JPH07244137A - 磁界センサ - Google Patents
磁界センサInfo
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- JPH07244137A JPH07244137A JP6032574A JP3257494A JPH07244137A JP H07244137 A JPH07244137 A JP H07244137A JP 6032574 A JP6032574 A JP 6032574A JP 3257494 A JP3257494 A JP 3257494A JP H07244137 A JPH07244137 A JP H07244137A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnetic
- resistor
- transistor
- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気インダクタンス素子を使用して外部磁界
を検出する磁界センサに関し、正確な磁界検出を行う。 【構成】 互いに逆方向のバイアス磁界−ＨB,＋ＨB を
印加されてなる磁気インダクタンス素子ＭI1，ＭＩ
2 と、磁気インダクタンス素子ＭI1，ＭＩ2 のインピー
ダンス変化に応じて振幅が変化する発振信号ＶＥ1,ＶＥ
2 を生成するマルチバイブレータ２１と、発振信号ＶＥ
1 とＶＥ2 との差信号を増幅して、磁気インダクタンス
素子ＭI1，ＭＩ2 に印加される外部磁界ＨEXに応じた増
幅信号ＶOUT を得る差動増幅器１１とを具備する構成。
を検出する磁界センサに関し、正確な磁界検出を行う。 【構成】 互いに逆方向のバイアス磁界−ＨB,＋ＨB を
印加されてなる磁気インダクタンス素子ＭI1，ＭＩ
2 と、磁気インダクタンス素子ＭI1，ＭＩ2 のインピー
ダンス変化に応じて振幅が変化する発振信号ＶＥ1,ＶＥ
2 を生成するマルチバイブレータ２１と、発振信号ＶＥ
1 とＶＥ2 との差信号を増幅して、磁気インダクタンス
素子ＭI1，ＭＩ2 に印加される外部磁界ＨEXに応じた増
幅信号ＶOUT を得る差動増幅器１１とを具備する構成。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁界センサに係り、特に
磁気インダクタンス素子を使用して外部磁界を検出する
磁界センサに関する。
磁気インダクタンス素子を使用して外部磁界を検出する
磁界センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の磁界センサの一例を示す回
路図である。図２に示す磁界センサ２０は、大略して無
安定マルチバイブレータ２１と差動増幅器２２とから構
成されている。一対の磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及
びＭＩ2 が、無安定マルチバイブレータ２１のコレクタ
負荷とされている。
路図である。図２に示す磁界センサ２０は、大略して無
安定マルチバイブレータ２１と差動増幅器２２とから構
成されている。一対の磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及
びＭＩ2 が、無安定マルチバイブレータ２１のコレクタ
負荷とされている。
【０００３】磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2
は抵抗とインダクタンスの直列回路で等価的に表され、
外部磁界の変化に応じてインダクタンス値が変化する。
磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 には、図示の
如く互いに逆方向で一定の大きさバイアス磁界−ＨB 及
び＋ＨB がそれぞれの長さ方向に印加されている。
は抵抗とインダクタンスの直列回路で等価的に表され、
外部磁界の変化に応じてインダクタンス値が変化する。
磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 には、図示の
如く互いに逆方向で一定の大きさバイアス磁界−ＨB 及
び＋ＨB がそれぞれの長さ方向に印加されている。
【０００４】一定の大きさのバイアス磁界を印加するに
は、例えば、棒状の磁石を磁気インダクタンス素子ＭＩ
1 及びＭＩ2 に近接して配設するか、磁気インダクタン
ス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 にコイルを巻回してコイルに直
流電流を流すことが考えられる。
は、例えば、棒状の磁石を磁気インダクタンス素子ＭＩ
1 及びＭＩ2 に近接して配設するか、磁気インダクタン
ス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 にコイルを巻回してコイルに直
流電流を流すことが考えられる。
【０００５】磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2
の各一端は互いに接続されており、これらの共通接続点
にはチョークコイルＬとコンデンサＣ1 からなる電源ノ
イズフィルタを介して正の直流電源＋Ｂが印加されてい
る。直流電源＋Ｂは、安定度の高いものを使用すること
が望ましい。
の各一端は互いに接続されており、これらの共通接続点
にはチョークコイルＬとコンデンサＣ1 からなる電源ノ
イズフィルタを介して正の直流電源＋Ｂが印加されてい
る。直流電源＋Ｂは、安定度の高いものを使用すること
が望ましい。
【０００６】無安定マルチバイブレータ２１は、磁気イ
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2と、トランジスタＱ
1 及びＱ2 と、コンデンサＣ2 及びＣ3 と、抵抗Ｒ2 及
びＲ 3 及びＲ4 及びＲ5 及びＲ6 と、半固定抵抗ＶＲと
から構成されている。
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2と、トランジスタＱ
1 及びＱ2 と、コンデンサＣ2 及びＣ3 と、抵抗Ｒ2 及
びＲ 3 及びＲ4 及びＲ5 及びＲ6 と、半固定抵抗ＶＲと
から構成されている。
【０００７】コンデンサＣ2 はトランジスタＱ2 をオン
させるチャージコンデンサである。コンデンサＣ3 はト
ランジスタＱ1 をオンさせるチャージコンデンサであ
る。抵抗Ｒ1 はトランジスタＱ2 のベース電流制限用抵
抗である。抵抗Ｒ2 はトランジスタＱ1 のベース電流制
限用抵抗である。
させるチャージコンデンサである。コンデンサＣ3 はト
ランジスタＱ1 をオンさせるチャージコンデンサであ
る。抵抗Ｒ1 はトランジスタＱ2 のベース電流制限用抵
抗である。抵抗Ｒ2 はトランジスタＱ1 のベース電流制
限用抵抗である。
【０００８】抵抗Ｒ3 及びＲ4 はベース接地抵抗であ
る。抵抗Ｒ5 はトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗であ
る。抵抗Ｒ6 はトランジスタＱ2 のエミッタ抵抗であ
る。半固定抵抗ＶＲの可変端子より一方は抵抗Ｒ5 と直
列接続されてトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗となり、
他方は抵抗Ｒ6 と直列接続されてトランジスタＱ2 のエ
ミッタ抵抗となる。
る。抵抗Ｒ5 はトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗であ
る。抵抗Ｒ6 はトランジスタＱ2 のエミッタ抵抗であ
る。半固定抵抗ＶＲの可変端子より一方は抵抗Ｒ5 と直
列接続されてトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗となり、
他方は抵抗Ｒ6 と直列接続されてトランジスタＱ2 のエ
ミッタ抵抗となる。
【０００９】半固定抵抗ＶＲは可変端子を接地されてお
り、バイアス磁界−ＨB 及び＋ＨBのみが磁気インダク
タンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加された状態で、磁気
インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 、トランジスタＱ
1 及びＱ2 の微妙な特性差によって生じる無安定マルチ
バイブレータ２１の出力発振電圧ＶE1とＶE2の振幅差を
補正するためのものである。
り、バイアス磁界−ＨB 及び＋ＨBのみが磁気インダク
タンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加された状態で、磁気
インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 、トランジスタＱ
1 及びＱ2 の微妙な特性差によって生じる無安定マルチ
バイブレータ２１の出力発振電圧ＶE1とＶE2の振幅差を
補正するためのものである。
【００１０】無安定マルチバイブレータ２１の自励発振
周波数ｆM は、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 のインダクタンスと、トランジスタＱ1 のコレクタ・
エミッタ間容量と、トランジスタＱ2 のコレクタ・エミ
ッタ間容量と、コンデンサＣ 2 及びＣ3 の値と、抵抗Ｒ
1 及びＲ2 の値とにより決まる。自励発振周波数ｆMは
数１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚに設定される。
周波数ｆM は、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 のインダクタンスと、トランジスタＱ1 のコレクタ・
エミッタ間容量と、トランジスタＱ2 のコレクタ・エミ
ッタ間容量と、コンデンサＣ 2 及びＣ3 の値と、抵抗Ｒ
1 及びＲ2 の値とにより決まる。自励発振周波数ｆMは
数１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚに設定される。
【００１１】ところで、半固定抵抗ＶＲの可変端子より
一方と抵抗Ｒ5 との直列抵抗とコンデンサＣ4 とでロー
パスフィルタが構成され、また半固定抵抗ＶＲの可変端
子より他方と抵抗Ｒ6 との直列抵抗とコンデンサＣ5 と
でローパスフィルタが構成されている。これにより、出
力発振電圧ＶE1とＶE2は高域成分を減衰されて互いに１
８０°位相が異なる正弦波とされる。
一方と抵抗Ｒ5 との直列抵抗とコンデンサＣ4 とでロー
パスフィルタが構成され、また半固定抵抗ＶＲの可変端
子より他方と抵抗Ｒ6 との直列抵抗とコンデンサＣ5 と
でローパスフィルタが構成されている。これにより、出
力発振電圧ＶE1とＶE2は高域成分を減衰されて互いに１
８０°位相が異なる正弦波とされる。
【００１２】差動増幅器２２は、抵抗Ｒ7 及びＲ8 及び
Ｒ9 及びＲ10と、ＯＰアンプ２３とで構成されている。
ＯＰアンプ２３は、正の直流電源＋Ｂと負の直流電源−
Ｂとを印加されて動作する。反転入力端子には抵抗Ｒ7
を介して出力発振電圧ＶE1が、非反転入力端子には抵抗
Ｒ8 を介して出力発振電圧ＶE2がそれぞれ入力されてい
る。
Ｒ9 及びＲ10と、ＯＰアンプ２３とで構成されている。
ＯＰアンプ２３は、正の直流電源＋Ｂと負の直流電源−
Ｂとを印加されて動作する。反転入力端子には抵抗Ｒ7
を介して出力発振電圧ＶE1が、非反転入力端子には抵抗
Ｒ8 を介して出力発振電圧ＶE2がそれぞれ入力されてい
る。
【００１３】よって、出力発振電圧ＶE1とＶE2の差に応
じた出力電圧ＶOUT が、この差動増幅器２２から出力端
子２４に増幅出力される。この出力電圧ＶOUT が外部磁
界検出信号であり、出力電圧ＶOUT は、磁気インダクタ
ンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加される外部磁界ＨEXの
向きと大きさに応じて極性と大きさが変化する信号であ
る。
じた出力電圧ＶOUT が、この差動増幅器２２から出力端
子２４に増幅出力される。この出力電圧ＶOUT が外部磁
界検出信号であり、出力電圧ＶOUT は、磁気インダクタ
ンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加される外部磁界ＨEXの
向きと大きさに応じて極性と大きさが変化する信号であ
る。
【００１４】差動増幅器２２の増幅利得は抵抗Ｒ7 と抵
抗Ｒ9 との比で決まり、出力電圧Ｖ OUT は
抗Ｒ9 との比で決まり、出力電圧Ｖ OUT は
【００１５】
【数１】
【００１６】の条件で次式で与えられる。
【００１７】
【数２】
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の磁界セ
ンサでは、差動増幅器２２の利得はＲ9 ／Ｒ7 で決定さ
れ（２）式の関係があるため、抵抗Ｒ7 及びＲ8 は通常
数ｋΩの低い値に設定される。したがって、無安定マル
チバイブレータ２１側の信号源インピーダンス（通常数
ｋΩ）が充分に低くないと差動増幅器２２がゲイン誤差
や非直線誤差を生じてしまい、正確な磁界検出を行えな
いおそれがあった。
ンサでは、差動増幅器２２の利得はＲ9 ／Ｒ7 で決定さ
れ（２）式の関係があるため、抵抗Ｒ7 及びＲ8 は通常
数ｋΩの低い値に設定される。したがって、無安定マル
チバイブレータ２１側の信号源インピーダンス（通常数
ｋΩ）が充分に低くないと差動増幅器２２がゲイン誤差
や非直線誤差を生じてしまい、正確な磁界検出を行えな
いおそれがあった。
【００１９】そこで本発明は、上記の問題を解決した磁
界センサを提供することを目的とする。
界センサを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明では次の通り構成した。
めに、本発明では次の通り構成した。
【００２１】すなわち、互いに逆方向のバイアス磁界を
印加されてなる第１及び第２の磁気インダクタンス素子
と、第１及び第２の磁気インダクタンス素子のインピー
ダンス変化に応じて振幅が変化する第１及び第２の発振
信号を生成する発振手段と、第１の発振信号と第２の発
振信号との差信号を増幅して、第１及び第２の磁気イン
ダクタンス素子に印加される外部磁界に応じた増幅信号
を得る増幅手段とを具備した磁界センサにおいて、増幅
手段の入力インピーダンスをハイインピーダンスとし
た。
印加されてなる第１及び第２の磁気インダクタンス素子
と、第１及び第２の磁気インダクタンス素子のインピー
ダンス変化に応じて振幅が変化する第１及び第２の発振
信号を生成する発振手段と、第１の発振信号と第２の発
振信号との差信号を増幅して、第１及び第２の磁気イン
ダクタンス素子に印加される外部磁界に応じた増幅信号
を得る増幅手段とを具備した磁界センサにおいて、増幅
手段の入力インピーダンスをハイインピーダンスとし
た。
【００２２】
【作用】上記構成の本発明によれば、増幅手段の入力イ
ンピーダンスがハイインピーダンスとされるため、発振
手段の信号源インピーダンスの影響を受けることなく増
幅手段の利得が正確に設定されるように作用する。
ンピーダンスがハイインピーダンスとされるため、発振
手段の信号源インピーダンスの影響を受けることなく増
幅手段の利得が正確に設定されるように作用する。
【００２３】
【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。図１中、図２と同一構成部分には同一符号を付して
ある。図１に示す磁界センサ１０は、大略して無安定マ
ルチバイブレータ２１と差動増幅器１１とから構成され
ている。無安定マルチバイブレータ２１は上記した発振
手段である。差動増幅器１１は上記した増幅手段であ
る。一対の磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 が、無安定マルチバイブレータ２１のトランジスタＱ
1 ，Ｑ2 のコレクタ負荷とされている。
て説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。図１中、図２と同一構成部分には同一符号を付して
ある。図１に示す磁界センサ１０は、大略して無安定マ
ルチバイブレータ２１と差動増幅器１１とから構成され
ている。無安定マルチバイブレータ２１は上記した発振
手段である。差動増幅器１１は上記した増幅手段であ
る。一対の磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 が、無安定マルチバイブレータ２１のトランジスタＱ
1 ，Ｑ2 のコレクタ負荷とされている。
【００２４】磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2
はアモルファス金属繊維からなり、抵抗とインダクタン
スの直列回路で等価的に表される。アモルファス金属繊
維は、外部磁界の変化に応じてインダクタンス値が変化
する。磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 には、
図示の如く互いに逆方向で一定の大きさバイアス磁界−
ＨB 及び＋ＨB がそれぞれの長さ方向に印加されてい
る。
はアモルファス金属繊維からなり、抵抗とインダクタン
スの直列回路で等価的に表される。アモルファス金属繊
維は、外部磁界の変化に応じてインダクタンス値が変化
する。磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 には、
図示の如く互いに逆方向で一定の大きさバイアス磁界−
ＨB 及び＋ＨB がそれぞれの長さ方向に印加されてい
る。
【００２５】一定の大きさのバイアス磁界を印加するに
は、例えば、棒状の磁石を磁気インダクタンス素子ＭＩ
1 及びＭＩ2 に近接して配設するか、磁気インダクタン
ス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 にコイルを巻回してコイルに直
流電流を流すことが考えられる。
は、例えば、棒状の磁石を磁気インダクタンス素子ＭＩ
1 及びＭＩ2 に近接して配設するか、磁気インダクタン
ス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 にコイルを巻回してコイルに直
流電流を流すことが考えられる。
【００２６】磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2
の各一端は互いに接続されており、これらの共通接続点
にはチョークコイルＬとコンデンサＣ1 からなる電源ノ
イズフィルタを介して正の直流電源＋Ｂが印加されてい
る。直流電源＋Ｂは、安定度の高いものを使用すること
が望ましい。
の各一端は互いに接続されており、これらの共通接続点
にはチョークコイルＬとコンデンサＣ1 からなる電源ノ
イズフィルタを介して正の直流電源＋Ｂが印加されてい
る。直流電源＋Ｂは、安定度の高いものを使用すること
が望ましい。
【００２７】無安定マルチバイブレータ２１は、磁気イ
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2と、トランジスタＱ
1 及びＱ2 と、コンデンサＣ2 及びＣ3 と、抵抗Ｒ2 及
びＲ 3 及びＲ4 及びＲ5 及びＲ6 と、半固定抵抗ＶＲと
から構成されている。トランジスタＱ1 及びＱ2 はでき
るだけ特性の揃ったものが望ましく、同一チップ上に形
成されものを使用することが考えられる。
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2と、トランジスタＱ
1 及びＱ2 と、コンデンサＣ2 及びＣ3 と、抵抗Ｒ2 及
びＲ 3 及びＲ4 及びＲ5 及びＲ6 と、半固定抵抗ＶＲと
から構成されている。トランジスタＱ1 及びＱ2 はでき
るだけ特性の揃ったものが望ましく、同一チップ上に形
成されものを使用することが考えられる。
【００２８】コンデンサＣ2 はトランジスタＱ2 をオン
させるチャージコンデンサである。コンデンサＣ3 はト
ランジスタＱ1 をオンさせるチャージコンデンサであ
る。抵抗Ｒ1 はトランジスタＱ2 のベース電流制限用抵
抗である。抵抗Ｒ2 はトランジスタＱ1 のベース電流制
限用抵抗である。
させるチャージコンデンサである。コンデンサＣ3 はト
ランジスタＱ1 をオンさせるチャージコンデンサであ
る。抵抗Ｒ1 はトランジスタＱ2 のベース電流制限用抵
抗である。抵抗Ｒ2 はトランジスタＱ1 のベース電流制
限用抵抗である。
【００２９】抵抗Ｒ3 及びＲ4 はベース接地抵抗であ
る。抵抗Ｒ5 はトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗であ
る。抵抗Ｒ6 はトランジスタＱ2 のエミッタ抵抗であ
る。半固定抵抗ＶＲの可変端子より一方は抵抗Ｒ5 と直
列接続されてトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗となり、
他方は抵抗Ｒ6 と直列接続されてトランジスタＱ2 のエ
ミッタ抵抗となる。
る。抵抗Ｒ5 はトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗であ
る。抵抗Ｒ6 はトランジスタＱ2 のエミッタ抵抗であ
る。半固定抵抗ＶＲの可変端子より一方は抵抗Ｒ5 と直
列接続されてトランジスタＱ1 のエミッタ抵抗となり、
他方は抵抗Ｒ6 と直列接続されてトランジスタＱ2 のエ
ミッタ抵抗となる。
【００３０】半固定抵抗ＶＲは可変端子をツェナーダイ
オードＺD とコンデンサＣ6 の並列回路を介して接地さ
れており、バイアス磁界−ＨB 及び＋ＨB のみが磁気イ
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加され外部磁界
ＨEX＝０の状態で、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及び
ＭＩ2 、トランジスタＱ1 及びＱ2 の微妙な特性差によ
って生じる無安定マルチバイブレータ２１の出力発振電
圧ＶE1とＶE2の振幅差を補正し、ＶE1＝ＶE2にバランス
させるためのものである。
オードＺD とコンデンサＣ6 の並列回路を介して接地さ
れており、バイアス磁界−ＨB 及び＋ＨB のみが磁気イ
ンダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加され外部磁界
ＨEX＝０の状態で、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及び
ＭＩ2 、トランジスタＱ1 及びＱ2 の微妙な特性差によ
って生じる無安定マルチバイブレータ２１の出力発振電
圧ＶE1とＶE2の振幅差を補正し、ＶE1＝ＶE2にバランス
させるためのものである。
【００３１】ツェナーダイオードＺD は、可変端子の直
流電位をアース電位から（１／２）＋Ｂだけかさ上げす
るために設けられている。コンデンサＣ6 は、ツェナー
ダイオードＺD が発生する交流ノイズを除去するために
設けられている。
流電位をアース電位から（１／２）＋Ｂだけかさ上げす
るために設けられている。コンデンサＣ6 は、ツェナー
ダイオードＺD が発生する交流ノイズを除去するために
設けられている。
【００３２】無安定マルチバイブレータ２１の自励発振
周波数ｆM は、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 のインダクタンスと、トランジスタＱ1 のコレクタ・
エミッタ間容量と、トランジスタＱ2 のコレクタ・エミ
ッタ間容量と、コンデンサＣ 2 及びＣ3 の値と、抵抗Ｒ
1 及びＲ2 の値とにより決まる。自励発振周波数ｆMは
数１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚに設定されるが、本実施例
では約４０ＭＨｚとした。
周波数ｆM は、磁気インダクタンス素子ＭＩ1 及びＭＩ
2 のインダクタンスと、トランジスタＱ1 のコレクタ・
エミッタ間容量と、トランジスタＱ2 のコレクタ・エミ
ッタ間容量と、コンデンサＣ 2 及びＣ3 の値と、抵抗Ｒ
1 及びＲ2 の値とにより決まる。自励発振周波数ｆMは
数１０ｋＨｚ〜１００ＭＨｚに設定されるが、本実施例
では約４０ＭＨｚとした。
【００３３】ところで、半固定抵抗ＶＲの可変端子より
一方と抵抗Ｒ5 との直列抵抗とコンデンサＣ4 とでロー
パスフィルタが構成され、また半固定抵抗ＶＲの可変端
子より他方と抵抗Ｒ6 との直列抵抗とコンデンサＣ5 と
でローパスフィルタが構成されている。これにより、出
力発振電圧ＶE1とＶE2は高域成分を減衰されて互いに１
８０°位相が異なる正弦波とされる。
一方と抵抗Ｒ5 との直列抵抗とコンデンサＣ4 とでロー
パスフィルタが構成され、また半固定抵抗ＶＲの可変端
子より他方と抵抗Ｒ6 との直列抵抗とコンデンサＣ5 と
でローパスフィルタが構成されている。これにより、出
力発振電圧ＶE1とＶE2は高域成分を減衰されて互いに１
８０°位相が異なる正弦波とされる。
【００３４】差動増幅器１１は、抵抗Ｒ11及びＲ12及び
Ｒ13及びＲ14及びＲ15と、ＯＰアンプ１２と、ＯＰアン
プ１３とで構成されている。各ＯＰアンプ１２及び１３
は例えば新日本無線製のＮＪＭ２９０４のように同一チ
ップ上に形成されることで特性が揃っており、入力イン
ピーダンスは数百ｋΩの高インピーダンスとされてい
る。
Ｒ13及びＲ14及びＲ15と、ＯＰアンプ１２と、ＯＰアン
プ１３とで構成されている。各ＯＰアンプ１２及び１３
は例えば新日本無線製のＮＪＭ２９０４のように同一チ
ップ上に形成されることで特性が揃っており、入力イン
ピーダンスは数百ｋΩの高インピーダンスとされてい
る。
【００３５】また、各ＯＰアンプ１２及び１３は正の直
流電源＋Ｂのみを印加されて単一電源で動作する。ＯＰ
アンプ１２の反転入力端子には無安定マルチバイブレー
タ２１からの出力発振電圧ＶE1が、ＯＰアンプ１３の反
転入力端子には出力発振電圧ＶE2がそれぞれ直接入力さ
れている。
流電源＋Ｂのみを印加されて単一電源で動作する。ＯＰ
アンプ１２の反転入力端子には無安定マルチバイブレー
タ２１からの出力発振電圧ＶE1が、ＯＰアンプ１３の反
転入力端子には出力発振電圧ＶE2がそれぞれ直接入力さ
れている。
【００３６】よって、出力発振電圧ＶE1とＶE2の差に応
じた出力電圧ＶOUT が、この差動増幅器１１から出力端
子２４に増幅出力される。この出力電圧ＶOUT が外部磁
界検出信号であり、出力電圧ＶOUT は、磁気インダクタ
ンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加される外部磁界ＨEXの
向きと大きさに応じて極性と大きさが変化する信号であ
る。
じた出力電圧ＶOUT が、この差動増幅器１１から出力端
子２４に増幅出力される。この出力電圧ＶOUT が外部磁
界検出信号であり、出力電圧ＶOUT は、磁気インダクタ
ンス素子ＭＩ1 及びＭＩ2 に印加される外部磁界ＨEXの
向きと大きさに応じて極性と大きさが変化する信号であ
る。
【００３７】差動増幅器１１の増幅利得は各抵抗の値で
決まり、出力電圧ＶOUT は
決まり、出力電圧ＶOUT は
【００３８】
【数３】
【００３９】の条件で次式で与えられる。
【００４０】
【数４】
【００４１】したがって、抵抗Ｒ15の値は（３）式の制
限を受けないので、抵抗Ｒ15の値に応じて幅広いゲイン
の設定を容易に行うことができる。
限を受けないので、抵抗Ｒ15の値に応じて幅広いゲイン
の設定を容易に行うことができる。
【００４２】外部磁界ＨEXが印加されるとＶE1＞ＶE2ま
たはＶE1＜ＶE2となり、これらの差が差動増幅器１１の
差入力となる。出力発振電圧ＶE1及びＶE2の交流成分は
前記ローパスフィルタで高域成分が減衰され、また差動
増幅器１１の逆相相殺効果で更に減衰し、外部磁界ＨEX
の強弱に応じた出力電圧ＶOUT が出力される。
たはＶE1＜ＶE2となり、これらの差が差動増幅器１１の
差入力となる。出力発振電圧ＶE1及びＶE2の交流成分は
前記ローパスフィルタで高域成分が減衰され、また差動
増幅器１１の逆相相殺効果で更に減衰し、外部磁界ＨEX
の強弱に応じた出力電圧ＶOUT が出力される。
【００４３】このように本実施例によれば、差動増幅器
１１の入力インピーダンスが高インピーダンスとされる
ので無安定マルチバイブレータ２１側の信号源インピー
ダンスの影響を受けることがなく、ゲイン誤差や非直線
誤差を生じることもない。したがって、出力電圧ＶOUT
は外部磁界ＨEXの強弱に応じた正確な信号とされ、正確
な磁界検出を行うことができる。また、差動増幅器１１
を単一電源で動作させることができるので、電源回路を
簡易化することができる。
１１の入力インピーダンスが高インピーダンスとされる
ので無安定マルチバイブレータ２１側の信号源インピー
ダンスの影響を受けることがなく、ゲイン誤差や非直線
誤差を生じることもない。したがって、出力電圧ＶOUT
は外部磁界ＨEXの強弱に応じた正確な信号とされ、正確
な磁界検出を行うことができる。また、差動増幅器１１
を単一電源で動作させることができるので、電源回路を
簡易化することができる。
【００４４】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、増幅手段の
入力インピーダンスがハイインピーダンスとされて発振
手段の信号源インピーダンスの影響を受けることなく増
幅手段の利得が正確に設定されるため、第１及び第２の
磁気インダクタンス素子に印加される外部磁界の強弱に
応じた正確な増幅信号を得ることができる特長を有す
る。
入力インピーダンスがハイインピーダンスとされて発振
手段の信号源インピーダンスの影響を受けることなく増
幅手段の利得が正確に設定されるため、第１及び第２の
磁気インダクタンス素子に印加される外部磁界の強弱に
応じた正確な増幅信号を得ることができる特長を有す
る。
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【図２】従来の磁界センサの一例を示す回路図である。
ＭＩ1 ，ＭＩ2 磁気インダクタンス素子 ２１ 無安定マルチバイブレータ １１，２２ 差動増幅器 １２，１３，２３ ＯＰアンプ
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに逆方向のバイアス磁界を印加され
てなる第１及び第２の磁気インダクタンス素子と、 該第１及び第２の磁気インダクタンス素子のインピーダ
ンス変化に応じて振幅が変化する第１及び第２の発振信
号を生成する発振手段と、 該第１の発振信号と該第２の発振信号との差信号を増幅
して、該第１及び第２の磁気インダクタンス素子に印加
される外部磁界に応じた増幅信号を得る増幅手段とを具
備した磁界センサにおいて、 該増幅手段の入力インピーダンスをハイインピーダンス
としたことを特徴とする磁界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6032574A JPH07244137A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 磁界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6032574A JPH07244137A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 磁界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07244137A true JPH07244137A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12362667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6032574A Pending JPH07244137A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 磁界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07244137A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09133742A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan | 磁界センサ |
| JPH1138108A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Uchihashi Estec Co Ltd | 多ヘッド型磁界センサ |
| US6356079B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-03-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Phase-shift type magnetic-field sensor using a magnetic substance |
| JP2021085713A (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ローム株式会社 | 磁界検出装置 |
-
1994
- 1994-03-02 JP JP6032574A patent/JPH07244137A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09133742A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan | 磁界センサ |
| JPH1138108A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Uchihashi Estec Co Ltd | 多ヘッド型磁界センサ |
| US6356079B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-03-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Phase-shift type magnetic-field sensor using a magnetic substance |
| JP2021085713A (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ローム株式会社 | 磁界検出装置 |
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