JPH0113067B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0113067B2 JPH0113067B2 JP55119189A JP11918980A JPH0113067B2 JP H0113067 B2 JPH0113067 B2 JP H0113067B2 JP 55119189 A JP55119189 A JP 55119189A JP 11918980 A JP11918980 A JP 11918980A JP H0113067 B2 JPH0113067 B2 JP H0113067B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- hall element
- sample
- constant current
- amplifier
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/07—Hall effect devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、温度変化に対して、安定に弱磁界を
検出できる磁場検出器に関するものである。
検出できる磁場検出器に関するものである。
一般にホール素子を用いた磁場検出器は、特
に、弱磁場を検出する場合高透磁率のボールピー
スを付けて、感度をあげて使用することがおこな
われている。しかしフラツクスゲート形の磁場検
出器にくらべて、感度が小さく、温度係数が悪い
という欠点がある。一方、ポールピースを付ける
と、ホール素子と磁界のなす角度に対応した出力
が精度よく得られるため、磁界の方位検出に適し
ている。
に、弱磁場を検出する場合高透磁率のボールピー
スを付けて、感度をあげて使用することがおこな
われている。しかしフラツクスゲート形の磁場検
出器にくらべて、感度が小さく、温度係数が悪い
という欠点がある。一方、ポールピースを付ける
と、ホール素子と磁界のなす角度に対応した出力
が精度よく得られるため、磁界の方位検出に適し
ている。
この場合、一般のホール素子を用いて構成しよ
うとすると、積感度１ｍＶ／ｍAG、不平衡係数
１ｍＶ／ｍＡ程度となり、この不平衡係数の補償
がもつとも難しい課題となる。したがつて従来、
実用的な装置としては、ホール素子と、温度検
出素子を並置し、温度検出をしながら温度補償を
おこなう方法、制御電極に直列に抵抗を挿入す
る方法、ホール素子を恒温槽にいれる方法、な
どを用いて温度補償を行ない、初期調整で不平衡
係数を打消したものがあつた。また、原理的な方
法としては、制御電極を反転し、反転前と反転
後の出力電圧の平均値からホール電圧を求めるも
のがあつた。本発明はこのの方式を精度よく、
しかも簡単な構成で実現し、精密でかつ実用的な
磁場検出器を提供するものである。以下図面は本
発明の一実施例を示して説明する。１は制御回
路、２は発振器、３は定電流回路、４はマルチプ
レクサ、５はホール素子、６は高入力インピーダ
ンス差動増幅器、７は発振信号との積をとり、磁
界に比例した直流電圧を得るための掛算器、８は
直流電圧のみを得るためのフイルタ、９，９′は
サンプルホールド回路、１０は算術演算器、１１
は出力端子である。
うとすると、積感度１ｍＶ／ｍAG、不平衡係数
１ｍＶ／ｍＡ程度となり、この不平衡係数の補償
がもつとも難しい課題となる。したがつて従来、
実用的な装置としては、ホール素子と、温度検
出素子を並置し、温度検出をしながら温度補償を
おこなう方法、制御電極に直列に抵抗を挿入す
る方法、ホール素子を恒温槽にいれる方法、な
どを用いて温度補償を行ない、初期調整で不平衡
係数を打消したものがあつた。また、原理的な方
法としては、制御電極を反転し、反転前と反転
後の出力電圧の平均値からホール電圧を求めるも
のがあつた。本発明はこのの方式を精度よく、
しかも簡単な構成で実現し、精密でかつ実用的な
磁場検出器を提供するものである。以下図面は本
発明の一実施例を示して説明する。１は制御回
路、２は発振器、３は定電流回路、４はマルチプ
レクサ、５はホール素子、６は高入力インピーダ
ンス差動増幅器、７は発振信号との積をとり、磁
界に比例した直流電圧を得るための掛算器、８は
直流電圧のみを得るためのフイルタ、９，９′は
サンプルホールド回路、１０は算術演算器、１１
は出力端子である。
次にこの構成の動作について説明する。第１の
動作サイクルで制御回路１がマルチプレクサ４を
制御し、ホール素子５の電極ａ，ｂを定電流回路
３と接続し、電極ｃ，ｄを高入力インピーダンス
差動増幅器６に接続する。掛算器７は、発振器２
の出力と差動増幅器６の出力との積をとり、磁界
に比例したホール電圧の交流信号を直流にする。
さらにフイルタ８で直流成分だけを得て、サンプ
ルホールド回路９に出力する。このサンプルホー
ルド回路９では、一時この値をサンプルホールド
しておく。次に、第２の動作サイクルで制御回路
１がマルチプレクサ４を制御し、ホール素子５の
電極ｃ，ｄを定電流回路３と接続し、電極ａ，ｂ
を高入力インピーダンス差動増幅器６に接続す
る。以下第１のサイクルと同様に、第２のサイク
ルの値をサンプルホールド回路９′にサンプルホ
ールドしておく。第３のサイクルでは、算術計算
器１０で第１のサイクルおよび第２のサイクルで
サンプルホールドした値により演算を行ない、磁
界に比例した出力を得る。
動作サイクルで制御回路１がマルチプレクサ４を
制御し、ホール素子５の電極ａ，ｂを定電流回路
３と接続し、電極ｃ，ｄを高入力インピーダンス
差動増幅器６に接続する。掛算器７は、発振器２
の出力と差動増幅器６の出力との積をとり、磁界
に比例したホール電圧の交流信号を直流にする。
さらにフイルタ８で直流成分だけを得て、サンプ
ルホールド回路９に出力する。このサンプルホー
ルド回路９では、一時この値をサンプルホールド
しておく。次に、第２の動作サイクルで制御回路
１がマルチプレクサ４を制御し、ホール素子５の
電極ｃ，ｄを定電流回路３と接続し、電極ａ，ｂ
を高入力インピーダンス差動増幅器６に接続す
る。以下第１のサイクルと同様に、第２のサイク
ルの値をサンプルホールド回路９′にサンプルホ
ールドしておく。第３のサイクルでは、算術計算
器１０で第１のサイクルおよび第２のサイクルで
サンプルホールドした値により演算を行ない、磁
界に比例した出力を得る。
この場合、ホール電圧の出力抵抗の温度変化、
マルチプレクサ４の内部抵抗の温度変化は、高入
力インピーダンス差動増幅器６を用いているため
無視できる。さらに、制御電極の内部抵抗の温度
変化は、ホール素子５の駆動電源を定電流源とし
たことにより無視できる。また、信号源を交流と
したために、交流増幅器とすることができ、アン
プのドリフトを考えなくてもすみ、全体として原
理的な誤差としては、掛算器７、フイルタ８、サ
ンプルホールド回路９，９′、算術演算器１０の
直流電圧ドリフトおよび温度係数となる。これら
については、磁界に対応した信号は、高入力イン
ピーダンス差動増幅器６で十分増幅された後であ
るため、十分なＳ／Ｎをとることができるので周
知の方法で精度のよい信号を得ることができる。
第２図は本実施例による出力電圧の温度安定性を
示したもので、図中、曲線Ａはホール素子の電極
を切換えないで使用した場合、曲線Ｂは切換えて
使用した本発明の場合である。なお、さらに高精
度とするには掛算器７、フイルタ８、サンプルホ
ールド回路９，９′、算術演算器１０をデイイジ
タル回路で構成すれば実現できる。
マルチプレクサ４の内部抵抗の温度変化は、高入
力インピーダンス差動増幅器６を用いているため
無視できる。さらに、制御電極の内部抵抗の温度
変化は、ホール素子５の駆動電源を定電流源とし
たことにより無視できる。また、信号源を交流と
したために、交流増幅器とすることができ、アン
プのドリフトを考えなくてもすみ、全体として原
理的な誤差としては、掛算器７、フイルタ８、サ
ンプルホールド回路９，９′、算術演算器１０の
直流電圧ドリフトおよび温度係数となる。これら
については、磁界に対応した信号は、高入力イン
ピーダンス差動増幅器６で十分増幅された後であ
るため、十分なＳ／Ｎをとることができるので周
知の方法で精度のよい信号を得ることができる。
第２図は本実施例による出力電圧の温度安定性を
示したもので、図中、曲線Ａはホール素子の電極
を切換えないで使用した場合、曲線Ｂは切換えて
使用した本発明の場合である。なお、さらに高精
度とするには掛算器７、フイルタ８、サンプルホ
ールド回路９，９′、算術演算器１０をデイイジ
タル回路で構成すれば実現できる。
以上のように本発明によれば、温度変化があつ
ても高精度に弱磁場が検出できる簡単な構成の磁
場検出器を提供できるものである。
ても高精度に弱磁場が検出できる簡単な構成の磁
場検出器を提供できるものである。
第１図は、本発明の磁場検出器の一実施例を示
す構成図、第２図は温度特性図である。 １……制御回路、２……発振器、３……定電流
回路、４……マルチプレクサ、５……ホール素
子、６……差動増幅器、７……掛算器、８……フ
イルタ、９，９′……サンプルホールド回路、１
０……算術演算器。
す構成図、第２図は温度特性図である。 １……制御回路、２……発振器、３……定電流
回路、４……マルチプレクサ、５……ホール素
子、６……差動増幅器、７……掛算器、８……フ
イルタ、９，９′……サンプルホールド回路、１
０……算術演算器。
Claims (1)
- １ 発振器から出力される交流信号を定電流化す
る定電流回路と、上記定電流回路の出力が入力さ
れる第１、第２の電極を有するホール素子と、こ
のホール素子の第１、第２の電極から出力される
ホール電圧を増幅する増幅器と、上記定電流回路
を上記ホール素子の第１又は第２の電極に接続す
るとともに、上記ホール素子の第２又は第１の電
極を上記増幅器に接続するマルチプレクサと、上
記増幅器の出力と上記発振器の出力とを掛算して
上記増幅器の出力信号を直流に変換する掛算器
と、この掛算器の出力をサンプルホールドする第
１及び第２のサンプルホールド回路と、上記マル
チプレクサによる接続切換えを制御するとともに
上記第１、第２のサンプルホールド回路の切換え
を制御する制御回路と、上記マルチプレクサの第
１の接続状態において上記第１のサンプルホール
ド回路に保持された値と上記マルチプレクサの第
２の接続状態において上記第２のサンプルホール
ド回路に保持された値から磁界に比例した出力を
得る演算器とを具備してなる磁場検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55119189A JPS5742865A (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Magnetic-field detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55119189A JPS5742865A (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Magnetic-field detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5742865A JPS5742865A (en) | 1982-03-10 |
| JPH0113067B2 true JPH0113067B2 (ja) | 1989-03-03 |
Family
ID=14755110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55119189A Granted JPS5742865A (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Magnetic-field detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5742865A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0232278A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-02 | Stanley Electric Co Ltd | ホール素子の駆動方法および装置 |
| WO2014002387A1 (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | ホール起電力補正装置及びホール起電力補正方法 |
| JP2017142068A (ja) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | 株式会社ユー・アール・ディー | 電流センサ及びそのフィルタリング方法 |
-
1980
- 1980-08-28 JP JP55119189A patent/JPS5742865A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5742865A (en) | 1982-03-10 |
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