JP2013533480A5 - - Google Patents

Description

ここで図１を参照して、本発明の実施形態に係るセンサの全般的な機能原理を、図２、３に示すそのより具体的な実施形態や態様を論ずる前に、大まかに説明する。上述のように、回路は、フィードバックループ２８を有するゲイン修正フィードバック回路を備える。ゲイン誤差を測定するために、基準信号が、生成され外部信号とともに増幅される。基準信号を生成するために、安定した基準電流Ｉ_refが必要である。本発明の有利な態様では、安定した基準電流Ｉ_refは、基準コイル１４を介して基準磁界Ｂ_refを生成するのに用いられる内部基準電流発生器３によって、生成される。
Ｂ_ref＝Ｅ_coilＩ_ref （１）
Ｅ_coilは、コイル効率である。基準電流Ｉ_refの方向を変えることによって、基準磁界Ｂ_refは、正又は負になり得る。従って、例えばホールセンサ等の磁界センサ６の入力に存在する全磁界（Ｂ）は、外部（Ｂ_ext）磁界及び基準（Ｂ_ref）磁界の合計又は差である。磁界センサは、以下の電圧を生成する。
Ｖ_H＝Ｓ_IＢＩ_bias （２）
Ｓ_Iは、ホールセンサの感度であり、Ｉ_biasは、当該センサのバイアス電流である。次いで、増幅器の出力での信号ｘは、
ｘ＝ｆ（Ａ，Ｓ_I，Ｂ，Ｉ_bias） （３）
となる。Ａは、増幅器のゲインである。

提案する統合基準は、電流を与える。基準復調器の出力は電圧である。これら二つの量を、比較する必要があり、それらの差を、ゲイン修正に用いる。ΔＧ_RをできるだけΔＧ_Sの近くになるように維持するために、基準電流の電圧への変換を、高精度且つ低温度ドリフトで、行わなければならない。電流と電圧の基本的な関係は、Ｖ＝ＲＩである。Ｒは抵抗である。可能な変換方法では、本発明の実施形態に提案するように、（ｉ）非常に安定した発振器、及び安定した抵抗器を意味するコンデンサ、（ｉｉ）外部抵抗器、又は（ｉｉｉ）内部抵抗器によって、変換を行う。

Claims (12)

1. 基準磁界発生器（８）と磁界検知セル（６）とを備える磁界検知回路（２）と、当該磁界検知セルの出力に接続され、磁界センサの伝達特性の変動を修正するためのゲイン修正フィードバック回路（３０、２８）を備える信号処理回路（４）とを、備える磁界センサであって、
   前記磁界センサは、基準電流Ｉ_refを生成するように構成された基準電流発生器（３）をさらに備え、前記基準電流発生器は、基準磁界Ｂ_refを生成するために構成された前記磁界検知回路（２）と、復調回路の出力信号が比較され得る基準信号（ｙ_ref）を提供するために構成された前記ゲイン修正フィードバック回路とに接続される磁界センサ。
2. 前記基準電流発生器は、前記基準磁界発生器（８）の基準コイル（１４）に、前記基準電流Ｉ_refをコピーし、且つ前記基準コイルを駆動して前記基準磁界Ｂ_refを生成するための第二基準電流（Ｉ_ref,coil）を生成するように構成された電流ミラー回路（３６ａ）を介して、接続される請求項１記載の磁界センサ。
3. 前記ゲイン修正フィードバック回路（３０、２８、４７）は、前記基準電流発生器に、前記基準電流Ｉ_refをコピーし、且つ前記ゲイン修正フィードバック回路（３０、２８、４７）に供給されるさらなる基準電流（Ｉ_ref,r）を生成するように構成された電流ミラー回路（３６ｂ）を介して、接続される請求項１又は２記載の磁界センサ。
4. 前記電流ミラー回路（３６ｂ）は、前記ゲイン修正フィードバック回路の復調器に接続される請求項２又は３記載の磁界センサ。
5. 前記基準電流発生器は、内部抵抗器Ｒ_BGに印加されて前記基準電流Ｉ_refを生成するためのバンドギャップ電圧基準Ｖ_BGを生成する集積回路素子を備える請求項１乃至４のいずれかに記載の磁界センサ。
6. 前記信号処理回路（４）は、当該信号処理回路（４）の測定信号復調器（２４）の出力（２３）に接続された電圧−電流（Ｖ／Ｉ）変換回路（３４）を備える請求項１乃至５のいずれかに記載の磁界センサ。
7. 前記電圧−電流（Ｖ／Ｉ）変換回路は、統合され、且つ測定信号をサンプルホールドするように構成された回路を備える請求項６記載の磁界センサ。
8. 前記信号処理回路は、前記測定信号と前記基準信号を同時に分離するように構成された少なくとも二つの復調器を並列に備える復調回路を備える請求項１乃至７のいずれかに記載の磁界センサ。
9. 前記信号処理回路は、前記測定信号と前記基準信号を別々に処理するように構成された少なくとも二つの連続する復調モードで動作可能な復調器を備える復調回路を備える請求項１乃至７のいずれかに記載の磁界センサ。
10. 導体に流れる電流を、測定する当該電流によって生成された外部磁界を測定することによって、測定する電流センサであって、
    請求項１乃至９のいずれかに記載の磁界センサを備える電流センサ。
11. 高透磁率を有する材料からなり、前記磁界検知セルが配置される空隙を有する磁気コアを備える請求項１０記載の電流センサ。
12. ホールセルが、前記基準磁界を測定しながら前記外部磁界を消去するように接続された請求項１０又は１１記載の電流センサ。