KR101877133B1 - High Sensitivity Hall plate and Hall Sensor applying the same - Google Patents
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Abstract
고감도 홀 플레이트 및 이를 적용한 홀 센서가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 홀 플레이트는, 전류가 입력되는 입력 플레이트, 전류가 출력되는 출력 플레이트 및 입력 플레이트의 일부와 출력 플레이트의 일부를 연결하는 연결 플레이트를 포함한다. 이에 의해, 기존의 기존 십자형 홀 플레이트의 감도의 한계를 넘어서 더 향상된 감도를 갖는 홀 플레이트를 얻을 수 있게 된다.A high sensitivity hole plate and a Hall sensor using the same are provided. The hole plate according to an embodiment of the present invention includes an input plate to which a current is input, an output plate to output a current, and a connection plate to connect a part of the input plate and a part of the output plate. As a result, it is possible to obtain a hole plate having a higher sensitivity beyond the limit of sensitivity of existing conventional cruciform hole plates.
Description
본 발명은 센서 구현 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홀 효과를 이용한 자계 센서인 홀 센서와 그에 사용되는 고감도 홀 플레이트의 구조에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a hall sensor, which is a magnetic field sensor using a Hall effect, and a structure of a high sensitivity hole plate used therein.
도 1은 기존의 홀 플레이트의 2D-모델을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 홀 플레이트는 십자형 구조(cross-shaped)를 이용하여 구현되고 있다.1 is a view showing a 2D-model of a conventional hole plate. As shown in FIG. 1, the conventional hole plate is implemented using a cross-shaped structure.
도 2는, 도 1에 도시된 홀 플레이트의 등가회로이다. 도 2에 나타난 바와 같이, 기존의 홀 플레이트는 대각선 저항 (RD) 외에 사이드 저항(RS)으로 구성되어 있는데, RS는 홀 효과에 의한 홀 전류에 영향을 주어 감도의 성능을 저해하는 요인으로 작용한다.2 is an equivalent circuit of the hole plate shown in Fig. As shown in FIG. 2, the conventional hole plate is composed of the side resistance R S in addition to the diagonal resistance R D. R S affects the Hall current by the Hall effect, Lt; / RTI >
홀 플레이트의 감도를 향상시키기 위해 RS를 줄이기 위한 방안으로, 홀 플레이트의 폭(W)과 길이(L)을 줄이는 방안을 사용하고 있으나, 일정 크기 이상으로 줄이게 되면 더 이상 감도가 개선되지 못하는 한계를 갖고 있다.In order to improve the sensitivity of the hole plate, a method of reducing the width (W) and the length (L) of the hole plate is used as a method for reducing R S. However, .
아래 식은 홀 플레이트의 감도를 계산하는 식으로 IHall은 홀 효과에 의한 전류이고, Ibias는 홀 플레이트에 인가해 주는 바이어스 전류이며, Bz는 수직방향으로 인가되는 자계를 나타낸다.The following formula calculates the sensitivity of the hole plate, where I Hall is the current due to the Hall effect, I bias is the bias current applied to the hole plate, and B z is the magnetic field applied in the vertical direction.
도 3은 폭(W) 변화에 따른 홀 플레이트[길이(L): 1.25um]의 감도를 나타낸 그래프로, 기존의 홀 플레이트의 폭(W) 조절에 따른 감도 곡선을 보여주고 있다. 도 3을 통해 홀 플레이트의 폭(W)이 5.5um인 경우 최대 감도가 6.658[%/T]를 나타내며, 그 보다 더 줄이는 경우 감도는 오히려 떨어짐을 확인할 수 있다.FIG. 3 is a graph showing the sensitivity of the hole plate (length L: 1.25 um) according to the variation of the width W, and shows a sensitivity curve according to the adjustment of the width W of the conventional hole plate. FIG. 3 shows that the maximum sensitivity is 6.658 [% / T] when the width W of the hole plate is 5.5 μm, and the sensitivity decreases rather than the maximum sensitivity.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기존의 기존 십자형 홀 플레이트의 감도의 한계를 넘어서 더 향상된 감도를 갖는 홀 플레이트 및 이를 적용한 홀 센서를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hole plate having a sensitivity that is higher than that of a known cross hole plate and a Hall sensor using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 홀 플레이트는, 전류가 입력되는 입력 플레이트; 전류가 출력되는 출력 플레이트; 및 입력 플레이트의 일부와 출력 플레이트의 일부를 연결하는 연결 플레이트;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display apparatus comprising: an input plate through which a current is inputted; An output plate through which a current is output; And a connecting plate connecting a part of the input plate and a part of the output plate.
그리고, 연결 플레이트에 의해, 입력 플레이트의 제1 입력단과 출력 플레이트의 제1 출력단 사이에는 슬롯이 형성되어 있을 수 있다.The connection plate may have a slot formed between the first input end of the input plate and the first output end of the output plate.
또한, 연결 플레이트에 의해, 입력 플레이트의 제2 입력단과 출력 플레이트의 제2 출력단 사이에는 슬롯이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 홀 플레이트.Further, a slot is formed between the second input end of the input plate and the second output end of the output plate by the connecting plate.
그리고, 슬롯의 길이는, 목표 감도에 의해 결정될 수 있다.The length of the slot can be determined by the target sensitivity.
또한, 연결 플레이트의 내부 폭은, 연결 플레이트가 입력 플레이트와 연결된 부분의 폭 보다 짧을 수 있다.Further, the inner width of the connecting plate may be shorter than the width of the connecting plate connected to the input plate.
그리고, 연결 플레이트의 내부 폭은, 연결 플레이트가 출력 플레이트와 연결된 부분의 폭 보다 짧을 수 있다.The inner width of the connecting plate may be shorter than the width of the connecting plate connected to the output plate.
또한, 홀 플레이트는, 반도체 공정에 따른 오프셋 제거를 위한 트윈 구조일 수 있다.Further, the hole plate may be a twin structure for offset elimination in accordance with the semiconductor process.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 홀 센서는, 자기장에 노출된 상태로 전류가 흐르는 홀 플레이트; 및 홀 플레이트의 전압을 측정하여 자기장을 측정하는 측정부;를 포함하고, 홀 플레이트는, 전류가 입력되는 입력 플레이트; 전류가 출력되는 출력 플레이트; 및 입력 플레이트의 일부와 출력 플레이트의 일부를 연결하는 연결 플레이트;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a Hall sensor including: a Hall plate through which a current flows in a state exposed to a magnetic field; And a measurement unit for measuring a magnetic field by measuring a voltage of the hole plate, wherein the hole plate comprises: an input plate to which a current is inputted; An output plate through which a current is output; And a connecting plate connecting a part of the input plate and a part of the output plate.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기존의 기존 십자형 홀 플레이트의 감도의 한계를 넘어서 더 향상된 감도를 갖는 홀 플레이트를 얻을 수 있게 된다.As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to obtain a hole plate having a higher sensitivity beyond the limit of the sensitivity of existing conventional cruciform hole plates.
특히, 본 발명의 실시예들에 따르면, 홀 플레이트의 감도에 영향을 주는 RS을, 물리적인 슬롯을 형성하여 최소화할 수 있게 된다.In particular, according to embodiments of the present invention, R S , which affects the sensitivity of the hole plate, can be minimized by forming physical slots.
도 1은 기존의 십자형 홀 플레이트의 2-D 모델,
도 2는, 도 1에 도시된 홀 플레이트의 등가회로,
도 3은 폭 변화에 따른 홀 플레이트의 감도를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고감도 홀 플레이트의 2-D 모델을 나타낸 도면,
도 5는 슬롯 길이 변화에 따른 홀 플레이트의 감도를 나타낸 그래프, 그리고,
도 6은 연결 플레이트의 부연 설명에 제공되는 도면이다.1 shows a 2-D model of a conventional cruciform hole plate,
Fig. 2 shows an equivalent circuit of the hole plate shown in Fig. 1,
FIG. 3 is a graph showing the sensitivity of the hole plate according to the width change,
4 is a view showing a 2-D model of a high sensitivity hole plate according to an embodiment of the present invention,
5 is a graph showing the sensitivity of the hole plate according to the variation of the slot length,
Fig. 6 is a view provided in a side view of the connecting plate. Fig.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고감도 홀 플레이트의 2-D 모델을 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 홀 플레이트는, 기존의 십자형 구조에서 대각선 방향으로 슬롯을 형성시킨 구조이다.4 is a view showing a 2-D model of a high-sensitivity hole plate according to an embodiment of the present invention. The hole plate according to an embodiment of the present invention has a structure in which slots are formed in a diagonal direction in a conventional cruciform structure.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 홀 플레이트는, 기존의 홀 플레이트가 갖는 십자형 구조에서의 발생되는 RS를 최소화 할 수 있는 만큼의 크기로 슬롯을 형성시킨 구조이다.Specifically, the hole plate according to the embodiment of the present invention has a structure in which slots are formed so as to minimize the R S generated in the cross-shaped structure of the conventional hole plate.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 홀 플레이트는, 입력 플레이트(110), 출력 플레이트(120) 및 연결 플레이트(130)를 포함한다.The hole plate according to an embodiment of the present invention having such a structure includes an
입력 플레이트(110)는 전류가 입력되는 입력단들(111,112)이 형성되어 있는 플레이트이다. 출력 플레이트(120)는 전류가 출력되는 출력단들(121,122)이 형성되어 있는 플레이트이다.The
연결 플레이트(130)는 입력 플레이트(110)에서 입력 전류가 유출되는 대각선 중앙부(115)와 출력 전류가 유입되는 출력 플레이트(120)의 대각선 중앙부(125)를 연결하는 플레이트이다.The connecting
연결 플레이트(130)는 입력 플레이트(110)의 일부(1115)와 출력 플레이트(120)의 일부(125)를 중앙에서 연결하는 구조이다.The connecting
연결 플레이트(130)에 의해, 입력 플레이트(110)의 제1 입력단(111)과 출력 플레이트(120)의 제1 출력단(121) 사이에 슬롯이 형성되어 있고, 입력 플레이트(110)의 제2 입력단(112)과 출력 플레이트(120)의 제2 출력단(122) 사이에 슬롯이 형성된다.A
연결 플레이트(130)에 의해 형성되는 슬롯들에 의해, 기존의 홀 플레이트가 갖는 십자형 구조에서의 발생되는 RS를 최소화 할 수 있게 된다.The slots formed by the connecting
도 5는 슬롯 길이 변화에 따른 홀 플레이트의 감도를 나타낸 그래프이다. 도 5에 도시된 바에 따르면, 기존 홀 플레이트의 감도 대비 약 1.8 [%/T]의 개선 효과가 나타남을 확인할 수 있다.5 is a graph showing the sensitivity of the hole plate according to the change of the slot length. As shown in FIG. 5, the improvement of 1.8 [% / T] compared to the sensitivity of the conventional hole plate can be confirmed.
슬롯의 길이는 목표 감도에 의해 결정할 수 있다. 나아가, 슬롯의 폭 역시 감도에 영향을 미칠 수 있어, 슬롯의 길이 외에 폭도 목표 감도에 의해 결정할 수 있다.The length of the slot can be determined by the target sensitivity. Furthermore, the width of the slot can also influence the sensitivity, so the width can be determined by the target sensitivity in addition to the length of the slot.
한편, 도 6에 나타난 바와 같이, 연결 플레이트(130)의 내부 폭(빨간색 양방향 화살표로 표기)은 연결 플레이트(130)의 외곽 보다 짧다. 여기서, 연결 플레이트(130)의 외곽이란, 연결 플레이트(130)가 입력 플레이트(110)나 출력 플레이트(120)와 연결되는 부분의 폭(파란색 양방향 화살표로 표기)이다.6, the inner width of the connection plate 130 (indicated by a red double arrow) is shorter than the outer periphery of the
이를 슬롯의 관점에서 보면, 슬롯은 내부 중앙이 길고, 외곽이 짧게 형성되는 것으로 볼 수 있다.From the viewpoint of the slot, it can be seen that the slot has a long inner center and a short outer periphery.
한편, 입력단들(111,112) 간의 간격(초록색 양방향 화살표로 표기)은 기존 홀 플레이트에서 입력단들의 간격 보다 짧게 구현한다. 입력단들(111,112) 간의 간격은 슬롯의 폭을 기초로 결정할 수 있다.On the other hand, the interval between the
마찬가지로, 출력단들(121,122) 간의 간격(초록색 양방향 화살표로 표기)도 기존 홀 플레이트에서 출력단들의 간격 보다 짧게 구현한다. 출력단들(121,122) 간의 간격도 슬롯의 폭을 기초로 결정할 수 있다.Similarly, the spacing between
지금까지, 고감도 홀 플레이트에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.Up to now, a highly sensitive hole plate has been described in detail with a preferred embodiment.
본 발명의 실시예에 따른 홀 플레이트는, 단일 홀 플레이트 구조 뿐만 아니라, 반도체 공정에 따른 오프셋(offset) 제거를 위한 트윈(twin) 구조의 홀 플레이트에도 적용할 수 있다.The hole plate according to the embodiment of the present invention can be applied not only to a single hole plate structure but also to a twin structure hole plate for offset removal according to a semiconductor process.
나아가, 제시한 홀 플레이트를 적용하여 구현한 홀 센서에 대해서도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다,Furthermore, the technical idea of the present invention can be applied to a hall sensor implemented by applying the proposed hole plate.
즉, 홀 플레이트가 자기장에 노출된 상태로 전류가 흐르도록 하고, 이 홀 플레이트의 전압을 측정하여 자기장을 측정하는 측정 장치를 연결하여 홀 센서를 구현하는 경우, 홀 플레이트를 전술한 본 발명의 실시예에 따라 구현하는 것이 가능한 것이다.That is, in the case where a hall sensor is implemented by connecting a measuring device for measuring a magnetic field by measuring a voltage of the hole plate so that a current flows in a state in which the hole plate is exposed to a magnetic field, It is possible to implement according to the example.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
110 : 입력 플레이트 111,112 : 입력단
120 : 출력 플레이트 121,122 : 출력단
130 : 연결 플레이트110:
120:
130: connecting plate
Claims (8)
전류가 출력되는 출력 플레이트; 및
입력 플레이트의 일부와 출력 플레이트의 일부를 연결하는 연결 플레이트;를 포함하고,
연결 플레이트에 의해, 입력 플레이트의 제1 입력단과 출력 플레이트의 제1 출력단 사이와 입력 플레이트의 제2 입력단과 출력 플레이트의 제2 출력단 사이에는 슬롯이 형성되어 있으며,
입력 플레이트의 제1 입력단과 제2 입력단 사이와 출력 플레이트의 제1 출력단과 제2 출력단 사이에는 슬롯이 형성되어 있지 않고,
제1 입력단과 제2 입력단 사이의 간격은,
슬롯의 폭을 기초로 결정되며,
제1 출력단과 제2 출력단 사이의 간격은,
슬롯의 폭을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 홀 플레이트.
An input plate into which a current is inputted;
An output plate through which a current is output; And
And a connecting plate connecting a part of the input plate and a part of the output plate,
By the connection plate, a slot is formed between the first input end of the input plate and the first output end of the output plate, between the second input end of the input plate and the second output end of the output plate,
A slot is not formed between the first input end and the second input end of the input plate and between the first output end and the second output end of the output plate,
The distance between the first input end and the second input end,
Is determined based on the width of the slot,
The interval between the first output terminal and the second output terminal,
And the width of the slot is determined based on the width of the slot.
슬롯의 길이는,
목표 감도에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 홀 플레이트.
The method according to claim 1,
The length of the slot,
And the target sensitivity is determined by the target sensitivity.
연결 플레이트의 내부 폭은,
연결 플레이트가 입력 플레이트와 연결된 부분의 폭 보다 짧은 것을 특징으로 하는 홀 플레이트.
The method according to claim 1,
The inner width of the connecting plate is,
And the connecting plate is shorter than the width of the portion connected to the input plate.
연결 플레이트의 내부 폭은,
연결 플레이트가 출력 플레이트와 연결된 부분의 폭 보다 짧은 것을 특징으로 하는 홀 플레이트.
The method of claim 5,
The inner width of the connecting plate is,
And the connection plate is shorter than the width of the portion connected to the output plate.
홀 플레이트는,
반도체 공정에 따른 오프셋 제거를 위한 트윈 구조인 것을 특징으로 하는 홀 플레이트.
The method according to claim 1,
In the hole plate,
Wherein the hole is a twin structure for removing an offset in accordance with a semiconductor process.
홀 플레이트의 전압을 측정하여 자기장을 측정하는 측정부;를 포함하고,
홀 플레이트는,
전류가 입력되는 입력 플레이트;
전류가 출력되는 출력 플레이트; 및
입력 플레이트의 일부와 출력 플레이트의 일부를 연결하는 연결 플레이트;를 포함하고,
연결 플레이트에 의해, 입력 플레이트의 제1 입력단과 출력 플레이트의 제1 출력단 사이와 입력 플레이트의 제2 입력단과 출력 플레이트의 제2 출력단 사이에는 슬롯이 형성되어 있으며,
입력 플레이트의 제1 입력단과 제2 입력단 사이와 출력 플레이트의 제1 출력단과 제2 출력단 사이에는 슬롯이 형성되어 있지 않고,
제1 입력단과 제2 입력단 사이의 간격은,
슬롯의 폭을 기초로 결정되며,
제1 출력단과 제2 출력단 사이의 간격은,
슬롯의 폭을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 홀 센서.
A hole plate through which current flows in a state exposed to a magnetic field; And
And a measuring unit for measuring a magnetic field by measuring a voltage of the hole plate,
In the hole plate,
An input plate into which a current is inputted;
An output plate through which a current is output; And
And a connecting plate connecting a part of the input plate and a part of the output plate,
By the connection plate, a slot is formed between the first input end of the input plate and the first output end of the output plate, between the second input end of the input plate and the second output end of the output plate,
A slot is not formed between the first input end and the second input end of the input plate and between the first output end and the second output end of the output plate,
The distance between the first input end and the second input end,
Is determined based on the width of the slot,
The interval between the first output terminal and the second output terminal,
And the width of the slot is determined based on the width of the slot.
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JP2969704B2 (en) * | 1989-12-12 | 1999-11-02 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Hall element array |
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- 2016-11-24 KR KR1020160157134A patent/KR101877133B1/en active IP Right Grant
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Title |
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일본 특허공보 특허 제 2969704호(1999.11.02.) 1부. * |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |