JPH03216570A - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
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- JPH03216570A JPH03216570A JP1338690A JP1338690A JPH03216570A JP H03216570 A JPH03216570 A JP H03216570A JP 1338690 A JP1338690 A JP 1338690A JP 1338690 A JP1338690 A JP 1338690A JP H03216570 A JPH03216570 A JP H03216570A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- magnetic core
- coil
- field
- magnetic sensor
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- Pending
Links
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Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
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。
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」
この発明は、例えば、磁気エンコーダ等に用いて好適な
磁気センサに関する。
磁気センサに関する。
「従来の技術ｊ
第３図は従来の磁気センサの構成例を示す回路図である
。この図において、１．２はＰＥＴ（電界効果トランジ
スタ）、３はパーマロイ等の可飽和な磁性材料で形成さ
れる磁心である６ｃ１は磁心３にＮｇ回巻かれたコイル
、ｃ２は磁心３にＮ回巻かれたコイルである。ＴＩは正
の電源電圧が供給される端子、Ｔ２は負の電源電圧が供
給される端子、Ｔ３は負荷抵抗Ｒに流れる電流によって
生じる電圧を出力する出力端子である。
。この図において、１．２はＰＥＴ（電界効果トランジ
スタ）、３はパーマロイ等の可飽和な磁性材料で形成さ
れる磁心である６ｃ１は磁心３にＮｇ回巻かれたコイル
、ｃ２は磁心３にＮ回巻かれたコイルである。ＴＩは正
の電源電圧が供給される端子、Ｔ２は負の電源電圧が供
給される端子、Ｔ３は負荷抵抗Ｒに流れる電流によって
生じる電圧を出力する出力端子である。
このような構成による回路は、磁気マルチバイブレーク
と呼ばれ、外郎から加えられる磁場Ｈの強さに比例した
信号を出力端子Ｔ３がら出力ずる。
と呼ばれ、外郎から加えられる磁場Ｈの強さに比例した
信号を出力端子Ｔ３がら出力ずる。
この信号の出力レベルＥ。は（！）式で与えられる。
すなわち、
Ｅ．＝Ｒ−ｋｌ−１／Ｎ （ｋ：定数） −−−−
−−（１）ここで、Ｒは負荷抵抗値、Ｉ｛は外郎！場、
ＮはコイルＣ２の巻き数である。
−−（１）ここで、Ｒは負荷抵抗値、Ｉ｛は外郎！場、
ＮはコイルＣ２の巻き数である。
「発明が解決しようとする課題Ｊ
ところで、上述した磁気センサおいては、磁心３が大き
く、また、個別の部品によって回路が構成されるため、
スペースファクタが悪いという問題や、これと相まって
磁心３とＦＥＴＩ，２との配線距離が長くなり、外来ノ
イズの影響を受け易いという問題らある。
く、また、個別の部品によって回路が構成されるため、
スペースファクタが悪いという問題や、これと相まって
磁心３とＦＥＴＩ，２との配線距離が長くなり、外来ノ
イズの影響を受け易いという問題らある。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、スペ
ースファクタと耐ノイズ性とが向上ずる磁気センサを提
供ずることを目的としている。
ースファクタと耐ノイズ性とが向上ずる磁気センサを提
供ずることを目的としている。
１課題を解決するための手段」
この発明は、ゲート同士とソース同士とがそれぞれ接続
され、各ドレインには各々正負の電源電圧が供給される
第１および第２の電界効果トランジスタと、強磁性体の
磁性材料によって形成された磁心と、萌記磁心に巻かれ
、一端が前記ゲート同士の接続端に接続され、曲端か前
記ソース同士の接続端に接続される第１のコイルと、萌
記磁心に巻かれ、一端が前記ソース同士の接続端に接続
され、他端が負荷抵抗を介して接地される第２のコイル
とて構成されるマルチバイブレー夕回路が同一の半導体
基板」二に薄膜形成されることを特徴としている。
され、各ドレインには各々正負の電源電圧が供給される
第１および第２の電界効果トランジスタと、強磁性体の
磁性材料によって形成された磁心と、萌記磁心に巻かれ
、一端が前記ゲート同士の接続端に接続され、曲端か前
記ソース同士の接続端に接続される第１のコイルと、萌
記磁心に巻かれ、一端が前記ソース同士の接続端に接続
され、他端が負荷抵抗を介して接地される第２のコイル
とて構成されるマルチバイブレー夕回路が同一の半導体
基板」二に薄膜形成されることを特徴としている。
「作用」
この発明によれば、外部から加えられる磁場の強さに比
例した信号を出力するマルチバイブレー夕回路が同一の
半導体基板上に薄膜形成される。
例した信号を出力するマルチバイブレー夕回路が同一の
半導体基板上に薄膜形成される。
これにより、萌記マルヂバイブレー夕回路の大きさが極
めて小型化される。
めて小型化される。
「実施例」
以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図はこの発明の一実施例である磁気センサ５
の構成を示す図である。この図において、第３図の各部
に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略
する。この図に示す回路が第３図に示す回路と異なる点
は、第３図に示す全ての回路要素１，２，３，ＣＩ，０
２，Ｒがシリコン基板４の表面上に薄膜形成されたこと
である。
する。第１図はこの発明の一実施例である磁気センサ５
の構成を示す図である。この図において、第３図の各部
に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略
する。この図に示す回路が第３図に示す回路と異なる点
は、第３図に示す全ての回路要素１，２，３，ＣＩ，０
２，Ｒがシリコン基板４の表面上に薄膜形成されたこと
である。
このような構成において、外部磁場■１が加えられてい
ない場合に、磁気センザ５に電源が投入されると、ＦＥ
Ｔ−１とＦＥＴ・２とは、特性に差異があるため、どち
らか一方がオンとなり、他方はオフになる。例えば、い
ま、ＦＥＴ・１がオンになったとすると、図示のＡ点を
介してコイルＣＩに電流が流れ始める。ここで、ＦＥＴ
・１のゲート電圧はコイルＣＩにおいて誘起された電圧
によりＡ点の電位に対して正となるから、ＦＥＴ・１の
オン状態が持続される。そして、この間に磁心３はコイ
ルＣＩにより励磁され、これ以上磁化されない飽和点に
達する。磁心３が飽和すると、コイルＣＩの飽和インダ
クタンスとＦＥＴ・１のゲート，ソースｕＭ容量で転流
が生じ、コイルＣ２に負の電圧が加わる。この結果、Ａ
点の電位が負になるから、ＦＥＴ・１がオフ、ＦＥＴ・
２がオンになる。そして、上述した過程が繰り返されて
発振する。ただし、外部磁場Ｉ］が加えられていない場
合、Ｂ点の電位は０ポルトであり、図中に示す電流Ｉ。
ない場合に、磁気センザ５に電源が投入されると、ＦＥ
Ｔ−１とＦＥＴ・２とは、特性に差異があるため、どち
らか一方がオンとなり、他方はオフになる。例えば、い
ま、ＦＥＴ・１がオンになったとすると、図示のＡ点を
介してコイルＣＩに電流が流れ始める。ここで、ＦＥＴ
・１のゲート電圧はコイルＣＩにおいて誘起された電圧
によりＡ点の電位に対して正となるから、ＦＥＴ・１の
オン状態が持続される。そして、この間に磁心３はコイ
ルＣＩにより励磁され、これ以上磁化されない飽和点に
達する。磁心３が飽和すると、コイルＣＩの飽和インダ
クタンスとＦＥＴ・１のゲート，ソースｕＭ容量で転流
が生じ、コイルＣ２に負の電圧が加わる。この結果、Ａ
点の電位が負になるから、ＦＥＴ・１がオフ、ＦＥＴ・
２がオンになる。そして、上述した過程が繰り返されて
発振する。ただし、外部磁場Ｉ］が加えられていない場
合、Ｂ点の電位は０ポルトであり、図中に示す電流Ｉ。
は流れない。
次に、外郎ｆｌｌＩｆ場ｒ｛を加えると、磁心３の磁化
飽和点が外郎磁場１−１の強さに応じて変位するから、
Ａ点〜Ｃ点の電位も変化する。この結果、電流Ｉ。
飽和点が外郎磁場１−１の強さに応じて変位するから、
Ａ点〜Ｃ点の電位も変化する。この結果、電流Ｉ。
が流れ、前述した（１）式の関係で出力電圧Ｅ。が得ら
れるようになっている。また、上述した発振の周波散ｆ
は、（２）式の関係で表せる。すなわち、ｆ−｛Ｅ ”
− （Ｒ Ｉ Ｇ）”）／ ４ ＥΦｓ Ｎ −
− （２ ）ここで、Ｅは電源電圧、ΦＳは磁心３の飽
和磁束密度である。
れるようになっている。また、上述した発振の周波散ｆ
は、（２）式の関係で表せる。すなわち、ｆ−｛Ｅ ”
− （Ｒ Ｉ Ｇ）”）／ ４ ＥΦｓ Ｎ −
− （２ ）ここで、Ｅは電源電圧、ΦＳは磁心３の飽
和磁束密度である。
次に、第２図（イ）はこの磁気センサ５の感度特性を評
価する試験系を示す図である。この図において、Ｍｇは
永久磁石、６ ａ， ６ ｂはそれぞれ磁束密度を測定
するガウスメータと、そのブローブである。７は磁気セ
ンサ５の出力信号を測定するオシロスコープである。こ
のような試験系により感度特性を測定するには、永久磁
石Ｍｇを磁気センサ５に近付く方向へ移動させ、予め決
められた所定の各位置に設定する。そして、各位置で磁
気センサ５の近傍の磁束密度を測定すると共に、該セン
ザ５の出力レベルを測定する。このようにして得られた
測定結果をプロットすると第２図（口）に示す感度特性
が得られる。洞図（口）には、比較のためにＩＶｆＲ（
磁気抵抗素子）センサの感度特性が併せて図示してあり
、これから磁気センサ５がＭＲセンサに比して高感度な
特性を存していることがわかる。
価する試験系を示す図である。この図において、Ｍｇは
永久磁石、６ ａ， ６ ｂはそれぞれ磁束密度を測定
するガウスメータと、そのブローブである。７は磁気セ
ンサ５の出力信号を測定するオシロスコープである。こ
のような試験系により感度特性を測定するには、永久磁
石Ｍｇを磁気センサ５に近付く方向へ移動させ、予め決
められた所定の各位置に設定する。そして、各位置で磁
気センサ５の近傍の磁束密度を測定すると共に、該セン
ザ５の出力レベルを測定する。このようにして得られた
測定結果をプロットすると第２図（口）に示す感度特性
が得られる。洞図（口）には、比較のためにＩＶｆＲ（
磁気抵抗素子）センサの感度特性が併せて図示してあり
、これから磁気センサ５がＭＲセンサに比して高感度な
特性を存していることがわかる。
なお、上述した実施例によれば、この磁気センサ５は、
極めて小型に形成されるため、内部の温度こう配が少な
く温度特性か良好になる利点がある。
極めて小型に形成されるため、内部の温度こう配が少な
く温度特性か良好になる利点がある。
「発明の効果Ｊ
以」−説明したように、この発明によれば、外郎から加
えられる磁場の強さに比例した信号を出力するマルチバ
イブレーク回路が同一の半導体基板」二に薄膜形成され
るので、前記マルチバイブレー夕回路は極めて小型化さ
れる。これにより、スペースファクタと耐ノイズ性とを
向−トさせることができる。
えられる磁場の強さに比例した信号を出力するマルチバ
イブレーク回路が同一の半導体基板」二に薄膜形成され
るので、前記マルチバイブレー夕回路は極めて小型化さ
れる。これにより、スペースファクタと耐ノイズ性とを
向−トさせることができる。
第１図はこの発明の一実施例による磁気センサ５の構成
を示す図、第２図（イ）は同実施例の特性評価を行う試
験系を示す図、同図（口）は磁気センサ５の感度特性を
示す図、 第３図は従来例を示す 回路図である。 １．２ ・Ｆ Ｅ ’Ｉ’ ， ３・・・・・ 磁心、 ４・・・・・・シリコン 基板、 Ｃ １ ，Ｃ２ ・コイル、 Ｒ・・・・・・負荷抵抗
を示す図、第２図（イ）は同実施例の特性評価を行う試
験系を示す図、同図（口）は磁気センサ５の感度特性を
示す図、 第３図は従来例を示す 回路図である。 １．２ ・Ｆ Ｅ ’Ｉ’ ， ３・・・・・ 磁心、 ４・・・・・・シリコン 基板、 Ｃ １ ，Ｃ２ ・コイル、 Ｒ・・・・・・負荷抵抗
Claims (1)
- ゲート同士とソース同士とがそれぞれ接続され、各ドレ
インには各々正負の電源電圧が供給される第１および第
２の電界効果トランジスタと、強磁性体の磁性材料によ
って形成された磁心と、前記磁心に巻かれ、一端が前記
ゲート同士の接続端に接続され、他端が前記ソース同士
の接続端に接続される第１のコイルと、前記磁心に巻か
れ、一端が前記ソース同士の接続端に接続され、他端が
負荷抵抗を介して接地される第２のコイルとで構成され
るマルチバイブレータ回路が同一の半導体基板上に薄膜
形成されることを特徴とする磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1338690A JPH03216570A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1338690A JPH03216570A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 磁気センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03216570A true JPH03216570A (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=11831657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1338690A Pending JPH03216570A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03216570A (ja) |
-
1990
- 1990-01-23 JP JP1338690A patent/JPH03216570A/ja active Pending
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