JP4529783B2 - マグネト・インピーダンス・センサ素子 - Google Patents

Description

本発明は、作用する磁界の大きさに応じて特性が変化する感磁体を用いて微小な磁界を高い感度で検出するマグネト・インピーダンス・センサ素子に関する。

従来より、図１１に示すごとく、作用する磁界の大きさに応じて特性が変化する感磁体９２と、該感磁体９２の外周に巻回した検出コイル９３とを有し、上記感磁体９２に通電する電流の変化に伴い上記検出コイル９３の両端に上記磁界の大きさに応じた電位差を発生するマグネト・インピーダンス・センサ素子９がある（特許文献１参照）。

上記従来のマグネト・インピーダンス・センサ素子９は、アモルファスワイヤからなる感磁体９２と、該感磁体９２の外周に形成された絶縁体９４の外周面に検出コイル９３を一方向に巻回してなる。そして、感磁体９２に高周波又はパルス電流を入力したときに、検出コイル９３の両端の電極９３１、９３２に、作用する磁界の大きさに応じた電位差が生じる。
この電位差を検出することにより、磁界の大きさを計測することができる。例えば、計測対象となる磁界を計測するに当たっては、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子９を計測対象磁界の発生部分に所定の向きで配置する。

しかしながら、上記従来のマグネト・インピーダンス・センサ素子９においては、以下の問題がある。
即ち、マグネト・インピーダンス・センサ素子９には、計測対象磁界に加えて、例えば地磁気等の周辺磁界が作用することがある。この場合、マグネト・インピーダンス・センサ素子９によって計測される磁界は、計測対象磁界と周辺磁界とを合成した大きさの磁界となる。そのため、計測対象磁界を精確に計測することが困難となるおそれがある。
特に、微小な磁界を計測することができるマグネト・インピーダンス・センサ素子９において、周辺磁界の影響は大きな問題となりうる。

かかる周辺磁界の影響を補正するために、計測対象磁界を検出するためのマグネト・インピーダンス・センサ素子の他に、周辺磁界を検出するマグネト・インピーダンス・センサ素子を設け、２つの素子による２つの出力を用いて、電子回路上或いはコンピュータソフト上で計測値を補正することが考えられる。しかし、この場合には、各マグネト・インピーダンス・センサ素子を構成する感磁体の間、或いは各マグネト・インピーダンス・センサ素子の間にバラツキがあると、一様な周辺磁界を同様の出力として精確に検出することが困難となり、精確な補正が困難となるおそれがある。
そこで、マグネト・インピーダンス・センサ素子において、互いに接続され或いは一体化した上記感磁体に対して高周波又はパルス電流等を入力できる構成にして、周辺磁界の影響を精確に補正することが望まれていた。

国際公開第０３／０７１２９９号パンフレット

本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたもので、磁界の計測精度を高めることができるマグネト・インピーダンス・センサ素子を提供しようとするものである。

本発明は、互いに平行に配置した感磁体と該感磁体に巻回した検出コイルとをそれぞれ備えた第１磁界検出部及び第２磁界検出部を有するマグネト・インピーダンス・センサ素子であって、
上記第１磁界検出部における上記検出コイルの一端は、上記第２磁界検出部における上記検出コイルの一端と接続されており、
上記第１磁界検出部における上記検出コイルの他端と、上記第２磁界検出部における上記検出コイルの他端とは、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子全体からの出力電圧を取り出すための一対の電極に接続されており、
上記第１磁界検出部における上記感磁体と、上記第２磁界検出部における上記感磁体とは、電気的に互いに直列接続されており、
上記第１磁界検出部における上記検出コイルと上記第２磁界検出部における上記検出コイルとは、上記第１磁界検出部と上記第２磁界検出部とのそれぞれに同じ磁界が作用したときに上記第１磁界検出部と上記第２磁界検出部とに逆向きの出力電圧が生じるような向きに巻回されていることを特徴とするマグネト・インピーダンス・センサ素子にある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記マグネト・インピーダンス・センサ素子は、上記第１磁界検出部と上記第２磁界検出部とを有する。そして、第１磁界検出部における検出コイルと第２磁界検出部における検出コイルとは、第１磁界検出部と第２磁界検出部とのそれぞれに同じ磁界が作用したときに第１磁界検出部と第２磁界検出部とに逆向きの出力電圧が生じるような向きに巻回されている。

地磁気等の周辺磁界がマグネト・インピーダンス・センサ素子に作用する場合、周辺磁界は第１磁界検出部と第２磁界検出部との双方に同様に作用する。このとき、第１磁界検出部と第２磁界検出部とには、互いに逆向きの出力電圧が生じることとなる。ところが、第１磁界検出部の検出コイルと第２磁界検出部の検出コイルとは、それぞれの一端を接続しているため、逆向きに生じた出力電圧は、互いに打ち消し合うこととなる。その結果、マグネト・インピーダンス・センサ素子全体の検出コイルから生じる出力電圧としては、上述の打ち消し合った後の出力電圧、即ち第１磁界検出部の出力と第２磁界検出部の出力の差分が生じることとなる。

特に、同じ磁界が作用したときに第１磁界検出部と第２磁界検出部とに逆向きの同じ大きさの出力電圧が生じるように、第１磁界検出部と第２磁界検出部とが形成されていれば、周辺磁界が一様に作用したときに、マグネト・インピーダンス・センサ素子全体からの出力電圧は出ないこととなる。

それ故、第１磁界検出部と第２磁界検出部とのいずれか一方を計測対象磁界が作用する位置に配置し、他方を計測対象磁界が作用しない或いは作用しにくい位置に配置して、マグネト・インピーダンス・センサ素子を使用することができる。これにより、周辺磁界の影響を抑制した状態で、計測対象磁界を高精度で計測することができる。

また、本発明の構成によれば、周辺磁界が大きい場合にも、充分に補正することが可能である。即ち、マグネト・インピーダンス・センサ素子を用いて周辺磁界を検出する場合、直接検出できる周辺磁界の大きさの範囲が限られる。特に、検出感度を高めると電子回路の飽和等により検出可能な周辺磁界の大きさの範囲が狭くなる。その結果、仮に、計測対象磁界を検出するためのマグネト・インピーダンス・センサ素子とは別個に、周辺磁界を検出するためのマグネト・インピーダンス・センサ素子を配設して、これら二つの素子の出力信号を出した上で、周辺磁界の影響分を補正する場合には、補正可能な周辺磁界の大きさが限られてしまう。

これに対し、本発明の構成によれば、周辺磁界が第１磁界検出部と第２磁界検出部との双方に作用したとき、逆向きの出力電圧が生じるように配線されているため、両出力が打ち消しあって周辺磁界に対応する出力電圧を充分に抑制した状態で、電圧を出力することとなる。それ故、周辺磁界の大きさに関わらず、計測対象磁界を精確に計測することができる。
かかる作用効果は、微小な磁界を高い精度にて計測するためのマグネト・インピーダンス・センサ素子において、極めて重要な意味を有する。

以上のごとく、本発明によれば、磁界の計測精度を高めることができるマグネト・インピーダンス・センサ素子を提供することができる。

本発明（請求項１）において、上記感磁体は、例えば、アモルファスワイヤによって構成することができる。また、この場合、感磁体の直径は、５０μｍ以下であることが好ましい。更には、３０μｍ以下であることが好ましい。この場合には、マグネト・インピーダンス・センサ素子の小型化を図ることができる。また、感磁体の材質としては、例えば、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＮｉＦｅ等を採用することができる。

また、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子は、上記感磁体に通電する電流の変化に伴い、素子に作用する磁界の大きさに応じた誘起電圧が検出コイルに生じる、いわゆるＭＩ（Ｍａｇｎｅｔｏ−ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）現象を利用して磁気センシングを行うものである。このＭＩ現象は、供給する電流方向に対して周回方向に電子スピン配列を有する磁性材料からなる感磁体について生じるものである。この感磁体の通電電流を急激に変化させると、周回方向の磁界が急激に変化し、その磁界変化の作用によって周辺磁界に応じて電子のスピン方向の変化が生じる。そして、その際の感磁体の内部磁化及びインピーダンス等の変化が生じる現象が上記のＭＩ現象である。

また、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子は、上記感磁体に通電する電流を１０ナノ秒以下で立ち上げたとき、或いは、立ち下げたときに、上記検出コイルの両端に発生する誘起電圧の大きさを計測することで作用する磁界強度を計測し得るように構成することが好ましい。
この場合には、上記のような急激な通電電流の変化により、上記感磁体について、電子スピン変化の伝播速度に近い速度に見合う周回方向の磁場変化を生じさせることができ、それにより充分なＭＩ現象を発現させることができる。

１０ナノ秒以下で通電電流の立ち上げあるいは立ち下げを実施すれば、およそ０．１ＧＨｚの高周波成分を含む電流変化を上記感磁体に作用することができる。そして、上記検出コイルの両端に発生する誘起電圧を計測すれば、周辺磁界に応じて上記感磁体に生じる内部磁界変化を、上記誘起電圧の大きさとして計測でき、さらに精度良く周辺磁界の強度を計測することができる。ここで、通電電流の立ち上げ或いは立ち下げとは、例えば、感磁体に通電する電流の電流値を、定常電流値の１０％以下（９０％以上）から９０％以上（１０％以下）に変化させることをいう。

また、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子は、上記感磁体に通電する電流を立ち下げたときに上記検出コイルの両端に発生する誘起電圧を計測するように構成されていることが好ましい。
通電電流を立ち上げる場合に比べて、通電電流を急激に立ち下げる場合は、磁界の強さに対してマグネト・インピーダンス・センサ素子による計測信号の直線性が良好になる。

また、上記第１磁界検出部の上記感磁体と上記第２磁界検出部の上記感磁体とは一直線上に配置することができる（請求項２）。
この場合には、第１磁界検出部と第２磁界検出部との間の回路を簡易な構成にすることができる。

また、上記第１磁界検出部の上記感磁体と上記第２磁界検出部の上記感磁体とは並列配置することもできる（請求項３）。
この場合には、第１磁界検出部と第２磁界検出部とをコンパクトに配置することができる。

また、上記第１磁界検出部の上記感磁体と上記第２磁界検出部の上記感磁体とは一体化されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、マグネト・インピーダンス・センサ素子の小型化を図ることができる。また、第１磁界検出部と第２磁界検出部とにおける感磁体の特性のバラツキを防ぎ、より検出精度の高いマグネト・インピーダンス・センサ素子を得ることができる。

また、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子は、上記感磁体を貫通させるように形成された絶縁体を有し、上記検出コイルは、上記絶縁体の外周面に配設されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、マグネト・インピーダンス・センサ素子の小型化が容易となる。

また、上記第１磁界検出部と上記第２磁界検出部とに作用する磁界の上記感磁体の軸方向成分に差が生じたとき、上記検出コイルの両端に電位差を生じるよう構成してあることが好ましい（請求項６）。
この場合には、マグネト・インピーダンス・センサ素子に一様に作用する周辺磁界の影響を排除することができる。
即ち、この場合には、同じ磁界が第１磁界検出部と第２磁界検出部とに作用したとき、第１磁界検出部と第２磁界検出部とには、それぞれ同じ大きさであると共に互いに反対符号の出力電圧が生じる。そして、第１磁界検出部の検出コイルの一端と第２磁界検出部の検出コイルの一端とが接続されているため、上記二つの出力電圧は完全に打ち消し合い、結局マグネト・インピーダンス・センサ素子全体としての出力電圧は生じないこととなる。その結果、周辺磁界の影響を排除し、計測対象磁界のみに基づく電圧を出力することができる。

また、第１磁界検出部と第２磁界検出部とに作用する磁界の上記感磁体の軸方向成分が同等であるときに、所定の電圧が出力されるよう構成することもできる。即ち、第１磁界検出部と第２磁界検出部とに作用する磁界に、ある一定の差が生じた状態において、出力電圧が生じないように構成することもできる。

（実施例１）
本発明の実施例に係るマグネト・インピーダンス・センサ素子につき、図１〜図７を用いて説明する。
本例のマグネト・インピーダンス・センサ素子１は、図１に示すごとく、作用する磁界の大きさに応じて特性が変化する感磁体２と、該感磁体２の外周に巻回した検出コイル３１、３２とを有する。そして、感磁体２に通電する電流の変化に伴い検出コイル３１、３２のそれぞれの両端に上記磁界の大きさに応じた電位差を発生する。

該マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、第１磁界検出部１１及び第２磁界検出部１２を有する。第１磁界検出部１１及び第２磁界検出部１２は、１本の感磁体２を共有している。この一本の感磁体２４の外周に、検出コイル３１、３２を巻回し、検出コイル３１を巻回した部分が第１磁界検出部１１となり、検出コイル３２を巻回した部分が第２磁界検出部１２となる。

第１磁界検出部１１における検出コイル３１の一端は、第２磁界検出部１２における検出コイル３２の一端と接続されている。そして、図１、図２に示すごとく、第１磁界検出部１１における検出コイル３１と第２磁界検出部１２における検出コイル３２とは、逆向きに巻回してある。換言すると、検出コイル３１の一端と検出コイル３２の一端との接続部分が巻回方向転換部３３であり、この巻回方向転換部３３を境にコイルの巻回方向が逆転している。この巻回の仕方は、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とのそれぞれに同じ磁界が作用したときに第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに逆向きの出力電圧が生じるような巻回の仕方となっている。

また、図２、図３に示すごとく、マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、感磁体２を貫通させるように形成された絶縁体１３を有し、上記検出コイル３１、３２は、絶縁体１３の外周面に配設されている。
上記感磁体としては、長さ１．０ｍｍ、線径２０μｍのアモルファスワイヤを利用する。また、絶縁体１３としては、エポキシ樹脂を用いる。

本例のマグネト・インピーダンス・センサ素子１は、上述したＭＩ現象を利用したものである。そして、本例では、感磁体２に図７（ａ）に示すパルス状の電流（以下、適宜パルス電流と記載する。）を通電したときに検出コイル３１、３２の両端の電極３４１と電極３４２との間に生じる誘起電圧ｅ（図７（ｂ））を計測することで、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２との間の磁界の強度の差を検出している。
この磁気検出方法は、図７に示すごとく、感磁体２に通電したパルス電流（図７（ａ））の立ち下がり時に、検出コイル３１、３２に発生する誘起電圧ｅ（図７（ｂ））を計測するものである。
なお、図７（ｂ）において、実線の曲線と破線の曲線とは、それぞれ一様な磁界が作用したときの第１磁界検出部１１及び第２磁界検出部１２の検出コイル３１、３２に生ずる出力電圧を表す。

また、マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、図３に示すごとく、深さ５〜２００μｍの断面略矩形状を呈する溝状の凹部１５を設けた素子基板１４上に形成してある。この凹部１５の内周面のうちの相互に対面する各溝側面１５ａには、溝の深さ方向の導電パターン３ａを均一ピッチで複数、配設してある。また、凹部１５の溝底面１５ｂには、同一ピッチの導電パターン３ａを電気的に接続する導電パターン３ｂを、溝の幅方向に対して若干斜めとなる方向に設けてある。

図２、図３に示すごとく、各溝側面１５ａ及び溝底面１５ｂに導電パターン３ａ、３ｂを配設した凹部１５の内部には、エポキシよりなる絶縁体１３中に、感磁体２を埋設してある。そして、凹部１５に充填した絶縁体１３の外表面には、相互に対面する溝側面１５ａの１ピッチずれた導電パターン３ａを電気的に接続する導電パターン３ｃを、溝の幅方向に対して若干斜めとなる方向に設けてある。このようにして、導電パターン３ａ、３ｂ、３ｃが一体となることにより、ら旋状に巻回された検出コイル３１、３２が形成されている。
ただし、図１、図２に示すごとく、検出コイル３１と検出コイル３２とは、巻回方向転換部３３を境にコイルの巻き線方向が反転するように形成されている。

なお、検出コイル３１、３２を形成する方法としては、例えば以下のような方法がある。即ち、凹部１５の内周面１５ａ、１５ｂの全面に、導電性の金属薄膜を蒸着したのち、エッチング処理を実施して導電パターン３ａ及び３ｂを形成する。そして、導電パターン３ｃは、絶縁体１３の表面全面に、導電性の金属薄膜（図示略。）を蒸着したのち、エッチング処理を実施することにより形成する。

本例の検出コイル３１、３２の捲線内径は、凹部１５の断面積と同一断面積を呈する円の直径である円相当内径として６６μｍを有する。そして、検出コイル３１、３２の線幅及び線間幅は共に２５μｍとしてある。なお、図２においては、便宜上線間幅を広く描いてある。

また、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに作用する磁界の感磁体２の軸方向成分に差が生じたとき、連続形成された検出コイル３１、３２の両端の電極３４１、３４２に電位差を生じるよう構成してある。
即ち、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とを対称性を持たせた状態で形成しており、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに同じ磁界が作用したときには、連続形成された検出コイル３１、３２の両端における電極２５１、２５３には、電位差が生じないように構成されている。

これは、図４の破線Ｂ１、Ｂ２に示すごとく、周辺磁界が第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とのそれぞれに同様に作用した場合には、同じ大きさであると共に互いに反対符号の出力電圧が生じる。これらの出力電圧（Ｂ１、Ｂ２）は、それぞれ、電極３４１と巻回方向転換部３３との間、巻回方向転換部３３と電極３４２との間において生じる電圧である。
ところが、図１、図２に示すごとく、第１磁界検出部１１の検出コイル３１の一端と第２磁界検出部１２の検出コイル３２の一端とが巻回方向転換部３３において接続されているため、上記二つの出力電圧は打ち消し合い、結局、図４の実線Ｂ０に示すごとく、マグネト・インピーダンス・センサ素子１全体としての出力電圧は生じないこととなる。

そして、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに作用する磁界の感磁体２４の軸方向成分に差が生じたとき、図１に示す検出コイル３１、３２の両端の電極３４１、３４２に電位差を生じる。即ち、例えば、周辺磁界以外の磁界として、計測対象磁界が、第１磁界検出部１１に作用し、第２磁界検出部１２に作用しないとき、マグネト・インピーダンス・センサ素子１における検出コイル３１、３２の両端の電極３４１、３４２に電位差を生じる。

上記マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、図６に示すような電子回路５に組み込まれる。即ち、該電子回路５は、マグネト・インピーダンス・センサ素子１と信号発生器５２と信号処理部５３とからなる。
信号発生器５２から発生させたパルス信号は、マグネト・インピーダンス・センサ素子１の感磁体２に入力される。上記信号処理部５３は、マグネト・インピーダンス・センサ素子１の検出コイル３１、３２からの出力電圧を、パルス信号の入力に連動して開閉する同期検波５３１を介して取出し、増幅器５３２にて増幅する。

また、マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、例えば、加速度を検出する加速度センサに組み込んで用いることができる。
加速度センサは、図５に示すごとく、加速度計測の対象物に固定された支持部材４１と、該支持部材４１に片持梁状に固定端４２１を固定したカンチレバー４２と、該カンチレバー４２の自由端４２２に設けた磁石体４３とからなる加速度感知部品４を有する。

また、マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、加速度感知部品４の磁石体４３に、第１磁界検出部１１を対向させるようにして配置される。
上記カンチレバー４２は、弾性変形可能な板状体である。そして、カンチレバー４２に直交する方向（矢印Ｃ）の加速度が作用したとき、固定端４２１と自由端４２２との間においてカンチレバー４２が撓むことにより、カンチレバー４２の自由端４２２が変位し角度変化する。

すると、自由端４２２に固定された磁石体４３から生じる磁界の感磁体２の軸方向成分が第１磁界検出部１１に作用する大きさが変化する。また、磁石体４３から生じる磁界は、第２磁界検出部１２に影響を与えない。また、与えたとしてもその影響は小さい。
そのため、図１に示すマグネト・インピーダンス・センサ素子１の電極３４１、３４２に、磁石体４３による磁界の変化に対応する電圧変化が生じ、カンチレバー４２の自由端４２２の変位、角度変化を検出し、ひいては、加速度を計測することができる。
その他は、実施例１と同様である。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、上記第１磁界検出部１１と上記第２磁界検出部１２とを有する。そして、第１磁界検出部１１における検出コイル３１と第２磁界検出部１２における検出コイル３２とは、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とのそれぞれに同じ磁界が作用したときに第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに逆向きの出力電圧が生じるような向きに巻回されている。

地磁気等の周辺磁界がマグネト・インピーダンス・センサ素子１に作用する場合、周辺磁界は第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２との双方に同様に作用する。このとき、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とには、互いに逆向きの出力電圧が生じることとなる。ところが、第１磁界検出部１１の検出コイル３１と第２磁界検出部１２の検出コイル３２とは、それぞれの一端を接続しているため、逆向きに生じた出力電圧は、互いに打ち消し合うこととなる。その結果、マグネト・インピーダンス・センサ素子１全体の検出コイル３１、３２の両端の電極３４１、３４２から生じる出力電圧としては、上述の打ち消し合った後の出力電圧、即ち第１磁界検出部１１の出力と第２磁界検出部１２の出力の差分が生じることとなる。

特に、同じ磁界が作用したときに第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに逆向きの同じ大きさの出力電圧が生じるように、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とが形成されていれば、周辺磁界が一様に作用したときに、マグネト・インピーダンス・センサ素子１全体からの出力電圧は出ないこととなる。

それ故、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とのいずれか一方を計測対象磁界が作用する位置に配置し、他方を計測対象磁界が作用しない或いは作用しにくい位置に配置して、マグネト・インピーダンス・センサ素子１を使用することができる。これにより、周辺磁界の影響を抑制した状態で、計測対象磁界を高精度で計測することができる。

また、本発明の構成によれば、周辺磁界が大きい場合にも、充分に補正することが可能である。即ち、マグネト・インピーダンス・センサ素子１を用いて周辺磁界を検出する場合、直接検出できる周辺磁界の大きさの範囲が限られる。特に、検出感度を高めると電子回路の飽和等により検出可能な周辺磁界の大きさの範囲が狭くなる。その結果、仮に、計測対象磁界を検出するためのマグネト・インピーダンス・センサ素子１とは別個に、周辺磁界を検出するためのマグネト・インピーダンス・センサ素子１を配設して、これら二つの素子の出力信号を出した上で、周辺磁界の影響分を補正する場合には、補正可能な周辺磁界の大きさが限られてしまう。

これに対し、本発明の構成によれば、周辺磁界が第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２との双方に作用したとき、逆向きの出力電圧が生じるように配線されているため、両出力が打ち消しあって周辺磁界に対応する出力電圧を充分に抑制した状態で、電圧を出力することとなる。それ故、周辺磁界の大きさに関わらず、計測対象磁界を精確に計測することができる。
かかる作用効果は、微小な磁界を高い精度にて計測するためのマグネト・インピーダンス・センサ素子１において、極めて重要な意味を有する。

また、第１磁界検出部１１の感磁体２と第２磁界検出部１２の感磁体２とは一体化されているため、マグネト・インピーダンス・センサ素子１の小型化を図ることができる。また、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とにおける感磁体２の特性のバラツキを防ぎ、より検出精度の高いマグネト・インピーダンス・センサ素子１を得ることができる。
また、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、感磁体２を貫通させるように形成された絶縁体１３を有し、検出コイル３１、３２は、上記絶縁体２の外周面に配設されている。そのため、マグネト・インピーダンス・センサ素子１の小型化が容易となる。

また、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに作用する磁界の感磁体２の軸方向成分に差が生じたとき、検出コイル３１、３２の両端の電極３４１、３４２に電位差を生じるよう構成してある。そのため、マグネト・インピーダンス・センサ素子１に一様に作用する周辺磁界の影響を排除することができる。即ち、かかる構成により、同じ磁界が第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに作用したとき、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とには、それぞれ同じ大きさであると共に互いに反対符号の出力電圧が生じる。そして、第１磁界検出部１１の検出コイル３１の一端と第２磁界検出部１２の検出コイル３２の一端とが接続されているため、上記二つの出力電圧は完全に打ち消し合い、結局出力電圧は生じないこととなる。その結果、周辺磁界の影響を排除し、計測対象磁界のみに基づく電圧を出力することができる。

以上のごとく、本例によれば、磁界の計測精度を高めることができるマグネト・インピーダンス・センサ素子を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図８に示すごとく、第１磁界検出部１１の感磁体２１と第２磁界検出部１２の感磁体２２とを別体とし、一直線上に配置した例である。２つの感磁体２１、２２は、電気的に直列に接続されている。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例３）
本例は、図９、図１０に示すごとく、第１磁界検出部１１の感磁体２１と第２磁界検出部１２の感磁体２２とを並列配置した例である。
感磁体２１と感磁体２２とは互いに平行に配置している。また、２つの感磁体２１、２２は、電気的に直列に接続されている。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。また、実施例１に比べて、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とを、感磁体２１、２２の軸方向に関してコンパクトに配置することができる。

上記実施例においては、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とを、対称性を持たせた状態で形成した例を示したが、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２との対称性をあえて崩してもよい。この場合には、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２とに一様な磁界が作用したときに、電極３４１と電極３４２との間に所定の電圧が生じるように構成することができる。
また、マグネト・インピーダンス・センサ素子１は、第１磁界検出部１１と第２磁界検出部１２との何れに計測対象磁界を作用させるようにしてもよい。

また、本発明のマグネト・インピーダンス・センサ素子は、上述した加速度センサの他にも、例えば、圧力センサ、加重センサ等、種々のセンサに用いることができる。

実施例１における、マグネト・インピーダンス・センサ素子の平面図。 実施例１における、マグネト・インピーダンス・センサ素子の部分斜視図。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図。 実施例１における、マグネト・インピーダンス・センサ素子の周辺磁界と出力電圧との関係を示す線図。 実施例１における、マグネト・インピーダンス・センサ素子の使用方法の一例を示す説明図。 実施例１における、マグネト・インピーダンス・センサ素子を組み込んだ電子回路図。 実施例１における、感磁体に通電するパルス電流と、電磁コイルに発生する誘起電圧との関係を示すグラフ。 実施例２における、マグネト・インピーダンス・センサ素子の平面図。 実施例３における、マグネト・インピーダンス・センサ素子の平面図。 図９のＢ−Ｂ線矢視断面図。 従来例における、マグネト・インピーダンス・センサ素子の平面図。

符号の説明

１ マグネト・インピーダンス・センサ素子
１１ 第１磁界検出部
１２ 第２磁界検出部
１３ 絶縁体
２、２１、２２ 感磁体
３１、３２ 検出コイル

Claims (6)

1. 互いに平行に配置した感磁体と該感磁体に巻回した検出コイルとをそれぞれ備えた第１磁界検出部及び第２磁界検出部を有するマグネト・インピーダンス・センサ素子であって、
   上記第１磁界検出部における上記検出コイルの一端は、上記第２磁界検出部における上記検出コイルの一端と接続されており、
   上記第１磁界検出部における上記検出コイルの他端と、上記第２磁界検出部における上記検出コイルの他端とは、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子全体からの出力電圧を取り出すための一対の電極に接続されており、
   上記第１磁界検出部における上記感磁体と、上記第２磁界検出部における上記感磁体とは、電気的に互いに直列接続されており、
   上記第１磁界検出部における上記検出コイルと上記第２磁界検出部における上記検出コイルとは、上記第１磁界検出部と上記第２磁界検出部とのそれぞれに同じ磁界が作用したときに上記第１磁界検出部と上記第２磁界検出部とに逆向きの出力電圧が生じるような向きに巻回されていることを特徴とするマグネト・インピーダンス・センサ素子。
2. 請求項１において、上記第１磁界検出部の上記感磁体と上記第２磁界検出部の上記感磁体とは一直線上に配置されていることを特徴とするマグネト・インピーダンス・センサ素子。
3. 請求項１において、上記第１磁界検出部の上記感磁体と上記第２磁界検出部の上記感磁体とは並列配置されていることを特徴とするマグネト・インピーダンス・センサ素子。
4. 請求項１又は２において、上記第１磁界検出部の上記感磁体と上記第２磁界検出部の上記感磁体とは一体化されていることを特徴とするマグネト・インピーダンス・センサ素子。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記マグネト・インピーダンス・センサ素子は、上記感磁体を貫通させるように形成された絶縁体を有し、上記検出コイルは、上記絶縁体の外周面に配設されていることを特徴とするマグネト・インピーダンス・センサ素子。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、上記第１磁界検出部と上記第２磁界検出部とに作用する磁界の上記感磁体の軸方向成分に差が生じたとき、上記検出コイルの両端に電位差を生じるよう構成してあることを特徴とするマグネト・インピーダンス・センサ素子。

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