅サ
イズのパターンからなる微小磁気抵抗手段を略垂直な方
向に沿って複数個並設してなることを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a second magnetoresistive means connected in series with the first magnetoresistive means and arranged in the substantially vertical direction. The gist of the present invention is that a plurality of micro-magnetoresistive means each having a pattern of the above-mentioned width and arranged in the direction toward the object to be detected are juxtaposed in a substantially perpendicular direction.

【0024】この発明によれば、第2の磁気抵抗手段
は、被検出対象に向かう方向に配置された短いパターン
からなる微小磁気抵抗手段を前記略垂直な方向に沿って
複数個並設してなるので、磁界の変化に応じた抵抗変化
は、第1の磁気抵抗手段の抵抗変化と比較して非常に小
さく、ほぼ一定の抵抗値となり、第1の磁気抵抗手段と
第2の磁気抵抗手段との中点端子からは、第1の磁気抵
抗手段の抵抗変化に相当する出力信号を得ることができ
る。
According to the present invention, the second magnetoresistive means comprises a plurality of micro magnetoresistive means formed of short patterns arranged in the direction toward the object to be detected, arranged in parallel along the substantially vertical direction. Therefore, the change in resistance according to the change in the magnetic field is very small compared to the change in resistance of the first magnetoresistive means, and has a substantially constant resistance value, and the first magnetoresistive means and the second magnetoresistive means An output signal corresponding to a change in resistance of the first magnetoresistive means can be obtained from the midpoint terminal.

【0025】請求項3の発明において、前記第1の磁気
抵抗手段及び第2の磁気抵抗手段は、前記第1の磁石ま
たは前記第2の磁石の前記被検出対象側の磁極面近傍に
配置されることを要旨とする。
In the third aspect of the present invention, the first magnetic resistance means and the second magnetic resistance means are arranged near the magnetic pole surface of the first magnet or the second magnet on the side to be detected. The point is that

【0026】この発明によれば、バイアス磁界の変調の
大きさは、前記第1の磁石または第2の磁石の前記被検
出対象側の磁極面近傍で最大となるため、この位置に第
1の磁気抵抗手段及び第2の磁気抵抗手段を配置するこ
とで、大きな抵抗変化が得られる。
According to the present invention, since the magnitude of the modulation of the bias magnetic field becomes maximum near the magnetic pole surface of the first magnet or the second magnet on the side of the detection target, the first magnet is located at this position. By arranging the magnetoresistive means and the second magnetoresistive means, a large resistance change can be obtained.

【0027】請求項4の発明は、前記第2の磁気抵抗手
段に接続されると共に前記略垂直な方向に配置され前記
第1の磁気抵抗手段と同一構成をなす第3の磁気抵抗手
段と、この第3の磁気抵抗手段及び前記第1の磁気抵抗
手段に接続されると共に前記略垂直な方向に配置され前
記第2の磁気抵抗手段と同一構成をなす第4の磁気抵抗
手段とを備えることを要旨とする。
A third aspect of the present invention is a third magnetoresistive means connected to the second magnetoresistive means and arranged in the substantially vertical direction and having the same configuration as the first magnetoresistive means. A fourth magnetoresistive means connected to the third magnetoresistive means and the first magnetoresistive means and arranged in the substantially vertical direction and having the same configuration as the second magnetoresistive means. Is the gist.

【0028】この発明によれば、第1の磁気抵抗手段乃
至第4の磁気抵抗手段が前記略垂直な方向に沿って配置
されるで、第1の磁気抵抗手段乃至第4の磁気抵抗手段
の被検出対象に向かう方向のサイズが比較的小さくな
る。このため、各磁気抵抗手段の各中点電位の位相差が
180゜となるため、中点電位差は高いセンサ出力とな
る。
According to the present invention, the first through fourth magnetoresistive means are arranged along the substantially perpendicular direction, so that the first through fourth magnetoresistive means are provided. The size in the direction toward the detection target becomes relatively small. Therefore, the phase difference between the respective midpoint potentials of the respective magnetoresistive means becomes 180 °, and the midpoint potential difference becomes a high sensor output.

【0029】請求項5の発明は、前記第1の磁気抵抗手
段乃至第4の磁気抵抗手段は、前記第1の磁石または前
記第2の磁石の前記被検出対象側の磁極面近傍に配置さ
れることを要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the first to fourth magnetoresistive means are arranged near a magnetic pole surface of the first magnet or the second magnet on the side to be detected. The point is that

【0030】請求項6の発明は、磁石で発生した磁界を
検出し、被検出対象の運動に応じた磁界の変化により抵
抗変化を生ずる第1の磁気抵抗手段18aと、この第1
の磁気抵抗手段に直列に接続される第2の磁気抵抗手段
18bとを備え、前記第1の磁気抵抗手段は、所定方向
に配置されたパターンからなる微小磁気抵抗手段を前記
所定方向に垂直な方向に沿って複数個並設して直列に接
続し、複数個の微小磁気抵抗手段の前記垂直な方向の幅
サイズを、各微小磁気抵抗手段の前記所定方向のパター
ンサイズよりも所定サイズ短くし、前記第2の磁気抵抗
手段は、前記垂直な方向に配置された略前記幅サイズの
パターンからなる微小磁気抵抗手段を前記所定方向に沿
って複数個並設してなることを要旨とする。
According to a sixth aspect of the present invention, a first magnetic resistance means 18a for detecting a magnetic field generated by a magnet and generating a resistance change by a change in the magnetic field in accordance with the movement of the object to be detected;
And a second magnetoresistive means 18b connected in series to the magnetoresistive means, wherein the first magnetoresistive means comprises a micromagnetic resistance means having a pattern arranged in a predetermined direction, the micromagnetic resistance means being perpendicular to the predetermined direction. A plurality of micro-magnetoresistive means are connected in series by arranging a plurality of micro-magnetoresistive means so that the vertical width of the plurality of micro-magnetoresistors is shorter than the pattern size of the respective micro-magnetoresistors by a predetermined size. The gist of the present invention is that the second magnetoresistive means is formed by arranging a plurality of micro magnetoresistive means having a pattern of the width substantially arranged in the vertical direction, along the predetermined direction.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気検出装置の実
施の形態を図面を参照して説明する。図1に本発明の磁
気検出装置の実施の形態1の斜視図を示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a magnetic detecting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a perspective view of Embodiment 1 of the magnetic detection device of the present invention.

【0032】<実施の形態1>図1に示す磁気検出装置
は、磁気センサであり、回転運動を行なう被検出対象と
してのギア11を設ける。
<Embodiment 1> The magnetic detection device shown in FIG. 1 is a magnetic sensor, and has a gear 11 as an object to be detected which performs a rotational movement.

【0033】ギア11の右側には、第1のバイアス磁石
25a、第2のバイアス磁石25b、磁気抵抗効果素子
18を有する絶縁基板20が設けられる。
On the right side of the gear 11, an insulating substrate 20 having a first bias magnet 25a, a second bias magnet 25b, and a magnetoresistive element 18 is provided.

【0034】この絶縁基板20には、集積回路(IC)
19、抵抗及びコンデンサ21などの複数の電子部品が
搭載されている。すなわち、第1のバイアス磁石25a
と第2のバイアス磁石25bとの間に、磁気抵抗効果素
子18を有する絶縁基板20を挿入できるから、絶縁基
板20に複数の電子部品を搭載することができる。
The insulating substrate 20 has an integrated circuit (IC)
19, a plurality of electronic components such as a resistor and a capacitor 21 are mounted. That is, the first bias magnet 25a
Since the insulating substrate 20 having the magnetoresistive element 18 can be inserted between the second bias magnet 25b and the second bias magnet 25b, a plurality of electronic components can be mounted on the insulating substrate 20.

【0035】第1のバイアス磁石25aは、磁性材料を
有するギア11に向けてバイアス磁界を発生するもの
で、ギア11側にN極が配置されている。
The first bias magnet 25a generates a bias magnetic field toward the gear 11 having a magnetic material, and has an N pole on the gear 11 side.

【0036】第2のバイアス磁石25bは、第1のバイ
アス磁石25aと対向してギア11の運動方向に配置さ
れ、前記磁性材料を有するギア11に向けてバイアス磁
界を発生するもので、ギア11側にS極が配置されてい
る。
The second bias magnet 25b is arranged in the movement direction of the gear 11 so as to face the first bias magnet 25a, and generates a bias magnetic field toward the gear 11 having the magnetic material. An S pole is arranged on the side.

【0037】磁気抵抗効果素子18は、磁気抵抗効果素
子18aと磁気抵抗効果素子18bとからなり、第1の
バイアス磁石25aと第2のバイアス磁石25bとの間
のバイアス磁界中に設けられ、ギア11の運動方向に対
して垂直な面に設置され、ギア11の運動に応じたバイ
アス磁界の状態変化により抵抗変化を生ずる。
The magnetoresistive effect element 18 comprises a magnetoresistive effect element 18a and a magnetoresistive effect element 18b, and is provided in a bias magnetic field between the first bias magnet 25a and the second bias magnet 25b. It is installed on a plane perpendicular to the direction of movement of the gear 11 and generates a resistance change due to a state change of the bias magnetic field according to the movement of the gear 11.

【0038】図2に前記磁気抵抗効果素子18の構成を
示す。磁気抵抗効果素子18は、磁気抵抗効果素子18
aに磁気抵抗効果素子18bが接続されている。磁気抵
抗効果素子18aは、垂直方向(ギア11に向かう方向
Xに対して垂直な方向)に細長く配置された3つのパタ
ーンからなる微小磁気抵抗手段としてのMRE1,MR
E2,MRE3が直列に接続されており、電源が供給さ
れる端子aを有する。MRE1からMRE3までのX方
向の距離は十分に小さくなっている。磁気抵抗効果素子
18aのパターンのサイズは、MRE1からMRE3ま
でのX方向のサイズの例えば、数倍乃至数十倍の範囲内
である。
FIG. 2 shows the structure of the magnetoresistive element 18. The magnetoresistive element 18 is a magnetoresistive element 18.
a is connected to a magnetoresistive element 18b. The magnetoresistive effect element 18a includes MRE1 and MR as micro magnetoresistive means composed of three patterns which are elongated in the vertical direction (the direction perpendicular to the direction X toward the gear 11).
E2 and MRE3 are connected in series and have a terminal a to which power is supplied. The distance in the X direction from MRE1 to MRE3 is sufficiently small. The size of the pattern of the magnetoresistive element 18a is, for example, several times to several tens times the size in the X direction from MRE1 to MRE3.

【0039】磁気抵抗効果素子18bは、水平方向(ギ
ア11に向かう方向X)に短長のパターンからなるMR
Esを約10個〜20個配置し、各々のMREsが直列
に接続されており、接地端子cを有する。中点端子bか
らセンサ出力を得るようになっている。短長のパターン
のサイズはMRE1からMRE3までのX方向のサイズ
よりも僅かに大きい。
The magnetoresistive element 18b has an MR pattern having a short length in the horizontal direction (direction X toward the gear 11).
About 10 to 20 Es are arranged, each MRE is connected in series, and has a ground terminal c. The sensor output is obtained from the midpoint terminal b. The size of the short-length pattern is slightly larger than the size in the X direction from MRE1 to MRE3.

【0040】磁気抵抗効果素子18aは、ギア11に向
かう方向Xに対して垂直な方向に配置され、磁気抵抗効
果素子18bはギア11に向かう方向Xに配置される。
The magnetoresistive element 18a is arranged in a direction perpendicular to the direction X toward the gear 11, and the magnetoresistive element 18b is arranged in the direction X toward the gear 11.

【0041】磁気抵抗効果素子18a,18bは、その
磁気抵抗効果素子を流れる電流の方向と磁界方向とのな
す角度と、磁界強度とによって抵抗が変化する。
The resistance of the magnetoresistive elements 18a and 18b changes depending on the angle between the direction of the current flowing through the magnetoresistive elements and the direction of the magnetic field, and the magnetic field strength.

【0042】電流の方向と磁界方向とのなす角度が90
゜である場合、すなわち、磁気抵抗効果素子18aは、
ギア11に向かう方向Xの磁界強度の大きさによって抵
抗が変化する。
The angle between the direction of the current and the direction of the magnetic field is 90.
゜, that is, the magnetoresistive element 18a
The resistance changes depending on the magnitude of the magnetic field strength in the direction X toward the gear 11.

【0043】電流の方向と磁界方向とのなす角度が0゜
である場合、すなわち、磁気抵抗効果素子18bは、磁
界強度の大きさに関係なく、抵抗が変化しない。ここで
は、磁気抵抗効果素子18aのみの抵抗が変化するの
で、その出力が用いられる。
When the angle between the direction of the current and the direction of the magnetic field is 0 °, that is, the resistance of the magnetoresistive element 18b does not change regardless of the magnitude of the magnetic field strength. Here, since the resistance of only the magnetoresistive element 18a changes, its output is used.

【0044】磁気抵抗効果素子18a,18bは、バイ
アス磁石25aのギア11側の磁極面近傍であって、磁
石間の中心からずらした位置に配置される。
The magnetoresistive elements 18a and 18b are arranged near the magnetic pole surface of the bias magnet 25a on the gear 11 side and at a position offset from the center between the magnets.

【0045】このように構成された磁気検出装置によれ
ば、第1のバイアス磁石25aと、第2のバイアス磁石
25bとの間のバイアス磁界は、ギア11の運動方向、
つまり、第1のバイアス磁石25aのN極から第2のバ
イアス磁石25bのS極に向かう方向にある。
According to the magnetic detecting device configured as described above, the bias magnetic field between the first bias magnet 25a and the second bias magnet 25b determines the direction of movement of the gear 11,
That is, the direction is from the N pole of the first bias magnet 25a to the S pole of the second bias magnet 25b.

【0046】そのバイアス磁界は、ギア11の運動によ
り、ギア11に向かう方向Xに振れを生ずる。つまり、
ギア11が運動することで、ギア11に向かう方向Xの
バイアス磁界成分が変化する。
The bias magnetic field oscillates in the direction X toward the gear 11 due to the movement of the gear 11. That is,
As the gear 11 moves, the bias magnetic field component in the direction X toward the gear 11 changes.

【0047】磁気抵抗効果素子18aのMRE1〜MR
E3は、ギア11の運動方向に略垂直な面(つまり、両
方の磁石25a,25bの磁石面に平行な面)であっ
て、ギア11に向かう方向Xに対して垂直な方向に配置
されている。すなわち、電流の方向と磁界方向とのなす
角度が略90゜であるから、磁気抵抗効果素子18a
は、ギア11の運動に応じて、ギア11に向かう方向X
の磁界強度の変化によって抵抗が変化する。
MRE1-MR of magnetoresistive element 18a
E3 is a surface substantially perpendicular to the movement direction of the gear 11 (that is, a surface parallel to the magnet surfaces of both magnets 25a and 25b), and is arranged in a direction perpendicular to the direction X toward the gear 11. I have. That is, since the angle between the direction of the current and the direction of the magnetic field is approximately 90 °, the magnetoresistance effect element 18a
Is a direction X toward the gear 11 according to the movement of the gear 11.
The resistance changes due to the change in the magnetic field strength of

【0048】また、磁気抵抗効果素子18aのMRE1
〜MRE3は、細長く配置されたパターンからなり、M
RE1からMRE3までのX方向の距離は十分に小さく
なっているので、図3に示すように、磁界強度に対する
MRE1,MRE2,MRE3の各抵抗値の差は小さ
い。
The MRE1 of the magnetoresistive element 18a
To MRE3 are composed of elongated patterns,
Since the distance in the X direction from RE1 to MRE3 is sufficiently small, the difference between the resistance values of MRE1, MRE2, and MRE3 with respect to the magnetic field strength is small, as shown in FIG.

【0049】すなわち、磁気抵抗効果素子18a内の動
作点の差を小さくすることができる。従って、MRE
1,MRE2,MRE3の各動作点を中心として、磁界
が所定の範囲で変化した場合、そのときの時間に対する
抵抗変化も、図4に示すように、MRE1,MRE2,
MRE3の間で差が小さく、しかもほぼ同一波形であっ
て波形歪みのない正弦波形となる。
That is, the difference between the operating points in the magnetoresistive element 18a can be reduced. Therefore, MRE
When the magnetic field changes within a predetermined range around each operating point of MRE1, MRE2, and MRE3, the resistance change with respect to time at that time also changes as shown in FIG.
The difference between the MREs 3 is small, and the sine waveform has almost the same waveform and no waveform distortion.

【0050】そして、MRE1,MRE2,MRE3の
各抵抗値の波形を合成した合成抵抗値の波形は、図5に
示すように波形歪みのない正弦波形となる。この合成抵
抗値が磁気抵抗効果素子18aの抵抗値であり、この抵
抗値の変化によりセンサ出力が得られるから、波形歪み
のない安定したセンサ出力を得ることができる。
The waveform of the combined resistance value obtained by combining the waveforms of the respective resistance values of MRE1, MRE2, and MRE3 is a sine waveform having no waveform distortion as shown in FIG. This combined resistance value is the resistance value of the magnetoresistive element 18a, and a sensor output is obtained by a change in the resistance value, so that a stable sensor output without waveform distortion can be obtained.

【0051】なお、ギア11に向かう方向Xに対して垂
直な方向のバイアス磁界の変動は小さいため、この方向
にパターンを長くした影響は小さい。
Since the fluctuation of the bias magnetic field in the direction perpendicular to the direction X toward the gear 11 is small, the effect of lengthening the pattern in this direction is small.

【0052】また、磁気抵抗効果素子18aを第1のバ
イアス磁石25aと第2のバイアス磁石25bとの間の
中心からずらしギア11側に配置しているので、バイア
ス磁界の振れは、大きくなるので、抵抗変化が大きくな
り、より高いセンサ出力が得られる。
Further, since the magnetoresistive effect element 18a is arranged on the side of the gear 11 shifted from the center between the first bias magnet 25a and the second bias magnet 25b, the bias magnetic field swings greatly. , The change in resistance increases, and a higher sensor output can be obtained.

【0053】さらに、磁気抵抗効果素子18aを第1の
バイアス磁石25aの磁極面側または第2のバイアス磁
石25bの磁極面側に配置した方が、バイアス磁界の振
れは、大きくなるので、抵抗変化が大きくなり、より高
いセンサ出力が得られる。
Further, when the magnetoresistive effect element 18a is arranged on the magnetic pole surface side of the first bias magnet 25a or the magnetic pole surface side of the second bias magnet 25b, the bias magnetic field swings more, so that the resistance change occurs. And a higher sensor output can be obtained.

【0054】なお、実施の形態1では、磁気抵抗効果素
子18を、磁気抵抗効果素子18aと磁気抵抗効果素子
18bとで構成したが、例えば、磁気抵抗効果素子18
aのみを用いても良い。すなわち、ギア11の運動に応
じた磁界変化に対する抵抗変化は磁気抵抗効果素子18
aのみで決定されているからである。
In the first embodiment, the magneto-resistance effect element 18 is constituted by the magneto-resistance effect element 18a and the magneto-resistance effect element 18b.
Only a may be used. That is, the resistance change with respect to the magnetic field change according to the movement of the gear 11 is
This is because it is determined only by a.

【0055】また、磁気抵抗効果素子18aのパターン
とギア11に向かう方向Xとの角度を90゜としたが、
その角度は90゜近傍、例えば80゜であってもよい。
Although the angle between the pattern of the magnetoresistive element 18a and the direction X toward the gear 11 is 90 °,
The angle may be around 90 °, for example 80 °.

【0056】<実施の形態2>次に、本発明の磁気検出
装置の実施の形態2を説明する。実施の形態1では、垂
直方向の磁気抵抗効果素子18aと水平方向の磁気抵抗
効果素子18bとからなるハーフブリッジ型の磁気抵抗
効果素子18を用いた。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the magnetic detection device of the present invention will be described. In the first embodiment, the half-bridge type magnetoresistive element 18 including the vertical magnetoresistive element 18a and the horizontal magnetoresistive element 18b is used.

【0057】実施の形態2では、ハーフブリッジ型の磁
気抵抗効果素子18を2つ用いたフルブリッジ型の磁気
抵抗効果素子を説明する。まず、図6に従来のフルブリ
ッジ型の磁気抵抗効果素子の構成を示す。
In the second embodiment, a full-bridge type magneto-resistance effect element using two half-bridge type magneto-resistance effect elements 18 will be described. First, FIG. 6 shows a configuration of a conventional full-bridge type magnetoresistance effect element.

【0058】図6に示すフルブリッジ型の磁気抵抗効果
素子において、垂直パターンからなる磁気抵抗効果素子
16a1の一端とY方向に配置された水平パターンから
なる磁気抵抗効果素子16b1の一端とが中点端子aに
接続される。磁気抵抗効果素子16b1の他端とX方向
に配置された垂直パターンからなる磁気抵抗効果素子1
6a2の一端とが中点端子dに接続される。
In the full-bridge type magnetoresistive element shown in FIG. 6, one end of a magnetoresistive element 16a1 composed of a vertical pattern and one end of a magnetoresistive element 16b1 composed of a horizontal pattern arranged in the Y direction. Connected to terminal a. The other end of the magnetoresistive element 16b1 and a magnetoresistive element 1 composed of a vertical pattern arranged in the X direction
One end of 6a2 is connected to the midpoint terminal d.

【0059】磁気抵抗効果素子16a2の他端とY方向
に配置された水平パターンからなる磁気抵抗効果素子1
6b2の一端とが中点端子bに接続される。磁気抵抗効
果素子16b2の他端と磁気抵抗効果素子16a1の他
端とが中点端子cに接続される。
The other end of the magnetoresistive element 16a2 and the magnetoresistive element 1 formed of a horizontal pattern arranged in the Y direction
One end of 6b2 is connected to the midpoint terminal b. The other end of the magnetoresistive element 16b2 and the other end of the magnetoresistive element 16a1 are connected to the midpoint terminal c.

【0060】このようなフルブリッジの磁気抵抗効果素
子の中点端子aから中点電位Vaを取り出し、中点端子
bから中点電位Vbを取り出すと、図7に示すようにな
ってしまう。
When the midpoint potential Va is extracted from the midpoint terminal a of such a full bridge magnetoresistive element and the midpoint potential Vb is extracted from the midpoint terminal b, the result is as shown in FIG.

【0061】このようなフルブリッジの磁気抵抗効果素
子では、4つの磁気抵抗効果素子16a1〜16a2が
X方向にかなり長いサイズで配置されるため、前述した
センサ出力の波形歪みの問題に加えて、各中点端子の中
点電位の位相差が180゜からずれてしまう。
In such a full-bridge magnetoresistive element, since the four magnetoresistive elements 16a1 to 16a2 are arranged in a considerably long size in the X direction, in addition to the above-mentioned problem of waveform distortion of the sensor output, The phase difference of the midpoint potential of each midpoint terminal deviates from 180 °.

【0062】そこで、実施の形態2では、各中点端子の
中点電位の位相差を180゜にするために、図8に示す
フルブリッジ型の磁気抵抗効果素子とした。図8に示す
フルブリッジ型の磁気抵抗効果素子において、垂直パタ
ーンからなる磁気抵抗効果素子18a1の一端とY方向
に配置された水平パターンからなる磁気抵抗効果素子1
8b1の一端とが中点端子aに接続される。
Therefore, in the second embodiment, in order to make the phase difference of the midpoint potential of each midpoint terminal 180 °, a full bridge type magnetoresistive element shown in FIG. 8 is used. In the full bridge type magnetoresistive element shown in FIG. 8, one end of a magnetoresistive element 18a1 having a vertical pattern and a magnetoresistive element 1 having a horizontal pattern arranged in the Y direction.
One end of 8b1 is connected to the midpoint terminal a.

【0063】磁気抵抗効果素子18b1の他端とY方向
に配置された垂直パターンからなる磁気抵抗効果素子1
8a2の一端とが中点端子dに接続される。磁気抵抗効
果素子18a2の他端とY方向に配置された水平パター
ンからなる磁気抵抗効果素子18b2の一端とが中点端
子bに接続される。磁気抵抗効果素子18b2の他端と
磁気抵抗効果素子18a1の他端とが中点端子cに接続
される。
The other end of the magnetoresistive element 18b1 and the magnetoresistive element 1 composed of a vertical pattern arranged in the Y direction
One end of 8a2 is connected to the midpoint terminal d. The other end of the magnetoresistive element 18a2 and one end of a magnetoresistive element 18b2 formed of a horizontal pattern arranged in the Y direction are connected to the midpoint terminal b. The other end of the magnetoresistive element 18b2 and the other end of the magnetoresistive element 18a1 are connected to the midpoint terminal c.

【0064】磁気抵抗効果素子18a1,18a2は、
図2に示した磁気抵抗効果素子18aと同一構成であ
り、磁気抵抗効果素子18b1,18b2は、図2に示
した磁気抵抗効果素子18bと同一構成である。
The magneto-resistance effect elements 18a1 and 18a2
It has the same configuration as the magnetoresistive element 18a shown in FIG. 2, and the magnetoresistive elements 18b1 and 18b2 have the same configuration as the magnetoresistive element 18b shown in FIG.

【0065】また、4つの磁気抵抗効果素子18a1,
18a2,18b1,18b2は、第1の磁石25aま
たは第2の磁石25bの前記ギア11側の磁極面近傍に
配置される。
The four magnetoresistive elements 18a1, 18a1,
18a2, 18b1, and 18b2 are arranged near the magnetic pole surface of the first magnet 25a or the second magnet 25b on the gear 11 side.

【0066】このようなフルブリッジの磁気抵抗効果素
子の中点端子aから中点電位Vaを取り出し、中点端子
bから中点電位Vbを取り出すと、図9に示すような波
形になる。
When the midpoint potential Va is extracted from the midpoint terminal a of such a full-bridge magnetoresistive element, and the midpoint potential Vb is extracted from the midpoint terminal b, a waveform as shown in FIG. 9 is obtained.

【0067】すなわち、図8に示すフルブリッジの磁気
抵抗効果素子では、4つの磁気抵抗効果素子18a1〜
18b2がX方向に短い長いサイズで配置されるため、
センサ出力の波形歪みをなくすことができると共に、各
中点端子の中点電位の位相差が180゜となる。
That is, in the full-bridge magnetoresistive element shown in FIG.
Since 18b2 is arranged in a short long size in the X direction,
The waveform distortion of the sensor output can be eliminated, and the phase difference of the midpoint potential of each midpoint terminal is 180 °.

【0068】ここで、中点端子aの中点電位Vaから中
点端子bの中点電位Vbを差し引いた中点電位差の時間
に対する変化を図10に示す。従来例では、図7に示す
ように、中点電位Vaと中点電位Vbとの位相差が18
0゜からずれているため、図10に示すように、中点電
位差が比較的小さい。このため、センサ出力が小さかっ
た。
FIG. 10 shows a change with time of the midpoint potential difference obtained by subtracting the midpoint potential Vb of the midpoint terminal b from the midpoint potential Va of the midpoint terminal a. In the conventional example, as shown in FIG. 7, the phase difference between the midpoint potential Va and the midpoint potential Vb is 18
Since it deviates from 0 °, the midpoint potential difference is relatively small as shown in FIG. For this reason, the sensor output was small.

【0069】一方、本発明では、図9に示すように、中
点電位Vaと中点電位Vbとの位相差が180゜である
から、図10に示すように、中点電位差が比較的大き
い。従って、図8に示す磁気抵抗効果素子を用いれば、
波形歪みがなく、しかも、高いセンサ出力を得ることが
できる。
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 9, since the phase difference between the midpoint potentials Va and Vb is 180 °, the midpoint potential difference is relatively large as shown in FIG. . Therefore, if the magnetoresistance effect element shown in FIG. 8 is used,
There is no waveform distortion, and a high sensor output can be obtained.

【0070】なお、フルブリッジ型の磁気抵抗効果素子
を絶縁基板20に実装すると共に、その絶縁基板20に
実施の形態1で説明したIC19,抵抗及びコンデンサ
21等を実装するようにしてもよい。
The full-bridge type magnetoresistive element may be mounted on the insulating substrate 20, and the IC 19, the resistor and the capacitor 21 described in the first embodiment may be mounted on the insulating substrate 20.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明によれば、第1の磁石と第2の磁
石との間の空間では、被検出対象の運動方向にバイアス
磁界が発生し、被検出対象の運動方向にあるバイアス磁
界が、被検出対象に向かう方向に変調される。この場
合、各微小磁気抵抗手段は、被検出対象に向かう方向に
対して略垂直な方向に配置されたパターンであるので、
被検出対象の運動に応じたバイアス磁界の状態変化によ
り抵抗変化を生ずる。
According to the present invention, in the space between the first magnet and the second magnet, a bias magnetic field is generated in the motion direction of the detection target, and the bias magnetic field is generated in the motion direction of the detection target. Is modulated in a direction toward the detection target. In this case, since each micro-magnetic resistance means is a pattern arranged in a direction substantially perpendicular to the direction toward the detection target,
A resistance change is caused by a change in the state of the bias magnetic field according to the movement of the detection target.

【0072】また、複数個の微小磁気抵抗手段の被検出
対象に向かう方向の幅サイズを、各微小磁気抵抗手段の
前記垂直な方向のパターンサイズよりも所定サイズ短く
したので、微小磁気抵抗手段相互間の距離がさらに短く
なるから、磁界強度に対する各微小磁気抵抗手段の各抵
抗値の差は小さい。
The width of the plurality of micro-magnetoresistive means in the direction toward the detection target is shorter than the pattern size of each micro-magnetoresistor in the vertical direction by a predetermined size. Since the distance between them becomes even shorter, the difference between the respective magnetic resistances and the respective resistance values of the respective micro-magnetic resistance means is small.

【0073】すなわち、各微小磁気抵抗手段の動作点の
差を小さくできるから、各微小磁気抵抗手段相互間の抵
抗変化も差が小さく、しかもほぼ同一波形であって波形
歪みのない正弦波形となる。従って、各微小磁気抵抗手
段の各抵抗値の波形を合成した合成抵抗値の波形は、波
形歪みのない正弦波形となるので、波形歪みのない安定
したセンサ出力が得られる。
That is, since the difference between the operating points of the micro-magnetoresistive means can be made small, the resistance change between the micro-magnetoresistive means also has a small difference, and has a sine waveform having substantially the same waveform and no waveform distortion. . Therefore, the waveform of the combined resistance value obtained by combining the waveforms of the respective resistance values of the respective micro-magnetic resistance means is a sine waveform without waveform distortion, so that a stable sensor output without waveform distortion can be obtained.

【0074】また、第2の磁気抵抗手段は、被検出対象
に向かう方向に配置された短いパターンからなる微小磁
気抵抗手段を前記略垂直な方向に沿って複数個並設して
なるので、磁界の変化に応じた抵抗変化は、第1の磁気
抵抗手段の抵抗変化と比較して非常に小さく、ほぼ一定
の抵抗値となり、第1の磁気抵抗手段と第2の磁気抵抗
手段との中点端子からは、第1の磁気抵抗手段の抵抗変
化に相当する出力信号を得ることができる。
The second magnetoresistive means is composed of a plurality of micro magnetoresistive means formed of short patterns arranged in the direction toward the object to be detected and arranged in parallel along the substantially perpendicular direction. Is very small compared to the resistance change of the first magnetoresistive means and has a substantially constant resistance value, and the midpoint between the first magnetoresistive means and the second magnetoresistive means. From the terminal, an output signal corresponding to the resistance change of the first magnetic resistance means can be obtained.

【0075】また、バイアス磁界の変調の大きさは、前
記第1の磁石または第2の磁石の前記被検出対象側の磁
極面近傍で最大となるため、この位置に第1の磁気抵抗
手段及び第2の磁気抵抗手段を配置することで、大きな
抵抗変化が得られる。
Further, since the magnitude of the modulation of the bias magnetic field is maximum near the magnetic pole surface of the first magnet or the second magnet on the side to be detected, the first magnetic resistance means and the By arranging the second magnetic resistance means, a large resistance change can be obtained.

【0076】また、第1の磁気抵抗手段乃至第4の磁気
抵抗手段が前記略垂直な方向に沿って配置されれば、第
1の磁気抵抗手段乃至第4の磁気抵抗手段の被検出対象
に向かう方向のサイズが比較的小さくなる。このため、
各磁気抵抗手段の各中点電位の位相差が180゜となる
ため、中点電位差は高いセンサ出力となる。
Further, if the first to fourth magnetoresistive means are arranged along the substantially vertical direction, the first to fourth magnetoresistive means can be detected by the first to fourth magnetoresistive means. The size in the direction to go is relatively small. For this reason,
Since the phase difference between the respective midpoint potentials of the respective magnetic resistance means is 180 °, the midpoint potential difference becomes a high sensor output.

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

【図1】本発明の磁気検出装置の実施の形態1の斜視図
である。
FIG. 1 is a perspective view of a magnetic detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態1の磁気抵抗効果素子を示す構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a magnetoresistance effect element according to the first embodiment.

【図3】MRE1乃至MRE3の磁気動作点を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing magnetic operating points of MRE1 to MRE3.

【図4】MRE1乃至MRE3の各々の抵抗値の変化を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in resistance value of each of MRE1 to MRE3.

【図5】MRE1乃至MRE3の合成抵抗値の変化を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a change in a combined resistance value of MRE1 to MRE3.

【図6】従来のフルブリッジ型の磁気抵抗効果素子を示
す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional full-bridge type magnetoresistive element.

【図7】従来のフルブリッジ型の磁気抵抗効果素子の中
点端子における中点電位の波形を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a waveform of a midpoint potential at a midpoint terminal of a conventional full-bridge type magnetoresistive element.

【図8】実施の形態2のフルブリッジ型の磁気抵抗効果
素子を示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a full-bridge type magnetoresistance effect element according to a second embodiment.

【図9】実施の形態2のフルブリッジ型の磁気抵抗効果
素子の中点端子における中点電位の波形を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a waveform of a midpoint potential at a midpoint terminal of the full-bridge type magnetoresistance effect element according to the second embodiment.

【図10】従来のフルブリッジ型の磁気抵抗効果素子の
中点電位差と実施の形態2のフルブリッジ型の磁気抵抗
効果素子の中点電位差との比較を示す図である。
10 is a diagram showing a comparison between a midpoint potential difference of a conventional full-bridge type magnetoresistance effect element and a midpoint potential difference of the full-bridge type magnetoresistance effect element of the second embodiment. FIG.

【図11】従来の磁気検出装置の一例の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of an example of a conventional magnetic detection device.

【図12】他の磁気検出装置の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of another magnetic detection device.

【図13】前記他の磁気検出装置に用いられる磁気抵抗
効果素子を示す構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram showing a magnetoresistive element used in the another magnetic detection device.

【図14】前記他の磁気検出装置の磁界の振れ角を示す
図である。
FIG. 14 is a diagram showing a deflection angle of a magnetic field of the other magnetic detection device.

【図15】図13に示す磁気抵抗効果素子の各MREの
磁気動作点を示す図である。
15 is a diagram showing a magnetic operating point of each MRE of the magnetoresistance effect element shown in FIG.

【図16】図13に示す各MREに対応する各々の抵抗
値の変化を示す図である。
16 is a diagram showing a change in each resistance value corresponding to each MRE shown in FIG.

【図17】図13に示す各MREに対応する各抵抗値を
合成した合成抵抗値の変化を示す図である。
17 is a diagram illustrating a change in a combined resistance value obtained by combining the resistance values corresponding to the respective MREs illustrated in FIG. 13;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ギア 13 磁界方向 15 バイアス磁石 16a,16b,18a,18b 磁気抵抗効果素子 19 IC 17a,20 絶縁基板 21 抵抗・コンデンサ 25a 第1のバイアス磁石 25b 第2のバイアス磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Gear 13 Magnetic field direction 15 Bias magnet 16a, 16b, 18a, 18b Magnetoresistance effect element 19 IC 17a, 20 Insulating substrate 21 Resistance / capacitor 25a First bias magnet 25b Second bias magnet

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 H01L 43/08 G01R 33/09 G01P 1/00 - 3/80 Continuation of the front page (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 G01B 7/00-7/34 H01L 43/08 G01R 33/09 G01P 1/00-3 / 80

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 磁性材料を有する被検出対象に向けて磁
界を発生する第1の磁石と、被検出対象に向けて磁界を
発生し、互いに異極を対向させて第1の磁石と対向配置
させると共に被検出対象の運動方向に配置される第2の
磁石と、第1の磁石と第2の磁石との間の磁界中にあっ
て被検出対象の運動方向に対して略垂直な面に配置さ
れ、被検出対象の運動に応じた磁界の変化により抵抗変
化を生ずる第1の磁気抵抗手段とを備え、 前記第1の磁気抵抗手段は、被検出対象に向かう方向に
対して略垂直な方向に配置されたパターンからなる微小
磁気抵抗手段を被検出対象に向かう方向に沿って複数個
並設して直列に接続し、複数個の微小磁気抵抗手段の被
検出対象に向かう方向の幅サイズを、各微小磁気抵抗手
段の前記略垂直な方向のパターンサイズよりも所定サイ
ズ短くしたことを特徴とする磁気検出装置。
1. A first magnet that generates a magnetic field toward a detection target having a magnetic material, and a first magnet that generates a magnetic field toward the detection target and opposes the different poles to face the first magnet. And a second magnet disposed in the movement direction of the detection target, and a surface substantially in a magnetic field between the first magnet and the second magnet and substantially perpendicular to the movement direction of the detection target. And first magnetic resistance means for generating a resistance change by a change in a magnetic field according to the movement of the detection target, wherein the first magnetic resistance means is substantially perpendicular to a direction toward the detection target. A plurality of micro-magnetoresistive means consisting of patterns arranged in different directions are arranged in parallel along the direction toward the object to be detected and connected in series, and the width of the plurality of micro-magnetic resistance means in the direction toward the object to be detected The pattern in the substantially vertical direction of each micro-magnetoresistive means Magnetic detection device, characterized in that the predetermined size has been smaller than size.
【請求項2】 前記第1の磁気抵抗手段に直列に接続さ
れると共に前記略垂直な方向に配置された第2の磁気抵
抗手段を備え、この第2の磁気抵抗手段は、被検出対象
に向かう方向に配置された略前記幅サイズのパターンか
らなる微小磁気抵抗手段を前記略垂直な方向に沿って複
数個並設してなることを特徴とする請求項1記載の磁気
検出装置。
And a second magnetoresistive means connected in series with the first magnetoresistive means and arranged in the substantially vertical direction, wherein the second magnetoresistive means is connected to a detection target. 2. The magnetic detecting device according to claim 1, wherein a plurality of micro-magnetic resistance means having a pattern of the width substantially arranged in a direction toward the head are arranged in parallel along the substantially vertical direction.
【請求項3】 前記第1の磁気抵抗手段及び第2の磁気
抵抗手段は、前記第1の磁石または前記第2の磁石の前
記被検出対象側の磁極面近傍に配置されることを特徴と
する請求項2記載の磁気検出装置。
3. The method according to claim 1, wherein the first and second magnetoresistive means are arranged near a magnetic pole surface of the first magnet or the second magnet on the detection target side. 3. The magnetic detection device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記第2の磁気抵抗手段に接続されると
共に前記略垂直な方向に配置され前記第1の磁気抵抗手
段と同一構成をなす第3の磁気抵抗手段と、この第3の
磁気抵抗手段及び前記第1の磁気抵抗手段に接続される
と共に前記略垂直な方向に配置され前記第2の磁気抵抗
手段と同一構成をなす第4の磁気抵抗手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項2記載の磁気検出装置。
4. A third magnetoresistive means connected to the second magnetoresistive means and arranged in the substantially vertical direction and having the same configuration as the first magnetoresistive means, and the third magnetic means. A fourth magnetic resistance means connected to the resistance means and the first magnetic resistance means and arranged in the substantially vertical direction and having the same configuration as the second magnetic resistance means. Item 3. The magnetic detection device according to Item 2.
【請求項5】 前記第1の磁気抵抗手段乃至第4の磁気
抵抗手段は、前記第1の磁石または前記第2の磁石の前
記被検出対象側の磁極面近傍に配置されることを特徴と
する請求項4記載の磁気検出装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the first to fourth magnetoresistive means are arranged near a magnetic pole surface of the first magnet or the second magnet on the detection target side. The magnetic detection device according to claim 4, wherein
【請求項6】 磁石で発生した磁界を検出し、被検出対
象の運動に応じた磁界の変化により抵抗変化を生ずる第
1の磁気抵抗手段と、この第1の磁気抵抗手段に直列に
接続される第2の磁気抵抗手段とを備え、 前記第1の磁気抵抗手段は、所定方向に配置されたパタ
ーンからなる微小磁気抵抗手段を前記所定方向に垂直な
方向に沿って複数個並設して直列に接続し、複数個の微
小磁気抵抗手段の前記垂直な方向の幅サイズを、各微小
磁気抵抗手段の前記所定方向のパターンサイズよりも所
定サイズ短くし、 前記第2の磁気抵抗手段は、前記垂直な方向に配置され
た略前記幅サイズのパターンからなる微小磁気抵抗手段
を前記所定方向に沿って複数個並設してなることを特徴
とする磁気抵抗効果素子。
6. A first magnetic resistance means for detecting a magnetic field generated by a magnet and causing a change in resistance by a change in a magnetic field in accordance with the movement of a detection target, and connected in series to the first magnetic resistance means. A second magnetoresistive means, wherein the first magnetoresistive means comprises a plurality of micro magnetoresistive means formed of a pattern arranged in a predetermined direction, arranged in parallel along a direction perpendicular to the predetermined direction. Connected in series, the width of the plurality of micro-magnetoresistive units in the vertical direction is made smaller by a predetermined size than the pattern size of each micro-magnetoresistor in the predetermined direction; A magnetoresistive element, wherein a plurality of micro magnetoresistive means each having a pattern of substantially the same width and arranged in the vertical direction are arranged in parallel along the predetermined direction.
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