JP2000337920A - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】新規な構成にて、組付けズレ等によるセンサ出
力のオフセットを調整することができる磁気センサを提
供する。 【解決手段】基板２の上に磁気抵抗素子３，４が配置さ
れるとともに当該基板２の後方にバイアス磁石９が配置
され、バイアス磁石９によるバイアス磁界内に磁気抵抗
素子３，４が位置し、被検出対象の運動に伴うバイアス
磁界の向きの変化が磁気抵抗素子３，４にて検出され
る。基板２の上の磁気抵抗素子３，４に対しセンシング
信号を得るための電極５，６，７，８とは別に補正用電
極２０〜２３，３０〜３３が配置されている。補正用電
極２０〜２３，３０〜３３を通して磁気抵抗素子３，４
に電流を流し、これにより形成される電流成分にてセン
シング信号を得るための電極５，６，７，８を通して磁
気抵抗素子３，４に流れる電流成分が補正される。
力のオフセットを調整することができる磁気センサを提
供する。 【解決手段】基板２の上に磁気抵抗素子３，４が配置さ
れるとともに当該基板２の後方にバイアス磁石９が配置
され、バイアス磁石９によるバイアス磁界内に磁気抵抗
素子３，４が位置し、被検出対象の運動に伴うバイアス
磁界の向きの変化が磁気抵抗素子３，４にて検出され
る。基板２の上の磁気抵抗素子３，４に対しセンシング
信号を得るための電極５，６，７，８とは別に補正用電
極２０〜２３，３０〜３３が配置されている。補正用電
極２０〜２３，３０〜３３を通して磁気抵抗素子３，４
に電流を流し、これにより形成される電流成分にてセン
シング信号を得るための電極５，６，７，８を通して磁
気抵抗素子３，４に流れる電流成分が補正される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体磁気セン
サ、特に、磁気抵抗素子を用いた磁気センサに係り、詳
しくは、センサ出力のオフセットを調整する技術に関す
るものである。
サ、特に、磁気抵抗素子を用いた磁気センサに係り、詳
しくは、センサ出力のオフセットを調整する技術に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気抵抗素子を利用したギヤ近接
方式の回転センサが知られている（特開平３−１９５９
７０号公報等）。このセンサは、図１１に示すように、
基板５０に磁気抵抗素子５１，５２が蒸着され、この基
板５０がバイアス磁石５３の着磁面５３ａに垂直に取り
付けられている。この基板５０が磁性体よりなるギヤ５
４に対向配置され、バイアス磁石５３からギヤ５４に向
けてバイアス磁界を発生させる。そして、ギヤ５４の回
転に伴いバイアス磁界の変化（磁気ベクトルＢの向きの
変化）を抵抗変化として検出する。つまり、ギヤ５４に
おける１つの歯５５が基板５０の前方を通過する度に磁
気ベクトルＢの向きが変化し、それを電気信号として取
り出す。
方式の回転センサが知られている（特開平３−１９５９
７０号公報等）。このセンサは、図１１に示すように、
基板５０に磁気抵抗素子５１，５２が蒸着され、この基
板５０がバイアス磁石５３の着磁面５３ａに垂直に取り
付けられている。この基板５０が磁性体よりなるギヤ５
４に対向配置され、バイアス磁石５３からギヤ５４に向
けてバイアス磁界を発生させる。そして、ギヤ５４の回
転に伴いバイアス磁界の変化（磁気ベクトルＢの向きの
変化）を抵抗変化として検出する。つまり、ギヤ５４に
おける１つの歯５５が基板５０の前方を通過する度に磁
気ベクトルＢの向きが変化し、それを電気信号として取
り出す。
【０００３】ところが、本来、ギヤ５４の歯５５（山／
谷）により磁気ベクトルＢの向きが変化することにより
素子５１，５２の中点αでの電圧が変化し、比較器５６
にて基準電圧Ｖref との比較にて２値化信号を得るもの
であるが、素子５１，５２とバイアス磁石５３との相対
的位置関係に誤差が生じたり（基板５０やバイアス磁石
５３に組付けズレがあったり）、バイアス磁石５３に着
磁バラツキがあると、中点αでの電位にオフセットが発
生し、本来、図１２の信号波形ＳＧ１を得るべきところ
が図１２の信号波形ＳＧ２となり、２値化ができないこ
とが生じる。
谷）により磁気ベクトルＢの向きが変化することにより
素子５１，５２の中点αでの電圧が変化し、比較器５６
にて基準電圧Ｖref との比較にて２値化信号を得るもの
であるが、素子５１，５２とバイアス磁石５３との相対
的位置関係に誤差が生じたり（基板５０やバイアス磁石
５３に組付けズレがあったり）、バイアス磁石５３に着
磁バラツキがあると、中点αでの電位にオフセットが発
生し、本来、図１２の信号波形ＳＧ１を得るべきところ
が図１２の信号波形ＳＧ２となり、２値化ができないこ
とが生じる。
【０００４】このために、磁石組付けズレや磁石着磁バ
ラツキ等により発生する磁気抵抗素子出力のオフセット
対策として、ＣＭＯＳを用いた自動中点補正回路、およ
びピーク・ボトムホールド回路等、複雑な回路方式を用
いてオフセットを許容していた。
ラツキ等により発生する磁気抵抗素子出力のオフセット
対策として、ＣＭＯＳを用いた自動中点補正回路、およ
びピーク・ボトムホールド回路等、複雑な回路方式を用
いてオフセットを許容していた。
【０００５】しかしながら、この方式ではバイポーラチ
ップの他に、処理回路用ＣＭＯＳチップが必要であり、
小型化が困難であるという問題が生じる。
ップの他に、処理回路用ＣＭＯＳチップが必要であり、
小型化が困難であるという問題が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、新規な構成にて、組付けズレ等によるセンサ出力
のオフセットを調整することができる磁気センサを提供
することにある。
的は、新規な構成にて、組付けズレ等によるセンサ出力
のオフセットを調整することができる磁気センサを提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板の上の磁気抵抗素子に対しセンシング信号を得
るための電極とは別に補正用電極を配置し、この補正用
電極を通して磁気抵抗素子に電流を流し、これにより形
成される電流成分にて前記センシング信号を得るための
電極を通して磁気抵抗素子に流れる電流成分を補正する
ようにしたことを特徴としている。
は、基板の上の磁気抵抗素子に対しセンシング信号を得
るための電極とは別に補正用電極を配置し、この補正用
電極を通して磁気抵抗素子に電流を流し、これにより形
成される電流成分にて前記センシング信号を得るための
電極を通して磁気抵抗素子に流れる電流成分を補正する
ようにしたことを特徴としている。
【０００８】この構成によれば、基板の上の磁気抵抗素
子に対しセンシング信号を得るための電極とは別の補正
用電極を通して磁気抵抗素子に電流が流され、これによ
り形成される電流成分にてセンシング信号を得るための
電極を通して磁気抵抗素子に流れる電流成分が補正され
る。
子に対しセンシング信号を得るための電極とは別の補正
用電極を通して磁気抵抗素子に電流が流され、これによ
り形成される電流成分にてセンシング信号を得るための
電極を通して磁気抵抗素子に流れる電流成分が補正され
る。
【０００９】このようにして、素子とバイアス磁石との
相対的位置関係に誤差が生じたり（基板やバイアス磁石
に組付けズレがあったり）、バイアス磁石に着磁バラツ
キがある等によって生じるセンサ出力のオフセットを調
整することができる。
相対的位置関係に誤差が生じたり（基板やバイアス磁石
に組付けズレがあったり）、バイアス磁石に着磁バラツ
キがある等によって生じるセンサ出力のオフセットを調
整することができる。
【００１０】ここで、請求項２に記載のように、前記磁
気抵抗素子が２つ直列接続され、当該直列回路に所定電
圧を印加したときの両素子間の中点電圧をモニター信号
として用いると、実用上好ましいものになる。
気抵抗素子が２つ直列接続され、当該直列回路に所定電
圧を印加したときの両素子間の中点電圧をモニター信号
として用いると、実用上好ましいものになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。本磁気センサは車載用
回転センサとして用いられるものであって、具体的に
は、カム角センサ、クランク角センサ、車速センサ、自
動変速機に組み込まれる回転センサ、車輪速センサ等に
使用されるものである。
の形態を図面に従って説明する。本磁気センサは車載用
回転センサとして用いられるものであって、具体的に
は、カム角センサ、クランク角センサ、車速センサ、自
動変速機に組み込まれる回転センサ、車輪速センサ等に
使用されるものである。
【００１２】図１には、本実施形態における磁気回転セ
ンサの平面図を示す。センサハウジング１の内部には基
板２が配置され、この基板２の上には磁気抵抗素子（以
下、ＭＲ素子という）３，４が配置されている。ＭＲ素
子３，４の材料としてはＮｉ−Ｃｏ系やＮｉ−Ｆｅ系を
挙げることができ、蒸着法にて基板２上に堆積しパター
ニングしたものである。このＭＲ素子３，４は長方形を
なし、ＭＲ素子３の両端における中央部には電極５，６
が、また、ＭＲ素子４の両端における中央部には電極
７，８が形成されている。ＭＲ素子３の電極５が接地さ
れるとともに、ＭＲ素子３の電極６とＭＲ素子４の電極
７が電気的に接続されている。また、ＭＲ素子４の電極
８が電源１６と接続されている。
ンサの平面図を示す。センサハウジング１の内部には基
板２が配置され、この基板２の上には磁気抵抗素子（以
下、ＭＲ素子という）３，４が配置されている。ＭＲ素
子３，４の材料としてはＮｉ−Ｃｏ系やＮｉ−Ｆｅ系を
挙げることができ、蒸着法にて基板２上に堆積しパター
ニングしたものである。このＭＲ素子３，４は長方形を
なし、ＭＲ素子３の両端における中央部には電極５，６
が、また、ＭＲ素子４の両端における中央部には電極
７，８が形成されている。ＭＲ素子３の電極５が接地さ
れるとともに、ＭＲ素子３の電極６とＭＲ素子４の電極
７が電気的に接続されている。また、ＭＲ素子４の電極
８が電源１６と接続されている。
【００１３】このようにして、ＭＲ素子３，４は電源１
６とグランド（ＧＮＤ）間に直列にブリッジ接続されて
おり、２つのＭＲ素子３，４による直列回路に所定電圧
Ｖｒを印加したときの両素子間の中点αでの電圧がセン
シング信号として取り出される。
６とグランド（ＧＮＤ）間に直列にブリッジ接続されて
おり、２つのＭＲ素子３，４による直列回路に所定電圧
Ｖｒを印加したときの両素子間の中点αでの電圧がセン
シング信号として取り出される。
【００１４】一方、基板２の後方において、基板２から
離間してバイアス磁石９が配置されている。バイアス磁
石９はＮ極に着磁されたＮ極面１０とＳ極に着磁された
Ｓ極面１１を有し、Ｎ極面１０が基板２側を向いてい
る。そして、このバイアス磁石９のＮ極面１０にてＭＲ
素子３，４に向く磁界（磁気ベクトルＢbias）が形成さ
れている。このバイアス磁石９によるバイアス磁界内に
ＭＲ素子３，４が位置している。
離間してバイアス磁石９が配置されている。バイアス磁
石９はＮ極に着磁されたＮ極面１０とＳ極に着磁された
Ｓ極面１１を有し、Ｎ極面１０が基板２側を向いてい
る。そして、このバイアス磁石９のＮ極面１０にてＭＲ
素子３，４に向く磁界（磁気ベクトルＢbias）が形成さ
れている。このバイアス磁石９によるバイアス磁界内に
ＭＲ素子３，４が位置している。
【００１５】このセンサハウジング１が、図２に示すよ
うに、磁性体よりなるギヤ１２に対向して設けられてい
る。詳しくは、ＭＲ素子３，４がギヤ１２の外周の歯１
３と所定の間隔をおいて配設されている。このギヤ１２
は回転軸（エンジンのクランクシャフト等）に固定さ
れ、エンジンの駆動に伴うクランクシャフト等の回転に
同期して回転する。
うに、磁性体よりなるギヤ１２に対向して設けられてい
る。詳しくは、ＭＲ素子３，４がギヤ１２の外周の歯１
３と所定の間隔をおいて配設されている。このギヤ１２
は回転軸（エンジンのクランクシャフト等）に固定さ
れ、エンジンの駆動に伴うクランクシャフト等の回転に
同期して回転する。
【００１６】そして、被検出対象であるギヤ１２の回転
に伴う歯１３（山と谷）の通過によってバイアス磁界
（磁気ベクトル）Ｂbiasの向きが変化する。このバイア
ス磁界Ｂbiasの向きが変化すると、ＭＲ素子３，４の抵
抗値も変化する。その結果、中点αの電圧も変化する。
に伴う歯１３（山と谷）の通過によってバイアス磁界
（磁気ベクトル）Ｂbiasの向きが変化する。このバイア
ス磁界Ｂbiasの向きが変化すると、ＭＲ素子３，４の抵
抗値も変化する。その結果、中点αの電圧も変化する。
【００１７】図２において、中点αの電圧がオペアンプ
１４にて増幅され、比較器１５にて基準電圧Ｖref と比
較され、その大小関係にて比較器１５から２値化された
信号が送出される。この２値化信号の周期がギヤ１２の
回転速度に対応する。よって、この２値化信号の周期か
らギヤ１２の回転速度が求められる。具体的には、２値
化信号（パルス信号）の周期の測定、あるいは、所定時
間当たりのパルス数の計数にてギヤ１２の回転速度が求
められる。このように、被検出対象の運動に伴うバイア
ス磁界の向きの変化をＭＲ素子３，４にて検出すること
ができる。
１４にて増幅され、比較器１５にて基準電圧Ｖref と比
較され、その大小関係にて比較器１５から２値化された
信号が送出される。この２値化信号の周期がギヤ１２の
回転速度に対応する。よって、この２値化信号の周期か
らギヤ１２の回転速度が求められる。具体的には、２値
化信号（パルス信号）の周期の測定、あるいは、所定時
間当たりのパルス数の計数にてギヤ１２の回転速度が求
められる。このように、被検出対象の運動に伴うバイア
ス磁界の向きの変化をＭＲ素子３，４にて検出すること
ができる。
【００１８】ここで、本来、ギヤ１２の歯１３（山と
谷）の通過により磁気ベクトルＢbiasの向きが変化する
ことにより中点αの電圧が変化し回転速度を検出するこ
とができるわけであるが、バイアス磁石９の組付けズレ
が生じていたり、バイアス磁石９の着磁バラツキが生じ
ていると、中点αの電圧が電源電圧Ｖｒの１／２になら
ずに、Ｖｒ／２からズレてしまう。このように、中点α
の電圧が所定の値Ｖｒ／２に対しオフセットがあると、
後段の比較器１５において２値化ができないおそれがあ
る。
谷）の通過により磁気ベクトルＢbiasの向きが変化する
ことにより中点αの電圧が変化し回転速度を検出するこ
とができるわけであるが、バイアス磁石９の組付けズレ
が生じていたり、バイアス磁石９の着磁バラツキが生じ
ていると、中点αの電圧が電源電圧Ｖｒの１／２になら
ずに、Ｖｒ／２からズレてしまう。このように、中点α
の電圧が所定の値Ｖｒ／２に対しオフセットがあると、
後段の比較器１５において２値化ができないおそれがあ
る。
【００１９】そこで、本実施形態においては、図１に示
すように、基板２の上のＭＲ素子３に対しセンシング信
号を得るための電極５，６とは別に補正用電極２０，２
１，２２，２３が配置されるとともに、ＭＲ素子４に対
しセンシング信号を得るための電極７，８とは別に補正
用電極３０，３１，３２，３３が配置されている。詳し
くは、長方形をなすＭＲ素子３における四隅には電極２
０，２１，２２，２３が、また、長方形をなすＭＲ素子
４における四隅には電極３０，３１，３２，３３が形成
されている。
すように、基板２の上のＭＲ素子３に対しセンシング信
号を得るための電極５，６とは別に補正用電極２０，２
１，２２，２３が配置されるとともに、ＭＲ素子４に対
しセンシング信号を得るための電極７，８とは別に補正
用電極３０，３１，３２，３３が配置されている。詳し
くは、長方形をなすＭＲ素子３における四隅には電極２
０，２１，２２，２３が、また、長方形をなすＭＲ素子
４における四隅には電極３０，３１，３２，３３が形成
されている。
【００２０】この補正用電極（図１では電極２０，２
１，３０，３１）を通してＭＲ素子３，４に電流を流
し、これにより形成される電流成分にてセンシング信号
を得るための電極５，６，７，８を通してＭＲ素子３，
４に流れる電流成分を補正するようにしている。図１に
おいては、ＭＲ素子３の電極２１とＭＲ素子４の電極３
０とが電気的に接続されるとともに、ＭＲ素子３の電極
２０とＭＲ素子４の電極３１とが電源３５を介して電気
的に接続されている状態を示す。
１，３０，３１）を通してＭＲ素子３，４に電流を流
し、これにより形成される電流成分にてセンシング信号
を得るための電極５，６，７，８を通してＭＲ素子３，
４に流れる電流成分を補正するようにしている。図１に
おいては、ＭＲ素子３の電極２１とＭＲ素子４の電極３
０とが電気的に接続されるとともに、ＭＲ素子３の電極
２０とＭＲ素子４の電極３１とが電源３５を介して電気
的に接続されている状態を示す。
【００２１】詳しくは、ＭＲ素子３，４に印加される磁
気ベクトルＢbiasがバイアス磁石９の組付けズレ等によ
ってズレていた場合、長方形のＭＲ素子３，４の対角に
位置する電極２０，２１，３０，３１に電流を流すこと
により、図３のＭＲ素子３，４において素子延設方向に
沿って流れる電流のベクトル（主電流ベクトル）Ｂmein
の向きを実質的に変え、ＭＲ素子３，４の見かけ上の角
度ズレを補正する。つまり、図１の電極２０，２１，３
０，３１に電流を流すことにより調整用電流ベクトルＢ
adj を生成して、主電流ベクトルＢmeinに対する合成ベ
クトルＢmein１を得ることにより、ＭＲ素子３，４の特
性を見かけ上、角度δだけ傾いたパターンとする。
気ベクトルＢbiasがバイアス磁石９の組付けズレ等によ
ってズレていた場合、長方形のＭＲ素子３，４の対角に
位置する電極２０，２１，３０，３１に電流を流すこと
により、図３のＭＲ素子３，４において素子延設方向に
沿って流れる電流のベクトル（主電流ベクトル）Ｂmein
の向きを実質的に変え、ＭＲ素子３，４の見かけ上の角
度ズレを補正する。つまり、図１の電極２０，２１，３
０，３１に電流を流すことにより調整用電流ベクトルＢ
adj を生成して、主電流ベクトルＢmeinに対する合成ベ
クトルＢmein１を得ることにより、ＭＲ素子３，４の特
性を見かけ上、角度δだけ傾いたパターンとする。
【００２２】このように、補正用電極２０，２１，３
０，３１を通して素子３，４に流す電流量を調整するこ
とにより、ＭＲ素子３，４をバイアス磁石９の磁気ベク
トルＢbiasに対して理想的な配置に補正することがで
き、中点のオフセットを補正することができる。
０，３１を通して素子３，４に流す電流量を調整するこ
とにより、ＭＲ素子３，４をバイアス磁石９の磁気ベク
トルＢbiasに対して理想的な配置に補正することがで
き、中点のオフセットを補正することができる。
【００２３】次に、オフセットの調整原理および調整手
順について説明する。ＭＲ素子３，４の基本特性とし
て、図４に示すように、ＭＲ素子３，４に流れる電流の
方向と磁界方向のなす角度θに対するＭＲ素子３，４の
抵抗値Ｒは、 Ｒ＝Ｒpara・ｃｏｓ2 θ＋Ｒvert・ｓｉｎ2 θ ただし、Ｒparaは電流方向と磁界方向が平行の時の抵抗値 Ｒvertは電流方向と磁界方向が垂直の時の抵抗値 ・・・（１） と表される。
順について説明する。ＭＲ素子３，４の基本特性とし
て、図４に示すように、ＭＲ素子３，４に流れる電流の
方向と磁界方向のなす角度θに対するＭＲ素子３，４の
抵抗値Ｒは、 Ｒ＝Ｒpara・ｃｏｓ2 θ＋Ｒvert・ｓｉｎ2 θ ただし、Ｒparaは電流方向と磁界方向が平行の時の抵抗値 Ｒvertは電流方向と磁界方向が垂直の時の抵抗値 ・・・（１） と表される。
【００２４】ここで、図５のように、バイアス磁石９に
よる磁気ベクトルＢbiasに対し４５°だけ傾いてＭＲ素
子３，４が延設されていると、図４においてポイントＰ
１，Ｐ２に示すように両素子３，４の抵抗値が等しい。
その結果、中点電圧は、直列接続されたＭＲ素子３，４
の印加電圧Ｖｒの１／２となる。
よる磁気ベクトルＢbiasに対し４５°だけ傾いてＭＲ素
子３，４が延設されていると、図４においてポイントＰ
１，Ｐ２に示すように両素子３，４の抵抗値が等しい。
その結果、中点電圧は、直列接続されたＭＲ素子３，４
の印加電圧Ｖｒの１／２となる。
【００２５】しかしながら、バイアス磁石９の組付け後
においてバイアス磁石９の組付けズレにより、例えば、
図６に示すように、ＭＲ素子４に印加される磁界は４５
°よりも大きく、又、ＭＲ素子３に印加される磁界も１
３５°よりも大きくなっていると、図４においてポイン
トＰ１’，Ｐ２’に示すようにＭＲ素子４の抵抗値がＭ
Ｒ素子３の抵抗値よりも小さくなる。その結果、中点電
圧が、Ｖｒ／２より大きくなる。
においてバイアス磁石９の組付けズレにより、例えば、
図６に示すように、ＭＲ素子４に印加される磁界は４５
°よりも大きく、又、ＭＲ素子３に印加される磁界も１
３５°よりも大きくなっていると、図４においてポイン
トＰ１’，Ｐ２’に示すようにＭＲ素子４の抵抗値がＭ
Ｒ素子３の抵抗値よりも小さくなる。その結果、中点電
圧が、Ｖｒ／２より大きくなる。
【００２６】そこで、中点電圧（正確には、図２のオペ
アンプ１４の出力）をオフセット調整の際のモニター信
号として用い、中点電圧のＶｒ／２からのズレ（差）を
算出し、図７の合成電流ベクトルＢmein１を得るための
調整電流量を決定する。
アンプ１４の出力）をオフセット調整の際のモニター信
号として用い、中点電圧のＶｒ／２からのズレ（差）を
算出し、図７の合成電流ベクトルＢmein１を得るための
調整電流量を決定する。
【００２７】詳しくは、図７の主電流ベクトルＢmeinに
おけるバイアス磁界（基準線Ｌbase）に対する角度θ１
が４５°よりも大きな値であった場合には、調整用電流
ベクトルＢadj を作ることにより合成電流ベクトルＢme
in１を得るわけであるが、この合成電流ベクトルＢmein
１が、バイアス磁界（基準線Ｌbase）に対する角度θ３
＝４５°のベクトルとなるように調整用電流ベクトルＢ
adj を生成する。
おけるバイアス磁界（基準線Ｌbase）に対する角度θ１
が４５°よりも大きな値であった場合には、調整用電流
ベクトルＢadj を作ることにより合成電流ベクトルＢme
in１を得るわけであるが、この合成電流ベクトルＢmein
１が、バイアス磁界（基準線Ｌbase）に対する角度θ３
＝４５°のベクトルとなるように調整用電流ベクトルＢ
adj を生成する。
【００２８】例えば、中点電圧がＶｒ／２に対して電位
差Ｘだけズレている場合には、ＭＲ素子３，４が４５°
に対して角度θｘ°だけズレていることを定量化してお
き、これを補正するために合成電流ベクトルＢmein１を
４５°にするように調整用電流値を決定し、図８の破線
で示す補正前のＭＲ素子３，４に対し、図８に実線で示
すごとく角度δだけＭＲ素子角度補正を行い、ＭＲ素子
３，４に同一方向の磁界を印加する。このようにして、
見かけ上のＭＲ素子３，４のパターンを調整する。
差Ｘだけズレている場合には、ＭＲ素子３，４が４５°
に対して角度θｘ°だけズレていることを定量化してお
き、これを補正するために合成電流ベクトルＢmein１を
４５°にするように調整用電流値を決定し、図８の破線
で示す補正前のＭＲ素子３，４に対し、図８に実線で示
すごとく角度δだけＭＲ素子角度補正を行い、ＭＲ素子
３，４に同一方向の磁界を印加する。このようにして、
見かけ上のＭＲ素子３，４のパターンを調整する。
【００２９】このように調整用電流値は、磁石組付け後
の中点電圧をモニターすることにより決定するが、具体
的には、図９のセンサにおいて、露出する部位に、図１
０のように、トリミング可能な外部トリム端子４１，４
２を設けておく。そして、ＭＲ素子３，４を製作し、バ
イアス磁石９を組付けた後において、中点電圧を測定
（ズレ量を把握）して調整電流を決定（外部端子のトリ
ム位置を決定）し、その後、図１０に示すように、外部
トリム端子４１，４２のカットラインＬcut での切断に
より、切断した箇所に対応する量の電流を補正用電極を
通してＭＲ素子３，４に流す。図１０の場合、端子４１
のカットラインＬcut での切断により電流値がａミリア
ンペアとなり、端子４２のカットラインＬcut での切断
により電流値がｂミリアンペアとなり、両方の端子４
１，４２のカットラインＬcut での切断により電流値が
（ａ＋ｂ）ミリアンペアとなる。また、図９の反対側の
部位（調整端子）Ｘ’は中点電圧がＶｒ／２より小さく
なる時に同様な考え方で使用する。つまり、図１の電極
２３，２２，３２，３３に電流を流すとともにその電流
値を調整する。
の中点電圧をモニターすることにより決定するが、具体
的には、図９のセンサにおいて、露出する部位に、図１
０のように、トリミング可能な外部トリム端子４１，４
２を設けておく。そして、ＭＲ素子３，４を製作し、バ
イアス磁石９を組付けた後において、中点電圧を測定
（ズレ量を把握）して調整電流を決定（外部端子のトリ
ム位置を決定）し、その後、図１０に示すように、外部
トリム端子４１，４２のカットラインＬcut での切断に
より、切断した箇所に対応する量の電流を補正用電極を
通してＭＲ素子３，４に流す。図１０の場合、端子４１
のカットラインＬcut での切断により電流値がａミリア
ンペアとなり、端子４２のカットラインＬcut での切断
により電流値がｂミリアンペアとなり、両方の端子４
１，４２のカットラインＬcut での切断により電流値が
（ａ＋ｂ）ミリアンペアとなる。また、図９の反対側の
部位（調整端子）Ｘ’は中点電圧がＶｒ／２より小さく
なる時に同様な考え方で使用する。つまり、図１の電極
２３，２２，３２，３３に電流を流すとともにその電流
値を調整する。
【００３０】なお、図９において符号４０にて中点モニ
ター端子、即ち、図２のオペアンプ１４の出力端子につ
ながる端子を示す。このように、本実施の形態は下記の
特徴を有する。 （イ）図１に示すように、基板２の上のＭＲ素子３，４
に対しセンシング信号を得るための電極５，６，７，８
とは別に補正用電極２０〜２３，３０〜３３を配置し、
この補正用電極２０〜２３，３０〜３３を通してＭＲ素
子３，４に電流を流し、これにより形成される電流成分
にてセンシング信号を得るための電極５，６，７，８を
通してＭＲ素子３，４に流れる電流成分を補正するよう
にした。このように、ＭＲ素子３，４の延設方向に対し
て角度を持った一対の電極（２０と２１、３０と３１、
２３と２２、３２と３３）に電流を流し、これによりＭ
Ｒ素子３，４に流れる電流成分に角度を持たせることに
より、見かけ上のＭＲ素子３，４の角度を調整し、素子
３，４とバイアス磁石９との相対的位置関係に誤差が生
じたり（基板２やバイアス磁石９に組付けズレがあった
り）、バイアス磁石９に着磁バラツキがある等によって
生じるセンサ出力のオフセットを調整することができ
る。 （ロ）図２に示すように、ＭＲ素子３，４が２つ直列接
続され、この直列回路に所定電圧を印加したときの両素
子３，４間の中点電圧（詳しくは、オペアンプ１４の出
力）を、オフセットを調整する際のモニター信号として
用いたので、実用上好ましいものとなっている。
ター端子、即ち、図２のオペアンプ１４の出力端子につ
ながる端子を示す。このように、本実施の形態は下記の
特徴を有する。 （イ）図１に示すように、基板２の上のＭＲ素子３，４
に対しセンシング信号を得るための電極５，６，７，８
とは別に補正用電極２０〜２３，３０〜３３を配置し、
この補正用電極２０〜２３，３０〜３３を通してＭＲ素
子３，４に電流を流し、これにより形成される電流成分
にてセンシング信号を得るための電極５，６，７，８を
通してＭＲ素子３，４に流れる電流成分を補正するよう
にした。このように、ＭＲ素子３，４の延設方向に対し
て角度を持った一対の電極（２０と２１、３０と３１、
２３と２２、３２と３３）に電流を流し、これによりＭ
Ｒ素子３，４に流れる電流成分に角度を持たせることに
より、見かけ上のＭＲ素子３，４の角度を調整し、素子
３，４とバイアス磁石９との相対的位置関係に誤差が生
じたり（基板２やバイアス磁石９に組付けズレがあった
り）、バイアス磁石９に着磁バラツキがある等によって
生じるセンサ出力のオフセットを調整することができ
る。 （ロ）図２に示すように、ＭＲ素子３，４が２つ直列接
続され、この直列回路に所定電圧を印加したときの両素
子３，４間の中点電圧（詳しくは、オペアンプ１４の出
力）を、オフセットを調整する際のモニター信号として
用いたので、実用上好ましいものとなっている。
【図１】 実施形態における磁気回転センサの平面図。
【図２】 センサの電気的構成を示す図。
【図３】 各種ベクトルを説明するための図。
【図４】 電流方向と磁界方向のなす角度θに対する抵
抗値Ｒの関係を示す図。
抗値Ｒの関係を示す図。
【図５】 各種ベクトルを説明するための図。
【図６】 各種ベクトルを説明するための図。
【図７】 各種ベクトルを説明するための図。
【図８】 各種ベクトルを説明するための図。
【図９】 センサの平面図。
【図１０】 図９のＸ部の拡大図。
【図１１】 従来技術を説明するための磁気回転センサ
を示す図。
を示す図。
【図１２】 センサ信号波形を示す図。
２…基板、３…ＭＲ素子、４…ＭＲ素子、５〜８…電
極、９…バイアス磁石、２０〜２３…補正用電極、３０
〜３３…補正用電極。
極、９…バイアス磁石、２０〜２３…補正用電極、３０
〜３３…補正用電極。
Claims (2)
- 【請求項１】 基板の上に磁気抵抗素子を配置するとと
もに当該基板の後方にバイアス磁石を配置し、バイアス
磁石によるバイアス磁界内に磁気抵抗素子を位置させ、
被検出対象の運動に伴うバイアス磁界の向きの変化を磁
気抵抗素子にて検出するようにした磁気センサにおい
て、 前記基板の上の磁気抵抗素子に対しセンシング信号を得
るための電極とは別に補正用電極を配置し、この補正用
電極を通して磁気抵抗素子に電流を流し、これにより形
成される電流成分にて前記センシング信号を得るための
電極を通して磁気抵抗素子に流れる電流成分を補正する
ようにしたことを特徴とする磁気センサ。 - 【請求項２】 前記磁気抵抗素子が２つ直列接続され、
当該直列回路に所定電圧を印加したときの両素子間の中
点電圧をモニター信号として用いたことを特徴とする請
求項１に記載の磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14683899A JP3988315B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14683899A JP3988315B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 磁気センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337920A true JP2000337920A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3988315B2 JP3988315B2 (ja) | 2007-10-10 |
Family
ID=15416682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14683899A Expired - Fee Related JP3988315B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3988315B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105091912A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-11-25 | 德惠市北方汽车底盘零部件有限公司 | 传感装置及传感方法 |
| JP2019158669A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 株式会社東芝 | センサ |
| JP2021081447A (ja) * | 2021-03-02 | 2021-05-27 | 株式会社東芝 | センサ |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP14683899A patent/JP3988315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105091912A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-11-25 | 德惠市北方汽车底盘零部件有限公司 | 传感装置及传感方法 |
| JP2019158669A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 株式会社東芝 | センサ |
| JP2021081447A (ja) * | 2021-03-02 | 2021-05-27 | 株式会社東芝 | センサ |
| JP6997892B2 (ja) | 2021-03-02 | 2022-01-18 | 株式会社東芝 | センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3988315B2 (ja) | 2007-10-10 |
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