CN109313242B - 磁阻抗传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够进一步提高外部磁场的测定精度的磁阻抗传感器。本发明的磁阻抗传感器具备磁阻抗元件(2)、检测电路(3)、感磁体用线路(4)及导电层用线路(5)。磁阻抗元件(2)具备感磁体(20)和与该感磁体(20)相邻的导电层(21)。感磁体(20)和导电层(21)中流通方向相反的电流。感磁体用线路(4)电性连接于感磁体(20)，导电层用线路(5)电性连接于导电层(21)。磁阻抗元件(2)的检测线圈(22)与检测电路(3)经由检测用导线(8(8a、8b))电性连接在一起。感磁体用线路(4)和导电层用线路(5)这2条线路(4、5)构成为至少一部分相邻而且流通方向相反的电流(I)。

Description

磁阻抗传感器
技术领域
本发明涉及一种具备磁阻抗元件和连接于该磁阻抗元件的检测电路的磁阻抗传感器。尤其涉及一种能够大幅改善外部磁场的测定精度的磁阻抗传感器。
背景技术
以往有具备磁阻抗元件(以下也记作MI元件)和连接于该MI元件的检测电路的磁阻抗传感器(以下也记作MI传感器)。所述MI元件具备由非晶丝构成的感磁体和缠绕在该感磁体上的检测线圈。所述检测电路连接于MI元件的所述检测线圈。
在所述MI传感器中，为了检测外部磁场而在感磁体中流通脉冲电流等电流。在该电流随时间发生了大幅变化时，检测线圈中会产生与作用于感磁体的外部磁场的强度相对应的电压。MI传感器构成为通过所述检测电路检测该电压、由此算出外部磁场的强度。
MI传感器作为测定精度高的磁力传感器而为人所知，但用户的要求越来越严格，业界期望研究进一步提高测定精度。因此，对以下的误差因素所导致的测定精度降低的可能性进行了研究。即，当感磁体中流通电流时，该电流的周围会产生磁场而作用于检测线圈。当所述电流随时间发生变化时，作用于检测线圈的磁场随时间发生变化，从而与外部磁场的强度完全无关地在检测线圈中产生感应电压。因此，检测线圈的输出电压中重叠了感应电压，该影响有可能成为测定误差的原因而导致外部磁场的测定精度降低。因此，为了进一步提高测定精度，认为必须对用以减小该测定误差的原因的对策进行详细研究。
作为该问题的对策，提出有下述专利文献1记载的方法。该文献中记载有一种MI元件，其特征在于，隔着绝缘层以导电层覆盖感磁体，在感磁体的轴向上的一端利用连接部将感磁体与导电层电性连接。如此一来，电流在感磁体内从所述轴向上的另一端侧流至一端侧，其后，通过所述连接部而在导电层内从一端侧流至另一端侧。因此，感磁体中流通的电流的方向与导电层中流通的电流的方向相反，从而能将因这些电流而产生的磁场相互抵消。因而，产生自感磁体的磁场不易作用于检测线圈，检测线圈中不易产生感应电压。因此，容易准确地测定外部磁场。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/044820号
发明内容
发明要解决的问题
然而，经过进一步的详细研究，结果得知，所述对策有时未必能充分提高外部磁场的测定精度。即，所述检测线圈与检测电路经由一对检测用导线连接在一起。此外，MI传感器中设置有将感磁体与电源相连的感磁体用线路和将导电层与电源相连的导电层用线路。但是，所述MI传感器虽然考虑到了因感磁体自身当中流通的电流而产生的磁场的影响，但对于充分减少感磁体用线路中流通的电流所引起的磁场和导电层用线路中流通的电流所引起的磁场这一内容未作研究，这些磁场有可能作用于所述一对检测用导线而在该检测用导线中产生感应电压。因此得知，检测线圈的输出电压中有可能重叠感应电压而未必能够充分提高外部磁场的测定精度。
本发明是鉴于这种背景而成，提供一种能够进一步提高外部磁场的测定精度的磁阻抗传感器。
解决问题的技术手段
本发明的一形态为一种磁阻抗传感器，其特征在于，具备：
磁阻抗元件，其具备感磁体、导电层、检测线圈、连接部、感磁体用端子部及导电层用端子部，构成为所述感磁体和所述导电层中流通方向相反的电流，所述导电层隔着绝缘层配置在与所述感磁体相邻的位置，所述检测线圈缠绕在所述感磁体上，所述连接部在所述感磁体的轴向上的一端将所述感磁体及所述导电层电性连接，所述感磁体用端子部电性连接于所述轴向上的所述感磁体的另一端，所述导电层用端子部电性连接于所述轴向上的所述导电层的另一端；
检测电路，其经由一对检测用导线电性连接于所述检测线圈，检测该检测线圈的输出电压；
感磁体用线路，其电性连接于所述感磁体用端子部；以及
导电层用线路，其电性连接于所述导电层用端子部，
所述感磁体用线路和所述导电层用线路这2条线路构成为至少一部分相邻而且流通方向相反的电流。(权利要求1)。
发明的效果
在所述MI传感器中，使所述感磁体用线路和所述导电层用线路这2条线路构成为至少一部分相邻而且流通方向相反的电流。
因此，能将因感磁体用线路中流通的电流而产生的磁场与因导电层用线路中流通的电流而产生的磁场相互抵消。因而，能够抑制这些磁场作用于所述一对检测用导线而导致该检测用导线中产生感应电压这一情况。因此，能够通过检测电路准确地测定检测线圈的输出电压。因而，能够提高外部磁场的测定精度。
如上所述，根据本形态，可以提供一种能够进一步提高外部磁场的测定精度的磁阻抗传感器。
再者，所述所谓“2条线路相邻”，例如可以定义为2条线路在线路宽度的10倍以内的范围内靠近配置的状态。在2条线路的线路宽度互不相同时，以较短一方的线路宽度为基准。此外，2条线路更优选在线路宽度的5倍以内的范围内靠近配置，进而优选为2倍以内。
附图说明
图1为实施方式1中的磁阻抗传感器的俯视图。
图2为实施方式1中的磁阻抗元件的俯视图。
图3为图2的III-III剖视图。
图4为图1的要部放大图。
图5为实施方式1中的线路基板的俯视图。
图6为图5的VI-VI剖视图。
图7为图5的VII-VII剖视图。
图8为图4的VIII-VIII剖视图。
图9为实施方式1中的作用有外部磁场时的感磁体中流通的电流和检测线圈的电压的波形图。
图10为实施方式1中的未作用有外部磁场时的感磁体中流通的电流和检测线圈的电压的波形图。
图11为实施方式1中的检测线圈的输出电压的测定结果。
图12为实施方式1中的利用导电层仅覆盖感磁体的一部分的磁阻抗元件的剖视图。
图13为实施方式2中的磁阻抗传感器的俯视图。
图14为实施方式2中的线路基板的俯视图。
图15为图14的XV-XV剖视图。
图16为图14的XVI-XVI剖视图。
图17为图13的XVII-XVII剖视图。
图18为实施方式2中的构成为在从厚度方向观察时感磁体用线路与导电层用线路倾斜地相交的磁阻抗传感器的俯视图。
图19为比较方式1中的磁阻抗传感器的俯视图。
图20为比较方式1中的检测线圈的电压的测定结果。
图21为比较方式2中的磁阻抗传感器的俯视图。
具体实施方式
优选所述磁阻抗传感器具备形成有所述检测电路的IC和载置有所述磁阻抗元件及所述IC的线路基板，所述2条线路分别具有形成于所述IC的IC部分和形成于所述线路基板的基板部分，所述2条线路构成为在所述IC部分和所述基板部分双方相邻(权利要求2)。
在该情况下，能够加长所述2条线路中的相邻部分的长度。因此，能够充分抵消因这些线路中流通的电流而产生的磁场，从而能够降低作用于一对检测用导线的磁场的强度。因而，检测用导线中不易产生感应电压，从而能够更准确地测定外部磁场。
此外，优选所述2条线路的所述IC部分彼此以及所述2条线路的所述基板部分彼此中的至少一方在所述IC的厚度方向上相邻(权利要求3)。
在该情况下，由于所述2条线路在所述厚度方向上相邻，因此能够减小从厚度方向观察时的所述IC或所述线路基板的面积。因此，能使磁阻抗传感器小型化。
此外，优选所述感磁体用线路和所述导电层用线路形成于在从所述IC的厚度方向观察时与所述检测用导线不交叉的位置(权利要求4)。
在该情况下，能将感磁体用线路及导电层用线路配置在远离所述一对检测用导线的位置。因此，能够抑制因产生自这些线路的磁场而导致检测用导线中产生感应电压这一情况，从而能够更准确地测定外部磁场。
此外，优选在所述感磁体用端子部与所述感磁体用线路之间以及所述导电层用端子部与所述导电层用线路之间介存有将它们电性连接的电线，该电线形成于在从所述IC的厚度方向观察时与所述检测用导线不交叉的位置(权利要求5)。
在该情况下，能将所述电线配置在远离所述检测用导线的位置。因此，产生自电线的磁场不易作用于一对检测用导线，检测用导线中不易产生感应电压。因而，能够更准确地测定外部磁场。
此外，优选所述IC部分的两端连接于所述IC上形成的IC端子部，所述基板部分的两端连接于所述线路基板上形成的基板端子部，所述2条线路的所述IC部分除所述IC端子部的附近以外都相邻，所述2条线路的所述基板部分除所述基板端子部的附近以外都相邻(权利要求6)。
在该情况下，能够进一步加长所述2条线路中的相邻部分的长度。因此，能够有效抵消因所述2条线路中流通的电流而产生的磁场。因而，检测用导线中不易产生感应电压，从而能够更准确地测定外部磁场。
(实施方式1)
使用图1～图12，对所述磁阻抗传感器的实施方式进行说明。如图1所示，本形态的磁阻抗传感器1(MI传感器1)具备磁阻抗元件2(MI元件2)、检测电路3、感磁体用线路4及导电层用线路5。如图2、图3所示，MI元件2具备感磁体20、导电层21、检测线圈22、连接部23、感磁体用端子部24及导电层用端子部25。
导电层21形成为圆筒状，隔着绝缘层29配置在与感磁体20相邻的位置。检测线圈22隔着线圈用绝缘层27缠绕在感磁体20的周围。如图2所示，连接部23在感磁体20的轴向(X方向)上的一端201、211将感磁体20与导电层21电性连接在一起。感磁体用端子部24电性连接于X方向上的感磁体20的另一端202。导电层用端子部25电性连接于X方向上的导电层21的另一端212。也就是说，感磁体20和导电层21构成为流通方向相反的电流。
如图1所示，检测电路3经由一对检测用导线8(8a、8b)电性连接于检测线圈22。设置检测电路3的目的在于对检测线圈22的输出电压进行检测。感磁体用线路4电性连接于感磁体用端子部24。导电层用线路5电性连接于导电层用端子部25。
感磁体用线路4和导电层用线路5这2条线路4、5至少一部分相邻。更具体而言，2条线路4、5除了端子部的附近部分以外都相邻。此外，2条线路4、5构成为流通方向相反的电流I。
如图1所示，本形态的MI传感器1具备IC 6和线路基板7。IC 6上形成有所述检测电路3、线路4a、5a等。检测电路3具备将检测线圈22的输出电压保持一定期间的抽样保持电路(图示省略)和将保持的输出电压转换为数字值的A/D转换器(图示省略)等。
线路基板7载置有MI元件2和IC 6。所述感磁体用线路4和导电层用线路5这2条线路4、5分别具备形成于IC 6的IC部分4a、5a和形成于线路基板7的基板部分4b、5b。IC部分4a、5a与基板部分4b、5b经由基板连接用电线11相互电性连接在一起。此外，所述2条线路4、5在IC部分4a、5a和基板部分4b、5b双方相邻。2条IC部分4a、5a的线路宽度相等。此外，2条基板部分4b、5b的线路宽度相等。
如图1所示，检测用导线8(8a、8b)具备形成于IC 6的IC导线部82和介于该IC导线部82与检测线圈22之间的检测用电线81。经由所述检测用导线8将检测线圈22与检测电路3电性连接在一起。
如图2、图3所示，MI元件2像所述那样具备感磁体20、绝缘层29、导电层21及线圈用绝缘层27。绝缘层29覆盖感磁体20的表面。导电层21覆盖绝缘层29的表面。此外，导电层21的表面被线圈用绝缘层27覆盖。在该线圈用绝缘层27的外侧缠绕有检测线圈22。
如图2所示，通过连接部23将X方向上的感磁体20的一端201与导电层21的一端211电性连接在一起。连接部23为金属制。当从感磁体用端子部24流通电流I时，电流I在感磁体20内从另一端202流至一端201，并通过连接部23在导电层21内从一端211流至另一端212。因此，感磁体20中流通的电流I的方向与导电层21中流通的电流I的方向相反。因而，感磁体20中流通的电流I的周围产生的磁场与导电层21中流通的电流I的周围产生的磁场相互抵消。由此，减小了这些磁场对检测线圈22及检测用导线8产生的影响。
此外，如图4所示，感磁体用线路4和导电层用线路5中，电流I以方向相反的方式流通。在本形态中，是将感磁体用线路4和导电层用线路5形成于相邻的位置。由此，将因感磁体用线路4中流通的电流I(Im)而产生的磁场Hm与因导电层用线路5中流通的电流I(Ic)而产生的磁场Hc抵消，从而抑制这些磁场Hm、Hc作用于一对检测用导线8a、8b这一情况。由此，抑制了在电流Im、Ic发生时间变化而所述磁场Hm、Hc随时间发生变化时一对检测用导线8a、8b中产生较大的感应电压这一情况。
在利用MI传感器1来测定外部磁场时，如图9所示，对感磁体20流通电流I。电流I例如设为脉冲电流等交流电流。在脉冲电流I上升时(时刻tu)或下降时(时刻td)，检测线圈22中产生输出电压Vo。该输出电压Vo与作用于感磁体20的外部磁场的大小成比例。
在本形态中，如上所述，由于使感磁体20与导电层21相邻，因此，因它们当中流通的电流I而产生的磁场相抵消。因此，在电流I的上升时或下降时等因电流I而产生的磁场发生时间变化时(时刻tu、td)在检测线圈22中产生电流I的变化所引起的感应电压这一情况得到抑制。此外，在本形态中，由于使感磁体用线路4与导电层用线路5相邻，因此，因这些线路4、5中流通的电流Im、Ic而产生的磁场Hm、Hc相抵消。因此，在这些磁场Hm、Hc发生时间变化时(时刻tu、td)在检测用导线8(8a、8b)中产生感应电压这一情况得到抑制。由此，构成为能在不较大程度地受到感应电压的影响的情况下准确地测定外部磁场。例如，如图10所示，在外部磁场完全不作用于感磁体20的状态下检测磁场的情况下，几乎不再产生感磁体20、导电层21、线路4、5中流通的电流所引起的磁场的影响，因该磁场而被检测电路3检测到的输出电压几乎变为0。
接着，对IC 6的结构进行说明。如图4所示，IC 6上形成有所述检测电路3、检测用导线8的IC导线部82、多个IC端子部61以及线路4、5的IC部分4a、5a。IC部分4a、5a的两端连接于IC端子部61。2条线路4、5的IC部分4a、5a除了IC端子部61的附近以外都相邻。
线路4、5的IC部分4a、5a上设置有开关19。构成为通过使该开关19进行导通断开动作来切换对感磁体20的通电与不通电。如图8所示，IC 6具备硅基板部62和形成于该硅基板部62的表面的线路部63。线路部63中形成有所述线路4、5的IC部分4a、5a。在本形态中，2条线路4、5的IC部分4a、5a在与IC 6的厚度方向(Z方向)正交的方向上相邻。
接着，对线路基板7的结构进行说明。如图5所示，线路基板7具备多个基板端子部71和线路4、5的基板部分4b、5b。线路4、5的基板部分4b、5b的两端连接于基板端子部71。2条线路4、5的基板部分4b、5b除了基板端子部71的附近以外都相邻。由此，将因基板部分4b、5b流通电流I而产生的磁场相互抵消。由此，抑制了产生自基板部分4b、5b的磁场作用于检测用导线8(8a、8b)而导致检测用导线8中产生感应电压这一情况。由此，能够更准确地测定外部磁场。
此外，基板端子部71中有连接至IC 6的IC侧基板端子部71i和连接至电源等外部设备的外侧基板端子部71o。IC侧基板端子部71i经由基板连接用电线11连接于IC 6的IC端子部61。如图6、图7所示，IC侧基板端子部71i形成于线路基板7中的载置有IC 6及MI元件2的主面即第1主面S1。此外，外侧基板端子部71o形成于与第1主面S1相反那一侧的主面即第2主面S2。
此外，如图5所示，2条线路4、5的基板部分4b、5b在与Z方向正交的方向上相邻。如图6、图7所示，这些基板部分4b、5b的Z方向上的位置相同。此外，线路基板7中形成有沿Z方向延伸的接触部72。经由该接触部72将线路4、5的基板部分4b、5b与IC侧基板端子部71i连接在一起。
再者，也可将基板部分4b、5b形成于第1主面S1或第2主面S2上。
由于进行了用以确认本发明的效果的实验，因此对该实验进行说明。首先，制作图1所示的MI传感器1作为处于本发明的范围内的样品1。即，样品1使用了如下MI元件2：具备感磁体20和与该感磁体20相邻的导电层21，构成为这些感磁体20和导电层21中电流以方向相反的方式流通。此外，使线路4、5的IC部分4a、5a相邻，而且使线路4、5的基板部分4b、5b相邻。
此外，如图19所示，制造出使用未配备有导电层21的MI元件2、处于本发明的范围外的MI传感器1的比较样品1。在比较样品1中，是将感磁体20的一端部201和另一端部202分别连接到线路48、49。因此，这些线路48、49的间隔比所述样品1宽，2条线路48、49没有相邻。
将所述样品1和比较样品1配置在屏蔽了外部磁场的实验装置内，对感磁体20流通脉冲电流I。继而，测定脉冲电流I上升后的检测线圈22的输出电压Vo的时间变化。此外，对样品1和比较样品1的温度做-40、-20、0、25、40、60、100℃的条件区分，在各温度下测定与所述输出电压Vo相对应的磁力的强度的时间变化。将样品1的测定结果示于图11。此外，将比较样品1的测定结果示于图20。
如图11所示，本发明的样品1的输出电压Vo的峰值相对较小。认为其原因在于，因感磁体20中流通的电流而产生的磁场与因导电层21中流通的电流而产生的磁场相互抵消，而且因感磁体用线路4中流通的电流Im而产生的磁场Hm与因导电层用线路5中流通的电流Ic而产生的磁场Hc相互抵消，所以，因这些磁场而在检测用导线8中产生的感应电压减少，输出电压Vo中不容易重叠感应电压。此外得知，即便温度发生变化，样品1的输出电压Vo也几乎不变。认为其原因在于，当温度发生变化时，线路4、5的电阻值和开关19的特性发生变化而使得电流I的值发生变化，但样品1抵消了电流I所引起的磁场，因此，即便电流I发生变化，输出电压Vo也不会受到较大影响。
相对于此，根据图20得知，比较样品1的输出电压Vo的峰值相对较高。认为其原因在于，产生自感磁体20及线路48、49的磁场没有得到减少，从而作用于检测线圈22和检测用导线8，所以，在电流I的上升时等磁场随时间发生了变化时，检测用导线8等当中产生较大的感应电压，导致输出电压Vo中重叠感应电压。此外，根据图20得知，当温度发生变化时，比较样品1的输出电压Vo会大幅变化。也就是得知输出电压Vo的温度依存性较高。认为其原因在于，当温度发生变化时，线路48、49的电阻发生变化，开关19的电特性发生变化，使得电流I发生变化，所以，因该电流I而产生的磁场的强度发生变化，使得重叠至输出电压Vo的感应电压发生变化。
接着，对本形态的作用效果进行说明。如图1所示，在本形态中，使感磁体用线路4和导电层用线路5这2条线路4、5构成为至少一部分相邻而且流通方向相反的电流I。
因此，能将因感磁体用线路4中流通的电流Im而产生的磁场Hm与因导电层用线路5中流通的电流Ic而产生的磁场Hc抵消。因而，能够抑制这些磁场Hm、Hc作用于一对检测用导线8a、8b而导致该检测用导线8a、8b中产生感应电压这一情况。因此，能够利用检测电路3准确地测定检测线圈22的输出电压Vo。因而，能够提高外部磁场的测定精度。
此外，如图11所示，本形态不易受因线路4、5中流通的电流I而产生的磁场Hm、Hc的影响，因此，即便温度发生变化而使得电流I的值发生变化，由检测电路3测定的电压也几乎不变。因而，即便温度发生变化，也能准确地测定外部磁场。
此外，本形态中的2条线路4、5分别具备形成于IC 6的IC部分4a、5a和形成于线路基板7的基板部分4b、5b。所述2条线路4、5构成为在IC部分4a、5a和基板部分4b、5b双方相邻。
因此，能够加长2条线路4、5中的相邻部分的长度。因此，能够充分抵消因这些线路4、5中流通的电流I(Im、Ic)而产生的磁场H(Hm、Hc)，从而能够降低作用于一对检测用导线8a、8b的磁场H的强度。因而，检测用导线8a、8b中不易产生感应电压，从而能够更准确地测定外部磁场。
此外，如图4所示，本形态的感磁体用线路4和导电层用线路5形成于在从Z方向观察时与检测用导线8(8a、8b)不交叉的位置。
如此一来，能将感磁体用线路4及导电层用线路5配置在远离检测用导线8的位置。因此，能够进一步抑制因产生自这些线路4、5的磁场H而导致检测用导线8中产生感应电压这一情况，从而能够更准确地测定外部磁场。
即，若是像图21所示那样构成为在从Z方向观察时线路4与检测用导线8相重叠，则线路4靠近检测用导线8，因此检测用导线8受到产生自线路4的磁场的影响而容易产生感应电压。因此，难以准确地检测外部磁场。相对于此，若像图4所示那样以本形态的方式将线路4、5形成于在从Z方向观察时与检测用导线8不交叉的位置，则能使线路4、5远离检测用导线8。因此，检测用导线8中不易产生感应电压，从而能够准确地测定外部磁场。
此外，在本形态中，如图4所示，在感磁体用端子部24与感磁体用线路4之间以及导电层用端子部25与导电层用线路5之间介存有将它们电性连接的电线10。电线10形成于在从Z方向观察时与检测用导线8(8a、8b)不交叉的位置。
因此，能将电线10配置在远离检测用导线8的位置。因而，产生自电线10的磁场不易作用于一对检测用导线8(8a、8b)，检测用导线8中不易产生感应电压。因而，能够更准确地测定外部磁场。
此外，如图4、图5所示，线路4、5的IC部分4a、5a的两端连接于IC端子部61，基板部分4b、5b的两端连接于基板端子部71。2条线路4、5的IC部分4a、5a除了IC端子部61的附近以外都相邻，2条线路4、5的基板部分4b、5b除了基板端子部71的附近以外都相邻。
因此，能够进一步加长2条线路4、5中的相邻部分的长度。因此，能够有效抵消因2条线路4、5中流通的电流I(Im、Ic)而产生的磁场H(Hm、Hc)。因而，检测用导线8中不易产生感应电压，从而能够更准确地测定外部磁场。
此外，如图1所示，在本形态中，2条线路4、5的50％以上相邻。因此，能够加长线路4、5中的相邻部位的长度，从而能够充分抵消产生自线路4、5的磁场。因此，能够有效抑制检测用导线中产生感应电压这一情况。
再者，2条线路4、5更理想构成为80％以上相邻。
如上所述，根据本形态，可以提供一种能够进一步提高外部磁场的测定精度的磁阻抗传感器。
再者，在本形态中，如图3所示，使用的是利用导电层21将感磁体20全部覆盖的MI元件2，但本发明并不限于此。例如，也可像图12所示那样利用导电层21仅覆盖感磁体20的一部分。在该情况下，更优选设为相对于轴而言对称的结构。
(实施方式2)
本形态为对IC 6及线路基板7的构成进行变更而得的例子。如图13、图14所示，本形态的线路4、5与实施方式1一样，具备IC部分4a、5a和基板部分4b、5b。2条IC部分4a、5a除了IC端子部61的附近以外都在Z方向上相邻。
如图17所示，本形态的IC 6与实施方式1一样，具备硅基板部62和线路部63。该线路部63中形成有线路4、5的IC部分4a、5a。2条IC部分4a、5a形成于在从Z方向观察时相互重叠的位置。
同样地，如图14所示，线路4、5的基板部分4b、5b除了基板端子部71的附近以外都在Z方向上相邻。如图15、图16所示，感磁体用线路4的基板部分4b设置在靠近第2主面S2的位置。此外，导电层用线路5的基板部分5b设置在靠近第1主面S1的位置。这些基板部分4b、5b形成于在从Z方向观察时相互重叠的位置。再者，也可将基板部分4b形成于第1主面S1上，也可将基板部分5b形成于第2主面S2上。
感磁体用线路4的基板部分4b经由第1接触部721连接于IC侧基板端子部71i。第1接触部721形成于在从Z方向观察时与IC侧基板端子部71i重叠的位置。同样地，导电层用线路5的基板部分5b经由第2接触部722连接于外侧基板端子部71o。第2接触部722形成于在从Z方向观察时与外侧基板端子部71o重叠的位置。
对本形态的作用效果进行说明。在本形态中，是以在Z方向上相邻的方式构成2条线路4、5的IC部分4a、5a以及2条线路4、5的基板部分4b、5b。
因此，能够减小从Z方向观察时的IC 6或线路基板7的面积。因而，能使MI传感器1小型化。
另外，具备与实施方式1同样的构成及作用效果。
再者，在本形态中，是使2条IC部分4a、5a和2条基板部分4b、5b分别在Z方向上相邻，但本发明并不限于此。例如，也能仅使IC部分4a、5a和基板部分4b、5b中的一方在Z方向上相邻、使另一方在与Z方向正交的方向上相邻。
此外，如图13所示，在本形态中，是使2条线路4、5中的除IC端子部61或基板端子部71的附近以外的部位都在Z方向上相邻，但本发明并不限于此。即，如图18所示，也可构成为在从Z方向观察时，2条线路4、5相互倾斜而且在Z方向上交错地相交。如此一来，2条线路4、5成为与所谓的双绞线同样的结构，因此，能够有效抵消产生自2条线路4、5的磁场。

Claims (6)

1.一种磁阻抗传感器，其特征在于，具备：
磁阻抗元件，其具备感磁体、导电层、检测线圈、连接部、感磁体用端子部及导电层用端子部，构成为所述感磁体和所述导电层中流通方向相反的电流，所述导电层隔着绝缘层配置在与所述感磁体相邻的位置，所述检测线圈缠绕在所述感磁体上，所述连接部在所述感磁体的轴向上的一端将所述感磁体及所述导电层电性连接，所述感磁体用端子部电性连接于所述轴向上的所述感磁体的另一端，所述导电层用端子部电性连接于所述轴向上的所述导电层的另一端；
检测电路，其经由一对检测用导线电性连接于所述检测线圈，检测该检测线圈的输出电压；
感磁体用线路，其电性连接于所述感磁体用端子部；以及
导电层用线路，其电性连接于所述导电层用端子部，
所述感磁体用线路和所述导电层用线路这2条线路构成为至少一部分相邻而且流通方向相反的电流。
2.根据权利要求1所述的磁阻抗传感器，其特征在于，
具备：形成有所述检测电路的IC；和载置有所述磁阻抗元件及所述IC的线路基板，
所述2条线路分别具有形成于所述IC的IC部分和形成于所述线路基板的基板部分，所述2条线路构成为在所述IC部分和所述基板部分双方相邻。
3.根据权利要求2所述的磁阻抗传感器，其特征在于，
所述2条线路的所述IC部分彼此以及所述2条线路的所述基板部分彼此中的至少一方在所述IC的厚度方向上相邻。
4.根据权利要求2或3所述的磁阻抗传感器，其特征在于，
所述感磁体用线路和所述导电层用线路形成于在从所述IC的厚度方向观察时与所述检测用导线不交叉的位置。
5.根据权利要求2或3所述的磁阻抗传感器，其特征在于，
在所述感磁体用端子部与所述感磁体用线路之间以及所述导电层用端子部与所述导电层用线路之间介存有将它们电性连接的电线，该电线形成于在从所述IC的厚度方向观察时与所述检测用导线不交叉的位置。
6.根据权利要求2或3所述的磁阻抗传感器，其特征在于，
所述IC部分的两端连接于所述IC上形成的IC端子部，所述基板部分的两端连接于所述线路基板上形成的基板端子部，所述2条线路的所述IC部分除了所述IC端子部的附近以外都相邻，所述2条线路的所述基板部分除了所述基板端子部的附近以外都相邻。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7262885B2 (ja) 2017-06-16 2023-04-24 朝日インテック株式会社 超高感度マイクロ磁気センサ
JP7044094B2 (ja) * 2019-05-13 2022-03-30 株式会社デンソー 回転角度検出装置
WO2024048743A1 (ja) * 2022-09-02 2024-03-07 愛知製鋼株式会社 磁気センサ装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133530A (ja) * 1999-11-05 2001-05-18 Aichi Steel Works Ltd 磁気インピーダンスセンサ
JP2009139182A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Hioki Ee Corp 回路基板検査方法および回路基板検査装置
CN101815953A (zh) * 2007-10-02 2010-08-25 爱知制钢株式会社 磁性阻抗元件和磁性阻抗传感器
CN102544351A (zh) * 2010-12-31 2012-07-04 宇能电科技股份有限公司 磁阻传感器及其制造方法
CN104412116A (zh) * 2012-06-12 2015-03-11 公立大学法人大阪市立大学 漏电检测装置
CN104459571A (zh) * 2014-12-17 2015-03-25 王国安 基于非晶态合金材料的磁场传感器的驱动电路及其应用方法
CN204241670U (zh) * 2014-12-17 2015-04-01 王国安 基于非晶态合金材料的高灵敏度磁场传感器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1336858A3 (en) * 2002-02-19 2005-03-23 Aichi Micro Intelligent Corporation Two-dimensional magnetic sensor
JP2004264156A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Aichi Micro Intelligent Corp 自動車用回転体の回転数検知装置
JP4725600B2 (ja) * 2008-06-10 2011-07-13 愛知製鋼株式会社 マグネトインピーダンスセンサ素子
CN102334040B (zh) * 2009-02-27 2014-04-09 爱知制钢株式会社 磁阻抗传感器元件以及其制造方法
US8339132B2 (en) * 2009-03-26 2012-12-25 Aichi Steel Corporation Magnetic detection device
JP5110142B2 (ja) * 2010-10-01 2012-12-26 愛知製鋼株式会社 マグネトインピーダンスセンサ素子及びその製造方法
JP5958548B2 (ja) * 2012-10-04 2016-08-02 愛知製鋼株式会社 マグネトインピーダンス素子およびその製造方法
JP5747294B1 (ja) * 2013-08-20 2015-07-15 マグネデザイン株式会社 電磁コイル付マグネト・インピーダンス・センサ素子および電磁コイル付マグネト・インピーダンス・センサ
JP6036938B1 (ja) * 2015-08-05 2016-11-30 愛知製鋼株式会社 磁気検出装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133530A (ja) * 1999-11-05 2001-05-18 Aichi Steel Works Ltd 磁気インピーダンスセンサ
CN101815953A (zh) * 2007-10-02 2010-08-25 爱知制钢株式会社 磁性阻抗元件和磁性阻抗传感器
JP2009139182A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Hioki Ee Corp 回路基板検査方法および回路基板検査装置
CN102544351A (zh) * 2010-12-31 2012-07-04 宇能电科技股份有限公司 磁阻传感器及其制造方法
CN104412116A (zh) * 2012-06-12 2015-03-11 公立大学法人大阪市立大学 漏电检测装置
CN104459571A (zh) * 2014-12-17 2015-03-25 王国安 基于非晶态合金材料的磁场传感器的驱动电路及其应用方法
CN204241670U (zh) * 2014-12-17 2015-04-01 王国安 基于非晶态合金材料的高灵敏度磁场传感器

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Publication number Publication date
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