JPH0949740A - ホール効果鉄物品近接センサー - Google Patents
ホール効果鉄物品近接センサーInfo
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Abstract
は不在に対して高感度のホール強磁性物品近接センサー
を提供する。 【解決手段】 磁石構造体15と、ホール素子14を含
む集積回路チップ12とから成り、磁石構造体の一端は
チップに隣接し、該一端とホール素子の面は平行であ
り、且つ磁石構造体とホール素子の軸が一致するよう両
者は配置されている。磁石構造体15は2つの棒磁石1
6及び17が心棒18に装着されている単純なサンドイ
ッチ構造である。心棒18は永久磁石又は磁極部片から
成る。磁石構造体の一端において、棒磁石はS極を、心
棒はN極を呈する。
Description
強磁性の物品の存在及び/又は通過を検出するための近
接センサーに関する。
品の存在及び/又は通過を検出するための近接センサー
に関し、詳細には、磁石構造体と、ホール素子を有する
集積回路チップであって磁石構造体の一方の端部で且つ
磁石構造物により引き起こされる磁界の中に取り付けら
れる集積回路チップとの組立体を備えるような「後方に
偏倚された」センサーに関する。ホール素子は、その平
面に対して垂直の磁界の強度に関連する電気信号を発生
する。強磁性物品がホール素子に近づくにつれ、該ホー
ル素子に対して垂直の磁界強度が変えられる。こうし
て、物品とホール素子との間の距離と物理的向きが、ホ
ール素子により発生される電気信号に表される。これに
より、ホール効果センサーは該センサーと強磁性対象物
との間の距離を検知することが可能となる。
は、歯車あるいは歯車形状のディスクの回転速度あるい
は回転位置の測定にある。このタイプのセンサーを歯車
の周縁部に隣接して置くことにより、センサーの側(そ
ば)での存在、該側への近接、該側の通過及び通過速度
は電気信号に表される。従って、センサーを速度計、タ
コメータとして、あるいは回転又は直線の運動又は位置
をモニターするため用いることができる。
な端部に一方の磁極(N又はS)を有する円筒形の永久
磁極から成る磁石構造体を採用している。ホール・チッ
プは、磁石の一つの端部(及び一つの磁極)に隣接し且
つ磁石の端部の平面に平行なホール素子の平面を有する
よう位置決めされる。
回路チップは、ほとんど常にホール出力電圧を増幅する
ための本質的に線形のホール電圧増幅器を含む。また、
このような多くのホール集積回路には、バイナリー出力
信号を生成するシュミット・トリガー回路が含まれてい
る。該バイナリー出力信号は、鉄の物品がチップの主要
面に垂直な磁界が所定の大きさを越える臨界距離内まで
近づくと1つのレベル(スタンバイ・レベル)から他の
バイナリー・レベル(動作レベル)に変化する。これら
の回路は通常DC接続され、そのためセンサーは、ゼロ
の速度(例えば1年に1)から高速度(例えば100K
Hz)までにおける鉄の物品の通過を検知することが可
能である。
れている、即ち、それ自体永久磁石である歯車の歯のよ
うな目標物の存在を検知するため開発された。理論的に
は、この設計は、強磁性対象物、即ち鉄や鉄合金から作
られる対象物のような高透磁率を有する対象物のための
センサーとして機能することができるにも拘わらず、そ
の設計は全ての用途においてうまく動作するわけではな
い。この欠陥に対する一つの理由は、以下で説明される
ように、非常に高い基線、即ち対象物が存在しない状態
での磁束及び信号にある。多くの用途での状況における
対象物の存在する状態の信号は基線信号よりそれほど大
きくなく、電子ノイズの存在が従来技術の設計を信頼性
の無いものにし得る。
改良であることが分かった。単一のホール素子を、基線
条件で互いに相殺するように電気的に接続された2つの
近接して離間した素子と置換することにより、良好な信
号を生成できる。あいにく、該信号は、各歯の前縁及び
後縁がセンサーを通過するときの基線からの遷移であ
る。適切な状況において、これは、歯の通過の速度を測
定するための有用なセンサーである。しかしながら、こ
の設計は、パワーアップの際の歯又は他の対象物の存在
又は不在の信頼性のある指示を提供しない。
用いて情報はセンサーに通信される。例えば、自動車の
エンジンにおいて、歯が付された歯車が、特定のシリン
ダーが点火されるべき位置にいるとき歯をセンサーに対
して提示し得る。エンジンの点火行程を開始させる際
に、センサーは、それが歯を検知するまで、燃料をシリ
ンダーから与えずにおくであろう。そのように、不焼成
の燃料が大気中にスタートアップ中に排出されず、スタ
ートアップ汚染が低減されるであろう。かかるシステム
は、信頼性のない信号も、また縁部の通過を検知するの
みの信号も採用することができないであろう。従来技術
のデバイスで経験したこれらの及び他の難点が、本発明
による新規な要領において回避された。
サー領域において強磁性の物品の存在又は不在に対して
高感度のホール強磁性物品近接センサーを作る方法を提
供することにある。本発明の別の目的は、センサーから
の強磁性の物品の近接範囲にわたって且つその遠隔範囲
にわたって比較的不感応であるホール強磁性物品近接検
出器を提供することにある。本発明の別の目的は、パワ
ーアップの際に、比較的遠隔の歯車に対してさえ、歯が
存在する状況と歯が不在の状況とを非常に明瞭に区別す
る電気信号を発生する歯車の歯センサーを提供すること
にある。本発明の別の目的は、ホール素子により測定さ
れる磁束(即ち、ホール素子の平面に垂直の磁束密度)
が強磁性対象物の不在又は遠隔においては絶対値で低く
あるいはゼロであるように設計されている歯車の歯セン
サーを提供することにある。当業者に明らかなように、
これら及び他の目的を視ると、本発明は、発明の詳細な
説明において記述され特許請求の範囲によりカバーされ
る部品の組み合わせにある。
接センサーは、磁石構造体と、ホール素子を含む種類の
集積回路チップと、ホール素子の出力の関数である信号
を発生するための回路手段とから成る。該チップは、チ
ップが磁石の少なくとも2つの磁極に隣接しているよう
に、且つホール素子を通る実質的に全部の基線磁束がホ
ール素子の平面に平行であるように、磁石構造体に対し
て取り付けられている。
サー平面に平行に位置決めされ且つ当該センサー平面を
画成する平面のホール素子であって、センサー軸に垂直
で且つ該センサー軸に中心付けされたホール素子を含む
集積回路チップと、N極及びS極を有する磁石構造体で
あって、前記センサー平面の後ろに位置され、S極及び
N極が互いに隣接し且つその双方が前記ホール素子と隣
接するように位置決めされる磁石構造体とを備える、強
磁性対象物を検知するホール効果センサーである。
N極(あるいは磁極部片と等価なもの)と少なくとも一
つのS極(あるいは磁極部片と等価なもの)とを単一の
磁石面に提供する磁石構造体は複合磁石と呼ばれるであ
ろう。複合磁石が個別の磁化された部片の積層物から形
成されるならば、該複合磁石はサンドイッチ形磁石と呼
ばれる。複合磁石が磁化可能な材料の単一の部片の個別
に磁化された領域から形成されるならば、複合磁石は多
重磁極磁石と呼ばれる。磁石構造体が一方の磁極を磁石
面上の軸に、また他方の磁極を該軸の少なくとも双方の
側部(N−S−NあるいはS−N−S)上に提供するな
らば、該複合磁石は対称複合磁石と呼ばれる。
おいて強磁性対象物の存在を検知するよう、またセンサ
ーと強磁性対象物との間の距離を検知するよう、また強
磁性対象物のセンサーに対する位置を検知するよう、及
び/又は強磁性対象物がセンサーの側を通過する速度を
検知するようなされている。磁石構造体が、当該磁石の
前に且つセンサー平面から前方へ延在するセンサー磁界
を形成し、当該磁界が、成分の値が強磁性対象物の磁界
における位置に関連する磁束密度成分をホール素子に且
つそれに対して垂直に付与する、ホール効果センサーが
提供される。
ー平面から前方へ延在するセンサー磁界を形成し、当該
磁界が、成分の値が強磁性対象物の磁界における位置に
関連する磁束密度成分をホール素子に且つそれに対して
垂直に付与し、前記成分の値がまた、ゼロガウスに近い
絶対値を有し且つ前記対象物がセンサーからの範囲外の
距離にあるとき生じる基線値を有する、ホール効果セン
サーが提供される。ゼロに近い値は、400ガウス以下
である絶対値を有する。前記範囲外の距離が10mm以
上である。ホール素子は磁石構造体から0.5乃至2.
0mmの距離にある。ホール素子は磁石構造体から1m
mの距離にある。
ー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁石構造体
はまた、一方がN極を前面に呈し、他方がS極を前面に
呈する少なくとも2つの部材を含む、ホール効果センサ
ーが提供される。磁石構造体は、チップに隣接し且つセ
ンサー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁石構
造体はまた、一方がN極を前面に呈し、他方がS極を前
面に呈する少なくとも2つの部材を含み、当該2つの部
材の一方が前記磁石構造体により引き起こされる基線磁
界を調整するため前面から後退されている、ホール効果
センサーが提供される。磁石構造体は、チップに隣接し
且つセンサー平面に平行である平坦な前面を有し、前記
磁石構造体はまた、一方がN極を前面に呈し、他方がS
極を前面に呈する少なくとも2つの永久磁石を含む、ホ
ール効果センサーが提供される。
ー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁石構造体
はまた、少なくとも1つの永久棒磁石と、磁石構造体の
中に存在することにより一時的に磁化される少なくとも
1つの磁極部片とを含み、その一方がN極を前面に呈
し、その他方がS極を前面に呈する、ホール効果センサ
ーが提供される。磁石構造体は、チップに隣接し且つセ
ンサー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁石構
造体はまた、少なくとも2つの永久磁石と、当該2つの
永久磁極の間に位置決めされ磁石構造体の中に存在する
ことにより一時的に磁化される少なくとも1つの磁極部
片とを含み、永久磁石の一つが磁極の少なくとも一つを
前面に呈し、磁極部片が他方の磁極を前面に呈する、ホ
ール効果センサーが提供される。
し且つセンサー平面に平行である平坦な前面とを備える
円筒の形状である、ホール効果センサーが提供される。
し且つセンサー平面に平行である平坦な前面とを備える
円筒の形状であり、前記磁石構造体はまた、一方がN極
を前面に呈し、他方がS極を前面に呈する少なくとも2
つの永久磁石を含む、ホール効果センサーが提供され
る。磁石構造体は、磁石の軸と、チップに隣接し且つセ
ンサー平面に平行である平坦な前面とを備える円筒の形
状であり、前記磁石構造体はまた、少なくとも1つの永
久棒磁石と、磁石構造体の中に存在することにより一時
的に磁化される少なくとも1つの磁極部片とを含み、そ
の一方がN極を前面に呈し、その他方がS極を前面に呈
する、ホール効果センサーが提供される。磁石構造体
は、磁石の軸と、チップに隣接し且つセンサー平面に平
行である平坦な前面とを備える円筒の形状であり、前記
磁石構造体はまた、少なくとも2つの永久磁石と、当該
2つの永久磁極の間に位置決めされ磁石構造体の中に存
在することにより一時的に磁化される少なくとも1つの
磁極部片とを含み、永久磁石の一つが磁極の少なくとも
一つを前面に呈し、磁極部片が他方の磁極を前面に呈す
る、ホール効果センサーが提供される。しかしながら、
本発明の特徴は、添付図面により図示されるようにその
構造的な形態の一つを参照することにより最良に理解さ
れ得る。
は、本発明が関係するセンサー・システム100の一般
的特徴が示され、該センサー・システム100は、鋼鉄
の歯車のような強磁性の目標物11、ホール効果センサ
ー・チップ12及び磁石構造体13を含む。図1におい
て、磁石構造体13は、ホール効果センサー・チップ1
2に隣接する一方の端部にS極を有し他方の端部にN極
を有する通常のタイプの棒磁石である。センサー・シス
テム100は、1つ又は2つのホール素子14をホール
効果センサー・チップ12内に有し得て、双方の選択は
前述のように問題点を有する。
12の後ろの磁石構造体13を、チップの後ろ側に且つ
互いに隣接してS極とN極の双方を提供する複合磁石構
造体15と置換する。この幾何学的配置は、プレーナー
(planar)ホール素子14の周りに適切な磁界を
多く創成する。図2は、2つのクラッディング棒磁石1
6及び17が心棒18に装着されている単純なサンドイ
ッチ構造を示す。心棒18は、これらクラッディング棒
磁石16及び17と反対の極性を備えるよう磁極が向け
られて配置された永久磁石であり得る。代替として、心
棒は、高い透磁率を有する(容易に磁束を導く)がそれ
自体永久磁石ではない磁極部片であり得る。クラッディ
ング磁石は、サンドイッチ構造が維持される限り、該磁
極部片に一時的に磁気を誘導し、反対の極性の磁石のよ
うに作用させるであろう。双方の場合において、磁石構
造体はS極とN極の双方をチップの後部に提供し、ホー
ル素子を、多重磁極表面の前に存在する磁界に曝す。か
かる構成はまた、上述の磁極構造を形成するよう3つの
個別のゾーンにおいて磁化された永久に磁化可能な材料
の単一の部片を用いて成し得る。図3は、磁石の軸に沿
って見た平面図である。該軸は、複合磁石面に、またチ
ップの前面及び後面に、更にチップ内のホール素子の平
面に垂直である。
示す。図6は、軸が主要複合面から紙面の上方へ且つそ
れからずれて延在する状態における磁石構造体の好適な
設計の斜視図である。縦方向の平面が示され、主要面に
取り付けられたチップからの電子的リードが、主要磁石
面に平行な磁石の断面の円形設計プロフィールの外側を
延在することなしに磁石の長さに沿って通ることを可能
にする。図4は、主要磁石面を見た好適な設計図であ
る。図5は好適な設計の側面図である。
の多くの形態を取り得る。不可欠の特徴は、磁石構造体
が磁界をホール素子の周りに形成し、該磁界がホール素
子が互いに隣接する2つの異なる磁極に隣接するとき生
じる効果を有しなければならないことである。通常、そ
の2つの磁極は、ホールICの後面に提供される。一つ
又はより多くの磁極を後退させることにより、磁界を最
適化できる。
サー平面に平行に位置決めされ且つ当該センサー平面を
画成する平面のホール素子であって、センサー軸に垂直
で且つ該センサー軸に中心付けされたホール素子を含む
集積回路チップと、N極及びS極を有する磁石構造体で
あって、前記センサー平面の後ろに位置され、S極及び
N極が互いに隣接し且つその双方が前記ホール素子と隣
接するように位置決めされる磁石構造体とを備える、強
磁性対象物を検知するホール効果センサーである。
おいて強磁性対象物の存在を検知するよう、またセンサ
ーと強磁性対象物との間の距離を検知するよう、また強
磁性対象物のセンサーに対する位置を検知するよう、及
び/又は強磁性対象物がセンサーの側を通過する速度を
検知するようなされている。磁石構造体が、当該磁石の
前に且つセンサー平面から前方へ延在するセンサー磁界
を形成し、当該磁界が、成分の値が強磁性対象物の磁界
における位置に関連する磁束密度成分をホール素子に且
つそれに対して垂直に付与する、ホール効果センサーが
提供される。
ー平面から前方へ延在するセンサー磁界を形成し、当該
磁界が、成分の値が強磁性対象物の磁界における位置に
関連する磁束密度成分をホール素子に且つそれに対して
垂直に付与し、前記成分の値がまた、ゼロガウスに近い
絶対値を有し且つ前記対象物がセンサーからの範囲外の
距離にあるとき生じる基準線値を有する、ホール効果セ
ンサーが提供される。ゼロに近い値は、400ガウス以
下である絶対値を有する。前記範囲外の距離が10mm
以上である。ホール素子は磁石構造体から0.5乃至
2.0mmの距離にある。ホール素子は磁石構造体から
1mmの距離にある。
ー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁石構造体
はまた、一方がN極を前面に呈し、他方がS極を前面に
呈する少なくとも2つの部材を含む、ホール効果センサ
ーが提供される。磁石構造体は、チップに隣接し且つセ
ンサー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁石構
造体はまた、一方がN極を前面に呈し、他方がS極を前
面に呈する少なくとも2つの部材を含み、当該2つの部
材の一方が前記磁石構造体により創成される磁界を調整
するため前面から後退されている、ホール効果センサー
が提供される。
ー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁石構造体
はまた、一方がN極を前面に呈し、他方がS極を前面に
呈する少なくとも2つの永久磁石を含む、ホール効果セ
ンサーが提供される。磁石構造体は、チップに隣接し且
つセンサー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁
石構造体はまた、少なくとも1つの永久棒磁石と、磁石
構造体の中に存在することにより一時的に磁化される少
なくとも1つの磁極部片とを含み、その一方がN極を前
面に呈し、その他方がS極を前面に呈する、ホール効果
センサーが提供される。
ー平面に平行である平坦な前面を有し、前記磁石構造体
はまた、少なくとも2つの永久磁石と、当該2つの永久
磁極の間に位置決めされ磁石構造体の中に存在すること
により一時的に磁化される少なくとも1つの磁極部片と
を含み、永久磁石の一方を前面に呈し、磁極部片が他方
の磁極を前面に呈する、ホール効果センサーが提供され
る。磁石構造体は、磁石の軸と、チップに隣接し且つセ
ンサー平面に平行である平坦な前面とを備える円筒の形
状である、ホール効果センサーが提供される。
し且つセンサー平面に平行である平坦な前面とを備える
円筒の形状であり、前記磁石構造体はまた、一方がN極
を前面に呈し、他方がS極を前面に呈する少なくとも2
つの永久磁石を含む、ホール効果センサーが提供され
る。磁石構造体は、磁石の軸と、チップに隣接し且つセ
ンサー平面に平行である平坦な前面とを備える円筒の形
状であり、前記磁石構造体はまた、少なくとも1つの永
久棒磁石と、磁石構造体の中に存在することにより一時
的に磁化される少なくとも1つの磁極部片とを含み、そ
の一方がN極を前面に呈し、その他方がS極を前面に呈
する、ホール効果センサーが提供される。
し且つセンサー平面に平行である平坦な前面とを備える
円筒の形状であり、前記磁石構造体はまた、少なくとも
2つの永久磁石と、当該2つの永久磁極の間に位置決め
され磁石構造体の中に存在することにより一時的に磁化
される少なくとも1つの磁極部片とを含み、永久磁石が
磁極の一方を前面に呈し、磁極部片が他方の磁極を前面
に呈する、ホール効果センサーが提供される。
歯車の通過をモニターするため構成された磁石の単一の
磁極を備える初期に考えられた構成に関係する。図7及
び図8は、磁界の変化をホール素子と歯車との間の空隙
の関数として示す磁束マップである。該グラフは負のガ
ウスで示され、従って(歯間の)基準線は各データ線の
上側曲線である。データ線の振幅は、空隙(歯とセンサ
ーとの距離)の減少と共に増大する。基準線の磁界は極
端に高く、即ち、磁力場は、このケースに用いられるS
mCo磁石に対して3000G(ホール・チップに隣接
する磁極がS極であり従って磁束が負であるので実際に
は−3000G)である。大きな空隙にわたって作用す
るため、極端に小さい磁界の変化が大きな基準線磁界に
ついて測定されねばならない。例えば、約2.032m
m(80ミル(mil))が3000Gの基準線磁界に
ついて100G信号を創成する。これは極端に困難な仕
事である。更に、一部のケースにおいて、基準線磁界
は、隣接する歯間のクロストークのため、空隙と共に移
動する。現実の状況において常に存在する背景信号ノイ
ズを考慮すると、問題は更に一層厳しくなる。
ップとを有する目標物を用いることを除き図7と同様の
ものである。図9は、本発明の複合(このケースにおい
てはS−N−S)構成に関係し、目標物(歯車)の回転
の間の種々の空隙(歯とセンサーとの距離)に対する磁
束密度(単位ガウス)のパワー・オン磁束マップであ
る。目標物は実質的に図8において用いられたものと同
じである。ゼロ度は歯の中心である。複合構成が、磁界
の双方の磁極をホール素子の直ぐ背後に持ってくること
により、ホール素子の面上の基準線磁界を(ほぼ−10
0Gに)低下させる。反対の磁極同士が近くに存在する
ことが、(谷が存在し歯が存在しないとき)開回路にお
いて磁力線を短絡させるよう作用する。これは、磁力線
がチップの中のホール素子に平行で且つそれより下であ
るので、低い基準線磁界を創成する。適切な設計が、基
準線磁界を、ホール素子により測定されるようなゼロガ
ウスに近づけることを可能にする。歯が存在するとき、
磁気回路は変えられ、磁力線は、歯へ且つホール素子を
通ってそれに垂直に引かれる。次いで、ホール素子は高
い値を測定する。こうして、歯は磁力線がそれる(di
version)ことを生じさせあるいは磁力線の集中
を生じさせ、磁力線がまた、システムにおいて短絡(あ
るいは縁部磁界)をもたらす、即ち最小化する。歯が不
在であるときのこの短絡と、歯が存在するときのそれる
こと及び集中との結果が、大きなピッチの歯車をセンサ
ーの前を通過させて歯の周縁部とセンサーとの間の種々
の空隙で回転させることにより創作された図9の磁束マ
ップに示されている。図示のように、谷を指示する基準
線は、空隙が変化するとき、一定のままであり、低い値
(ゼロに近い)である。他方、歯の存在を指示する磁束
密度は、空隙の減少と共に降下する(負の密度が大きく
なる)。ホール素子で、初期の構成におけるように、磁
力線がS極に入っていて且つ目標物により集中化されて
いるので、磁束密度は負である。
初に付勢されるとき、歯の存在信号と歯の不在信号との
非常に重大な且つ容易に認識される差異があるので、本
発明のセンサーは、例えば、スタートアップの空気汚染
を最小化するため内燃機関の配電器において、この非常
に臨界的な条件の非常に信頼し得る指示を提供する。
ンサーの前のN極からセンサーの後ろのS極への磁束が
負であることである。図10は図9と本発明の複合構成
に関係する点で類似する。図10は、目標物(歯車)の
回転の間の種々の空隙(歯とセンサーとの距離)に対す
る磁束密度(単位ガウス)のパワー・オン磁束マップで
ある。ゼロ度は歯の中心である。複合構成が、磁界の磁
極の双方をホール素子の後部に持ってくることにより、
ホール素子の面上のベース磁界を(ほぼ75Gに)低下
させる。反対の磁極が近くに存在することは、(谷が存
在し歯が存在しないとき)開回路において磁力線を短絡
させる作用をする。これは、磁力線がチップの中のホー
ル素子に平行で且つそれより下にあるので、低い基準線
磁界を創作する。適切な設計により、基準線磁界が、ホ
ール素子により測定されるようなゼロガウスに近づくよ
うにすることができる。歯が存在するとき、磁気回路が
変えられ、磁力線が歯へ且つホール素子を通ってそれに
垂直に引かれる。次いで、ホール素子は高い値を測定す
る。こうして、歯は、システムにおいて短絡(あるいは
フリンジ磁界)を最小化するように磁力線をそらせる。
歯が存在しないときのこのショーティング及び歯が存在
するときのそれることの結果が、大きなピッチの歯車を
センサーの前を通過させて歯の周辺とセンサーとの間の
種々の空隙で回転させることにより創成された図10の
磁束マップに示されている。図示のように、谷を指示す
る基準線は、空隙が変化するとき、一定のままで低い値
(ゼロに近い)である。他方、歯の存在により生じた磁
束密度は、空隙の減少と共に増大する。この構成(N−
S−N)はN極を出て目標物により集中化されるホール
素子での磁力線を有するので、磁束の符号は正である。
該面と同一平面であり且つS極を該面に提供する磁極部
片により分離されているサンドイッチ型磁石(N−S−
N)の該面を横切る磁束密度のマップを示す。サンドイ
ッチ型磁石は8mm幅の面であり、磁極部片は1mm幅
であり、側方磁石は各々3.5mm幅である。面及び磁
極部片の中心で磁束は−500Gである。その値は、そ
の点がS極に隣接しているので、負である。測定点が面
を横切って側方に移動するにつれ、磁束は、ゼロに向け
て移動し、部片と磁石との境界の僅かに外側でゼロに到
達する。次いで、測定点が更に側方に移動するとき、磁
束は、測定点がN極を横切って移動するにつれ、正に増
大し、磁極部片と磁石との境界から1mm離れた所で1
000Gの最大値まで増大する。測定する器具は100
0Gで飽和し、即ち1000Gより上の値を記録するこ
とをしない。このマップが磁石の面に垂直の磁束成分の
みを示していることを理解すべきである。
を有するサンドイッチ型磁石について基準線磁界強度上
のホール素子の後部に対する磁石の位置の効果を示す。
該グラフは、種々の空隙に対するホール素子の後ろの磁
石の位置に対する磁束密度を示す。図13は、T字型磁
極部片のサンドイッチ型磁石の面を横切る基準線(谷が
存在)磁束密度上でZmmだけ磁石面から磁極部片を後
退させる効果を示す。Zが1.25mmのとき中心の基
準線磁束がほぼゼロになることが分かる。図14は、磁
極部片が1.5mm後退しているT字型磁極部片のサン
ドイッチ型磁石の面を横切る磁束マップを示す。
用いられる磁石が、中央の構成要素が反転された棒磁石
(T字型でなく単なる磁極部片でもない)で且つ1.5
mm後退しているサンドイッチ型磁石であること除いて
図14と同様である。本発明に予期し得ない恩恵的結果
を達成させることを可能にする物理学が全体的に理解さ
れないにも拘わらず、以下のモデルは、本発明の具体例
(version)を設計しそれが機能する要領を予測
するため有効な手段を提供する。このモデルは、磁気
「回路」モデルに基づいている。
の単一磁極ホール効果の歯車の歯センサーを示す。円筒
の永久磁石13は平坦な端部をそのN極及びS極に有す
る。ホール効果センサー14は、S極の端部に取り付け
られている。センサーの検知平面は磁石のN−S軸に垂
直である。ホール効果センサー14はセンサーの検知平
面に垂直な磁束密度の成分を測定するので、また、磁力
線が無限大から引かれ次いで共に集まり、磁石の軸に平
行に磁石のS極に入るので、センサーは、通常の構成に
おいて、且つ図16に示されるように、検知磁界の中に
強磁性材料がない状態では、非常に高い(大きな絶対
値)負の磁束を検出する。こうして、ホール効果センサ
ーにより発生された基準線信号は比較的高い絶対値を有
する。それは、ホール信号の絶対値を示す図26のホー
ル信号の図上の位置Aとして示されている。図16に示
される構成は、検知されるべき強磁性の対象物がセンサ
ーから無限大の位置に置かれている状況として視られ得
る。
れた位置に移動され、且つセンサーが歯間の間隔を検知
しているように歯車がセンサーの両側に位置する状態を
示す。磁束の場の中に強磁性の歯車が存在することによ
り、磁束を磁石のN−S軸に僅かに向けて集め集中させ
る。その結果、センサーにより検知される磁束が増大さ
れる。図26において位置Bで示されるこの位置は、増
大されたホール信号として示されている。図16におい
て示されるように位置Aにより創成されるであろう基準
線信号は比較的高いので、図17において示される位置
Bにおける信号の比較的小さい増大が比較的小さい信号
対雑音比を提供する。図17において示されるように位
置される歯車が、回転され、その歯を図18に示される
ように回転経路の最も近接した位置に持ってくると、磁
力線は更に一層著しく集められ、ホール・センサーに垂
直な磁束密度が更に一層増大される。この位置は図26
の位置Dに示されている。
れる歯車を示す。センサーのこの位置が、図16及び図
17のそれぞれに示される位置Bと位置Dとの中間に磁
束密度を集めさせる。これは図26において位置Cとし
て示される。図20は、歯車の歯がセンサーに最も近接
した位置にあるように図19に示される歯車の回転を示
す。歯と磁石の磁極とのこの向きが最大の量の磁束を直
接センサーを通って集束させ、従って最高のホール信号
を提供する。位置B、C、D及びEにより発生される全
部の信号は、位置Aで見られる基準線信号と比較して比
較的小さいので、歯車がセンサーの前で回転するとき発
生する信号の信号対雑音比は比較的低い。その結果、歯
車の歯とセンサーとの間の空隙は歯車の歯センサーの信
頼できる動作に対して極端に重大となる。
技術の構造に対応するときの本発明の図を示す。図21
において、ホール効果センサー14が取り付けられる磁
石の面が複合構造体15として示されている。複合磁石
のこの組は、強磁性対象物をそれらに接触して非常に強
力に保持するので、時に「保持用」磁石と言われる。図
21乃至図25に示される磁石構造体は、T字形状の断
面を有する強磁性の磁極部片18の上に平行に取り付け
られた2つの標準のS−N棒磁石16及び17から構成
されている。磁石が磁界を磁石部片に誘導するので、磁
石の2つのS端部に隣接し且つこれら2つのS端部の間
の磁極部片の部分が事実上のN極になる。従って、磁石
は、あたかもN極が2つのS極の間にあるかのように作
用する。図21に示されるように、この磁石の幾何学的
配置の効果は、磁力線の「短絡回路」を生じさせること
であり、その結果磁石の面から無限大に磁石の軸に沿っ
て放射する代わりに、軸に隣接する磁力線が、磁極部片
のN極から各S極に非常に集中化した形態で走る。
且つそれを覆う中央の磁極部片の部分は背板と呼ばれ
る。該部分は中央の磁極部片の一部であり得る。また、
該部分は分離した磁極部片であり得る。該部分はまた、
中央の構成要素が永久磁石であるとき用いることができ
る。背板の関連する効果は、磁石構造体の前の磁界の前
方への到達を増大させることであり、これによりセンサ
ーの範囲を増大させる。
素子の軸近くにあり磁極部片のN極からS極の各々への
磁力線は、磁石の端部表面に非常に近接して高度に集中
化され、N極及び磁石の軸からホール・センサーの平面
に平行にS極に半径方向で外方に本質的に走る。その結
果、非常に高い磁束密度が磁石の表面に非常に近接して
あるにも拘わらず、ホール素子での密度は非常に著しく
低減され殆ど存在しない。更に、ホール・センサーが、
そのホール素子の平面に垂直である磁束の成分を検知す
るのみなので、ホール・センサーは、図21に示される
新規な構成において何ら磁束を実効的に検知しない。こ
れは、図26における歯の位置F、即ち検知されるべき
強磁性対象物が無限大にある状況に対応する。
サーから比較的遠隔の位置に移動する効果を示す。本発
明における磁束密度が磁石の面にそれ程に近接して存在
するので、歯車の歯がセンサーを跨いだ状態で歯車が存
在するのはセンサーに殆ど影響を及ぼさない。この位置
は図26において位置Gとして示されるが、この位置は
ホール信号に小さな影響を及ぼすかあるいは殆ど影響を
及ぼさない。図23は、図22に示される歯車が回転し
その歯をセンサーの隣に持ってくるときの効果を示す。
この位置は図26において位置Iとして示されている。
見られるように、歯車の歯の近傍位置は、S極に入る磁
束を軸方向で内方に引き、磁力線を磁石及びホール素子
の軸近くに集中化する。その結果、多数の数の磁力線
が、実際にホール素子を通過し、ホール素子の平面に垂
直の成分を著しく有する。その結果、位置Iにおいて発
生される信号は、位置Gの歯間位置より絶対値において
実質的に上であり、即ちS−N−S構成において、より
多くの負の値である。
が、図22及び図23に示される配置よりセンサーに一
層近接して配置されている配置を示す。図22に示され
る他の歯間の位置の場合のように、歯車が歯車の歯間の
向きにおいて存在することは、有意の数の磁力線をホー
ル素子を介して軸方向に集中化しあるいは引くのには不
十分である。その結果、図26において位置Hにより示
されるように、この向きのため信号において著しい増加
がない。図25は、図24において位置された歯車の回
転がその歯をセンサーに最も近くに移動させる位置を示
す。図25において見られるように、歯車の強磁性の効
果が非常に大きな量の磁束及び磁力線をホール素子を通
って軸方向に集中化しあるいは引く。センサーの平面を
通って且つそれに垂直である磁束の十分な密度のため、
位置J、即ち図25に示す位置により発生されるよう
に、図26において説明された信号は、特に位置Hの歯
間の信号に対して比較的強く(非常に負)である。更
に、該信号は、位置Fにおける基準線位置と比較して比
較的強く、従って、上記配置の信号対雑音比は比較的大
きい。
なる磁極を単一の面に提供する点で本発明の原理を採用
する一連の磁石構造体を示す。図27は、4つの磁化さ
れた磁極と1つの面とを含む磁石構造体の斜視図であ
る。図28は、2つの磁極、1つの面及び鋼鉄の後ろ板
を含む磁石構造体の斜視図である。図29は、4つの磁
極、1つの面及び鋼鉄の背板を含む磁石構造体の斜視図
である。図30は、鋼鉄の背板を有し厚さに平行な磁極
と中央の磁極とを含む磁石構造体の斜視図である。図3
1は、鋼鉄のカップを有し厚さに平行な磁極を含む磁石
構造体の斜視図である。図32は、鋼鉄のカップ及び中
央の磁極を有し厚さに平行な磁極を含む磁石構造体の斜
視図である。図33は、鋼鉄の背板を有する3つの交互
に配置された磁石を含む磁石構造体の斜視図である。図
34は、鋼鉄のアングルを有し厚さに平行な磁極を含む
磁石構造体の斜視図である。図35は、鋼鉄の溝形部材
を有し厚さに平行な磁極を含む磁石構造体の斜視図であ
る。図36は、2つの鋼鉄の側板を有し厚さに平行な磁
極(複数)を含む磁石構造体の斜視図である。図37
は、2つの磁化された磁極と1つの面(通し)とを含む
磁石構造体の斜視図である。図38は、3つの磁化され
た磁極と1つの面(通し)とを含む磁石構造体の斜視図
である。図39は、鋼鉄の背板を有する2つの磁化され
た磁極と1つの面(通し)とを含む磁石構造体の斜視図
である。図40は、鋼鉄の背板を有する2つの磁石を含
む磁石構造体の斜視図である。図41は、鋼鉄の後ろ板
を有する3つの磁化された磁極と1つの面(通し)とを
含む磁石構造体の斜視図である。図42は、多数の磁極
を単一の面に提供する磁石構造体の一連の斜視図であ
る。
のセンサー・パッケージ10を示す。この場合において
は、センサー・パッケージ10は、その前部表面が歯1
02を有する歯が付された歯車101の外周に面して位
置決めされる。歯車101は、車両の車軸に取り付けら
れた車輪と同軸であり且つそれに接続されており、その
ため車両の車輪103の回転は歯車101の回転に比例
する。センサー10は、その面前で歯車の通過をモニタ
ーし、歯がセンサー10を通過する速度と関連する電気
信号を生成する。電気信号は、信号プロセッサ105で
処理され、次いで、該信号プロセッサ105はその信号
を使用のための適当な形式でユーザに渡す。例えば、セ
ンサーを用いて、車両の速度を決めることが、またエン
ジン速度を決めることが、あるいは配電器内でカムの位
置をモニターすることによりスパーク・プラグの点火を
制御することができる。
構造体15aの周りの磁界上における矩形強磁性目標物
11aの効果のコンピュータモデルを示す。磁石構造体
15aは、2つの磁石16a及び17aと、中央の部片
及び後ろ板を有するT字形状の磁極部片18aとを有す
る。中央の部片は、磁石構造体の(目標物に向いた)前
面から後退している。図45は、図44に対応し、磁石
構造体に向けての目標物11aの運動が、目標物と磁石
構造体との間の磁力線を軸方向で内方に集中化させる方
法を示す。軸上で且つ目標物と磁石構造体との間のホー
ル素子は、目標物が磁石構造体に向けて移動するにつ
れ、より大きな磁束密度に会うであろう。このモデル
は、目標物無しの磁界が磁気「中立ゾーン」を磁石軸に
沿って縁部磁界の前方に磁石構造体の前面近くに有す
る、説明を支持する。この「中立ゾーン」の中に配置さ
れた磁界センサーは、目標物が存在しないとき少ししか
磁束を検知しないかあるいは磁束を検知しないであろう
が、縦の磁力線が目標物の存在により軸方向で内方にセ
ンサーを通して引き付けられるとき磁束を検知するであ
ろう。以上説明したように、唯の1つのN極及び1つの
S極をセンサー・チップの後ろに提供する交互の磁石構
造体を選択することができる。図46は、唯の1つのN
極及びS極をセンサー・チップの後ろに提供する磁石構
造体の面を横切る磁束密度を示す。
より生成される歯車の通過信号を示す。これは、3つの
磁極構造体より劣っているが、使用可能で、生産するの
により少ない費用でできる。この記述は磁束検出器であ
るホール素子の使用に焦点を合わせたが、本発明の概念
を、磁気抵抗素子と呼ばれるホール素子の代替物に適用
することができる。このタイプのデバイスの特徴が図4
8に説明されている。本発明における磁気抵抗素子の使
用は、2つのデバイス間の差異の認識、特に、ホール・
デバイスがその平面に垂直な磁束を検知する電圧差デバ
イスであるのに対して、磁気抵抗素子がデバイスの平面
に平行で且つ電流に垂直な磁束を検知する抵抗デバイス
であることの認識を要するであろう。本発明の実質的な
精神を離れることなく本発明の形態と構成において少し
の変更をなし得ることは明らかである。しかしながら、
本発明がここに示され記述された正確な形態に制限され
ることは所望ではなく特許請求の範囲内に適正に入る全
てのものを含むことを所望するものである。
特徴を示す図である。
造体を、双方のS極及びN極をチップの後ろ側に且つ互
いに隣接して提供する複合磁石構造体と置換する要領を
示す図である。
面に対して、且つチップ内のホール素子の平面に対して
垂直である磁石の軸に沿って見た平面図である。
ある。
態での磁石構造体の好適な設計の斜視図である。
且つ強磁性の歯車の通過をモニターするため形成された
初期に考え出された構成における磁界の変化をホール素
子と歯車との間の空隙の関数として示す磁束マップであ
る。
する目標物を用いることを除き、図7と同様の図であ
る。
転にわたって色々の空隙(歯とセンサーとの距離)に対
する磁束密度(単位ガウス)の磁束マップである。
る点で類似する図である。
平面にあり且つS極を該面に提供する磁極部片により分
離されているサンドイッチ形磁石(N−S−N)の該面
を横切る磁束密度マップである。
ドイッチ形磁石に対する基準線磁界強度上のホール素子
の後面に対する磁石の位置の効果を示す図である。
横切る基準線(谷が存在)磁束密度上で磁極部片を磁石
面からZmmだけ後退させる効果を示す図である。
部片のサンドイッチ形磁石の面を横切る磁束マップであ
る。
が、中央の素子が反転された棒磁石(T字型でなく単な
る磁極部片でもない)で且つ1.5mm後退しているサ
ンドイッチ形磁石である点を除き図14と同様の図であ
る。
ール効果の歯車の歯センサー10を示す図である。
置に移動する歯車の図であって、歯車の歯がセンサーの
両側に位置し、そのためセンサーが歯との間の空間を検
知している状態を示す。
置に持ってくるよう回転している状態にある図17のセ
ンサーと歯車とを示す図である。
した位置にある歯車を示す図である。
るよう図19に示される歯車の回転を示す図である。
本発明の構造を示す図であり、ホール素子が取り付けら
れる磁石の面が複合構造として示されている。
離れた位置に移動する効果を示す図である。
サーに隣接するよう持ってきたときの効果を示す図であ
る。
図22及び図23に示される配置よりセンサーに一層接
近して位置される配置を示す図である。
その歯がセンサーに最も接近するよう移動する位置を示
す図である。
いて検知されるホール効果磁束密度のグラフである。
極構造体の斜視図である。
磁石構造体の斜視図である。
磁石構造体の斜視図である。
な磁極を含む磁石構造体の斜視図である。
磁石構造体の斜視図である。
な磁極を含む磁石構造体の斜視図である。
石を含む磁石構造体の斜視図である。
む磁石構造体の斜視図である。
む磁石構造体の斜視図である。
含む磁石構造体の斜視図である。
を含む磁石構造体の斜視図である。
を含む磁石構造体の斜視図である。
つの面(通し)とを含む磁石構造体の斜視図である。
む磁石構造体の斜視図である。
つの面(通し)とを含む磁石構造体の斜視図である。
の斜視図である。
適用環境の断面図であり、詳細には自動車の車軸の端部
を示す図である。
の周りの磁界上における矩形強磁性体目標物11aの効
果のコンピュータモデルを示す図である。
の磁界構造体に向かう運動が目標物と磁石構造体との間
の磁束を軸に沿って内方に集中化させる要領を示す図で
ある。
チップの後面に提供する磁石構造体の面を横切る磁束密
度を示す図である。
る歯車通過信号を示す図である。
センサーとの特徴の比較を示す図である。
Claims (31)
- 【請求項1】 (a) 前側部と後側部とを有するセン
サー平面に平行に位置決めされ且つ当該センサー平面を
画成するプレーナーホール素子であって、センサー軸に
垂直で且つ該センサー軸に中心を置かれたホール素子を
含む集積回路チップと、 (b) N極及びS極を有する磁石構造体であって、前
記センサー平面の後ろに位置され、S極及びN極が互い
に隣接し且つその双方が前記ホール素子と隣接するよう
に位置決めされる磁石構造体とを備える、強磁性対象物
を検知するホール効果センサー。 - 【請求項2】 センサーの近傍において強磁性対象物の
存在を検知する請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項3】 センサーと強磁性対象物との間の距離を
検知する請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項4】 強磁性対象物のセンサーに対する位置を
検知する請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項5】 強磁性対象物がセンサーの側を通過する
速度を検知する請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項6】 前記磁石構造体が、当該磁石の前に且つ
前記センサー平面から前方へ延在するセンサー磁界を形
成し、当該磁界が、成分の値が前記強磁性対象物の磁界
における位置に関連する磁束密度成分を前記ホール素子
に且つそれに対して垂直に付与する、請求項1記載のホ
ール効果センサー。 - 【請求項7】 前記磁石構造体が、当該磁石の前に且つ
前記センサー平面から前方へ延在するセンサー磁界を形
成し、当該磁界が、成分の値が前記強磁性対象物の磁界
における位置に関連する磁束密度成分を前記ホール素子
に且つそれに対して垂直に付与し、前記成分の値がま
た、ゼロガウスに近い絶対値を有し且つ前記対象物がセ
ンサーからの範囲外の距離にあるとき生じる基準線値を
有する請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項8】 ゼロに近い値が、400ガウス以下であ
る絶対値を有する請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項9】 前記範囲外の距離が10mm以上である
請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項10】 前記ホール素子が前記磁石構造体から
0.5乃至2.0mmの距離にある請求項1記載のホー
ル効果センサー。 - 【請求項11】 前記ホール素子が前記磁石構造体から
1mmの距離にある請求項1記載のホール効果センサ
ー。 - 【請求項12】 前記磁石構造体は、前記チップに隣接
し且つ前記センサー平面に平行である平坦な前面を有
し、前記磁石構造体はまた、一方がN極を前面に呈し、
他方がS極を前面に呈する少なくとも2つの部材を含む
請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項13】 前記磁石構造体は、前記チップに隣接
し且つ前記センサー平面に平行である平坦な前面を有
し、前記磁石構造体はまた、一方がN極を前面に呈し、
他方がS極を前面に呈する少なくとも2つの部材を含
み、当該2つの部材の一方が前記磁石構造体により生成
される磁界を調整するため前面から後退されている請求
項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項14】 前記磁石構造体は、前記チップに隣接
し且つ前記センサー平面に平行である平坦な前面を有
し、前記磁石構造体はまた、一方がN極を前面に呈し、
他方がS極を前面に呈する少なくとも2つの永久磁石を
含む請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項15】 前記磁石構造体は、前記チップに隣接
し且つ前記センサー平面に平行である平坦な前面を有
し、前記磁石構造体はまた、少なくとも1つの永久棒磁
石と、前記磁石構造体の中に存在することにより一時的
に磁化される少なくとも1つの磁極部片とを含み、その
一方がN極を前面に呈し、その他方がS極を前面に呈す
る請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項16】 前記磁石構造体は、前記チップに隣接
し且つ前記センサー平面に平行である平坦な前面を有
し、前記磁石構造体はまた、少なくとも2つの永久磁石
と、当該2つの永久磁極の間に位置決めされ前記磁石構
造体の中に存在することにより一時的に磁化される少な
くとも1つの磁極部片とを含み、前記永久磁石の一つが
磁極の少なくとも一つを前面に呈し、前記磁極部片が他
方の磁極を前面に呈する請求項1記載のホール効果セン
サー。 - 【請求項17】 前記磁石構造体は、磁石の軸と、前記
チップに隣接し且つ前記センサー平面に平行である平坦
な前面とを備える円筒の形状である請求項1記載のホー
ル効果センサー。 - 【請求項18】 前記磁石構造体は、磁石の軸と、前記
チップに隣接し且つ前記センサー平面に平行である平坦
な前面とを備える円筒の形状であり、前記磁石構造体は
また、一方がN極を前面に呈し、他方がS極を前面に呈
する少なくとも2つの永久磁石を含む請求項1記載のホ
ール効果センサー。 - 【請求項19】 前記磁石構造体は、磁石の軸と、前記
チップに隣接し且つ前記センサー平面に平行である平坦
な前面とを備える円筒の形状であり、前記磁石構造体は
また、少なくとも1つの永久棒磁石と、前記磁石構造体
の中に存在することにより一時的に磁化される少なくと
も1つの磁極部片とを含み、その一方がN極を前記前面
に呈し、その他方がS極を前記前面に呈する請求項1記
載のホール効果センサー。 - 【請求項20】 前記磁石構造体は、磁石の軸と、前記
チップに隣接し且つ前記センサー平面に平行である平坦
な前面とを備える円筒の形状であり、前記磁石構造体は
また、少なくとも2つの永久磁石と、当該2つの永久磁
極の間に位置決めされ前記磁石構造体の中に存在するこ
とにより一時的に磁化される少なくとも1つの磁極部片
とを含み、前記永久磁石の一つが磁極の少なくとも一つ
を前記前面に呈し、前記磁極部片が他方の磁極を前記前
面に呈する請求項1記載のホール効果センサー。 - 【請求項21】 (a) 前側部と後側部とを有するセ
ンサー平面に平行に位置決めされ且つ当該センサー平面
を画成する平面のホール素子であって、センサー軸に垂
直で且つ該センサー軸に中心付けされたホール素子を含
む集積回路チップと、 (b) 3つの磁化された要素を含む磁石構造体であっ
て、前記センサー平面の後ろに位置され、前記磁化され
た要素のうちの第1及び第2の要素の各々が第1の磁極
を前記ホール素子に隣接して置くように、且つ前記磁化
された要素のうちの第3の要素が前記第1の磁極と反対
である第2の磁極を前記ホール素子に隣接して置くよう
に位置決めされる磁石構造体とを備える、強磁性対象物
を検知するホール効果センサー。 - 【請求項22】 前記磁化された要素の全部が永久磁石
である請求項21記載のホール効果センサー。 - 【請求項23】 前記の第1及び第2の磁化された要素
が永久磁石であり、前記の第3の磁化された要素が磁極
部片である請求項21記載のホール効果センサー。 - 【請求項24】 前記の第1及び第2の磁化された要素
が永久磁石であり、前記の第3の磁化された要素が、当
該2つの磁化された要素の間に挟まれた磁極部片である
請求項21記載のホール効果センサー。 - 【請求項25】 前記の第3の磁化された要素が永久磁
石であり、前記の第1及び第2の磁化された要素が磁極
部片である請求項21記載のホール効果センサー。 - 【請求項26】 前記の第3の磁化された要素が、前記
の第1及び第2の磁化された要素の間に挟まれている請
求項21記載のホール効果センサー。 - 【請求項27】 前記磁石構造体の各要素が、前記ホー
ル素子から離れた後部を有し、前記磁石構造体が、当該
後部の全てを覆う背板を含む請求項21記載のホール効
果センサー。 - 【請求項28】 前記磁石構造体の各要素が、前記ホー
ル素子から離れた後部を有し、前記磁石構造体が、前記
要素の少なくとも1つの一部であり且つ前記後部の全て
を覆う背板を含む請求項21記載のホール効果センサ
ー。 - 【請求項29】 (a) 前側部と後側部とを有するセ
ンサー平面に平行に位置され且つ当該センサー平面を画
成するセンサー要素であって、センサー軸に垂直で且つ
該センサー軸に中心付けされたセンサー要素を含む集積
回路チップと、 (b) N極及びS極を有する磁石構造体であって、前
記センサー平面の後ろに位置され、S極及びN極が互い
に隣接し且つその双方が前記センサー要素と隣接するよ
うに位置決めされる磁石構造体とを備える、強磁性対象
物を検知するセンサー。 - 【請求項30】 (a) 前側部と後側部とを有するセ
ンサー平面に平行に位置され且つ当該センサー平面を画
成する磁気抵抗要素であって、センサー軸に垂直で且つ
該センサー軸に中心付けされた磁気抵抗要素を含む集積
回路チップと、 (b) N極及びS極を有する磁石構造体であって、前
記センサー平面の後ろに位置され、S極及びN極が互い
に隣接し且つその双方が前記磁気抵抗要素と隣接するよ
うに位置決めされる磁石構造体とを備える、強磁性対象
物を検知するセンサー。 - 【請求項31】 (a) 前側部と後側部とを有するセ
ンサー平面に平行に位置され且つ当該センサー平面を画
成する磁気抵抗要素であって、センサー軸に垂直で且つ
該センサー軸に中心付けされた磁気抵抗要素を含む集積
回路チップと、 (b) 3つの磁化された要素を含む磁石構造体であっ
て、前記センサー平面の後ろに位置され、前記磁化され
た要素のうちの第1及び第2の要素の各々が第1の磁極
を前記磁気抵抗要素に隣接して置くように位置決めさ
れ、前記磁化された要素のうちの第3の要素が前記第1
の磁極と反対である第2の磁極を前記磁気抵抗要素に隣
接して置く、磁石構造体とを備える、強磁性対象物を検
知するセンサー。
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