JPH01197612A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁界中において感磁素子の電気抵抗が変化する
所謂磁気抵抗効果を利用して電気信号に変換し１位置検
出等を行う磁気センサに関するものであり、特にバルク
ハウゼンノイズの発生を回避し得る磁気センサに関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来の磁気式センサは１例えば第３図に示すような構成
を有している。同図において１は回転ドラムであり５回
転軸２の回りに回転自在に形成すると共に１回転ドラム
１の外周面には例えばγ鉄等の磁性塗膜を設けて、ＮＳ
磁極が交互に出現するように着磁する。次に３は感磁素
子であり、ニッケル鉄、ニッケルコバルトのような磁気
抵抗効果を有する強磁性材料から構成し、前記回転ドラ
ムｌの磁極面と対向させ、かつ前記ＮＳ磁極による磁界
が作用する範囲内に所定の間隙を介して配設する０以上
の構成により１回転ドラム１の回転により、磁気抵抗効
果機能を有する感磁素子３から１例えば出力電圧値の変
化として電気信号を発することにより１回転速度５位置
等の検出を行い得るのである。

第４図は上記感磁素子３の要部拡大説明図である。同図
において感磁素子３はピッチｐの間隔で配設したパター
ン３１．３１の両端部に共通の電極部３２と８個別の電
極部３３．３４を一体に設け、全体としてＵ字状に形成
されている。電極部３２〜３４には夫々出力端子Ｖｏｕ
ｔ、電源端子Ｖｃｃおよび接地端子ＧＮＤを接続する。

１１は磁極列であり、ＮＳ磁極間の着磁ピッチλとして
ＮＳ磁極がパターン３１と直交する方向に交互に現れる
ように配設しである。なおピッチｐと着磁ピッチλ λとの関係は　ｐ＝　−（ｎ＋１）、但しｎは０を含む
正の整数である。そして前記出力電圧値の変化としての
電気信号は出力端子Ｖｏｕ　ｔから出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般にニッケル鉄、ニッケルコバルトのような磁気抵抗
効果を有する強磁性材料からなるパターンの内部には、
磁性膜特有の磁区構造が存在する。

第５図（ａ）（ｂ）は磁区構造の例を模式的に示す説明
図であり、第５図（ａ）は２磁区構造、第５図（ｂ）は
３磁区構造を示す。両図において４１．４２は各々上下
方向にベクトルを有する磁区。

４３は閉鎖磁区（若しくは還流磁区）であり、左右方向
にベクトルを存する。４４は磁壁であり、。

上記の磁区間を区分している。このように磁壁４４によ
って区分された磁区は、前記第４図に示すように磁極列
１１の移動によって磁界の強さが変化すると、ベクトル
の方向を変化させ、このため所謂磁気抵抗効果、すなわ
ち電気抵抗値を増減するのである。しかしながら、磁界
の強さが連続的に変化するのに拘らず、電気抵抗値の変
化が不連続若しくは段階的に変化する所謂バルクハウゼ
ン効果が現れ、前記出力信号に対するノイズとなり。

若しくは出力を低下させるという課題がある。上記バル
クハウゼン効果は、パターンに発生する磁区、就中閉鎖
磁区４３の挙動に起因するものと認められる。

すなわち前記第４図において、パターン３１の両端部を
構成する電極部３２〜３４は、リードとの接続の都合上
面積を増大させる目的で幅寸法を拡大しているため角隅
部３２ａ、３３ａおよび３４ａが存在する。このような
角隅部においてもその端縁部に前記閉鎖磁区が発生する
。第２図（ｂ）は感磁部と電極部との接続部近傍に発生
する閉鎖磁区の状態を模式的に示す説明図である。同図
において閉鎖磁区４３は略正三角形状をなしており。

磁壁４４の１個（４４ａ）は感磁部３１ａと電極部３４
とが形成する角隅部３４ａに接している。

この状態から図の左右方向に磁界を印加すると。

前記閉鎖磁区４３のベクトル（図示せず）が回転し、磁
壁４４ａが増殖されて破線で示すように感磁部３１ａに
まで侵入することとなる。このように磁壁４４ａが感磁
部３１ａに侵入すると、ｉｆｆ界の強さの変化に対応し
て方向を変化するベクトルの円滑な回転を阻害し、所謂
バルクハウゼン効果を創出し、磁気センサの出力信号に
悪影響を及ぼすという課題がある。

本発明は、上記従来技術に存在する課題を解決し、ＶＡ
壁の感磁部への侵入を防止し、バルクハウゼンノイズを
回避し得る磁気センサを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記従来技術に存在する課題を解決するために。

本発明においては１表面にＮＳ磁極が感磁素子との相対
移動方向に交互に出現するように磁極列を形成した磁石
体の磁界が作用する範囲内に、磁石体の磁極列配設面と
対向しかつ所定の間隙を介して感磁素子を前記磁石体と
相対移動可能に配設した磁気センサにおいて、感磁素子
を構成するパターンの感磁部と、パターン端部を拡幅し
て形成した電極部との接続部における両縁辺のなす角度
を９０″未満に形成する。という技術的手段を採用した
のである。

本発明において、電極部の端縁部に発生する閉鎖磁区の
形状は略正三角形であるため、閉鎖磁区を形成し、かつ
パターンの感磁部に侵入しようとする磁壁と感磁部縁辺
とのなす角度を大にするためには、感磁部と電極部との
接続部における両縁辺のなす角度を９０″未満に形成す
ればよい、なおこの角度を３０ｍ±１０”に形成すると
、前記の磁壁と感磁部縁辺とのなす角度が略直角となり
。

磁壁の感磁部への侵入を阻止すると共に、感磁部と電極
部との両縁辺間に隙間を確保することができるので好ま
しい。

〔作用〕

上記の構成により、パターン端部に発生する閉鎖磁区を
構成する磁壁の感磁部への侵入を阻止するという作用を
期待できるのである。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す要部拡大図であり、同一
部分は前記第４図と同一の参照符号で示す。第１図にお
いて、θは感磁部３１ａと電極部３４との接続部若しく
は角隅部３４ａにおける両縁辺３１ｂと３４ｂとのなす
角度である。そしてこの角度θは９０″未満の角度に形
成する。

第２図（ａ）は感磁部３１ａと電極部３４との接続部近
傍に発生する閉鎖磁区の状態を模式的に示す図であり、
前記第２図（ｂ）と対応する。この場合の角度θは３０
″に設定したものである。

第２図（ａ）から明らかなように、感磁部３１ａと電極
部３４との接続部若しくは角隅部３４ａに接して発生す
る閉鎖磁区４３は、略正三角形を呈するから、角隅部３
４ａに接する磁壁４４ａは。

感磁部３１ａの縁辺３１ｂと略直交している。この状態
において図の左右方向に磁界を印加しても磁壁４４ａは
増殖せず、若しくは増殖しても感磁部３１ａへの侵入は
起こらないのである。従って第２図（ｂ）に示すような
磁壁４４ａの感磁部３１ａへの侵入に伴うバルクハウゼ
ン効果の創出を回避することができる。

Ｃ発明の効果〕 本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
感磁素子を構成するパターンの端部に閉鎖磁区が発生し
ても、この閉鎖磁区を形成する磁壁の増殖を防止し、若
しくは増殖したとしても増殖磁壁の感磁部への侵入を阻
止することができ。

バルクハウゼンノイズの発生を回避することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部拡大説明図。 第２図（ａ）（ｂ）は各々本発明の実施例および従来の
ものにおける感磁部と電極部との接続部近傍に発生する
閉鎖磁区の状態を模式的に示す図。 第３図は従来の磁気センサを示す要部斜視図、第４図は
第３図に示す感磁素子の要部拡大説明図。 第５図（ａ）（ｂ）は各々磁区構造の例を模式的に示す
説明図である。 １１：磁極列、３：感磁素子、３１：パターン。 ３１ａ：感磁部、３４：電極部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面にＮＳ磁極が感磁素子との相対移動方向に交互に出
   現するように磁極列を形成した磁石体の磁界が作用する
   範囲内に、磁石体の磁極列配設面と対向しかつ所定の間
   隙を介して感磁素子を前記磁石体と相対移動可能に配設
   した磁気センサにおいて、感磁素子を構成するパターン
   の感磁部と、パターン端部を拡幅して形成した電極部と
   の接続部における両縁辺のなす角度を９０゜未満に形成
   したことを特徴とする磁気センサ。