JP2003004831A - Orthogonal flux gate type magnetic sensor - Google Patents
Orthogonal flux gate type magnetic sensorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、弱小磁界の検出に
好適な磁気センサに係り、特に扁平状に構成することが
可能な直交フラックスゲート型磁気センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic sensor suitable for detecting a weak magnetic field, and more particularly to an orthogonal fluxgate type magnetic sensor which can be formed in a flat shape.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、地球磁場等の微少磁界から数十エ
ルステッド程度の低磁界強度を検出できる磁気センサの
うち、磁性体に検出コイルを巻装し、磁性体を交番磁化
する励磁用電源を備えたフラックスゲート型磁気センサ
が知られている。フラックスゲート型磁気センサは方式
によって平行フラックスゲート型と直交フラックスゲー
ト型に大別される。2. Description of the Related Art Conventionally, among magnetic sensors capable of detecting a low magnetic field strength of about several tens of oersteds from a minute magnetic field such as the earth's magnetic field, a magnetic power supply for exciting a magnetic coil by winding a detection coil around the magnetic coil is used. A fluxgate type magnetic sensor provided with this is known. Fluxgate type magnetic sensors are roughly classified into a parallel fluxgate type and an orthogonal fluxgate type according to the method.
【０００３】近年、電子機器の小型軽量化に伴い、これ
ら磁気センサも小型および高性能化が進んでいる。初期
の平行フラックスゲート型磁気センサは、棒状のフェラ
イトコアが用いられていたが、その後Ｃｏ系アモルファ
ス材や鉄系微結晶材のリングコアに使用され、ｘ、ｙの
２軸センサが開発された。この磁気センサは、特許第２
５０１８６０号公報に詳細に記載されている。また、平
板状の励磁コイルと検出コイル間に磁性板を挿入した薄
型の平行フラックスゲート型磁気センサの開発例が、IE
EE Trans. on Magnetics vol 30 No.6, 1994に
発表されている。In recent years, as electronic devices have become smaller and lighter, these magnetic sensors have been made smaller and have higher performance. In the initial parallel fluxgate type magnetic sensor, a rod-shaped ferrite core was used, but thereafter, it was used as a ring core of Co-based amorphous material or iron-based microcrystalline material, and a biaxial sensor of x and y was developed. This magnetic sensor has a second patent.
The details are described in Japanese Patent No. 501860. A development example of a thin parallel fluxgate type magnetic sensor in which a magnetic plate is inserted between a flat plate-shaped exciting coil and a detecting coil
EE Trans. On Magnetics vol 30 No.6, 1994.
【０００４】図１６は平行フラックスゲート型磁気セン
サの概略的な構成を示す断面図である。図示するよう
に、磁心となる磁性体６１を中心に励磁コイル６３と検
出コイル６５を同心円状に配置する。励磁用電源６７か
ら励磁コイル６３に正弦波またはパルス電流ｉｅｘを流
すと、磁性体６１は磁化されて長手方向に内部磁界Ｈｉ
を生じる。このＨｉに平行な成分を持つ外部磁界Ｈｏを
作用させると、Ｈｏの大きさに応じた電圧が検出コイル
の出力端子６９−１及び６９−２間に現われる。出力電
圧は、動作原理から基本波もしくは高調波となる。FIG. 16 is a sectional view showing a schematic structure of a parallel fluxgate type magnetic sensor. As illustrated, the exciting coil 63 and the detecting coil 65 are concentrically arranged around the magnetic body 61 serving as a magnetic core. When a sine wave or a pulse current iex is made to flow from the excitation power supply 67 to the excitation coil 63, the magnetic body 61 is magnetized and the internal magnetic field Hi is lengthwise.
Cause When an external magnetic field Ho having a component parallel to this Hi is applied, a voltage corresponding to the magnitude of Ho appears between the output terminals 69-1 and 69-2 of the detection coil. The output voltage becomes a fundamental wave or a harmonic wave according to the operation principle.
【０００５】図１７は、図１６の磁気センサの内部磁界
と外部磁界の関係を説明する概略図である。図１７の
（ａ）に示すように、磁性体１６には内部磁界Ｈｉと外
部磁界Ｈｏが関わる。同図（ｂ）に示すように、内部磁
界Ｈｉに対し外部磁界Ｈｏの向きが一致する場合に、合
成磁界強度が最大となり、その結果出力電圧が最も大き
な値が得られる。一方、同図（ｃ）に示すように、外部
磁界Ｈｏが内部磁界Ｈｉに対して逆向きになる場合、出
力電圧は最小となる。この最小と最大値の間が検出可能
な範囲と定義される。以上の説明から明らかなように、
この方式は磁心６１の他に励磁コイル６３と検出コイル
６５が必要であり、構造が比較的複雑で、扁平化が容易
でないことが欠点である。FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the relationship between the internal magnetic field and the external magnetic field of the magnetic sensor of FIG. As shown in FIG. 17A, the magnetic body 16 is associated with the internal magnetic field Hi and the external magnetic field Ho. As shown in FIG. 6B, when the direction of the external magnetic field Ho coincides with the direction of the internal magnetic field Hi, the combined magnetic field strength becomes maximum, and as a result, the maximum output voltage is obtained. On the other hand, when the external magnetic field Ho is in the opposite direction to the internal magnetic field Hi as shown in FIG. 7C, the output voltage becomes the minimum. The range between the minimum and maximum values is defined as the detectable range. As is clear from the above explanation,
This method requires an exciting coil 63 and a detecting coil 65 in addition to the magnetic core 61, and has a disadvantage that the structure is relatively complicated and flattening is not easy.
【０００６】一方、直交フラックスゲート型磁気センサ
に関してはPalmer氏によるProc.IEEE Part2 1953 の
文献発表まで遡ることができる。この方式においても初
期には、磁性体として高透磁率金属ワイヤあるいはフェ
ライトが使用され、検出用のコイルは上記の磁性体を包
み込むようにソレノイド状に巻装されていた。近年、鉄
系微結晶質材の適用例が報告されたが、検出コイルや磁
性体の配置等に関しては、大きな変更が加えられず、進
展が無いまま発表当時とほぼ同じ構成となっている。図
１８は、この直交フラックスゲート型磁気センサの概略
を示す斜視図である。On the other hand, regarding the orthogonal fluxgate type magnetic sensor, it is possible to go back to the publication of the Proc. IEEE Part 2 1953 document by Palmer. In this system as well, in the initial stage, a high-permeability metal wire or ferrite was used as the magnetic body, and the detection coil was wound in a solenoid shape so as to enclose the magnetic body. In recent years, an application example of an iron-based microcrystalline material has been reported, but the arrangement of the detection coil and the magnetic material has not been changed significantly, and the structure is almost the same as at the time of the announcement without any progress. FIG. 18 is a perspective view showing the outline of this orthogonal flux gate type magnetic sensor.
【０００７】図１８において、磁性体７１に励磁用電源
７７からパルスまたは交流の励磁電流ｉｅｘを流すこと
によって、磁性体７１は円周方向に磁化され内部磁界Ｈ
ｉが発生する。内部磁界Ｈｉは交番し、Ｈｉに垂直に外
部磁界Ｈｏが印加されると、その大きさに比例した基本
波もしくは高調波の電圧が、磁性体７１に巻装された検
出コイル７５の端子７９から得られる。図１８に示す構
成は、特許第２６１７４９８号公報等に記載された発明
であり、高感度で部品数が少なくできる等の特徴を備え
る磁気センサである。In FIG. 18, the magnetic body 71 is magnetized in the circumferential direction by passing a pulsed or alternating exciting current iex from the exciting power supply 77 to the magnetic body 71, and the internal magnetic field H is generated.
i occurs. When the internal magnetic field Hi alternates and the external magnetic field Ho is applied perpendicularly to the Hi, a fundamental wave or higher harmonic voltage proportional to the magnitude thereof is applied from the terminal 79 of the detection coil 75 wound around the magnetic body 71. can get. The configuration shown in FIG. 18 is the invention described in Japanese Patent No. 2617498, and is a magnetic sensor having features such as high sensitivity and a reduced number of parts.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
直交フラックスゲート型磁気センサは高性能であるが、
厚さ方向の寸法を縮小することが困難であった。設置場
所や用途が限定されることにより、磁気センサとしての
用途を狭めている。特に、モバイル機器の代表である携
帯電話等に搭載することができない。従来のフラックス
ゲート型磁気センサは、構成上、薄型を前提にしていな
い。例えば、図１８において検出コイル７５は磁性体に
巻装されるため、磁性体７１に検出コイルの厚さ分が合
算され、かなり嵩張った構造である。加えて、検出コイ
ル７５は数百ターン程度が巻かれるため、磁性体７１と
絶縁をとりながら行う巻装作業は、煩雑でかつ時間を要
し高価であった。また、巻数のターンが多いと検出コイ
ル自体の大きさを小型化することは困難である。However, although the conventional orthogonal fluxgate type magnetic sensor has high performance,
It was difficult to reduce the dimension in the thickness direction. The application as a magnetic sensor is narrowed because the installation place and the application are limited. In particular, it cannot be mounted on a mobile phone, which is a typical mobile device. The conventional fluxgate magnetic sensor does not assume a thin structure because of its structure. For example, in FIG. 18, since the detection coil 75 is wound around a magnetic body, the thickness of the detection coil is added to the magnetic body 71, which is a considerably bulky structure. In addition, since the detection coil 75 is wound by several hundred turns, the winding work performed while insulating from the magnetic body 71 is complicated, time-consuming and expensive. Further, if the number of turns is large, it is difficult to reduce the size of the detection coil itself.
【０００９】また、磁性体はバルクであるよりも箔また
は薄膜の状態の方が磁気特性的には安定性に優れ、セン
サのS／Nを改善する上で有利である。しかし、数１００
μｍ以下程度の板状の磁性体に検出コイルを巻装しよう
とすると、非常に困難で製造設備に多大な投資が必要で
あるばかりか、複雑な構造となるために信頼性の低下に
もつながるという根本的な問題を新たに招くことにな
る。本発明の目的は、前記問題点を解決するもので、モ
バイル機器に容易に搭載できる扁平な磁気センサを、安
価に提供しようとするものである。Further, the magnetic substance is more stable in terms of magnetic characteristics in the state of a foil or a thin film than in a bulk state, which is advantageous in improving the S / N of the sensor. But a few hundred
It is very difficult to wind the detection coil around a plate-shaped magnetic material of about μm or less, which requires a large investment in manufacturing equipment, and also leads to a decrease in reliability due to the complicated structure. That will lead to a new fundamental problem. An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a flat magnetic sensor that can be easily mounted on a mobile device at low cost.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の直交フラックス
ゲート型磁気センサは、検出コイルと磁性体を備え、該
磁性体にパルスもしくは交流電流を流すことによって前
記磁性体を磁化し、外部磁界を検出する直交フラックス
ゲート型磁気センサであり、前記検出コイルは前記磁性
体に巻装されず、前記磁性体の近傍に配置されることを
特徴とする。本発明では、扁平な形状のコイルを作製
し、コイルの近傍に磁性体を配置する。より好ましくは
コイルに磁性体を密着して且つ両者の絶縁を確保しつつ
配設する。検出コイルを磁性体に巻装するのでは無く、
検出コイルの近傍に磁性体を配置することにより、磁気
センサの薄型化を達成する。他の見方をすると、本発明
では、磁性体すなわち磁気コアの長さ方向と、平面状の
検出コイルを形成した面がほぼ平行の関係にあるため、
磁気センサ全体の薄型化に寄与する。An orthogonal fluxgate magnetic sensor according to the present invention comprises a detection coil and a magnetic body, and the magnetic body is magnetized by applying a pulse or an alternating current to the magnetic body to generate an external magnetic field. An orthogonal fluxgate magnetic sensor for detecting, wherein the detection coil is not wound around the magnetic body and is arranged in the vicinity of the magnetic body. In the present invention, a coil having a flat shape is produced, and a magnetic body is arranged near the coil. More preferably, the magnetic material is placed in close contact with the coil while ensuring insulation between the two. Instead of winding the detection coil around a magnetic body,
By arranging the magnetic body near the detection coil, the magnetic sensor can be made thin. From another point of view, in the present invention, since the length direction of the magnetic body, that is, the magnetic core, and the surface on which the planar detection coil is formed are substantially parallel to each other,
Contributes to the thinning of the magnetic sensor as a whole.
【００１１】本発明の他の直交フラックスゲート型磁気
センサは、平面状の検出コイル、磁性体および該磁性体
の励磁用電源を備え、交番磁化された前記磁性体が外部
磁界の影響を受けることにより磁界分布が変動し、前記
磁化分布を前記検出コイルによって検知することを特徴
とする。Another orthogonal fluxgate type magnetic sensor of the present invention comprises a flat detection coil, a magnetic body, and a power source for exciting the magnetic body, and the alternatingly magnetized magnetic body is affected by an external magnetic field. The magnetic field distribution fluctuates due to, and the magnetization distribution is detected by the detection coil.
【００１２】より詳細には、本発明に係る直交フラック
スゲート型磁気センサは平面状の検出コイルと磁性体と
励磁用電源とを備える。前記励磁用電源から前記磁性体
にパルス電流もしくは交流電流を流すことによって磁性
体を磁化し、内部磁界と外部磁界との相互作用で磁束変
化を生じさせ、この磁束変化を平面状の検出コイルで検
知できるように、磁性体を平面状の検出コイルに近接し
て配置するものである。特に、磁界強度が大きく変化す
る箇所すなわち磁性体の端部に近接して検出コイルのス
パイラル形状の中心を配置することが、磁束変化を効率
良く検出する上で好ましい。スパイラル状の中心とは、
平面状の検出コイルにおいてスパイラル状に巻かれてい
る箇所の中心近傍を指す。平面状の検出コイルと磁性体
との密着性が高まることから一層強い電磁気的結合が得
られ、検出感度の向上ならびに省電力化が図れる。More specifically, the orthogonal fluxgate type magnetic sensor according to the present invention comprises a flat detecting coil, a magnetic body and an exciting power source. A magnetic current is magnetized by causing a pulse current or an alternating current to flow from the excitation power supply to the magnetic material, and a magnetic flux change is caused by an interaction between an internal magnetic field and an external magnetic field. The magnetic material is arranged close to the planar detection coil so that it can be detected. In particular, it is preferable to arrange the center of the spiral shape of the detection coil close to a portion where the magnetic field strength greatly changes, that is, the end of the magnetic body, in order to detect the magnetic flux change efficiently. What is a spiral center?
It indicates the vicinity of the center of the spirally wound portion of the flat detection coil. Since the adhesion between the flat detection coil and the magnetic body is enhanced, stronger electromagnetic coupling can be obtained, and the detection sensitivity can be improved and the power consumption can be saved.
【００１３】本発明の他の直交フラックスゲート型磁気
センサは、磁性体と検出コイルを備える直交フラックス
ゲート型磁気センサであって、少なくとも前記検出コイ
ルを扁平状に作製すると共に、前記磁性体と積み重ねて
積層構造にすることを特徴とする。特に、シート状の検
出コイル（シートコイル若しくは平面コイル）と薄膜状
の磁性膜を組み合わせれば、１ｍｍ以下あるいは数１０
０μｍ以下の厚さで磁気センサを構成することが可能で
ある。さらに、本発明に係る直交フラックスゲート型磁
気センサは、検出コイルと磁性体を複数積み上げて多層
構造にすることができる。Another orthogonal fluxgate type magnetic sensor of the present invention is an orthogonal fluxgate type magnetic sensor having a magnetic body and a detection coil, wherein at least the detection coil is formed in a flat shape and stacked with the magnetic body. It is characterized by forming a laminated structure. In particular, if a sheet-shaped detection coil (sheet coil or plane coil) and a thin-film magnetic film are combined, it is 1 mm or less
It is possible to configure the magnetic sensor with a thickness of 0 μm or less. Furthermore, the orthogonal fluxgate magnetic sensor according to the present invention can have a multi-layer structure by stacking a plurality of detection coils and magnetic bodies.
【００１４】上記本発明に係るいずれかの直交フラック
スゲート型磁気センサは、基板上に積層した平面状の検
出コイル及び磁性体と、前記磁性体にパルス電流もしく
は交流電流を流す励磁用電源を備え、前記平面状の検出
コイルは、直列に接続した２つのスパイラルコイルと、
検出コイルの出力を得る端子とを備え、前記磁性体は、
磁束を集めるゲートとして機能する一対の端部と、励磁
用電源と接続するための端子とを備え、前記磁性体は前
記スパイラルコイルと交差して配置され、前記端部は前
記スパイラルコイルの中心近傍に配置される構成にする
ことが望ましい。この構成は、検出コイルを２つのスパ
イラルコイルで構成しているため、磁性体の長さ方向が
平面状の検出コイルとほぼ平行に配置されていても、高
効率で外部磁界を検知できる。Any one of the orthogonal fluxgate magnetic sensors according to the present invention comprises a flat detection coil and a magnetic body laminated on a substrate, and an exciting power source for supplying a pulse current or an alternating current to the magnetic body. The planar detection coil includes two spiral coils connected in series,
A terminal for obtaining the output of the detection coil, the magnetic body,
The magnetic body is provided with a pair of end portions functioning as gates for collecting magnetic flux, and a terminal for connecting to an excitation power source, the magnetic body is disposed so as to intersect with the spiral coil, and the end portion is near the center of the spiral coil. It is desirable to have a configuration that is arranged in. In this configuration, since the detection coil is composed of two spiral coils, the external magnetic field can be detected with high efficiency even if the length direction of the magnetic body is arranged substantially parallel to the flat detection coil.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面等により実施例を説明
する。ただし、これら実施例によって本発明が限定され
るものではない。なお、同一でなくとも類似の部品は同
じ符号で説明する。
（実施例１）図１は、本発明の一実施例を示す直交フラ
ックスゲート型磁気センサ５の斜視図である。この実施
例では、まず、絶縁基板１１上に、電気メッキ及び薄膜
プロセスにより非磁性導電性材料の検出コイル１５を形
成した。次いで、検出コイル１５の端を除いて絶縁膜
（図示を省略）を被覆した。次いで、検出コイル１５の
端に接続するように一対の検出コイル用端子１７を設け
た。次いで、この検出コイル用端子１７の幅広の端を除
くようにして、スパイラル状の検出コイル１５の上に絶
縁膜（図示を省略）を被覆した。次いで、絶縁膜上に一
対の導線となる端子１９を形成した。次いで、パーマロ
イ膜をフレームメッキ法で成膜し、不要部分をエッチン
グで除去して所定の形状にパーマロイの磁性体１３を作
製した。磁性体１３の各々の端は、スパイラル状に巻い
たコイルの中心近傍に配置させると共に、端子１９と接
続させた。磁性体１３の磁化容易軸方向は面内で電流方
向ｉｅｘに垂直である。図示してない絶縁膜には、検出
コイル用端子１７や端子１９を通すためのスルーホール
が適宜設けてあり、これら端子が途中で検出コイルと接
触しないように立体的な配線となっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these examples. It should be noted that similar or similar parts will be described with the same reference numerals. (Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view of an orthogonal fluxgate magnetic sensor 5 showing an embodiment of the present invention. In this embodiment, first, the detection coil 15 made of a non-magnetic conductive material is formed on the insulating substrate 11 by electroplating and a thin film process. Next, an insulating film (not shown) was covered except for the ends of the detection coil 15. Next, a pair of detection coil terminals 17 was provided so as to be connected to the ends of the detection coil 15. Next, an insulating film (not shown) was coated on the spiral detection coil 15 so as to remove the wide end of the detection coil terminal 17. Next, the terminals 19 which will be a pair of conducting wires were formed on the insulating film. Next, a permalloy film was formed by a frame plating method, and unnecessary portions were removed by etching to produce a permalloy magnetic body 13 having a predetermined shape. Each end of the magnetic body 13 was arranged near the center of the spirally wound coil and connected to the terminal 19. The easy axis of magnetization of the magnetic body 13 is perpendicular to the current direction iex in the plane. An insulating film (not shown) is appropriately provided with through holes for passing the detection coil terminals 17 and the terminals 19, and has a three-dimensional wiring so that these terminals do not come into contact with the detection coil on the way.
【００１６】絶縁基板１１は、厚さ１．１ｍｍのガラス
基板である。検出コイル１５は、矩形（正方形状）に巻
いた２個のスパイラルコイルを直列に接続したものであ
る。矩形コイルの外形は約２．５ｍｍ四方であり、巻き
回数はそれぞれ１００ターンで、コイル導体の断面は厚
さ２μｍ、幅８μｍである。図１では、正確に図示する
ことが難しいため、巻き回数を大幅に省略して図示し
た。磁性体１３のパーマロイ膜は厚さ２μｍ、幅０．５
ｍｍ、長さ５ｍｍとした。さらに、磁性体１３の両端に
は通電用の銅薄膜による端子１９を設けた。このように
構成した直交フラックス型磁気センサ５は、端子１９に
励磁用電源１０からパルス状の励磁電流ｉｅｘを流し込
むことにより、検出コイル用端子１７から出力電圧Ｖo
を得ることができた。なお、図１の実施例１では、端子
１９を先に形成し、磁性体１３を後に形成したが、他の
実施例として、先に磁性体を形成し、磁性体の各々の端
に覆い被せるように端子１９を形成することも可能であ
る。The insulating substrate 11 is a glass substrate having a thickness of 1.1 mm. The detection coil 15 is formed by connecting two spiral coils wound in a rectangular shape (square shape) in series. The outer shape of the rectangular coil is about 2.5 mm square, the number of turns is 100 turns, and the cross section of the coil conductor is 2 μm thick and 8 μm wide. In FIG. 1, the number of windings is largely omitted because it is difficult to accurately illustrate the drawing. The permalloy film of the magnetic body 13 has a thickness of 2 μm and a width of 0.5.
mm and length 5 mm. Further, terminals 19 made of a copper thin film for energization were provided at both ends of the magnetic body 13. In the orthogonal flux type magnetic sensor 5 configured as described above, the pulse-shaped exciting current iex is caused to flow from the exciting power source 10 to the terminal 19, so that the output voltage Vo is output from the detecting coil terminal 17.
I was able to get In the first embodiment of FIG. 1, the terminal 19 is formed first and the magnetic body 13 is formed later, but as another embodiment, the magnetic body is first formed and each end of the magnetic body is covered. It is also possible to form the terminal 19 as described above.
【００１７】図２は、図１の磁気センサにおける励磁電
流ｉｅｘと出力電圧Ｖoを説明するグラフである。図１
（ａ）は磁気センサに印加した励磁電流ｉｅｘ［Ａ］と
時間［μｓ］の関係を示すパルス電流波形であり、波高
値を０．２Ａ付近に選んだ。この波高値の電流による励
磁の磁界は、磁性体１３の異方性磁界Ｈｋに相当する値
である。図２の（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は磁気セン
サから得た出力電圧Ｖoの波形例である。（ｂ）は基板
を水平に保ち、地磁気の水平成分に対して磁性体１３の
長手方向が、平行となるように配置した場合の出力電圧
波形である。これに対して、磁性体１３の長手方向が地
磁気の水平成分と逆平行の向きになるように配置した場
合が（ｄ）である。FIG. 2 is a graph for explaining the exciting current iex and the output voltage Vo in the magnetic sensor of FIG. Figure 1
(A) is a pulse current waveform showing the relationship between the excitation current iex [A] applied to the magnetic sensor and the time [μs], and the peak value was selected to be around 0.2 A. The magnetic field for excitation by the current having the peak value has a value corresponding to the anisotropic magnetic field Hk of the magnetic body 13. 2B, 2C, and 2D are waveform examples of the output voltage Vo obtained from the magnetic sensor. (B) is an output voltage waveform when the substrate is kept horizontal and the longitudinal direction of the magnetic body 13 is parallel to the horizontal component of the earth's magnetism. On the other hand, (d) shows a case where the longitudinal direction of the magnetic body 13 is arranged so as to be antiparallel to the horizontal component of the earth's magnetism.
【００１８】他方、（ｃ）は磁性体１３の長手方向が地
磁気の水平成分に垂直となるように配置した場合で、上
記（ｂ）及び（ｄ）の丁度中間位置とみなすことができ
る。図示するように、出力電圧はほとんどゼロとなる。
（ｂ）及び（ｄ）を比較すると、ピーク値の等しい逆位
相のパルス電圧が得られため、同期検波すれば直流電圧
に変換できる。その直流電圧の符号を含めた値が磁界の
方向と強さを表すことになり、外部磁界の測定が可能で
ある。外部磁界が磁性体１３に垂直の場合、（ｃ）に示
すように出力電圧パルスはゼロとなる。このことから、
０〜３６０度の角度の検知が可能である。On the other hand, (c) is the case where the longitudinal direction of the magnetic body 13 is arranged so as to be perpendicular to the horizontal component of the earth's magnetism, and can be regarded as the just intermediate position between the above (b) and (d). As shown, the output voltage is almost zero.
Comparing (b) and (d), pulse voltages of opposite phases having the same peak value are obtained, so that they can be converted to DC voltage by synchronous detection. The value including the sign of the DC voltage represents the direction and strength of the magnetic field, and the external magnetic field can be measured. When the external magnetic field is perpendicular to the magnetic body 13, the output voltage pulse becomes zero as shown in (c). From this,
It is possible to detect an angle of 0 to 360 degrees.
【００１９】次に、同期検波器としてロックインアンプ
を用い、実施例１の特性評価方法（図３）と結果（図
４）について述べる。図３は測定装置の構成と結線を示
す概略図である。測定装置ではヘルムホルツコイル３５
の中央に実施例１の直交フラックス型磁気センサの基板
を配置した。ヘルムホルツコイル３５はＸ方向の磁界を
生じる一対の磁気コイルと、Ｙ方向に磁界を生じる一対
の磁気コイルで構成した。図３中の直交フラックス型磁
気センサは、絶縁基板１１上の詳細を省略し、磁性体１
３と検出コイル１５のみを図示し、励磁用電源１０に代
えて波形発生器を端子に接続し、検出コイル用端子には
ロックインアンプを接続して測定を行なった。Next, the characteristic evaluation method (FIG. 3) and the result (FIG. 4) of the first embodiment will be described using a lock-in amplifier as the synchronous detector. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration and connection of the measuring device. Helmholtz coil 35
The substrate of the orthogonal flux type magnetic sensor of Example 1 was placed in the center of the. The Helmholtz coil 35 is composed of a pair of magnetic coils that generate a magnetic field in the X direction and a pair of magnetic coils that generate a magnetic field in the Y direction. The orthogonal flux type magnetic sensor in FIG.
Only 3 and the detection coil 15 are shown, a waveform generator is connected to the terminal instead of the excitation power supply 10, and a lock-in amplifier is connected to the detection coil terminal for measurement.
【００２０】なお、使用したロックインアンプ３１の最
高周波数が１０５ｋＨｚであるため、磁性体１３に流す
励磁電流の基本周波数を半分の５２ｋＨｚとした。外部
磁場の印加にはヘルムホルツコイル３５を使用し、最大
８０Ａ／ｍ相当の磁場を磁性体１３に与えた。検出コイ
ル１５からの出力電圧は、基本周波数の２倍の信号をロ
ックインアンプ３１の出力として計測した。ロックイン
アンプに接続した抵抗Ｒは１ｋΩ以上のものを用いた。Since the maximum frequency of the lock-in amplifier 31 used is 105 kHz, the fundamental frequency of the exciting current flowing through the magnetic body 13 is halved to 52 kHz. The Helmholtz coil 35 was used to apply the external magnetic field, and a magnetic field of maximum 80 A / m was applied to the magnetic body 13. As the output voltage from the detection coil 15, a signal having twice the fundamental frequency was measured as the output of the lock-in amplifier 31. The resistance R connected to the lock-in amplifier was 1 kΩ or more.
【００２１】このようにして測定した結果、すなわち本
発明による磁気センサの出力特性を図４に示す。図４
（ａ）は磁性体１３の長手方向に平行に磁界を印加した
場合で、外部印加磁界［Ａ／ｍ］に対する出力電圧の関
係である。励磁電流ｉｅｘ＝０．１Ａ、０．１５Ａ、
０．２Ａの３通りについて測定した。外部印加磁界の絶
対値が０から４５〜５０Ａ／ｍまでの範囲では、外部印
加磁界と出力電圧はほぼ比例関係になった。しかし、磁
性体１３の異方性磁界Ｈｋに相当する５０Ａ／ｍ付近で
ピーク値を示し、これを過ぎると出力電圧は逆に減少し
た。FIG. 4 shows the result of the measurement thus made, that is, the output characteristic of the magnetic sensor according to the present invention. Figure 4
(A) shows the relationship between the output voltage and the externally applied magnetic field [A / m] when a magnetic field is applied parallel to the longitudinal direction of the magnetic body 13. Excitation current iex = 0.1A, 0.15A,
The measurement was performed in three ways of 0.2A. In the range where the absolute value of the externally applied magnetic field is 0 to 45 to 50 A / m, the externally applied magnetic field and the output voltage have a substantially proportional relationship. However, a peak value was shown in the vicinity of 50 A / m corresponding to the anisotropic magnetic field Hk of the magnetic body 13, and beyond this, the output voltage decreased conversely.
【００２２】さらに、図４（ｂ）は外部印加磁界を４０
Ａ／ｍ一定に保持した場合の励磁電流ｉｅｘに対する出
力電圧特性である。０．０８Ａ以下では出力は得られ
ず、不感領域であるが、この値以上になると傾きほぼ一
定の直線が得られた。以上の説明から明らかなように、
この磁気センサ（直交フラックス型磁気センサ）は、所
定の条件を満たせば、磁性体の外部磁界に対する角度と
出力電圧との関係が１対１に対応することから、方位セ
ンサあるいは永久磁石を用いた傾斜センサとして使用で
いることがわかる。また、この磁気センサの出力電圧が
外部磁界とリニアな関係を有することに着目して電流セ
ンサの検出器に適用することもできる。さらに、可動体
と静止体にそれぞれ磁性片あるいは永久磁石を取り付け
た構成に適用すれば、相対位置関係を出力電圧で検出で
きるため、位置センサまたは回転センサなどに利用でき
る。なお、磁性体として実施例１ではパーマロイ膜を使
用したが、Ｃｏ系アモルファスワイヤあるいはＣｏ系ア
モルファス箔帯、鉄系微結晶材、アモルファス合金等の
高透磁率かつ高飽和磁束材を用いることがより好適であ
る。Further, FIG. 4B shows that an externally applied magnetic field is 40
It is an output voltage characteristic with respect to the exciting current iex when the A / m is kept constant. No output was obtained at 0.08 A or less, which was in the insensitive region, but above this value, a straight line with a substantially constant inclination was obtained. As is clear from the above explanation,
This magnetic sensor (orthogonal flux type magnetic sensor) uses a direction sensor or a permanent magnet because the relationship between the output voltage and the angle of the magnetic material with respect to the external magnetic field has a one-to-one correspondence if predetermined conditions are satisfied. It can be seen that it is used as a tilt sensor. Further, the output voltage of the magnetic sensor can be applied to the detector of the current sensor by paying attention to the fact that the output voltage has a linear relationship with the external magnetic field. Further, when applied to a structure in which a magnetic piece or a permanent magnet is attached to each of the movable body and the stationary body, the relative positional relationship can be detected by the output voltage, so that it can be used as a position sensor or a rotation sensor. Although the permalloy film was used as the magnetic body in Example 1, it is more preferable to use a high permeability and high saturation magnetic flux material such as Co-based amorphous wire or Co-based amorphous foil strip, iron-based microcrystalline material, and amorphous alloy. It is suitable.
【００２３】本発明では、磁性体と検出コイルの位置関
係が重要である。図５の概略図で検出コイルと磁性体の
位置関係を模式的に説明する。図５の（ａ）は従来の構
成のモデルである。磁性体５５は検出コイル５１および
５３に貫通するように配置されるため、磁性体５５を通
過する磁束φは検出コイル５１及び５３に鎖交する。従
って、外部磁場Ｈｏが存在する時に磁性体５５がパルス
電流の導通などによって励磁されると、検出コイル５１
及び５３に鎖交する磁束が変化し、検出コイルに電圧が
誘導される。これが従来の検出原理である。In the present invention, the positional relationship between the magnetic material and the detection coil is important. The positional relationship between the detection coil and the magnetic substance will be schematically described with reference to the schematic diagram of FIG. FIG. 5A shows a model having a conventional configuration. Since the magnetic body 55 is arranged so as to penetrate the detection coils 51 and 53, the magnetic flux φ passing through the magnetic body 55 is linked to the detection coils 51 and 53. Accordingly, when the magnetic body 55 is excited by conduction of a pulse current or the like in the presence of the external magnetic field Ho, the detection coil 51
And the magnetic flux interlinking with 53 changes, and a voltage is induced in the detection coil. This is the conventional detection principle.
【００２４】次に、検出コイル５１と５３の上部半分を
左右に引き伸ばし、磁性体５５を囲むように変形させて
検出コイル５１’及び５３’とした場合を図５の（ｂ）
に示す。さらに、検出コイル５１’及び５３’の下部側
のコイルを磁性体５５の下面に密着するように扁平化し
た場合の概念図が図５の（ｃ）である。Next, FIG. 5B shows a case where the upper halves of the detection coils 51 and 53 are stretched to the left and right and deformed so as to surround the magnetic body 55 to form the detection coils 51 'and 53'.
Shown in. Further, FIG. 5C is a conceptual diagram when the coils on the lower side of the detection coils 51 ′ and 53 ′ are flattened so as to be in close contact with the lower surface of the magnetic body 55.
【００２５】図５の（ａ），（ｂ）および（ｃ）を比較
すると明らかなように、（ｂ）、（ｃ）の出力電圧は同
一であるが、（ａ）の場合に比べて半分の出力となる。
（ｃ）が本発明の検出コイルと磁性体の位置関係を示
す。すなわち、磁性体５５に検出コイル５１”、５３”
を巻装しなくても、磁性体５５に近接もしくは密着する
ように配置することによって、外部磁界Ｈｏによる磁束
変化を検出することが可能であることがわかる。図５で
は板状の磁性体５５を使って説明したが、磁性体が棒状
等の所定の長さと形状を有するものであれば、本発明の
実施による効果は充分得ることができる。また、磁性体
の下面側に限らず、上下面に配置したり、複数のコイル
を多層化する実施例も可能であることがわかる。As is clear from a comparison of (a), (b) and (c) in FIG. 5, the output voltages of (b) and (c) are the same, but half the output voltage of (a). Will be output.
(C) shows the positional relationship between the detection coil of the present invention and the magnetic substance. That is, the detection coils 51 "and 53" are attached to the magnetic body 55.
It can be seen that even without winding, it is possible to detect the magnetic flux change due to the external magnetic field Ho by arranging so as to be close to or in close contact with the magnetic body 55. Although the plate-shaped magnetic body 55 is used in FIG. 5, the effect of the present invention can be sufficiently obtained as long as the magnetic body has a predetermined length and shape such as a rod. Further, it is understood that not only the lower surface side of the magnetic body but also the upper and lower surfaces may be arranged, or a plurality of coils may be multilayered.
【００２６】（実施例２）図６はスパイラル状の検出コ
イルを１個とした場合の直交フラックス型磁気センサの
斜視図である。この場合、検出コイル２５は基板２１上
に１個形成され、一対の端子２９を通じて磁性体２３に
交番電流を流すことによって外部磁界に応じた電圧が検
出コイル２５の端に接続した検出コイル用端子２７間か
ら得られる。この実施例から明らかなように、本発明は
検出コイルの設置数ではなく、磁性体との位置関係が重
要である。なお、図６において図示を省略したが、端子
２９には交番電流（交流電流）を印加するための励磁用
電源を接続して、直交フラックス型磁気センサとして機
能することを確認した。(Embodiment 2) FIG. 6 is a perspective view of an orthogonal flux type magnetic sensor in which one spiral detection coil is used. In this case, one detection coil 25 is formed on the substrate 21, and a voltage according to the external magnetic field is connected to the end of the detection coil 25 by applying an alternating current to the magnetic body 23 through the pair of terminals 29. Obtained from 27. As is apparent from this embodiment, in the present invention, the positional relationship with the magnetic material is important, not the number of detection coils installed. Although not shown in FIG. 6, it was confirmed that the terminal 29 was connected to an exciting power supply for applying an alternating current (AC current) to function as a quadrature flux type magnetic sensor.
【００２７】（実施例３）外部磁場の検出効率を向上さ
せた磁性体の例を図７の斜視に示す。図示するように、
磁性体の両端部と中央部に形状的な特徴を持たせてい
る。図７の（ａ）は実施例１若しくは実施例２の磁性体
について、端部の角を落として丸めた形状とし、中央部
の両側に凹みを設けた形状に相当する。図７の（ｂ）は
（ａ）の形状の外周を更に曲面的にした形状である。こ
れらの形状は、検出コイルにできるだけ多くの磁束が鎖
交するように意図したもので、端部における磁界を検出
コイル中央部に収斂させる構造としたものである。磁性
体以外の構造は実施例１若しくは２と同様にした。(Third Embodiment) An example of a magnetic body with improved detection efficiency of an external magnetic field is shown in the perspective view of FIG. As shown,
Both ends and the central part of the magnetic body are given shape characteristics. FIG. 7A corresponds to the magnetic body of Example 1 or Example 2 which has a rounded shape with the corners of the ends dropped and a recess formed on both sides of the central portion. 7B shows a shape in which the outer periphery of the shape of FIG. 7A is further curved. These shapes are intended to cause as much magnetic flux as possible to interlink with the detection coil, and have a structure in which the magnetic field at the end is converged at the center of the detection coil. The structure other than the magnetic material was the same as in Example 1 or 2.
【００２８】（実施例４）図８は、薄膜製造プロセスを
用いて製造した他の直交フラックスゲート型磁気センサ
の断面図である。同図の（ａ）に本発明に係る磁気セン
サを、（ｂ）に比較例の磁気センサを示す。（ａ）の直
交フラックスゲート型磁気センサは、実施例１の一部を
変更した構造に相当する。すなわち、磁性体１３を先に
形成し、続いて磁性体１３の両端に覆い被せるように端
子１９を形成し、更に磁性体１３を保護膜１８で被覆し
たものである。その他の構造は実施例１と同様にした。
検出コイルの巻く方向（コイルの進行方向）は絶縁基板
１１の面に略平行と言える。検出コイルの面と、磁性体
の面を平行に積層するため、積層体の厚さを薄くするこ
とが可能になると共に、薄膜プロセスを用いながら短い
製造工程で済むというメリットもある。(Embodiment 4) FIG. 8 is a sectional view of another orthogonal fluxgate magnetic sensor manufactured by using a thin film manufacturing process. A magnetic sensor according to the present invention is shown in (a) of the figure, and a magnetic sensor of a comparative example is shown in (b). The orthogonal fluxgate magnetic sensor of (a) corresponds to a structure obtained by partially modifying the first embodiment. That is, the magnetic body 13 is formed first, then the terminals 19 are formed so as to cover both ends of the magnetic body 13, and the magnetic body 13 is further covered with the protective film 18. The other structures were the same as in Example 1.
It can be said that the winding direction of the detection coil (the traveling direction of the coil) is substantially parallel to the surface of the insulating substrate 11. Since the surface of the detection coil and the surface of the magnetic body are laminated in parallel, it is possible to reduce the thickness of the laminated body and there is also an advantage that a short manufacturing process is required while using a thin film process.
【００２９】図８の（ｂ）比較例の磁気センサは、磁性
体１３ｂに検出コイル４０ｂを巻装する構成である。ま
ず、絶縁基板１１ｂ上に非磁性導電膜を積層し、多数の
短冊状のパターンを得た。これらパターンは平行に配列
したものであり、検出コイルの片側半分（下側のコイル
層）に相当する。次いで、これらの短冊状のパターンの
中央部を第１の絶縁膜で被覆し、各々のパターンの両端
は第１の絶縁膜の外に露出させた。この第１の絶縁膜上
に各々のパターンと直交するように１本の磁性体１３ｂ
を形成し、更に磁性体１３ｂの両端に一対の端子（図示
を省略）を形成した。次いで、磁性体１３ｂ及び第１の
絶縁膜を覆うように第２の絶縁膜を被覆した。次いで、
露出させておいた短冊状のパターンの一方の端と一列異
なる側のパターンの他端とを接続すべく、絶縁膜を跨ぐ
ように非磁性導電膜のパターンを形成した。絶縁膜を跨
ぐように多数のパターンを多数形成して、もう片側半分
の検出コイル（上側のコイル層）を構成し、検出コイル
４０ｂを得た。従って、検出コイルの巻く方向は絶縁基
板１１ｂの面にほぼ垂直となった。検出コイル４０ｂの
両端に一対の検出コイル用端子１９ｂを形成した。次
に、上側のコイル層を保護膜１８ｂで被覆して、比較例
の直交フラックスゲート型磁気センサを得た。The magnetic sensor of the comparative example of FIG. 8B has a structure in which the detection coil 40b is wound around the magnetic body 13b. First, a non-magnetic conductive film was laminated on the insulating substrate 11b to obtain a large number of strip patterns. These patterns are arranged in parallel and correspond to one half of the detection coil (lower coil layer). Next, the central portions of these strip-shaped patterns were covered with the first insulating film, and both ends of each pattern were exposed to the outside of the first insulating film. One magnetic body 13b is formed on the first insulating film so as to be orthogonal to each pattern.
And a pair of terminals (not shown) are formed on both ends of the magnetic body 13b. Then, the second insulating film was coated so as to cover the magnetic body 13b and the first insulating film. Then
A pattern of the non-magnetic conductive film was formed so as to straddle the insulating film so as to connect one end of the strip-shaped pattern that was exposed and the other end of the pattern on the side different in one line. A large number of patterns were formed so as to straddle the insulating film to form the detection coil of the other half (upper coil layer), and the detection coil 40b was obtained. Therefore, the winding direction of the detection coil was substantially perpendicular to the surface of the insulating substrate 11b. A pair of detection coil terminals 19b is formed on both ends of the detection coil 40b. Next, the upper coil layer was covered with the protective film 18b to obtain a cross fluxgate magnetic sensor of a comparative example.
【００３０】図８の比較例では、検出コイル４０の上側
や絶縁層１８の厚さ分が磁気センサの高さに加わるた
め、厚さが増大してしまう。磁性体の棒に導線のコイル
を巻いて作製される従来例に比べると薄型化されてはい
るが、本発明の構成に比べると厚くなっている点はデメ
リットである。また、上側のコイル層は、磁性体１３ｂ
とそれを包む絶縁膜を乗り越えるように形成するため、
正確なパターニングが難しい。上側のコイル層と下側の
コイル層において、接続すべき箇所が多数あるため、そ
れらの電気的な導通を全て問題なく得ることが難しく、
歩留りが低い。コイル層の幅が細くなって断線すること
が多いということも、歩留り低下の原因となっている。
また、薄膜が屈曲する箇所や上側と下側の接続箇所にお
いて、抵抗値が他の部位より高くなって長時間使用する
と断線するという問題も生じた。これら歩留りや製品の
寿命だけでなく、図８の(ａ)に比べて、製造工程が長い
という点も問題である。In the comparative example of FIG. 8, since the thickness of the upper side of the detection coil 40 and the thickness of the insulating layer 18 are added to the height of the magnetic sensor, the thickness is increased. Although it is thinner than the conventional example produced by winding a coil of a conductive wire around a magnetic rod, it is disadvantageous in that it is thicker than the configuration of the present invention. The upper coil layer is made of the magnetic material 13b.
And the insulating film that surrounds it
Accurate patterning is difficult. In the upper coil layer and the lower coil layer, since there are many places to be connected, it is difficult to obtain all of their electrical continuity without problems,
Yield is low. The fact that the width of the coil layer is narrow and the wire is often broken also causes a decrease in yield.
In addition, there is a problem that the resistance value becomes higher than that of the other portions at the bending portion of the thin film and the connecting portion between the upper side and the lower side, and the wire is broken when used for a long time. Not only the yield and the life of the product, but also the problem that the manufacturing process is longer than that of FIG.
【００３１】(実施例５)図９は、ｘ、ｙの２軸磁気セン
サの構成を示す平面図である。概念的には、図６の直交
フラックスゲート型磁気センサ（検出コイル１個）にお
いて、磁性体をもう１本追加して、２軸に変形したもの
と考えることができる。この構成は、まず、絶縁基板３
１上に矩形の検出コイル３５とその両端に接続した一対
の検出コイル用端子３７を形成し、検出コイルを覆うよ
うに絶縁膜を形成した。次いで、矩形の検出コイルの一
方の辺と交差するように絶縁膜上に磁性体３３−１を形
成し、その両端に接続するように端子３９−１と端子３
９−２を形成した。次いで、検出コイルの他方の辺と交
差させて且つ端子３９−２と端が接続するようにして、
磁性体３３−２を形成した。ついで、磁性体３３−２の
他端に端子３９−３を形成し、磁性体を覆うように保護
膜を被覆して、２軸のフラックスゲート型磁気センサを
得た。直交させた磁性体３３−１及び磁性体３３−２
が、各々x軸成分とｙ軸成分の磁界を検知する。この磁
気センサの応用例として、２つの出力電圧をマイコン等
でデータ処理することができるシステムに組み込めば、
３次元の磁界マッピング解析装置に搭載可能である。(Embodiment 5) FIG. 9 is a plan view showing the structure of an x, y biaxial magnetic sensor. Conceptually, it can be considered that the orthogonal fluxgate type magnetic sensor (one detection coil) of FIG. 6 has another magnetic substance added thereto and is deformed biaxially. In this structure, first, the insulating substrate 3
A rectangular detection coil 35 and a pair of detection coil terminals 37 connected to both ends of the rectangular detection coil 35 were formed on the substrate 1, and an insulating film was formed so as to cover the detection coil. Next, the magnetic body 33-1 is formed on the insulating film so as to intersect with one side of the rectangular detection coil, and the terminals 39-1 and 3 are connected to both ends thereof.
9-2 was formed. Then, so as to intersect the other side of the detection coil and connect the terminal 39-2 to the end,
The magnetic body 33-2 was formed. Then, a terminal 39-3 was formed on the other end of the magnetic body 33-2, and a protective film was coated so as to cover the magnetic body, to obtain a biaxial fluxgate magnetic sensor. Magnetic body 33-1 and magnetic body 33-2 orthogonal to each other
Respectively detect the magnetic fields of the x-axis component and the y-axis component. As an application example of this magnetic sensor, if it is built into a system that can process two output voltages with a microcomputer,
It can be mounted on a three-dimensional magnetic field mapping analysis device.
【００３２】(実施例６)さらに、本発明の直交フラック
スゲート型磁気センサを高周波キャリア型磁気センサと
して応用できる。図１０は、この高周波キャリア型磁気
センサの回路図である。実施例１と同様の磁気センサの
磁性体１３にパルス電流もしくは交流電流ｉｅｘを流す
と、前述のように磁性体１３が外部磁界Ｈｏの影響を受
けてインピーダンス変化をする。励磁用電源１０として
定電流源を用いれば、このインピーダンス変化は磁性体
両端の電圧変動として検知可能である。また、励磁用電
源１０として定電流源を用いれば、このインピーダンス
変化は電流の変動として検知可能である。従って、励磁
用電源を定電流源に置換して且つ回路に電圧検出手段を
設ける構成、あるいは励磁用電源を定電流源に置換して
且つ回路に電流検出手段を設けた構成が、高周波キャリ
ア型磁気センサとなる。(Embodiment 6) Further, the orthogonal fluxgate type magnetic sensor of the present invention can be applied as a high frequency carrier type magnetic sensor. FIG. 10 is a circuit diagram of this high frequency carrier type magnetic sensor. When a pulse current or an alternating current iex is passed through the magnetic body 13 of the magnetic sensor similar to that of the first embodiment, the magnetic body 13 is affected by the external magnetic field Ho to change the impedance as described above. If a constant current source is used as the excitation power source 10, this impedance change can be detected as a voltage change across the magnetic body. If a constant current source is used as the excitation power source 10, this impedance change can be detected as a current change. Therefore, a high-frequency carrier type configuration is one in which the excitation power source is replaced with a constant current source and the circuit is provided with voltage detection means, or the excitation power source is replaced with a constant current source and the circuit is provided with current detection means. It becomes a magnetic sensor.
【００３３】この高周波キャリア型磁気センサの動作原
理を図１１で説明する。グラフ（ａ）にて外部磁界を増
していくと、インピーダンスは最初増加し、次第に増加
量が減り最大値をとってから減少する。この特性は印加
磁界の方向に対して対称である。このため、バイアス磁
界ＨＢを加えて、図中の動作点Mを選択することにな
る。バイアス磁界を加えない動作点はM’で示される
が、動作範囲が狭いことが欠点として上げられる。しか
し、構成が簡単であり、安価で高信頼性の磁気センサで
ある。また、この磁気センサによるインピーダンスの測
定データの一例を図１１の（ｂ）に示す。性能上、直交
フラックスゲート型と同様の効果が得られる。The operating principle of this high frequency carrier type magnetic sensor will be described with reference to FIG. In the graph (a), when the external magnetic field is increased, the impedance first increases, the amount of increase gradually decreases, reaches the maximum value, and then decreases. This characteristic is symmetrical with respect to the direction of the applied magnetic field. Therefore, the operating point M in the figure is selected by adding the bias magnetic field H B. The operating point where no bias magnetic field is applied is indicated by M ', but the drawback is that the operating range is narrow. However, the magnetic sensor has a simple structure, is inexpensive, and has high reliability. An example of impedance measurement data obtained by this magnetic sensor is shown in FIG. In terms of performance, the same effect as the orthogonal fluxgate type can be obtained.
【００３４】(実施例７)図１２は、本発明による直交フ
ラックスゲート型磁気センサをチップ部品とした場合の
斜視図である。この実施例では、磁性体９５と磁性体の
両端に設けた端子９３をチップ基体９１に形成し、薄膜
の検出コイルは回路基板等に別置しておいて、このチッ
プ基体９１を前記検出コイルに合わせる方法を用いた。
なお、薄膜の検出コイルをチップ基体上に一体的に形成
する構成も可能である。(Embodiment 7) FIG. 12 is a perspective view when the orthogonal fluxgate type magnetic sensor according to the present invention is used as a chip component. In this embodiment, a magnetic body 95 and terminals 93 provided at both ends of the magnetic body are formed on a chip base 91, and a thin film detection coil is separately placed on a circuit board or the like. Was used.
Note that a configuration in which the thin film detection coil is integrally formed on the chip substrate is also possible.
【００３５】（実施例８）図１３は、他の実施例による
直交フラックスゲート型磁気センサの断面図である。ワ
イヤー状の磁性体をハンダで固定した構成の一例であ
る。同図の両端は記載を省略したため、破線で表示し
た。まず、ワイヤー状のパーマロイの磁性体１３ｂを用
意し、その両端を銅（Ｃｕ）のメッキ膜１３ｃで被覆し
た。次に、絶縁基板１１ｂ上に絶縁膜を介して実施例１
と同様の検出コイル１５ｂを形成し、その両端に検出コ
イル用端子１７ｂを設けた。次いで検出コイル１７を被
覆するように絶縁膜を形成し、その上に一対の端子１９
ｂを形成した。絶縁膜１２の表面１２ｆには端子１９ｂ
が露出されている。更に、端子１９ｂを接続するように
前記ワイヤー状の磁性体１３ｂを配置し、磁性体の端部
に形成したメッキ膜１３ｃと端子１９ｂの各々をハンダ
付けしてハンダ１９ｃを盛って固定した。このようにし
て直交フラックスゲート型磁気センサを構成した。(Embodiment 8) FIG. 13 is a sectional view of an orthogonal fluxgate magnetic sensor according to another embodiment. This is an example of a structure in which a wire-shaped magnetic body is fixed with solder. Since both ends of the figure are omitted, they are shown by broken lines. First, a wire-shaped permalloy magnetic body 13b was prepared, and both ends thereof were coated with a copper (Cu) plating film 13c. Next, the first embodiment is formed on the insulating substrate 11b with an insulating film interposed therebetween.
The same detection coil 15b was formed, and the detection coil terminals 17b were provided at both ends thereof. Next, an insulating film is formed so as to cover the detection coil 17, and the pair of terminals 19 is formed on the insulating film.
b was formed. A terminal 19b is provided on the surface 12f of the insulating film 12.
Is exposed. Further, the wire-shaped magnetic body 13b was arranged so as to connect the terminal 19b, and the plated film 13c formed on the end of the magnetic body and the terminal 19b were soldered together and the solder 19c was piled and fixed. Thus, the orthogonal fluxgate type magnetic sensor was constructed.
【００３６】磁性体１３ｂは、パーマロイのみの領域Ａ
と、銅のメッキ膜１３ｃを被覆した領域Ｂとからなる。
一方の端子１９ｂから領域Ｂに通電しようとすると、電
流のほとんどの成分は比抵抗の低い銅のメッキ膜１３ｃ
を流れる。銅のメッキ膜を流れた電流は領域Ａに流れ込
み、さらに他方の銅メッキ膜１３ｃ及び他方の端子１９
ｂに流れていく。従って、領域Ａは高周波の電流により
励磁されるが、領域Ｂは高周波電流により励磁されない
状態となった。磁束を集めるゲートとして機能する磁性
体の端は領域Ａの両端に相当し、且つスパイラル状のコ
イル中心の上にあるため、効率的に磁界を検出すること
ができる。領域Ｂはゲートとしては機能しないが、磁束
を領域Ａに導く集磁作用を有するため、領域Ｂがない構
造に比べて、直交フラックス型磁気センサの感度を高く
することができる。なお、更に他の実施例として、メッ
キ膜１３ｃの材質を金（Ａｕ）に代替することも出来
た。要は、磁性体１３の比抵抗に比べてメッキ膜１３ｃ
の比抵抗が十分に小さければ、領域Ｂにほとんど電流が
流れないため、ゲートとして機能する磁性体の長さを領
域Ａに限定することができる。従って、磁性体の端を被
覆することができれば、アルミニウム（Ａｌ）膜やハン
ダメッキ膜等でパーマロイより比抵抗の低い材料を使う
ことも可能である。The magnetic substance 13b is a region A of only permalloy.
And a region B covered with the copper plating film 13c.
When an attempt is made to energize the area B from one of the terminals 19b, most of the current component is the copper plating film 13c of low specific resistance.
Flowing through. The current flowing through the copper plating film flows into the area A, and further, the other copper plating film 13c and the other terminal 19 are provided.
It flows to b. Therefore, the region A was excited by the high frequency current, but the region B was not excited by the high frequency current. Since the ends of the magnetic body functioning as a gate for collecting the magnetic flux correspond to both ends of the region A and are on the center of the spiral coil, the magnetic field can be efficiently detected. Although the region B does not function as a gate, it has a magnetic flux collecting action for guiding the magnetic flux to the region A, and therefore, the sensitivity of the orthogonal flux type magnetic sensor can be increased as compared with the structure without the region B. As a further example, the material of the plated film 13c could be replaced with gold (Au). The point is that the plating film 13c is higher than the specific resistance of the magnetic body 13.
If the specific resistance of 1 is sufficiently small, almost no current flows in the region B, so that the length of the magnetic substance functioning as a gate can be limited to the region A. Therefore, if the end of the magnetic material can be covered, it is possible to use a material having a lower specific resistance than permalloy, such as an aluminum (Al) film or a solder plating film.
【００３７】図１４は、実施例８の構成を磁性体側から
みた平面図であり、直交フラックスゲート型磁気センサ
の全体を示す。アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の保護膜中に設
けた検出コイル１５ｂの上に、磁性体１３ｂを配置し
て、磁性体１３ｂとメッキ膜１３ｃの境界がスパイラル
状のコイル中心に近接するように配置した。メッキ膜１
３ｃの端はハンダ１９ｃで端子１９ｂに固定した。な
お、検出コイルと検出コイル用端子１７ｂはアルミナの
保護膜（絶縁基板１１ｂを覆う膜）の中に配置したが、
導通を取るために検出コイル用端子１７ｂの幅広の端は
保護膜の外に露出させた。なお、磁性体１３ｂとメッキ
膜１３ｃを覆うように防錆用のコーティングを塗布した
が、図１４では図示を省略した。FIG. 14 is a plan view of the structure of Example 8 as viewed from the magnetic body side, and shows the entire orthogonal fluxgate magnetic sensor. The magnetic body 13b is arranged on the detection coil 15b provided in the protective film of alumina (Al 2 O 3 ) so that the boundary between the magnetic body 13b and the plating film 13c is close to the center of the spiral coil. did. Plating film 1
The end of 3c was fixed to the terminal 19b with solder 19c. The detection coil and the detection coil terminal 17b are arranged in a protective film of alumina (a film covering the insulating substrate 11b).
The wide end of the detection coil terminal 17b was exposed to the outside of the protective film in order to establish continuity. A coating for rust prevention was applied so as to cover the magnetic body 13b and the plated film 13c, but the illustration is omitted in FIG.
【００３８】実施例８の構成は、磁性体の固定をスパイ
ラル状のコイル中心近傍ではなく、離れた箇所で磁性体
を固定するものである。磁性体固定用のハンダがコイル
中心を覆うことなく離れているので、ハンダ固定作業後
に磁性体のゲートとして機能する箇所がコイル中心上に
位置しているかを、目視で確認することができるという
利点がある。また、直交フラックス型磁気センサの全体
を小型化・薄型化したときに、領域Ｂが無い構造に比べ
てハンダ付け位置が離隔しているため、ハンダ付けの作
業を行い易い。In the structure of the eighth embodiment, the magnetic material is fixed not in the vicinity of the center of the spiral coil, but in a remote place. Since the solder for fixing the magnetic material is separated without covering the center of the coil, it is possible to visually confirm whether or not the part that functions as the gate of the magnetic material is located on the coil center after the solder fixing work. There is. Further, when the orthogonal flux type magnetic sensor is downsized and thinned as a whole, the soldering positions are separated from each other as compared with the structure without the region B, so that the soldering work is easy.
【００３９】（実施例９）実施例１と同様の直交フラッ
クスゲート型磁気センサにおける磁性体について、シミ
ュレーションで寸法を変えることにより、効率よく磁界
を検出するための条件を検討した。図１５は、磁性体の
長さと磁束の関係を説明するグラフである。まず、基準
となる磁性体として、厚さ２μｍ、幅５００μｍ、長さ
Ｌ＝５ｍｍの板状の軟磁性の薄膜を設定した。次いで、
磁性体の長さＬを変えていき、磁性体が集めることがで
きる磁束φ［Ｗｂ］を計算で求めた（計算１）。ここで
φは１μＴの平行な磁束Ｂの中で、磁性体が集めること
ができる磁束に相当する。同図中の四角点が計算値であ
る。これらの計算値を結んだカーブから磁性体長さと集
められる磁束の関係を見ると、磁性体の長さＬが０．５
ｍｍ以上且つ２．５ｍｍ以下の範囲で長さ当たり得られ
る磁束の量すなわち感度が良いことがわかる。Ｌが２．
５ｍｍを超えると感度が飽和し始める。Ｌが０．５ｍｍ
未満になると感度が低下するだけでなく、集められる磁
束の量自体が小さいため、高感度の磁気センサーを構成
する上で好ましくない。なお、図１５において、横軸の
目盛りは２ｍｍを単位とし、縦軸の目盛りは１＊１０
−１３Ｗｂを単位とする。(Embodiment 9) With respect to the magnetic substance in the orthogonal fluxgate type magnetic sensor similar to that of Embodiment 1, the conditions for efficiently detecting the magnetic field were examined by changing the dimensions by simulation. FIG. 15 is a graph illustrating the relationship between the length of the magnetic body and the magnetic flux. First, a plate-shaped soft magnetic thin film having a thickness of 2 μm, a width of 500 μm and a length L = 5 mm was set as a reference magnetic body. Then
By changing the length L of the magnetic substance, the magnetic flux φ [Wb] that the magnetic substance can collect was calculated (calculation 1). Here, φ corresponds to the magnetic flux that can be collected by the magnetic body in the parallel magnetic flux B of 1 μT. The square points in the figure are the calculated values. Looking at the relationship between the length of the magnetic body and the collected magnetic flux from the curve connecting these calculated values, the length L of the magnetic body is 0.5.
It can be seen that the amount of magnetic flux obtained per length in the range from mm to 2.5 mm, that is, the sensitivity is good. L is 2.
When it exceeds 5 mm, the sensitivity begins to saturate. L is 0.5 mm
If it is less than the range, not only the sensitivity is lowered, but also the amount of collected magnetic flux itself is small, which is not preferable in constructing a highly sensitive magnetic sensor. In FIG. 15, the scale on the horizontal axis is in units of 2 mm, and the scale on the vertical axis is 1 * 10.
The unit is -13 Wb.
【００４０】次いで、磁性体の断面積を変えて、同様の
計算を行なった。基準となる磁性体として、厚さ２μ
ｍ、幅２０μｍ、長さＬ＝１．５ｍｍの板状の軟磁性の
薄膜を設定した。磁性体の長さＬを変えていき、磁性体
が集めることができる磁束［Ｗｂ］を計算で求めた（計
算２）。すると、計算値から得られたカーブは、計算１
とほとんど同じカーブとなった。Next, the same calculation was performed by changing the cross-sectional area of the magnetic material. As a reference magnetic material, thickness 2μ
A plate-like soft magnetic thin film having m, a width of 20 μm and a length L = 1.5 mm was set. By changing the length L of the magnetic substance, the magnetic flux [Wb] that can be collected by the magnetic substance was calculated (calculation 2). Then, the curve obtained from the calculated value is calculated 1
It became almost the same curve as.
【００４１】更に、磁性体の断面積を変えて、同様の計
算を行なった。基準となる磁性体として、厚さ５μｍ、
幅５０μｍ、長さＬ＝１ｍｍの板状の軟磁性の薄膜を設
定した。磁性体の長さＬを変えていき、磁性体が集める
ことができる磁束［Ｗｂ］を計算で求めた（計算３）。
すると、計算値から得られたカーブは、Ｌ≦２．５ｍｍ
以下では計算１とほとんど同じカーブとなり、Ｌ＞２．
５ｍｍでは計算１よりも得られる磁束密度が大きくなっ
た。ただし、磁性体の感度は、断面の形状よりも長さに
負うところが大きいと考えられる。Further, the same calculation was performed by changing the cross-sectional area of the magnetic material. As a reference magnetic material, a thickness of 5 μm,
A plate-like soft magnetic thin film having a width of 50 μm and a length L of 1 mm was set. The magnetic flux [Wb] that can be collected by the magnetic substance was calculated by changing the length L of the magnetic substance (calculation 3).
Then, the curve obtained from the calculated value is L ≦ 2.5 mm
In the following, the curve is almost the same as in calculation 1, and L> 2.
At 5 mm, the obtained magnetic flux density was higher than that in Calculation 1. However, it is considered that the sensitivity of the magnetic material is more dependent on the length than the shape of the cross section.
【００４２】これらの計算結果から、実施例１の形態で
感度のよい直交フラックスゲート型磁気センサを構成す
るには、磁性体の長さＬが０．５ｍｍ以上且つ２．５ｍ
ｍ以下の範囲であることが望ましいことがわかる。特に
好ましくはＬを１ｍｍ以上且つ２ｍｍ以下の範囲とする
とよい。さらに、各部の寸法パラメータを変えて計算し
たところ、磁性体の厚さは１μｍ以上且つ１０μｍ以
下、磁性体の幅は１０μｍ超且つ５００μｍ以下の範囲
内とすることが望ましいことがわかった。ただし、これ
ら厚さと幅の関係は、磁性体の断面積が１＊１０−１０
ｍ２以上且つ５＊１０−１０ｍ２以下の範囲内となるよ
うにするのが望ましい。From these calculation results, in order to construct a highly sensitive orthogonal fluxgate type magnetic sensor in the form of Embodiment 1, the length L of the magnetic body is 0.5 mm or more and 2.5 m.
It can be seen that the range is preferably m or less. Particularly preferably, L is in the range of 1 mm or more and 2 mm or less. Further, calculation was performed while changing the dimensional parameters of each part, and it was found that it is desirable that the thickness of the magnetic body is 1 μm or more and 10 μm or less, and the width of the magnetic body is within the range of more than 10 μm and 500 μm or less. However, the relationship between these thickness and width is that the cross-sectional area of the magnetic material is 1 * 10 −10.
It is desirable to be within the range of m 2 or more and 5 * 10 −10 m 2 or less.
【００４３】次に、実施例１の平面状のコイルについ
て、スパイラルコイルの中心同士の距離をＬｏ（或いは
磁性体の長さＬ）に対して、Ｌｏに沿って配置されたコ
イルの幅の総和ｗ（ｓｕｍ）を変えて計算したところ、
０．４Ｌｏ≦ｗ（ｓｕｍ）という密度でコイルを配置す
ると良いことがわかった。但し、コイル厚さ１μｍのＣ
ｕコイル膜を高密度でフレームメッキ法により形成する
際に、隣会うコイル間隔を規定するレジストフレームの
断面形状が高アスペクト比になり、正確なパターニング
が難しくなり、隣合うコイルがショートしやすくなる。
従って、パターニングの精度を得るためには、ｗ（ｓｕ
ｍ）≦０．９Ｌｏとすることが望ましい。従って、０．
４Ｌｏ≦ｗ（ｓｕｍ）≦０．９Ｌｏという密度で検出コ
イルを設けるとよい。Next, in the planar coil of the first embodiment, the distance between the centers of the spiral coils is Lo (or the length L of the magnetic material), and the total width of the coils arranged along Lo. When changing w (sum) and calculating,
It was found that the coils should be arranged with a density of 0.4 Lo ≦ w (sum). However, C with a coil thickness of 1 μm
When the u coil film is formed with high density by frame plating, the cross-sectional shape of the resist frame that defines the space between adjacent coils has a high aspect ratio, which makes accurate patterning difficult and makes it easier for adjacent coils to short-circuit. .
Therefore, in order to obtain the patterning accuracy, w (su
It is desirable that m) ≦ 0.9Lo. Therefore, 0.
The detection coil may be provided with a density of 4Lo ≦ w (sum) ≦ 0.9Lo.
【００４４】以上に説明した各実施例では、励磁電流に
ゼロ期間のある矩形波パルスを使用した場合を示した
が、三角波あるいは正弦波など交番電流であっても、測
定は可能である。要するに、測定方法は励磁電流波形に
適した方法を選択すればよい。In each of the embodiments described above, the case where a rectangular wave pulse having a zero period is used for the exciting current is shown, but it is possible to measure even an alternating current such as a triangular wave or a sine wave. In short, as the measuring method, a method suitable for the exciting current waveform may be selected.
【００４５】一方、磁性片は薄膜プロセスで形成する方
法を示したが、バルク材等から製造する方法でも良く、
上記した磁気特性が得られる製造方法ならば、磁性片の
製造方法には無関係に本発明を実施できることは明らか
である。また、本発明では、検出コイルが平板もしくは
扁平であれば、最も効率良く発明の効果を享受できる
が、完全に扁平である必要はなく部分的に凹凸があるも
のでも充分である。検出感度あるいは出力を向上させる
ために、複数の検出コイルを積層するか、磁性片とサン
ドイッチ状に構成することも可能である。On the other hand, although the method of forming the magnetic piece by the thin film process is shown, a method of manufacturing it from a bulk material or the like may be used.
It is obvious that the present invention can be carried out regardless of the method of manufacturing the magnetic piece as long as the manufacturing method can obtain the magnetic characteristics described above. Further, in the present invention, if the detection coil is a flat plate or flat, the effect of the present invention can be most efficiently enjoyed, but it is not necessary that the detection coil is completely flat and partial unevenness is sufficient. In order to improve the detection sensitivity or output, it is possible to stack a plurality of detection coils or to form a sandwich with a magnetic piece.
【００４６】上述の実施例では、磁界検出方法を直交フ
ラックスゲート型磁界センサに着目して説明したが、薄
膜コイルと磁性片と電源を備える構成は高周波キャリア
形磁界センサとして使う事が出来る事は勿論である。磁
性体のインピーダンスの測定結果の一例を図１０に示し
た。さらにいずれの原理で動作させてもコイルに直流電
流を重畳させる事により磁性片に磁界を印加する事が出
来るため、バイアス磁界や負帰還磁界を発生させ、磁界
センサの安定性、直線性の改善、検出磁界範囲の拡大に
使うことが可能である。In the above embodiments, the magnetic field detecting method has been described focusing on the orthogonal fluxgate type magnetic field sensor. However, the configuration including the thin film coil, the magnetic piece and the power source can be used as a high frequency carrier type magnetic field sensor. Of course. An example of the measurement result of the impedance of the magnetic substance is shown in FIG. Furthermore, even if operated by any principle, it is possible to apply a magnetic field to the magnetic piece by superimposing a DC current on the coil, so that a bias magnetic field and a negative feedback magnetic field are generated, improving the stability and linearity of the magnetic field sensor. , It can be used to expand the range of the detection magnetic field.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明によって、モバイル機器等に搭載
ができる扁平な磁気センサを安価に製造することが可能
となる。According to the present invention, a flat magnetic sensor that can be mounted on a mobile device or the like can be manufactured at low cost.
【図１】本発明に係る直交フラックスゲート型磁気セン
サの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an orthogonal fluxgate magnetic sensor according to the present invention.
【図２】本発明に係る磁気センサの励磁電流ｉｅｘと出
力電圧Ｖoを説明するグラフである。FIG. 2 is a graph illustrating an exciting current iex and an output voltage Vo of the magnetic sensor according to the present invention.
【図３】測定装置の構成と結線を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration and connection of a measuring device.
【図４】本発明による磁気センサの出力特性である。FIG. 4 is an output characteristic of the magnetic sensor according to the present invention.
【図５】検出コイルと磁性体の位置関係を説明する概略
図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a positional relationship between a detection coil and a magnetic body.
【図６】本発明による第２の実施例を説明する磁気セン
サの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a magnetic sensor for explaining a second embodiment according to the present invention.
【図７】本発明に係る他の実施例の磁性体の形状例を説
明する斜視図である。FIG. 7 is a perspective view illustrating a shape example of a magnetic body of another embodiment according to the present invention.
【図８】本発明に係る他の実施例を説明するための磁気
センサの断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a magnetic sensor for explaining another embodiment according to the present invention.
【図９】本発明に係る２軸の磁気センサの実施例を説明
する平面図である。FIG. 9 is a plan view illustrating an embodiment of a biaxial magnetic sensor according to the present invention.
【図１０】高周波キャリア型磁気センサの回路図であ
る。FIG. 10 is a circuit diagram of a high frequency carrier type magnetic sensor.
【図１１】高周波キャリア型磁気センサの動作原図であ
る。FIG. 11 is an original operation diagram of the high frequency carrier type magnetic sensor.
【図１２】本発明による磁気センサのチップ部品の斜視
図である。FIG. 12 is a perspective view of a chip part of a magnetic sensor according to the present invention.
【図１３】他の実施例にかかる直交フラックスゲート型
磁気センサの断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of an orthogonal fluxgate magnetic sensor according to another example.
【図１４】実施例８の構成を磁性体側からみた平面図で
ある。FIG. 14 is a plan view of the configuration of Example 8 as seen from the magnetic body side.
【図１５】磁性体の長さと磁束の関係を説明するグラフ
である。FIG. 15 is a graph illustrating the relationship between the length of a magnetic body and magnetic flux.
【図１６】従来の平行フラックスゲート型磁気センサの
断面図である。FIG. 16 is a sectional view of a conventional parallel fluxgate type magnetic sensor.
【図１７】図１６の磁気センサの内部磁界と外部磁界の
関係を示す概略図である。17 is a schematic diagram showing a relationship between an internal magnetic field and an external magnetic field of the magnetic sensor of FIG.
【図１８】従来の他の直交フラックスゲート型磁気セン
サの斜視図である。FIG. 18 is a perspective view of another conventional orthogonal fluxgate magnetic sensor.
５ 直交フラックス型磁気センサ、 １０ 励磁用電
源、１１，２１，３１，１１ｂ 絶縁基板、１２ 絶縁
膜、 １２ｆ 絶縁膜の表面、１３，２３，３３−
１，３３−２，１３ｂ 磁性体、１３ｃ メッキ膜、１
５，２５，３５，１５ｂ 検出コイル、１７，２７，３
７，１７ｂ 検出コイル用端子、１８ 保護膜、１９，
２９，３９−１，３９−２，３９−３，１９ｂ 端子、
１９ｃ ハンダ、３１ ロックインアンプ、 ３５
ヘルムホルツコイル、４０ 検出コイル、５１，５３，
５１’，５３’，５１”，５３” 検出コイル、５５
磁性体、６１，７１ 磁性体、６５，７５ 検出コイ
ル、６３ 励磁コイル、６７，７７ 励磁用電源
６９−１，６９−２ 出力端子、７９ 端子、９１ チ
ップ基体、 ９３ 端子、 ９５ 磁性体。5 orthogonal flux type magnetic sensor, 10 excitation power source, 11, 21, 31, 11b insulating substrate, 12 insulating film, 12f surface of insulating film, 13, 23, 33-
1,33-2,13b Magnetic substance, 13c Plating film, 1
5,25,35,15b Detection coil, 17,27,3
7, 17b Detection coil terminal, 18 Protective film, 19,
29, 39-1, 39-2, 39-3, 19b terminals,
19c solder, 31 lock-in amplifier, 35
Helmholtz coil, 40 detection coil, 51, 53,
51 ', 53', 51 ", 53" detection coil, 55
Magnetic substance, 61,71 Magnetic substance, 65,75 Detection coil, 63 Excitation coil, 67,77 Excitation power source 69-1, 69-2 Output terminal, 79 terminal, 91 Chip base | substrate, 93 terminal, 95 Magnetic substance.
Claims (3)
パルスもしくは交流電流を流すことによって前記磁性体
を磁化し、外部磁界を検出する直交フラックスゲート型
磁気センサであり、前記検出コイルは前記磁性体に巻装
されず、前記磁性体の近傍に配置されることを特徴とす
る直交フラックスゲート型磁気センサ。1. A quadrature fluxgate magnetic sensor comprising a detection coil and a magnetic body, wherein the magnetic body is magnetized by applying a pulse or an alternating current to the magnetic body to detect an external magnetic field. An orthogonal fluxgate magnetic sensor, which is not wound around the magnetic body and is arranged in the vicinity of the magnetic body.
性体を交番磁化するための励磁用電源を備え、交番磁化
された前記磁性体が外部磁界の変動を前記検出コイルに
よって検出することを特徴とする直交フラックスゲート
型磁気センサ。2. A flat detection coil, a magnetic body, and an exciting power supply for alternatingly magnetizing the magnetic body, wherein the alternatingly magnetized magnetic body detects changes in an external magnetic field by the detection coil. Characteristic orthogonal fluxgate magnetic sensor.
クスゲート型磁気センサであって、少なくとも前記検出
コイルを扁平状に作製すると共に、前記磁性体と積み重
ねて積層構造にすることを特徴とする直交フラックスゲ
ート型磁気センサ。3. An orthogonal fluxgate magnetic sensor comprising a magnetic body and a detection coil, wherein at least the detection coil is manufactured in a flat shape and is stacked with the magnetic body to form a laminated structure. Fluxgate type magnetic sensor.
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|---|---|---|---|
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