JPH0850168A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化をほぼ維持した状態で感度の向上を図
る。 【構成】 ｘｙ面を磁界の方向に対して垂直になるよう
に位置づけ、ｘ方向に電流を流すことによって、ｙ方向
に直交する各対辺間に前記磁界の強さに対応した電圧差
が生じる半導体材料からなる磁気センサにおいて、前記
半導体材料は磁界の方向に複数個積層され、それぞれの
半導体材料に同一の電流を流すとともに、これにより発
生する各半導体材料からの電圧を加算して取り出すよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、カラー陰極線管に備えられて
電子ビームの進行角度を制御するコンバーゼンスの磁界
を測定する場合に磁気センサが用いられている。

【０００３】この磁気センサは、ペレット状の半導体材
料の主表面（ｘｙ面）を磁界の方向に対して垂直になる
ように位置づけ、そのｘ方向に電流を流すことによっ
て、ｙ方向に直交する各対辺間に前記磁界の強さに対応
した電圧差が生じるようになっている。

【０００４】そして、このような磁気センサを用いてコ
ンバーゼンスの磁界を測定する場合、その磁界内におい
て、そのｚ方向、ｘ方向、およびｙ方向のそれぞれに、
磁気センサの主表面が直交するように配置させ、それぞ
れの配置状態における電圧値を検出して３次元の磁界分
布を計測するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな磁気センサを用いてコンバーゼンスの磁界を測定す
る場合、コンバーゼンスに影響を与える微弱な磁界をも
精度よく測定することを目的として該磁気センサの感度
をさらに向上させることが要望されるに到った。

【０００６】この場合において、コンバーゼンス磁界内
の限られたスペース内での測定であることから、磁気セ
ンサを大きくすることに制約が附されることが問題とな
った。

【０００７】それ故、本発明はこのような事情に基づい
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、小型をほぼ維持した状態で感度の向上を図った磁気
センサを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、ｘｙ面を磁界の方向
に対して垂直になるように位置づけ、ｘ方向に電流を流
すことによって、ｙ方向に直交する各対辺間に前記磁界
の強さに対応した電圧差が生じる半導体材料からなる磁
気センサにおいて、前記半導体材料は磁界の方向に複数
個積層され、それぞれの半導体材料に同一の電流を流す
とともに、これにより発生する各半導体材料からの電圧
を加算して取り出すようにしたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【作用】このように構成した磁気センサは、複数の半導
体材料からなり、それぞれ積層させた構成となってい
る。

【００１０】この場合、平板状からなる半導体材料の主
表面を互いに対向させて積層していることから、積層分
の容積をとるのみで、その小型化をほぼ維持させること
ができるようになる。

【００１１】そして、それぞれの半導体材料に同一の電
流を流すとともに、これにより発生する各半導体材料か
らの電圧を加算して取り出すようにしていることから、
感度を積層数分に比例させて向上させることができるよ
うになる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明による磁気センサの一実施例
を示す外観図である。

【００１３】同図において、磁気センサ１は、平板上か
らなる３個の半導体材料１Ａ、１Ｂ、１Ｃを主構成部材
とし、それらは互いに導電線２および３によって結線さ
れている。

【００１４】ここで、各半導体材料１Ａ、１Ｂ、１Ｃ
は、その主表面（面積が最大の面）が互いに対向するよ
うに積層されている。

【００１５】図２は、各半導体材料１Ａ、１Ｂ、１Ｃの
結線状態を明瞭にするため、それぞれの半導体材料を互
いに離間させて示した説明図である。

【００１６】各半導体材料１Ａ、１Ｂ、１Ｃの主表面を
図中ｘｙ面に一致づけて考えると、それぞれの半導体材
料１Ａ、１Ｂ、１Ｃはｚ方向に積層されていることにな
る。

【００１７】そして、各半導体材料１Ａ、１Ｂ、１Ｃ
は、それぞれ、ｙ方向に一致づけられる各対向辺に電極
が形成され、この電極を介して互いに導電層２によって
直列接続されている。

【００１８】この導電層２は、電流を流すためのもの
で、たとえば電流値Ｉの電流を流すようになっている。

【００１９】一方、各半導体材料１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、
それぞれ、ｘ方向に一致づけられる各対向辺に電極が形
成され、この電極を介して互いに導電層３によって直列
接続されている。

【００２０】この導電層３は、電圧を取り出すためのも
ので、たとえば各半導体材料１Ａ、１Ｂ、１Ｃの主表面
に直交して磁界Ｂが発生している場合に、その磁界Ｂに
比例した電圧Ｖ取り出せるようになっている。

【００２１】図３は、前記各半導体材料１Ａ、１Ｂ、１
Ｃのうちのいずれか一つの半導体材料の動作原理を示し
た説明図である。

【００２２】この半導体材料は、通常、ホール素子と称
され、図中ｚ方向の厚さをｄ、ｘ方向に流す一定電流を
Ｉ、主表面（ｘｙ面）に対して垂直方向（ｚ方向）に磁
界Ｂが生じている場合、次式（１）で示す電圧Ｖ₀が発
生する。

【００２３】

【数１】 Ｖ₀＝ＲＩｄＢ ……………………… （１） ここで、Ｒは、半導体材料に固有な値となる比例定数で
あり、通常、ホール係数と称されている。

【００２４】実施例のように構成した磁気センサ１は、
３個の半導体材料１Ａ、１Ｂ、１Ｃからなり、それぞれ
積層させた構成となっている。

【００２５】この場合、平板状からなる半導体材料１
Ａ、１Ｂ、１Ｃの主表面を互いに対向させて積層してい
ることから、積層分の容積をとるのみで、その小型化を
ほぼ維持させることができるようになる。

【００２６】そして、それぞれの半導体材料に同一の電
流Ｉを流すとともに、これにより発生する各半導体材料
１Ａ、１Ｂ、１Ｃからの電圧を加算して取り出すように
していることから、感度を積層数分に比例させて（実施
例の場合３倍）向上させることができるようになる。

【００２７】図４は、このように構成された磁気センサ
１を測定用プローブとして構成された場合を示す構成図
である。

【００２８】図４（ａ）は、たとえば、図中ｚ方向にお
ける磁界Ｂの磁力を測定する場合のプローブを示し、ア
ルミあるいは樹脂で構成された把持部５は円柱形状をな
し、磁気センサ１はその主表面が該把持部５の軸方向に
直交するように配置されている。

【００２９】同様に、図４（ｂ）は、図中ｙ方向におけ
る磁界Ｂの磁力を測定する場合のプローブを示したもの
である。

【００３０】上述した実施例では、３個の半導体材料を
用いたものであるが、この数に限定されることはなく、
２個であっても、また４個以上であってもよいことはい
うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による磁気センサによれば、その小型化をほぼ維
持した状態で感度の向上を図かることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気センサの一実施例を示す外観
図である。

【図２】各半導体材料の結線状態を明瞭にするためそれ
ぞれの半導体材料を互いに離間させて示した説明図であ
る。

【図３】図１に示す各半導体材料のうちのいずれか一つ
の半導体材料の動作原理を示した説明図である。

【図４】磁気センサを測定用プローブとして構成した場
合を示す構成図である。

【符号の説明】

１…磁気センサ、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…半導体材料、２、
３…導電線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｘｙ面を磁界の方向に対して垂直になる
   ように位置づけ、ｘ方向に電流を流すことによって、ｙ
   方向に直交する各対辺間に前記磁界の強さに対応した電
   圧差が生じる半導体材料からなる磁気センサにおいて、 前記半導体材料は磁界の方向に複数個積層され、それぞ
   れの半導体材料に同一の電流を流すとともに、これによ
   り発生する各半導体材料からの電圧を加算して取り出す
   ようにしたことを特徴とする磁気センサ。