JP3963807B2 - ピークホールド装置と、それを備えた物理量検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピークホールド装置と、それを備えた物理量検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
非特許文献1には、図5に示す磁界検出装置(物理量検出装置の一例)の技術を利用した車両検知装置が開示されている。図5に示す磁界検出装置は、高周波電流が通電された状態で磁界が加わると、その磁界の大きさに応じてインピーダンスが大きく変化するMI(Magneto-Impedance:磁気−インピーダンス)センサ24,26を備えている。MIセンサ24,26は抵抗28,30とともに磁界検出部(物理量検出部の一例)22を構成している。MIセンサ26と抵抗28の接続部32aにはパルス電圧発生回路(電源部の一例)20が接続され、MIセンサ24と抵抗30の接続部32cは接地されている。
【非特許文献1】
太田則一、西部祐司、山寺秀哉、塚田厚志、野々村裕、毛利佳年雄、内山剛、「薄膜MI素子を用いた電源自立型道路鋲による車両検知」、電気学会マグネティック研究会資料、資料番号MAG−00−1、2000
【0003】
パルス電圧発生回路20からパルス電圧Vinが出力されると(図6(a)参照)、このパルス電圧Vinに伴うパルス電流が磁界検出部22に供給される。この状態では、MIセンサ24と抵抗28の接続部32bと、MIセンサ26と抵抗30の接続部32dには、それぞれパルス電圧Vs1,Vs2が現れる(図6(b)(c)参照)。パルス電圧Vs1,Vs2は、MIセンサ24,26のインピーダンス変化に応じてピーク値Vp1,Vp2が変化する。この例では、磁界検出部22はブリッジ構成となっており、ある大きさの磁界がMIセンサ24,26に加わってそのインピーダンスが変化し、接続部32bに現れるパルス電圧Vs1のピーク値Vp1が基準値から所定値増加した場合は、接続部32dに現れるパルス電圧Vs2のピーク値Vp2が基準値から前記所定値と同じ値だけ減少するように構成されている。よって、ピーク値Vp1とVp2の差から、加わった磁界の大きさを検出できる。
【0004】
しかし、パルス電圧Vs1,Vs2がピーク値となるタイミングを精度良く検出しようとすると、複雑な構成を採用する必要がある。
そこで、図5に示す磁界検出装置では、パルス電圧Vs1,Vs2のピーク値Vp1,Vp2をホールドするピークホールド部38,40を設け、ピーク値Vp1,Vp2をホールドした値VH1とVH2の差(差動増幅器50の出力Vout)から、加わった磁界の大きさを検出する構成としている(図6(b)〜(d)参照)。ピークホールド部38,40はそれぞれ、ダイオードD1,D2と、ホールド部45,47を有する。ホールド部45,47はそれぞれ、コンデンサC1,C2と、抵抗R1,R2を有する。この構成によると、パルス電圧Vs1,Vs2がピーク値Vp1,Vp2となるタイミングを検出するための複雑な構成を必要としないというメリットがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示す物理量検出装置(磁界検出装置)の構成では、電源部(パルス電圧発生回路)20が、物理量検出部(磁界検出部)22の駆動電流と、ホールド部45,47のコンデンサC1,C2の充電電流の両方を供給することになる。
この結果、物理量検出部22においては、電源部20から供給される電流を物理量検出部22の駆動電流のみに用いる場合に比べて、物理量検出部22の検出する物理量の大きさに応じたパラメータ変化(上記例ではMIセンサ24,26に加わる磁界の大きさに応じたインピーダンス変化)に対する物理量検出部22の出力値の変化の割合が低下、即ち感度が低下してしまう問題があった。また、ホールド部45,47においては、供給される電流が十分でないため、応答性が劣化してしまうという問題があった。
【0006】
また、図5に示す磁界検出装置では、ダイオードD1のオン電圧(順方向電圧)Vth1とダイオードのオン電圧Vth2の大きさにばらつきがある場合(この例ではVth2>Vth1としている)、差動増幅器50の出力は、ピーク値の差Vp1−Vp2に、ダイオードD1,D2のオン電圧の差Vth2−Vth1が重畳した値となる(図6(d)参照)。このため、このオン電圧の差Vth2−Vth1の分が誤差となり、ピーク値の差Vp1−Vp2の検出精度が低下してしまうという問題があった。
【0007】
本発明は、物理量検出部とホールド部の両方に電流を十分に供給し得る構成を実現することを目的とする。
本発明はまた、2つのピーク値をホールドした値の差から、2つのピーク値の差を精度良く検出する構成を実現することを他の目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用と効果】
本明細書で開示される物理量検出装置は、物理量検出部と、物理量検出部に駆動電流を供給する電源部と、入力値をホールドするホールド部と、物理量検出部の出力部に入力端子が接続され、ホールド部の入力部に出力端子が接続されたエミッタフォロワ構成又はソースフォロワ構成のトランジスタを備えている。
【0009】
ここで、「トランジスタ」には、バイポーラトランジスタ(エミッタフォロワ構成の場合)と、電界効果トランジスタ(ソースフォロワ構成の場合)が含まれる。エミッタフォロワ構成のバイポーラトランジスタにおいて「入力端子」はベース端子であり、「出力端子」はエミッタ端子である。ソースフォロワ構成の電界効果トランジスタにおいて「入力端子」はゲート端子であり、「出力端子」はソース端子である。「電源部」には、電流源と電圧源の両方が含まれる。「ホールド部」は、ホールド用コンデンサを有することが好ましい。
本明細書において、「第1の対象が第2の対象に接続」、あるいは「第1の対象を第2の対象に接続」とは、第1の対象と第2の対象が直接に接続される場合に限らず、第1の対象と第2の対象の間に他の部位を介在させて第1の対象と第2の対象が間接的に接続される場合も含まれる。
【0010】
上記構成のトランジスタは、高入力インピーダンスであるため、電源部から供給される電流は、ホールド部にはほとんど流れない。よって、電源部からの電流のほとんどを物理量検出部に供給できる。このため、この物理量検出装置によると、物理量検出部の感度の低下を抑制することができる。
また、物理量検出部の出力部の電圧又は電流が所定値になると、トランジスタはオンするため、トランジスタの出力端子からホールド部に電流を十分に供給し得る。このため、この物理量検出装置によると、ホールド部の応答性を向上させることができる。
【0011】
〔1〕本発明はピークホールド装置に具現化される。この装置は、第1信号の入力用の第1部位と、第2信号の入力用の第2部位と、所定電流又は電圧が入力されるとオンして所定電流を出力する第1手段と、所定電流又は電圧が入力されるとオンして所定電流を出力する第2手段と、入力値をホールドする第1ホールド部と、入力値をホールドする第2ホールド部と、第1ホールド部と第2ホールド部の出力値の差を求める手段と、装置の状態を第1状態又は第2状態に設定する状態設定手段を備えている。
状態設定手段は、第1状態では、第1部位を第1手段の入力部に接続するとともに第1手段の出力部を第1ホールド部の入力部に接続し、かつ、第2部位を第2手段の入力部に接続するとともに第2手段の出力部を第2ホールド部の入力部に接続する。第2状態では、第2部位を第1手段の入力部に接続するとともに第1手段の出力部を第2ホールド部の入力部に接続し、かつ、第1部位を第2手段の入力部に接続するとともに第2手段の出力部を第1ホールド部の入力部に接続する。第1状態と第2状態の期間は、第1信号と第2信号がピーク値となるタイミングを含む期間に設定する。第1状態と第2状態を交互に繰返す。
ここで、「第1手段」と「第2手段」には、ダイオード、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタが含まれる。
【0012】
このピークホールド装置の動作を以下の具体例を参照して説明する。
第1手段のオン電圧をVth1とする。第2手段のオン電圧をVth2とする。第1信号のピーク値をVp1とする。第2信号のピーク値をVp2とする。
第1状態で第1信号のピーク値Vp1が第1手段に入力された後の第1ホールド部の出力電圧VH1は、Vp1−Vth1がホールドされた値となる。第1状態で第2信号のピーク値Vp2が第2手段に入力された後の第2ホールド部の出力電圧VH2は、Vp2−Vth2がホールドされた値となる。よって、VH1とVH2の差は、約(Vp1−Vp2)+(Vth2−Vth1)となる。
第2状態で第1信号のピーク値Vp1が第2手段に入力された後の第1ホールド部の出力電圧VH1は、Vp1−Vth2がホールドされた値となる。第2状態で第2信号のピーク値Vp2が第1手段に入力された後の第2ホールド部の出力電圧VH1は、Vp2−Vth1がホールドされた値となる。よって、VH1とVH2の差は、約(Vp1−Vp2)−(Vth2−Vth1)となる。
よって、第1状態と第2状態が交互に繰返されると、VH1とVH2の差は、第1信号と第2信号のピーク値の差Vp1−Vp2に、最高値がVp1−Vp2よりも約|Vth2−Vth1|大きく、最低値がVp1−Vp2よりも約|Vth2−Vth1|小さい交流成分が重畳したものとなる。
【0013】
このため、上記交流成分の周波数を第1信号と第2信号のピーク値の差Vp1−Vp2の変動周波数よりも大きくすることで、上記交流成分をフィルタで除去し、第1信号と第2信号のピーク値の差Vp1−Vp2を取出すことができる。従って、このピークホールド装置によると、第1手段のオン電圧Vth1と第2手段のオン電圧Vth2に差があっても、第1信号と第2信号のピーク値の差Vp1−Vp2を精度良く検出することができる。
【0014】
〔2〕本発明を具現化した他のピークホールド装置は、第1信号の入力用の第1部位と、第2信号の入力用の第2部位と、第1所定電流又は電圧が入力されるとオンして第2所定電流を出力する第1手段と、第1所定電流又は電圧が入力されるとオンして第2所定電流を出力する第2手段と、第1ホールド部と、第2ホールド部と、第1ホールド部と第2ホールド部の出力値の差を求める手段を備えている。この装置はさらに、第1部位を第1手段又は第2手段の入力部に選択的に接続可能な第1スイッチ手段と、第2部位を第1手段又は第2手段の入力部に選択的に接続可能な第2スイッチ手段と、第1手段の出力部を第1ホールド部又は第2ホールド部の入力部に選択的に接続可能な第3スイッチ手段と、第2手段の出力部を第1ホールド部又は第2ホールド部の入力部に選択的に接続可能な第4
スイッチ手段を備えている。
このピークホールド装置によると、第1〜第4スイッチ手段を制御して、装置の状態を上記のような第1状態と第2状態に設定することで、第1信号と第2信号のピーク値の差Vp1−Vp2を精度良く検出することができる。
【0015】
〔3〕上記〔1〕又は〔2〕においては、第1手段と第2手段は、電界効果トランジスタであることが好ましい。
第1手段と第2手段を電界効果トランジスタ(FET)にすると、段落[0010]で述べた作用効果が得られる。しかし、FETは一般に、ダイオード等に比べて複数の素子間でのオン電圧(しきい値電圧)のばらつきが大きい。よって、図5に示す従来の構成において、ダイオードD1,D2に代えてFETを用いた場合、ダイオードD1,D2を用いた場合に比べて、ピーク値の差Vp1−Vp2の検出精度が低下してしまう。
このため、〔1〕又は〔2〕の装置において、第1手段と第2手段をFETにした〔3〕の構成によると、段落[0010]で述べた作用効果を得ることができながらも、〔1〕又は〔2〕の作用効果によって、ピーク値の差Vp1−Vp2の検出精度が低下することを防止できる。
【0016】
〔4〕〔1〕〜〔3〕においては、差を求める手段の出力信号から、所定帯域の周波数成分の信号を除去するフィルタをさらに備えることが好ましい。
【0017】
〔5〕本発明を具現化した他の物理量検出装置は、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のピークホールド装置と、第1信号が出力される第1出力部及び第2信号が出力される第2出力部を有する物理量検出部と、物理量検出部に交流駆動電流を供給する交流電源部を備えている。ピークホールド装置の第1部位と物理量検出部の第1出力部が接続され、ピークホールド装置の第2部位と物理量検出部の第2出力部が接続されている。
この物理量検出装置によると、第1手段のオン電圧と第2手段のオン電圧に差があっても、物理量を精度良く検出することができる。
この場合、〔5〕の物理量検出部は、加えられた磁界に応じてインピーダンスが変化する磁気インピーダンスセンサを有するブリッジ構成の磁界検出部であることが好ましい。このような物理量検出装置(磁界検出装置)では、本発明の作用効果がより効果的に発揮される。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1に示す本発明の実施例の磁界検出装置(物理量検出装置の一例)は、パルス電圧発生回路(電源部の一例)120と、磁界検出部(物理量検出部の一例)122と、出力処理部134を備えている。
磁界検出部122は、ブリッジ構成となっている。具体的には、直列接続された抵抗128及びMI(Magneto-Impedance:磁気−インピーダンス)センサ124と、直列接続されたMIセンサ126及び抵抗130が並列接続されて構成されている。磁界センサの一種であるMIセンサ124,126は、磁気−インピーダンス効果を利用したセンサであり、高周波電流が通電された状態で磁界が加わると、その磁界の大きさに応じてインピーダンスが敏感に変化する。
磁界検出部122のMIセンサ126と抵抗128の接続部(入力部)132aには、パルス電圧発生回路120が接続されている。磁界検出部122のMIセンサ124と抵抗130の接続部132cは、接地されている。
【0019】
出力処理部134は、磁界検出部122の出力を処理する部分である。出力処理部134は、磁界検出部122の2つの出力が入力されるピークホールド部136と、そのピークホールド部136の2つの出力が入力される差動増幅器150と、その差動増幅器150の出力が入力されるLPF(ローパスフィルタ)152と、そのLPF152の出力が入力されるA/D変換回路154と、そのA/D変換回路154の出力が入力されるコンピュータ156を備えている。
【0020】
ピークホールド部136は、入力端子(第1部位、第2部位の一例)139,141と、トランジスタ(第1手段、第2手段の一例、本実施例では電界効果トランジスタ)TR1,TR2と、ホールド部(第1ホールド部、第2ホールド部の一例)145,147と、スイッチ(第1〜第4スイッチ手段の一例)1A〜4A,1B〜4Bを備えている。電界効果トランジスタの中でも特にMOS型電界効果トランジスタを用いると、ダイオードでは困難であったMOSLSIプロセスによる集積化が容易となる。
ホールド部145,147はそれぞれ、コンデンサC1と抵抗R1、コンデンサC2と抵抗R2が並列接続されることで構成されている。コンデンサC1と抵抗R1の接続部146、及びコンデンサC2と抵抗R2の接続部148はそれぞれ、ホールド部145,147の入力部と出力部を兼ねている。
【0021】
1対の第1スイッチ1A,1Bは、一方をオンするときは他方をオフすることで、第1端子139をトランジスタTR1又はTR2のゲート端子(この構成では入力端子に相当)に選択的に接続可能である。第1端子139は、磁界検出部122のMIセンサ124と抵抗128の接続部(第1出力部)132bに接続されている
1対の第2スイッチ2A,2Bは、一方をオンするときは他方をオフすることで、第2端子141をトランジスタTR1又はTR2のゲート端子(入力端子)に選択的に接続可能である。第2端子141は、磁界検出部122のMIセンサ126と抵抗130の接続部(第2出力部)132dに接続されている。
【0022】
1対の第3スイッチ3A,3Bは、一方をオンするときは他方をオフすることで、第1トランジスタTR1のソース端子(この構成では出力端子に相当)を、ホールド部145又は147の入力部146又は148に選択的に接続可能である。
1対の第4スイッチ4A,4Bは、一方をオンするときは他方をオフすることで、第2トランジスタTR2のソース端子(出力端子)を、ホールド部145又は147の入力部146又は148に選択的に接続可能である。
【0023】
トランジスタTR1,TR2のドレイン端子はそれぞれ、電源142,144に接続されている。以上で説明したように、本実施例では、電界効果トランジスタTR1,TR2は、ソースフォロワ構成となっている。第1ホールド部145の出力部146は、差動増幅器150の正相入力端子に接続されている。第2ホールド部147の出力部148は、差動増幅器150の逆相入力端子に接続されている。
【0024】
コンピュータ156は、磁界検出部122から出力され、ピークホールド部136、差動増幅器150、LPF152、A/D変換回路154を経た処理データを利用して、各種機器の制御等を行う。また、コンピュータ156は、後述するように、スイッチ1A〜4Aと1B〜4Bのオン・オフの制御を行って、磁界検出装置の状態を第1状態又は第2状態に設定する。このように、コンピュータ156は、状態設定手段としても機能する。
【0025】
コンピュータ156は、第1状態では、図2に示すように、スイッチ1A〜4Aをオンし、スイッチ1B〜4Bをオフする。即ち、コンピュータ156は、第1状態では、図3(a)に示すように、第1トランジスタTR1のゲート端子(入力部)を第1端子139、ひいては第1出力部132bに接続する。また、第1トランジスタTR1のソース端子(出力部)を第1ホールド部145の入力部146に接続する。また、第2トランジスタTR2のゲート端子(入力部)を第2端子141、ひいては第2出力部132dに接続する。また、第2トランジスタTR2のソース端子(出力部)を第2ホールド部147の入力部148に接続する。このように、第1状態では、図3(a)に示すように、第1トランジスタTR1と第1ホールド部145によって第1ピークホールド回路138aが構成される。第2トランジスタTR2と第2ホールド部147によって第2ピークホールド回路140aが構成される。
【0026】
コンピュータ156は、第2状態では、図2に示すように、スイッチ1A〜4Aをオフし、スイッチ1B〜4Bをオンする。即ち、コンピュータ156は、第2状態では、図3(b)に示すように、第1トランジスタTR1のゲート端子(入力部)を第2端子141、ひいては第2出力部132dに接続する。また、第1トランジスタTR1のソース端子(出力部)を第2ホールド部147の入力部148に接続する。また、第2トランジスタTR2のゲート端子(入力部)を第1端子139、ひいては第1出力部132bに接続する。また、第2トランジスタTR2のソース端子(出力部)を第1ホールド部145の入力部146に接続する。このように、第2状態では、図3(b)に示すように、第2トランジスタTR1と第1ホールド部145によって第1ピークホールド回路138bが構成される。第1トランジスタTR2と第2ホールド部147によって第2ピークホールド回路140bが構成される。
【0027】
本実施例では、図4(a)に示すように、第1状態と第2状態の期間は、パルス電圧Vinのパルス間隔周期T2の1周期分にほぼ等しい。コンピュータ156は、所定タイミングtA(図4(a)参照)を基準として、磁界検出装置を第1状態に設定し、パルス間隔周期T2毎に第1状態と第2状態を交互に繰返すように制御している。即ち、第1状態と第2状態の期間はともに、パルス電圧Vinのピーク値が現れるタイミングを含む期間に設定されている。本実施例で用いているMIセンサ124,126は、加わった磁界の大きさに応じてインピーダンスが変化するため、パルス電圧Vinと、第1又は第2出力部132b,132dに現れるパルス電圧Vs1,Vs2には若干のピーク値のずれが生じる場合もあるが、そのずれは非常に小さい。従って、第1状態と第2状態の期間を、パルス電圧Vinのピーク値が現れるタイミングを含む期間に設定していれば、第1状態と第2状態の期間は、パルス電圧Vs1,Vs2のピーク値が現れるタイミングを含む期間に設定されているといえる。
なお、例えば第1状態の期間をパルス電圧Vs1,Vs2が常にゼロである期間に設定するのは、ホールド部145,147においてパルス電圧Vs1,Vs2のピーク値がホールドされないことになってしまうので不適切である。
【0028】
上記構成の磁界検出装置の動作を説明する。図1に示すパルス電圧発生回路120からパルス幅期間がT1でパルス間隔周期がT2の高周波パルス電圧Vinが出力されると(図4(a)参照)、このパルス電圧Vinに伴うパルス電流が磁界検出部122に供給される。この状態では、磁界検出部122の第1出力部132bと第2出力部132dには、それぞれパルス電圧Vs1,Vs2が現れる(図4(b)(c)参照)。パルス電圧Vs1,Vs2は、MIセンサ124,126のインピーダンス変化に応じてピーク値Vp1,Vp2が変化する。本実施例では、磁界検出部122はブリッジ構成となっており、ある大きさ磁界がMIセンサ124,126に加わってそのインピーダンスが変化し、第1出力部132bに現れる第1パルス電圧Vs1のピーク値Vp1が基準値から所定値増加した場合は、接続部132dに現れる第2パルス電圧Vs2のピーク値Vp2が基準値から前記所定値と同じ値だけ減少するように構成されている。よって、ピーク値Vp1とVp2の差から、加わった磁界の大きさを検出できる。このようなブリッジ構成によると、温度補償構造を実現できる。
【0029】
図3(a)に示す第1状態では、第1ホールド部145の出力部146には、図4(b)に示すように、第1出力部132bに現れる第1パルス電圧Vs1のピーク値Vp1から、第1トランジスタTR1のオン電圧(しきい値電圧、ゲート−ソース間電圧)Vth1を引いた値Vp1−Vth1がホールドされた値(但し、徐々に減少する)VH1が現れる。
また、第1状態では、第2ホールド部147の出力部148には、図4(c)に示すように、第2出力部132dに現れる第2パルス電圧Vs2のピーク値Vp2から、第2トランジスタTR2のオン電圧(しきい値電圧、ゲート−ソース間電圧)Vth2を引いた値Vp2−Vth2がホールドされた値(但し、徐々に減少する)VH2が現れる。
これらのホールド値VH1とVH2はそれぞれ、差動増幅器150の正相入力端子と逆相入力端子に入力される。この結果、差動増幅器150の出力Voutは、図4(d)に示すように、VH1−VH2=(Vp1−Vth1)がホールドされた値−(Vp2−Vth2)がホールドされた値=約(Vp1−Vp2)+(Vth2−Vth1)となる。
【0030】
図3(b)に示す第2状態では、第1ホールド部145の出力部146には、図4(b)に示すように、第1出力部132bに現れる第1パルス電圧Vs1のピーク値Vp1から、第2トランジスタTR2のオン電圧Vth2を引いた値Vp1−Vth2がホールドされた値VH1が現れる。
また、第2状態では、第2ホールド部147の出力部148には、図4(c)に示すように、第2出力部132dに現れる第2パルス電圧Vs2のピーク値Vp2から、第1トランジスタTR1のオン電圧Vth1を引いた値Vp2−Vth1がホールドされた値VH2が現れる。
これらのホールド値VH1とVH2はそれぞれ、差動増幅器150の正相入力端子と逆相入力端子に入力される。この結果、差動増幅器150の出力Voutは、図4(d)に示すように、VH1−VH2=(Vp1−Vth2)がホールドされた値−(Vp2−Vth1)がホールドされた値=約(Vp1−Vp2)−(Vth2−Vth1)となる。
【0031】
コンピュータ156によって、上記した第1状態と第2状態が交互に繰返されると、差動増幅器150の出力Vout=VH1−VH2は、図4(d)に示すように、上記ピーク値の差Vp1−Vp2に、最高値がVp1−Vp2よりも約(Vth2−Vth1)大きく、最低値がVp1−Vp2よりも約(Vth2−Vth1)小さい交流成分が重畳したものとなる。この交流成分は、周期T3がパルス電圧発生回路120からのパルス電圧Vinのパルス間隔周期T2の約2倍(周波数はその逆数である約1/(2T2))となっている。
【0032】
本実施例では、検出磁界の想定される変動周波数(ピーク値の差VH1−VH2の変動周波数)に対して、上記交流成分の周波数1/(2T2)が十分に大きくなるようにパルス間隔周期T2を設定している。具体的には、検出磁界の想定される変動周波数に対して、上記交流成分の周波数が10倍以上となるようにパルス間隔T2を設定している。
【0033】
図1のLPF152は、上記交流成分の周波数帯域の信号は除去して、検出磁界の変動周波数帯域の信号は残すようなフィルタである。ピーク値の差Vp1−Vp2に上記交流成分が重畳した信号をLPF152に入力すると、上記交流成分は除去され、ピーク値の差Vp1−Vp2の分を取出すことができる。
なお、検出磁界の変動周波数と、上記交流成分の周波数を離すほど、次数の小さなフィルタを用いることができる。
LPF152の出力はアナログ信号であるため、コンピュータ156で処理可能にするため、LPF152の出力をA/D変換回路154に入力し、デジタル信号に変換する。そして、このデジタル信号をコンピュータ156に入力する。コンピュータ156では、入力されたデジタル信号データを利用して、各種機器の制御等を行う。
【0034】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
(1)例えば、上記実施例では磁界検出装置について説明したが、本発明はMIセンサを用いない他の磁界検出装置や、磁界以外の他の物理量の検出装置等にも適用できる。
(2)上記実施例では、パルス電圧Vin(Vs1,Vs2)のパルス間隔周期が1周期毎に第1状態と第2状態を切換えたが、パルス間隔周期が複数周期毎に第1像対と第2状態を切換えてもよい。また、第1状態と第2状態の期間は異なっていてもよい。
(3)上記実施例では、トランジスタTR1,TR2として、ソースフォロワ構成の電界効果トランジスタを用いた例を説明したが、エミッタフォロワ構成のバイポーラトランジスタを用いてもよい。
【0035】
また、本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の磁界検出装置の構成図を示す。
を示す。
【図2】 本発明の実施例の磁界検出装置の第1状態と第2状態でのスイッチ群のオン・オフの状態を示す。
【図3】 (a)に本発明の実施例の磁界検出装置の第1状態における構成図を、(b)に第2状態における構成図を示す。
【図4】 (a)に本発明の実施例の磁界検出装置のパルス電圧発生回路の出力Vinを、(b)に第1ホールド部の出力VH1を、(c)に第2ホールド部の出力VH2を、(d)に差動増幅器の出力Voutを示す。
【図5】 従来の磁界検出装置の構成図を示す。
【図6】 (a)に従来の磁界検出装置のパルス電圧発生回路の出力Vinを、(b)に第1ホールド部の出力VH1を、(c)に第2ホールド部の出力VH2を、(d)に差動増幅器の出力Voutを示す。
【符号の説明】
1A〜4A,1B〜4B:スイッチ
120:パルス電圧発生回路
122:磁界検出部
124,126:MIセンサ
128,130:抵抗
134:出力処理部
145,147:ホールド部
150:差動増幅器
152:LPF
154:A/D変換回路
156:コンピュータ
Claims (5)
- 第1信号の入力用の第1部位と、第2信号の入力用の第2部位と、所定電流又は電圧が入力されるとオンして所定電流を出力する第1手段と、所定電流又は電圧が入力されるとオンして所定電流を出力する第2手段と、入力値をホールドする第1ホールド部と、入力値をホールドする第2ホールド部と、第1ホールド部と第2ホールド部の出力値の差を求める手段と、装置の状態を第1状態又は第2状態に設定する状態設定手段を備え、
状態設定手段は、第1状態では、第1部位を第1手段の入力部に接続するとともに第1手段の出力部を第1ホールド部の入力部に接続し、かつ、第2部位を第2手段の入力部に接続するとともに第2手段の出力部を第2ホールド部の入力部に接続し、
第2状態では、第2部位を第1手段の入力部に接続するとともに第1手段の出力部を第2ホールド部の入力部に接続し、かつ、第1部位を第2手段の入力部に接続するとともに第2手段の出力部を第1ホールド部の入力部に接続し、
第1状態と第2状態の期間は、第1信号と第2信号がピーク値となるタイミングを含む期間に設定し、
第1状態と第2状態を交互に繰返すことを特徴とするピークホールド装置。 - 第1信号の入力用の第1部位と、第2信号の入力用の第2部位と、第1所定電流又は電圧が入力されるとオンして第2所定電流を出力する第1手段と、第1所定電流又は電圧が入力されるとオンして第2所定電流を出力する第2手段と、第1ホールド部と、第2ホールド部と、第1ホールド部と第2ホールド部の出力値の差を求める手段を備え、
第1部位を第1手段又は第2手段の入力部に選択的に接続可能な第1スイッチ手段と、
第2部位を第1手段又は第2手段の入力部に選択的に接続可能な第2スイッチ手段と、
第1手段の出力部を第1ホールド部又は第2ホールド部の入力部に選択的に接続可能な第3スイッチ手段と、
第2手段の出力部を第1ホールド部又は第2ホールド部の入力部に選択的に接続可能な第4スイッチ手段を備えたピークホールド装置。 - 第1手段と第2手段は、電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項1又は2に記載のピークホールド装置。
- 差を求める手段の出力信号から、所定帯域の周波数成分の信号を除去するフィルタをさらに備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のピークホールド装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のピークホールド装置と、第1信号が出力される第1出力部及び第2信号が出力される第2出力部を有する物理量検出部と、物理量検出部に交流駆動電流を供給する交流電源部を備え、
ピークホールド装置の第1部位と物理量検出部の第1出力部が接続され、ピークホールド装置の第2部位と物理量検出部の第2出力部が接続されていることを特徴とする物理量検出装置。
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