KR20240078113A - Orthogonal fluxgate magnetic sensor - Google Patents

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KR20240078113A
KR20240078113A KR1020220160738A KR20220160738A KR20240078113A KR 20240078113 A KR20240078113 A KR 20240078113A KR 1020220160738 A KR1020220160738 A KR 1020220160738A KR 20220160738 A KR20220160738 A KR 20220160738A KR 20240078113 A KR20240078113 A KR 20240078113A
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이대성
이형만
홍성민
김경원
신광호
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한국전자기술연구원
경성대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 길이방향을 따라 선형으로 형성되며, 여자자계를 발생하는 자성박막코어, 상기 자성박막코어에 여자자계가 발생되도록 전류가 흐르며, 상기 자성박막코어를 상기 길이방향으로 관통하는 구동선, 상기 구동선의 끝단 각각에 구동전류를 인가하기 위한 한 쌍의 구동선 전극, 및 상기 자성박막코어 상에서 상기 길이방향을 따라 상기 자성박막코어를 나선형으로 복수번 둘러쌈으로써, 외부자계가 작용할 시에, 상기 외부자계에 의한 여자자계의 변화에 대응하는 전압을 출력하는 센싱코일;을 포함하며, 상기 구동선은 상기 자성박막코어 내에 복수개 배치되는, 직교형 플럭스게이트 자기센서를 제공하여, 자성체에 인가되는 구동전류를 적게 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a magnetic thin film core is formed linearly along the longitudinal direction and generates an exciting magnetic field, a current flows to generate an exciting magnetic field in the magnetic thin film core, and the magnetic thin film core is stretched in the longitudinal direction. An external magnetic field is generated by penetrating a driving line, a pair of driving line electrodes for applying a driving current to each end of the driving line, and spirally surrounding the magnetic thin film core a plurality of times along the longitudinal direction on the magnetic thin film core. A sensing coil that outputs a voltage corresponding to a change in the excitation magnetic field due to the external magnetic field when acting, wherein the driving line provides a plurality of orthogonal fluxgate magnetic sensors arranged in the magnetic thin film core. , the driving current applied to the magnetic material can be used less.

Description

직교형 플럭스게이트 자기센서{ORTHOGONAL FLUXGATE MAGNETIC SENSOR}Orthogonal fluxgate magnetic sensor {ORTHOGONAL FLUXGATE MAGNETIC SENSOR}

본 발명은 직교형 플럭스게이트 자기센서로서, 구체적으로 전류를 적게 소비하는 직교형 플럭스게이트 자기센서에 관한 것이다.The present invention relates to an orthogonal fluxgate magnetic sensor, and specifically to an orthogonal fluxgate magnetic sensor that consumes less current.

플럭스게이트 자기센서는, 종래의 자기 센서, 예를 들면, 자기장 인가에 따라 자기 저항이 변화하는 크기를 측정하는 MR(Magneto-Resistance) 센서, 자기장 인가에 따른 전자들의 충전(charging)에 따른 전압의 변화를 측정하는 홀 센서(Hall Sensor), 고주파로 구동되는 자성체에 있어서 외부 자기장에 의존하는 임피던스 변화를 측정하는 MI(Magneto-Impedance) 센서 등에서 발생되는 센서 보정 문제, 감도 문제 등을 개선하기 위해 개발되었다.The fluxgate magnetic sensor is a conventional magnetic sensor, for example, an MR (Magneto-Resistance) sensor that measures the amount of change in magnetic resistance according to the application of a magnetic field, and a voltage according to the charging of electrons according to the application of a magnetic field. Developed to improve sensor calibration problems and sensitivity problems that occur in Hall sensors that measure changes and MI (Magneto-Impedance) sensors that measure changes in impedance depending on external magnetic fields in magnetic materials driven at high frequencies. It has been done.

플럭스게이트 자기센서는 다양한 형태로 구성될 수 있지만, 최근에는 여자자계(excitation magnetic field)가 발생되는 자성체와, 여자자계로 외부자계를 센싱하는 센싱코일이 직교하는 직교형 플럭스게이트 자기센서가 주로 사용되고 있다.Fluxgate magnetic sensors can be configured in various forms, but recently, orthogonal fluxgate magnetic sensors in which a magnetic material that generates an excitation magnetic field and a sensing coil that senses an external magnetic field through the excitation magnetic field are orthogonal are mainly used. there is.

특히, 직교형 플럭스게이트 자기센서에서, 자성체는 일반적으로 원형으로 형성된 아몰퍼스 자성체 또는 박막으로 형성된 자성체일 수 있다. 센싱코일은, 상기의 자성체에 구동전류가 인가되면, 여자가계가 형성되는데, 외부에서 외부자계가 작용할 경우, 발생하는 자속(magnetic flux)의 변화에 의한 출력신호를 출력전압으로 출력할 수 있다.In particular, in an orthogonal fluxgate magnetic sensor, the magnetic material may be an amorphous magnetic material generally formed in a circular shape or a magnetic material formed as a thin film. When a driving current is applied to the magnetic material, an exciting field is formed in the sensing coil. When an external magnetic field is applied from the outside, the sensing coil can output an output signal due to a change in magnetic flux as an output voltage.

이와 같은 출력전압은, 자성체에 구동전류가 인가될 시에 자성체의 여자자계가 완전하게 형성되도록 전류가 자성체에 충분히 인가되어야 하며, 전류가 소정의 범위까지 커질수록 증가할 수 있다. 다시 말해, 센싱코일이 외부자계를 센싱하여 출력전압을 최대로 출력하기 위해서는, 즉 센싱코일의 센서감도를 높이기 위해서는, 자성체에 인가되는 구동전류를 높여야 하는 문제점이 존재한다.This output voltage must be sufficiently applied to the magnetic material so that the exciting magnetic field of the magnetic material is completely formed when the driving current is applied to the magnetic material, and may increase as the current increases to a predetermined range. In other words, in order for the sensing coil to sense an external magnetic field and output the maximum output voltage, that is, to increase the sensor sensitivity of the sensing coil, there is a problem that the driving current applied to the magnetic material must be increased.

JPJ.P. 2017-040663 2017-040663 AA

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 직교형 플럭스게이트 자기센서에서 자성체에 인가되는 구동전류를 기존의 자기센서보다 적게 사용할 수 있는 직교형 플럭스게이트 자기센서를 제공하는 것이다.The purpose of an embodiment of the present invention is to provide an orthogonal fluxgate magnetic sensor that can use less driving current applied to a magnetic material than a conventional magnetic sensor.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 종래의 직교형 플럭스게이트 자기센서에서 자성체에 인가되는 기존 구동전류를 사용하여 센싱코일의 센서감도를 향상시키는 직교형 플럭스게이트 자기센서를 제공하는 것이다.The purpose of an embodiment of the present invention is to provide an orthogonal fluxgate magnetic sensor that improves the sensor sensitivity of the sensing coil by using the existing driving current applied to the magnetic material in the conventional orthogonal fluxgate magnetic sensor.

본 발명의 일 실시예에 따른 직교형 플럭스게이트 자기센서는, 길이방향을 따라 선형으로 형성되며, 여자자계를 발생하는 자성박막코어, 상기 자성박막코어에 여자자계가 발생되도록 전류가 흐르며, 상기 자성박막코어를 상기 길이방향으로 관통하는 구동선, 상기 구동선의 끝단 각각에 구동전류를 인가하기 위한 한 쌍의 구동선 전극, 및 상기 자성박막코어 상에서 상기 길이방향을 따라 상기 자성박막코어를 나선형으로 복수번 둘러쌈으로써, 외부자계가 작용할 시에, 상기 외부자계에 의한 여자자계의 변화에 대응하는 전압을 출력하는 센싱코일을 포함하며, 상기 구동선은 상기 자성박막코어 내에 복수개 배치될 수 있다.An orthogonal fluxgate magnetic sensor according to an embodiment of the present invention is formed linearly along the longitudinal direction, has a magnetic thin film core that generates an exciting magnetic field, a current flows through the magnetic thin film core to generate an exciting magnetic field, and the magnetic A driving line penetrating the thin film core in the longitudinal direction, a pair of driving line electrodes for applying a driving current to each end of the driving line, and a plurality of spirally arranged magnetic thin film cores along the longitudinal direction on the magnetic thin film core. By surrounding it, when an external magnetic field acts, it includes a sensing coil that outputs a voltage corresponding to a change in the excitation field due to the external magnetic field, and a plurality of driving lines may be arranged within the magnetic thin film core.

또한, 상기 구동선은 상기 자성박막코어의 길이에 비해 2 배를 초과한 길이를 가질 수 있다.Additionally, the drive line may have a length that is more than twice the length of the magnetic thin film core.

또한, 상기 자성박막코어 내의 구동선 각각은 상기 자성박막코어 내에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.Additionally, each of the drive lines within the magnetic thin film core may be arranged to be spaced apart from each other within the magnetic thin film core.

또한, 상기 자성박막코어 내의 구동선 각각은 서로 동일한 단면적 형상으로 형성될 수 있다.Additionally, each drive line within the magnetic thin film core may be formed to have the same cross-sectional shape.

또한, 상기 자성박막코어 내의 구동선 각각은 상기 자성박막코어의 단면적 형상과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.Additionally, each drive line within the magnetic thin film core may be formed in the same shape as the cross-sectional shape of the magnetic thin film core.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted in their usual, dictionary meaning, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 직교형 플럭스게이트 자기센서와 동일한 센서감도를 구현할 시에, 자성체에 인가되는 구동전류는 적게 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when realizing the same sensor sensitivity as a conventional orthogonal fluxgate magnetic sensor, a small driving current applied to the magnetic material can be used.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자성체에 인가되는 기존 구동전류를 사용할 때 종래의 직교형 플럭스게이트 자기센서에 비해 센서감도가 향상될 수 있다.Additionally, according to an embodiment of the present invention, sensor sensitivity can be improved compared to a conventional orthogonal fluxgate magnetic sensor when using an existing driving current applied to a magnetic material.

첨부 도면은 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 실시예(들)를 도시하고, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다. 이와 같이, 본 발명은 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 직교형 플럭스게이트 자기센서의 평면도;
도 2는 도 1의 A-A선 화살표로 본 직교형 플럭스게이트 자기센서의 일부 단면도; 및
도 3은 도 1의 B-B선 화살표로 본 직교형 플럭스게이트 자기센서의 일부 단면도.The accompanying drawings are included to provide a further understanding, and are incorporated in and constitute a part of this specification. The drawings illustrate one or more embodiment(s) and, together with the detailed description, serve to explain the principles and operation of the various embodiments. As such, the present invention will be more fully understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
1 is a plan view of an orthogonal fluxgate magnetic sensor according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a partial cross-sectional view of the orthogonal fluxgate magnetic sensor seen along the arrow line AA in Figure 1; and
Figure 3 is a partial cross-sectional view of the orthogonal fluxgate magnetic sensor seen along the arrow line BB in Figure 1.

발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.The objectives of the invention, specific advantages and novel features will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In this specification, when adding reference numbers to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same number as much as possible even if they are shown in different drawings. In addition, terms such as “one side”, “other side”, “first”, “second”, etc. are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by these terms. no. Hereinafter, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings, where like reference numerals indicate like members.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 직교형 플럭스게이트 자기센서의 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-A선 화살표로 본 직교형 플럭스게이트 자기센서의 일부 단면도이다.1 is a plan view of an orthogonal fluxgate magnetic sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an orthogonal fluxgate magnetic sensor viewed along the arrow line A-A in FIG. 1.

이하, 도 1 및 2를 함께 참조한다.Hereinafter, refer to Figures 1 and 2 together.

직교형 플럭스게이트 자기센서(100)는 자성박막코어(10)와, 자성박막코어(10)에 여자자계가 발생되도록 구동전류가 흐를 수 있는 구동선(20)을 포함할 수 있다.The orthogonal fluxgate magnetic sensor 100 may include a magnetic thin film core 10 and a driving line 20 through which a driving current can flow so that an exciting magnetic field is generated in the magnetic thin film core 10.

자성박막코어(10)는 길이방향(또는 X축 방향)을 따라 선형으로 길게 형성되며, 구동선(20)의 구동전류에 의해 여자자계가 발생될 수 있다. 이를 위해 자성박막코어(10)는 복수의 구동선(20) 각각을 둘러쌀 수 있다. 자성박막코어(10)는 예를 들면, 상부 구조체 및 하부 구조체를 가짐으로써, 구동선(20) 각각을 둘러싸도록 상부 구조체와 하부 구조체가 결합된 샌드위치 구조를 가질 수 있다.The magnetic thin film core 10 is formed to be linearly long along the longitudinal direction (or X-axis direction), and an exciting magnetic field can be generated by the driving current of the driving line 20. To this end, the magnetic thin film core 10 may surround each of the plurality of drive lines 20. For example, the magnetic thin film core 10 may have an upper structure and a lower structure, and may have a sandwich structure in which the upper structure and the lower structure are combined to surround each of the drive lines 20.

구동선(20)은 구리로 형성될 수 있다. 또한 구동선(20)은 자성박막코어(10)를 길이방향으로 적어도 2회 이상 관통하여 자성박막코어(10) 내에 복수개 배치되도록, 자성박막코어의 길이에 비해 2 배를 초과하는 길이를 가질 수 있다. 예를 들면, 구동선(20)은 자성박막코어(10) 내부로 진행하여 관통하고 외부에서 선회한 후, 또 다시 자성박막코어(10) 내부로 진행하여 관통하고 외부로 나올 수 있다. 도 1 및 2를 참조하면, 구동선(20)이 자성박막코어(10)를 길이방향으로 3번 관통하고, 자성박막코어(10) 주변으로 2회 선회한 것을 볼 수 있다.The drive line 20 may be formed of copper. In addition, the drive line 20 may have a length exceeding twice the length of the magnetic thin film core so that it penetrates the magnetic thin film core 10 at least twice in the longitudinal direction and is disposed in plural numbers within the magnetic thin film core 10. there is. For example, the drive line 20 may advance inside the magnetic thin film core 10, penetrate through it, turn around on the outside, and then proceed again into the magnetic thin film core 10, penetrate through it, and come out. Referring to Figures 1 and 2, it can be seen that the drive line 20 penetrates the magnetic thin film core 10 in the longitudinal direction three times and rotates around the magnetic thin film core 10 twice.

상술된 바와 같이, 구동선(20)이 자성박막코어(10) 내에 복수개 존재하기 때문에, 구동선(20)에 흐르는 구동전류가 적다 하더라도, 각 구동선의 적은 구동전류는 여자자계를 부분적으로 자성박막코어(10)에 발생시킴으로써, 결과적으로 종래의 플럭스게이트 자기센서에서 발생된 여자자계와 동일한 효과를 가질 수 있다. 다시 말해, 종래의 플럭스게이트 자기센서에서 여자자계를 발생시키기 위한 전류보다 낮은 전류를 사용하여, 종래의 플럭스게이트 자기센서와 동일한 센서감도를 가질 수 있다.As described above, since a plurality of driving lines 20 exist in the magnetic thin film core 10, even if the driving current flowing through the driving lines 20 is small, the small driving current of each driving line partially causes the exciting magnetic field to be partially converted into the magnetic thin film core 10. By generating it in the core 10, it can have the same effect as the exciting magnetic field generated in a conventional fluxgate magnetic sensor. In other words, by using a current lower than the current for generating an exciting magnetic field in a conventional fluxgate magnetic sensor, it is possible to have the same sensor sensitivity as a conventional fluxgate magnetic sensor.

이에 따라, 종래의 플럭스게이트 자기센서에서 여자자계를 발생시키기 위한 구동전류를 동일하게 사용한다면, 본 발명의 직교형 플럭스게이트 자기센서는 여자자계를 더 크게 형성할 수 있고, 센싱코일은 커진 여자자계로 인해 미세한 외부자계까지도 센싱할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 직교형 플럭스게이트 자기센서의 센서감도는 향상될 수 있다.Accordingly, if the same driving current for generating the excitation magnetic field is used in the conventional fluxgate magnetic sensor, the orthogonal fluxgate magnetic sensor of the present invention can form a larger excitation magnetic field, and the sensing coil can generate a larger excitation magnetic field. This makes it possible to sense even minute external magnetic fields. That is, the sensor sensitivity of the orthogonal fluxgate magnetic sensor of the present invention can be improved.

도 3은 도 1의 B-B선 화살표로 본 직교형 플럭스게이트 자기센서의 일부 단면도이다.FIG. 3 is a partial cross-sectional view of an orthogonal fluxgate magnetic sensor viewed along the line B-B of FIG. 1.

자성박막코어(10)에 여자자계를 고르게 분포시키기 위해서, 구동선(20)은 자성박막코어(10)의 단면적에 대해 5% 내지 45 %의 단면적을 포함할 수 있고, 그 단면적 형상은 자성박막코어(10)의 단면적 형상과 동일하게 형성될 수 있다. 그러나, 구동선(20)의 단면적 형상은 이에 제한되지 않고, 구동전류가 자성박막코어(10) 주위에 여자자계를 고르게 형성시키기 위한 형상이라면, 원형, 삼각형, 다각형, 또는 이들의 조합 등의 다양한 형상이 채용될 수 있다.In order to evenly distribute the exciting magnetic field to the magnetic thin film core 10, the drive line 20 may include a cross-sectional area of 5% to 45% of the cross-sectional area of the magnetic thin film core 10, and the cross-sectional area shape is that of the magnetic thin film core 10. It may be formed to be the same as the cross-sectional shape of the core 10. However, the cross-sectional shape of the driving line 20 is not limited to this, and as long as the driving current is shaped to evenly form an exciting magnetic field around the magnetic thin film core 10, it can be shaped in various shapes such as circular, triangular, polygonal, or a combination thereof. Any shape may be adopted.

또한, 복수의 구동선(20) 각각은 자성박막코어(10)에 여자자계를 더욱 고르게 분포시키기 위해서, 서로 동일한 단면적 형상을 가지며, 자성박막코어(10) 내에서 서로 소정의 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다.In addition, each of the plurality of driving lines 20 has the same cross-sectional shape and is arranged at a predetermined distance from each other in the magnetic thin film core 10 in order to distribute the exciting magnetic field more evenly in the magnetic thin film core 10. It can be.

예를 들면, 도 3을 참조하면, 제1 내지 제3 구동선(210, 220, 230)의 단면적 형상은 서로 동일할 수 있다.For example, referring to FIG. 3, the cross-sectional shapes of the first to third drive lines 210, 220, and 230 may be the same.

예를 들면, 복수의 구동선(20) 각각은 자성박막코어(10) 내의 중앙에서 서로 이격되어 일방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 내지 제3 구동선(210, 220, 230)은 자성박막코어(10) 내의 중앙에서, 자성박막코어(10)의 너비 방향(Z축 방향) 또는 높이 방향(Y축 방향)을 따라 서로 이격되어 일렬로 배치될 수 있다.For example, each of the plurality of drive lines 20 may be arranged side by side in one direction and spaced apart from each other at the center of the magnetic thin film core 10. For example, the first to third drive lines 210, 220, and 230 are located at the center of the magnetic thin film core 10, in the width direction (Z-axis direction) or the height direction (Y-axis direction) of the magnetic thin film core 10. ) can be placed in a row and spaced apart from each other along the line.

또한, 복수의 구동선(20) 각각은 구동선(20) 간의 간격과, 구동선(20) 상면과 구동선(20) 상면을 대면한 자성박막코어(10) 내측면 간의 간격과, 구동선(20) 하면과 구동선(20) 하면을 대면한 자성박막코어(10) 내측면 간의 간격과, 그리고 구동선(20) 측면과 구동선(20) 측면을 대면한 자성박막코어(10) 내측면 간의 간격 중 적어도 일부가 동일하도록 자성박막코어(10) 내에 배치될 수 있다. 또한, 상기에서 논의된 복수의 간격 중 적어도 일부는 서로 동일할 수 있다. In addition, each of the plurality of drive lines 20 has a gap between the drive lines 20, a gap between the upper surface of the drive line 20 and the inner surface of the magnetic thin film core 10 facing the upper surface of the drive line 20, and (20) The gap between the lower surface and the inner surface of the magnetic thin film core 10 facing the lower surface of the drive line 20, and the inner surface of the magnetic thin film core 10 facing the side of the drive line 20 and the side of the drive line 20. It may be disposed within the magnetic thin film core 10 so that at least some of the spacing between the sides is the same. Additionally, at least some of the plurality of intervals discussed above may be equal to each other.

예를 들면, 도 3을 참조하면, 제1 구동선(210)과 제2 구동선(220) 간의 제1 간격(D1)과 제2 구동선(220)과 제3 구동선(230) 간의 제2 간격(D2)은 동일할 수 있다.For example, referring to FIG. 3, the first distance D1 between the first drive line 210 and the second drive line 220 and the second distance D1 between the second drive line 220 and the third drive line 230. 2 The interval D2 may be equal.

제1 구동선(210)의 측면과 상기 측면을 대면한 자성박막코어(10)의 내측면 간의 제3 간격(D3)과 제 3 구동선(230)의 측면과 상기 측면을 대면한 자성박막코어(10)의 내측면 간의 제4 간격(D4)은 동일할 수 있다.A third gap D3 between the side of the first drive line 210 and the inner side of the magnetic thin film core 10 facing the side, and the side of the third drive line 230 and the magnetic thin film core facing the side. The fourth gap D4 between the inner surfaces of (10) may be the same.

제1 내지 제3 구동선(210, 220, 230)의 상면과, 상기 상면을 대면한 자성박막코어(10)의 내측면 간의 제5 간격(D5)은 제1 내지 제3 구동선(210, 220, 230)의 하면과, 상기 하면을 대면한 자성박막코어(10)의 내측면 간의 제6 간격(D6)은 서로 동일할 수 있다.The fifth gap D5 between the upper surfaces of the first to third driving lines 210, 220, and 230 and the inner surface of the magnetic thin film core 10 facing the upper surfaces is the first to third driving lines 210, The sixth gap D6 between the lower surfaces of the 220 and 230) and the inner surface of the magnetic thin film core 10 facing the lower surfaces may be equal to each other.

제1 내지 제 6 간격(D1 내지 D6) 중 적어도 일부는 서로 동일할 수 있다. 예를 들면, 제3 내지 제6 간격(D3 내지 D6)은 서로 동일할 수 있다. 예를 들면, 제1 내지 제6 간격(D1 내지 D6) 모두는 서로 동일할 수 있다.At least some of the first to sixth intervals D1 to D6 may be equal to each other. For example, the third to sixth intervals D3 to D6 may be equal to each other. For example, all of the first to sixth intervals D1 to D6 may be equal to each other.

다시 도 1을 참조하면, 직교형 플럭스게이트 자기센서(100)는 구동선(20)의 양끝단 각각에 구동전류를 인가하기 위한 한 쌍의 구동선 전극(30, 32)을 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the orthogonal fluxgate magnetic sensor 100 may include a pair of drive line electrodes 30 and 32 for applying driving current to each end of the drive line 20.

한 쌍의 구동선 전극(30, 32)은 구동선(20)이 선회할 때 서로 겹쳐지지 않도록 구동선(20) 상단 또는 하단에 연결될 수 있다. 도 2를 참조하면, 한 쌍의 구동선 전극(30, 32) 중 제1 구동선 전극(30)은 'ㄱ' 형상으로 형성되고, 제1 구동선 전극(30)의 타측단은 구동선(20) 일측 상단과 연결될 수 있다. 다시 말해, 제1 구동선 전극(30)의 일측단에 구동전류가 입력되면, 구동전류는 제1 구동선 전극(30)의 타측단을 통해 구동선(20) 일측 상단으로 들어가게 된다. 도시되지 않았지만, 한 쌍의 구동선 전극(30) 중 제2 구동선 전극(32) 역시 'ㄱ' 형상으로 형성되고, 제2 구동선 전극(32)의 일측단은 구동선(20) 타측 상단과 연결되어, 구동전류는 제2 구동선 전극(32)의 타측단을 통해 나가게 된다.A pair of drive line electrodes 30 and 32 may be connected to the top or bottom of the drive line 20 so as not to overlap each other when the drive line 20 turns. Referring to FIG. 2, of the pair of drive line electrodes 30 and 32, the first drive line electrode 30 is formed in an 'L' shape, and the other end of the first drive line electrode 30 is a drive line ( 20) Can be connected to the top of one side. In other words, when a driving current is input to one end of the first driving line electrode 30, the driving current enters the upper end of one side of the driving line 20 through the other end of the first driving line electrode 30. Although not shown, the second drive line electrode 32 of the pair of drive line electrodes 30 is also formed in an 'L' shape, and one end of the second drive line electrode 32 is at the top of the other side of the drive line 20. is connected to, and the driving current goes out through the other end of the second driving line electrode 32.

상술된 바와 같이, 한 쌍의 구동선 전극(30, 32)은 서로 동일한 평면 위에 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 한 쌍의 구동선 전극(30, 32) 중 제1 구동선 전극(30)은 구동선(20) 위에 배치될 수 있고, 제2 구동선 전극(32)은 구동선(20) 아래에 배치될 수 있다.As described above, the pair of drive line electrodes 30 and 32 may be disposed on the same plane, but is not limited thereto, and the first drive line electrode 30 of the pair of drive line electrodes 30 and 32 may be disposed on the same plane. ) may be disposed above the driving line 20, and the second driving line electrode 32 may be disposed below the driving line 20.

또한, 직교형 플럭스게이트 자기센서(100)는 자성박막코어(10)와 센싱코일(50)을 절연하는 제1 절연체막(40), 및 자성박막코어(10)와 구동선(20)을 절연하는 제2 절연체막(42)을 포함할 수 있다.In addition, the orthogonal fluxgate magnetic sensor 100 has a first insulator film 40 that insulates the magnetic thin film core 10 and the sensing coil 50, and insulates the magnetic thin film core 10 and the drive line 20. It may include a second insulating film 42.

제1 및 제2 절연체막(40, 42)은 예를 들면, 상부 구조체 및 하부 구조체를 가짐으로써, 자성박막코어(10) 및 구동선(20)을 둘러싸도록 상부 구조체와 하부 구조체가 결합된 샌드위치 구조를 가질 수 있다.The first and second insulating films 40 and 42 have, for example, an upper structure and a lower structure, forming a sandwich in which the upper structure and the lower structure are combined to surround the magnetic thin film core 10 and the drive line 20. It can have a structure.

또한, 제1 및 제2 절연체막(40, 42)은 자성박막코어(10)와, 센싱코일(50) 또는 구동선(20) 사이에 위치되어, 구동선(20) 또는 자성박막코어(10)에서 발생될 수 있는 전류가 센싱코일(50)로 전달되지 않도록 형성될 수 있다.In addition, the first and second insulating films 40 and 42 are located between the magnetic thin film core 10 and the sensing coil 50 or the driving line 20, so that the driving line 20 or the magnetic thin film core 10 ) may be formed so that the current that may be generated is not transmitted to the sensing coil 50.

또한, 직교형 플럭스게이트 자기센서(100)는 제1 절연체막(40)을 길이방향을 따라 나선형으로 복수번 둘러싼 센싱코일(50)을 포함할 수 있다.Additionally, the orthogonal fluxgate magnetic sensor 100 may include a sensing coil 50 spirally surrounding the first insulator film 40 a plurality of times along the longitudinal direction.

센싱코일(50)은 구리로 형성될 수 있다. 센싱코일(50)은, 자성박막코어(10)에서 여자자계가 만들어진 상황에서, 직교형 플럭스게이트 자기센서(100) 외부에서 외부자계가 작용할 시에, 상기 외부자계에 의한 여자자계의 변화에 대응하는 전압을 출력할 수 있다.The sensing coil 50 may be made of copper. The sensing coil 50 responds to changes in the exciting magnetic field caused by the external magnetic field when an external magnetic field acts outside the orthogonal fluxgate magnetic sensor 100 in a situation where an exciting magnetic field is created in the magnetic thin film core 10. voltage can be output.

직교형 플럭스게이트 자기센서(100)는 한 쌍의 센싱코일 전극(60, 62)을 포함할 수 있다. 센싱코일 전극(60, 62)은 센싱코일(50)의 양끝단 각각에 연결되어, 센싱코일(50)의 출력전압을 제공할 수 있다.The orthogonal fluxgate magnetic sensor 100 may include a pair of sensing coil electrodes 60 and 62. The sensing coil electrodes 60 and 62 are connected to each end of the sensing coil 50 to provide an output voltage of the sensing coil 50.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for the purpose of explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and can be understood by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that modifications and improvements are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

10: 자성박막코어 20: 구동선
210, 220, 230: 제1 내지 제3 구동선
30, 32: 구동선 전극 40, 42: 절연체막
50: 센싱코일 60, 62: 센싱코일 전극
100: 직교형 플럭스게이트 자기센서10: magnetic thin film core 20: drive line
210, 220, 230: first to third drive lines
30, 32: drive line electrode 40, 42: insulator film
50: sensing coil 60, 62: sensing coil electrode
100: Orthogonal fluxgate magnetic sensor

Claims (5)

길이방향을 따라 선형으로 형성되며, 여자자계를 발생하는 자성박막코어;
상기 자성박막코어에 여자자계가 발생되도록 전류가 흐르며, 상기 자성박막코어를 상기 길이방향으로 관통하는 구동선;
상기 구동선의 끝단 각각에 구동전류를 인가하기 위한 한 쌍의 구동선 전극; 및
상기 자성박막코어 상에서 상기 길이방향을 따라 상기 자성박막코어를 나선형으로 복수번 둘러쌈으로써, 외부자계가 작용할 시에, 상기 외부자계에 의한 여자자계의 변화에 대응하는 전압을 출력하는 센싱코일;을 포함하며,
상기 구동선은 상기 자성박막코어 내에 복수개 배치되는, 직교형 플럭스게이트 자기센서.A magnetic thin film core that is formed linearly along the longitudinal direction and generates an exciting magnetic field;
a driving line through which a current flows to generate an exciting magnetic field in the magnetic thin film core and penetrating the magnetic thin film core in the longitudinal direction;
a pair of drive line electrodes for applying a drive current to each end of the drive line; and
A sensing coil that surrounds the magnetic thin film core in a spiral shape a plurality of times along the longitudinal direction on the magnetic thin film core, and outputs a voltage corresponding to a change in the excitation field due to the external magnetic field when an external magnetic field acts. Includes,
An orthogonal fluxgate magnetic sensor, wherein a plurality of drive lines are disposed within the magnetic thin film core. 청구항 1에 있어서,
상기 구동선은
상기 자성박막코어의 길이에 비해 2 배를 초과한 길이를 가지는, 직교형 플럭스게이트 자기센서.In claim 1,
The drive line is
An orthogonal fluxgate magnetic sensor having a length exceeding twice the length of the magnetic thin film core. 청구항 1에 있어서,
상기 자성박막코어 내의 구동선 각각은
상기 자성박막코어 내에서 서로 이격되어 배치되는, 직교형 플럭스게이트 자기센서.In claim 1,
Each driving line in the magnetic thin film core is
Orthogonal fluxgate magnetic sensors arranged to be spaced apart from each other within the magnetic thin film core. 청구항 1에 있어서,
상기 자성박막코어 내의 구동선 각각은
서로 동일한 단면적 형상으로 형성되는, 직교형 플럭스게이트 자기센서.In claim 1,
Each driving line in the magnetic thin film core is
Orthogonal fluxgate magnetic sensors formed with the same cross-sectional shape. 청구항 1에 있어서,
상기 자성박막코어 내의 구동선 각각은
상기 자성박막코어의 단면적 형상과 동일한 형상으로 형성되는, 직교형 플럭스게이트 자기센서.In claim 1,
Each driving line in the magnetic thin film core is
An orthogonal fluxgate magnetic sensor formed in a shape identical to the cross-sectional shape of the magnetic thin film core.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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