JPH07244137A - Magnetic field sensor - Google Patents
Magnetic field sensorInfo
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- JPH07244137A JPH07244137A JP6032574A JP3257494A JPH07244137A JP H07244137 A JPH07244137 A JP H07244137A JP 6032574 A JP6032574 A JP 6032574A JP 3257494 A JP3257494 A JP 3257494A JP H07244137 A JPH07244137 A JP H07244137A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は磁界センサに係り、特に
磁気インダクタンス素子を使用して外部磁界を検出する
磁界センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic field sensor, and more particularly to a magnetic field sensor that uses a magnetic inductance element to detect an external magnetic field.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は従来の磁界センサの一例を示す回
路図である。図２に示す磁界センサ２０は、大略して無
安定マルチバイブレータ２１と差動増幅器２２とから構
成されている。一対の磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及
びＭＩ2 が、無安定マルチバイブレータ２１のコレクタ
負荷とされている。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional magnetic field sensor. The magnetic field sensor 20 shown in FIG. 2 roughly comprises an astable multivibrator 21 and a differential amplifier 22. The pair of magnetic inductance elements MI 1 and MI 2 are used as the collector load of the astable multivibrator 21.
【０００３】磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2
は抵抗とインダクタンスの直列回路で等価的に表され、
外部磁界の変化に応じてインダクタンス値が変化する。
磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 には、図示の
如く互いに逆方向で一定の大きさバイアス磁界−ＨB 及
び＋ＨB がそれぞれの長さ方向に印加されている。Magnetic inductance elements MI 1 and MI 2
Is equivalently represented by a series circuit of resistance and inductance,
The inductance value changes according to the change of the external magnetic field.
Bias magnetic fields −H B and + H B having constant magnitudes in opposite directions are applied to the magnetic inductance elements MI 1 and MI 2 in the respective longitudinal directions, as shown in the figure.
【０００４】一定の大きさのバイアス磁界を印加するに
は、例えば、棒状の磁石を磁気インダクタンス素子ＭＩ
1 及びＭＩ2 に近接して配設するか、磁気インダクタン
ス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 にコイルを巻回してコイルに直
流電流を流すことが考えられる。To apply a bias magnetic field of a constant magnitude, for example, a rod-shaped magnet is used as a magnetic inductance element MI.
It is conceivable to dispose them in close proximity to 1 and MI 2 or to wind a coil around the magnetic inductance elements MI 1 and MI 2 to flow a direct current through the coil.
【０００５】磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2
の各一端は互いに接続されており、これらの共通接続点
にはチョークコイルＬとコンデンサＣ1 からなる電源ノ
イズフィルタを介して正の直流電源＋Ｂが印加されてい
る。直流電源＋Ｂは、安定度の高いものを使用すること
が望ましい。Magnetic inductance elements MI 1 and MI 2
Are connected to each other at one end, and a positive DC power source + B is applied to the common connection point through a power noise filter including a choke coil L and a capacitor C 1 . It is desirable to use a DC power supply + B having high stability.
【０００６】無安定マルチバイブレータ２１は、磁気イ
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2と、トランジスタＱ
1 及びＱ2 と、コンデンサＣ2 及びＣ3 と、抵抗Ｒ2 及
びＲ 3 及びＲ4 及びＲ5 及びＲ6 と、半固定抵抗ＶＲと
から構成されている。The astable multivibrator 21 has a magnetic eraser.
Contact element MI1And MI2And transistor Q
1And Q2And capacitor C2And C3And the resistance R2Over
And R 3And RFourAnd RFiveAnd R6And the semi-fixed resistance VR
It consists of
【０００７】コンデンサＣ2 はトランジスタＱ2 をオン
させるチャージコンデンサである。コンデンサＣ3 はト
ランジスタＱ1 をオンさせるチャージコンデンサであ
る。抵抗Ｒ1 はトランジスタＱ2 のベース電流制限用抵
抗である。抵抗Ｒ2 はトランジスタＱ1 のベース電流制
限用抵抗である。The capacitor C 2 is a charge capacitor that turns on the transistor Q 2 . The capacitor C 3 is a charge capacitor that turns on the transistor Q 1 . The resistor R 1 is a base current limiting resistor of the transistor Q 2 . The resistor R 2 is a base current limiting resistor of the transistor Q 1 .
【０００８】抵抗Ｒ3 及びＲ4 はベース接地抵抗であ
る。抵抗Ｒ5 はトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗であ
る。抵抗Ｒ6 はトランジスタＱ2 のエミッタ抵抗であ
る。半固定抵抗ＶＲの可変端子より一方は抵抗Ｒ5 と直
列接続されてトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗となり、
他方は抵抗Ｒ6 と直列接続されてトランジスタＱ2 のエ
ミッタ抵抗となる。The resistors R 3 and R 4 are grounded base resistors. The resistor R 5 is the emitter resistor of the transistor Q 1 . The resistor R 6 is the emitter resistor of the transistor Q 2 . One of the variable terminals of the semi-fixed resistor VR is connected in series with the resistor R 5 to serve as the emitter resistance of the transistor Q 1 .
The other is connected in series with the resistor R 6 and serves as the emitter resistor of the transistor Q 2 .
【０００９】半固定抵抗ＶＲは可変端子を接地されてお
り、バイアス磁界−ＨB 及び＋ＨBのみが磁気インダク
タンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加された状態で、磁気
インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 、トランジスタＱ
1 及びＱ2 の微妙な特性差によって生じる無安定マルチ
バイブレータ２１の出力発振電圧ＶE1とＶE2の振幅差を
補正するためのものである。[0009] semi-fixed resistor VR is grounded variable terminal, in a state where only the bias magnetic field -H B and + H B is applied to the magnetic inductance element MI 1 and MI 2, the magnetic inductance element MI 1 and MI 2, Transistor Q
This is for correcting the amplitude difference between the output oscillation voltages V E1 and V E2 of the astable multivibrator 21 caused by the subtle characteristic difference between 1 and Q 2 .
【００１０】無安定マルチバイブレータ２１の自励発振
周波数ｆM は、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 のインダクタンスと、トランジスタＱ1 のコレクタ・
エミッタ間容量と、トランジスタＱ2 のコレクタ・エミ
ッタ間容量と、コンデンサＣ 2 及びＣ3 の値と、抵抗Ｒ
1 及びＲ2 の値とにより決まる。自励発振周波数ｆMは
数１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚに設定される。Self-oscillation of the astable multivibrator 21
Frequency fMIs the magnetic inductance element MI1And MI
2Inductance and transistor Q1Collector of
Emitter capacitance and transistor Q2Collector emi
Capacitance between capacitors and capacitor C 2And C3Value and resistance R
1And R2And the value of. Self-oscillation frequency fMIs
It is set to several tens of kHz to 100 MHz.
【００１１】ところで、半固定抵抗ＶＲの可変端子より
一方と抵抗Ｒ5 との直列抵抗とコンデンサＣ4 とでロー
パスフィルタが構成され、また半固定抵抗ＶＲの可変端
子より他方と抵抗Ｒ6 との直列抵抗とコンデンサＣ5 と
でローパスフィルタが構成されている。これにより、出
力発振電圧ＶE1とＶE2は高域成分を減衰されて互いに１
８０°位相が異なる正弦波とされる。By the way, a low-pass filter is constituted by the series resistance of one of the variable terminal of the semi-fixed resistor VR and the resistor R 5 and the capacitor C 4, and the other of the variable terminal of the semi-fixed resistor VR and the resistor R 6 . The series resistance and the capacitor C 5 form a low pass filter. As a result, the output oscillation voltages V E1 and V E2 are attenuated in the high frequency range and are equal to 1
The sine waves are 80 ° out of phase with each other.
【００１２】差動増幅器２２は、抵抗Ｒ7 及びＲ8 及び
Ｒ9 及びＲ10と、ＯＰアンプ２３とで構成されている。
ＯＰアンプ２３は、正の直流電源＋Ｂと負の直流電源−
Ｂとを印加されて動作する。反転入力端子には抵抗Ｒ7
を介して出力発振電圧ＶE1が、非反転入力端子には抵抗
Ｒ8 を介して出力発振電圧ＶE2がそれぞれ入力されてい
る。The differential amplifier 22 is composed of resistors R 7 and R 8 and R 9 and R 10, and an OP amplifier 23.
The OP amplifier 23 has a positive DC power source + B and a negative DC power source −
B and are applied to operate. A resistor R 7 is connected to the inverting input terminal.
The output oscillation voltage V E1 is input via the resistor R 8 and the output oscillation voltage V E2 is input to the non-inverting input terminal via the resistor R 8 .
【００１３】よって、出力発振電圧ＶE1とＶE2の差に応
じた出力電圧ＶOUT が、この差動増幅器２２から出力端
子２４に増幅出力される。この出力電圧ＶOUT が外部磁
界検出信号であり、出力電圧ＶOUT は、磁気インダクタ
ンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加される外部磁界ＨEXの
向きと大きさに応じて極性と大きさが変化する信号であ
る。Therefore, the output voltage V OUT corresponding to the difference between the output oscillation voltages V E1 and V E2 is amplified and output from the differential amplifier 22 to the output terminal 24. The output voltage V OUT is an external magnetic field detection signal, and the output voltage V OUT changes in polarity and size according to the direction and size of the external magnetic field H EX applied to the magnetic inductance elements MI 1 and MI 2. It is a signal.
【００１４】差動増幅器２２の増幅利得は抵抗Ｒ7 と抵
抗Ｒ9 との比で決まり、出力電圧Ｖ OUT はThe amplification gain of the differential amplifier 22 is the resistance R7And
Anti-R9And output voltage V OUTIs
【００１５】[0015]
【数１】 [Equation 1]
【００１６】の条件で次式で与えられる。The condition is given by the following equation.
【００１７】[0017]
【数２】 [Equation 2]
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の磁界セ
ンサでは、差動増幅器２２の利得はＲ9 ／Ｒ7 で決定さ
れ（２）式の関係があるため、抵抗Ｒ7 及びＲ8 は通常
数ｋΩの低い値に設定される。したがって、無安定マル
チバイブレータ２１側の信号源インピーダンス（通常数
ｋΩ）が充分に低くないと差動増幅器２２がゲイン誤差
や非直線誤差を生じてしまい、正確な磁界検出を行えな
いおそれがあった。In the above-mentioned conventional magnetic field sensor, the gain of the differential amplifier 22 is determined by R 9 / R 7 , and the relationship of the equation (2) is established. Therefore, the resistors R 7 and R 8 are normally set. It is set to a low value of several kΩ. Therefore, unless the signal source impedance (usually several kΩ) on the side of the astable multivibrator 21 is sufficiently low, the differential amplifier 22 may cause a gain error or a non-linear error, and there is a possibility that accurate magnetic field detection cannot be performed. .
【００１９】そこで本発明は、上記の問題を解決した磁
界センサを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic field sensor that solves the above problems.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明では次の通り構成した。In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
【００２１】すなわち、互いに逆方向のバイアス磁界を
印加されてなる第１及び第２の磁気インダクタンス素子
と、第１及び第２の磁気インダクタンス素子のインピー
ダンス変化に応じて振幅が変化する第１及び第２の発振
信号を生成する発振手段と、第１の発振信号と第２の発
振信号との差信号を増幅して、第１及び第２の磁気イン
ダクタンス素子に印加される外部磁界に応じた増幅信号
を得る増幅手段とを具備した磁界センサにおいて、増幅
手段の入力インピーダンスをハイインピーダンスとし
た。That is, the first and second magnetic inductance elements to which bias magnetic fields in opposite directions are applied, and the first and second magnetic inductance elements whose amplitudes change according to impedance changes of the first and second magnetic inductance elements. An oscillating means for generating an oscillating signal of No. 2 and an amplifier for amplifying a difference signal between the first oscillating signal and the second oscillating signal and amplifying the difference signal according to an external magnetic field applied to the first and second magnetic inductance elements. In the magnetic field sensor provided with an amplifying means for obtaining a signal, the input impedance of the amplifying means is high impedance.
【００２２】[0022]
【作用】上記構成の本発明によれば、増幅手段の入力イ
ンピーダンスがハイインピーダンスとされるため、発振
手段の信号源インピーダンスの影響を受けることなく増
幅手段の利得が正確に設定されるように作用する。According to the present invention having the above-mentioned structure, since the input impedance of the amplifying means is high impedance, the gain of the amplifying means is set accurately without being influenced by the signal source impedance of the oscillating means. To do.
【００２３】[0023]
【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。図１中、図２と同一構成部分には同一符号を付して
ある。図１に示す磁界センサ１０は、大略して無安定マ
ルチバイブレータ２１と差動増幅器１１とから構成され
ている。無安定マルチバイブレータ２１は上記した発振
手段である。差動増幅器１１は上記した増幅手段であ
る。一対の磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 が、無安定マルチバイブレータ２１のトランジスタＱ
1 ，Ｑ2 のコレクタ負荷とされている。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. The magnetic field sensor 10 shown in FIG. 1 roughly comprises an astable multivibrator 21 and a differential amplifier 11. The astable multivibrator 21 is the oscillating means described above. The differential amplifier 11 is the above-mentioned amplifying means. A pair of magnetic inductance elements MI 1 and MI
2 is the transistor Q of the astable multivibrator 21
It is considered as the collector load of 1 and Q 2 .
【００２４】磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2
はアモルファス金属繊維からなり、抵抗とインダクタン
スの直列回路で等価的に表される。アモルファス金属繊
維は、外部磁界の変化に応じてインダクタンス値が変化
する。磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 には、
図示の如く互いに逆方向で一定の大きさバイアス磁界−
ＨB 及び＋ＨB がそれぞれの長さ方向に印加されてい
る。Magnetic inductance elements MI 1 and MI 2
Is made of amorphous metal fiber and is equivalently represented by a series circuit of resistance and inductance. The inductance value of the amorphous metal fiber changes according to the change of the external magnetic field. The magnetic inductance elements MI 1 and MI 2 include
As shown in the figure, the bias magnetic fields having a constant magnitude in the opposite directions −
H B and + H B are applied in the respective length directions.
【００２５】一定の大きさのバイアス磁界を印加するに
は、例えば、棒状の磁石を磁気インダクタンス素子ＭＩ
1 及びＭＩ2 に近接して配設するか、磁気インダクタン
ス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 にコイルを巻回してコイルに直
流電流を流すことが考えられる。To apply a bias magnetic field having a constant magnitude, for example, a rod-shaped magnet is used as the magnetic inductance element MI.
It is conceivable to dispose them in close proximity to 1 and MI 2 or to wind a coil around the magnetic inductance elements MI 1 and MI 2 to flow a direct current through the coil.
【００２６】磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2
の各一端は互いに接続されており、これらの共通接続点
にはチョークコイルＬとコンデンサＣ1 からなる電源ノ
イズフィルタを介して正の直流電源＋Ｂが印加されてい
る。直流電源＋Ｂは、安定度の高いものを使用すること
が望ましい。Magnetic inductance elements MI 1 and MI 2
Are connected to each other at one end, and a positive DC power source + B is applied to the common connection point through a power noise filter including a choke coil L and a capacitor C 1 . It is desirable to use a DC power supply + B having high stability.
【００２７】無安定マルチバイブレータ２１は、磁気イ
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2と、トランジスタＱ
1 及びＱ2 と、コンデンサＣ2 及びＣ3 と、抵抗Ｒ2 及
びＲ 3 及びＲ4 及びＲ5 及びＲ6 と、半固定抵抗ＶＲと
から構成されている。トランジスタＱ1 及びＱ2 はでき
るだけ特性の揃ったものが望ましく、同一チップ上に形
成されものを使用することが考えられる。The astable multivibrator 21 is a magnetic eraser.
Contact element MI1And MI2And transistor Q
1And Q2And capacitor C2And C3And the resistance R2Over
And R 3And RFourAnd RFiveAnd R6And the semi-fixed resistance VR
It consists of Transistor Q1And Q2Can
It is desirable that the characteristics be as uniform as possible.
It is possible to use what is produced.
【００２８】コンデンサＣ2 はトランジスタＱ2 をオン
させるチャージコンデンサである。コンデンサＣ3 はト
ランジスタＱ1 をオンさせるチャージコンデンサであ
る。抵抗Ｒ1 はトランジスタＱ2 のベース電流制限用抵
抗である。抵抗Ｒ2 はトランジスタＱ1 のベース電流制
限用抵抗である。The capacitor C 2 is a charge capacitor that turns on the transistor Q 2 . The capacitor C 3 is a charge capacitor that turns on the transistor Q 1 . The resistor R 1 is a base current limiting resistor of the transistor Q 2 . The resistor R 2 is a base current limiting resistor of the transistor Q 1 .
【００２９】抵抗Ｒ3 及びＲ4 はベース接地抵抗であ
る。抵抗Ｒ5 はトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗であ
る。抵抗Ｒ6 はトランジスタＱ2 のエミッタ抵抗であ
る。半固定抵抗ＶＲの可変端子より一方は抵抗Ｒ5 と直
列接続されてトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗となり、
他方は抵抗Ｒ6 と直列接続されてトランジスタＱ2 のエ
ミッタ抵抗となる。The resistors R 3 and R 4 are grounded base resistors. The resistor R 5 is the emitter resistor of the transistor Q 1 . The resistor R 6 is the emitter resistor of the transistor Q 2 . One of the variable terminals of the semi-fixed resistor VR is connected in series with the resistor R 5 to serve as the emitter resistance of the transistor Q 1 .
The other is connected in series with the resistor R 6 and serves as the emitter resistor of the transistor Q 2 .
【００３０】半固定抵抗ＶＲは可変端子をツェナーダイ
オードＺD とコンデンサＣ6 の並列回路を介して接地さ
れており、バイアス磁界−ＨB 及び＋ＨB のみが磁気イ
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加され外部磁界
ＨEX＝０の状態で、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及び
ＭＩ2 、トランジスタＱ1 及びＱ2 の微妙な特性差によ
って生じる無安定マルチバイブレータ２１の出力発振電
圧ＶE1とＶE2の振幅差を補正し、ＶE1＝ＶE2にバランス
させるためのものである。A variable terminal of the semi-fixed resistor VR is grounded through a parallel circuit of a Zener diode Z D and a capacitor C 6 , and only the bias magnetic fields −H B and + H B are applied to the magnetic inductance elements MI 1 and MI 2 . With the external magnetic field H EX = 0, the amplitude difference between the output oscillation voltages V E1 and V E2 of the astable multivibrator 21 caused by the subtle characteristic difference between the magnetic inductance elements MI 1 and MI 2 and the transistors Q 1 and Q 2. To correct V E1 = V E2 .
【００３１】ツェナーダイオードＺD は、可変端子の直
流電位をアース電位から（１／２）＋Ｂだけかさ上げす
るために設けられている。コンデンサＣ6 は、ツェナー
ダイオードＺD が発生する交流ノイズを除去するために
設けられている。The Zener diode Z D is provided to raise the DC potential of the variable terminal from the ground potential by (½) + B. The capacitor C 6 is provided to remove AC noise generated by the Zener diode Z D.
【００３２】無安定マルチバイブレータ２１の自励発振
周波数ｆM は、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 のインダクタンスと、トランジスタＱ1 のコレクタ・
エミッタ間容量と、トランジスタＱ2 のコレクタ・エミ
ッタ間容量と、コンデンサＣ 2 及びＣ3 の値と、抵抗Ｒ
1 及びＲ2 の値とにより決まる。自励発振周波数ｆMは
数１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚに設定されるが、本実施例
では約４０ＭＨｚとした。Self-oscillation of the astable multivibrator 21
Frequency fMIs the magnetic inductance element MI1And MI
2Inductance and transistor Q1Collector of
Emitter capacitance and transistor Q2Collector emi
Capacitance between capacitors and capacitor C 2And C3Value and resistance R
1And R2And the value of. Self-oscillation frequency fMIs
Although set to several tens of kHz to 100 MHz, this embodiment
Then, it was set to about 40 MHz.
【００３３】ところで、半固定抵抗ＶＲの可変端子より
一方と抵抗Ｒ5 との直列抵抗とコンデンサＣ4 とでロー
パスフィルタが構成され、また半固定抵抗ＶＲの可変端
子より他方と抵抗Ｒ6 との直列抵抗とコンデンサＣ5 と
でローパスフィルタが構成されている。これにより、出
力発振電圧ＶE1とＶE2は高域成分を減衰されて互いに１
８０°位相が異なる正弦波とされる。By the way, in the series resistor and capacitor C 4 in one from the variable terminal of the semi-fixed resistor VR and the resistor R 5 is composed low-pass filter, also with other than the variable terminal of the semi-fixed resistor VR and the resistor R 6 The series resistance and the capacitor C 5 form a low pass filter. As a result, the output oscillation voltages V E1 and V E2 are attenuated in the high frequency range and are equal to 1
The sine waves are 80 ° out of phase with each other.
【００３４】差動増幅器１１は、抵抗Ｒ11及びＲ12及び
Ｒ13及びＲ14及びＲ15と、ＯＰアンプ１２と、ＯＰアン
プ１３とで構成されている。各ＯＰアンプ１２及び１３
は例えば新日本無線製のＮＪＭ２９０４のように同一チ
ップ上に形成されることで特性が揃っており、入力イン
ピーダンスは数百ｋΩの高インピーダンスとされてい
る。The differential amplifier 11 is composed of resistors R 11 and R 12 and R 13 and R 14 and R 15 , an OP amplifier 12 and an OP amplifier 13. Each OP amplifier 12 and 13
Are formed on the same chip, such as NJM2904 manufactured by New Japan Radio Co., Ltd., and have the same characteristics, and the input impedance is a high impedance of several hundred kΩ.
【００３５】また、各ＯＰアンプ１２及び１３は正の直
流電源＋Ｂのみを印加されて単一電源で動作する。ＯＰ
アンプ１２の反転入力端子には無安定マルチバイブレー
タ２１からの出力発振電圧ＶE1が、ＯＰアンプ１３の反
転入力端子には出力発振電圧ＶE2がそれぞれ直接入力さ
れている。Further, each of the OP amplifiers 12 and 13 is operated by a single power source by applying only the positive DC power source + B. OP
The output oscillation voltage V E1 from the astable multivibrator 21 is directly input to the inverting input terminal of the amplifier 12, and the output oscillation voltage V E2 is directly input to the inverting input terminal of the OP amplifier 13.
【００３６】よって、出力発振電圧ＶE1とＶE2の差に応
じた出力電圧ＶOUT が、この差動増幅器１１から出力端
子２４に増幅出力される。この出力電圧ＶOUT が外部磁
界検出信号であり、出力電圧ＶOUT は、磁気インダクタ
ンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加される外部磁界ＨEXの
向きと大きさに応じて極性と大きさが変化する信号であ
る。Therefore, the output voltage V OUT corresponding to the difference between the output oscillation voltages V E1 and V E2 is amplified and output from the differential amplifier 11 to the output terminal 24. The output voltage V OUT is an external magnetic field detection signal, and the output voltage V OUT changes in polarity and size according to the direction and size of the external magnetic field H EX applied to the magnetic inductance elements MI 1 and MI 2. It is a signal.
【００３７】差動増幅器１１の増幅利得は各抵抗の値で
決まり、出力電圧ＶOUT はThe amplification gain of the differential amplifier 11 is determined by the value of each resistor, and the output voltage V OUT is
【００３８】[0038]
【数３】 [Equation 3]
【００３９】の条件で次式で与えられる。The condition is given by the following equation.
【００４０】[0040]
【数４】 [Equation 4]
【００４１】したがって、抵抗Ｒ15の値は（３）式の制
限を受けないので、抵抗Ｒ15の値に応じて幅広いゲイン
の設定を容易に行うことができる。Therefore, since the value of the resistor R 15 is not limited by the equation (3), a wide gain can be easily set according to the value of the resistor R 15 .
【００４２】外部磁界ＨEXが印加されるとＶE1＞ＶE2ま
たはＶE1＜ＶE2となり、これらの差が差動増幅器１１の
差入力となる。出力発振電圧ＶE1及びＶE2の交流成分は
前記ローパスフィルタで高域成分が減衰され、また差動
増幅器１１の逆相相殺効果で更に減衰し、外部磁界ＨEX
の強弱に応じた出力電圧ＶOUT が出力される。When the external magnetic field H EX is applied, V E1 > V E2 or V E1 <V E2 , and the difference between them becomes the differential input of the differential amplifier 11. The AC components of the output oscillation voltages V E1 and V E2 are attenuated in the high frequency component by the low pass filter, and further attenuated by the anti-phase cancellation effect of the differential amplifier 11, so that the external magnetic field H EX
The output voltage V OUT is output according to the strength of.
【００４３】このように本実施例によれば、差動増幅器
１１の入力インピーダンスが高インピーダンスとされる
ので無安定マルチバイブレータ２１側の信号源インピー
ダンスの影響を受けることがなく、ゲイン誤差や非直線
誤差を生じることもない。したがって、出力電圧ＶOUT
は外部磁界ＨEXの強弱に応じた正確な信号とされ、正確
な磁界検出を行うことができる。また、差動増幅器１１
を単一電源で動作させることができるので、電源回路を
簡易化することができる。As described above, according to this embodiment, since the input impedance of the differential amplifier 11 is high impedance, it is not affected by the signal source impedance on the astable multivibrator 21 side, and the gain error and the non-linearity. There is no error. Therefore, the output voltage V OUT
Is an accurate signal according to the strength of the external magnetic field H EX , and accurate magnetic field detection can be performed. In addition, the differential amplifier 11
Can be operated with a single power source, so that the power source circuit can be simplified.
【００４４】[0044]
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、増幅手段の
入力インピーダンスがハイインピーダンスとされて発振
手段の信号源インピーダンスの影響を受けることなく増
幅手段の利得が正確に設定されるため、第１及び第２の
磁気インダクタンス素子に印加される外部磁界の強弱に
応じた正確な増幅信号を得ることができる特長を有す
る。As described above, according to the present invention, the input impedance of the amplifying means is set to high impedance, and the gain of the amplifying means is set accurately without being affected by the signal source impedance of the oscillating means. It has a feature that an accurate amplified signal can be obtained according to the strength of the external magnetic field applied to the first and second magnetic inductance elements.
【図１】本発明の一実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】従来の磁界センサの一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional magnetic field sensor.
ＭＩ1 ，ＭＩ2 磁気インダクタンス素子 ２１ 無安定マルチバイブレータ １１，２２ 差動増幅器 １２，１３，２３ ＯＰアンプMI 1 , MI 2 magnetic inductance element 21 astable multivibrator 11, 22 differential amplifier 12, 13, 23 OP amplifier
Claims (1)
てなる第１及び第２の磁気インダクタンス素子と、 該第１及び第２の磁気インダクタンス素子のインピーダ
ンス変化に応じて振幅が変化する第１及び第２の発振信
号を生成する発振手段と、 該第１の発振信号と該第２の発振信号との差信号を増幅
して、該第１及び第２の磁気インダクタンス素子に印加
される外部磁界に応じた増幅信号を得る増幅手段とを具
備した磁界センサにおいて、 該増幅手段の入力インピーダンスをハイインピーダンス
としたことを特徴とする磁界センサ。1. A first and second magnetic inductance element to which bias magnetic fields in opposite directions are applied, and a first and a second magnetic inductance element whose amplitude changes in accordance with impedance change of the first and second magnetic inductance element. Oscillating means for generating a second oscillating signal, and an external magnetic field applied to the first and second magnetic inductance elements by amplifying a difference signal between the first oscillating signal and the second oscillating signal A magnetic field sensor comprising: an amplifying unit that obtains an amplified signal according to 1., wherein the input impedance of the amplifying unit is high impedance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6032574A JPH07244137A (en) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | Magnetic field sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6032574A JPH07244137A (en) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | Magnetic field sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07244137A true JPH07244137A (en) | 1995-09-19 |
Family
ID=12362667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6032574A Pending JPH07244137A (en) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | Magnetic field sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07244137A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09133742A (en) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan | Magnetic field sensor |
| JPH1138108A (en) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Uchihashi Estec Co Ltd | Multihead magnetic field sensor |
| US6356079B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-03-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Phase-shift type magnetic-field sensor using a magnetic substance |
| JP2021085713A (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ローム株式会社 | Magnetic field detection device |
-
1994
- 1994-03-02 JP JP6032574A patent/JPH07244137A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09133742A (en) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan | Magnetic field sensor |
| JPH1138108A (en) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Uchihashi Estec Co Ltd | Multihead magnetic field sensor |
| US6356079B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-03-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Phase-shift type magnetic-field sensor using a magnetic substance |
| JP2021085713A (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ローム株式会社 | Magnetic field detection device |
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