KR101661813B1 - 센서 장치 및 센서 장치에서의 온도 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
(과제) 온도 감시용 저항 소자에 의해 센서 소자의 온도를 감시한 결과에 기초하여 히터의 제어를 적정하게 실시할 수 있는 센서 장치, 및 센서 장치에서의 온도 제어 방법을 제공하는 것.
(해결 수단) 자기 센서 장치에서는, 비교기에 있어서, 분압 회로에서 분압된 온도 검출 전압과 제어 목표 전압의 비교 결과에 기초하여 스위칭 소자를 제어하여, 가열용 저항막 (히터) 에 대한 통전을 제어한다. 또, 자기 센서 장치의 출하 전에, 분압 회로에 정전압을 인가하는 제어 목표 전압 설정 공정을 실시하고, 마이크로 컴퓨터는, 분압 회로에 정전압을 인가하였을 때의 환경 온도, 분압 회로에 정전압을 인가하였을 때의 온도 검출 전압, 분압 저항의 저항값, 및 온도 감시용 저항막의 저항값의 온도 계수에 기초하여, 온도 감시용 저항막이 미리 설정된 온도가 되었을 때의 온도 검출 전압을 산출한 결과를 제어 목표 전압으로서 설정한다.
(해결 수단) 자기 센서 장치에서는, 비교기에 있어서, 분압 회로에서 분압된 온도 검출 전압과 제어 목표 전압의 비교 결과에 기초하여 스위칭 소자를 제어하여, 가열용 저항막 (히터) 에 대한 통전을 제어한다. 또, 자기 센서 장치의 출하 전에, 분압 회로에 정전압을 인가하는 제어 목표 전압 설정 공정을 실시하고, 마이크로 컴퓨터는, 분압 회로에 정전압을 인가하였을 때의 환경 온도, 분압 회로에 정전압을 인가하였을 때의 온도 검출 전압, 분압 저항의 저항값, 및 온도 감시용 저항막의 저항값의 온도 계수에 기초하여, 온도 감시용 저항막이 미리 설정된 온도가 되었을 때의 온도 검출 전압을 산출한 결과를 제어 목표 전압으로서 설정한다.
Description
본 발명은, 센서 소자에 대해 히터가 형성된 센서 장치, 및 당해 센서 장치에서의 온도 제어 방법에 관한 것이다.
센서 장치에서는, 센서 소자에 의해 검출 대상의 물리량을 계측한다. 예를 들어, 자기 저항 소자를 구비한 자기 센서 장치에서는, 영구 자석의 회전 등에 수반하는 자계 변화를 검출하여, 영구 자석의 위치 등을 검출한다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
센서는, 온도에 따라 검출 결과가 변화되는 경우가 많다. 예를 들어, 자기 센서 장치에 사용되는 자기 저항 소자나 홀 소자에 사용되는 감자막 (感磁膜) 은, 온도에 따라 저항값이 변화된다. 여기서, 감자막에 의해 브릿지 회로를 구성한 경우, 온도 변화에서 기인하는 저항값 변화가 발생해도, 이러한 변화가 각 감자막에서 동등하면, 출력에 변화는 발생하지 않을 것이다. 그러나, 자기 센서 장치에서는, 비록 감자막에 의해 브릿지 회로를 구성한 경우여도, 온도가 변화되면 검출 오차가 발생한다. 이러한 원인은 명확해져 있지 않지만, 소자 기판과 감자막에서는 열팽창 계수가 상이한 것에서 기인하는 응력의 영향이 소자 기판의 위치에 따라 상이한 것이나, 감자막의 막질이 소자 기판의 위치에 따라 상이한 것에서 기인하는 것으로 추측된다. 그래서, 본원 발명자는, 센서 소자에 히터 및 온도 감시용 소자를 형성하고, 온도 감시용 소자에서의 감시 결과에 기초하여 히터를 제어하여, 센서 소자의 온도를 일정하게 유지하는 것을 검토하고 있다.
한편, 온도 감시용 소자를 사용한 온도 검출 방법으로는, 서미스터 등의 온도 감시용 소자와 고정 저항을 직렬로 접속시켜 분압 회로를 구성하고, 분압 회로의 양단에 정전압이 인가되었을 때에 온도 감시용 소자와 고정 저항에 의해 분압된 값 (온도 검출 전압) 과 참조 전압을 비교하는 기술이 제안되어 있다 (특허문헌 2 참조).
그러나, 특허문헌 2 에 기재된 기술에 있어서, 서미스터 등의 온도 감시용 소자와 고정 저항에 의한 분압을 사용한 경우, 온도 감시용 소자에 있어서의 저항값의 편차에서 기인하여, 온도의 검출 결과에 편차가 발생한다는 문제점이 있다. 특히, 온도 감시용 소자로서 저항 소자를 사용한 경우, 저항값의 온도 계수가 큰 저항 소자를 사용하기 때문에, 저항값에 편차가 발생하기 쉽다. 이 때문에, 온도 감시용 저항 소자를 통해 검출한 결과에 기초하여 히터를 제어해도, 센서 소자를 소정의 온도로 설정할 수 없다는 문제점이 있다.
이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 온도 감시용 저항 소자에 의해 센서 소자의 온도를 감시한 결과에 기초하여 히터의 제어를 적정하게 실시할 수 있는 센서 장치, 및 센서 장치에서의 온도 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 센서 장치는, 센서 소자가 형성된 소자 기판과, 상기 센서 소자의 온도를 감시하는 온도 감시용 저항 소자와, 상기 센서 소자를 가열하는 히터와, 상기 온도 감시용 저항 소자에 분압 저항이 직렬로 전기적으로 접속되고, 양단에 정전압이 인가되는 분압 회로와, 상기 분압 회로에 있어서 상기 온도 감시용 저항 소자와 상기 분압 저항에 의해 분압된 온도 검출 전압을 제어 목표 전압과 비교하는 비교기와, 상기 비교기에서의 비교 결과에 기초하여 상기 히터에 대한 통전을 제어하는 통전 제어부와, 상기 온도 감시용 저항 소자가 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 상기 온도 검출 전압을 상기 제어 목표 전압으로서 상기 비교기에 출력하는 마이크로 컴퓨터를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 센서 장치에 있어서, 센서 소자의 온도가 변화되면, 온도 감시용 저항 소자의 저항값이 변화되고, 분압 회로에 있어서, 온도 감시용 저항 소자와 분압 저항에 의해 분압된 온도 검출 전압이 변화된다. 따라서, 통전 제어부에 의해, 비교기에서의 온도 검출 전압과 제어 목표 전압의 비교 결과에 기초하여 히터에 대한 통전을 제어하면, 센서 소자의 온도를 소정의 온도로 유지할 수 있다. 여기서, 비교기에 대한 제어 목표 전압의 출력은, 마이크로 컴퓨터에 의해 실시되고, 마이크로 컴퓨터는, 온도 감시용 저항 소자가, 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 온도 검출 전압을 제어 목표 전압으로서 비교기에 출력한다. 이 때문에, 마이크로 컴퓨터는, 온도 감시용 저항 소자의 저항값에 편차가 있더라도, 온도 감시용 저항 소자가 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 저항값에 대응하는 온도 검출 전압을 제어 목표 전압으로서 비교기에 출력하기 때문에, 온도 감시용 저항 소자의 저항값에 편차가 있어도 센서 소자의 온도를 적정하게 제어할 수 있다.
본 발명은, 상기 온도 감시용 저항 소자가 온도 감시용 저항막인 경우에 적용하면 효과적이다. 온도 감시용 저항 소자에 저항막을 사용한 경우, 온도 감시용 저항 소자의 저항값에 편차가 발생하기 쉽다. 그런데 본 발명에 있어서, 마이크로 컴퓨터는, 온도 감시용 저항 소자의 저항값에 편차가 있더라도, 온도 감시용 저항 소자가 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 저항값에 대응하는 온도 검출 전압을 제어 목표 전압으로서 비교기에 출력한다. 따라서, 온도 감시용 저항 소자의 저항값에 편차가 있더라도 센서 소자의 온도를 적정하게 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 온도 감시용 저항막은, 상기 소자 기판에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 센서 소자의 온도를 적정하게 감시할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하였을 때의 환경 온도, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하였을 때의 상기 온도 검출 전압, 상기 분압 저항의 저항값, 및 상기 온도 감시용 저항막의 저항값의 온도 계수에 기초하여, 상기 온도 감시용 저항막이 미리 설정된 온도가 되었을 때의 상기 온도 검출 전압을 산출한 결과를 상기 제어 목표 전압으로서 상기 비교기에 출력하는 것이 바람직하다. 온도 감시용 저항 소자에서는 저항값에 편차가 있더라도, 저항값의 온도 계수의 편차는 매우 작다. 따라서, 임의의 온도에서 분압 회로에 정전압을 인가하여 온도 검출 전압을 얻을 수 있으면, 그 때의 환경 온도, 분압 저항의 저항값, 및 온도 감시용 저항막의 저항값의 온도 계수에 기초하여, 온도 감시용 저항막이 미리 설정된 온도가 되었을 때의 온도 검출 전압을 양호한 정밀도로 산출할 수 있다. 따라서, 이러한 산출 결과를 제어 목표 전압으로서 비교기에 출력하면, 온도 감시용 저항 소자의 저항값에 편차가 있더라도 센서 소자의 온도를 적정하게 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는, 상기 환경 온도를 계측하는 온도 계측부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 외부의 온도계를 사용하지 않아도, 제어 목표 전압을 산출할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어 목표 전압을 기억해 두는 메모리를 갖고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 메모리에는, 상기 센서 장치의 출하 전에 결정된 상기 제어 목표 전압이 기억되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 메모리에는, 상기 센서 장치의 출하 후, 미리 지정된 타이밍에서 결정된 상기 제어 목표 전압이 기억되어 있는 구성을 채용해도 된다.
본 발명에 있어서, 상기 히터는, 상기 소자 기판에 형성된 가열용 저항막인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 센서 소자를 효율적으로 가열할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 소자 기판과 상기 마이크로 컴퓨터는 동일한 회로 기판에 실장되어 있는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제어 목표 전압을 산출할 때, 환경 온도와 센서 소자의 온도에 큰 차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 센서 소자는, 예를 들어, 상기 소자 기판에 형성된 자기 저항막을 구비한 자기 저항 소자이다.
이 경우, 자기 센서 장치는, 상기 자기 저항 소자에 대향하여 회전하는 자석을 갖고 있는 구성을 채용할 수 있다.
또, 본 발명에 관련된 센서 장치에서의 온도 제어 방법은, 센서 소자가 형성된 소자 기판과, 상기 센서 소자의 온도를 감시하는 온도 감시용 저항 소자와, 상기 센서 소자를 가열하는 히터와, 상기 온도 감시용 저항 소자에 분압 저항이 직렬로 전기적으로 접속되고, 양단에 정전압이 인가되는 분압 회로와, 상기 분압 회로에 있어서 상기 온도 감시용 저항 소자와 상기 분압 저항에 의해 분압된 온도 검출 전압을 제어 목표 전압과 비교하는 비교기와, 상기 비교기에서의 비교 결과에 기초하여 상기 히터에 대한 통전을 제어하는 통전 제어부와, 상기 온도 감시용 저항 소자가 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 상기 온도 검출 전압을 상기 제어 목표 전압으로서 상기 비교기에 출력하는 마이크로 컴퓨터를 센서 장치에 형성해 두고, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하는 제어 목표 전압 설정 공정을 실시하고, 당해 제어 목표 전압 설정 공정에서는, 상기 마이크로 컴퓨터가, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하였을 때의 환경 온도, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하였을 때의 상기 온도 검출 전압, 상기 분압 저항의 저항값, 및 상기 온도 감시용 저항 소자의 저항값의 온도 계수에 기초하여, 상기 온도 감시용 저항 소자가 미리 설정된 온도가 되었을 때의 상기 온도 검출 전압을 산출한 결과를 상기 제어 목표 전압으로서 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 센서 장치에서의 온도 제어 방법에서는, 상기 제어 목표 전압 설정 공정을 상기 센서 장치의 출하 전에 실시하는 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에 관련된 센서 장치에서의 온도 제어 방법에서는, 상기 제어 목표 전압 설정 공정을, 상기 센서 장치의 출하 후, 미리 지정된 타이밍에서 실시하는 구성을 채용해도 된다.
본 발명에 관련된 센서 장치에 있어서, 센서 소자의 온도가 변화되면, 온도 감시용 저항 소자의 저항값이 변화되고, 분압 회로에 있어서, 온도 감시용 저항 소자와 분압 저항에 의해 분압된 온도 검출 전압이 변화된다. 따라서, 통전 제어부에 의해, 비교기에서의 온도 검출 전압과 제어 목표 전압의 비교 결과에 기초하여 히터에 대한 통전을 제어하면, 센서 소자의 온도를 소정의 온도로 유지할 수 있다. 여기서, 비교기에 대한 제어 목표 전압의 출력은, 마이크로 컴퓨터에 의해 실시되고, 마이크로 컴퓨터는, 온도 감시용 저항 소자가 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 온도 검출 전압을 제어 목표 전압으로서 비교기에 출력한다. 이 때문에, 마이크로 컴퓨터는, 온도 감시용 저항 소자의 저항값에 편차가 있더라도, 온도 감시용 저항 소자가 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 저항값에 대응하는 온도 검출 전압을 제어 목표 전압으로서 비교기에 출력하기 때문에, 온도 감시용 저항 소자의 저항값에 편차가 있더라도 센서 소자의 온도를 적정하게 제어할 수 있다.
도 1 은, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치의 설명도.
도 2 는, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치에 사용한 소자 기판의 설명도.
도 3 은, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치에서의 검출 원리 등을 나타내는 설명도.
도 4 는, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치의 전기적 구성을 나타내는 설명도.
도 2 는, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치에 사용한 소자 기판의 설명도.
도 3 은, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치에서의 검출 원리 등을 나타내는 설명도.
도 4 는, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치의 전기적 구성을 나타내는 설명도.
이하에, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 센서 장치로서, 자기식 로터리 인코더를 구성하는 자기 센서 장치를 중심으로 설명한다.
(자기 센서 장치의 구성)
도 1 은, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치의 설명도로, 도 1 의 (a), (b) 는, 자기 센서 장치를 축선 방향의 일방측에서 본 사시도, 및 그 분해 사시도이다.
도 1 에 나타내는 자기 센서 장치 (10) (로터리 인코더) 는, 모터 케이스 등에 고정된 홀더 (6) 와, 홀더 (6) 에 나사 (61, 62) 등에 의해 고정된 회로 기판 (50) 과, 모터의 출력축 등에 고정된 자석 (20) 을 갖고 있고, 자석 (20) 은, 자석의 중심을 지나는 축선 (L) 둘레로 회전한다. 자석 (20) 은, 홀더 (6) 의 내측에서 회로 기판 (50) 에 대향하고 있다. 본 형태에 있어서, 자석 (20) 은, 둘레 방향으로 N 극과 S 극이 1 극씩 형성된 착자면을 갖고 있다.
회로 기판 (50) 에 있어서, 자석 (20) 과 대향하는 제 1 면 (50a) 측에는, 자석 (20) 과 대향하는 위치에 소자 기판 (40) 이 실장되고, 소자 기판 (40) 과 이웃하는 위치에 홀 소자 (81, 82) 가 실장되어 있다. 소자 기판 (40) 에는 후술하는 감자막이 형성되고, 원 형상으로 배치된 감자막 중심은 자석의 회전축선 상에 형성된다. 또, 회로 기판 (50) 에 있어서, 자석 (20) 과 대향하는 측과는 반대측의 제 2 면 (50b) 에는, 마이크로 컴퓨터 (9), 앰프 IC 로 이루어지는 앰프부 (30), 스위칭 소자 (83), 비교기 (85), 메모리 (99), 커넥터 (59) 등이 실장되어 있다. 회로 기판 (50) 은, 페놀 기판이나 유리-에폭시 기판 등에 배선이 형성된 프린트 배선 기판이다.
(소자 기판 (40) 의 구성)
도 2 는, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치 (10) 에 사용한 소자 기판 (40) 의 설명도로, 도 2 의 (a), (b), (c) 는, 소자 기판 (40) 의 평면 구성을 나타내는 설명도, 단면 구성을 나타내는 설명도, 및 단면 구성의 변형예를 나타내는 설명도이다. 또한, 도 2 의 (b), (c) 에서는, 자기 저항 소자 (4) (감자막 (41 ∼ 44)), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 의 층 구조를 모식적으로 나타내고 있다. 또, 도 2 의 (a) 에서는, 온도 감시용 저항막 (47) 에 대해서는 우하향의 사선이 부여되고, 가열용 저항막 (48) 에 대해서는 우상향의 사선이 부여되어 있다.
도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 소자 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에는, 감자막 (41 ∼ 44) (자기 저항막) 을 구비한 자기 저항 소자 (4) (센서 소자) 가 구성되어 있고, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 서로 되접히면서 연장되어 있는 부분에 의해 소자 기판 (40) 의 중앙에 원형의 감자 영역 (45) 을 구성하고 있다. 본 형태에 있어서, 소자 기판 (40) 은 사각형의 평면 형상을 갖는 실리콘 기판이다.
감자막 (41 ∼ 44) 으로부터는 배선 부분이 일체로 연장되어 있고, 배선 부분의 단부에는, A 상 (相) 용 전원 단자 (VccA), A 상용 그라운드 단자 (GNDA), +A 상 출력용 출력 단자 (+A), -A 상 출력용 출력 단자 (-A), B 상용 전원 단자 (VccB), B 상용 그라운드 단자 (GNDB), +B 상 출력용 출력 단자 (+B), 및 -B 상 출력용 출력 단자 (-B) 가 형성되어 있다.
또, 소자 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에 온도 감시용 저항막 (47) (감온부) 및 가열용 저항막 (48) (히터) 이 형성되어 있다. 여기서, 가열용 저항막 (48) 은, 소자 기판 (40) 의 변을 따라 사각 프레임상으로 연장되어 폐루프를 구성한 상태에서, 감자막 (41 ∼ 44) 이 형성되어 있는 영역의 전체를 둘러싸고 있다. 이 때문에, 가열용 저항막 (48) 과 감자막 (41 ∼ 44) 은, 소자 기판 (40) 의 면 내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 있어, 평면에서 보아 겹쳐져 있지 않다. 또, 가열용 저항막 (48) 의 서로 대향하는 2 개의 변 부분의 일방으로부터는 배선 부분 (481) 이 연장되고, 그 단부에는, 가열용 저항막 (48) 에 대한 급전용 전원 단자 (VccH) 가 형성되어 있다. 이에 대하여, 2 개의 변 부분의 타방으로부터 연장되는 배선 부분 (482) 의 단부는, A 상용 그라운드 단자 (GNDA) 에 접속되어 있다. 이 때문에, A 상용 그라운드 단자 (GNDA) 는, 가열용 저항막 (48) 에 대한 그라운드 단자 (GNDH) 로서도 이용되고 있다. 여기서, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치와, 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치는, 감자 영역 (45) 에 대해 점 대칭 위치에 있다. 이 때문에, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치로부터 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치를 향해 우회전하였을 때의 가열용 저항막 (48) 의 길이와, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치로부터 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치를 향해 좌회전하였을 때의 가열용 저항막 (48) 의 길이가 동등하다.
온도 감시용 저항막 (47) 은, 가열용 저항막 (48) 의 내측 영역 중, 가열용 저항막 (48) 의 4 개의 모퉁이 중 1 개의 모퉁이 부근에 형성되어 있고, 감자 영역 (45) 과 가열용 저항막 (48) 사이에 위치한다. 온도 감시용 저항막 (47) 은, 복수 회 되접히면서 연장된 평면 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 점유 면적이 좁아도, 온도 감시용 저항막 (47) 을 길게 형성할 수 있다. 여기서, 온도 감시용 저항막 (47) 은, 감자막 (44) 의 배선 부분과 부분적으로 겹쳐져 있지만, 감자 영역 (45) 과는 소자 기판 (40) 의 면 내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 있어, 감자 영역 (45) 과는 겹쳐져 있지 않다. 온도 감시용 저항막 (47) 의 일방의 단부에는, 온도 감시용 전원 단자 (VccS) 가 형성되어 있다. 또, 온도 감시용 저항막 (47) 의 타방의 단부는, B 상용 그라운드 단자 (GNDB) 에 접속되어 있다. 이 때문에, B 상용 그라운드 단자 (GNDB) 는, 온도 감시용 저항막 (47) 에 대한 그라운드 단자 (GNDS) 로서도 이용되고 있다.
소자 기판 (40) 은, 도 2 의 (b) 에 나타내는 단면 구조, 혹은 도 2 의 (c) 에 나타내는 단면 구조로써 구성되어 있다. 구체적으로는, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 소자 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에는, 실리콘 산화막으로 이루어지는 제 1 절연막 (401), 실리콘 산화막으로 이루어지는 제 2 절연막 (402), 및 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 제 3 절연막 (403) 이 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 감자막 (41 ∼ 44) 은 스퍼터법 등에 의해 형성된 퍼멀로이막이며, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 은 모두, 스퍼터법 등에 의해 형성된 티탄막 등, 자기 저항 효과를 나타내지 않는 도전막이다.
여기서, 감자막 (41 ∼ 44), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 중, 감자막 (41 ∼ 44) 이 가장 소자 기판 (40) 측 (하층측) 에 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 소자 기판 (40) 과 제 1 절연막 (401) 의 층간에 형성되어 있다. 온도 감시용 저항막 (47) 은, 제 1 절연막 (401) 과 제 2 절연막 (402) 의 층간에 형성되어 있다. 가열용 저항막 (48) 은, 감자막 (41 ∼ 44) 과 마찬가지로, 소자 기판 (40) 과 제 1 절연막 (401) 의 층간에 형성되어 있다. 이 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 가열용 저항막 (48) 과 동일한 층에 형성되고, 온도 감시용 저항막 (47) 과는 제 1 절연막 (401) 을 개재하여 다른 층에 형성되어 있다.
도 2 의 (c) 에 나타내는 형태에서도, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 소자 기판 (40) 과 제 1 절연막 (401) 의 층간에 형성되어 있다. 온도 감시용 저항막 (47) 은, 제 1 절연막 (401) 과 제 2 절연막 (402) 의 층간에 형성되어 있다. 가열용 저항막 (48) 은, 온도 감시용 저항막 (47) 과 마찬가지로, 제 1 절연막 (401) 과 제 2 절연막 (402) 의 층간에 형성되어 있다. 이 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 과는 제 1 절연막 (401) 을 개재하여 다른 층에 형성되고, 온도 감시용 저항막 (47) 과 가열용 저항막 (48) 은 동일한 층에 형성되어 있다.
(자기 센서 장치 (10) 의 상세 구성)
도 3 은, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치 (10) 에서의 검출 원리 등을 나타내는 설명도로, 도 3 의 (a), (b), (c), (d) 는, A 상용 감자막의 전기적인 접속 구조를 나타내는 설명도, B 상용 감자막의 전기적인 접속 구조를 나타내는 설명도, 자기 저항 소자 (4) 로부터 출력되는 신호의 설명도, 및 이러한 신호와 자석 (20) 의 각도 위치 (전기각) 의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 2 를 참조하여 설명한 자기 저항 소자 (4) 에 있어서, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 도 1 의 (b) 에 나타내는 자석 (20) 의 위상에 대해 서로 90°의 위상차를 갖는 2 상의 감자막 (A 상 (SIN) 의 감자막 (41, 43) 및 B 상 (COS) 의 감자막 (42, 44)) 으로서 구성되어 있고, 소자 기판 (40) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 자석 (20) 의 중심을 지나는 축선 (L) (회전 중심 축선) 상에 배치된다. 그리고, 자기 저항 소자 (4) 는, 각 감자막 (41 ∼ 44) 의 저항값의 포화 감도 영역 이상의 자계 강도에서, 착자면의 면 내 방향에서 방향이 변화되는 회전 자계를 검출한다.
A 상의 감자막은, 180°의 위상차를 갖고 자석 (20) 의 이동 검출을 실시하는 +A 상 (SIN+) 의 감자막 (43), 및 -A 상 (SIN-) 의 감자막 (41) 을 구비하고 있고, B 상의 감자막은, 180°의 위상차를 갖고 자석 (20) 의 이동 검출을 실시하는 +B 상 (COS+) 의 감자막 (44), 및 -B 상 (COS-) 의 감자막 (42) 을 구비하고 있다.
+A 상의 감자막 (43) 및 -A 상의 감자막 (41) 은, 도 3 의 (a) 에 나타내는 브릿지 회로를 구성하고 있고, 일방단이 전원 단자 (VccA) 에 접속되고, 타방단이 그라운드 단자 (GNDA) 에 접속되어 있다. +A 상의 감자막 (43) 의 중점 위치에는, +A 상이 출력되는 출력 단자 (+A) 가 형성되고, -A 상의 감자막 (41) 의 중점 위치에는, -A 상이 출력되는 출력 단자 (-A) 가 형성되어 있다. 또, +B 상의 감자막 (44) 및 -B 상의 감자막 (42) 도, +A 상의 감자막 (43) 및 -A 상의 감자막 (41) 과 마찬가지로, 도 3 의 (b) 에 나타내는 브릿지 회로를 구성하고 있고, 일방단이 전원 단자 (VccB) 에 접속되고, 타방단이 그라운드 단자 (GNDB) 에 접속되어 있다. +B 상의 감자막 (44) 의 중점 위치에는, +B 상이 출력되는 출력 단자 (+B) 가 형성되고, -B 상의 감자막 (42) 의 중점 위치에는, -B 상이 출력되는 출력 단자 (-B) 가 형성되어 있다. 또한, 도 3 에서는 편의상, A 상용 전원 단자 (VccA) 및 B 상용 전원 단자 (VccB) 각각을 기재하였지만, A 상용 전원 단자 (VccA) 와 B 상용 전원 단자 (VccB) 가 공통으로 되어 있어도 된다. 또, 도 3 에서는 편의상, A 상용 그라운드 단자 (GNDA) 및 B 상용 그라운드 단자 (GNDB) 각각을 기재하였지만, A 상용 그라운드 단자 (GNDA) 와 B 상용 그라운드 단자 (GNDB) 가 공통으로 되어 있어도 된다.
(자기 센서 장치 (10) 의 전기적 구성)
도 4 는, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치 (10) 의 전기적 구성을 나타내는 설명도로, 도 4 의 (a), (b) 는, 자기 센서 장치 (10) 전체의 전기적 구성을 나타내는 설명도, 및 온도 제어용 전기적 구성을 나타내는 설명도이다.
도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 자기 센서 장치 (10) 는, 소자 기판 (40) 으로부터의 출력을 증폭시키는 앰프부 (30) (앰프부 (30(+A)), 앰프부 (30(-A)), 앰프부 (30(+B)), 앰프부 (30(-B)), 홀 소자용 앰프부 (31, 32)) 와, A/D 변환부 (91) 등을 구비한 마이크로 컴퓨터 (9) 를 갖고 있고, 마이크로 컴퓨터 (9) 는, A/D 변환된 신호에 기초하여, 자석 (20) 의 회전 각도 위치나 회전 속도 등을 검출하는 신호 처리부 (92) 를 구비하고 있다. 자기 센서 장치 (10) 에 있어서, 도 1 에 나타내는 자석 (20) 이 1 회전하면, 자기 저항 소자 (4) 로부터는, 도 3 의 (c) 에 나타내는 정현파 신호 (sin, cos) 가 2 주기분 출력된다. 따라서, 정현파 신호 (sin, cos) 를 앰프부 (30) (앰프부 (30(+A), 30(-A), 30(+B), 30(-B))) 에 의해 증폭시킨 후, 디지털 신호화하고, 이러한 디지털 신호를 마이크로 컴퓨터 (9) 에 출력하면, 마이크로 컴퓨터 (9) 에 있어서, 신호 처리부 (92) 는, 도 3 의 (d) 에 나타내는 리사주도를 구한다. 따라서, 정현파 신호 (sin, cos) 로부터 θ = tan-1(sin/cos) 을 구하면, 자석 (20) 의 각도 위치 (θ) 를 알 수 있다. 또, 본 형태에서는, 자석 (20) 의 회전 중심 축선 (축선 (L)) 에서 보아 90°어긋난 위치에 홀 소자 (81, 82) 가 배치되어 있다. 이 때문에, 홀 소자 (81, 82) 의 출력의 조합에 의해, 현재 위치가 정현파 신호 (sin, cos) 의 어느 구간에 위치하는지를 알 수 있다. 따라서, 자기 센서 장치 (10) 는, 자기 저항 소자 (4) 에서의 검출 결과, 및 홀 소자 (81, 82) 에서의 검출 결과에 기초하여 자석 (20) 의 절대 각도 위치 정보를 생성할 수 있어, 앱솔루트 동작을 실시할 수 있다.
(자기 저항 소자 (4) 의 온도 조절)
도 4 의 (a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (10) 에는, 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항 변화에 기초하여 가열용 저항막 (48) 에 대한 급전을 제어하는 통전 제어부가 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 소자 기판 (40) 에 있어서, 온도 감시용 저항막 (47) 의 온도 감시용 전원 단자 (VccS) 에는, 고정 저항으로 이루어지는 분압 저항 (84) 이 접속되어 있고, 분압 저항 (84) 에 있어서 온도 감시용 저항막 (47) 이 접속되어 있는 측과 반대측은, 온도 감시용 정전압이 인가된 전원 단자 (VccS0) 에 접속되어 있다. 온도 감시용 저항막 (47) 에 있어서 분압 저항 (84) 이 접속되어 있는 측과 반대측은 그라운드 단자 (GND) 가 접속되어 있고, 온도 감시용 저항막 (47) 과 분압 저항 (84) 은, 전원 단자 (VccS0) 와 그라운드 단자 (GND) 사이에서 직렬로 접속된 분압 회로 (80) 를 구성하고 있다.
가열용 저항막 (48) 의 가열용 전원 단자 (VccH) 에는, 바이폴러 트랜지스터로 이루어지는 통전 제어용 스위칭 소자 (83) 가 접속되어 있고, 스위칭 소자 (83) 에 의해 통전 제어부가 구성되어 있다. 스위칭 소자 (83) 에 있어서 가열용 저항막 (48) 이 접속되어 있는 측과 반대측은, 히터 구동용 정전압이 인가된 전원 단자 (VccH0) 에 접속되어 있다. 가열용 저항막 (48) 에 있어서 스위칭 소자 (83) 가 접속되어 있는 측과 반대측은 그라운드 단자 (GND) 에 접속되어 있고, 가열용 저항막 (48) 과 스위칭 소자 (83) 는, 전원 단자 (VccH0) 와 그라운드 단자 (GND) 사이에서 직렬로 접속되어 있다.
여기서, 온도 감시용 저항막 (47) 과 분압 저항 (84) 의 접속 부분은, 오피 앰프로 이루어지는 비교기 (85) 의 일방의 단자에 접속되어 있고, 비교기 (85) 의 타방의 단자에는 스위칭 소자 (83) 를 온 오프하기 위한 임계값이 되는 제어 목표 전압 (V0) 이 입력되어 있다. 따라서, 소자 기판 (40) (자기 저항 소자 (4)) 의 온도가 낮아지면, 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값이 저하되고, 온도 감시용 저항막 (47) 과 분압 저항 (84) 의 접속점의 온도 검출 전압이 저하된다. 그 때, 온도 검출 전압이, 비교기 (85) 의 타방의 단자에 입력되어 있는 제어 목표 전압 (V0) 보다 낮으면, 비교기 (85) 가 로우 전압을 출력하여, 스위칭 소자 (83) 을 온시키므로, 가열용 저항막 (48) 에 급전된다. 그러므로, 자기 저항 소자 (4) (감자막 (41 ∼ 44)) 가 가열된다.
이 상태에서, 소자 기판 (40) 의 온도가 높아지면, 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값이 상승하고, 온도 감시용 저항막 (47) 과 분압 저항 (84) 의 접속점의 온도 검출 전압이 상승한다. 그 때 온도 검출 전압이, 비교기 (85) 의 타방의 단자에 입력되어 있는 제어 목표 전압 (V0) 보다 높아지면, 비교기 (85) 가 하이 전압을 출력하여, 스위칭 소자 (83) 를 오프시키므로, 가열용 저항막 (48) 에 대한 급전이 정지된다. 그러므로, 자기 저항 소자 (4) (감자막 (41 ∼ 44)) 의 온도는, 제어 목표 전압 (V0) 등에 의해 규정된 소정의 온도로 유지된다.
(제어 목표 전압 (V0) 의 설정)
상기의 온도 제어를 실시함에 있어서, 제어 목표 전압 (V0) 은, 마이크로 컴퓨터 (9) 로부터 비교기 (85) 에 출력된다. 즉, 마이크로 컴퓨터 (9) 에는, 제어 목표 전압 설정부 (94) 가 내장되어 있음과 함께, 마이크로 컴퓨터 (9) 의 외부에는, 제어 목표 전압 (V0) 을 기억해 두는 메모리 (99) 가 형성되어 있고, 마이크로 컴퓨터 (9) 의 제어 목표 전압 설정부 (94) 는, 메모리 (99) 로부터 판독 출력한 제어 목표 전압 (V0) 을, D/A 변환부 (93) 에 의해 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환한 후, 비교기 (85) 에 출력한다. 여기서, 제어 목표 전압 (V0) 은, 자기 센서 장치 (10) 를 출하하기 전에 실시되는 제어 목표 전압 설정 공정에 있어서, 자기 센서 장치 (10) 마다 설정된다.
보다 구체적으로는, 온도 감시용 저항막 (47) 등의 저항 소자는, 저항값의 온도 계수가 큰 저항 소자를 사용하기 때문에, 분압 저항 (84) 과 달리, 자기 센서 장치 (10) 마다 (소자 기판 (40) 마다) 저항값에 편차가 발생하기 쉽다. 특히, 본 형태에서는, 온도 감시용 저항 소자로서 온도 감시용 저항막 (47) 을 사용하고 있기 때문에, 분압 저항 (84) 과 같은 벌크 타입의 저항 소자에 비해, 자기 센서 장치 (10) 마다 (소자 기판 (40) 마다) 저항값에 편차가 발생하기 쉽다. 그래서, 본 형태에서는, 자기 센서 장치 (10) 를 출하하기 전에, 제어 목표 전압 설정 공정에 있어서, 자기 센서 장치 (10) 마다, 온도 감시용 저항막 (47) 이 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 온도 검출 전압을 산출하고, 이러한 산출 결과를 제어 목표 전압 (V0) 으로서 결정하여, 메모리 (99) 에 기억시켜 둔다.
또, 본 형태에서는, 제어 목표 전압 (V0) 을 결정함에 있어서, 마이크로 컴퓨터 (9) 에 연산부 (96) 및 온도 계측부 (97) 를 내장시키고, 제어 목표 전압 설정 공정에서는, 온도 계측부 (97) 에서의 계측 결과, 및 연산부 (96) 에서의 연산 결과에 기초하여, 제어 목표 전압 (V0) 을 결정하여, 메모리 (99) 에 기억시켜 둔다.
이러한 제어 목표 전압 설정 공정의 내용을, 목표 온도를 70 ℃ 로 하고, 분압 회로 (80) 의 양단에 인가된 온도 감시용 정전압을 Vc 로 하고, 온도 감시용 저항막 (47) 의 온도 계수를 α (Ω/℃) 로 하고, 분압 저항 (84) 의 저항을 Rc 로 한 경우로 설명한다. 먼저, 자기 센서 장치 (10) 의 출하 전에, 분압 회로 (80) 의 양단에 온도 감시용 정전압 (Vc) 을 인가하여, 그 때의 온도 감시용 저항막 (47) 과 분압 저항 (84) 의 접속점의 온도 검출 전압 (Vata) 을 검출함과 함께, 그 때의 환경 온도 (ta) 를 온도 계측부 (97) 에 의해 검출한다.
그 결과, 연산부 (96) 는, 온도 (ta) 에 있어서의 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값 (Rsta) 을, 이하의 식으로부터 구한다.
Vata = Rsta × (Vc/(Rsta + Rc))
Rsta = Vata × ((Rsta + Rc)/Vc)
Rsta = (Vata × Rc)/(Vc - Vata)
여기서, 온도 감시용 저항막 (47) 의 온도 계수 (α) 는, 자기 센서 장치 (10) 나 소자 기판 (40) 이 달라도 일정하므로, 온도가 70 ℃ 에 있어서의 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값 (R70) 은, Rsta × (1 + (α × (70 - ta)) 가 된다. 따라서, 연산부 (96) 는, 온도가 70 ℃ 에 있어서의 온도 검출 전압 (Va70) 을 이하의 식으로부터 산출할 수 있기 때문에, 제어 목표 전압 설정부 (94) 는, 온도가 70 ℃ 에 있어서의 온도 검출 전압 (Va70) 의 산출 결과를 제어 목표 전압 (V0) 으로서 메모리 (99) 에 기억시켜 둔다.
Va70 = Vc × R70/(R70 + Rc)
단, R70 = Rsta × (1 + (α × (70 - ta))
그러므로, 자기 센서 장치 (10) 를 출하한 이후, 자기 센서 장치 (10) 에서는, 실제로 형성된 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값에 대응하는 제어 목표 전압 (V0) 에 기초하여 온도가 제어된다.
(본 형태의 주된 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (10) 에서는, 자기 저항 소자 (4) 의 온도가 변화되면, 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값이 변화되고, 분압 회로 (80) 에 있어서, 온도 감시용 저항막 (47) 과 분압 저항 (84) 에 의해 분압된 온도 검출 전압이 변화된다. 따라서, 통전 제어용 스위칭 소자 (83) (통전 제어부) 에 의해, 비교기 (85) 에서의 온도 검출 전압과 제어 목표 전압 (V0) 의 비교 결과에 기초하여 가열용 저항막 (48) (히터) 에 대한 통전을 제어하면, 자기 저항 소자 (4) 의 온도를 소정의 온도로 유지할 수 있다. 그러므로, 자기 저항 소자 (4) 의 검출 결과는 환경 온도의 영향을 잘 받지 않는다.
또, 본 형태에서는, 자기 센서 장치 (10) 의 출하 전에, 분압 회로 (80) 에 정전압 (Va) 을 인가하는 제어 목표 전압 설정 공정을 실시한다. 이러한 제어 목표 전압 설정 공정에 있어서, 마이크로 컴퓨터 (9) 는, 분압 회로 (80) 에 정전압 (Va) 을 인가하였을 때의 환경 온도 (Ta) (마이크로 컴퓨터 (9) 의 온도), 분압 회로 (80) 에 정전압 (Va) 을 인가하였을 때의 온도 검출 전압, 분압 저항 (84) 의 저항값, 및 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값의 온도 계수 (α) 에 기초하여, 온도 감시용 저항막 (47) 이 미리 설정된 온도 (예를 들어, 70 ℃) 가 되었을 때의 온도 검출 전압을 산출한 결과를 제어 목표 전압 (V0) 으로서 결정하고, 메모리 (99) 에 기억시켜 둔다. 그리고, 자기 센서 장치 (10) 의 출하 후, 비교기 (85) 는, 자기 센서 장치 (10) 마다 설정된 적정한 제어 목표 전압 (V0) 에 기초하여 스위칭 소자 (83) (통전 제어부) 를 제어한다. 따라서, 자기 센서 장치 (10) 마다 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값에 편차가 있더라도, 자기 저항 소자 (4) 의 온도를 적정하게 제어할 수 있다. 특히 본 형태에서는, 온도 감시용 저항 소자로서 온도 감시용 저항막 (47) 을 사용하고 있기 때문에, 저항값에 편차가 발생하기 쉽지만, 그럼에도 불구하고, 본 형태에 의하면, 자기 저항 소자 (4) 의 온도를 적정하게 제어할 수 있다.
또, 본 형태에서는, 온도 감시용 저항막 (47) 이 자기 저항 소자 (4) 와 동일한 소자 기판 (40) 에 형성되어 있기 때문에, 자기 저항 소자 (4) 의 온도를 적정하게 감시할 수 있다. 또, 히터로서, 소자 기판 (40) 에 형성된 가열용 저항막 (48) 을 이용하고 있기 때문에, 자기 저항 소자 (4) 를 효율적으로 가열할 수 있다.
또한, 마이크로 컴퓨터 (9) 는, 환경 온도를 계측하는 온도 계측부 (97) 를 갖고 있기 때문에, 외부의 온도계를 사용하지 않아도, 제어 목표 전압 (V0) 을 산출할 수 있다.
또, 소자 기판 (40) 과 마이크로 컴퓨터 (9) 는 동일한 회로 기판 (50) 에 실장되어 있기 때문에, 제어 목표 전압 (V0) 을 설정할 때, 환경 온도와 자기 저항 소자 (4) 의 온도에 큰 차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 자기 센서 장치 (10) 는, 자기 저항 소자 (4) 에 대향하여 회전하는 자석 (20) 을 갖고 있기 때문에, 자석 (20) 의 회전에 수반하는 공기의 흐름에 의해, 자기 저항 소자 (4) 에 가열용 저항막 (48) 의 열을 균등하게 골고루 미치게 할 수 있다. 이 때문에, 자기 저항 소자 (4) 의 온도를 가열용 저항막 (48) 에 의해 양호한 정밀도로 제어할 수 있다.
(다른 실시형태)
상기 실시형태에서는, 자기 센서 장치 (10) 의 출하 전에 제어 목표 전압 설정 공정을 실시하여 제어 목표 전압 (V0) 을 설정하였지만, 자기 센서 장치 (10) 의 출하 후, 미리 지정된 타이밍에서 제어 목표 전압 설정 공정을 실시하여 제어 목표 전압 (V0) 을 설정해도 된다. 예를 들어, 자기 센서 장치 (10) 의 동작을 휴지한 후, 다시, 자기 센서 장치 (10) 를 동작시키는 타이밍에서 제어 목표 전압 설정 공정을 실시하여 제어 목표 전압 (V0) 을 설정해도 된다.
(그 밖의 실시형태)
상기 실시형태에서는, 센서 장치로서 자기 센서 장치 (10) 를 예시하였지만, 광 센서 장치 등, 그 밖의 센서 장치에 본 발명을 적용해도 된다.
상기 실시형태에서는, 온도 감시용 저항 소자 및 히터로서, 소자 기판 (40) 에 형성된 저항막 (온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48)) 을 사용하였지만, 회로 기판 (50) 에 온도 감시용 저항 소자나 히터가 탑재되어 있는 구조를 채용해도 된다.
4 : 자기 저항 소자 (센서 소자)
6 : 홀더
9 : 마이크로 컴퓨터
10 : 자기 센서 장치 (센서 장치)
40 : 소자 기판
41 ∼ 44 : 감자막
47 : 온도 감시용 저항막 (온도 감시용 저항 소자)
48 : 가열용 저항막 (히터)
50 : 회로 기판
84 : 분압 저항
80 : 분압 회로
83 : 스위칭 소자 (통전 제어부)
85 : 비교기
92 : 신호 처리부
94 : 제어 목표 전압 설정부
96 : 연산부
97 : 온도 계측부
99 : 메모리
6 : 홀더
9 : 마이크로 컴퓨터
10 : 자기 센서 장치 (센서 장치)
40 : 소자 기판
41 ∼ 44 : 감자막
47 : 온도 감시용 저항막 (온도 감시용 저항 소자)
48 : 가열용 저항막 (히터)
50 : 회로 기판
84 : 분압 저항
80 : 분압 회로
83 : 스위칭 소자 (통전 제어부)
85 : 비교기
92 : 신호 처리부
94 : 제어 목표 전압 설정부
96 : 연산부
97 : 온도 계측부
99 : 메모리
Claims (19)
- 센서 소자가 형성된 소자 기판과,
상기 센서 소자의 온도를 감시하는 온도 감시용 저항 소자와,
상기 센서 소자를 가열하는 히터와,
상기 온도 감시용 저항 소자에 분압 저항이 직렬로 전기적으로 접속되고, 양단에 정전압이 인가되는 분압 회로와,
상기 분압 회로에 있어서 상기 온도 감시용 저항 소자와 상기 분압 저항에 의해 분압된 온도 검출 전압을 제어 목표 전압과 비교하는 비교기와,
상기 비교기에서의 비교 결과에 기초하여 상기 히터에 대한 통전을 제어하는 통전 제어부와,
상기 온도 감시용 저항 소자가 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 상기 온도 검출 전압을 상기 제어 목표 전압으로서 상기 비교기에 출력하는 마이크로 컴퓨터를 가지며,
상기 온도 감시용 저항 소자는 온도 감시용 저항막이고,
상기 온도 감시용 저항막은, 상기 소자 기판에 형성되어 있으며,
상기 마이크로 컴퓨터는, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하였을 때의 환경 온도, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하였을 때의 상기 온도 검출 전압, 상기 분압 저항의 저항값, 및 상기 온도 감시용 저항막의 저항값의 온도 계수에 기초하여, 상기 온도 감시용 저항막이 미리 설정된 온도가 되었을 때의 상기 온도 검출 전압을 산출한 결과를 상기 제어 목표 전압으로서 상기 비교기에 출력하는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 컴퓨터는, 상기 환경 온도를 계측하는 온도 계측부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제어 목표 전압을 기억해 두는 메모리를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 메모리에는, 상기 센서 장치의 출하 전에 결정된 상기 제어 목표 전압이 기억되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 히터는, 상기 소자 기판에 형성된 가열용 저항막인 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 소자 기판과 상기 마이크로 컴퓨터는 동일한 회로 기판에 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 메모리에는, 상기 센서 장치의 출하 후, 미리 지정된 타이밍에서 결정된 상기 제어 목표 전압이 기억되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 히터는, 상기 소자 기판에 형성된 가열용 저항막인 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 소자 기판과 상기 마이크로 컴퓨터는 동일한 회로 기판에 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 1 항 및 제 5 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 소자는, 상기 소자 기판에 형성된 자기 저항막을 구비한 자기 저항 소자인 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 자기 저항 소자에 대향하여 회전하는 자석을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 목표 전압을 기억해 두는 메모리를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 메모리에는, 상기 센서 장치의 출하 전에 결정된 상기 제어 목표 전압이 기억되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 장치. - 센서 소자가 형성된 소자 기판과,
상기 센서 소자의 온도를 감시하는 온도 감시용 저항 소자와,
상기 센서 소자를 가열하는 히터와,
상기 온도 감시용 저항 소자에 분압 저항이 직렬로 전기적으로 접속되고, 양단에 정전압이 인가되는 분압 회로와,
상기 분압 회로에 있어서 상기 온도 감시용 저항 소자와 상기 분압 저항에 의해 분압된 온도 검출 전압을 제어 목표 전압과 비교하는 비교기와,
상기 비교기에서의 비교 결과에 기초하여 상기 히터에 대한 통전을 제어하는 통전 제어부와,
상기 온도 감시용 저항 소자가 실제로 미리 설정된 온도가 되었을 때의 상기 온도 검출 전압을 상기 제어 목표 전압으로서 상기 비교기에 출력하는 마이크로 컴퓨터를 센서 장치에 형성해 두고,
상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하는 제어 목표 전압 설정 공정을 실시하고,
상기 제어 목표 전압 설정 공정에서는, 상기 마이크로 컴퓨터가, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하였을 때의 환경 온도, 상기 분압 회로에 상기 정전압을 인가하였을 때의 상기 온도 검출 전압, 상기 분압 저항의 저항값, 및 상기 온도 감시용 저항 소자의 저항값의 온도 계수에 기초하여, 상기 온도 감시용 저항 소자가 미리 설정된 온도가 되었을 때의 상기 온도 검출 전압을 산출한 결과를 상기 제어 목표 전압으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 센서 장치에서의 온도 제어 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제어 목표 전압 설정 공정을 상기 센서 장치의 출하 전에 실시하는 것을 특징으로 하는 센서 장치에서의 온도 제어 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제어 목표 전압 설정 공정을, 상기 센서 장치의 출하 후, 미리 지정된 타이밍에서 실시하는 것을 특징으로 하는 센서 장치에서의 온도 제어 방법.
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