JPH0484712A - Magnetism sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、磁気抵抗素子を用いた磁気センサに関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a magnetic sensor using a magnetoresistive element.
(従来の技術)
回転体の回転を検出するために1回転体と一体にロータ
マグネットを設け、このロータマグネットの近傍に磁気
センサを配置したものがある。実開昭61−8820号
公報記載の流量計もその一つであって、被測定流体の流
量および流れの方向に対応して回転する円周上にN磁極
およびS磁極が等しい角度で交互に配置されたロータマ
グネットと、このロータマグネットの近傍に配置された
磁気センサとを備えている。第10図は上記磁気センサ
による検出回路を示す。(Prior Art) In order to detect the rotation of a rotating body, there is one in which a rotor magnet is provided integrally with a rotating body, and a magnetic sensor is arranged near the rotor magnet. The flowmeter described in Japanese Utility Model Application No. 61-8820 is one such example, in which N magnetic poles and S magnetic poles are arranged alternately at equal angles on a circumference that rotates in accordance with the flow rate and flow direction of the fluid to be measured. The rotor magnet includes an arranged rotor magnet and a magnetic sensor arranged near the rotor magnet. FIG. 10 shows a detection circuit using the magnetic sensor.
第10図において、磁気センサ51内には、互いに直列
接続された第1および第2の磁気抵抗素子52.53と
、この第1および第2の磁気抵抗素子52.53に対し
て位置的に離れて配置されると共に互いに直列接続され
た第3および第4の磁気抵抗素子54.55が設けられ
ている。第1および第2の磁気抵抗素子52.53は第
1の抵抗ブリッジ回路を構成していて、第1および第2
の磁気抵抗素子52.53の直列接続点は一つの出力端
子56となっている。第3および第4の磁気抵抗素子5
4.55は第2の抵抗ブリッジ回路を構成していて、第
3および第4の磁気抵抗素子54.55の直列接続点は
他の出力端子57となっている。上記第1の抵抗ブリッ
ジ回路と第2の抵抗ブリッジ回路の両端には電源62か
ら一定の電圧を供給する。また、電源62と並列にそれ
ぞれ分割抵抗60.61が接続され1分割抵抗60の分
割端子58と上記出力端子56との間で信号Vaを得、
分割抵抗61の分割端子59と上記出力端子57との間
で信号vbを得るようになっている。In FIG. 10, inside the magnetic sensor 51, there are first and second magnetoresistive elements 52.53 connected in series with each other, and the first and second magnetoresistive elements 52.53 are positioned relative to each other. Third and fourth magnetoresistive elements 54,55 are provided which are spaced apart and connected in series with each other. The first and second magnetoresistive elements 52 and 53 constitute a first resistance bridge circuit, and the first and second
The series connection point of the magnetoresistive elements 52 and 53 serves as one output terminal 56. Third and fourth magnetoresistive elements 5
4.55 constitutes a second resistance bridge circuit, and the series connection point of the third and fourth magnetoresistive elements 54.55 serves as another output terminal 57. A constant voltage is supplied from a power supply 62 to both ends of the first resistance bridge circuit and the second resistance bridge circuit. Further, dividing resistors 60 and 61 are respectively connected in parallel with the power supply 62, and a signal Va is obtained between the dividing terminal 58 of the one-dividing resistor 60 and the output terminal 56,
A signal vb is obtained between the dividing terminal 59 of the dividing resistor 61 and the output terminal 57.
いま、ロータマグネットが回転すると、この回転に伴い
、端子56.58間から第11図に示すような正弦波状
の信号Vaが得られ、端子57゜59間から正弦波状の
信号vbが得られる。第1の抵抗ブリッジ回路を構成す
る磁気抵抗素子52゜53と、第2の抵抗ブリッジ回路
を構成する磁気抵抗素子54.55は離れて設置されて
いるため、信号Vaとvbには位相差を生じる。この位
相のずれがどの方向かによって回転体の回転方向、即ち
流体の流れの方向を知ることができ、信号V a 。Now, when the rotor magnet rotates, along with this rotation, a sinusoidal signal Va as shown in FIG. 11 is obtained from between terminals 56 and 58, and a sinusoidal signal Vb is obtained from between terminals 57 and 59. Since the magnetoresistive elements 52 and 53 forming the first resistance bridge circuit and the magnetoresistive elements 54 and 55 forming the second resistance bridge circuit are installed apart from each other, there is a phase difference between the signals Va and vb. arise. Depending on the direction of this phase shift, the direction of rotation of the rotating body, that is, the direction of fluid flow, can be determined, and the signal Va.
vbの周期によって回転体の回転速度を測定することが
でき、これによって流体の流速および流電を測定するこ
とができる。The rotational speed of the rotating body can be measured by the period of vb, and thereby the flow rate and current of the fluid can be measured.
(発明が解決しようとする課題)
上記従来の磁気センサによれば、第1の抵抗ブリッジ回
路と第2の抵抗ブリッジ回路がそれぞれ2素子1群とな
っているため、出力が小さい。また1位相差を有する二
つの信号を得るために、第1の抵抗ブリッジ回路と第2
の抵抗ブリッジ回路を離して設置しなければならず、磁
気センサが大型になフてしまう。(Problems to be Solved by the Invention) According to the conventional magnetic sensor described above, since each of the first resistance bridge circuit and the second resistance bridge circuit is a group of two elements, the output is small. In addition, in order to obtain two signals with one phase difference, a first resistor bridge circuit and a second resistor bridge circuit are used.
The resistive bridge circuit must be installed at a distance, resulting in a large magnetic sensor.
本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、検出出力を大きくすることができると共
に、小型に形成することができる磁気センサを提供する
ことを目的とする。The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a magnetic sensor that can increase the detection output and can be made compact.
(課題を解決するための手段)
本発明は、円周方向にN磁極およびS磁極が等しい角度
で交互に配置されたロータマグネットの近傍に配置され
、ロータマグネットの磁界を検出する磁気センサにおい
て、第1、第2、第3および第4の磁気抵抗素子を有し
、第1の磁気抵抗素子と第2の磁気抵抗素子の磁気抵抗
ストライプ相互、第3の磁気抵抗素子と第4の磁気抵抗
素子の磁気抵抗ストライプ相互、第1の磁気抵抗素子と
第3の磁気抵抗素子の磁気抵抗ストライプ相互および第
2の磁気抵抗素子と第4の磁気抵抗素子の磁気抵抗スト
ライプ相互をそれぞれ略直交する位置に配置し、第1、
第2の磁気抵抗素子を直列接続してその接続点を第1の
出力端子とし、第3、第4の磁気抵抗素子を直列接続し
てその接続点を第2の出力端子とし、第1の出力端子の
出力と第2の出力端子の出力の差動出力を出力とする1
組の磁気検出素子を2組設け、それぞれの組の磁気検出
素子の磁気抵抗ストライプを上記ロータマグネットの回
転方向に相互に45°ずらして近接配置したことを特徴
とする。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a magnetic sensor that is arranged near a rotor magnet in which N magnetic poles and S magnetic poles are alternately arranged at equal angles in the circumferential direction, and detects the magnetic field of the rotor magnet. It has first, second, third and fourth magnetoresistive elements, the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element have mutually different magnetoresistive stripes, and the third magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element have mutually arranged magnetoresistive stripes. Positions where the magnetoresistive stripes of the element, the magnetoresistive stripes of the first magnetoresistive element and the third magnetoresistive element, and the magnetoresistive stripes of the second magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element are substantially perpendicular to each other. 1st,
The second magnetoresistive elements are connected in series and the connection point is set as the first output terminal, the third and fourth magnetoresistive elements are connected in series and the connection point is set as the second output terminal, and the first 1 whose output is a differential output between the output of the output terminal and the output of the second output terminal
The present invention is characterized in that two sets of magnetic detecting elements are provided, and the magnetic resistance stripes of the magnetic detecting elements of each set are arranged close to each other and shifted by 45 degrees in the rotational direction of the rotor magnet.
(作 用)
ロータマグネットが回転すると、各組の磁気検出素子に
対して磁界が回転し、これに伴い各組の磁気検出素子に
おける第1の出力端子と第2の出力端子からは交番的に
変化する出力信号が得られる。この第1の出力端子と第
2の出力端子から得られる信号の差動出力を取り出し、
これを1組の磁気検出素子の出力とする。このような磁
気検出素子が2組それぞれの磁気抵抗ストライプがロー
タマグネットの回転方向に対して相互に45°ずらして
配置されているため、2組の磁気検出素子の出力は相互
に45″位相がずれる。この位相のずれ方向でロータマ
グネットの回転方向を検出することができ、各磁気検出
素子の出力から回転位置や速度を検出することができる
。(Function) When the rotor magnet rotates, the magnetic field rotates for each set of magnetic detection elements, and accordingly, the first output terminal and second output terminal of each set of magnetic detection elements alternately A varying output signal is obtained. Take out the differential output of the signals obtained from the first output terminal and the second output terminal,
This is taken as the output of one set of magnetic detection elements. Since the magnetic resistance stripes of these two sets of magnetic sensing elements are arranged with a 45° shift from each other with respect to the rotational direction of the rotor magnet, the outputs of the two sets of magnetic sensing elements have a phase difference of 45'' with respect to each other. The direction of rotation of the rotor magnet can be detected based on the direction of this phase shift, and the rotational position and speed can be detected from the output of each magnetic detection element.
(実施例)
以下、図面を参照しながら本発明にかかる磁気センサの
実施例について説明する。(Example) Hereinafter, an example of the magnetic sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図に示す実施例は、互いに近接して配置された2組
の磁気検出素子1,2を有してなる。第1組の磁気検出
素子1は、正方形の基板を「田」の字状に区分して配置
された第1、第2.第3および第4の磁気抵抗素子3,
4,5.6を有し、第2組の磁気検出素子2も正方形の
基板を「田」の字状に区分して配置された第1、第2.
第3および第4の磁気抵抗素子7,8,9.10を有す
る。第1組の磁気検出素子1における第1の磁気抵抗素
子3と第2の磁気抵抗素子4の磁気抵抗ストライプ相互
、第3の磁気抵抗素子5と第4の磁気抵抗素子6の磁気
抵抗ストライプ相互、第1の磁気抵抗素子3と第3の磁
気抵抗素子5の磁気抵抗ストライプ相互および第2の磁
気抵抗素子4と第4の磁気抵抗素子6の磁気抵抗ストラ
イプ相互はそれぞれ略直交するように配置されている。The embodiment shown in FIG. 1 has two sets of magnetic detection elements 1 and 2 arranged close to each other. The first set of magnetic detection elements 1 consists of first, second, . third and fourth magnetoresistive elements 3,
4, 5.6, and the second set of magnetic detection elements 2 also have first, second, .
It has third and fourth magnetoresistive elements 7, 8, 9.10. The magnetoresistive stripes of the first magnetoresistive element 3 and the second magnetoresistive element 4 in the first set of magnetic sensing elements 1 are mutual, and the magnetoresistive stripes of the third magnetoresistive element 5 and the fourth magnetoresistive element 6 are mutual. , the magnetoresistive stripes of the first magnetoresistive element 3 and the third magnetoresistive element 5 and the magnetoresistive stripes of the second magnetoresistive element 4 and the fourth magnetoresistive element 6 are arranged to be substantially perpendicular to each other. has been done.
第2組の磁気検出素子2における第1の磁気抵抗素子7
と第2の磁気抵抗素子8の磁気抵抗ストライプ相互、第
3の磁気抵抗素子9と第4の磁気抵抗素子10の磁気抵
抗ストライプ相互、第1の磁気抵抗素子7と第3の磁気
抵抗素子9の磁気抵抗ストライプ相互および第2の磁気
抵抗素子8と第4の磁気抵抗素子10の磁気抵抗ストラ
イプ相互はそれぞれ略直交するように配置されている。First magnetoresistive element 7 in second set of magnetic sensing elements 2
and the magnetoresistive stripes of the second magnetoresistive element 8, the magnetoresistive stripes of the third magnetoresistive element 9 and the fourth magnetoresistive element 10, and the magnetoresistive stripes of the first magnetoresistive element 7 and the third magnetoresistive element 9. The magnetoresistive stripes of the second magnetoresistive element 8 and the fourth magnetoresistive element 10 are arranged to be substantially perpendicular to each other.
第1組の磁気検出素子1における第1、第2の磁気抵抗
素子3.4は直列に接続されてその接続点が第1の出力
端子aとなっており、第3.第4の磁気抵抗素子5,6
は直列に接続されてその接続点が第2の出力端子すとな
っている。また、第1、第3の磁気抵抗素子3,5の他
端が接続されて電源端子V c cとなっており、第2
、第4の磁気抵抗素子4,6の他端が接続されてアース
端子となっている。同様に、第2組の磁気検出素子2に
おける第1、第2の磁気抵抗素子7,8は直列に接続さ
れてその接続点が第1の出力端子Cとなっており、第3
、第4の磁気抵抗素子9.10は直列に接続されてその
接続点が第2の出力端子dとなっている。また、第1、
第3の磁気抵抗素子7.9の他端が接続されて電源端子
Vccとなっており、第2.第4の磁気抵抗素子8,1
0の他端が接続されてアース端子となっている。The first and second magnetoresistive elements 3.4 in the first set of magnetic detection elements 1 are connected in series, and their connection point is the first output terminal a, and the third. Fourth magnetoresistive element 5, 6
are connected in series, and the connection point serves as the second output terminal. Further, the other ends of the first and third magnetoresistive elements 3 and 5 are connected to form a power supply terminal Vcc, and the second
, the other ends of the fourth magnetoresistive elements 4 and 6 are connected to form a ground terminal. Similarly, the first and second magnetoresistive elements 7 and 8 in the second set of magnetic detection elements 2 are connected in series, and their connection point is the first output terminal C, and the third
, the fourth magnetoresistive elements 9 and 10 are connected in series, and their connection point is the second output terminal d. Also, the first
The other end of the third magnetoresistive element 7.9 is connected to serve as a power supply terminal Vcc, and the second. Fourth magnetoresistive element 8,1
The other end of 0 is connected and serves as a ground terminal.
第1組の磁気検出素子1と第2組の磁気検出素子2は共
通の1枚の基板上に形成されているものとする。第1組
の磁気検出素子1を構成する4個の磁気抵抗ストライプ
に対し、第2組の磁気検出素子2を構成する4この磁気
抵抗ストライプは相互に45°ずらして近接配置されて
いる。It is assumed that the first set of magnetic detection elements 1 and the second set of magnetic detection elements 2 are formed on one common substrate. The four magnetoresistive stripes that make up the first set of magnetic detection elements 1 and the four magnetoresistive stripes that make up the second set of magnetic detection elements 2 are arranged close to each other and shifted by 45 degrees.
第5図ないし第7図は、上記のように構成された磁気セ
ンサの使用態様の各穂側を示す。第5図の例は、上記の
ように2組の磁気検出素子1,2が一体形成されてなる
磁気センサ41を円筒状ロータマグネット42の内方中
心部に配置したものである。図示の例では、ロータマグ
ネット42には円周方向にN磁極とS磁極が180°ず
つの角度で配置されている。なお、−船釣にはロータマ
グネット42に円周方向にN磁極とS磁極が等しい角度
で交互に配置されていればよい。また、磁気センサ41
は磁気抵抗ストライプ形成面がロータマグネット42の
端面と平行になるように配置されている。第6図の例は
、磁気センサ41をロータマグネット42の端面に近接
させて対向配置したものである。第7図の例は、磁気セ
ンサ41をロータマグネット42の外周側に近接させて
配置したものである。何れにせよ、磁気センサ41は磁
気抵抗ストライプ形成面がロータマグネット42の端面
と平行になるように配置する。ロータマグネット42は
それ自体が単独で回転するものであってもよいし、適宜
の回転体と一体に形成されていてもよい。5 to 7 show each side of the usage of the magnetic sensor configured as described above. In the example shown in FIG. 5, a magnetic sensor 41 formed by integrally forming two sets of magnetic detection elements 1 and 2 as described above is arranged at the inner center of a cylindrical rotor magnet 42. In the illustrated example, the rotor magnet 42 has N magnetic poles and S magnetic poles arranged at an angle of 180° in the circumferential direction. For boat fishing, N magnetic poles and S magnetic poles may be arranged alternately at equal angles in the circumferential direction of the rotor magnet 42. In addition, the magnetic sensor 41
are arranged so that the surface on which the magnetoresistive stripes are formed is parallel to the end surface of the rotor magnet 42. In the example shown in FIG. 6, the magnetic sensor 41 is placed close to and facing the end face of the rotor magnet 42. In the example shown in FIG. 7, the magnetic sensor 41 is arranged close to the outer circumferential side of the rotor magnet 42. In the example shown in FIG. In any case, the magnetic sensor 41 is arranged so that the surface on which the magnetic resistance stripes are formed is parallel to the end surface of the rotor magnet 42. The rotor magnet 42 may rotate by itself, or may be formed integrally with an appropriate rotating body.
このように配置することにより、ロータマグネットの回
転磁界が上記磁気センサの磁気抵抗ストライプ形成面に
対し平行に通過し、この回転磁界を上記磁気センサで検
出することができる。With this arrangement, the rotating magnetic field of the rotor magnet passes parallel to the magnetic resistance stripe forming surface of the magnetic sensor, and this rotating magnetic field can be detected by the magnetic sensor.
次に、前記2組の磁気検出素子1,2を構成する各磁気
抵抗素子と外部回路との接続例について説明する。第8
図において、第1組および第2組の磁気検出素子1,2
の各電源端子Vccとアース端子の間には電源45から
一定の電圧が印加される。第1組の磁気抵抗素子1の第
1、第2の出力端子a、bの出力はそれぞれ差動アンプ
47のプラス端子とマイナス端子に入力されて差動出力
を出力するようになっており、この差動出力がA相の出
力信号となる。第2組の磁気検出素子2の第1、第2の
出力端子c、dの出力はそれぞれ差動アンプ48のプラ
ス端子とマイナス端子に入力されて差動出力を出力する
ようになっており、この差動出力がB相の出力信号とな
る。Next, an example of connection between each magnetoresistive element constituting the two sets of magnetic detection elements 1 and 2 and an external circuit will be described. 8th
In the figure, first and second sets of magnetic sensing elements 1 and 2 are shown.
A constant voltage is applied from a power supply 45 between each power supply terminal Vcc and the ground terminal. The outputs of the first and second output terminals a and b of the first set of magnetoresistive elements 1 are input to the plus terminal and minus terminal of a differential amplifier 47, respectively, to output a differential output. This differential output becomes the A-phase output signal. The outputs of the first and second output terminals c and d of the second set of magnetic detection elements 2 are respectively input to the positive and negative terminals of a differential amplifier 48 to output a differential output, This differential output becomes the B-phase output signal.
このA相とB相の出力信号波形を第9図に示す。FIG. 9 shows the output signal waveforms of the A phase and B phase.
前述のように、第1組および第2組の磁気検出素子1,
2の磁気抵抗ストライプは相互にロータマグネットの回
転方向に対して45°ずらして配置されているため、上
記A相とB相の出力信号相互間には電気角で45°の位
相差が生じる。A相とB相の出力信号のどちらが進んで
いるかは、ロータマグネットの回転方向によって決まる
ので、A相とB相の出力信号の位相の前後関係を検出す
ることによってロータマグネットの回転方向を検出する
ことができる。As mentioned above, the first set and the second set of magnetic detection elements 1,
Since the two magnetoresistive stripes are arranged to be shifted from each other by 45 degrees with respect to the rotational direction of the rotor magnet, a phase difference of 45 degrees in electrical angle occurs between the output signals of the A phase and B phase. Which of the A-phase and B-phase output signals is leading is determined by the rotational direction of the rotor magnet, so the rotational direction of the rotor magnet is detected by detecting the phase relationship of the A-phase and B-phase output signals. be able to.
ところで、従来一般の磁気センサは、マグネットの交番
磁界を検出するもので1例えば1回転に100パルスと
いうようなデジタル信号を発生させ、デジタル量で回転
角度を決めている。By the way, a conventional general magnetic sensor detects the alternating magnetic field of a magnet, and generates a digital signal of, for example, 100 pulses per rotation, and determines the rotation angle by the digital amount.
これに対して上記本発明の実施例によれば、第9図に示
す各組の磁気検出素子1.2の差動出力信号波形からも
わかるとおり、磁界の回転角度そのものが電圧の変化と
してアナログ量で出力されるため、各組の磁気抵抗素子
1,2の差動出力のアナログ量を検出することによって
磁界の回転角度、即ちロータマグネットの回転角度を検
出することができる。また、各組の磁気抵抗素子1,2
の差動出力信号波形の変化から単位時間内のN磁極とS
磁極の切り換えを検出することによりロータマグネット
の回転数を検出することもできる。On the other hand, according to the embodiment of the present invention, as can be seen from the differential output signal waveforms of the magnetic detection elements 1.2 of each set shown in FIG. Since the magnetic field is output as a quantity, by detecting the analog quantity of the differential output of each set of magnetoresistive elements 1 and 2, the rotation angle of the magnetic field, that is, the rotation angle of the rotor magnet can be detected. In addition, each set of magnetoresistive elements 1 and 2
From the change in the differential output signal waveform of the N magnetic pole and S magnetic pole within a unit time
The rotation speed of the rotor magnet can also be detected by detecting the switching of the magnetic poles.
以上の説明から明らかなように1本発明の実施例によれ
ば、4素子を1群として1組の磁気抵抗素子を構成し、
この4素子のうち2素子ずつを直列接続してそれらの接
続点を第1、第2の出力端子とし、これら第1、第2の
出力端子の出力の差動出力を出力信号としたため、従来
のように2素子を1群として用いたものに比べて出力が
大きくなる。ちなみに、第9図に破線で示す信号vbは
第10図に示す従来の磁気センサによって得られる出力
信号を本発明の実施例によって得られる出力信号との比
較で示したもので、本発明の実施例によって得られる出
力信号が従来よりもほぼ2倍の大きさになっていること
がわかる。このように出力信号が大きくなるということ
は、そのアナログ量に基づいてロータマグネットの回転
角度を検出しようとするとき、検出精度が高くなるとい
う効果をもたらす。As is clear from the above description, according to one embodiment of the present invention, one set of magnetoresistive elements is configured with four elements as one group,
Two of these four elements are connected in series, their connection points are used as the first and second output terminals, and the differential output of these first and second output terminals is used as the output signal. The output is larger than that using two elements as one group, such as. Incidentally, the signal vb indicated by a broken line in FIG. 9 is a comparison of the output signal obtained by the conventional magnetic sensor shown in FIG. 10 with the output signal obtained by the embodiment of the present invention. It can be seen that the output signal obtained by the example is approximately twice as large as the conventional one. Increasing the output signal in this way has the effect of increasing the detection accuracy when trying to detect the rotation angle of the rotor magnet based on the analog quantity.
次に、本発明にかかる磁気センサの各種変形実施例につ
いて説明する。Next, various modified embodiments of the magnetic sensor according to the present invention will be described.
第2図に示す実施例は、第1、第2、第3および第4の
磁気抵抗素子13,14,15,16でなる第1組の磁
気検出素子11と、第1、第2、第3および第4の磁気
抵抗素子17,18,19゜20でなる第2組の磁気検
出素子12とを近接して配置するに当たり、第1組の磁
気検出素子11の形成領域と第2組の磁気検出素子12
の形成領域とを平行に配置し、その代わりに、第2組の
磁気検出素子12を構成する4素子17,18,19.
20の磁気抵抗ストライプの方向を、第1組の磁気検出
素子11を構成する4素子13,14゜15.16の磁
気抵抗ストライプの方向に対して相互に45″傾けて形
成したものである。各磁気抵抗素子の電気的な接続関係
および作用効果は前述の実施例と同じである。The embodiment shown in FIG. In arranging the second set of magnetic sensing elements 12 consisting of the third and fourth magnetoresistive elements 17, 18, 19°20 in close proximity, the formation area of the first set of magnetic sensing elements 11 and the second set of magnetic sensing elements 11 are Magnetic detection element 12
, and the four elements 17, 18, 19 .
The direction of the 20 magnetoresistive stripes is inclined by 45'' with respect to the direction of the magnetoresistive stripes of the four elements 13, 14.degree. 15.16 constituting the first set of magnetic sensing elements 11. The electrical connection relationship and operation and effect of each magnetoresistive element are the same as in the previous embodiment.
第3図に示す実施例は、第1組の磁気検出素子21に囲
まれた形で第2組の磁気検出素子22を配置したもので
ある。第1組の磁気検出素子21を構成する4素子23
.24,25.26は、正方形の基板の各角偶部を占め
るように三角形の平面内に形成され、これら4素子23
,24,25゜26で囲まれる正方形の平面内に第2組
の磁気検出素子22を構成する4素子27.28,29
゜30が形成されている。各組の磁気検出素子21゜2
2を構成する各4素子の磁気抵抗ストライプの相対的な
向きの関係、電気的接続関係および作用効果は前述の実
施例と実質同一である。In the embodiment shown in FIG. 3, a second set of magnetic detecting elements 22 is arranged surrounded by a first set of magnetic detecting elements 21. In the embodiment shown in FIG. Four elements 23 forming the first set of magnetic detection elements 21
.. 24, 25, and 26 are formed in a triangular plane so as to occupy each corner of a square substrate, and these four elements 23
, 24, 25. Four elements 27, 28, 29 constituting the second set of magnetic detection elements 22 within a square plane surrounded by
°30 is formed. Each set of magnetic detection element 21゜2
The relative orientation of the magnetoresistive stripes of each of the four elements constituting the second embodiment, the electrical connections, and the effects are substantially the same as in the previous embodiment.
第4図に示す実施例は、第1組の磁気検出素子31と第
2組の磁気検出素子32を立体的に重ねて配置したもの
である。第1組の磁気検出素子31を構成する4素子3
3,34,35.36と、第2組の磁気検出素子32を
構成する4素子37゜38.39.40の磁気抵抗スト
ライプの相対的な向きの関係および電気的接続関係は前
述の実施例と実質同一である。この実施例の場合も、前
述の実施例と同様の作用効果を奏する。In the embodiment shown in FIG. 4, a first set of magnetic detection elements 31 and a second set of magnetic detection elements 32 are arranged three-dimensionally overlapping each other. Four elements 3 constituting the first set of magnetic detection elements 31
3, 34, 35, 36 and the four elements 37, 38, 39, and 40 constituting the second set of magnetic sensing elements 32. is virtually the same as This embodiment also provides the same effects as the previous embodiment.
(発明の効果)
本発明によれば、4素子を1群として1組の磁気検出素
子を構成し、この4素子のうち2素子ずつを直列接続し
てそれらの接続点を第1、第2の出力端子とし、これら
第1、第2の出力端子の出力の差動出力を出力信号とし
たため、従来のように2素子を1群として用いたものに
比べて出力が大きくなり、検出精度が向上するという効
果を奏する。(Effects of the Invention) According to the present invention, a set of magnetic detection elements is constructed with four elements as one group, two of these four elements are connected in series, and their connection points are connected to the first and second magnetic detection elements. Since the differential output of the outputs of these first and second output terminals is used as the output signal, the output is larger than the conventional one using two elements as a group, and the detection accuracy is improved. It has the effect of improving.
また、それぞれの組の磁気検出素子の磁気抵抗ストライ
プをロータマグネットの回転方向に相互に45″′ずら
して近接配置したことにより、位相差を有する二つの信
号を出力する小型の磁気センサを提供することができる
。Furthermore, by arranging the magnetic resistance stripes of each set of magnetic detection elements close to each other and shifted by 45'' in the rotational direction of the rotor magnet, a compact magnetic sensor is provided that outputs two signals having a phase difference. be able to.
第1図は本発明にかかる磁気センサの一実施例を示す平
面図、第2図は本発明にかかる磁気センサの別の実施例
を示す平面図、第3図は本発明にかかる磁気センサのさ
らに別の実施例を示す平面図、第4図は本発明にかかる
磁気センサのさらに別の実施例を示す分解斜視図、第5
図は本発明にかかる磁気センサの配置例を示す平面図、
第6図は本発明にかかる磁気センサの別の配置例を示す
斜視図、第7図は発明にかかる磁気センサのさらに別の
配置例を示す斜視図、第8図は本発明に適用可能な回路
例を示す回路図、第9図は同上回路例によって得られる
出力信号の例を示す波形図、第10図は従来の磁気セン
サに用いられる回路例を示す回路図、第11図は同上従
来例によって得られる出力信号の例を示す波形図である
。
1.2,11,12,21,22,31.32・・・1
組の磁気検出素子、 3,7,13,17゜23.2
7,33,37・・・第1の磁気抵抗素子、4.8,1
4,18,24,28,34.38・・・第2の磁気抵
抗素子、 5,9,15,19,25.29,35.3
9・・・第3の磁気抵抗素子、6.10,16,20,
26,30,36.40・・・第4の磁気抵抗素子、
41・・・磁気センサ、42・・・ロータマグネット、
a・・・第1の出力端子、b・・・第2の出力端子
。
第3図
第4図
弔
図
第6
図
第
図
第
1゜
図
手続補正書
明細書第9頁第14行中の
「4こ」
を
「4個J
に改める。
平成2年12月
6日
添付図面中の第2図を別紙のとおり改める。FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of the magnetic sensor according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing another embodiment of the magnetic sensor according to the present invention, and FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the magnetic sensor according to the present invention. FIG. 4 is a plan view showing still another embodiment of the magnetic sensor according to the present invention; FIG. 4 is an exploded perspective view showing still another embodiment of the magnetic sensor according to the present invention;
The figure is a plan view showing an example of the arrangement of the magnetic sensor according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing another arrangement example of the magnetic sensor according to the invention, FIG. 7 is a perspective view showing still another arrangement example of the magnetic sensor according to the invention, and FIG. 8 is a perspective view showing another arrangement example of the magnetic sensor according to the invention. A circuit diagram showing an example of the circuit, FIG. 9 is a waveform diagram showing an example of an output signal obtained by the same example circuit, FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a circuit used in a conventional magnetic sensor, and FIG. 11 is a conventional example of the same as above. FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of an output signal obtained by example. 1.2, 11, 12, 21, 22, 31. 32...1
Set of magnetic detection elements, 3, 7, 13, 17° 23.2
7,33,37...first magnetoresistive element, 4.8,1
4, 18, 24, 28, 34.38... second magnetoresistive element, 5, 9, 15, 19, 25.29, 35.3
9...Third magnetoresistive element, 6.10, 16, 20,
26, 30, 36.40... fourth magnetoresistive element,
41... Magnetic sensor, 42... Rotor magnet,
a: first output terminal, b: second output terminal. Fig. 3 Fig. 4 Funeral diagram Fig. 6 Fig. Fig. 1゜Replace “4” in line 14 of page 9 of the procedural amendment specification to “4 J.” Attached on December 6, 1990 Figure 2 in the drawings has been revised as shown in the attached sheet.
Claims (1)
置されたロータマグネットの近傍に配置され、ロータマ
グネットの磁界を検出する磁気センサにおいて、 第1、第2、第3および第4の磁気抵抗素子を有し、 第1の磁気抵抗素子と第2の磁気抵抗素子の磁気抵抗ス
トライプ相互、第3の磁気抵抗素子と第4の磁気抵抗素
子の磁気抵抗ストライプ相互、第1の磁気抵抗素子と第
3の磁気抵抗素子の磁気抵抗ストライプ相互および第2
の磁気抵抗素子と第4の磁気抵抗素子の磁気抵抗ストラ
イプ相互をそれぞれ略直交する位置に配置し、 第1、第2の磁気抵抗素子を直列接続してその接続点を
第1の出力端子とし、 第3、第4の磁気抵抗素子を直列接続してその接続点を
第2の出力端子とし、 第1の出力端子の出力と第2の出力端子の出力の差動出
力を出力とする1組の磁気検出素子を2組設け、 それぞれの組の磁気検出素子の磁気抵抗ストライプを上
記ロータマグネットの回転方向に相互に45°ずらして
近接配置したことを特徴とする磁気センサ。[Scope of Claims] A magnetic sensor that is arranged near a rotor magnet in which N magnetic poles and S magnetic poles are arranged alternately at equal angles in the circumferential direction and detects the magnetic field of the rotor magnet, comprising: 3 and a fourth magnetoresistive element, the magnetoresistive stripes of the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element mutually, the magnetoresistive stripes of the third magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element mutually, The magnetoresistive stripes of the first magnetoresistive element and the third magnetoresistive element mutually and
The magnetoresistive stripes of the magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element are arranged at substantially orthogonal positions, and the first and second magnetoresistive elements are connected in series, with the connection point serving as the first output terminal. , the third and fourth magnetoresistive elements are connected in series, the connection point thereof is used as the second output terminal, and the differential output between the output of the first output terminal and the output of the second output terminal is output. A magnetic sensor characterized in that two sets of magnetic detecting elements are provided, and the magnetic resistance stripes of the magnetic detecting elements of each set are arranged close to each other and shifted by 45 degrees in the rotational direction of the rotor magnet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20004490A JPH0484712A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Magnetism sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20004490A JPH0484712A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Magnetism sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0484712A true JPH0484712A (en) | 1992-03-18 |
Family
ID=16417896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20004490A Pending JPH0484712A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Magnetism sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0484712A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304805A (en) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Tokai Rika Co Ltd | Detecting device for rotational angle |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886405A (en) * | 1981-11-18 | 1983-05-24 | Nec Corp | Angle detector |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP20004490A patent/JPH0484712A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886405A (en) * | 1981-11-18 | 1983-05-24 | Nec Corp | Angle detector |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304805A (en) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Tokai Rika Co Ltd | Detecting device for rotational angle |
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