TWI640794B - 感測器裝置 - Google Patents

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TWI640794B
TWI640794B TW104108113A TW104108113A TWI640794B TW I640794 B TWI640794 B TW I640794B TW 104108113 A TW104108113 A TW 104108113A TW 104108113 A TW104108113 A TW 104108113A TW I640794 B TWI640794 B TW I640794B
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有山稔
深井健太郎
三浦丈征
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日商艾普凌科有限公司
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Abstract

一邊抑制消費電力,一邊抑制感測器裝置內部 的雜訊及外來雜訊之影響的感測器裝置。
具備物理量電壓轉換元件、差動放大器、 一方的端子連接於差動放大器的第一輸出端子,並保持偏移電壓的第一電容、比較器、設置於差動放大器的第一輸出端子的低通濾波器電路、對物理量電壓轉換元件與差動放大器與比較器與低通濾波器電路進行ON/OFF控制的控制電路、及作為邏輯輸出,輸出對比較器的輸出訊號進行運算處理的結果的邏輯電路;邏輯電路,係在上次的邏輯輸出與第一次的邏輯輸出產生變化時,進行連續之複數次邏輯輸出的對照判定;低通濾波器電路,係以在第二次之後的訊號處理期間成為ON之方式對控制電路輸出控制訊號。

Description

感測器裝置
本發明係關於將物理量(例如磁場強度)轉換成電性訊號的感測器裝置,關於例如折疊式手機及筆記型電腦等之開閉狀態偵測用感測器,或電動機的旋轉數/旋轉位置偵測感測器等所利用的磁性感測器裝置。
公知作為折疊式手機及筆記型電腦等之開閉狀態偵測用感測器,又作為電動機的旋轉數/旋轉位置偵測感測器,使用磁性感測器裝置。
磁性感測器裝置,係藉由磁電轉換元件(例如霍爾元件)輸出與磁場強度或磁通密度成比例的電壓,並以放大器放大該輸出電壓,使用比較器來判定,以H訊號或L訊號的二值來進行輸出。磁電轉換元件的輸出電壓微小,故磁電轉換元件具有的偏移電壓(元件偏移電壓)、放大器及比較器具有的偏移電壓(輸入偏移電壓)、或轉換裝置內的雜訊會成為問題。元件偏移電壓係主要因位磁電轉換元件從封裝承受的應力等而發生。輸入 偏移電壓係主要因為構成放大器之輸入電路的元件的特性不均等而發生。雜訊係主要因為構成電路之單體電晶體具有的閃爍雜訊、單體電晶體及電阻元件具有的熱雜訊等而發生。
為了不使消費電力明顯增加而減低上述之磁電轉換元件及放大器具有的雜訊所致之磁性檢測/解除動作的不均,而提案有圖10所示的磁性感測器裝置(例如,參照專利文獻1)。
先前的磁性感測器裝置,係以磁電轉換元件的霍爾元件1、開關電路2、差動放大器3、比較器4、控制電路5、D型正反器D1、D2、D3、XOR電路X1、X2、選擇器電路SL1、SL2、AND電路AN1、OR電路OR1、電容C1、開關S1、輸出端子VOUT、端子E1、E2所構成,邏輯電路僅在因為磁場強度的變化而邏輯輸出發生變化時,進行連續之複數次邏輯輸出的對照判定。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-74415號公報
但是,在先前的磁性感測器裝置中,攜帶機器的一般使用時(例如完全開啟或關閉折疊式手機之狀 態),無關於施加磁場幾乎沒有變化,常以一定的訊號處理期間來進行磁性判定,平均消費電流的削減效果有所限定。
為了解決先前的此種問題點,本發明的感測器裝置作為如以下的構成。
一種感測器裝置,其特徵為:具備:物理量電壓轉換元件,係輸出因應物理量的大小之差動電壓;差動放大器,係放大物理量電壓轉換元件的輸出訊號;第一電容,係一方的端子連接於差動放大器的第一輸出端子,並保持偏移電壓;比較器,係輸入放大物理量電壓轉換元件之輸出訊號的訊號,並輸出比較的結果;低通濾波器電路,係設置於差動放大器的第一輸出端子;控制電路,係對物理量電壓轉換元件與差動放大器與比較器與低通濾波器電路進行ON/OFF控制;及邏輯電路,係作為邏輯輸出,輸出對比較器的輸出訊號進行運算處理的結果;邏輯電路,係在上次的邏輯輸出與第一次的邏輯輸出產生變化時,進行連續之複數次邏輯輸出的對照判定;低通濾波器電路,係以在第二次之後的訊號處理期間成為ON之方式對控制電路輸出控制訊號。
依據本發明的感測器裝置,可一邊減低裝置 內部的各構成元件所發出的雜訊或外來雜訊所致之物理量(磁場強度)的檢測或解除的判定不均,一邊相較於先前技術更削減消費電力。又,可提供可低消費電流來進行高精度之物理量(磁場強度)的檢測獲解除的感測器裝置。
1‧‧‧霍爾元件
2‧‧‧開關切換電路
3‧‧‧差動放大器
4‧‧‧比較器
5‧‧‧控制電路
11‧‧‧運算放大器
12‧‧‧運算放大器
103‧‧‧差動放大器
A‧‧‧輸入端子
B‧‧‧輸入端子
AN1‧‧‧AND電路
AN2‧‧‧AND電路
C1‧‧‧電容器
C2‧‧‧電容器
D1‧‧‧D型正反器
D2‧‧‧D型正反器
D3‧‧‧D型正反器
E1‧‧‧端子
E2‧‧‧端子
L1‧‧‧低通濾波器電路
OR1‧‧‧OR電路
R11‧‧‧回授電阻
R12‧‧‧回授電阻
R13‧‧‧回授電阻
R21‧‧‧電阻元件
S1‧‧‧開關
S2‧‧‧開關
SL1‧‧‧選擇器電路
SL2‧‧‧選擇器電路
VOUT‧‧‧輸出端子
X1‧‧‧XOR電路
X2‧‧‧XOR電路
S‧‧‧選擇端子
[圖1]揭示第1實施形態的磁性感測器裝置的電路圖。
[圖2]本發明之磁性感測器裝置的時序圖。
[圖3]揭示第2實施形態的磁性感測器裝置的電路圖。
[圖4]揭示第3實施形態的磁性感測器裝置的電路圖。
[圖5]揭示第1實施形態所用之差動放大器之一例的電路圖。
[圖6]揭示第2實施形態所用之低通濾波器之一例的電路圖。
[圖7]揭示第3實施形態所用之差動放大器之一例的電路圖。
[圖8]揭示本發明之磁性感測器裝置的差動放大器的增益及雜訊頻率特性之一例的圖。
[圖9]揭示本發明之磁性感測器裝置的差動放大器之暫態回應特性的圖。
[圖10]揭示先前之磁性感測器裝置的電路圖。
以圖面為基礎,詳細說明本案發明的感測器裝置。以下,針對使用磁電轉換元件的磁性感測器裝置進行說明,但是,本發明的感測器裝置即使使用因應加速度及壓力等而輸出電壓的轉換元件來代替磁電轉換元件也可期待相同效果。
[第1實施形態]
圖1揭示第1實施形態的磁性感測器裝置的電路圖。第1實施形態的磁性感測器裝置,係具備身為磁電轉換元件的霍爾元件1、開關電路2、差動放大器3、比較器4、控制電路5、D型正反器D1、D2、D3、XOR電路X1、X2、選擇器電路SL1、SL2、AND電路AN1、OR電路OR1、身為偏移電壓保持電容的電容器C1、身為偏移電壓保持兼低通濾波器電容的電容器C2、開關S1、開關S2、輸出端子VOUT、輸入ON/OFF訊號 E1的端子E1、輸入ON/OFF訊號 E2的端子E2。霍爾元件1係具有第一端子對A-C與第二端子對B-D。開關電路2係具有與霍爾元件1的各端子A、B、C及D連接之4個輸入端子,和第一輸出端子及第二輸出端子。差動放大器3係具有第一輸入端子及第二輸入端子,與第一輸出端子及第二輸出端子。選擇器電路SL1、SL2係具有輸入端子A與輸入端子 B與選擇端子 S。
差動放大器3係第一輸出端子連接於電容器C1及開關S2的一端,第二輸出端子連接於開關S1的一端。開關S2的另一端係連接於電容器C2的一端。比較器4係第一輸入端子連接於電容器C1的另一端、電容器C2的另一端及開關S1的另一端,第二輸入端子連接於差動放大器3的第二輸出端子,輸出端子連接於D型正反器D1與D型正反器D2的輸入端子。XOR電路X1係第一輸入端子連接於D型正反器D1的輸出端子,第二輸入端子連接於D型正反器D2的輸出端子,輸出端子連接於選擇器電路SL1的選擇端子 S。XOR電路X2係第一輸入端子連接於D型正反器D1的輸出端子與選擇器電路SL1的輸入端子A,第二輸入端子連接於選擇器電路SL1的輸入端子B與選擇器電路SL2的輸入端子A與D型正反器D3的輸出端子與輸出端子VOUT,輸出端子連接於選擇器電路SL2的選擇端子 S與AND電路AN1的第一輸入端子。選擇器電路SL2係輸入端子B連接於選擇器電路SL1的輸出端子,輸出端子連接於D型正反器D3的輸入端子。AND電路AN1係第二輸入端子連接於端子E2,輸出端子連接於OR電路OR1的第一輸入端子。OR電路OR1係第二輸入端子連接於端子E1,輸出端子連接於控制電路5。AND電路AN2係第一輸入端子連接於OR電路OR1的輸出端子,第二輸入端子連接於端子E2,輸出端子連接於控制電路5。控制電路5係從OR電路OR1輸入 EN訊號,對開關電路2、差動放大器3、比較器4輸出 EN訊號。又,控制電路5係從AND電路AN2輸入ELP訊號,對開關2輸出ELP訊號。
於圖5揭示第1實施形態所用之差動放大器3的電路圖之一例。差動放大器3係一般作為儀表放大器構造。差動放大器3係具備差動放大器11、12,與回授電阻R11、R12、R13。關於連接,差動放大器11係非反轉輸入端子連接於第一輸入端子,反轉輸入端子連接於回授電阻R11的一端與回授電阻R12的一端的連接點,輸出端子連接於第一輸出端子與回授電阻R11的另一端。差動放大器12係非反轉輸入端子連接於第二輸入端子,反轉輸入端子連接於回授電阻R13的一端與回授電阻R12的另一端的連接點,輸出端子連接於第二輸出端子與回授電阻R13的另一端。差動放大器3係藉由作為此種儀表放大器構造,可抑制差動輸入之同相雜訊的影響。
開關電路2係具有切換對霍爾元件1的第一端子對A-C輸入電源電壓,從第二端子對B-D輸出檢測電壓的第一檢測狀態,與對第二端子對B-D輸入電源電壓,從第一端子對A-C輸出檢測電壓的第二檢測狀態。
接著,針對本實施形態的磁性感測器裝置的動作進行說明。圖2係本實施形態之磁性感測器裝置的時序圖。
磁性感測器裝置的檢測動作的一週期T係藉由開關電路2的動作,分成第一檢測狀態T1與第二檢測狀態T2。 又,藉由開關S1的開閉,分成取樣階段F1與比較階段F2。取樣階段F1係將霍爾元件1、差動放大器3的偏移成分記憶於電容器C1。比較階段F2係進行因應磁場強度而決定之電壓與檢測電壓位準的比較。ON/OFF訊號 E1係第一次的檢測動作期間T之間輸入“H”。ON/OFF訊號 E2係第二次的檢測動作期間T之間輸入“H”。
在此, Dm係表示被輸入至第m的D型正反器Dm之鎖存用的時脈訊號。又,只要沒有特別記載,D型正反器則作為時脈訊號的上揚時進行輸入資料的鎖存。又,將磁電轉換元件1的差動輸出電壓設為Vh,開關電路2的輸出電壓設為V1及V2,差動放大器3的輸出電壓設為V3及V4,差動放大器3的放大率設為G,差動放大器3的輸入偏移電壓設為Voa,比較器4的輸入電壓設為V5及V6,比較器4的輸出電壓設為V7。
在取樣階段F1中,霍爾元件1成為第一檢測狀態T1,開關S1成為ON。因S1成為ON,偏移電壓保持電容C1被充電:Vc1=(V3-V4)=G(Vh1+Voa)...(1)
接下來,在比較階段F2(第二檢測狀態T2)中,開關S1成為OFF,輸出:Vc2=(V3-V4)=G(-Vh2+Voa)...(2)
在此,成為:V5-V6=V3-Vc1-V4=Vc2-Vc1=-G(Vh1+Vh2)...(3)
輸入偏移電壓的影響會相抵消。又,磁電轉換元件的 檢測電壓Vh1與Vh2係一般來說具有同相的有效訊號成分與反相的元件偏移成分,上述之輸出電壓也可去除元件偏移成分的影響。
然後,在比較階段F2中,以數式(3)表示之施加磁場強度的檢測電壓成分於比較器4中與基準電壓比較,輸出訊號V7(H訊號(VDD)或L訊號(GND))。
在此,本實施形態之狀況的基準電壓係霍爾元件1之同相電壓。又,基準電壓係可利用追加電路來任意設定。
比較器4所輸出之訊號V7係被輸入至以下詳述的邏輯電路。比較器4所輸出之訊號V7係藉由兩個D型正反器D1及D2,以各別的時機被鎖存兩次。第二次的鎖存係在連續之再檢測動作中,亦即,第一次鎖存的一檢測週期T後進行。然後,藉由連接該等兩個輸出端子的XOR電路X1,僅在該等兩個輸出值成為相同時透過選擇器電路SL1,比較器4的輸出訊號被輸入至選擇器電路SL2。相反地,D型正反器D1及D2的兩輸出之值不同的話,被D型正反器D3保持的前檢測時之輸出結果直接被輸入至選擇器電路SL2。亦即,只要隔著T的時間相同檢測(解除)狀態未持續,則未進行檢測或解除的判定,可防止瞬間之雜訊的影響所致之錯誤檢測、錯誤解除。
接下來,藉由被D型正反器D3保持的前檢測時之輸出結果與連接D型正反器D1之輸出端子的XOR電路X2,僅在該等兩輸出值不同時透過選擇器電路 SL2,選擇器電路SL1的輸出訊號被輸入至D型正反器D3,最後以 D3的時機被鎖存。相反地,被輸入至XOR電路X2的兩個輸出值相同的話,被D型正反器D3保持的前檢測時之輸出結果直接被輸入至D型正反器D3並被鎖存。又,XOR電路X2的輸出與ON/OFF訊號 E2被輸入至AND電路AN1,僅在被輸入至XOR電路X2的兩個輸出值不同時,ON/OFF訊號 E2透過AND電路AN1,被輸入至OR電路OR1。然後,利用OR電路OR1組合ON/OFF訊號 E1與ON/OFF訊號 E2,作為 EN訊號而輸出。另一方面,在被輸入至XOR電路X2的兩個輸出值相同時,AND電路AN1的輸出被固定為L訊號,故ON/OFF訊號 E1直接作為 EN訊號,從OR電路OR1輸出。又,對AND電路AN2輸入 EN訊號與ON/OFF訊號 E2,故AND電路AN2僅在進行第二次的判定時輸出“H”的ELP訊號。
亦即,第一次的鎖存結果與前檢測結果不同的話,則進行第二次的判定,藉由第一次與第二次的結果的對照,決定檢測結果。此時,會消費第一次與第二次的訊號處理期間的合計份量(Ta+Tb)的電力。相反地,第一次的鎖存結果與前檢測結果相同的話,則不進行第二次的判定,進行差動放大器3等之訊號處理的電路的電流也會遮斷。此時,可削減第二次之訊號處理期間Tb的消費電力。再者,即使是第一次的鎖存結果與前檢測結果不同之狀況,第一次的鎖存結果與第二次的鎖存結果不同時, 第一次的判定也會無效,故檢測結果VOUT不會變化,但是,會消費第一次與第二次的訊號處理期間的合計份量(Ta+Tb)的電力。
根據以上內容,可抑制因感測器裝置內部或來自外部的雜訊,磁場強度的檢測或解除的判定結果發生的不均,且將消費電力抑制成最低限度。
於圖8揭示差動放大器3的增益及雜訊頻率特性的一例。根據ELP訊號的邏輯值,控制低通濾波器的有效/無效,差動放大器3的增益Gain的截止頻率成為f1或f2。又,差動放大器3的輸入換算雜音Vni(f)係在比角頻率fc還低的頻率中起因於MOS電晶體,與頻率成反比例的閃爍雜訊影響力更大,在比角頻率fc還高的頻率中起因於MOS電晶體及電阻元件,不依存於頻率之一定熱雜訊影響力更大。該輸入換算雜訊功率譜Vni(f)與前述之增益Gain的積成為差動放大器3的輸出雜訊功率譜Vn(f)。從直流到高頻為止的雜訊功率譜Vn(f)的積分的平方根作為有效雜訊電壓而影響比較器4的判定動作,故可知於ELP訊號為“H”之狀態中,相較於ELP訊號為“L”之狀態,抑制了磁性檢測/解除的不均。
圖9係揭示本實施形態之磁性感測器裝置的差動放大器之暫態回應特性的圖。此圖係揭示第1次的檢測判定從上次的判定結果有所變化之狀況。
於ELP訊號為“H”(訊號處理期間Tb)之狀態中,差動放大器3的區域比較狹小,故相較於ELP訊號為“L” (訊號處理期間Ta)之狀態,因差動放大器3之輸出訊號電壓V3的趨穩而需要較長期間。以因應ELP訊號的邏輯而成為Tb>Ta之方式進行控制使ON/OFF訊號 E1及 E2的期間適切變化,藉此,即使讓低通濾波器有效而差動放大器3的區域降低,也可確保適切的趨穩時間。又,將訊號處理期間Ta之輸出訊號的雜訊寬度設為Vn1,訊號處理期間Tb之輸出訊號的雜訊寬度設為Vn2的話,如前述般,Vn2<Vn1的關係可成立。
如以上所說明般,依據本發明的磁性感測器裝置,可一邊減低裝置內部的各構成元件所發出的雜訊或外來雜訊所致之磁場強度的檢測或解除的判定不均,一邊相較於先前技術更削減消費電力。所以,可期待攜帶機器之電池壽命的長壽命化。
[第2實施形態]
圖3揭示第2實施形態的磁性感測器裝置的電路圖。與第1實施形態的不同,是將低通濾波器電路L1設置於差動放大器3的第一輸出端子與電容器C1之間之處。於圖6揭示第2實施形態所用之低通濾波器電路L1的電路圖之一例。低通濾波器電路L1係由輸入端子E11、輸出端子E13、控制端子E15、設置於輸入端子E11與輸出端子E13之間的電阻元件R21、連接於輸出端子E13的開關電路SW21、設置於開關電路SW21與接地之間的電容元件C21所成。開關電路SW21係因應被輸入至控制端子 E15的邏輯電壓而進行ON/OFF控制。開關電路SW21成為ON時電容元件C21連接至輸出端子,形成具有因應電阻元件R21與電容元件C21的元件值之截止頻率的低通濾波器。開關電路SW21成為OFF時電容元件C21從輸出端子被切斷,變化成具有估算從電阻元件R21與輸出端子E13到對地間的寄生電容所致之截止頻率的低通特性。通常,寄生電容所致之截止頻率非常高,可以無視從差動放大器3估算到比較器4的頻率特性的影響。如此一來,與第1實施形態相同,可因應ELP訊號來控制有效雜訊與趨穩時間。其他動作係與第1實施形態相同。
[第3實施形態]
圖4揭示第3實施形態的磁性感測器裝置的電路圖。與第1實施形態的不同,是使用將低通濾波器與差動放大器103的負回授電阻並聯的電容元件。於圖7揭示第3實施形態之差動放大器103的構造例。差動放大器103係由正輸入端子E11、負輸入端子E12、正輸出端子E13、負輸出端子E14、控制端子E15、第1乃至第2運算放大器11乃至12、第1乃至第3電阻元件R11乃至R13、第1乃至第2電容元件C11乃至C12、第1乃至第2開關電路SW11乃至SW12所構成。第1運算放大器11的負輸入端子連接第1電阻元件R11的一方的端子,第1運算放大器11的輸出端子連接第1電阻元件R11的另一方的端子與第2電阻元件R12的一方的端子,第2運算放大器12的 負輸入端子連接第3電阻元件R13的一方的端子,第2運算放大器12的輸出端子連接第3電阻元件R13的另一方的端子與第2電阻元件R12的另一方的端子。第1開關電路SW11的一方的端子連接於正輸出端子E13,第2開關電路SW12的一方的端子連接於負輸出端子E14。第1開關電路SW11的另一方的端子與第1運算放大器11的負輸入端子之間連接第1電容元件C11,第2開關電路SW12的另一方的端子與第2運算放大器12的負輸入端子之間連接第2電容元件C12。第1乃至第2開關電路係因應被輸入至控制端子E15的邏輯電壓而進行ON/OFF控制。開關電路SW11與SW12成為ON時電容元件C11與C12分別連接至正輸出端子及負輸出端子,形成具有因應電容元件C11與C12及電阻元件R11與R13的元件值之截止頻率的低通濾波器。開關電路SW11與SW12成為OFF時電容元件C11與C12分別從正輸出端子及負輸出端子切斷,形成具有因應電阻元件R11與R13與正負輸出端子的寄生電容值的積之截止頻率的低通濾波器。通常,寄生電容所致之截止頻率非常高,可以無視從差動放大器103估算到比較器4的頻率特性的影響。如此一來,與第1實施形態相同,可因應ELP訊號來控制有效雜訊與趨穩時間。其他動作係與第1實施形態相同。
再者,於實施形態1乃至3中,將連接比較器4之輸出端子的D型正反器設為兩個來進行說明,但是,D型正反器為3個以上亦可。此時,只要該等輸出所 有值不備齊,則保持上次的檢測結果。越增加如此並聯連接的D型正反器的數量,則越可抑制雜訊的影響。又,使用其他邏輯電壓保持電路來代替D型正反器亦可。
又,本發明的磁性感測器裝置係僅使用一個低通濾波器電容元件,但是,如前述般,增加D型正反器的數量,進行3次以上的對照判定時,設置兩個以上低通濾波器電容元件,隨著如第二次、第三次、第四次,判定次數增加,階段性增加開關電路中連接於訊號路徑之電容元件的數量亦可。此時,隨著對照判定次數增加而磁性判定精度相對地提升,可一邊更有效率地削減消費電流一邊進行高精度的磁性判定。
又,本發明的磁性感測器裝置,係使 EN及 E1、 E2訊號期間因應第一次的鎖存結果而變化,但是,使產生用以發生該等控制訊號的基準CLK訊號之震盪器的基準CLK頻率變化亦可,對震盪器的輸出訊號以分頻電路進行分頻,產生基準CLK訊號,使該分頻比變化亦可。前者之狀況中,電路構造比較複雜,但是該變化的比率可任意設定,另一方面,後者之狀況中,電路構造比較單純,但是,該變化的比率被限制為(2^n)倍。
又,本發明的磁性感測器裝置,係將從霍爾元件1到比較器4為止的電路作為圖1、圖3、圖4的構造來進行說明,但是,並不是限定於該電路構造者。例如,作為以比較器4比較的基準電壓,作為從另外設置的基準電壓電路賦予任意電壓的構造亦可。又,藉由因應檢 測/解除狀態來切換來自基準電壓電路的基準電壓,設置磁滯亦可。
又,本發明的磁性感測器裝置係將磁電轉換元件作為霍爾元件來進行說明,但是,使用GMR元件及TMR元件等其他種類的磁電轉換元件亦可。
又,本發明的磁性感測器裝置,係作為選擇器電路的範例,使用沿用傳輸閘的構造,但是,因應動作電源電壓使用或製程參數,使用僅用N型電晶體的開關電路亦可,使用僅用P型電晶體的開關電路亦可。
進而,本發明之磁性感測器裝置也可使用於交流檢測(例如電動機的旋轉數檢測)用途。交流檢測是從僅進行一方(例如S極)的極性的檢測之狀態,檢測出該一方的極性時則切換至另一方(N極)的極性的檢測之狀態的磁性感測器裝置。

Claims (4)

  1. 一種感測器裝置,其特徵為:具備:物理量電壓轉換元件,係輸出因應物理量的大小之差動電壓;差動放大器,係放大前述物理量電壓轉換元件的輸出訊號;第一電容,係一方的端子連接於前述差動放大器的第一輸出端子,並保持偏移電壓;比較器,係輸入放大前述物理量電壓轉換元件之輸出訊號的訊號,並輸出比較的結果;低通濾波器電路,係設置於前述差動放大器的第一輸出端子;控制電路,係對前述物理量電壓轉換元件與前述差動放大器與前述比較器與前述低通濾波器電路進行ON/OFF控制;及邏輯電路,係作為邏輯輸出,輸出對前述比較器的輸出訊號進行運算處理的結果;前述邏輯電路,係在上次的邏輯輸出與第一次的邏輯輸出產生變化時,進行連續之複數次邏輯輸出的對照判定;前述低通濾波器電路,係以在第二次之後的訊號處理期間成為ON之方式對前述控制電路輸出控制訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之感測器裝置,其中,前述低通濾波器電路係具備:開關電路,及第二電容,係與前述第一電容並聯連接。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之感測器裝置,其中,前述低通濾波器電路係具備:電阻元件,係連接於前述差動放大器的第一輸出端子與前述第一電容的一端之間;及開關電路與第二電容,係串聯連接於前述第一電容的一端與接地端子之間。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所記載之感測器裝置,其中,前述物理量電壓轉換元件,係輸出因應磁場強度的大小之差動電壓的磁電轉換元件。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6998741B2 (ja) * 2017-11-20 2022-01-18 エイブリック株式会社 センサ装置
JP7117598B2 (ja) * 2018-04-06 2022-08-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 ガス遮断装置
JP7213622B2 (ja) * 2018-04-12 2023-01-27 愛知製鋼株式会社 磁気計測システム、及び磁気センサの校正方法
JP7260321B2 (ja) * 2019-02-15 2023-04-18 エイブリック株式会社 磁気センサ回路
JP7146668B2 (ja) * 2019-02-21 2022-10-04 ラピスセミコンダクタ株式会社 容量センサ回路及び半導体集積回路
CN113834867A (zh) * 2020-06-24 2021-12-24 杭州亿联康医疗器械有限公司 一种电化学传感器的电路及其使用方法和应用
CN114323083A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 上海艾为电子技术股份有限公司 霍尔传感器件和电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040195491A1 (en) * 2003-02-26 2004-10-07 Satoshi Machida Signal processing circuit, image sensor IC, and signal processing method
JP2006024536A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Electric Power Dev Co Ltd 断熱容器及びその製造方法並びにそれを備えた集合電池
TW201032465A (en) * 2008-11-13 2010-09-01 Seiko Instr Inc Sensor circuit
CN103018686A (zh) * 2011-09-27 2013-04-03 精工电子有限公司 磁传感器装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355780A (ja) * 1986-08-26 1988-03-10 Mitsubishi Electric Corp フレキシブル磁気デイスク装置
US5548398A (en) * 1994-11-22 1996-08-20 Eastman Kodak Company Illuminant discriminator providing detection of high efficiency illumination
JP3663033B2 (ja) * 1997-07-28 2005-06-22 株式会社東芝 Mrヘッドを用いた磁気ディスク装置及び同装置における再生信号処理方法
JP4412547B2 (ja) * 2005-02-28 2010-02-10 セイコーインスツル株式会社 光電変換装置及びイメージセンサー
JP5285585B2 (ja) * 2009-12-02 2013-09-11 セイコーインスツル株式会社 磁気センサ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040195491A1 (en) * 2003-02-26 2004-10-07 Satoshi Machida Signal processing circuit, image sensor IC, and signal processing method
JP2006024536A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Electric Power Dev Co Ltd 断熱容器及びその製造方法並びにそれを備えた集合電池
TW201032465A (en) * 2008-11-13 2010-09-01 Seiko Instr Inc Sensor circuit
CN103018686A (zh) * 2011-09-27 2013-04-03 精工电子有限公司 磁传感器装置

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