JPH02189484A - Magnetic sensor - Google Patents

Magnetic sensor

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JPH02189484A
JPH02189484A JP1009051A JP905189A JPH02189484A JP H02189484 A JPH02189484 A JP H02189484A JP 1009051 A JP1009051 A JP 1009051A JP 905189 A JP905189 A JP 905189A JP H02189484 A JPH02189484 A JP H02189484A
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magnetoresistive element
voltage
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magnetic
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Hideto Konno
秀人 今野
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To enable detection of a magnetic field reciprocating in the same direction by a method wherein a level based on a voltage outputted by a magnetoresistance element part according to the magnetic field is determined by a waveform processing part. CONSTITUTION:A magnetoresistance element part 10 is connected at four nodes in the shape of a bridge so that a resistance value of at least one magnetic resistor 11 is lower than those of other magnetic resistors 12 to 14. When a power supply is added to a power supply terminal 31 of one opposite node thereof, an offset voltage is outputted from an output terminal 32 of the other opposite node. In a waveform processing part 20, a detection level being higher than a level based on this offset voltage is set. When a magnetic field is given, the element part 10 outputs the voltage, and the processing part 20 determines the level based on this voltage and outputs a signal when this level exceeds the detection level.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、物体の回転検出や位置検出をする検出装置等
に組み込まれて磁界を検出する磁気センサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic sensor that is incorporated into a detection device or the like that detects the rotation or position of an object and detects a magnetic field.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

磁界を検出する素子として、例えば特公昭54−413
35号公報に開示されている電磁変換素子、すなわち磁
気抵抗素子がある。この磁気抵抗素子は、連続的に折り
返し構造を持つ強磁性体を、接合部で直列に接続して形
成されている。そして、この磁気抵抗素子を飽和させる
に十分な、しかもこの素子面内で回転する磁界のような
磁気信号が例えば磁気記録媒体から発生し、磁気抵抗素
子がこの磁気記録媒体から有限の距離を隔てて配置され
ると、磁気抵抗素子は、この磁気信号により、接続部か
ら信号を出力する。
As an element for detecting a magnetic field, for example, Japanese Patent Publication No. 54-413
There is an electromagnetic conversion element, that is, a magnetoresistive element, disclosed in Japanese Patent No. 35. This magnetoresistive element is formed by connecting ferromagnetic materials having a continuous folded structure in series at joints. Then, a magnetic signal such as a magnetic field rotating within the plane of this element, which is sufficient to saturate this magnetoresistive element, is generated from, for example, a magnetic recording medium, and the magnetoresistive element is placed at a finite distance from this magnetic recording medium. When placed, the magnetoresistive element outputs a signal from the connection part based on this magnetic signal.

〔発明が解決しようとする課題] 上述した従来の磁気抵抗素子は、外部にこの素子を飽和
させるに十分な磁界を必要とし、しかもこの素子面内で
回転することが必要条件となっている。これらの条件が
満されると、前述した特公昭54−41335号公報に
開示されているように、2つの式 %式% が成り立つ。この2つの式は、磁気抵抗素子の接合部で
直列接続されている2つの強磁性体A、 Bを飽和磁化
させるに十分な強さの磁界Hを角度θで加えた場合、強
磁性体A、Bの各電気抵抗P、、P8の変化を示してい
る。ただし、Pよは強磁性体A、Bを電流と垂直方向に
飽和磁化したときの電気抵抗を示し、P//は同じく電
流と平行に飽和磁化したときの電気抵抗を示している。
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional magnetoresistive element described above requires an external magnetic field sufficient to saturate the element, and also requires rotation within the plane of the element. When these conditions are met, the two formulas % formula % hold true, as disclosed in the aforementioned Japanese Patent Publication No. 54-41335. These two equations show that when a magnetic field H strong enough to saturate magnetize the two ferromagnetic materials A and B connected in series at the junction of the magnetoresistive element is applied at an angle θ, the ferromagnetic material A , B shows the change in each electrical resistance P, , P8. However, P represents the electrical resistance when the ferromagnetic materials A and B are saturated magnetized in a direction perpendicular to the current, and P// similarly represents the electrical resistance when saturated magnetized in parallel to the current.

これらの式で示されるように、前述した磁界が加えられ
ると、2つの強磁性体の抵抗値の和が常に一定値となる
ように抵抗変化し、かつ出力波形としてほぼ正弦波を得
ることができる。このような出力波形の一例が第6図(
a)に示されている。
As shown by these equations, when the above-mentioned magnetic field is applied, the resistance changes so that the sum of the resistance values of the two ferromagnetic materials always remains constant, and it is possible to obtain an approximately sine wave as an output waveform. can. An example of such an output waveform is shown in Figure 6 (
Shown in a).

第6図(a)に示されるように、この出力波形は、飽和
磁界の回転に伴って1周期πradにてほぼ正弦波の形
状となっている。なお、第6図(a)において、波形1
01は、外部磁界がOrad〜2πradのように回転
した場合の出力電圧であり、波形102は、3π/4r
adまで外部磁界を回転させた後、5π/4radまで
この外部磁界を逆回転させた時の出力電圧の変化を示す
As shown in FIG. 6(a), this output waveform has a substantially sinusoidal shape with one period πrad as the saturation magnetic field rotates. In addition, in FIG. 6(a), waveform 1
01 is the output voltage when the external magnetic field rotates from Orad to 2πrad, and the waveform 102 is 3π/4r
The figure shows the change in output voltage when the external magnetic field is rotated to ad and then reversely rotated to 5π/4 rad.

しかし、これら従来の磁気抵抗素子は、飽和磁界がない
場合、あるいは磁界が回転せず、一方向の成分のみが往
復運動するような場合、すなわち磁界が0rad〜π/
2rad〜πrad〜2πradと回、転せず同一方向
のみの成分、たとえばOrad方向の成分がオン、オフ
を繰り返す場合、使用できないという欠点を有している
However, these conventional magnetoresistive elements cannot be used when there is no saturation magnetic field, or when the magnetic field does not rotate and only a component in one direction reciprocates, that is, when the magnetic field is between 0 rad and π/
It has a drawback that it cannot be used when a component that does not rotate and rotates from 2 rad to π rad to 2 π rad but only in the same direction, for example, a component in the Orad direction repeatedly turns on and off.

また仮に、従来の磁気抵抗素子を用いて、同一方向の成
分のみが往復運動するような磁界を検出する場合、磁気
抵抗素子から出力される信号のレベル検出等をする波形
処理回路(コンパレータ)を必要とする。このコンパレ
ータは、例えばヒステリシス特性のようなスレッショル
ドレベルを持っており、このスレッショルドレベルは、
通常第6図(a)に示されているように設定されている
Furthermore, if a conventional magnetoresistive element is used to detect a magnetic field in which only components in the same direction reciprocate, a waveform processing circuit (comparator) is required to detect the level of the signal output from the magnetoresistive element. I need. This comparator has a threshold level, such as a hysteresis characteristic, and this threshold level is
Usually, the settings are as shown in FIG. 6(a).

すなわち、スレッショルドレベル103がプラス側に設
定されており、スレッショルドレベル104がマイナス
側に設定されている。ところが、従来の磁気抵抗素子を
用いて、同一方向の成分のみが往復運動するような磁界
を検出するためには、第6図(b)に示されるように、
スレッショルドレベル103と104とを両者ともプラ
ス側に設定する必要がある。このことは、非現実的であ
り、実用的には外部にオフセラ)1M整用抵抗Rref
等を持つ初期オフセット調整用回路を付加し、調整する
ことが必要となる。
That is, the threshold level 103 is set on the plus side, and the threshold level 104 is set on the minus side. However, in order to detect a magnetic field in which only components in the same direction reciprocate using a conventional magnetoresistive element, as shown in FIG. 6(b),
Both threshold levels 103 and 104 need to be set on the plus side. This is unrealistic, and in practice it is necessary to use an external offset resistor (1M adjustment resistor Rref).
It is necessary to add and adjust an initial offset adjustment circuit with etc.

本発明の目的は、このような欠点を除去するために、強
磁性の磁気抵抗素子と波形整形処理回路とが同一チップ
内に集積化され、同一方向に往復運動するような磁界を
検出できる磁気センサを提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate such drawbacks by integrating a ferromagnetic magnetoresistive element and a waveform shaping processing circuit into the same chip, and to create a magnetic field that can detect magnetic fields reciprocating in the same direction. The purpose is to provide sensors.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は、磁界を与えると抵抗値の変化する磁気抵抗素
子を用いた磁気センサであって、少なくとも1つの抵抗
値が異なる4つの磁気抵抗素子を4つの接続点でブリッ
ジ状に接続し、対向する接続点に電源を付加すると、他
の対向する接続点からオフセット電圧を出力する磁気抵
抗素子部と、 前記磁気抵抗素子部からのオフセット電圧に基づくレベ
ルより高く設定されている検出レベルを持つ波形処理部
とを有し、 磁界が与えられると前記磁気抵抗素子部が電圧を出力し
、前記波形処理部がこの電圧に基づくレベルを求めて、
このレベルが前記検出レベルを越えると信号を出力する
ことを特徴としている。
The present invention is a magnetic sensor using a magnetoresistive element whose resistance value changes when a magnetic field is applied, in which four magnetoresistive elements having at least one different resistance value are connected in a bridge shape at four connection points so that they are facing each other. When a power supply is applied to a connection point, a magnetoresistive element section outputs an offset voltage from another opposing connection point, and a waveform having a detection level set higher than a level based on the offset voltage from the magnetoresistive element section. and a processing section, when a magnetic field is applied, the magnetoresistive element section outputs a voltage, and the waveform processing section determines a level based on this voltage,
The device is characterized in that a signal is output when this level exceeds the detection level.

〔実施例〕 次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
[Example] Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例を示す回路図であり、第2
図は、本実施例のモールド成形後の斜視図である。この
磁気センサは、磁気抵抗素子部10と、波形処理部20
とで構成されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a perspective view after molding of this example. This magnetic sensor includes a magnetoresistive element section 10 and a waveform processing section 20.
It is made up of.

さらに、磁気抵抗素子部10は、磁気抵抗体11〜14
で構成され、波形処理部20は、コンパレータ21と抵
抗22.23とで構成されている。
Furthermore, the magnetoresistive element section 10 includes magnetoresistive elements 11 to 14.
The waveform processing unit 20 includes a comparator 21 and resistors 22 and 23.

このような構成の磁気センサにおいて、磁気抵抗素子部
10の磁気抵抗体11〜14は、磁気により抵抗値が変
化する磁気抵抗効果を持っている。このような磁気抵抗
体11〜14から成る磁気抵抗素子部10の一例が、第
3図の平面図に示されている。
In the magnetic sensor having such a configuration, the magnetoresistive elements 11 to 14 of the magnetoresistive element section 10 have a magnetoresistive effect in which the resistance value changes due to magnetism. An example of the magnetoresistive element section 10 made up of such magnetoresistive elements 11 to 14 is shown in the plan view of FIG.

第3図に示されるように、この磁気抵抗素子部10は、
Ni−FeやNi−Coなどの強磁性金属を平滑な基板
に蒸着して強磁性体薄膜を設け、さらに所定の形状にバ
ターニングすることによって形成される。これにより、
4つの磁気抵抗体11〜14が生成される。これら4つ
の磁気抵抗体11〜14の、斜線で示される部分には、
Au膜などの導体膜が形成される。この結果、磁気抵抗
体12において、強磁性金属の蒸着により、抵抗体部分
12Aがそれぞれ平行に配列された状態となっている。
As shown in FIG. 3, this magnetoresistive element section 10 is
It is formed by depositing a ferromagnetic metal such as Ni-Fe or Ni-Co on a smooth substrate to form a ferromagnetic thin film, and then patterning it into a predetermined shape. This results in
Four magnetoresistive bodies 11-14 are generated. The hatched portions of these four magnetic resistors 11 to 14 include
A conductor film such as an Au film is formed. As a result, in the magnetoresistive element 12, the resistor parts 12A are arranged in parallel with each other due to the evaporation of the ferromagnetic metal.

さらに、導体膜の形成により生成された幅eの導体部分
12Bにより、各抵抗体部分12Aが直列に接続された
状態となっている。
Further, each resistor portion 12A is connected in series by a conductor portion 12B having a width e generated by forming the conductor film.

磁気抵抗体13において、抵抗体部分13Aがそれぞれ
平行に配列され、かつ抵抗体部分13Aの長手方向が磁
気抵抗体12の抵抗体部分12Aの長手方向とほぼ直角
となるように配列されている。さらに、導体部分13B
により、各抵抗体部分13Aが直列に接続された状態と
なっている。
In the magnetic resistor 13, the resistor parts 13A are arranged in parallel, and the longitudinal direction of the resistor parts 13A is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the resistor part 12A of the magnetoresistive element 12. Furthermore, conductor portion 13B
As a result, each resistor portion 13A is connected in series.

このような磁気抵抗体12の端部12Dが、磁気抵抗体
13の端部13Cと接続され、磁気抵抗体12と13と
は、直列に接続された状態となっている。同時に、磁気
抵抗体12.13の端部12D、13Cが出力端子18
に接続されている。磁気抵抗体12の端部12Cが、電
源端子15に接続されており、磁気抵抗体13の端部1
3DがGND端子16に接続されている。
An end 12D of such a magnetic resistor 12 is connected to an end 13C of the magnetic resistor 13, and the magnetic resistors 12 and 13 are connected in series. At the same time, the ends 12D and 13C of the magnetic resistor 12.13 are connected to the output terminal 18.
It is connected to the. The end 12C of the magnetoresistive element 12 is connected to the power supply terminal 15, and the end 12C of the magnetoresistive element 13 is connected to the power supply terminal 15.
3D is connected to the GND terminal 16.

磁気抵抗体14において、抵抗体部分14Aがそれぞれ
平行に配列され、かつ抵抗体部分14Aの長手方向が磁
気抵抗体13の抵抗体部分13Aの長手方向とほぼ直角
となるように配列されている。さらに、導体部分14B
により、各抵抗体部分14Aが直列に接続された状態と
なっている。
In the magnetic resistor 14, the resistor portions 14A are arranged in parallel, and the longitudinal direction of the resistor portions 14A is approximately perpendicular to the longitudinal direction of the resistor portion 13A of the magnetic resistor 13. Furthermore, conductor portion 14B
As a result, the resistor portions 14A are connected in series.

磁気抵抗体11において、抵抗体部分11Aがそれぞれ
平行に配列され、かつ抵抗体部分11Aの長手方向が磁
気抵抗体14の抵抗体部分14Aの長手方向とほぼ直角
となるように配列されている。さらに、導体部分11B
は、他の磁気抵抗体12〜14の導体部分の幅eより、
間隔dだけ長く設定されている。
In the magnetic resistor 11, the resistor portions 11A are arranged in parallel, and the longitudinal direction of the resistor portions 11A is approximately perpendicular to the longitudinal direction of the resistor portion 14A of the magnetic resistor 14. Furthermore, the conductor portion 11B
is the width e of the conductor portion of the other magnetoresistive elements 12 to 14,
The interval d is set longer.

この導体部分11Bにより、各抵抗体部分11Aが直列
に接続された状態となっている。
Each resistor portion 11A is connected in series through the conductor portion 11B.

このような磁気抵抗体11の端部11Dが、磁気抵抗体
14の端部14Cと接続され、磁気抵抗体11と14と
は、直列に接続された状態となっている。同時に磁気抵
抗体11.14の端部11D、14Cが出力端子17に
接続されている。磁気抵抗体11の端部11Cが、電源
端子15に接続されており、磁気抵抗体14の端部14
DがGNDr6子16に接続されている。
The end portion 11D of the magnetoresistive member 11 is connected to the end portion 14C of the magnetoresistive member 14, and the magnetoresistive members 11 and 14 are connected in series. At the same time, the ends 11D and 14C of the magnetoresistive elements 11.14 are connected to the output terminal 17. An end 11C of the magnetic resistor 11 is connected to the power terminal 15, and an end 14C of the magnetic resistor 14 is connected to the power terminal 15.
D is connected to the GNDr6 child 16.

このように接続された4つの磁気抵抗体11〜14は、
ブリッジ構成となっている。これら4つの磁気抵抗体1
1〜14を備える磁気抵抗素子部10の電源端子15が
、第1図に示されるように電源端子31に接続され、G
ND端子16がGND端子33に接続されている。磁気
抵抗素子部10の出力端子17がコンパレータ21のマ
イナス(−)端子に接続され、出力端子18がコンパレ
ータ21のプラス(+)端子に接続されている。
The four magnetic resistors 11 to 14 connected in this way are
It has a bridge configuration. These four magnetoresistive elements 1
The power supply terminal 15 of the magnetoresistive element section 10 comprising magnetoresistive elements 1 to 14 is connected to the power supply terminal 31 as shown in FIG.
ND terminal 16 is connected to GND terminal 33. The output terminal 17 of the magnetoresistive element section 10 is connected to the minus (-) terminal of the comparator 21, and the output terminal 18 is connected to the plus (+) terminal of the comparator 21.

波形処理部20のコンパレータ21は、マイナス(−)
端子とプラス(+)端子とに入力される信号の波形整形
処理をするものである。すなわち、コンパレータ21は
、マイナス(−)端子、とプラス(+)端子とに入力さ
れる電圧の電圧差を求める処理をする。そして、コンパ
レータ21には、2つのスレッショルドレベルが設けら
れており、電位差のレベルが第1のスレッショルドレベ
ルを越えると、コンパレータ21は出力端子32にハイ
レベルの信号を出力する。また、電位差のレベルが第2
のスレッショルドレベルを切ると、コンパレータ21は
出力端子32にローレベルの信号を出力する。
The comparator 21 of the waveform processing section 20 has a negative (-)
It performs waveform shaping processing on signals input to the terminal and the positive (+) terminal. That is, the comparator 21 performs processing to obtain the voltage difference between the voltages input to the minus (-) terminal and the plus (+) terminal. The comparator 21 is provided with two threshold levels, and when the potential difference level exceeds the first threshold level, the comparator 21 outputs a high-level signal to the output terminal 32. Also, the level of the potential difference is
When the threshold level is cut, the comparator 21 outputs a low level signal to the output terminal 32.

なお、コンパレータ21のマイナス(−)端子と出力端
子32との間には、フィードバック用の抵抗22が取り
付けられており、コンパレータ21とGND端子33と
の間には、セット抵抗23が取り付けられている。
Note that a feedback resistor 22 is attached between the negative (-) terminal of the comparator 21 and the output terminal 32, and a set resistor 23 is attached between the comparator 21 and the GND terminal 33. There is.

次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

本実施例である磁気センサの電源端子31とGND端子
33との間に電源を接続する。そして、第5図(b)に
示されるように、N極を外側にして、互いにπradの
位置に磁石42を配置した、十分直径の大きな円板41
の近傍に、この磁気センサを配置する。
A power source is connected between the power terminal 31 and the GND terminal 33 of the magnetic sensor according to this embodiment. As shown in FIG. 5(b), a disk 41 with a sufficiently large diameter has magnets 42 arranged at positions πrad from each other with the N poles on the outside.
This magnetic sensor is placed near the.

磁石42からの磁界が磁気センサに加えられていない状
態、すなわち初期状態において、磁気センサの磁気抵抗
素子部10は第3図に示されるような構造となっており
、磁気抵抗体11の導体部11Bは、他の磁気抵抗体1
2〜14の導体部より長く設定されている。従って、磁
気抵抗体11の抵抗値は、他の磁気抵抗体12〜14の
抵抗値より低くなっている。
In a state where the magnetic field from the magnet 42 is not applied to the magnetic sensor, that is, in an initial state, the magnetoresistive element section 10 of the magnetic sensor has a structure as shown in FIG. 11B is another magnetoresistive element 1
It is set longer than the conductor parts 2 to 14. Therefore, the resistance value of the magnetoresistive element 11 is lower than the resistance values of the other magnetoresistive elements 12 to 14.

このような磁気抵抗素子部10の電源端子15とGND
端子16との間に電源が加えられると、磁気抵抗素子部
10の出力端子17の電圧は、出力端子18の電圧より
高くなる。すなわち、磁気抵抗素子部10の調整により
初期オフセット電圧が設定されている。
The power supply terminal 15 of such a magnetoresistive element section 10 and GND
When power is applied between the magnetoresistive element section 10 and the terminal 16, the voltage at the output terminal 17 of the magnetoresistive element section 10 becomes higher than the voltage at the output terminal 18. That is, the initial offset voltage is set by adjusting the magnetoresistive element section 10.

これらの電圧が波形処理部20のコンパレータ21に加
えられ、コンパレータ21のマイナス(−)端子の電圧
が、プラス(+)端子の電圧より高くなる。
These voltages are applied to the comparator 21 of the waveform processing section 20, and the voltage at the minus (-) terminal of the comparator 21 becomes higher than the voltage at the plus (+) terminal.

一方コンパレータ21には、第5図(a)に示されるよ
うに、プラス側に第1のスレッショルドレベル203が
設定され、マイナス側に第2のスレッショルドレベル2
04が設定されている。コンパレータ21のマイナス(
=)端子の電圧が、プラス(+)端子の電圧より高いの
で、コンパレータ21の処理により求められる電圧差の
レベルは、マイナス側となり第2のスレッショルドレベ
ルより低くなる。従って、コンパレータ21は、出力端
子32にローレベルの信号を出力する。
On the other hand, in the comparator 21, as shown in FIG. 5(a), a first threshold level 203 is set on the plus side, and a second threshold level 203 is set on the minus side.
04 is set. Comparator 21 minus (
Since the voltage at the =) terminal is higher than the voltage at the plus (+) terminal, the level of the voltage difference determined by the processing of the comparator 21 is on the negative side and lower than the second threshold level. Therefore, the comparator 21 outputs a low level signal to the output terminal 32.

次に、第5図(b)に示される、十分直径の大きな円板
41を矢印の方向43に回転させることにより、磁気セ
ンサ側へ同一方向44の磁界が周期的に与えられる。こ
のような状態において、円板41中に配置された2つの
磁石42が磁気センサを通過する場合のみ、磁気抵抗素
子部lOの抵抗値が変化して、コンパレータ21のプラ
ス(+)端子の電圧が、マイナス(−)端子の電圧より
高くなる。このような電圧がコンパレータ21により処
理されて、第5図(a)に示される波形202が求めら
れる。波形202は、円板41の磁石42が磁気センサ
を通過する場合、すなわちOradとπradの場合、
第1のスレッショルドレベル203を越え、それ以外の
場合は、第2のスレッショルドレベル204を切る。
Next, by rotating a disk 41 having a sufficiently large diameter as shown in FIG. 5(b) in the direction 43 of the arrow, a magnetic field in the same direction 44 is periodically applied to the magnetic sensor side. In such a state, only when the two magnets 42 arranged in the disk 41 pass through the magnetic sensor, the resistance value of the magnetoresistive element section 1O changes, and the voltage at the positive (+) terminal of the comparator 21 changes. becomes higher than the voltage at the negative (-) terminal. Such a voltage is processed by the comparator 21 to obtain a waveform 202 shown in FIG. 5(a). The waveform 202 is generated when the magnet 42 of the disk 41 passes the magnetic sensor, that is, when Orad and πrad,
The first threshold level 203 is exceeded, otherwise the second threshold level 204 is cut.

従って、コンパレータ21は、波形204が第1のスレ
ッショルドレベル203を越えたとき、すなわち、磁気
センサに磁界が与えられたとき、ハイレベルの信号を出
力端子32に出力する。
Therefore, the comparator 21 outputs a high-level signal to the output terminal 32 when the waveform 204 exceeds the first threshold level 203, that is, when a magnetic field is applied to the magnetic sensor.

なお、本実施例では、第3図に示される磁気抵抗素子部
を用いて、第5図(b)に示される方向44の磁界の検
出をした。ここで、方向44と直角な方向の磁界を検出
する場合、第4図に示される磁気抵抗素子部が使用され
る。第4図に示される磁気抵抗素子部の磁気抵抗体5L
 52.53.54は、第3図に示される磁気抵抗素子
部の磁気抵抗体11゜12、13.14をそれぞれπ/
2rad回転した形状となっている。そして、磁気抵抗
体51において、斜線で示される導体部は、他の磁気抵
抗体52〜54の導体部に比べて、間隔dだけ長く設定
されている。
In this example, the magnetic field in the direction 44 shown in FIG. 5(b) was detected using the magnetoresistive element shown in FIG. 3. Here, when detecting a magnetic field in a direction perpendicular to direction 44, a magnetoresistive element section shown in FIG. 4 is used. Magnetoresistive element 5L of the magnetoresistive element part shown in FIG.
52, 53, and 54 are respectively π/
The shape has been rotated by 2 rad. In the magnetoresistive element 51, the conductor portion indicated by diagonal lines is set to be longer by the distance d than the conductor portions of the other magnetic resistance elements 52 to 54.

また、端子55が電源端子、端子56がGND端子、端
子57.58が出力端子となっている。
Further, the terminal 55 is a power supply terminal, the terminal 56 is a GND terminal, and the terminals 57 and 58 are output terminals.

このようにして、本実施例は、磁気抵抗素子部10の磁
気抵抗体11の調整により初期オフセット電圧を設定し
ている。ところが、磁気抵抗体11の抵抗値の調整を行
わなかった場合、コンパレータ21における波形は第5
図(a)の波形201で表される。この時、2つのスレ
ッショルドレベル203204のうちレベル204を切
る状態が発生せず、スイッチング動作は不可能である。
In this way, in this embodiment, the initial offset voltage is set by adjusting the magnetoresistive element 11 of the magnetoresistive element section 10. However, if the resistance value of the magnetoresistive element 11 is not adjusted, the waveform at the comparator 21 will be the fifth waveform.
This is represented by a waveform 201 in Figure (a). At this time, a state in which level 204 of the two threshold levels 203204 is cut does not occur, and a switching operation is impossible.

このため本実施例は、磁気センサ中の磁気抵抗素子部1
0のオフセット電圧を調整し、コンパレータと接続する
ことにより一定方向の磁界がある場合のみ、ハイレベル
(オン)となるようなスイッチング動作を可能としてい
る。
Therefore, in this embodiment, the magnetoresistive element section 1 in the magnetic sensor is
By adjusting the offset voltage of 0 and connecting it to a comparator, it is possible to perform a switching operation that becomes high level (on) only when there is a magnetic field in a certain direction.

さらに、本実施例によれば、磁気抵抗素子部分とコンパ
レータ回路部分が同一チップ内に形成され、また磁気抵
抗素子部はコンパレータより後に形成されるため、コン
パレータのオフセット等に応じて磁気抵抗素子部のオフ
セットを調整することができるようになった。
Furthermore, according to this embodiment, since the magnetoresistive element part and the comparator circuit part are formed in the same chip, and the magnetoresistive element part is formed after the comparator, the magnetoresistive element part can be adjusted depending on the offset of the comparator, etc. It is now possible to adjust the offset of

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば同一方向に往復運
動するような磁界を検出できる効果がある。
As explained above, according to the present invention, it is possible to detect a magnetic field that reciprocates in the same direction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を示す等価回路図、第2図
は、第1図に示される実施例のモールド成型後の斜視図
、 第3図は、第1図に示される実施例の磁気抵抗素子部の
形状を示す平面図、 第4図は、第3図に示される磁気抵抗素子部の素子の向
きを90度回転した場合の、磁気抵抗素子部の形状を示
す平面図、 第5図は、第1図に示される実施例の磁気抵抗素子部の
出力波形を示す図、 第6図は、従来の電磁変換素子の出力波形を示す図であ
る。 10・・・・・出来抵抗素子部 11〜14・ 20・ ・ ・ 21・ ・ ・ 22、 23・ 31・ ・ ・ 32・ ・ ・ 33・ ・ ・
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the embodiment shown in FIG. 1 after molding, and FIG. 3 is an implementation of the embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a plan view showing the shape of the magnetoresistive element section in the example when the orientation of the element of the magnetoresistive element section shown in FIG. 3 is rotated by 90 degrees. , FIG. 5 is a diagram showing the output waveform of the magnetoresistive element section of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a diagram showing the output waveform of the conventional electromagnetic transducer element. 10... Resistance element section 11-14 20 21 22, 23 31 32 33 33

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)磁界を与えると抵抗値の変化する磁気抵抗素子を
用いた磁気センサであって、 少なくとも1つの抵抗値が異なる4つの磁気抵抗素子を
4つの接続点でブリッジ状に接続し、対向する接続点に
電源を付加すると、他の対向する接続点からオフセット
電圧を出力する磁気抵抗素子部と、 前記磁気抵抗素子部からのオフセット電圧に基づくレベ
ルより高く設定されている検出レベルを持つ波形処理部
とを有し、 磁界が与えられると前記磁気抵抗素子部が電圧を出力し
、前記波形処理部がこの電圧に基づくレベルを求めて、
このレベルが前記検出レベルを越えると信号を出力する
ことを特徴とする磁気センサ。
(1) A magnetic sensor using a magnetoresistive element whose resistance value changes when a magnetic field is applied, in which four magnetoresistive elements with at least one different resistance value are connected in a bridge shape at four connection points and face each other. A magnetoresistive element section that outputs an offset voltage from another opposing connection point when power is applied to a connection point, and a waveform processing having a detection level set higher than a level based on the offset voltage from the magnetoresistive element section. When a magnetic field is applied, the magnetoresistive element section outputs a voltage, and the waveform processing section determines a level based on this voltage,
A magnetic sensor characterized in that it outputs a signal when this level exceeds the detection level.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05102549A (en) * 1991-10-04 1993-04-23 Nec Corp Integrated magnetic resistor sensor
JPH08160115A (en) * 1994-12-07 1996-06-21 Nec Corp Magnetic reluctance sensor
JPH09283735A (en) * 1996-04-10 1997-10-31 Nec Corp Integrated magnetic sensor and its manufacture
KR100264404B1 (en) * 1997-02-19 2000-08-16 가네꼬 히사시 Ferromagnetic-article sensor
JP2007225421A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Yamanashi Nippon Denki Kk Magnetic sensor, method for manufacturing the same, rotation detection device, and position detection device
JP2019132790A (en) * 2018-02-02 2019-08-08 ミネベアミツミ株式会社 Strain gauge

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05102549A (en) * 1991-10-04 1993-04-23 Nec Corp Integrated magnetic resistor sensor
JPH08160115A (en) * 1994-12-07 1996-06-21 Nec Corp Magnetic reluctance sensor
JPH09283735A (en) * 1996-04-10 1997-10-31 Nec Corp Integrated magnetic sensor and its manufacture
KR100264404B1 (en) * 1997-02-19 2000-08-16 가네꼬 히사시 Ferromagnetic-article sensor
US6198276B1 (en) 1997-02-19 2001-03-06 Nec Corporation Ferromagnetic-ball sensor using a magnetic field detection element
JP2007225421A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Yamanashi Nippon Denki Kk Magnetic sensor, method for manufacturing the same, rotation detection device, and position detection device
JP2019132790A (en) * 2018-02-02 2019-08-08 ミネベアミツミ株式会社 Strain gauge

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