JP7725219B2 - 線形範囲を増大させたａｍｒ（ｘｍｒ）センサ - Google Patents

Description

本出願は、磁場センサに関する。

異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサは、磁場の結果としてのセンサの抵抗における変化を検出することにより磁場を感知するために使用されている。いくつかのＡＭＲセンサは、いわゆる「バーバーポール」構造を有し、バーバーポールに似たパターンでその上に配置された導電性ストリップを有する抵抗性ストリップを備える。

異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサを説明する。ＡＭＲセンサは、異なる幅の複数の一定幅のセクションを備えたバーバーポール構造を有する。いくつかの実施形態では、より広い一定幅の２つのセクションが、ＡＭＲセンサの端部に位置付けられ、より狭い幅のセクションが、その間に位置付けられている。より広い幅のセクションは、より狭い幅のセクション未満の全長を有し得る。説明される構造は、向上させた線形性を提供し得る。

いくつかの実施形態によると、磁気抵抗性材料のストリップであって、第１の一定幅を有する第１のセクション、および第１の一定幅よりも広い第２の一定幅を有する第２のセクションを含むストリップと、第１のセクションに配置され、磁気抵抗性材料のストリップに対して第１の角度で配向された第１の複数の導電性ストリップと、第２のセクションに配置され、磁気抵抗性材料のストリップに対して第２の角度で配向された第２の複数の導電性ストリップと、を備える、線形性を向上させた異方性磁気抵抗性（ＡＭＲ）センサが提供される。

いくつかの実施形態によると、第１のバーバーポール部分および第２のバーバーポール部分を有する磁気抵抗性材料の連続的なストリップであって、第１のバーバーポール部分は、第１の幅、および第１の導電性ストリップ角度を有し、第２のバーバーポール部分は、第１の幅とは異なる第２の幅、および第１の導電性ストリップ角度とは異なる第２の導電性ストリップ角度を有する、ストリップを備える、線形性を向上させた異方性磁気抵抗性（ＡＭＲ）センサが提供される。

いくつかの実施形態によると、入力信号端子と、出力信号端子と、入力信号端子と出力信号端子との間に結合され、印加された外部磁場の関数としての抵抗における正の変化と印加された外部磁場の関数としての抵抗における負の変化とを重ね合わせることにより、印加された外部磁場の関数としての抵抗における線形変化を提供するための手段と、を備える、線形性を向上させた異方性磁気抵抗性（ＡＭＲ）センサが提供される。

本出願の様々な態様および実施形態は、以降の図面を参照しながら説明されるであろう。図面は必ずしも縮尺通りには描かれていないことを理解されたい。複数の図面に示される項目は、それらが示されるすべての図面において同じ参照番号により示されている。

異なる一定幅の複数のセクションを有する、本出願の非限定的な実施形態による異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサを例解する。 図１の抵抗性ストリップを例解する。 本明細書で説明される種類のＡＭＲセンサの２つの別個の一定幅部分の応答を例解するグラフである。 図４Ａに例解されるＡＭＲセンサの全体的な応答を例解するグラフである。 異なる一定幅の複数のセクションを有する、本出願の非限定的な実施形態によるＡＭＲセンサを例解する。 本出願の非限定的な実施形態による磁場センサを例解する。

本出願の一態様によると、高度の線形性を呈する異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサが提供される。線形性は、磁化の関数としての抵抗における変化を指す。ＡＭＲセンサは、異なる一定幅のセクションを備えた抵抗性ストリップを含み得る。抵抗性ストリップ上の導電性ストリップは、それらがどの一定幅のセクションに重なり合うかに応じて、互いに異なる角度で位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、抵抗性ストリップのより広いセクション上の導電性ストリップは、抵抗性ストリップのより狭いセクション上の導電性ストリップに対して反対の角度であり得る。

図１は、異なる一定幅の複数のセグメントまたはセクションを有する、本出願の非限定的な実施形態による異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサを例解する。ＡＭＲセンサ１００は、抵抗性ストリップ１０２、および複数の導電性ストリップ１０４を備える。ＡＭＲセンサ１００は、第１のセクション１０６ａ、第２のセクション１０６ｂ、および第３のセクション１０６ｃを呈する。

図２に示されるように、抵抗性ストリップ１０２は、Ｗ１、Ｗ２、およびＷ３として本明細書に示される、異なる幅を有する連続的なストリップである。具体的には、セクション１０６ａは、幅Ｗ１を有し、セクション１０６ｂは、幅Ｗ２を有し、セクション１０６ｃは、幅Ｗ３を有する。幅は、この例ではｙ軸に沿って配向されている。図１に戻ると、セクション１０６ａの抵抗性セクションは、セクション１０６ａの導電性ストリップ１０４の間の抵抗性ストリップ１０２の部分である、長さＬ１_ａ、Ｌ１_ｂ、Ｌ１_ｃ、およびＬ１_ｄの合計を表す、組み合わせた長さＬ１を有する。セクション１０６ｂの抵抗性セクションは、セクション１０６ｂの導電性ストリップ１０４の間の抵抗性ストリップ１０２の部分である、長さＬ２_ａ…Ｌ２_ｎの合計を表す、組み合わせた長さＬ２を有する。セクション１０６ｃの抵抗性セクションは、セクション１０６ｃの導電性ストリップ１０４の間の抵抗性ストリップ１０２の部分である、長さＬ３_ａ、Ｌ３_ｂ、Ｌ３_ｃ、およびＬ３_ｄの合計を表す、組み合わせた長さＬ３を有する。

幅Ｗ１、Ｗ２、およびＷ３は、そのセクションのそれぞれの長さにわたる一定幅である。すなわち、Ｗ１は、長さＬ１にわたって一定であり、Ｗ２は、長さＬ２にわたって一定であり、Ｗ３は、長さＬ３にわたって一定である。幅Ｗ１およびＷ３は、Ｗ２よりも広い。いくつかの実施形態では、Ｗ１およびＷ３は等しい。Ｗ１およびＷ３は、１．１～２．５の間の係数だけＷ２よりも広くてもよい。すなわち、幅Ｗ２に対するＷ１（同様にＷ３）の幅の比率は、その範囲内の任意の値を含む、１．１～２．５の間であり得る。言い換えると、Ｗ１（同様にＷ３）は、Ｗ１よりも１０％～１５０％広くてもよい。いくつかの実施形態では、Ｗ１およびＷ２は両方とも、１μｍ～２０μｍの範囲内であり得る。Ｗ１およびＷ３をＷ２よりも広くすることで、ＡＭＲセンサ１００の磁化を促進することができる。典型的には、磁化場は、ＡＭＲセンサの１つ以上の端部に印加されている。セクションの幅が広いほど、磁化しやすい。磁化は、センサの長さに沿って移動することができる。したがって、端部よりも広くすることにより、それらをより容易に磁化させることで、磁化プロセスを促進し得る。

幅Ｗ１、Ｗ２およびＷ３が一定であるという事実は、セクション１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃの抵抗性ストリップ部分を通る電流が同じ方向であることを意味する。図２の例では、それらのセクションを通る電流は、ｘ方向に流れるであろう。セクション１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃを通って同じ方向に電流を流すことで、ＡＭＲセンサ１００により提供される向上された線形磁場応答を達成することを促進し得る。

長さＬ１、Ｌ２、およびＬ３は、以降でさらに説明するように、所望の磁化を提供するための任意の好適な値を採り得る。いくつかの実施形態では、Ｌ１およびＬ３は等しくてもよいが、すべての実施形態がこの点で限定されるわけではない。いくつかの実施形態では、Ｌ１＋Ｌ３の全長は、Ｌ２未満であり得る。例えば、Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ３）の比率は、その範囲内の任意の値を含む、１．２～４０の間であり得る。抵抗性ストリップ１０２などの抵抗性ストリップの全長は、いくつかの非限定的な実施形態では、５０μｍ～１０００μｍの長さの範囲内であり得る。

また、図２は、抵抗性ストリップ１０２がテーパ状端部１２０をどのように有するかを例解する。実際、例解される例では、抵抗性ストリップ１０２は、セクション１０６ａに隣接するテーパ状端部、およびセクション１０６ｃに隣接するテーパ状端部を有する。テーパ状端部は、抵抗性ストリップの磁化安定性を促進し得る。

図１に戻ると、導電性ストリップ１０４は、それらがどのセクションの一部であるかに応じて、異なる角度で配向されていることがわかる。すなわち、セクション１０６ａの導電性ストリップは、１つの角度で配向され、セクション１０６ｂの導電性ストリップは、別の角度で配向されている。例解される非限定的な例では、セクション１０６ａの導電性ストリップは、抵抗性ストリップ１０２との面内のラインに対して、かつ抵抗性ストリップ１０２と垂直に、セクション１０６ｂのそれらと反対の角度で配向されている。したがって、例解目的で、セクション１０６ｂの導電性ストリップは、角度θで配向されていると言われ得るが、セクション１０６ａの導電性ストリップは、－θで配向されていると言われ得る。θの値は、ＡＭＲセンサの磁気応答の所望のレベルの線形化を提供する任意の好適な値であり得る。非限定的な例として、θは、３０度～６０度の範囲内の任意の値を採り得る。

ＡＭＲセンサ１００は、複数のバーバーポール部分を備えることを、図１から理解されたい。セクション１０６ａは、第１のバーバーポール部分を表し、セクション１０６ｂは、第２のバーバーポール部分を表し、セクション１０６ｃは、第３のバーバーポール部分を表し得る。バーバーポール部分は、それらの幅および／また導電性ストリップ構成において、隣接する部分といくつかの方法で異なる連続的なＡＭＲセンサの部分を表し得る。

ＡＭＲセンサ１００は、従来のＡＭＲセンサと比べて向上させた線形性を呈し得る。バーバーポールＡＭＲセンサの磁気応答は、センサの幅および導電性ストリップの角度の両方に依存する。一定幅および単一の導電性ストリップ角を備えたＡＭＲセンサの場合、応答は典型的には非線形である。導電性ストリップの角度を正の角度から負の角度（またはその逆）に反転させると、応答曲線の勾配は正から負（またはその逆）に変化する。本発明者は、１つのセクションが正の勾配応答を有し、別のセクションが負の勾配応答を有する多セクションＡＭＲセンサを有することで、より線形な応答曲線の達成を促進し得ることを理解している。図３Ａおよび３Ｂは、非限定的な例を例解する。

図３Ａは、ＡＭＲセンサの２つのセクションについてシミュレーションした応答曲線を例解するグラフである。ｘ軸は、単位アンペア／メートル（Ａ／ｍ）の磁場を表し、ｙ軸は、センサの出力電圧（Ｖ_{ｏｕｔｐｕｔ}）とセンサに印加された供給電圧（Ｖ_{ｓｕｐｐｌｙ}）との比率を表す。曲線３０２は、導電性ストリップの正の相対角度を有する、ＡＭＲセンサのより狭い一定幅のセクションの応答曲線を表す。曲線３０４は、導電性ストリップの負の相対角度を有する、ＡＭＲセンサのより広い一定幅のセクションの応答曲線を表す。例えば、曲線３０２は、ＡＭＲセンサ１００のセクション１０６ｂの応答を表し得るが、曲線３０４は、ＡＭＲンサー１００のセクション１０６ａの応答を表し得る。図３Ａでわかるように、曲線３０２は、負の勾配を呈し得るが、曲線３０４は、正の勾配を呈し得る。しかしながら、勾配の大きさは異なり、曲線３０４は、より小さな絶対値の勾配を呈している。

図３Ｂは、図３Ａの曲線３０２および３０４を重ね合わせた結果を例解する。図３Ａと同様に、ｘ軸は単位Ａ／ｍの磁場を表し、ｙ軸はＶ_{ｏｕｔｐｕｔ}／Ｖ_{ｓｕｐｐｌｙ}を表す。示されるように、曲線３０２および３０４の組み合わせを表す曲線３０６は、優れた直線応答を呈す。正方向の曲線３０４は、ＡＭＲセンサの非線形挙動のいくらかを除去するように機能し、全体の線形応答に寄与する。

本明細書で説明される種類の多セクションＡＭＲセンサは、例えば図１に例解されるように、磁場の存在下で優れた線形応答を呈し得ることを、図３Ａおよび３Ｂから理解されたい。一定幅のセクションの相対的な幅は、所望の程度の線形応答を提供するように選択され得る。

そのうえ、本出願の一態様によると、本発明者は、ＡＭＲセンサを使用して２つの別個の磁気応答領域を生成し、それらの領域の磁気応答を重ね合わせて、全体的な応答をより線形にすることが望ましいことを認識したことを理解されたい。こうするには、ＡＭＲセンサの第１の領域の磁気応答は、図３Ａに示されるように、ＡＭＲセンサの第２の領域よりも小さな外部磁場の範囲にわたって、そのピーク抵抗変化（ΔＲ／Ｒ）を呈することが望ましい。

図１に戻ると、導電性ストリップ１０４は、セクション１０６ａから１０６ｂ、および１０６ｂから１０６ｃにそれぞれ遷移する遷移領域１０８ａおよび１０８ｂを完全に被覆する。遷移領域は、より広い一定幅のセクションと、より狭い一定幅のセクションとの間の遷移を表す。これらの遷移領域を導電性ストリップで完全に被覆することで、ＡＭＲセンサの適切な挙動を保証する。

抵抗性ストリップ１０２および導電性ストリップ１０４は、任意の好適な材料から作製され得る。抵抗性ストリップ１０２は、例えば、ＮｉＦｅである、パーマロイから形成された磁気抵抗性材料であり得る。Ｎｉ、ＦｅまたはＣｏを含有する合金（例えば、ＣｏＦｅ合金）など、他の合金が代替的に使用され得る。導電性ストリップ１０４は、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、またはＡｌＣｕなどの金属合金から形成し得る。

図１は、中心セクションよりも広い幅の２つの端部を有するＡＭＲセンサを例解するが、代替案も可能である。例えば、１つの代替案によると、ＡＭＲセンサは、ＡＭＲセンサの残りの部分よりも広い幅の単一の端部を有する。例えば、図１を参照すると、代替的な実施形態は、セクション１０６ｃを完全に省略し得る。図４は、この例を例解する。ＡＭＲセンサ４００は、セクション１０６ｃが省略されていることを除いて、図１のＡＭＲセンサ１００と同じである。

本出願の一態様は、磁場を感知するための手段を提供する。本出願の一態様は、磁場変動に対する線形応答を提供するための手段を提供する。線形応答は、抵抗における線形変化、または電圧における線形変化であり得る。線形応答は、この手段の動作範囲にわたって呈され得る。いくつかの実施形態は、正の勾配磁気応答および負の勾配磁気応答の重ね合わせである、組み合わせた磁場応答を提供するための手段を含む。いくつかの実施形態では、電気接点、および磁場に対する線形応答を提供するための手段を含む、磁場センサが提供される。線形応答は、抵抗における線形変化、または電圧における線形変化であり得る。電気接点は、磁場センサの端部への電気的接続を可能にするように位置付けられ得る。

本出願の一態様は、印加された外部磁場の関数としての抵抗における正の変化と印加された外部磁場の関数としての抵抗における負の変化とを重ね合わせることにより、印加された外部磁場の関数としての抵抗における線形変化を提供するための手段を提供する。ＡＭＲセンサは、入力信号端子、出力信号端子、および入力信号端子と出力信号端子との間に結合された手段を含み得る。この手段は、印加された外部磁場の関数としての抵抗における正の変化と印加された外部磁場の関数としての抵抗における負の変化とを重ね合わせることにより、印加された外部磁場の関数としての抵抗における線形変化を提供するための手段であって、印加された外部磁場の関数としての抵抗における正の変化の勾配は、印加された外部磁場の関数としての抵抗における負の変化の勾配とは異なる絶対値を有する、手段を備え得る。

図５は、本出願の非限定的な実施形態による磁場センサを例解する。磁場センサ５００は、コイル５０２、ならびに本明細書で既に説明した種類の８つのＡＭＲセンサ５０４ａ、５０４ｂ、５０６ａ、５０６ｂ、５０８ａ、５０８ｂ、５１０ａおよび５１０ｂのグループを備える。供給電圧Ｖｄｄは、入力信号端子においてＡＭＲセンサのグループに印加され、差動出力信号は、出力信号端子から差動出力信号Ｖｏｕｔ＋およびＶｏｕｔ－として取られる。ＡＭＲセンサのグループの一端は、示されるように接地されている（ＧＮＤ）。ＶｄｄおよびＧＮＤは組み合わせて、入力信号端子を表し得る。

コイル５０２は、ＡＭＲセンサを磁化するために使用し得る。コイル５０２は、この非限定的な例ではＡＭＲセンサに重なり合い、任意の好適な構造を有し得る。例解される形状は、非限定的な例である。コイル５０２は、任意の好適な導電性材料から形成し得る。例えば、印刷回路基板（ＰＣＢ）上の金属配線を使用し得るが、代替案も可能である。いくつかの実施形態では、コイル５０２は微細加工し得る。

コイル５０２により生成される磁化場は、特定のＡＭＲセンサがコイルに対してどこに位置付けられるかに応じて、正のｙ方向または負のｙ方向のいずれかを指し得る。コイル５０２がＡＭＲセンサに重なり合うと再び仮定すると、電流がコイル５０２を時計回りに流れるとき、ＡＭＲセンサ５０４ａ、５０６ａ、５０８ａおよび５１０ａが受ける磁場は、正のｙ方向を指し得るが、ＡＭＲセンサ５０４ｂ、５０６ｂ、５０８ｂおよび５１０ｂが受ける磁場は、負のｙ方向を指し得る。これは、磁化場がＡＭＲセンサのグループの端部またはエッジに向かって外向きを指す状況を表すと言い得る。電流がコイル５０２を反時計回りに流れるとき、ＡＭＲセンサ５０４ａ、５０６ａ、５０８ａおよび５１０ａが受ける磁場は、負のｙ方向を指し得るが、ＡＭＲセンサ５０４ｂ、５０６ｂ、５０８ｂおよび５１０ｂが受ける磁場は、正のｙ方向を指し得る。これは、磁化場がＡＭＲセンサのグループの中心に向かって内向きを指す状況を表すと言い得る。既に説明したように、ＡＭＲセンサのより広いセクションは、狭いセクションよりも容易に磁化し得る。したがって、磁場センサ５００において、別個のＡＭＲセンサ５０４ａ、５０４ｂ、５０６ａ、５０６ｂ、５０８ａ、５０８ｂ、５１０ａおよび５１０ｂは、ＡＭＲセンサのより広い領域からＡＭＲセンサの中心に向かって磁化し得る。ＡＭＲセンサのグループは、コイル５０２を使用して動作中に様々な点において磁化し得る。

ＡＭＲセンサ５０４ａ、５０４ｂ、５０６ａ、５０６ｂ、５０８ａ、５０８ｂ、５１０ａ、および５１０ｂは、本明細書で既に説明された種類のものであり得る。例えば、各々が、ＡＭＲセンサ１００の一例であり得る。示されるように、ＡＭＲセンサの対は、導電性ストリップの角度に基づいて、対向するバーバーポール構成を呈し得る。例えば、ＡＭＲセンサ５０４ａの導電性ストリッ５１２ａの角度は、ＡＭＲセンサ５０４ｂの導電性ストリップ５１２ｂの角度と、ｘ方向とは反対であることがわかる。より具体的には、ＡＭＲセンサ５０４ａの端部における導電性ストリップ５１２ａの角度は、ＡＭＲセンサ５０４ｂの端部における導電性ストリップ５１２ｂの角度とは反対であり、ＡＭＲセンサ５０４ａの中心セグメントに沿った導電性ストリップ５１２ａの角度は、ｘ方向に対して、ＡＭＲセンサ５０４ｂの中心セグメントに沿った導電性ストリップ５１２ｂの角度とは反対である。同様に、ＡＭＲセンサ５０６ａおよび５０６ｂは、互いに対して対向するバーバーポール構成を呈し、ＡＭＲセンサ５０８ａおよび５０８ｂは、互いに対して対向するバーバーポール構成を呈し、ＡＭＲセンサ５１０ａおよび５１０ｂは、互いに対して対向するバーバーポール構成を呈する。

動作中、磁場センサ５００は、コイル５０２を使用して磁化され得る。次いで、供給電圧Ｖｄｄが、示されるように印加され得、差動出力信号Ｖｏｕｔ＋、Ｖｏｕｔ－が監視され得る。供給電圧Ｖｄｄは、任意の好適な値を採り得る。磁場センサ５００が外部から印加された磁場に曝されるとき、磁場センサ５００のＡＭＲセンサのグループは、抵抗における変化を受け得る。抵抗における変化は、差動出力信号Ｖｏｕｔ＋、Ｖｏｕｔ－における変化を生成し得る。外部から印加された磁場の強度は、差動出力信号Ｖｏｕｔ＋、Ｖｏｕｔ－における変化から判定され得る。非限定的な例として、コイル５０２を通る電流を時計回りの方向に流し、次いで磁場センサ５００をｘ方向において外部場に曝すことによりＡＭＲセンサを磁化すると、ＡＭＲセンサ５０４ａ、５０４ｂ、５０８ａ、および５０８ｂの抵抗は増加し、ＡＭＲセンサ５０６ａ、５０６ｂ、５１０ａ、および５１０ｂの抵抗は減少する。ＡＭＲセンサ５０４ａ、５０４ｂ、５０８ａ、および５０８ｂの抵抗は、この例では、それらの抵抗器における電流フローと、ｘ方向の外部磁場との間の角度のために増加する。一方、ＡＭＲセンサ５０６ａ、５０６ｂ、５１０ａ、および５１０ｂにおける電流のフロー方向は、それらのＡＭＲセンサの導電性ストリップの反対の角度により異なるため、それらのＡＭＲセンサの抵抗は減少する。

既に説明したように、本出願の態様は、印加された外部磁場の関数としての抵抗における正の変化と印加された外部磁場の関数としての抵抗における負の変化とを重ね合わせることにより、印加された外部磁場の関数としての抵抗における線形変化を提供するための手段を提供する。そのような態様によるいくつかの実施形態では、上記の手段を含むＡＭＲセンサが、複数のバーバーポールＡＭＲセンサを備えることを、図５から理解されたい。いくつかの実施形態では、この手段は、対向するバーバーポール構成を有する複数対のバーバーポールＡＭＲセンサを備える。

磁場センサ５００などの本出願の態様による磁場センサは、様々な設定で使用し、外部磁場を感知し得る。例えば、磁場センサは産業機器で使用して、機器が受ける磁場を感知し得る。磁場センサは、医療機器または構造監視（建物の監視または建物上のセンサなど）で使用され得る。磁場センサは、コンパスとして使用され得る。磁場センサは、電流センサとして使用され得る。他の用途も可能である。

本出願の一態様は、２対以上のＡＭＲセンサを備えた磁場センサを提供し、その対内のＡＭＲセンサは、互いに対して対向するバーバーポール構成を呈することを、図５から理解されたい。ＡＭＲセンサの各々は、より広い一定幅のセクション、およびより狭い一定幅のセクションを有し得る。いくつかの実施形態では、各ＡＭＲセンサの端部は、ＡＭＲセンサの中心セクションよりも広い一定幅を有する。

図５とは異なる構造の磁場センサも可能である。例えば、磁場センサは、ＡＭＲセンサ５０４ｂ、５０６ｂ、５０８ｂおよび５１０ｂを省略することにより、磁場センサ５００とは異なり得る。磁場センサは、ＡＭＲセンサ５０４ａ、５０４ｂ、５０６ａ、および５０６ｂのみを含むことにおいて、磁場センサとは異なり得る。そのような構成は、ハーフブリッジ磁場センサと考えられ得る。そのうえ、そのようなハーフブリッジ磁場センサは、磁化コイルにより単一方向のみに磁化し得る。そのうえ、図５の１つ以上のＡＭＲセンサは、実際には、直列に接続された複数のバーバーポールＡＭＲセンサとして実装し得ることを理解されたい。

本出願の態様は、様々な利点を提供し得、そのうちのいくつかが説明されている。あらゆる実施形態が必ずしもすべての利点を提供するわけではなく、列挙されたもの以外の利点が提供され得ることを理解されたい。本出願の一態様によると、向上された線形性を呈するＡＭＲセンサが提供される。ＡＭＲセンサは、磁場の動作範囲にわたって、その磁場応答において、実質的な線形性を呈し得る。いくつかの実施形態では、動作範囲は、最大１０，０００Ａ／ｍ、最大５，０００Ａ／ｍ、または最大２，０００Ａ／ｍの磁場の範囲を含み得るが、他の範囲も可能である。本出願の態様によると、磁化の容易性の向上を呈するＡＭＲセンサが提供されている。ＡＭＲセンサは、ＡＭＲセンサの中心セクションよりも広い一定幅の対向する端部を有し得る。

「近似的に」、「実質的に」、および「約」という用語は、いくつかの実施形態では目標値の±２０％以内、いくつかの実施形態では目標値の±１０％以内、いくつかの実施形態では目標値の±５％以内、さらにいくつかの実施形態では目標値の±２％以内を意味するために使用し得る。「近似的に」および「約」という用語は、目標値を含み得る。

１００ 異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサ
１０２ 抵抗性ストリップ
１０４ 導電性ストリップ
１０６ａ 第１のセクション
１０６ｂ 第２のセクション
１０６ｃ 第３のセクション
１０８ａ，１０８ｂ 遷移領域
１２０ テーパ状端部
４００ ＡＭＲセンサ
５００ 磁場センサ
５０２ コイル
５０４ａ，５０４ｂ，５０６ａ，５０６ｂ，５０８ａ，５０８ｂ、５１０ａ，５１０ｂ ＡＭＲセンサ
５１２ａ，５１２ｂ 導電性ストリップ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 長さ
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 幅

Claims (16)

1. 線形性を向上させた異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサであって、
   磁気抵抗性材料の連続的なストリップであって、第１の一定幅を有する第１のセクション、および前記第１の一定幅よりも広い第２の一定幅を有する第２のセクションを備えるストリップと、
   前記第１のセクションに配置され、磁気抵抗性材料の前記ストリップに対して第１の角度で配向された第１の複数の導電性ストリップと、
   前記第２のセクションに配置され、磁気抵抗性材料の前記ストリップに対して第２の角度で配向された第２の複数の導電性ストリップと、を備え、
   印加された外部磁場の関数としての前記第１のセクションの抵抗における正の変化と前記印加された外部磁場の関数としての前記第２のセクションの抵抗における負の変化とを重ね合わせることにより、前記印加された外部磁場の関数としての抵抗における線形変化が提供される、ＡＭＲセンサ。
2. 前記第１の角度は、磁気抵抗性材料の前記ストリップとの面内のラインに対して、かつ磁気抵抗性材料の前記ストリップと垂直に、前記第２の角度とは反対である、請求項１に記載のＡＭＲセンサ。
3. 磁気抵抗性材料の前記ストリップは、前記第１の一定幅よりも広い第３の一定幅を有する第３のセクション、および磁気抵抗性材料の前記ストリップに対して第３の角度で配向された第３の複数の導電性ストリップをさらに備える、請求項１に記載のＡＭＲセンサ。
4. 前記第２の一定幅および前記第３の一定幅は、実質的に同じであり、前記第２の角度および前記第３の角度は、実質的に同じである、請求項３に記載のＡＭＲセンサ。
5. 前記第１のセクションは、前記第２のセクションと前記第３のセクションとの間にある、請求項３に記載のＡＭＲセンサ。
6. 前記第１のセクションの抵抗性部分を組み合わせた長さは、前記第２のセクションおよび前記第３のセクションの抵抗性部分を組み合わせた長さよりも１．２～４０倍長い、請求項３に記載のＡＭＲセンサ。
7. 磁石抵抗性材料の前記ストリップは、前記第１のセクションおよび前記第２のセクションを接続する第３のセクションをさらに備え、前記第３のセクションの幅は、前記第１のセクションと接続する側の前記第１の一定幅から前記第２のセクションと接続する側の前記第２の一定幅に遷移し、前記ＡＭＲセンサは、前記第３のセクションを被覆する導電性材料をさらに備える、請求項１に記載のＡＭＲセンサ。
8. 前記第２のセクションに隣接するテーパ状端部をさらに備える、請求項１に記載のＡＭＲセンサ。
9. 線形性を向上させた異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサであって、
   第１のバーバーポール部分および第２のバーバーポール部分を有する磁気抵抗性材料の連続的なストリップであって、前記第１のバーバーポール部分は、第１の一定幅および第１の導電性ストリップ角を有し、前記第２のバーバーポール部分は、前記第１の一定幅とは異なる第２の一定幅、および前記第１の導電性ストリップ角とは異なる第２の導電性ストリップ角を有する、ストリップを備え、
   印加された外部磁場の関数としての前記第１のバーバーポール部分の抵抗における正の変化と前記印加された外部磁場の関数としての前記第２のバーバーポール部分の抵抗における負の変化とを重ね合わせることにより、前記印加された外部磁場の関数としての抵抗における線形変化が提供される、ＡＭＲセンサ。
10. 前記第１の導電性ストリップ角の角度は、磁気抵抗性材料の前記ストリップとの面内のラインに対して、かつ磁気抵抗性材料の前記ストリップと垂直に、前記第２の導電性ストリップ角の角度とは反対である、請求項９に記載のＡＭＲセンサ。
11. 前記ＡＭＲセンサが、前記第１の一定幅よりも広い第３の一定幅、および前記第１の導電性ストリップ角とは異なる第３の導電性ストリップ角を有する第３のバーバーポール部分をさらに備える、請求項９に記載のＡＭＲセンサ。
12. 前記第２の一定幅および前記第３の一定幅は、実質的に同じであり、前記第２の導電性ストリップ角の角度および前記第３の導電性ストリップ角の角度は、実質的に同じである、請求項１１に記載のＡＭＲセンサ。
13. 前記第１のバーバーポール部分は、前記第２のバーバーポール部分と前記第３のバーバーポール部分との間にある、請求項１１に記載のＡＭＲセンサ。
14. 前記第１のバーバーポール部分の抵抗性部分を組み合わせた長さは、前記第２のバーバーポール部分および前記第３のバーバーポール部分の抵抗性部分を組み合わせた長さよりも１．２～４０倍長い、請求項１１に記載のＡＭＲセンサ。
15. 磁気抵抗性材料の前記ストリップは、前記第１のバーバーポール部分および前記第２のバーバーポール部分を接続するセクションをさらに備え、前記セクションの幅は、前記第１のバーバーポール部分と接続する側の前記第１の一定幅から前記第２のバーバーポール部分と接続する側の前記第２の一定幅に遷移し、前記ＡＭＲセンサは、前記セクションを被覆する導電性材料をさらに備える、請求項９に記載のＡＭＲセンサ。
16. 前記第２のバーバーポール部分に隣接するテーパ状端部をさらに備える、請求項９に記載のＡＭＲセンサ。