JPS58101483A - 磁気抵抗素子 - Google Patents
磁気抵抗素子Info
- Publication number
- JPS58101483A JPS58101483A JP56200542A JP20054281A JPS58101483A JP S58101483 A JPS58101483 A JP S58101483A JP 56200542 A JP56200542 A JP 56200542A JP 20054281 A JP20054281 A JP 20054281A JP S58101483 A JPS58101483 A JP S58101483A
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Links
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- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 abstract 3
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は磁気抵抗素子、特に出力検出用ブリフジ回路
用の固定抵抗を素子内に内蔵した磁気抵抗素子に関する
。
用の固定抵抗を素子内に内蔵した磁気抵抗素子に関する
。
一般に、磁気抵抗素子は絶縁基板にＰａ−ＮｉやＮｉ−
０ｏ等の磁気抵抗効果を有する強磁性体をストライプ状
パターンに被着したもので、外部磁界の方向変化に対応
して強磁性体の抵抗値が変化することを利用して、位置
、角度の測定や、バネやダイアフラムその他の機械的変
位センサと組合せて圧力、温湿度、速度等各種物理量変
化の測定装置に用いられている。例えば、＄１図はこの
種勝気センサに用いられる三端子構造の勝気抵抗素子ｌ
で、絶縁基板２上に１ｉｅ−１１膜やＮｉ−０ｏ［［１
からなる強磁性体Ａ 、 Ｂ’を、互にその長手方向が
直交するストライプ状パターンに被着したものが示され
ている。かかる構造の磁気抵抗素子ｌＦｉ、第２図の等
価回路に示すように、両端の電流端子３，４に直流電源
Ｅを接続しておき、強磁性体Ａ、Ｅに飽和磁界Ｈを強磁
性体Ａの長手方向に対して角度θで交叉する方向に印加
させると、中点の出力端子５にｌ弐に示す検出出力が得
られることが知られている。
０ｏ等の磁気抵抗効果を有する強磁性体をストライプ状
パターンに被着したもので、外部磁界の方向変化に対応
して強磁性体の抵抗値が変化することを利用して、位置
、角度の測定や、バネやダイアフラムその他の機械的変
位センサと組合せて圧力、温湿度、速度等各種物理量変
化の測定装置に用いられている。例えば、＄１図はこの
種勝気センサに用いられる三端子構造の勝気抵抗素子ｌ
で、絶縁基板２上に１ｉｅ−１１膜やＮｉ−０ｏ［［１
からなる強磁性体Ａ 、 Ｂ’を、互にその長手方向が
直交するストライプ状パターンに被着したものが示され
ている。かかる構造の磁気抵抗素子ｌＦｉ、第２図の等
価回路に示すように、両端の電流端子３，４に直流電源
Ｅを接続しておき、強磁性体Ａ、Ｅに飽和磁界Ｈを強磁
性体Ａの長手方向に対して角度θで交叉する方向に印加
させると、中点の出力端子５にｌ弐に示す検出出力が得
られることが知られている。
■（θ）−ニーｈｖｏ部２θ ・・・・・・・・・（
１式）（ここでＶｏｆ′ｉ硼気抵抗素子ｌに印加する電
圧、には強磁性体Ａ、Ｂの材料固有の常数である。）即
ち、この１式の右辺第１項は基準電圧Ｖｓ （ｖ８＝Ｖ
り２ を、第２項は窒化量ｊＶ（θ）を夫々示しており、この
第２項を検出することで磁界Ｈの方向に対応した検出出
力が得られるものである。ところで、かかる磁気抵抗素
子ｌで得られる検出出方の変化分は、高々＆ｌｏｏｍｖ
程度であり、通常は第３図に示すように１固定抵抗”Ｉ
ｒ １２を用いてブリッジ接続させ、このブリッジ回
路の出力を差動増巾器６で増巾して検出するのが一般的
である。このブリフジ回路に用いる固定抵抗Ｒ１＋ Ｒ
２ｔｌ’ｉ、基準電圧発生用に用いるもので、夫々抵抗
値や温度特性のほぼ等しいものを用−る必要があり、そ
の抵抗値選別が困難であった。又、これらの固定抵抗Ｒ
，、Ｒ。
１式）（ここでＶｏｆ′ｉ硼気抵抗素子ｌに印加する電
圧、には強磁性体Ａ、Ｂの材料固有の常数である。）即
ち、この１式の右辺第１項は基準電圧Ｖｓ （ｖ８＝Ｖ
り２ を、第２項は窒化量ｊＶ（θ）を夫々示しており、この
第２項を検出することで磁界Ｈの方向に対応した検出出
力が得られるものである。ところで、かかる磁気抵抗素
子ｌで得られる検出出方の変化分は、高々＆ｌｏｏｍｖ
程度であり、通常は第３図に示すように１固定抵抗”Ｉ
ｒ １２を用いてブリッジ接続させ、このブリッジ回
路の出力を差動増巾器６で増巾して検出するのが一般的
である。このブリフジ回路に用いる固定抵抗Ｒ１＋ Ｒ
２ｔｌ’ｉ、基準電圧発生用に用いるもので、夫々抵抗
値や温度特性のほぼ等しいものを用−る必要があり、そ
の抵抗値選別が困難であった。又、これらの固定抵抗Ｒ
，、Ｒ。
は、磁気抵抗素子と共にブリッジ回路を構成し、プリン
ト基板等に組込んで使用するものであるが、部品点数が
増加しＹ：十ンサ装置の小型化が困難になる欠点があっ
た。
ト基板等に組込んで使用するものであるが、部品点数が
増加しＹ：十ンサ装置の小型化が困難になる欠点があっ
た。
本発明は以上に鑑み提案されたものであり、磁気抵抗素
子の出力検出用ブリッジ回路に用ψる外付けの固定抵抗
を内蔵した磁気抵抗素子を提供する。
子の出力検出用ブリッジ回路に用ψる外付けの固定抵抗
を内蔵した磁気抵抗素子を提供する。
即ち、本発明に係る磁気抵抗素子は、外部磁界方向を感
知して抵抗値変化する磁気抵抗値部と外部磁界方向に関
係なく常に一定出カが得られる定抵抗値部とを一つの素
子内ＩＸに組み込みこれらの磁気抵抗値部と定抵抗値部
とをブリッジ接続したことを特徴とするもので、検出回
路の部品点数が減少してセンサ装置組立の簡易化や小型
化が達成される。又、上記磁気抵抗値部と定抵抗値部と
け共に同じ強磁性材料を蒸看やＰＲ技術を用いて同時に
形成できるもので、同一材料であるから温度特性や抵抗
値のそろったものが容易に得られる利点がある。
知して抵抗値変化する磁気抵抗値部と外部磁界方向に関
係なく常に一定出カが得られる定抵抗値部とを一つの素
子内ＩＸに組み込みこれらの磁気抵抗値部と定抵抗値部
とをブリッジ接続したことを特徴とするもので、検出回
路の部品点数が減少してセンサ装置組立の簡易化や小型
化が達成される。又、上記磁気抵抗値部と定抵抗値部と
け共に同じ強磁性材料を蒸看やＰＲ技術を用いて同時に
形成できるもので、同一材料であるから温度特性や抵抗
値のそろったものが容易に得られる利点がある。
以下本発明の実施例を図面と共に詳述する。
第４図は本発明に係る勝気抵抗素子１１の一実施例を示
す正面図である。図罠於ψて、１２はｓｌやセラシンク
等の絶縁基板であり、この基板１２の右辺には第１図と
同様にその長手方向が直交する２つのストライプ状パタ
ーンの直列接続体のＰｅ−Ｎ１＠やＮｉ−Ｃｏ膜ふらな
る強磁性体Ａ、Ｂが被層して形成されており、磁気抵抗
素子１１の磁気抵抗値部１４を構成している。そして強
磁性体Ａ。
す正面図である。図罠於ψて、１２はｓｌやセラシンク
等の絶縁基板であり、この基板１２の右辺には第１図と
同様にその長手方向が直交する２つのストライプ状パタ
ーンの直列接続体のＰｅ−Ｎ１＠やＮｉ−Ｃｏ膜ふらな
る強磁性体Ａ、Ｂが被層して形成されており、磁気抵抗
素子１１の磁気抵抗値部１４を構成している。そして強
磁性体Ａ。
Ｂの２つのストライブ状パターンは、その両端部分に電
流端子１５，１６と中点に出力端子１７が形成され、こ
の中点の出力端子１７ＫＨ１外部磁界方向の変化に対応
して１式に示１“検出出力が得られるものである。又、
基板１２の・左辺には、夫々「状パターンで直交方向の
長さがほぼ同じに形成された２つのストライプパターン
の強磁性体Ｏ１Ｄが、上記磁気抵抗値部１４と同じ強磁
性材で被着形成されている。この強磁性体０．Ｄは、後
・述するように磁気抵抗素子１１の定抵抗値部１８を構
成するものであり、パターンの両端部が夫々上記電流端
子１５．１６［接続され、又中点に出力端子１９が形成
されている。ところで、強磁性体０ 、Ｄ の印加磁界
方向に対する抵抗値特性ρ−ＩＶｉ一般に次の２式で示
される〇 ρ−１’ｔｂｎ２θ＋ρ、」１θ （２式）％式
％ （ここでρ工Ｉｒｉｈｍ性体０．Ｄの電流と垂直方向。
流端子１５，１６と中点に出力端子１７が形成され、こ
の中点の出力端子１７ＫＨ１外部磁界方向の変化に対応
して１式に示１“検出出力が得られるものである。又、
基板１２の・左辺には、夫々「状パターンで直交方向の
長さがほぼ同じに形成された２つのストライプパターン
の強磁性体Ｏ１Ｄが、上記磁気抵抗値部１４と同じ強磁
性材で被着形成されている。この強磁性体０．Ｄは、後
・述するように磁気抵抗素子１１の定抵抗値部１８を構
成するものであり、パターンの両端部が夫々上記電流端
子１５．１６［接続され、又中点に出力端子１９が形成
されている。ところで、強磁性体０ 、Ｄ の印加磁界
方向に対する抵抗値特性ρ−ＩＶｉ一般に次の２式で示
される〇 ρ−１’ｔｂｎ２θ＋ρ、」１θ （２式）％式
％ （ここでρ工Ｉｒｉｈｍ性体０．Ｄの電流と垂直方向。
ρ／Ｆｉ水平方向□に飽和磁化したときの抵抗値である
。） 従って、図示するように、強磁性体０．Ｄのストライプ
パターンを、直交成分がほぼ同じ長さのパターンで形成
しておくと、各強磁性体０．Ｄの抵抗値ｐＴが次の第３
式に示すようＫ、／’Ｔ −Ｐｌ （ｇｉｎ２θ 十
ＱＣ５２θ）＋ρ、バ虐−〇＋！２０）−ｐ、１．
十 ρ／／−（！Ｏｎ８を夫々外部磁界方向θにかかわ
らず常に一定となる。
。） 従って、図示するように、強磁性体０．Ｄのストライプ
パターンを、直交成分がほぼ同じ長さのパターンで形成
しておくと、各強磁性体０．Ｄの抵抗値ｐＴが次の第３
式に示すようＫ、／’Ｔ −Ｐｌ （ｇｉｎ２θ 十
ＱＣ５２θ）＋ρ、バ虐−〇＋！２０）−ｐ、１．
十 ρ／／−（！Ｏｎ８を夫々外部磁界方向θにかかわ
らず常に一定となる。
ツレ故、強磁性体ｏ、Ｄのストライプパターンの出力端
子１９ｒｉ印加磁界Ｈの方向にかかわらず常で一定の出
力が検出される。
子１９ｒｉ印加磁界Ｈの方向にかかわらず常で一定の出
力が検出される。
かかる構成の磁気抵抗素子１１は、第５図の等価回路で
示され、外部磁界の方向により抵抗値変化して磁界方向
に対応４４出力が得られる磁気抵抗値部１４と外部磁界
の方向に関係なく常に一定の検出出力が得られる定抵抗
値部１８とを同じ強磁性材料でパターン形成し、これら
のパターンをブリッジ接続して得たものである〇 この定抵抗値部１８は、磁気抵抗値部１４の形成と同時
に蒸看やｐＲ手段を用いて容易且つ高精度に形成でき、
従来の外付の固定抵抗を用いるものに比べて安価になる
。又、強磁性体０．Ｄの抵抗値も、夫々のストライプパ
ターンを同じ形に形成しておけばは汀同じ値のものが高
精度に得られ、るし、又何分にも同じ強礎性材料を用い
るものであるから同じ温度特性のものが得られて、セン
サ装置の検出精度が格段に向上する。
示され、外部磁界の方向により抵抗値変化して磁界方向
に対応４４出力が得られる磁気抵抗値部１４と外部磁界
の方向に関係なく常に一定の検出出力が得られる定抵抗
値部１８とを同じ強磁性材料でパターン形成し、これら
のパターンをブリッジ接続して得たものである〇 この定抵抗値部１８は、磁気抵抗値部１４の形成と同時
に蒸看やｐＲ手段を用いて容易且つ高精度に形成でき、
従来の外付の固定抵抗を用いるものに比べて安価になる
。又、強磁性体０．Ｄの抵抗値も、夫々のストライプパ
ターンを同じ形に形成しておけばは汀同じ値のものが高
精度に得られ、るし、又何分にも同じ強礎性材料を用い
るものであるから同じ温度特性のものが得られて、セン
サ装置の検出精度が格段に向上する。
以上のように、本発明に係る磁気抵抗素子は、基板上に
外部磁界方向を感知して出力変化する磁気抵抗値部と外
部磁界方向に関係なく常に一定の出力が得られる定抵抗
値部を配設してブリッジ回路を構成すると共Ｋ、これら
の磁気抵抗値部と定抵抗値部を同じ強磁性体で形成した
から、センサ装置の出力検出が高精度にでき、又装置組
立の簡易化や小型化が達成できる。
外部磁界方向を感知して出力変化する磁気抵抗値部と外
部磁界方向に関係なく常に一定の出力が得られる定抵抗
値部を配設してブリッジ回路を構成すると共Ｋ、これら
の磁気抵抗値部と定抵抗値部を同じ強磁性体で形成した
から、センサ装置の出力検出が高精度にでき、又装置組
立の簡易化や小型化が達成できる。
尚、上記実施例で、定抵抗値部の強磁性体のストライプ
パターンを夫々直交成分を同じ長さに形成して常に一定
の抵抗値になるように形成したが、必ずしもその必１１
Ｉはなく、例えば両者を同じ形状で互に平行な位置関係
のパターンで形成しておけば、中点の検出端子に常に一
定の基準電圧が出力され同様の効果が得られる。又硼電
変換部も三端子以外に四端子のものや、その他のものに
１適用して同様の効果が得られる。
パターンを夫々直交成分を同じ長さに形成して常に一定
の抵抗値になるように形成したが、必ずしもその必１１
Ｉはなく、例えば両者を同じ形状で互に平行な位置関係
のパターンで形成しておけば、中点の検出端子に常に一
定の基準電圧が出力され同様の効果が得られる。又硼電
変換部も三端子以外に四端子のものや、その他のものに
１適用して同様の効果が得られる。
第１図は磁気抵抗素子のパターン例を示す正面図、第２
図は第１図の動作原理を説明する等価回路図、第３図は
第１図の使用回路図、第４図は、本発明に係る磁気抵抗
素子のパターン例を示す正面図、第５図は第４図の等価
回路図である。 １１・・・・・・磁気抵抗素子 １２・・・・・・基板
図は第１図の動作原理を説明する等価回路図、第３図は
第１図の使用回路図、第４図は、本発明に係る磁気抵抗
素子のパターン例を示す正面図、第５図は第４図の等価
回路図である。 １１・・・・・・磁気抵抗素子 １２・・・・・・基板
Claims (1)
- 基板上に外部磁界により抵抗値変化する強磁性体をスト
ライプ状パターンに被着した磁気抵抗素子であって、前
記強磁性体は外部磁界の方向に対応した出力が得られる
磁気抵抗パターン部と外部磁界の方向に関係なく一定出
力が得られる定抵抗パターン部とで構成したことを特徴
とする磁気抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200542A JPS58101483A (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 磁気抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200542A JPS58101483A (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 磁気抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58101483A true JPS58101483A (ja) | 1983-06-16 |
Family
ID=16426032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56200542A Pending JPS58101483A (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 磁気抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58101483A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01248390A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 記憶装置並びにその記憶装置からなる記憶機能を備えたリレー装置 |
| JPH02186285A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-20 | Nippondenso Co Ltd | 磁気方位検出装置 |
| JPH02231587A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Tokai Rika Co Ltd | 基準電圧発生装置 |
| JPH0329875A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-07 | Tokai Rika Co Ltd | 強磁性体磁気抵抗素子 |
| JPH0430489U (ja) * | 1990-07-07 | 1992-03-11 | ||
| JPH0447673U (ja) * | 1990-08-25 | 1992-04-22 | ||
| JPH06310327A (ja) * | 1993-04-21 | 1994-11-04 | Nec Corp | 集積化磁気抵抗効果センサ |
| CN109633496A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 北京航空航天大学青岛研究院 | 单、双轴磁场传感器与其制备方法以及设备 |
-
1981
- 1981-12-11 JP JP56200542A patent/JPS58101483A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01248390A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 記憶装置並びにその記憶装置からなる記憶機能を備えたリレー装置 |
| JPH0415554B2 (ja) * | 1988-03-29 | 1992-03-18 | Fuji Electrochemical Co Ltd | |
| JPH02186285A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-20 | Nippondenso Co Ltd | 磁気方位検出装置 |
| JPH02231587A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Tokai Rika Co Ltd | 基準電圧発生装置 |
| JPH0329875A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-07 | Tokai Rika Co Ltd | 強磁性体磁気抵抗素子 |
| JPH0430489U (ja) * | 1990-07-07 | 1992-03-11 | ||
| JPH0447673U (ja) * | 1990-08-25 | 1992-04-22 | ||
| JPH06310327A (ja) * | 1993-04-21 | 1994-11-04 | Nec Corp | 集積化磁気抵抗効果センサ |
| CN109633496A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 北京航空航天大学青岛研究院 | 单、双轴磁场传感器与其制备方法以及设备 |
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