JP2013120538A - 磁気センサ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁気センサ装置20では、複数の磁気センサ素子40が設けられているとともに、かかる複数の磁気センサ素子40毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部96が設けられており、温度補正部97は、温度監視部9での温度監視結果、および補正条件記憶部96に記憶されている温度補正条件に基づいて複数の磁気センサ素子40の各々に対して温度補正を行う。このため、複数の磁気センサ素子40が各々、固有の温度特性を有している場合でも、複数の磁気センサ素子40の各々での検出結果に基づいて媒体1の磁気特性を検出する際、媒体1の磁気特性の検出結果に対して磁気センサ素子40の温度特性の影響が及びにくい。
【選択図】図4
Description
(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る磁気センサ装置を備えた磁気パターン検出装置の構成を示す説明図であり、図1(a)、(b)は、磁気パターン検出装置の要部構成を模式的に示す説明図、および断面構成を模式的に示す説明図である。
図2は、本発明の実施の形態1に係る磁気センサ装置20の説明図であり、図2(a)、(b)は、磁気センサ装置20における磁気センサ素子等のレイアウトを示す説明図、および磁気センサ素子の向きを示す説明図である。
図3は、本発明の実施の形態1に係る磁気センサ装置20に用いた磁気センサ素子40の説明図であり、図3(a)、(b)、(c)は、磁気センサ素子40の正面図、この磁気センサ素子40に対する励磁波形の説明図、および磁気センサ素子40からの出力信号の説明図である。なお、図3(a)では、図面に対して垂直な方向で媒体1が移動する状態を示してある。
図4は、本発明の実施の形態1に係る磁気センサ装置20の電気的構成を示すブロック図であり、図4(a)、(b)は、磁気センサ装置20全体の電気的構成を示す説明図、および増幅部周辺の構成を示す説明図である。
図5は、本発明の実施の形態1に係る磁気センサ装置20の増幅部70においてアンプに入力される信号等の説明図であり、図5(a)、(b)は、励磁信号、センサ出力信号および基準電圧の波形を示す説明図、およびセンサ出力信号と基準電圧の差をアンプで増幅した後の波形を示す説明図である。なお、図5(a)、(b)には、励磁信号を実線L1で示し、センサ出力信号を実線L2で示し、基準電圧を実線L3で示し、センサ出力信号と基準電圧との差をアンプで増幅した後の信号を実線L4で示してある。
図6は、本発明の実施の形態1に係る磁気パターン検出装置100において媒体1に形成される各種磁気インクの特性等を示す説明図である。図7は、本発明の実施の形態1に係る磁気パターン検出装置100において種類の異なる磁気パターンが形成された媒体1から磁気パターンの有無を検出する原理を示す説明図である。
図8は、本発明の実施の形態1に係る磁気センサ装置20における温度補正条件の説明図である。
G25=V25/OUT25
で求められた感度補正値G25を下式
G25=1
で示すようにデフォルト値とする。
従って、温度がTa℃
のときの出力補正式(温度補正条件)は、下式
G25/(1+(Ta℃−25℃)*An)
の通りである。
補正後の出力値=OUTa*(1+(Ta℃−25℃)*An)
センサ出力OUTaに上記の出力補正式を乗ずれば、補正後の出力値が求められる。
以上説明したように、本形態の磁気センサ装置20では、複数の磁気センサ素子40が設けられているとともに、かかる複数の磁気センサ素子40毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部96が設けられており、温度補正部97は、温度監視部9での温度監視結果、および補正条件記憶部96に記憶されている温度補正条件に基づいて複数の磁気センサ素子40の各々に対して温度補正を行う。このため、複数の磁気センサ素子40が各々、固有の温度特性を有している場合でも、複数の磁気センサ素子40の各々での検出結果に基づいて媒体1の磁気特性を検出する際、媒体1の磁気特性の検出結果に対して磁気センサ素子40の温度特性の影響が及びにくい。また、複数の磁気センサ素子40の各々に対する温度補正は、補正条件記憶部96に記憶されている条件で行うので、磁気センサ素子40の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない。それ故、複数の磁気センサ素子40が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体1の磁気特性を精度よく検出することができる。
実施の形態1では、温度補正部97において複数の磁気センサ素子40の検出結果の各々に対して温度補正のための演算を行い、加算回路92および減算回路93は、温度補正部97において補正のための演算が行われた結果に対して加算および減算を行ったが、加算回路92および減算回路93で加算および減算を行った結果に対して温度補正部97(演算部)が補正のための演算を行うように構成してもよい。
図9は、本発明の実施の形態2に係る磁気センサ装置20の電気的構成を示すブロック図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
実施の形態2では、温度補正部97は、オペアンプ831b、832bに対する基準電圧を調整して温度補正を行ったが、本形態では、図9に二点鎖線の矢印P2で示すように、温度監視部9は、複数の磁気センサ素子40での検出結果がゲイン設定部85に順次入力されるタイミングに合わせて、温度監視部9での温度の監視結果および補正条件記憶部96に記憶されている温度補正条件に基づき、ゲイン設定部85を制御し、ゲイン設定用第1アンプ851およびゲイン設定用第2アンプ852でのゲインに温度補正を行う。かかる構成でも、実施の形態1、2と同様、磁気センサ素子40の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない等、複数の磁気センサ素子40が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体1の磁気特性を精度よく検出することができる。また、磁気センサ素子40を複数有している場合でも、信号処理回路60の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができるという効果を奏する。
図10は、本発明の実施の形態4に係る磁気センサ装置20の電気的構成を示すブロック図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
実施の形態2、3、4では、温度補正部97が信号処理部6の信号処理回路60を制御して温度補正を行った。これに対して、本形態では、図10に二点鎖線の矢印P4で示すように、図9に示す温度補正部97が、複数の磁気センサ素子40の各々を駆動するタイミングに合わせて、温度監視部9での温度の監視結果および補正条件記憶部96に記憶されている温度補正条件に基づき、駆動部50の励磁用ドライバアンプ51を制御し、複数の磁気センサ素子40の各々に対する駆動条件に対して温度補正を行う。
上記実施の形態では、温度補正条件を設定するにあたって、0℃と65℃との2点での測定結果に基づいて傾きを求めて直線近似を行ったが、3点以上の温度で測定を行い、温度の区間を区切って直線近似を行ってもよい。また、温度補正条件を設定するにあたっては、直線近似以外の近似式を利用して温度補正条件を設定してもよい。
6 信号処理部
9 温度監視部
11 媒体移動路
20 磁気センサ装置
40 磁気センサ素子
50 駆動部
60 信号処理回路
90 デジタル信号処理部
96 補正条件記憶部
97 温度補正部
100 磁気パターン検出装置
Claims (6)
- 複数の磁気センサ素子と、該複数の磁気センサ素子に対する駆動部と、前記複数の磁気センサ素子の各々での検出結果に基づいて媒体の磁気特性を検出する信号処理部と、を有する磁気センサ装置であって、
前記複数の磁気センサ素子毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部と、
前記磁気特性を検出する際の温度を監視する温度監視部と、
当該温度監視部での温度監視結果および前記温度補正条件に基づいて前記複数の磁気センサ素子の各々に対して温度補正を行う温度補正部と、
を有していることを特徴とする磁気センサ装置。 - 前記複数の磁気センサ素子は、少なくとも、磁界内を通過した前記媒体の残留磁束密度を検出して前記信号処理部に出力することを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ装置。
- 前記温度監視部は、前記複数の磁気センサ素子毎の温度を監視し、
前記温度補正部は、前記複数の磁気センサ素子毎の前記温度監視結果および前記温度補正条件に基づいて前記複数の磁気センサ素子の各々に対して温度補正を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気センサ装置。 - 前記信号処理部は、前記複数の磁気センサ素子での検出結果が時間をずらして順次入力されるデジタル信号処理部を備え、
前記温度補正部は、前記デジタル信号処理部において前記複数の磁気センサ素子の検出結果の各々に対して前記温度補正のための演算を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の磁気センサ装置。 - 前記信号処理部は、前記複数の磁気センサ素子での検出結果が時間をずらして順次入力される信号処理回路を備え、
前記温度補正部は、前記信号処理回路において前記複数の磁気センサ素子の検出結果の各々に対して前記温度補正を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の磁気センサ装置。 - 前記駆動部は、前記複数の磁気センサ素子を時間をずらして順次駆動し、
前記温度補正部は、前記駆動部での前記複数の磁気センサ素子の各々に対する駆動条件に対して前記温度補正を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の磁気センサ装置。
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