JP5865108B2 - 磁気センサ装置 - Google Patents
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Description
ホール素子の各端子と、一端がGNDに接続される可変抵抗の他端とを4つのスイッチで切替ながら接続できる構成とする。
図1は本発明に係る磁気センサ装置の第一の実施形態を示す回路図である。本実施形態の磁気センサ装置は、抵抗R1〜R4からなる等価ブリッジ回路で示されるホール素子1と、可変抵抗Raと、比較器2と、スイッチS1〜S12から構成される。
Ra=R1*R3*R4/(R2*R4−R1*R3)・・・・・(1)
ここで、磁場が無い状態においてR1=R2=R3=R4=R、ある大きさの磁場が印加された状態での各抵抗値の変動量をΔRとおくと、上述の式(1)の状態ではR1=R−ΔR、R2=R+ΔR、R3=R−ΔR、R4=R+ΔRと考えることができる。これらを式(1)に代入すると、式(2)が導かれる。
ΔRはRと比較して十分小さいため(ΔR/R)の2次、3次の項を無視すると、式(3)が成立する。
ΔR/R≒1/(1+4*Ra/R)・・・・・(3)
したがって本発明では、電源電圧や製造バラツキに依存せず、抵抗比Ra/Rのみで検出電圧を決定できる。結果として、高精度の検出電圧レベル設定が実現できる。
なお、本発明の実施形態にて示した磁気センサ装置は、比較器を差動増幅器に変えることで、アナログ信号を出力する構成にすることもできる。
本発明によれば、スピニングカレント(第一、第二フェーズで電流を交差させオフセットをキャンセルする手法)も問題なく行うことができる。
図2に、本発明に係る磁気センサ装置の第二の実施形態の回路図を示す。第一の実施形態との違いは、第一の実施形態における可変抵抗Raを可変抵抗Rbと可変抵抗Rcに分割して構成したことである。
ΔR/R≒1/(1+4*Rb/R) ・・・・・(4)
ΔR/R≒1/(1+4*(Rb+Rc)/R)・・・・・(5)
が成立する。
従って、本実施形態の磁気センサ装置では、第一フェーズ、あるいは第二フェーズにおいて磁界強度の検出電圧と解除電圧にヒステリシスを設定することが可能である。
また、スピニングカレント(第一、第二フェーズで電流を交差させオフセットをキャンセルする手法)も問題なく行うことができる。
2、54 比較器
52 スイッチ切替回路
53 差動増幅器
55 検出電圧設定回路
Claims (2)
- 磁電変換素子に印加される磁界強度に応じて出力を行う磁気センサ装置であって、
各々一端が電源に接続される第一スイッチ、第二スイッチと、
各々一端が接地電位に接続される第三スイッチ、第四スイッチと、
第一入力端子、第二入力端子及び出力端子を有する比較器と、
各々一端が前記比較器の第一入力端子に接続される第五スイッチ、第六スイッチと、
各々一端が前記比較器の第二入力端子に接続される第七スイッチ、第八スイッチと、
一端が接地電位に接続される可変抵抗と、
各々一端が前記可変抵抗の他端に接続される第九スイッチ、第十スイッチ、第十一スイッチ、第十二スイッチと、
前記磁電変換素子の等価回路であり、第一抵抗、第二抵抗、第三抵抗、第四抵抗で構成され、前記第四抵抗と前記第一抵抗の接点が各々前記第一スイッチ、前記第五スイッチ、前記第十スイッチの他端に接続され、前記第一抵抗と前記第二抵抗の接点が各々前記第二スイッチ、前記第六スイッチ、前記第九スイッチの他端に接続され、前記第二抵抗と前記第三抵抗の接点が各々前記第三スイッチ、前記第七スイッチ、前記第十二スイッチの他端に接続され、前記第三抵抗と前記第四抵抗の接点が各々前記第四スイッチ、前記第八スイッチ、前記第十一スイッチの他端に接続されるブリッジ回路と、
を備え、
前記可変抵抗は、少なくとも第一の可変抵抗と第二の可変抵抗とからなり、前記第一の可変抵抗と前記第二の可変抵抗の接続点が、第十三スイッチを介して前記可変抵抗の他端に接続されていることを特徴とする磁気センサ装置。 - 前記比較器の代わりに差動増幅器を備えたことを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ装置。
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