JPS635257Y2 - - Google Patents

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JPS635257Y2
JPS635257Y2 JP3807381U JP3807381U JPS635257Y2 JP S635257 Y2 JPS635257 Y2 JP S635257Y2 JP 3807381 U JP3807381 U JP 3807381U JP 3807381 U JP3807381 U JP 3807381U JP S635257 Y2 JPS635257 Y2 JP S635257Y2
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film
position detection
ferromagnetic magnetoresistive
stripes
offset
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

本考案は、磁気信号が等間隔のビツト長Pを有
する磁化の形で記録されてた磁気記憶媒体から生
じる周期的信号磁界の強弱、特に前記周期的磁界
のピーク位置もしくはそのピーク近傍の変化を、
強磁性磁気抵抗効果薄膜(以下MR膜と略称す
る)の抵抗変化として検出する位置検出用強磁性
磁気抵抗効果素子(以下位置検出用MR素子と略
称する)に関するものである。 位置検出用MR素子は磁気記憶媒体との相対位
置に応じた信号を出力するもので、リニアエンコ
ーダーやロータリーエンコーダー等の位置検出器
の検出部に使用される。こうした位置検出用MR
素子では磁気記憶媒体との相対速度にかかわりな
く信号を検出する必要があり、MR膜ストライプ
の電気抵抗の変化は駆動電流による両端電圧の変
化として直流的に検出される。このため、磁界以
外の原因による両端電圧の変動、つまりオフセツ
トとドリフトはそのまま誤動作ないしは動作余裕
度の低下を引きおこす。このうちドリフトは主と
して温度変動によるものであるが、従来から差動
構成やブリツジ構成をすることで解決されてい
る。すなわち、磁気記憶媒体の磁化のビツト長を
PとしてP/2離れた2本のMR膜ストライプの
抵抗値が互いに逆相で変化することを利用し、そ
れらで差動構成をしたり、また互いにP/2離れ
た4本のMR膜ストライプでブリツジ構成をして
温度等による同相変化分を打消している。 一方、オフセツトの原因は主として作製時のば
らつき、つまりMR膜の膜厚分布やストライプの
パターンニングのばらつきによる。従来同一基板
上のMR膜で前述の様に差動構成やブリツジ構成
をすることである程度改善されていたがオフセツ
トの大きさとMR膜ストライプの配置の重要性が
認識されていなかつたため、オフセツトの低減は
不十分であり、オフセツトを外部的に調整するこ
とが不可欠となつていた。 こうして従来の位置検出用MR素子ではオフセ
ツト調整のために部品点数が増加したり、調整の
繁雑な手間が必要となるなどの問題があつた。 本考案は、ブリツジ構成をしたMR膜ストライ
プを最適な位置に配置することにより、オフセツ
トが極めて小さく、その調整を必要としない位置
検出用MR素子を提供することにある。 本考案の位置検出用MR素子は磁気信号が等間
隔のビツト長Pを有する磁化の形で記録された磁
気記憶媒体から生じる周期的磁界を検出するもの
であり、第1、第2、第3、及び第4の互いに平
行で長さの等しいストライプ状のMR膜から構成
され、第1のMR膜を基準として、第2、第3、
第4のMR膜をビツト長Pを単位としてそれぞれ
(2n−1)P/2,(2n+2m−1)P/2,(2n+m− 1)P(n,m≧1整数)離して配置しかつ、第
1及び第4のMR膜を対辺とし、第2、第3の
MR膜を他の辺とするブリツジ回路を形成するよ
うに電気的に結合したことを特徴とするものであ
る。 次に本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。 第1図は本考案の位置検出用MR素子の第一の
実施例を示した平面図である。これは平滑な基板
1上に形成された4本の互いに平行で長さの等し
いストライプ状のMR膜2,3,4及び5を導電
体部6で電気的に接続している。尚電極端子7,
8,9及び10である。第1のMR膜ストライプ
2と第2、第3、第4のMR膜ストライプ3,
4,5との間隔はそれぞれP/2,3P/2,2P
である。ここでPは磁気記憶媒体に記録するビツ
ト長を表わす。これは(2n−1)P/2, (2n+2m−1)P/2,(2n+m−1)Pにおいてn =m=1としたものである。導電体部6は第1の
MR膜ストライプ2と第4のMR膜ストライプ5
とを対辺とし第2、第3のMR膜ストライプ3,
4を他の辺と対辺とするブリツジ回路をなすよう
に電気的に接続しており、それぞれの接続点をブ
リツジ電圧を印加し、その出力をとり出すための
電極端子7,8,9,10としている。 第2図はMR膜ストライプ2,3,4,5によ
るブリツジ回路の等価回路を示したものである。
ブリツジ回路を構成する抵抗RA,RB,RC,RD
それぞれMR膜ストライプ2,3,4,5に対応
しており、抵抗RAとRDがこのブリツジ回路の対
辺をなし、抵抗RBとRCが他の対辺をなしている。 次にこの位置検出用MR素子の動作を第1図、
第2図、第3図及び第4図を使つて説明する。 第3図は位置検出用MR素子と磁気記憶媒体と
の位置関係を示す図である。位置検出用MR素子
(ここでは単にMR膜ストライプ2,3,4,5
で代表的に表わしている)は磁気記憶媒体11の
面に平行に対向して配置される。磁気記憶媒体1
1にはビツト長をPとする磁化の形で磁気信号が
記録され、x方向への相対的変位に伴なつてMR
膜ストライプ2,3,4,5へ作用する信号磁界
12が周期的に変化する。これによりそれぞれの
MR膜ストライプの抵抗値も同様に周期的に変化
する。これを第4図aに示す。MR膜ストライプ
の抵抗値は磁化の境界線13上で最大となり、そ
の中間で最小となる。こうしてMR膜ストライプ
2,3,4,5の位置関係により、第1と第4の
MR膜ストライプ2,5の抵抗値は共にRAの様に
変化し、第2と第3のMR膜ストライプ3,4の
抵抗値は全く逆位相のRBの様に変化する。従つ
てこの第1と第4のMR膜ストライプ2,5同
士、及び第2と第3のMR膜ストライプ3,4同
士を対辺とするブリツジ回路により、周期Pでゼ
ロを中心として変化するブリツジ出力が得られ
る。すなわち、第1図に示す位置検出用MR素子
または第2図に示すその等価回路に於て電極端子
8と9の間にブリツジ電圧を印加することによ
り、電極端子7と10の間に第4図bに示すブリ
ツジ出力VMR1が得られる。通常このブリツジ出
力VMR1がゼロをしきい値としてパルス化され、
磁気記憶媒体との相対的変化量に応じたパルス列
出力となる。従つて、ブリツジ出力がVMR1の様
にオフセツトがない場合には問題はないが、これ
にオフセツトVpffが加わつたVMR2の様な出力にな
つた場合にはパルス化ができなくなつたり、そう
ならないまでも耐ノイズ予裕度が低下して位置検
出の機能を果せなくなつてしまう。本考案の位置
検出用MR素子はこのオフセツトVpffを極めて小
さくできることを特徴としており、次に従来のも
のと比較してそれを説明する。 第5図aは従来普通に行なわれているMR膜ス
トライプの配置を示したもので、それぞれのMR
膜ストライプ14,15,16及び17は等間隔
P/2で配置されている。この配置の場合には
MR膜ストライプ14と16同士を対辺とし、
MR膜ストライプ15と17を他の対辺とするブ
リツジ回路が構成される。すなわち、第2図に示
す等価回路に対応させればMR膜ストライプ1
4,15,16,17が抵抗RA,RB,RD,RC
対応する。また、第5図bは本考案によるMR膜
ストライプの配置を示したものですでに説明した
ものと同じである。それぞれのMR膜ストライプ
14,15,16,17及び2,3,4,5の抵
抗値がすべて等しければどちらの場合もオフセツ
トVpffは生じないのであるが、現実には製作時に
MR膜の膜厚分布やストライプパターン形成での
パターン幅のばらつきが生じ、抵抗値がばらつく
のは避けられない。しかし、この様なMR膜スト
ライプの抵抗値のばらつきには真にランダムなば
らつき以外に、空間的に系統的な偏差があり、し
かも一般にこの系統的偏差の方が大きな部分を占
めている。系統的偏差はMR膜の膜厚が空間的に
ゆるやかな分布を持つこと、及び、フオトエツチ
ング技術等によつてストライプパターンを形成す
る際のオーバーエツチング量がやはり空間的にゆ
るやかな分布を持つことに起因する。こうして、
4本のMR膜ストライプの抵抗値には相関関係が
あり、これを利用した本考案の配置と、従来のも
ののオフセツトVpff(これは系統的偏差に起因す
るオフセツトV′pffと真にランダムなばらつきによ
るオフセツトV″pffとの和である)とは大きく異
なる。これは以下の様に容易に示すことができ
る。 MR膜のゆるやかな膜厚分布や、エツチング時
のエツチング剤等のむらによるストライプパター
ン幅のゆるやかな変動(オーバーエツチング等に
よる)によつて生ずる抵抗値の偏差も空間的にゆ
るやかであり、1つの位置検出用MR素子程度の
大きさの範囲内では次の様に線形に近似できる。 r(x,y)=rp(1+ax+by) ……(1) 但し、ここでrは座標(x,y)での単位長さ
当りのMR膜ストライプの抵抗値、rpは任意にと
つた座標原点での単位長さ当りの抵抗値であり、
a,bは抵抗値の分布に応じた係数である。また
ここでは真にランダムなばらつきは省略してい
る。これにより、1本のMR膜ストライプの抵抗
値はストライプ長をlとして、 Ri(x)=∫l prp(1+ax+by)dy =rpl(1+bl/2+ax) ……(2) となる。各MR膜のx座標を代入して得たそれぞ
れの抵抗値、及びオフセツトV′pffを表1にまとめ
る。
The present invention detects changes in the strength of a periodic signal magnetic field generated from a magnetic storage medium in which magnetic signals are recorded in the form of magnetization with equally spaced bit lengths P, and in particular, changes in the peak position of the periodic magnetic field or in the vicinity of the peak. ,
The present invention relates to a position detection ferromagnetic magnetoresistive element (hereinafter referred to as a position detection MR element) that detects a change in resistance of a ferromagnetic magnetoresistive thin film (hereinafter referred to as an MR film). The position detection MR element outputs a signal according to the relative position with respect to a magnetic storage medium, and is used in the detection section of a position detector such as a linear encoder or rotary encoder. MR for position detection
In the device, it is necessary to detect signals regardless of the relative speed with the magnetic storage medium, and changes in the electrical resistance of the MR film stripe are detected in a direct current manner as changes in the voltage across both ends due to the drive current. Therefore, fluctuations in the voltage at both ends due to causes other than the magnetic field, that is, offsets and drifts, directly cause malfunctions or a reduction in operating margin. Among these, drift is mainly caused by temperature fluctuations, but it has conventionally been solved by using a differential configuration or a bridge configuration. In other words, by taking advantage of the fact that the resistance values of two MR film stripes spaced apart by P/2 change in opposite phases, where P is the bit length of magnetization of the magnetic storage medium, a differential configuration can be formed with them, or they can be connected to each other. A bridge configuration is made of four MR film stripes spaced apart by P/2 to cancel common-phase changes due to temperature, etc. On the other hand, the cause of the offset is mainly due to variations during manufacturing, that is, variations in the film thickness distribution of the MR film and the patterning of the stripes. In the past, the MR film on the same substrate was improved to some extent by using the differential configuration or bridge configuration as described above, but the importance of the size of the offset and the arrangement of the MR film stripes was not recognized, so it was difficult to reduce the offset. was insufficient, and it became essential to adjust the offset externally. In this way, conventional position detection MR elements have had problems such as an increase in the number of parts for offset adjustment and the need for complicated adjustments. The object of the present invention is to provide an MR element for position detection that has an extremely small offset and does not require adjustment by arranging MR film stripes having a bridge configuration at optimal positions. The MR element for position detection of the present invention detects a periodic magnetic field generated from a magnetic storage medium in which magnetic signals are recorded in the form of magnetization having equally spaced bit lengths P. , and a fourth striped MR film parallel to each other and of equal length, with the first MR film as a reference, the second, third,
The fourth MR film is arranged at a distance of (2n-1)P/2, (2n+2m-1)P/2, (2n+m-1)P (n, m≧1 integer), respectively, using the bit length P as a unit. , the first and fourth MR films are opposite sides, and the second and third MR films are opposite sides.
It is characterized in that it is electrically coupled to form a bridge circuit with the MR film as the other side. Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the MR element for position detection of the present invention. In this structure, four striped MR films 2, 3, 4, and 5, which are parallel to each other and have the same length, are formed on a smooth substrate 1 and are electrically connected by a conductor portion 6. Furthermore, the electrode terminal 7,
8, 9 and 10. A first MR film stripe 2 and second, third, and fourth MR film stripes 3,
The intervals with 4 and 5 are P/2, 3P/2, and 2P, respectively.
It is. Here, P represents the bit length recorded on the magnetic storage medium. This is the case where n=m=1 in (2n-1)P/2, (2n+2m-1)P/2, and (2n+m-1)P. The conductor part 6 is the first
MR film stripe 2 and fourth MR film stripe 5
and the second and third MR film stripes 3,
Electrode terminals 7, 8, 9, 10 are electrically connected to form a bridge circuit with 4 as the opposite side to the other side, and electrode terminals 7, 8, 9, 10 are used to apply a bridge voltage to each connection point and take out the output. It is said that FIG. 2 shows an equivalent circuit of a bridge circuit using MR film stripes 2, 3, 4, and 5.
Resistors R A , R B , R C , and R D forming the bridge circuit correspond to MR film stripes 2, 3, 4, and 5, respectively, and resistors R A and R D form opposite sides of this bridge circuit. Resistors R B and R C form the other opposite sides. Next, the operation of this MR element for position detection is shown in Figure 1.
This will be explained using FIGS. 2, 3, and 4. FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between the position detection MR element and the magnetic storage medium. MR elements for position detection (here simply MR film stripes 2, 3, 4, 5)
(representatively represented by ) are arranged parallel to and facing the surface of the magnetic storage medium 11 . magnetic storage medium 1
1, a magnetic signal is recorded in the form of magnetization with a bit length of P, and the MR is recorded with relative displacement in the x direction.
The signal magnetic field 12 acting on the film stripes 2, 3, 4, 5 changes periodically. This allows each
Similarly, the resistance value of the MR film stripe changes periodically. This is shown in Figure 4a. The resistance value of the MR film stripe is maximum on the magnetization boundary line 13 and minimum in the middle thereof. In this way, due to the positional relationship of MR film stripes 2, 3, 4, and 5, the first and fourth
The resistance values of the MR film stripes 2 and 5 both change like R A , and the resistance values of the second and third MR film stripes 3 and 4 change like R B with completely opposite phases. Therefore, due to the bridge circuit in which the first and fourth MR film stripes 2 and 5 and the second and third MR film stripes 3 and 4 are opposite sides, a bridge output that changes around zero with a period P is generated. is obtained. That is, by applying a bridge voltage between electrode terminals 8 and 9 in the position detection MR element shown in FIG. 1 or its equivalent circuit shown in FIG. The bridge output V MR1 shown in figure b is obtained. Normally this bridge output V MR1 is pulsed with zero as the threshold,
The pulse train output corresponds to the amount of change relative to the magnetic storage medium. Therefore, there is no problem when the bridge output has no offset like V MR1 , but if it becomes an output like V MR2 which has an offset V pff added to it, it becomes impossible to pulse. Even if this does not happen, the noise tolerance will decrease and the position detection function will not be able to be performed. The MR element for position detection of the present invention is characterized in that this offset V pff can be made extremely small, and this will be explained next in comparison with the conventional one. Figure 5a shows the conventional arrangement of MR film stripes.
The membrane stripes 14, 15, 16 and 17 are arranged at equal intervals P/2. In this arrangement,
With MR film stripes 14 and 16 as opposite sides,
A bridge circuit is constructed with the MR film stripes 15 and 17 as other opposite sides. In other words, if it corresponds to the equivalent circuit shown in Fig. 2, MR film stripe 1
4, 15, 16, and 17 correspond to resistors RA , RB , RD , and RC . Further, FIG. 5b shows the arrangement of the MR film stripes according to the present invention, which is the same as that already explained. If the resistance values of the respective MR film stripes 14, 15, 16, 17 and 2, 3, 4, 5 are all equal, no offset V pff will occur in either case, but in reality, during manufacturing
Variations in the film thickness distribution of the MR film and pattern width during stripe pattern formation occur, which inevitably causes variations in the resistance value. However, in addition to truly random variations in the resistance values of such MR film stripes, there are spatially systematic deviations, and these systematic deviations generally account for a larger portion. Systematic deviations are due to the fact that the thickness of the MR film has a gradual spatial distribution, and the amount of overetching when forming a stripe pattern using photoetching technology also has a gradual spatial distribution. caused by. thus,
There is a correlation between the resistance values of the four MR film stripes, and the arrangement of the present invention using this correlation and the offset V pff of the conventional one (this is the difference between the offset V′ pff caused by systematic deviation and the truly random one) This is very different from the offset V'' due to variations (which is the sum of The deviation in resistance value caused by gradual fluctuations in width (due to overetching, etc.) is also gradual spatially, and within a range of the size of one position detection MR element, it can be approximated linearly as follows. r (x, y) = r p (1 + ax + by) ... (1) where r is the resistance value of the MR film stripe per unit length at the coordinates (x, y), and r p can be arbitrarily set. It is the resistance value per unit length at the origin of the ivy coordinates,
a and b are coefficients depending on the distribution of resistance values. Also, truly random variations are omitted here. As a result, the resistance value of one MR film stripe becomes R i (x) = ∫ l p r p (1 + ax + by) dy = r p l (1 + bl / 2 + ax) ... (2) where the stripe length is l. . Table 1 summarizes the resistance values and offset V' pff obtained by substituting the x-coordinate of each MR film.

【表】 但し、この表でMR膜ストライプは第2図の等
価回路に示した抵抗RA,RB,RC,RDの順に示し
ている。またオフセツト電圧V′pffはブリツジ電圧
をVpとして、 Vpff=(RB/RA+RB−RD/RC+RD)Vp ……(3) として計算している。従来の位置検出用MR素子
のオフセツトV′pffがaP、つまり位置検出用MR素
子でPだけ離れた点でのMR膜ストライプ抵抗値
の偏差比率の一次項を含むのに対し、本考案の位
置検出用MR素子のオフセツトはaPの二次の項し
か残らず、大幅に減少することがわかる。この効
果を実際の数値を代入してより具体的に示す。通
常用いられるビツト長Pの値は数100μm〜数mmで
あり、例えば1mmのものではこれに対する代表的
なaPの値は0.5%程度である。従つてブリツジ電
圧1V当りのオフセツトV′pff(系統的な偏差による
もの)は従来の位置検出用MR素子では1.25mV
になるのに対し、本考案の位置検出用MR素子で
は0.01mVにもならない。一方、真にランダムな
ばらつきに起因するオフセツトV″pffの代表的な
値は0.3mV程度(P=1mm、l=1mm、MR膜ス
トライプ幅=20μmの例)であり、従つて合計の
オフセツトVpffでも従来のものが1.55mVである
のに対し、本考案のものは0.3mV程度にしかすぎ
ない。これを位置検出用MR素子の出力と比較す
ると、ブリツジ出力VMRのzero−to−peak値はブ
リツジ電圧1V当り最大でも14mV程度、実際に
使用される場合には3〜10mV程度である。従つ
て第4図bに示される様に、従来の位置検出用
MR素子ではオフセツトVpffを回路的に調整する
ことが不可欠であるのに対し、本考案の位置検出
用MR素子では何等その必要がないことは明らか
である。 以上の実施例で、第2、第3、第4のMR膜ス
トライプ3,4,5を第1のMR膜ストライプ2
からそれぞれP/2,3P/2,2P離して配置し
ているが、MR膜の出力波形が第3図aに示した
ようにピツチPの周期性を持つので、この点を考
慮するとこれがそれぞれ(2n−1)P/2, (2n+2m−1)P/2,(2n+m−1)Pであつても これまでの説明は全く同様に成り立つ。例えばそ
れぞれが3P/2,5P/2,8P/2であつても効
果は同じであり、特に導電体部6の配線の都合な
どでMR膜ストライプの間隔を広げたい場合には
有効である。但し、それらの間隔が大きくなる
程、抵抗値分布は(1)式の線形近似からずれるの
で、特性的にはなるべく互いに近接、つまり、
P/2,3P/2,5P/2としたものが最適であ
る。 導電体部6及び電極端子7,8,9,10の形
状、配置もあくまでも一例であり、所定のブリツ
ジ回路を構成するようになつてさえいれば、どの
様なものであつてもよい。例えば導電体部6の抵
抗値がMR膜ストライプ2,3,4,5の抵抗値
に対して無視できない大きさの場合にはわずかな
がらオフセツトを生ずるので電極端子7,8,
9,10のとり出し口は各MR膜ストライプを結
ぶそれぞれの導電体部6の中点からとるようにす
る。 ここで位置検出用MR素子の基板1としては、
表面の滑らかなガラス、セラミツクや表面に絶縁
層を形成したシリコン板等が適しており、この上
にMR膜ストライプ2,3,4,5としてNi,
Fe,Co等の単体、又は、それらを主成分として
含む合金を蒸着、スパツター、めつきなどで形成
し、フオトエツチング等の微細加工技術によつて
不要部分を除去して所定の形状にする。 MR膜ストライプの代表的な形状を挙げると膜
厚が200〜1000Å、幅が数μm〜100μm、長さ数
100μm〜数mm程度であり、それらの具体的な数値
は使用する磁気記憶媒体やビツト長P等に合わせ
て決定される。 導電体部6及び電極端子7,8,9,10は抵
抗値が小さいAu,Ag,Cu,Al等が適しており、
MR膜ストライプと同様にして所定の形状に形成
する。 以上、説明した様に、本考案の位置検出用MR
素子は磁気信号が等間隔のビツト長Pを有する磁
化の形で記録されてた磁気記憶媒体から生じる周
期的信号磁界を検出するもので、第1、第2、第
3及び第4の互いに平行で長さの等しいMR膜ス
トライプから構成され、第1のMR膜ストライプ
を基準として、第2、第3、第4のMR膜ストラ
イプをビツト長Pを単位としてそれぞれ
(2n−1)P/2,(2n+2m−1)P/2,(2n+Zm− 1)P〔n,m≧1整数〕離して配置し、かつ第
1及び第4のMR膜ストライプを対辺とし、第
2、第3のMR膜ストライプを他の辺とするブリ
ツジ回路をなす様に電気的に結合しているので、
MR膜を形成する際に避けられない抵抗値のばら
つきがあつてもオフセツトは生じないため、その
調整は不要となり、そのための余分な部品、回路
や繁雑な手間を除去できる。
[Table] However, in this table, the MR film stripes are shown in the order of resistors R A , R B , R C , and R D shown in the equivalent circuit of FIG. 2. Also, the offset voltage V' pff is calculated as V pff = ( RB / R A + R B - R D / R C + R D ) V p (3), where the bridge voltage is V p. While the offset V' pff of the conventional MR element for position detection includes aP, that is, the linear term of the deviation ratio of the MR film stripe resistance value at a point separated by P in the MR element for position detection, the position detection of the present invention It can be seen that the offset of the detection MR element is significantly reduced, with only the second-order term of aP remaining. This effect will be shown more concretely by substituting actual numerical values. The value of the bit length P commonly used is from several 100 μm to several mm, and for example, for a bit length of 1 mm, the typical value of aP is about 0.5%. Therefore, the offset V′ pff (due to systematic deviation) per 1 V of bridge voltage is 1.25 mV for the conventional position detection MR element.
In contrast, the MR element for position detection of the present invention does not even reach 0.01 mV. On the other hand, a typical value of the offset V'' pff caused by truly random variations is about 0.3 mV (example of P = 1 mm, l = 1 mm, MR film stripe width = 20 μm), and therefore the total offset V In terms of pff , while the conventional one has a voltage of 1.55 mV, the inventive one has only about 0.3 mV.Comparing this with the output of the position detection MR element, the zero-to-peak of the bridge output V MR The maximum value is about 14 mV per 1 V of bridge voltage, and in actual use it is about 3 to 10 mV.Therefore, as shown in Figure 4b, conventional position detection
While it is essential for the MR element to adjust the offset V pff using a circuit, it is clear that there is no need for the position detection MR element of the present invention. In the above embodiment, the second, third, and fourth MR film stripes 3, 4, and 5 are connected to the first MR film stripe 2.
The output waveform of the MR membrane has a periodicity of pitch P as shown in Figure 3a, so taking this point into consideration, these are (2n-1)P/2, (2n+2m-1)P/2, and (2n+m-1)P, the above explanation holds exactly in the same way. For example, the effect is the same even if each of them is 3P/2, 5P/2, or 8P/2, and is particularly effective when it is desired to widen the interval between the MR film stripes due to the wiring of the conductor portion 6. However, as the distance between them increases, the resistance value distribution deviates from the linear approximation of equation (1), so in terms of characteristics, they should be as close to each other as possible, that is,
P/2, 3P/2, and 5P/2 are optimal. The shape and arrangement of the conductor portion 6 and the electrode terminals 7, 8, 9, and 10 are merely examples, and may be of any shape as long as they form a predetermined bridge circuit. For example, if the resistance value of the conductor portion 6 is not negligible compared to the resistance value of the MR film stripes 2, 3, 4, 5, a slight offset will occur, so that the electrode terminals 7, 8,
The outlets 9 and 10 are arranged to be taken from the midpoint of each conductor section 6 connecting each MR film stripe. Here, as the substrate 1 of the MR element for position detection,
Suitable materials include glass or ceramic with a smooth surface, or a silicon plate with an insulating layer formed on the surface.
Single elements such as Fe, Co, etc., or alloys containing them as main components are formed by vapor deposition, sputtering, plating, etc., and unnecessary parts are removed using microfabrication techniques such as photo etching to form a predetermined shape. Typical shapes of MR film stripes include film thickness of 200 to 1000 Å, width of several μm to 100 μm, and length of several
It ranges from about 100 μm to several mm, and the specific values are determined depending on the magnetic storage medium used, the bit length P, etc. For the conductor portion 6 and electrode terminals 7, 8, 9, 10, materials such as Au, Ag, Cu, Al, etc. having a low resistance value are suitable.
It is formed into a predetermined shape in the same manner as the MR film stripe. As explained above, the MR for position detection of this invention
The element detects a periodic signal magnetic field generated from a magnetic storage medium in which magnetic signals are recorded in the form of magnetization with equally spaced bit lengths P. The first MR film stripe is used as a reference, and the second, third, and fourth MR film stripes are each (2n-1)P/2 with the bit length P as a unit. , (2n+2m-1)P/2, (2n+Zm-1)P [n, m≧1 integer] and are arranged with the first and fourth MR film stripes on opposite sides, and the second and third MR film stripes Because they are electrically connected to form a bridge circuit with the membrane stripe as the other side,
Even if there is an unavoidable variation in resistance value when forming an MR film, no offset will occur, so there is no need to adjust it, and the extra components, circuits, and complicated labor required for this adjustment can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の位置検出用MR素子の第一の
実施例を示す平面図、第2図はMR膜ストライプ
が構成するブリツジ回路の等価回路、第3図は位
置検出用MR素子と磁気記憶媒体との位置関係を
示す図、第4図aは位置検出用MR素子と磁気記
憶媒体との変位に伴なうMR膜ストライプの抵抗
値の変化を示す波形図、第4図bはブリツジ出力
波形図であり、第5図aは従来の位置検出用MR
素子のMR膜ストライプの配置を示した図、第5
図bは本考案によるMR膜ストライプの配置を示
した図である。 図において、1は基板、2,3,4,5はそれ
ぞれ第1、第2、第3、第4のMR膜ストライ
プ、6は導電体部、7,8,9である。
Fig. 1 is a plan view showing the first embodiment of the MR element for position detection of the present invention, Fig. 2 is an equivalent circuit of a bridge circuit constituted by MR film stripes, and Fig. 3 shows the MR element for position detection and magnetic Figure 4a is a waveform diagram showing the change in resistance value of the MR film stripe due to displacement between the position detection MR element and the magnetic storage medium, and Figure 4b is a diagram showing the positional relationship with the storage medium. Figure 5a is an output waveform diagram, and Figure 5a is a conventional MR for position detection.
Figure 5 showing the arrangement of the MR film stripes of the device.
FIG. b is a diagram showing the arrangement of MR film stripes according to the present invention. In the figure, 1 is a substrate; 2, 3, 4, and 5 are first, second, third, and fourth MR film stripes, respectively; 6 is a conductor portion; 7, 8, and 9.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 磁気信号が等間隔のビツト長Pを有する磁化の
形で記録されてた磁気記憶媒体から生じる周期的
信号磁界を検出する位置検出用強磁性磁気抵抗効
果素子において、位置検出用強磁性磁気抵抗効果
素子を第1、第2、第3及び第4の互いに平行で
長さが等しいストライプ状の強磁性磁気抵抗効果
薄膜から構成し、第1の強磁性磁気抵抗効果薄膜
を基準として、第2、第3、第4の強磁性磁気抵
抗効果薄膜を前記ビツト長Pを単位としてそれぞ
れ(2n−1)P/2,(2n+2m−1)P/2,(2n+m −1)P(n,m≧1整数)離して配置し、かつ
第1及び第4の強磁性磁気抵抗効果薄膜を対辺と
し、第2及び第3の強磁性磁気抵抗効果薄膜を他
の辺とするブリツジ回路を形成するように電気的
に結合したことを特徴とする位置検出用強磁性磁
気抵抗効果素子。
[Claims for Utility Model Registration] In a ferromagnetic magnetoresistive element for position detection that detects a periodic signal magnetic field generated from a magnetic storage medium in which magnetic signals are recorded in the form of magnetization with equally spaced bit lengths P, The ferromagnetic magnetoresistive effect element for position detection is composed of first, second, third, and fourth striped ferromagnetic magnetoresistive thin films parallel to each other and of equal length, and the first ferromagnetic magnetoresistive effect With the thin film as a reference, the second, third, and fourth ferromagnetic magnetoresistive thin films are respectively (2n-1)P/2, (2n+2m-1)P/2, and (2n+m-) with the bit length P as a unit. 1) P (n, m ≧ 1 integer) spaced apart, and the first and fourth ferromagnetic magnetoresistive thin films are on opposite sides, and the second and third ferromagnetic magnetoresistive thin films are on the other side. 1. A ferromagnetic magnetoresistive element for position detection, characterized in that the element is electrically coupled to form a bridge circuit.
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