JPH0418778A - 磁気抵抗装置 - 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、強磁性体磁気抵抗素子（以下、必要に応じて
磁気抵抗素子という）を使用し、例えば、位置センサと
して利用するのに好適な磁気抵抗装置に関する。

［発明の概要］ 本発明は、例えば、位置センサとして使用される磁気抵
抗装置において、電流通路の方向が相互に略直交して配
置されるとともに直列に接続される磁気抵抗素子と、こ
の磁気抵抗素子の接続点において形成される中間端子と
、それぞれの磁気抵抗素子に直列および／または並列に
接続される外部抵抗と、このそれぞれの外部抵抗の中間
端子側の反対側に形成される出力端子とを存するもので
、前記両出力端子間に所定電圧を加えた状態で、かつそ
れぞれの磁気抵抗素子を略飽和磁化以上の磁界中に磁界
と略直交する方向および磁界と略平行する方向に向きを
変更して配置し、向きを変更した前後における出力端子
と中間端子間における平均電圧が前記所定電圧の略１／
２の電圧になるように前記外部抵抗を調整することによ
り、磁気抵抗素子番こおける中点電位を正しく設定でき
るようにしたものである。

［従来の技術１ 強磁性体磁気抵抗素子を有する磁気抵抗装置として、例
えば、特開昭箱６２−２９３６８３号公報に開示された
技術がある。この技術は磁気抵抗素子ブロックと印刷抵
抗ブロックとを一体に構成し、印刷抵抗ブロックの印刷
抵抗を磁気抵抗素子に合わせてトリミングすることで、
中点電位からの子方向と一方向への出力電圧のずれが均
等になるようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、上記従来の磁気抵抗装置では、第１１図
に示すように、強磁性体磁気抵抗素子に固有の磁気ヒス
テリシスに起因して中点電位がずれているのを知らない
でトリミングを行ってしまうことになり、トリミングさ
れた磁気抵抗装置に実際に磁界が与えられた場合には、
中点電位がずれている七いう問題があった。

本発明はかかる点に鑑み、実際の使用状態において中点
電位がずれない磁気抵抗装置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コ 本発明磁気抵抗装置は、例えば、第１図および第２に示
すように１．電流通路（３ａ）、（４ａ）の方向が相互
に略直交して配置されるとともに直列に接続される磁気
抵抗素子（３）、（４）と、磁気抵抗素子（３）、（４
）の接続点（１１）において形成される中間端子（８）
と、それぞれの磁気抵抗素子（３）、（４）に直列およ
び／または並列に接続される外部抵抗（６）、（７）と
、それぞれの外部抵抗（６）、（７）の中間端子（８）
側の反対側に形成される出力端子（９）、（１０）とを
有し、この出力端子（９）、（１０）間に所定電圧を加
えた状態で、かつそれぞれの磁気抵抗素子（３）、（４
）を略飽和磁化以−トの磁界中に磁界と略直交する方向
および磁界と略平行する方向に向きを変更して配置し、
向きを変更した前後における出力端子（９）と中間端子
（８）間における平均電圧（または出力端子（１０）と
中間端子（８）間における平均電圧）が前記所定電圧の
略】／２の電圧になるように前記外部抵抗（６）、（７
）を調整したものである。

［作用］ したがって本発明によれば、出力端子（９）、（１０）
間に所定電圧を加えた状態で、かつそれぞれの磁気抵抗
素子（３）、（４）を略飽和磁化以−七の磁界中に磁界
と直交する方向および磁界と平行する方向に向きを変更
して配置し、向きを変更した前後における出力端子（９
）と中間端子（８）間における平均電圧（または出力端
子（１０）と中間端子（８）間における平均電圧）が前
記所定電圧の略１／２の電圧になるように前記外部抵抗
（６）、（７）を調整することにより、向きを変更した
前後における出力端子（９）と中間端子（８）から磁気
抵抗素子（３）側を見た平均の合成抵抗値と、向きを変
更した前後における出力端子（１０）と中間端子（８）
から磁気抵抗素子（４）側を見た平均の合成抵抗値とを
互いに略等しい値にできる。

［実施例］ 以下、第１図〜第７図を参照しながら、この発明による
磁気抵抗装置の一実施例について説明する。

第１図および第２図において、（１）は本実施例におけ
る磁気抵抗装置を示し、この磁気抵抗装置（１）は、ア
ルミナ基板（２）を含み、アルミナ基板（２）上には、
磁気抵抗素子（３）、（４）が蒸着技術により形成され
るとともに、配線パターン（５）、外部抵抗（６）、（
７）（以下、必要に応じて、抵抗という）、中間端子（
８）および出力端子（９）、（１０）が印刷技術により
形成されている。この場合、磁気抵抗素子（３）、（４
）は、周知のように、実線でその方向が示される電流通
路（３ａ）、（４ａ）の方向が相互に略直交するように
配置されるとともに電気的に直列に接続されている。ま
た、この磁気抵抗素子（３）、（４）の接続点（１１）
において中間端子（８）が形成されている。さらδこ、
抵抗（６Ｌ　（７）は、それぞれ磁気抵抗素子（３）、
（４）に直列に接続され、この抵抗（６）、（７）にお
ける中間端子（８）の反対側にはそれぞれ出力端子（９
）、（１０）が形成されている。なお、磁気抵抗素７−
（３）、（４）はフェノール樹脂（５０）によって覆わ
れている。

第３図は前記磁気抵抗装置（１）の中点電位調整用ジグ
（１２）の構成を示し、第４図はそのＩＶ−ＩＶ線断面
にかかる斜視図を示す。第３図および第４図において、
中点電位調整用ジグ（１２）は、ジグベース（１３）を
含み、このジグヘース（１３）上にば、辺部に凹部（１
４）、（１５）を有するキャビティ（１６）が形成され
るとともに、図示するように磁化されたマグネント（１
７）、（１８）が埋め込まれている。このマグネント（
１７）、（１Ｂ）の作用下に、キャビティ（１６）の近
くに矢印で示す方向の略平等磁界へが生成される。なお
、この平等磁界Ａは前記磁気抵抗素子（３）、（４）の
略飽和磁化以七の磁界の強さとなるようにマグネント（
１７）、（１８）を選択しておくものとする。

第５図は前記した磁気抵抗装置（１）（第１図参照）の
はめ込み用ジグ（１９）を示し、このはめ込み用ジグ（
１９）の辺部には前記キャビティク１６）の四部（１４
）、（１５）に対応した凹部（２０）、（２１）が形成
されるとともに、磁気抵抗袋Ｗ（１）のはめ込み用の孔
部（２２）が形成されている。

次に、−ト記実施例の動作について説明する。

まず、第５図に示すはめ込み用ジグ（１９）の孔部（２
２）に第１図に示す磁気抵抗装置（１）をはめ込み、磁
気抵抗装置（１）のはめ込まれたはめ込み用ジグ（１９
）の凹部（２０）、（２１）を第３図に示すジグベース
（１３）のキャビティ（１６）に形成された凹部（ｊ４
）、（１５）に合わせるようにして、磁気抵抗装置（１
）のはめ込まれたはめ込み用ジグ（１９）をキャビティ
（１６）内に挿入する（第６図参照）。

次に、第６図に示す状態において、第７図に示すように
、磁気抵抗装置（１）の中間端子（８）および出力端子
（９）、（１０）に抵抗値の等しい抵抗（２３）、（２
４）をブリッジ接続するとともに、所定電圧Ｖ。

の電池（２５）を抵抗（２３）、（２４）の両端子間に
接続する。ここで、抵抗（２３）、　（２４）の中間端
子（２６）と磁気抵抗装置（１）の中間端子（８）間に
レーザトリミング装置（図示せず）を構成する電圧測定
用端子（図示せず）を接続し、その間の電圧Ｖ＝Ｖ、を
測定する。この場合、第６図および第７図から理解され
るように、磁気抵抗素子（３）の電流通路（３ａ）と平
等磁界Ａとは直交状態になり、電流通路（４ａ）と平等
磁界Ａとは平行状態になる。

次に、第８回に示すように、磁気抵抗装置（１）のはめ
込まれたはめ込み用ジグ（１９）を第６図に示す方向か
ら時計方向に略９０度回転した状態で、電圧Ｖ−Ｖ２を
測定する。この場合、第７図および第８図から理解され
るように、磁気抵抗素子（３）の電流通路（３ａ）と平
等磁界Ａとは平行状態になり、電流通路（４ａ）と平等
磁界Ａとは直交状態になる。

そして、この状態において電圧１　ｖ、　ｌ　’−Ｉ　
Ｖ２となるように抵抗（６）または抵抗（７）をトリミ
ング（いわゆる、ファンクショントリミング）すること
により、出力端子（９）と中間端子（８）間（または出
力端子（１０）と中間端子（８）間）における平均電圧
、すなわち、第６図の状態における出力端子（９）と中
間端子（８）間の電圧（または出力端子（１０）と中間
端子（８）間における電圧）と第８図の状態における出
力端子（９）と中間端子（８）間の電圧（または出力端
子（１０）と中間端子（８）間における電圧）との平均
電圧が前記所定電圧■。の略１／２の電圧になる。

したがって、ｌ−リミング後においては、磁気抵抗素子
（３）、（４）の向きを変更した前（第６図）と後（第
８図）における出力端子（９）と中間端子（８）から磁
気抵抗素子（３）側を見た平均の合成抵抗値と、向きを
変更した前（第６図）と後（第８図）における出力端子
（１０）と中間端子（８）から磁気抵抗素子（４）側を
見た平均の合成抵抗値とが互いに略等しい値になる。

なお、出力端子（９）と中間端子（８）間等の電圧を直
接測定せずに中間端子（２６）と中間端子（８）間の電
圧を測定するのは、向きを変更した前後における測定電
圧の変化率を大きくして測定誤差の影響を小さくするた
めである。

ト記したように、本実施例によれば、磁気抵抗装置（１
）を構成する磁気抵抗素子（３）、（４）に飽和磁化以
上の磁界を加えながら、かつ磁界の方向を９０度向きを
かえた前後における中間端子（２６）と中間端子（８）
間の電圧■が略等しい値になるように抵抗（６）、（７
）をトリミングしているので、磁気ヒステリシスに起因
する中点電位のずれを除去することができるという効果
を奏する。したがって、磁気抵抗素子（１）を製造する
際の歩留りが向−Ｌするという利点も得られる。特に、
磁気抵抗装置を高精度位置センサとして使用する際にお
いても、予め磁気ヒステリシス範囲の小さい磁気抵抗素
子を選別する必要がなくなり、製造コストが低下すると
いう利点も得られる。

第９図および第１０図は、この発明の他の実施例の構成
およびその電気回路図を示すものである。

なお、第９図および第１０図において、第１図および第
２図に示すものと同じものには同じ符号をつけている。

第９図に示す磁気抵抗装置（１０１）は第１図に示す磁
気抵抗素子（１）の抵抗（６）、（７）に代替して抵抗
（１０６）、（１０７）を磁気抵抗素子（３）、（４）
に並列に接続したものである。したがって、この実施例
においても第７図と同様に外部回路を接続し、第６図と
第８図を参照して説明したよう乙こ抵抗（１０６）、（
１０７）をトリミングすることにより、磁気ヒステリシ
スに起因する中点電位のずれを除去することができる。

なお、Ｌ記の実施例においては、磁気抵抗装置（１）、
（１０１）の向きを９０度回転するように構成している
が、これに限らず、マグネッ１−（１７）、（１８）を
９０度回転するようムこしてもよい。また、予め磁化さ
れたマグネソｈ　（１７）、（１８）、すなわち、永久
磁石に代替して電磁石を用いてもよい。また、電磁石あ
るいは空心コイル４個を正方形の各辺に配置して、対向
する２辺に置かれた電磁石あるいは空心コイル毎に交互
に電流を流すように構成することにより、磁界の方向を
自動的に９０度回転するようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、磁気抵抗装置を構成する調整用の外部
抵抗の調整時に、この磁気抵抗装置を構成する磁気抵抗
素子に飽和磁化以上の磁界を加えながら調整しているの
で、磁気ヒステリシスに起因する中点電位のずれを木質
的に除去することができ、したがって、実際の使用状態
において、中点電位がずれることのない磁気抵抗装置が
得られるという効果を奏する。

なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは明
らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気抵抗装置の一実施例の構成を
示す斜視図、　第２図は第１図に示す磁気抵抗装置の回
路図、第３図は中点電位調整用ジグの平面図、第４図は
第３図に示す中点電位調整用ジグの■−■綿断面断面か
る斜視図、第５図は磁気抵抗装置はめ込み用ジグの斜視
図、第６図は磁気抵抗装置に平等磁界を加えている状態
を示す平面図、第７図は磁気抵抗装置を構成する外部抵
抗をトリミングする際の回路図、第８図は磁気抵抗装置
に第６図に示す状態に対して９０度方向の異なる平等磁
界を加えている状態を示す平面図、第９図は本発明によ
る磁気抵抗装置の他の実施例の構成を示す斜視図、第１
０図は第９図に示す磁気抵抗装置の回路図、第１１図は
従来技術における磁気ヒステリシスに起因する中点電位
のずれを示す説明に供する線図である。 （１）は磁気抵抗装置、（３）、（４）は磁気抵抗素子
、（３ａ）、（４ａ）は電流通路、（６）、（７）は外
部抵抗、（８）は中間端子、（９）、（１０）は出力端
子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電流通路の方向が相互に略直交して配置されるととも
   に直列に接続される磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子相互
   の接続点において形成される中間端子と、 それぞれの磁気抵抗素子に直列および／または並列に接
   続される外部抵抗と、 それぞれの外部抵抗の中間端子側の反対側に形成される
   出力端子とを有し、 前記両出力端子間に所定電圧を加えた状態で、かつそれ
   ぞれの磁気抵抗素子を略飽和磁化以上の磁界中に磁界と
   略直交する方向および磁界と略平行する方向に向きを変
   更して配置し、向きを変更した前後における出力端子と
   中間端子間における平均電圧が前記所定電圧の略１／２
   の電圧になるように前記外部抵抗を調整したことを特徴
   とする磁気抵抗装置。