JPH07209128A - Strain detector - Google Patents
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- JPH07209128A JPH07209128A JP242994A JP242994A JPH07209128A JP H07209128 A JPH07209128 A JP H07209128A JP 242994 A JP242994 A JP 242994A JP 242994 A JP242994 A JP 242994A JP H07209128 A JPH07209128 A JP H07209128A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外力に応じた歪み量を該歪及び磁気抵抗効果
を有する強磁性薄膜の抵抗値変化を検知することにより
検出する歪み検出装置に関し、自己診断機能を有する歪
み検出装置を提供することを目的とする。
【構成】 ダイアフラム２上に磁歪及び磁気抵抗効果を
有する強磁性薄膜３を形成し、圧力Ｐに応じてダイアフ
ラム２を変形させ、強磁性薄膜３の抵抗値を変化させる
ことにより圧力Ｐを検出し、また、強磁性薄膜３上に空
心コイル４を接して設け、空心コイル４に電流を供給す
ることにより強磁性薄膜３に磁界を印加し、この磁界に
応じて抵抗値を変化させることにより圧力Ｐによらず、
圧力Ｐの印加時と同様に強磁性薄膜３の抵抗値を変化さ
せ、強磁性薄膜３の良否を判定できる構成としてなる。
(57) [Abstract] [Objective] A strain detection device for detecting a strain amount according to an external force by detecting a change in resistance value of a ferromagnetic thin film having the strain and magnetoresistive effect, and a strain detection device having a self-diagnosis function. The purpose is to provide a device. [Structure] A ferromagnetic thin film 3 having a magnetostriction and a magnetoresistive effect is formed on a diaphragm 2, the diaphragm 2 is deformed according to the pressure P, and the resistance value of the ferromagnetic thin film 3 is changed to detect the pressure P. Further, the air-core coil 4 is provided in contact with the ferromagnetic thin film 3, a magnetic field is applied to the ferromagnetic thin film 3 by supplying an electric current to the air-core coil 4, and the resistance value is changed according to this magnetic field, thereby changing the pressure. Regardless of P,
As in the case of applying the pressure P, the resistance value of the ferromagnetic thin film 3 is changed so that the quality of the ferromagnetic thin film 3 can be determined.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は歪み検出装置に係り、特
に、外力に応じた歪み量を磁歪及び磁気抵抗効果を有す
る強磁性薄膜の抵抗値変化を検知することにより検出す
る歪み検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a strain detecting device, and more particularly to a strain detecting device for detecting a strain amount according to an external force by detecting a change in resistance value of a ferromagnetic thin film having magnetostriction and magnetoresistive effect. .
【０００２】歪み量の検出する装置としては一般に圧力
センサ、トルクセンサ、重量センサ、ロードセル、力覚
センサ（触覚センサ、接触センサ）等が知られており、
いずれのセンサも広範囲で利用されている。Pressure sensors, torque sensors, weight sensors, load cells, force sensors (tactile sensors, contact sensors), etc. are generally known as devices for detecting the amount of strain.
Both sensors are widely used.
【０００３】これらのセンサでは圧力センサ、ロードセ
ル等のセンサには金属歪みゲージ，半導体歪みゲージが
用いられており、トルクセンサ等のセンサにはアモルフ
ァス金属等の磁歪材をシャフト部に接着したものが用い
られている。In these sensors, metal strain gauges and semiconductor strain gauges are used for sensors such as pressure sensors and load cells. For sensors such as torque sensors, those in which a magnetostrictive material such as amorphous metal is bonded to the shaft portion are used. It is used.
【０００４】[0004]
【従来の技術】図８に従来の圧力センサの一例の構成図
を示す。圧力センサ４１はダイヤフラム４２上にブリッ
ジ回路状に接続された歪ゲージ４３を形成してなる。2. Description of the Related Art FIG. 8 is a block diagram showing an example of a conventional pressure sensor. The pressure sensor 41 has a strain gauge 43 formed on a diaphragm 42 and connected in a bridge circuit shape.
【０００５】ダイヤフラム４２はシリコン（Ｓｉ）基板
等をエッチングして起歪部４２ａを形成した構成とされ
ている。歪ゲージ４３は強磁性薄膜よりなり、ダイヤフ
ラム４２の起歪部４２ａに起歪部４２ａの中心から四方
向に放射状に形成され、配線パターン４４により互いに
接続され、ブリッジ回路を構成している。The diaphragm 42 is formed by etching a silicon (Si) substrate or the like to form the strain generating portion 42a. The strain gauge 43 is made of a ferromagnetic thin film, is radially formed in the strain-generating portion 42a of the diaphragm 42 in four directions from the center of the strain-generating portion 42a, and is connected to each other by a wiring pattern 44 to form a bridge circuit.
【０００６】端子ＴINに一定電圧Ｖinを印加しておき、
起歪部４２ａに圧力Ｐを加えると起歪部４２ａが歪み、
歪ゲージが変形する。歪ゲージ４３は変形すると抵抗値
が変化し、これにより出力端子Ｔ1 ，Ｔ2 の電圧Ｖ1 ，
Ｖ2 が変動する。A constant voltage V in is applied to the terminal T IN ,
When the pressure P is applied to the strain-flexing portion 42a, the strain-flexing portion 42a is strained,
The strain gauge is deformed. When the strain gauge 43 is deformed, its resistance value changes, and as a result, the voltage V 1 at the output terminals T 1 and T 2
V 2 fluctuates.
【０００７】以上によりダイアフラム４２に加わった圧
力を検出していた。As described above, the pressure applied to the diaphragm 42 is detected.
【０００８】また、図９に圧力センサの他の一例の構成
図を示す。本例の圧力センサ５１は円筒形状の受圧部品
５２の外周部に磁性薄膜５３を形成し、さらに、その外
周に検出コイル５４を巻回した構成とされている。FIG. 9 is a block diagram showing another example of the pressure sensor. The pressure sensor 51 of this example has a structure in which a magnetic thin film 53 is formed on the outer peripheral portion of a cylindrical pressure-receiving component 52, and a detection coil 54 is wound around the outer periphery thereof.
【０００９】受圧部品５２は内周部に隔壁５２ａを有
し、隔壁により形成された受圧室５２ｂに圧力Ｐ1 が基
準室５２ｃに一定の気圧Ｐ2 が加わる構成とされてい
る。受圧室５２ｂに圧力Ｐが印加されるとダイアフラム
の外壁が変形し、これに伴い、磁性薄膜５４の透磁率μ
が変化する。The pressure-receiving component 52 has a partition wall 52a in its inner peripheral portion, and a pressure P 1 is applied to a pressure-receiving chamber 52b formed by the partition wall and a constant pressure P 2 is applied to a reference chamber 52c. When the pressure P is applied to the pressure receiving chamber 52b, the outer wall of the diaphragm is deformed, and the magnetic permeability μ of the magnetic thin film 54 is accordingly changed.
Changes.
【００１０】磁性薄膜５４の透磁率μの変化に伴い検出
コイル５４の出力信号が変化し圧力の検出を行なってい
た。The output signal of the detection coil 54 changes in accordance with the change in the magnetic permeability μ of the magnetic thin film 54 to detect the pressure.
【００１１】図１０に従来の歪み検出装置を用いたポイ
ンティングデバイスの構成図を示す。本例のポインティ
ングデバイス６１は四角柱状のレバー６２の４側面に歪
みゲージ６３を貼付け、レバー先端に加えられた力によ
り四角柱が撓むことにより、各歪みゲージ６３の抵抗変
化し、この抵抗変化を測定することでＸ方向、Ｙ方向の
歪み量を検出していた。FIG. 10 is a block diagram of a pointing device using a conventional strain detecting apparatus. In the pointing device 61 of this example, strain gauges 63 are attached to the four side surfaces of a quadrangular prism-shaped lever 62, and the force applied to the tip of the lever causes the quadrangular prism to bend, causing the resistance of each strain gauge 63 to change. The strain amount in the X direction and the Y direction was detected by measuring.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の歪み
検出装置では外力に応じて出力信号が出力される構成と
されており、センサの動作を検出するためには外力を加
える必要があるため、容易に装置の動作を検知すること
ができない等の問題点があった。However, in the conventional strain detecting device, an output signal is output according to the external force, and it is necessary to apply the external force to detect the operation of the sensor. There is a problem that the operation of the device cannot be detected easily.
【００１３】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、自己診断機能を有する歪み検出装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a strain detection device having a self-diagnosis function.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は外力により歪み
を発生する磁歪部を有し、起歪部の歪み量を起歪部に設
けた磁歪及び磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜の抵抗値
変化として検知する歪み検出装置において、強磁性薄膜
に磁界を印加する磁界印加手段を有し、磁界印加手段よ
り印加された磁界による強磁性薄膜の抵抗値変化を検出
することにより強磁性薄膜の良否を診断できる構成とし
てなる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has a magnetostrictive portion that is distorted by an external force, and a resistance value of a ferromagnetic thin film having a magnetostrictive and magnetoresistive effect in which the strain amount of the strain generating portion is provided in the strain generating portion. In a strain detection device that detects as a change, the ferromagnetic thin film has magnetic field applying means for applying a magnetic field to the ferromagnetic thin film, and the change in the resistance value of the ferromagnetic thin film due to the magnetic field applied by the magnetic field applying means is detected to determine the quality of the ferromagnetic thin film. It becomes the structure which can diagnose.
【００１５】[0015]
【作用】本発明によれば、磁界印加手段により強磁性薄
膜に磁界を印加することにより強磁性薄膜は磁気抵抗効
果を有するため、印加磁界によりその抵抗値が変化し、
そのときの出力信号レベルを検知することにより、強磁
性薄膜が正常に動作しているか否かを判断することがで
きる。According to the present invention, since the ferromagnetic thin film has a magnetoresistive effect by applying a magnetic field to the ferromagnetic thin film by the magnetic field applying means, its resistance value changes depending on the applied magnetic field.
By detecting the output signal level at that time, it is possible to determine whether or not the ferromagnetic thin film is operating normally.
【００１６】このように、本発明によれば、外力によら
ず電気信号により容易に自己診断を行なうことができ
る。As described above, according to the present invention, the self-diagnosis can be easily performed by the electric signal regardless of the external force.
【００１７】[0017]
【実施例】図１に本発明の第１実施例の構成図を示す。
本実施例の圧力センサ１はダイアフラム２，強磁性薄膜
３，自己診断用コイル４より構成される。1 is a block diagram of the first embodiment of the present invention.
The pressure sensor 1 of this embodiment is composed of a diaphragm 2, a ferromagnetic thin film 3 and a self-diagnosis coil 4.
【００１８】ダイアフラム２はシリコン（Ｓｉ）基板等
よりなり、そのシリコン基板をエッチングすることによ
り起歪部２ａが形成されている。The diaphragm 2 is made of a silicon (Si) substrate or the like, and the strain generating portion 2a is formed by etching the silicon substrate.
【００１９】強磁性薄膜３は４つの矩形パターンよりな
り、夫々１軸異方性を持ち、磁化容易方向が起歪部２ａ
の中心よりＸ，Ｙ方向に放射状に延在するように形成さ
れている。４つの強磁性薄膜３はブリッジ回路を構成す
るように接続され、接点Ｐ1に接続された端子Ｔ1 に定
電圧ＶINが印加され、接点Ｐ2 に接続された端子Ｔ2は
接地され、接点Ｐ3 ，Ｐ4 は端子Ｔ3 ，Ｔ4 と接続さ
れ、端子Ｔ3 ，Ｔ4 より出力電圧を得る接続パターンが
形成されている。The ferromagnetic thin film 3 is composed of four rectangular patterns, each having uniaxial anisotropy, and the easy magnetization direction is the strain generating portion 2a.
Is formed so as to extend radially in the X and Y directions from the center. Four ferromagnetic thin film 3 are connected to constitute a bridge circuit, a constant voltage V IN is applied to the terminal T 1 connected to the contact P 1, terminal T 2 connected to the contact P 2 is grounded, contact P 3, P 4 are connected to the terminal T 3, T 4, connection pattern to obtain an output voltage from the terminal T 3, T 4 are formed.
【００２０】ダイアフラム２の起歪部２ａ上にはコイル
４が配置される。コイル４は空心コイルで起歪部２ａ上
に接して配置される。コイル４に電流を供給することに
より強磁性薄膜３に矢印Ａ方向の磁界が印加される。A coil 4 is arranged on the strain-flexing portion 2a of the diaphragm 2. The coil 4 is an air-core coil and is arranged in contact with the strain-flexing portion 2a. A magnetic field in the direction of arrow A is applied to the ferromagnetic thin film 3 by supplying a current to the coil 4.
【００２１】これに例えば圧力Ｐが印加されるとダイア
フラム２は矢印Ｂ方向に湾曲し、強磁性薄膜３には引っ
張り応力が印加される。従って、強磁性薄膜３の抵抗値
は増加し、全抵抗値が変化する。端子Ｔ2 ，Ｔ4 に基準
抵抗を接続することにより、抵抗値を電圧換算して出力
できる。従って、外部磁界や歪みのない状態ではパター
ン１１，１２の内部磁化Ｍは図２（Ａ）に示すような方
向となる。When a pressure P, for example, is applied to this, the diaphragm 2 bends in the direction of arrow B, and a tensile stress is applied to the ferromagnetic thin film 3. Therefore, the resistance value of the ferromagnetic thin film 3 increases and the total resistance value changes. By connecting a reference resistance to the terminals T 2 and T 4 , the resistance value can be converted into a voltage and output. Therefore, the internal magnetization M of the patterns 11 and 12 has a direction as shown in FIG.
【００２２】また、パターン１１に矢印Ｃ方向の歪みが
発生すると、パターン１１の内部磁化Ｍは図２（Ｂ）に
示すような方向となりパターン１１の抵抗値が増大す
る。When the pattern 11 is distorted in the direction of arrow C, the internal magnetization M of the pattern 11 is oriented as shown in FIG. 2B, and the resistance value of the pattern 11 increases.
【００２３】また、同様にパターン１１に矢印Ｄ方向、
パターン１２に矢印Ｂ方向の磁界が印加されるとパター
ン１１内の内部磁化Ｍは図２（Ｃ）に示すような方向と
なり、パターン１１の抵抗値が歪みが印加されたときと
同様に増大する。Similarly, in the pattern 11, the arrow D direction,
When a magnetic field in the direction of arrow B is applied to the pattern 12, the internal magnetization M in the pattern 11 has a direction as shown in FIG. 2C, and the resistance value of the pattern 11 increases in the same manner as when strain is applied. .
【００２４】また、パターン１２内の内部磁化Ｍは磁界
と同一方向となるため、抵抗値の変動は生じない。Since the internal magnetization M in the pattern 12 is in the same direction as the magnetic field, the resistance value does not change.
【００２５】磁気抵抗効果は、内部磁化（Ｍ）と電流
（Ｉ）とのなす角によって抵抗値が異なるもので、通常
ＩとＭとが直交するときの抵抗値（ＲＤ）の方がＩとＭ
とが平行のときの抵抗値（ＲＤ）より小さく、その差Δ
Ｒは２〜６％になるものもある。従って、パターン１１
は内部磁化がパターン長手方向を向いている方がも、内
部磁化がパターン長手方向に直角方向の場合よりも抵抗
値が大きくなり、一方パターン１２は歪みが印加されな
いので、抵抗値の差がないため、パターン１１に印加さ
れる歪みの有無により出力端子に出力される電圧が異な
り、歪みを発生させるために印加した外力の大きさを電
気信号に変換して出力することができる。またパターン
１１とパターン１２に印加される歪み量が異なる場合も
同様の原理で外力の大きさを電気信号に変換して出力す
ることができる。圧力Ｐに応じて出力（抵抗Ｒ）が増加
しているのがわかる。図３は本発明の第１実施例の出力
特性図を示す。図３（Ａ）は、圧力Ｐに対する出力の特
性である。図３（Ｂ）は磁界に対する出力特性である。The magnetoresistive effect is such that the resistance value differs depending on the angle formed by the internal magnetization (M) and the current (I). Usually, the resistance value (RD) when I and M are orthogonal to each other is I. M
Is smaller than the resistance value (RD) when and are parallel, and the difference Δ
In some cases, R is 2 to 6%. Therefore, pattern 11
Has a larger resistance value when the internal magnetization is oriented in the pattern longitudinal direction than when the internal magnetization is in the direction orthogonal to the pattern longitudinal direction, and on the other hand, since no distortion is applied to the pattern 12, there is no difference in the resistance value. Therefore, the voltage output to the output terminal varies depending on the presence or absence of the strain applied to the pattern 11, and the magnitude of the external force applied to generate the strain can be converted into an electric signal and output. Also, when the amounts of strain applied to the pattern 11 and the pattern 12 are different, the magnitude of the external force can be converted into an electric signal and output according to the same principle. It can be seen that the output (resistance R) increases according to the pressure P. FIG. 3 shows an output characteristic diagram of the first embodiment of the present invention. FIG. 3A shows the output characteristics with respect to the pressure P. FIG. 3B shows output characteristics with respect to a magnetic field.
【００２６】図３（Ｂ）のように磁界が印加されると、
パターンの抵抗値は増加し、全抵抗値が変化する。When a magnetic field is applied as shown in FIG. 3 (B),
The resistance value of the pattern increases and the total resistance value changes.
【００２７】つまり、圧力によらなくても、強磁性薄膜
３の作用を確認できることになる。That is, the action of the ferromagnetic thin film 3 can be confirmed without depending on the pressure.
【００２８】図２に検出動作説明図を示す。強磁性薄膜
３は磁気抵抗効果を有しており、その長手方向（Ｘ，Ｙ
方向）に磁化容易方向を有する。FIG. 2 shows a diagram for explaining the detection operation. The ferromagnetic thin film 3 has a magnetoresistive effect, and its longitudinal direction (X, Y
Direction) has an easy magnetization direction.
【００２９】なお、本実施例では強磁性薄膜３の長手方
向を磁化容易方向としたがこれに限ることはなく、長手
方向に直角な方向又は４５°方向を磁化容易方向として
も同様な結果が得られる。In the present embodiment, the longitudinal direction of the ferromagnetic thin film 3 is set to the easy magnetization direction, but the present invention is not limited to this. Similar results can be obtained even if the direction perpendicular to the longitudinal direction or the 45 ° direction is set to the easy magnetization direction. can get.
【００３０】図４に強磁性薄膜３の長手方向に直交する
方向を磁化容易方向とした場合の動作説明図を示す。FIG. 4 is an operation explanatory view when the direction perpendicular to the longitudinal direction of the ferromagnetic thin film 3 is the easy magnetization direction.
【００３１】強磁性薄膜３は長手方向（Ｘ，Ｙ方向）に
直交する方向に磁化容易方向を有する。従って、外部磁
界や歪みのない状態ではパターン１１，１２の内部磁化
Ｍは図４（Ａ）に示すような方向となる。The ferromagnetic thin film 3 has an easy magnetization direction in a direction orthogonal to the longitudinal direction (X, Y directions). Therefore, the internal magnetization M of the patterns 11 and 12 has a direction as shown in FIG.
【００３２】また、パターン１１に矢印Ｆ方向の歪みが
発生すると、パターン１１の内部磁化Ｍは図４（Ｂ）に
示すような方向となり、パターン１１の抵抗値が増大す
る。また、同様にパターン１１に矢印Ｇ方向、パターン
１２に矢印Ｈ方向の磁界が印加されるとパターン１１内
の内部磁化Ｍは図４（Ｃ）に示すような方向となり、パ
ターン１１の抵抗値が歪みが印加されたときと同様に増
大する。When the pattern 11 is distorted in the direction of arrow F, the internal magnetization M of the pattern 11 becomes in the direction shown in FIG. 4B, and the resistance value of the pattern 11 increases. Similarly, when a magnetic field in the direction of arrow G is applied to the pattern 11 and a magnetic field in the direction of arrow H is applied to the pattern 12, the internal magnetization M in the pattern 11 has a direction as shown in FIG. It increases as the strain is applied.
【００３３】また、パターン１２内の内部磁化Ｍは磁界
と同一方向となるため、抵抗値の変動は生じない。Further, since the internal magnetization M in the pattern 12 is in the same direction as the magnetic field, the resistance value does not change.
【００３４】図５に強磁性薄膜３の長手方向に対して４
５°の方向を磁化容易方向とした場合の動作説明図を示
す。FIG. 5 shows the ferromagnetic thin film 3 with 4 in the longitudinal direction.
The operation | movement explanatory drawing when the direction of 5 degree is made into a magnetization easy direction is shown.
【００３５】強磁性薄膜３は長手方向（Ｘ，Ｙ方向）に
対して４５°の方向に磁化容易方向を有する。従って、
外部磁界や歪みのない状態ではパターン１１，１２の内
部磁化Ｍは図５（Ａ）に示すような方向となる。The ferromagnetic thin film 3 has an easy magnetization direction at 45 ° with respect to the longitudinal direction (X, Y directions). Therefore,
In the state where there is no external magnetic field or distortion, the internal magnetization M of the patterns 11 and 12 has a direction as shown in FIG.
【００３６】また、パターン１１に矢印Ｉ，Ｊ方向の歪
みが発生すると、パターン１１の内部磁化Ｍは図５
（Ｂ），（Ｃ）に示すような方向となり、パターン１１
の抵抗値が変動する。When the pattern 11 is distorted in the directions of arrows I and J, the internal magnetization M of the pattern 11 is as shown in FIG.
The pattern 11 becomes the direction as shown in (B) and (C).
The resistance value of fluctuates.
【００３７】また、同様にパターン１１に矢印Ｋ方向、
パターン１２に矢印Ｌ方向の磁界が印加されるとパター
ン１１内の内部磁化Ｍは図５（Ｄ）に示すような方向と
なり、パターン１１の抵抗値が歪みが印加されたときと
同様に変動し、パターン１２内の内部磁化Ｍも４５°傾
斜するため、抵抗値は変動する。Similarly, in the pattern 11, the arrow K direction,
When a magnetic field in the direction of arrow L is applied to the pattern 12, the internal magnetization M in the pattern 11 has a direction as shown in FIG. 5 (D), and the resistance value of the pattern 11 fluctuates in the same manner as when strain is applied. Since the internal magnetization M in the pattern 12 is also inclined by 45 °, the resistance value changes.
【００３８】図６に本発明の第２実施例の構成図を示
す。FIG. 6 shows a block diagram of the second embodiment of the present invention.
【００３９】本実施例では、金属又は樹脂で一体成形し
た受圧部品２２の外周に歪み検出パターン２３を磁界中
でマスク蒸着を行うことにより形成している。受圧部品
２２の内部には隔壁２２ａを有し、この隔壁２２ａによ
り受圧室２２ｂ及び基準室２２ｃが形成される。In this embodiment, the strain detection pattern 23 is formed on the outer periphery of the pressure-receiving component 22 integrally formed of metal or resin by mask vapor deposition in a magnetic field. A partition wall 22a is provided inside the pressure receiving component 22, and the partition wall 22a forms a pressure receiving chamber 22b and a reference chamber 22c.
【００４０】この円周上に巻回して形成された空心コイ
ル２４を設け、歪み検出パターン２３に磁界が印加でき
るように構成する。本実施例の場合、強磁性薄膜２５の
磁化容易軸Ｎは受圧部品２２の周回方向に直角方向と
し、受圧室２２ｂに圧力Ｐが印加されると受圧室２２ｂ
の外周が拡がり、そこに形成された歪み検出パターン２
３は長手方向に引っ張り歪みが加わるので、抵抗値が増
加する。一方基準室２２ｃの外周に形成された歪み検出
パターン２３には歪みの印加がないので、抵抗値変化が
ない。これにより受圧室２２ｂ側のパターン２３と基準
室２２ｃ側のパターン２３との抵抗値に差が生じ、出力
端子ＴOUT 電圧ＶOUT が変動する。従って、圧力を検出
できる。これに例えば空心コイル２４に電流を供給し、
パターン２３に磁界を印加すると、パターン２３の抵抗
値は増加し、全抵抗値が変化し、端子Ｔ1 ，ＴOUT ，ｔ
2 間の電圧を検出することによりパターン２３の良否が
判断できる。なお、この構造の圧力センサは図１の実体
例のものより高圧まで使用できる。An air-core coil 24 wound around this circumference is provided so that a magnetic field can be applied to the strain detection pattern 23. In the case of the present embodiment, the easy axis N of magnetization of the ferromagnetic thin film 25 is perpendicular to the circling direction of the pressure-receiving component 22, and when the pressure P is applied to the pressure-receiving chamber 22b, the pressure-receiving chamber 22b.
Strain detection pattern 2 formed on the outer circumference of the
In No. 3, tensile strain is applied in the longitudinal direction, so that the resistance value increases. On the other hand, since no strain is applied to the strain detection pattern 23 formed on the outer periphery of the reference chamber 22c, there is no change in the resistance value. This causes a difference in resistance between the pattern 23 on the pressure receiving chamber 22b side and the pattern 23 on the reference chamber 22c side, and the output terminal T OUT voltage V OUT fluctuates. Therefore, the pressure can be detected. For example, by supplying a current to the air-core coil 24,
When a magnetic field is applied to the pattern 23, the resistance value of the pattern 23 increases, the total resistance value changes, and the terminals T 1 , T OUT , t.
The quality of the pattern 23 can be determined by detecting the voltage between the two . It should be noted that the pressure sensor having this structure can be used up to a higher pressure than that of the substance example of FIG.
【００４１】図７に本発明の第３実施例の構成図を示
す。FIG. 7 shows a block diagram of the third embodiment of the present invention.
【００４２】実施例はポインティングデバイスに応用し
たものである。本実施例では一体成形した突起部３２の
先端に矢印方向に加えられた力により平坦部３３が歪ま
せ、Ｘ方向，Ｙ方向の歪み量を強磁性薄膜３４により検
出することによってディスプレイ上のカーソルの移動方
向及び移動量を決定する。本実施例では、平坦部３３に
矩形パターンの強磁性薄膜３４が設けられ、その磁化容
易軸はパターン長手方向に対して約４５°方向に形成さ
れている。この矩形パターン上に空心コイル３５を接し
て設け、歪み検出パターンに磁界が印加できるように構
成する。このコイル３５により強磁性薄膜３４に所定の
磁界を印加することにより強磁性薄膜に歪みを印加した
と同様な状態で抵抗値の変動を生じさせることができ、
外力を印加することなく、強磁性薄膜３４の良否を判断
できる。これにより非常に小型で安価なポインティング
デバイスが実現でき、且つセルフチェックが可能なため
信頼性の向上が期待できる。The embodiment is applied to a pointing device. In this embodiment, the flat portion 33 is distorted by the force applied to the tip of the integrally formed protrusion 32 in the direction of the arrow, and the amount of strain in the X and Y directions is detected by the ferromagnetic thin film 34, thereby the cursor on the display. The moving direction and the moving amount of the. In this embodiment, a rectangular pattern ferromagnetic thin film 34 is provided on the flat portion 33, and its easy axis of magnetization is formed in the direction of about 45 ° with respect to the longitudinal direction of the pattern. An air-core coil 35 is provided in contact with this rectangular pattern so that a magnetic field can be applied to the strain detection pattern. By applying a predetermined magnetic field to the ferromagnetic thin film 34 by the coil 35, the resistance value can be varied in the same state as when the strain is applied to the ferromagnetic thin film,
The quality of the ferromagnetic thin film 34 can be determined without applying an external force. As a result, a very small and inexpensive pointing device can be realized, and self-check can be performed, so that improvement in reliability can be expected.
【００４３】[0043]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、磁界印加
手段により強磁性薄膜に磁界を印加することにより、外
力によらず、電気信号により容易に強磁性薄膜の良否が
可能となり、信頼性を向上させることができる等の特長
を有する。As described above, according to the present invention, by applying the magnetic field to the ferromagnetic thin film by the magnetic field applying means, the quality of the ferromagnetic thin film can be easily judged by the electric signal regardless of the external force, and the reliability can be improved. It has features such as improved productivity.
【図１】本発明の第１実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例の要部の動作説明図であ
る。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of a main part of the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１実施例の出力特性図である。FIG. 3 is an output characteristic diagram of the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第１実施例の第１変形例の動作説明図
である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of a first modification of the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第１実施例の第２変形例の動作説明図
である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of a second modified example of the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２実施例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第３実施例の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.
【図８】従来の圧力センサの一例の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of an example of a conventional pressure sensor.
【図９】従来の圧力センサの他の一例の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of another example of a conventional pressure sensor.
【図１０】従来のポインテイングデバイスの一例の構成
図である。FIG. 10 is a block diagram of an example of a conventional pointing device.
１ 圧力センサ ２ ダイアフラム ２ａ 起歪部 ３ 強磁性薄膜 ５ 診断コイル 1 Pressure Sensor 2 Diaphragm 2a Straining Part 3 Ferromagnetic Thin Film 5 Diagnostic Coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川元 美詠子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Miyoko Kawamoto 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited
Claims (2)
ａ）を有し、該起歪部（２ａ）の歪み量を該起歪部（２
ａ）に設けた磁歪及び磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜
（３）の抵抗値変化として検知する歪み検出装置におい
て、 前記強磁性薄膜（３）に磁界を印加する磁界印加手段
（４）を有し、 前記磁界印加手段（４）より印加された磁界による前記
強磁性薄膜（３）の抵抗値変化を検出することにより前
記強磁性薄膜（３）の良否を診断できる構成とした歪み
検出装置。1. A strain-flexing part (2) which generates strain by an external force.
a), the strain amount of the strain-flexing portion (2a) is set to the strain-generating portion (2a).
A strain detecting device for detecting as a change in resistance value of a ferromagnetic thin film (3) having a magnetostrictive and magnetoresistive effect provided in a) includes a magnetic field applying means (4) for applying a magnetic field to the ferromagnetic thin film (3). A strain detecting device having a configuration capable of diagnosing the quality of the ferromagnetic thin film (3) by detecting a change in the resistance value of the ferromagnetic thin film (3) due to the magnetic field applied by the magnetic field applying means (4).
（２ａ）上に接して設けられた空心コイルであることを
特徴とする請求項１記載の歪み検出装置。2. The strain detecting device according to claim 1, wherein the magnetic field applying means (4) is an air-core coil provided in contact with the magnetostrictive portion (2a).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP242994A JPH07209128A (en) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | Strain detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP242994A JPH07209128A (en) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | Strain detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209128A true JPH07209128A (en) | 1995-08-11 |
Family
ID=11529024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP242994A Withdrawn JPH07209128A (en) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | Strain detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07209128A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529069A (en) * | 2000-03-28 | 2003-09-30 | ファースト テクノロジー アーゲー | Magnetic base / force / torque sensor |
| JP2008107323A (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Headway Technologies Inc | Magnetic film sensor and method of manufacturing the same |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP242994A patent/JPH07209128A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529069A (en) * | 2000-03-28 | 2003-09-30 | ファースト テクノロジー アーゲー | Magnetic base / force / torque sensor |
| JP2008107323A (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Headway Technologies Inc | Magnetic film sensor and method of manufacturing the same |
| JP2011247897A (en) * | 2006-10-24 | 2011-12-08 | Headway Technologies Inc | Magnetic film sensor |
| US8174261B2 (en) | 2006-10-24 | 2012-05-08 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic film sensor with a deformable part |
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