JPS5856408B2 - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
- Publication number
- JPS5856408B2 JPS5856408B2 JP53034096A JP3409678A JPS5856408B2 JP S5856408 B2 JPS5856408 B2 JP S5856408B2 JP 53034096 A JP53034096 A JP 53034096A JP 3409678 A JP3409678 A JP 3409678A JP S5856408 B2 JPS5856408 B2 JP S5856408B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- sensor
- output voltage
- thin film
- magnetic sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は位置検出装置等として使用可能な磁気センサ、
特に強磁性金属磁気抵抗素子を用いて磁場の大きさに感
応するようにした磁気センサの改良に関する。
特に強磁性金属磁気抵抗素子を用いて磁場の大きさに感
応するようにした磁気センサの改良に関する。
第１図に示す如く磁気抵抗の異方性効果を有する強磁体
部材１，２を２個、互いに直交するように配置し、その
中点端子ｂ（電圧端子）で直列に結線して端子ａ、ｃ（
電流端子）に給電するように構成した強磁性金属磁気抵
抗素子に、磁化を飽和させるのに充分な磁場が該素子の
面内に印加され、その磁場の方向が変化すると、前記中
点端子すの電圧が変化することは公知である。
部材１，２を２個、互いに直交するように配置し、その
中点端子ｂ（電圧端子）で直列に結線して端子ａ、ｃ（
電流端子）に給電するように構成した強磁性金属磁気抵
抗素子に、磁化を飽和させるのに充分な磁場が該素子の
面内に印加され、その磁場の方向が変化すると、前記中
点端子すの電圧が変化することは公知である。
この原理を利用した従来の位置検出装置、例えば磁気ス
ケール用原点検出器は前記両部材に互いに同方向のバイ
アス磁場を附与する構成をとっており、原点磁場内で磁
気抵抗素子が回転した場合には、前述した感磁原理に基
づいて前記出力電圧が変動し、零ドリフトを生ずる欠点
がある。
ケール用原点検出器は前記両部材に互いに同方向のバイ
アス磁場を附与する構成をとっており、原点磁場内で磁
気抵抗素子が回転した場合には、前述した感磁原理に基
づいて前記出力電圧が変動し、零ドリフトを生ずる欠点
がある。
本発明はかかる従来装置の欠点を解消すべく零出力近傍
での磁場角度の変化に伴なう出力カドリフトを少なくシ
、更には新たなアナログ型センサを提供するため、同方
位に配置された強磁性体部材の夫々に互いに逆方向のバ
イアス磁場を印加するようにして、磁場の強さに感応し
磁束応答形の特性を示す構成としたことを特徴とする。
での磁場角度の変化に伴なう出力カドリフトを少なくシ
、更には新たなアナログ型センサを提供するため、同方
位に配置された強磁性体部材の夫々に互いに逆方向のバ
イアス磁場を印加するようにして、磁場の強さに感応し
磁束応答形の特性を示す構成としたことを特徴とする。
以下図面に示す実施例を参照して本発明を更に説明する
と、第２図に示す本発明による磁気センサにむいて、３
及び４は第１図に示す強磁性体部材と同様の強磁性合金
の磁気抵抗薄膜部材であるが、両部材は互いに同方位と
なるように配設される点が第１図とは異なる。
と、第２図に示す本発明による磁気センサにむいて、３
及び４は第１図に示す強磁性体部材と同様の強磁性合金
の磁気抵抗薄膜部材であるが、両部材は互いに同方位と
なるように配設される点が第１図とは異なる。
そして夫々の部材に対して互いに逆向きのバイアス磁場
ＨＢ、−ＨＢを印加するようになっている。
ＨＢ、−ＨＢを印加するようになっている。
かかる構成とすれば下記理由により信号磁場の大きさに
感応して、従来の差動変圧器等のアナログセンサと同様
な出力電圧を発生する磁気センサを得ることができる。
感応して、従来の差動変圧器等のアナログセンサと同様
な出力電圧を発生する磁気センサを得ることができる。
第３図ａに釦いて各部材３，４にはバイアス磁場ＨＢ？
ＨＢだけが略４５°の角度で印加されており、この場合
センサの出力電圧■（中点端子５．６間の差動出力電圧
が上記両部材の抵抗値偏差を考慮して零となるように抵
抗Ｒ１ｔＲ２を設定する。
ＨＢだけが略４５°の角度で印加されており、この場合
センサの出力電圧■（中点端子５．６間の差動出力電圧
が上記両部材の抵抗値偏差を考慮して零となるように抵
抗Ｒ１ｔＲ２を設定する。
同図ｂ′″′Ｃはバイアス磁場に対して略直交方向に信
号磁場Ｈｓ （Ｈｓ＜ＨＢ ）が印加されており、部材
３の抵抗は増大するが、部材４の抵抗は減少する。
号磁場Ｈｓ （Ｈｓ＜ＨＢ ）が印加されており、部材
３の抵抗は増大するが、部材４の抵抗は減少する。
従ってこの状態ではセンサの出力電圧は負電位となる。
第３図Ｃでは信号磁場Ｈ８が増加し、Ｈ８＝ＨＢとなっ
た状態で、部材３の抵抗は最大、部材４の抵抗は最小に
なる。
た状態で、部材３の抵抗は最大、部材４の抵抗は最小に
なる。
即ちセンサの出力電圧は負の最大値を示すことになる。
更に信号磁場Ｈｓが大きくなると、同図ｄに示すような
状態になり前記Ｃの状態に比較して、部材３の抵抗は減
少し、部材４の抵抗は増加する。
状態になり前記Ｃの状態に比較して、部材３の抵抗は減
少し、部材４の抵抗は増加する。
従ってこの時のセンサの出力電圧は再び増大する。
そこで信号磁場Ｈ８を大きくして行き、その無限大の状
態を考えると、信号磁場Ｈ８とバイアス磁場ＨＢとの合
成磁場Ｈ８＋ＨＢはバイアス磁場に対して直交するよう
になる。
態を考えると、信号磁場Ｈ８とバイアス磁場ＨＢとの合
成磁場Ｈ８＋ＨＢはバイアス磁場に対して直交するよう
になる。
この時、センサの出力電圧は信号磁場がない時と同様に
零である。
零である。
なお信号磁場の方向を第３図とは逆向きにする場合は上
述の説明から容易に理解できるように、センサの出力電
圧は正の領域において、同様な変化を示す。
述の説明から容易に理解できるように、センサの出力電
圧は正の領域において、同様な変化を示す。
かくして第２図に示す磁気センサに第３図に示すような
信号磁場Ｈｓを印加したときの感磁特性は第５図の実線
で示すようになる。
信号磁場Ｈｓを印加したときの感磁特性は第５図の実線
で示すようになる。
ｌたこの磁気センサではバイアス磁場の大きさによって
その出力電圧感度が異なってくる。
その出力電圧感度が異なってくる。
例えばバイアス磁場ＨＢ′ （ＨＢ′〉ＨＢ）の時の出
力電圧■は第５図の点線で示すものに変化する。
力電圧■は第５図の点線で示すものに変化する。
更に第４図ａ＝ｄから明らかなように、信号磁場Ｈ８の
バイアス磁場ＨＢに対する印加方向を変えると、第３図
の場合に比較して、センサの出力電圧及びその感度は第
５図に示したものとは異なってくる。
バイアス磁場ＨＢに対する印加方向を変えると、第３図
の場合に比較して、センサの出力電圧及びその感度は第
５図に示したものとは異なってくる。
ところで本磁気センサの出力電圧はバイアス磁場と信号
磁場の大きさを一定にして、その相対角度を変化させる
と、前記両部材の抵抗が互いに増減してセンサの出力電
圧は多少変化するが、バイアス磁場強度に対して信号磁
場強度が小さければ、即ち零点近傍では磁場角度の変化
に伴なう出力ドリフトは少ない。
磁場の大きさを一定にして、その相対角度を変化させる
と、前記両部材の抵抗が互いに増減してセンサの出力電
圧は多少変化するが、バイアス磁場強度に対して信号磁
場強度が小さければ、即ち零点近傍では磁場角度の変化
に伴なう出力ドリフトは少ない。
第６図は上述した強磁性磁気抵抗薄膜素子を用いて成る
ブリッジ回路を示す。
ブリッジ回路を示す。
同図において各強磁性薄膜部材５〜８の中点は互いに接
続され、中点端子９，１０間に電源電圧■。
続され、中点端子９，１０間に電源電圧■。
が印加され、他の中点端子１１．１２間から出力電圧■
を取り出すようになっている。
を取り出すようになっている。
このようなブリッジ構成とすれば出力が倍増するばかり
でなく、温度に対して安定化される。
でなく、温度に対して安定化される。
なお強磁性薄膜部材に対するバイアス磁場及び信号磁場
の印加方向は出力の対称性、或いは温度に対する出力の
安定性に鑑みて、第３図のようにするのが最適である。
の印加方向は出力の対称性、或いは温度に対する出力の
安定性に鑑みて、第３図のようにするのが最適である。
即ち原点近傍で印加磁場方向が電流方向と４５°の角度
を威すようにすれば見かけ上の温度係数は零になる。
を威すようにすれば見かけ上の温度係数は零になる。
以上説明した所から明らかな如く本発明の磁気センサは
従来周知の磁電変換素子と同様に印加磁場強度に感応し
、磁束応答形の特性を示すもので、位置検出装置として
使用した場合には回転による出力変動が比較的少なく、
その他アナログ計測センサとして広く一般の使用に供し
得る。
従来周知の磁電変換素子と同様に印加磁場強度に感応し
、磁束応答形の特性を示すもので、位置検出装置として
使用した場合には回転による出力変動が比較的少なく、
その他アナログ計測センサとして広く一般の使用に供し
得る。
第１図は従来の強磁性磁気抵抗素子の概略構成図、第２
図１及び１ｊは本発明の一実施例を示す概略構成図、第
３図ａ＝ｄ及び第４図ａ＝ｄは夫々該実施例の動作説明
図、第５図はその出力特性を示す曲線図、第６図は本発
明の他の実施例を示す路線図である。 ３．４：強磁性薄膜部材、ａ、ｃ：電流端子、■ｏ：電
源電圧、ＨＢ、−ＨＢ：バイアス磁場。
図１及び１ｊは本発明の一実施例を示す概略構成図、第
３図ａ＝ｄ及び第４図ａ＝ｄは夫々該実施例の動作説明
図、第５図はその出力特性を示す曲線図、第６図は本発
明の他の実施例を示す路線図である。 ３．４：強磁性薄膜部材、ａ、ｃ：電流端子、■ｏ：電
源電圧、ＨＢ、−ＨＢ：バイアス磁場。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気抵抗の異方性効果を有する２個の強磁性薄膜部
材を互いに同方位となるように配設し、その中点で直列
に結線すると共に各強磁性薄膜部材に互いに逆向きのバ
イアス磁場を印加するように構成したことを特徴とする
磁気センサ。 ２ 前記強磁性薄膜部材に対する印加磁場方向が４５°
となるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の磁気センサ。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53034096A JPS5856408B2 (ja) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | 磁気センサ |
| CA324,051A CA1126818A (en) | 1978-03-27 | 1979-03-23 | Apparatus for sensing an external magnetic field |
| US06/023,270 US4296377A (en) | 1978-03-27 | 1979-03-23 | Magnetic signal field sensor that is substantially immune to angular displacement relative to the signal field |
| DE19792911733 DE2911733A1 (de) | 1978-03-27 | 1979-03-26 | Messfuehler zum messen eines aeusseren magnetfeldes |
| FR7907686A FR2421391A1 (fr) | 1978-03-27 | 1979-03-27 | Appareil de detection d'un champ magnetique exterieur |
| AT0227879A AT367915B (de) | 1978-03-27 | 1979-03-27 | Messfuehler zum messen eines aeusseren magnetfeldes |
| GB7910693A GB2022257B (en) | 1978-03-27 | 1979-03-27 | Apparatus for sensing an external magnetic field |
| NL7902389A NL7902389A (nl) | 1978-03-27 | 1979-03-27 | Inrichting voor detectie van een uitwendig magneetveld. |
| CH285179A CH628993A5 (fr) | 1978-03-27 | 1979-03-27 | Appareil de detection d'un champ magnetique exterieur. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53034096A JPS5856408B2 (ja) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | 磁気センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54127346A JPS54127346A (en) | 1979-10-03 |
| JPS5856408B2 true JPS5856408B2 (ja) | 1983-12-14 |
Family
ID=12404734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53034096A Expired JPS5856408B2 (ja) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | 磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856408B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6924639B2 (en) | 2002-03-18 | 2005-08-02 | Denso Corporation | Position determination device using magnetoresistive element |
| US6954063B2 (en) | 2001-03-27 | 2005-10-11 | Denso Corporation | Motion detecting device using magnetoresistive unit |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57131079A (en) * | 1981-02-06 | 1982-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic field detecting device |
| JPS603515A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Copal Co Ltd | 磁気検出器 |
| JP4293037B2 (ja) | 2004-04-13 | 2009-07-08 | 株式会社デンソー | 回転検出装置 |
| KR101831800B1 (ko) | 2011-02-01 | 2018-02-23 | 가부시키가이샤 Sirc | 전력계측장치 |
| JP5853316B2 (ja) * | 2011-06-13 | 2016-02-09 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
-
1978
- 1978-03-27 JP JP53034096A patent/JPS5856408B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6954063B2 (en) | 2001-03-27 | 2005-10-11 | Denso Corporation | Motion detecting device using magnetoresistive unit |
| US6924639B2 (en) | 2002-03-18 | 2005-08-02 | Denso Corporation | Position determination device using magnetoresistive element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54127346A (en) | 1979-10-03 |
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