JPH0585060U - 磁気抵抗素子を使用した信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気抵抗素子を使用した信号処理回路におい
て、ハイパスフィルタを設けて磁気抵抗素子の温度特性
を補償する。 【構成】 磁気抵抗素子を組み込んだブリッジ回路（入
力部）３０，差動増幅回路とハイパスフィルタによって
構成した増幅部４０，オペアンプより成る微分部５０お
よびコンパレータより成る比較部６０によって構成し
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、軟磁性材料等に刻印されたバーコードを読み取るバーコード・シ ステムや塗装鉄板等の内部ひび割れを検知するシステムにおける磁気抵抗素子を 使用した信号処理回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、磁気抵抗素子を使用した信号処理回路は図３に示す通りであり、入力部 ３０，増幅部４０，微分部５０および比較部６０によって構成していた。磁気抵 抗素子５，抵抗１，２，４および可変抵抗３によって構成したブリッジ回路（入 力部３０）において磁気の変化を電圧波形の変化に変換しているが、磁気抵抗素 子５の特性である磁気変化に対応する抵抗変化は小さいので、オペアンプ１０， 抵抗６，７，８，９によって構成した差動増幅回路と、オペアンプ１４０，抵抗 １１０，１２０，１３０によって構成した非反転増幅回路によって電圧増幅して いた。また、前記差動増幅回路と非反転増幅回路によって構成した増幅部４０の 出力電圧波形のピーク値を得るために、オペアンプ２３，コンデンサ２０と２１ ，抵抗１９，２２，２４より成る微分部５０において増幅部４０の出力電圧波形 を微分し、さらに、制御電圧Ｖ_CCを抵抗１７と１８によって分圧した基準電圧と 前記微分部の出力電圧波形をコンパレータ２８において比較することにより磁気 抵抗素子５において検出した磁気変化に対応するパルスを得ていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述した磁気抵抗素子５を使用した信号処理回路における（Ａ）点，（Ｂ）点 ，（Ｃ）点および（Ｄ）点の出力電圧波形は図４に示す通りである。磁気抵抗素 子５は温度によって抵抗値を大きく変化させるので、差動増幅回路の出力端（Ａ ）点における出力電圧波形は高温時、定常時および低温時によって大きく変化す る。一方、非反転増幅回路において増幅される出力電圧波形は制御電圧Ｖ_CC以上 になり得ないので、高温時における出力電圧波形のピーク値はカットされて図４ に示す（Ｂ）点の出力電圧波形となる。このために、微分部５０の出力端（Ｃ） 点の出力電圧波形は（Ａ）点における出力波形のピーク値と異なるピーク値を示 すようになり、比較部６０の出力端（Ｄ）点から出力されるパルスにも誤りが発 生する。 この考案は、上述した従来回路における欠陥を解消するために、高温時におい ても誤差なしに磁気変化に対応したパルスを出力することのできる、磁気抵抗素 子を使用した信号処理回路を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上述した目的を達成するために、この考案による磁気抵抗素子を使用した信号 処理回路は、磁気抵抗素子を組み込んだブリッジ回路の出力電圧を差動増幅回路 と非反転増幅回路より成る増幅部において増幅し、さらに、前記増幅部の出力電 圧波形のピーク値を微分部において微分したうえで比較部において基準電圧と比 較し、前記磁気抵抗素子による磁気変化に対応したパルスを出力する信号処理回 路において、前記増幅部を構成する非反転増幅回路をオペアンプより成るハイパ スフィルタに置き替え、磁気抵抗素子の温度特性を補償するようにしたものであ る。

【０００５】

【作用】

磁気抵抗素子が温度変化によって生ずる抵抗変化を周波数に換算すると、磁気 抵抗素子が磁気変化に対応して発生する信号周波数に比べて充分に低い。この特 性を利用して、増幅部を構成する非反転増幅回路の代りにハイパスフィルタを設 置し、低周波成分をカットすることによって磁気抵抗素子の温度変化による出力 電圧の変化を抑え、温度補償する。

【０００６】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

【０００７】 図１は、この考案による磁気抵抗素子を使用した信号処理回路の一実施例を示 すブロック回路図である。図１における入力部３０，増幅部４０における差動増 幅回路，微分部５０，比較部６０については、図３に示した従来技術におけるも のと同一であるので説明は省略する。

【０００８】 図１に示すハイパスフィルタの一実施例はＭＦＢ（Multiple Feedback)型２次 ハイパスフィルタであって、コンデンサ１１，１３，１４と抵抗１２と１５およ びオペアンプ１６によって構成しており、前記オペアンプ１６の反転入力端子に は差動増幅回路の出力端（Ａ）点の出力電圧がコンデンサ１１と１３を介して入 力し、非反転入力端子には制御電圧Ｖ_CCを抵抗１７と１８によって分圧した電圧 が入力している。

【０００９】 図２は、上述した信号処理回路の各部における出力電圧波形を示すものである 。（Ａ）点における出力電圧波形は高温時、定常時および低温時とも従来の信号 処理回路における出力電圧波形と同じであるが、（Ｂ）点における出力電圧波形 は磁気抵抗素子の温度特性に起因する低周波がカットされるので温度変化による 出力電圧波形の変化は制御される。従って、高温時における（Ｂ）点の出力電圧 波形のピーク値はカットされることなく、そのままに出力されるので、微分部の 出力端（Ｃ）点の出力電圧波形は高温時においても磁気変化に正しく対応したピ ーク値を示し、比較部の出力端（Ｄ）点からの出力パルスも磁気抵抗素子によっ て検出した磁気変化に対応した信号となる。

【００１０】 なお、この実施例においてはＭＦＢ型２次ハイパスフィルタによって低周波成 分をカットしているが、この方法に限定されるものではない。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案による磁気抵抗素子を使用した信号回路は、磁 気抵抗素子を組み込んだブリッジ回路，差動増幅回路とハイパスフィルタより成 る増幅部，微分部および比較部によって構成されており、磁気抵抗素子の温度特 性をハイパスフィルタによって補償し、磁気抵抗素子が検出した磁気変化に正し く対応するパルスを出力することができる。従って、軟磁性材料に刻印したバー コードの読み取りや塗装鉄板等の内部のひび割れを検知するシステムに利用でき 、また、温度変化の大きな屋外に置かれた物品にもバーコードが付けられるので 流通システムにおける物品管理に役立ち、コネクタを合せれば種々のバーコード 読み取り装置と接続することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す磁気抵抗素子を使用
した信号処理回路のブロック回路図。

【図２】この考案による信号処理回路の各部における出
力電圧波形。

【図３】従来における磁気抵抗素子を使用した信号処理
回路のブロック回路図。

【図４】従来の信号処理回路の各部における出力電圧波
形。

【符号の説明】

５ 磁気抵抗素子 １０，１６，２３ オペアンプ ２８ コンパレータ ３０ 入力部 ４０ 増幅部 ５０ 微分部 ６０ 比較部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気抵抗素子を組み込んだブリッジ回路
   より成る入力部の出力電圧を差動増幅回路と非反転増幅
   回路より成る増幅部において電圧増幅し、さらに、前記
   増幅部の出力電圧波形のピーク値を微分部において検出
   し、検出された電圧波形をコンパレータより成る比較部
   において基準電圧と比較し、前記磁気抵抗素子により検
   出した磁気変化に対応したパルスを出力する磁気抵抗素
   子を使用した信号処理回路において、 前記増幅部を構成する非反転増幅回路に代えてオペアン
   プより成るハイパスフィルタを設け、前記差動増幅回路
   の出力電圧に含まれる低周波成分をカットしたうえで増
   幅して前記微分部へ出力させ、磁気抵抗素子の温度特性
   を補償することを特徴とする磁気抵抗素子を使用した信
   号処理回路。