JP2018077149A - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018077149A JP2018077149A JP2016219499A JP2016219499A JP2018077149A JP 2018077149 A JP2018077149 A JP 2018077149A JP 2016219499 A JP2016219499 A JP 2016219499A JP 2016219499 A JP2016219499 A JP 2016219499A JP 2018077149 A JP2018077149 A JP 2018077149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gmr elements
- magnetic field
- pair
- bias
- magnetic sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 342
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 29
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 24
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 14
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 12
- 101710114762 50S ribosomal protein L11, chloroplastic Proteins 0.000 description 11
- 101710082414 50S ribosomal protein L12, chloroplastic Proteins 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 102200082816 rs34868397 Human genes 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 101710164994 50S ribosomal protein L13, chloroplastic Proteins 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002546 FeCo Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
まず、チップパッケージ10にバイアス磁石30A,30Bを固着した上記実施形態の磁気センサに外部磁界を印加して、上記電気回路装置の差動増幅器25の出力電圧(差分電圧)を測定した。この場合、外部磁界の印加方向を中心線CL1(図1参照)の方向すなわちGMR素子22a〜22dの長手方向にして、磁界強度を正負に変化させてGMR素子22a〜22dに外部磁界を印加した。なお、この外部磁界の方向は、図1に矢印で示す歯車40の回転方向と反対方向(図1の上方向)を正方向として、前記回転方向(図1の下方向)を負方向とする。具体的には、外部磁界強度を、0KA/mから約22KA/mまで徐々に上昇させた後に、約−22KA/mまで徐々に下降させ、その後に0KA/mまで上昇させた。なお、この外部磁界の印加は、上述した歯車40の回転によるGMR素子22a〜22dに対する印加磁界の変化に対応する。
次に、歯車ピッチの異なる3種類の歯車40に対して、上記実施形態のように磁気センサをそれぞれ配置して、歯車40を回転させて出力電圧をそれぞれ測定した。なお、3種類の歯車40はいずれも、S45C鋼材インボリュート形状歯車である。また、ここで言う歯車ピッチとは、隣合う2つの凸部41の回転方向幅の中心と歯車40の回転中心を結ぶ2つの直線が前記隣合う凸部41の外周面と交差する2点間の円周方向の長さ、すなわち直線距離ではなく前記2点間の円弧の長さである。また、次の図10のおける電気角とは、1歯車ピッチを360度に対応させたものである。
次に、上記実施形態の磁気センサと、従来の磁気センサとを用いて、両磁気センサを歯車40(140)の歯幅方向にずらして位置させ、歯車40(140)を回転させて出力電圧をそれぞれ測定した。従来の磁気センサは、図14及び図15を用いて背景技術の項で説明したものであり、次の点を除いて、上記実施形態の磁気センサとは全く同じである。第1の異なる点は、チップパッケージ110の厚みが1.5mmであり、かつセンサチップ120の厚みが0.4mmであって、バイアス磁石130の上面から一対のGMR素子122a,122bが配置された平面までの距離は1mmである。第2の異なる点は、上述したように、直方体であるバイアス磁石130は一つのみであり、その中心線CL13を中心線CL11,CL12に対して45度傾けて、その中心位置を中心線CL11,CL12の交点O11と対向させている。このバイアス磁石130においては、図14に示す長辺の長さL11は7mmであり、短辺の長さL12,L13は3mmである。また、この場合も、両歯車40,140は、それぞれS45C鋼材インボリュート形状歯車で構成され、歯車ピッチが2.51mmであり、歯幅が8mmである。歯車40,140の外周面から一対のGMR素子22a〜22d,122a〜122dが配置された平面までの距離はそれぞれ0.8mmである。
次に、上記実施形態の磁気センサと、従来の磁気センサとを用いて、歯車ピッチの異なる歯車40,140をそれぞれ回転させて出力電圧をそれぞれ測定した。従来の磁気センサは、上記第3実験の場合と同じ磁気センサである。この場合も、両歯車40,140は、それぞれS45C鋼材インボリュート形状歯車で構成され、一対のGMR素子22a〜22d,122a〜122dが配置された平面までの距離はそれぞれ0.8mmであり、かつ歯車40,140に対するオフセット量はそれぞれ±0mmである。
上記実施形態においては、各種長さ及び距離L1〜L11を所定の値に設定したが、この値は適宜変更され得る。また、上記実施形態においては、バイアス磁石30A,30Bのチップパッケージ10側をN極にして反対側をS極に磁化したが、このN極とS極を逆にしてもよい。また、上記実施形態では、アイランド部11及び突出部12a,12bを、リードフレーム部13a〜13dと同様な非磁性の導電板で構成した。しかし、アイランド部11及び突出部12a,12bは導電性を必要としないので、非磁性体であれば、導電性を有さない材料の薄板を用いてもよい。
Claims (5)
- 同一に構成されてブリッジ接続された磁界強度検知型の少なくとも一対のGMR素子と、
前記一対のGMR素子に対してバイアス磁界を印加するバイアス磁界印加手段とを備え、磁性体の移動を検出する磁気センサであって、
前記一対のGMR素子を同一の平面内に所定間隔を隔てて配置し、かつ
前記平面内にて、前記一対のGMR素子に対して、前記一対のGMR素子の中心を結ぶ第1直線の方向にバイアス磁界が印加されず、かつ前記第1直線と直交する第2直線の方向に反対向きの等しい強度のバイアス磁界が印加されるように、前記バイアス磁界印加手段を配置したことを特徴とする磁気センサ。 - 請求項1に記載した磁気センサにおいて、
前記バイアス磁界印加手段を、直方体状であって長尺状にそれぞれ構成し、第1面をN極にそれぞれ磁化するとともに前記第1面の反対側の第2面をS極にそれぞれ磁化した一対の永久磁石で構成し、
前記一対の永久磁石は、前記第1面又は前記第2面を、前記一対のGMR素子が配置された平面に対向させて配置され、
前記一対の永久磁石による前記第1直線の方向の磁界成分を互いに相殺させて、前記一対のGMR素子に対して前記第1直線の方向にバイアス磁界が印加されないようにし、かつ
前記一対の永久磁石による前記第2直線の方向の磁界成分を合成させて、前記一対のGMR素子に対して前記第2直線の方向に反対向きの等しい強度のバイアス磁界が印加されるようにした磁気センサ。 - 請求項2に記載した磁気センサにおいて、
前記一対の永久磁石は同一の構成であり、
前記一対の永久磁石は、
前記一対の永久磁石の前記第1面又は前記第2面が、前記一対のGMR素子が配置された平面に対してそれぞれ同一距離だけ隔ててそれぞれ平行に対向するとともに、前記一対のGMR素子に対向する平面内にて所定の距離だけ隔てて平行に延設されており、
前記一対の永久磁石の前記第1面又は前記第2面における各2つの長辺間の2つの中心線が、前記一対のGMR素子に対向する平面内にて、前記第1直線に対して所定角度だけそれぞれ傾き、かつ
前記第1直線上であって前記一対のGMR素子の中心間の中点が前記2つの中心線間の中心線上の所定位置に対向するように、
配置されている磁気センサ。 - 請求項1乃至3のうちのいずれか一つに記載の磁気センサにおいて、
前記一対のGMR素子は、長手方向と短手方向の形状異方性を有し、かつ
前記一対のGMR素子を、長手方向が前記第1直線に直交するように配置した磁気センサ。 - 請求項1乃至4のうちのいずれか一つに記載の磁気センサにおいて、
移動方向に対して直交する方向に延設された少なくとも1つの凸部又は凹部を有する磁性体の移動の検出に適用され、
前記一対のGMR素子を、前記第1直線が前記磁性体の移動方向に直交するように配置した磁気センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016219499A JP6877958B2 (ja) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | 磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016219499A JP6877958B2 (ja) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | 磁気センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018077149A true JP2018077149A (ja) | 2018-05-17 |
JP6877958B2 JP6877958B2 (ja) | 2021-05-26 |
Family
ID=62148986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016219499A Active JP6877958B2 (ja) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | 磁気センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6877958B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020197394A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 浜松光電株式会社 | 磁気センサ |
CN113758504A (zh) * | 2020-05-28 | 2021-12-07 | Tdk株式会社 | 位置检测装置、镜头模组和摄像装置 |
WO2022131049A1 (ja) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 磁気検知システム、位置検知システム及び磁気検知モジュール |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH074988A (ja) * | 1993-03-11 | 1995-01-10 | Fujitsu Ltd | 磁気的センサおよび信号変換回路 |
JP2000018967A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気検出装置 |
US20030057938A1 (en) * | 2001-08-27 | 2003-03-27 | International Rectifier Corporation | Magnetoresistive magnetic field sensors and motor control devices using same |
WO2014111976A1 (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | 株式会社村田製作所 | 磁気センサ及びその製造方法 |
JP2014149268A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Yokogawa Electric Corp | 磁気検出装置 |
JP2015105835A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
JP2016176911A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-06 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
-
2016
- 2016-11-10 JP JP2016219499A patent/JP6877958B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH074988A (ja) * | 1993-03-11 | 1995-01-10 | Fujitsu Ltd | 磁気的センサおよび信号変換回路 |
JP2000018967A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気検出装置 |
US20030057938A1 (en) * | 2001-08-27 | 2003-03-27 | International Rectifier Corporation | Magnetoresistive magnetic field sensors and motor control devices using same |
WO2014111976A1 (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | 株式会社村田製作所 | 磁気センサ及びその製造方法 |
JP2014149268A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Yokogawa Electric Corp | 磁気検出装置 |
JP2015105835A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
JP2016176911A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-06 | Tdk株式会社 | 磁気センサ |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020197394A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 浜松光電株式会社 | 磁気センサ |
CN113758504A (zh) * | 2020-05-28 | 2021-12-07 | Tdk株式会社 | 位置检测装置、镜头模组和摄像装置 |
WO2022131049A1 (ja) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 磁気検知システム、位置検知システム及び磁気検知モジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6877958B2 (ja) | 2021-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4411319B2 (ja) | 角度又は位置決定用の磁気抵抗式センサー | |
JP5590349B2 (ja) | 磁気センサシステム | |
WO2010098190A1 (ja) | 回転検出装置 | |
JP6877958B2 (ja) | 磁気センサ | |
JP7215454B2 (ja) | 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置 | |
JP4947250B2 (ja) | 角度検出装置 | |
JP5612398B2 (ja) | 磁気センサ | |
JP3487452B2 (ja) | 磁気検出装置 | |
JP5201493B2 (ja) | 位置検出装置及び直線駆動装置 | |
JP2003066127A (ja) | 磁気センサの組立方法 | |
JP2012063203A (ja) | 磁気センサ | |
JP4900838B2 (ja) | 位置検出装置及び直線駆動装置 | |
JP6986002B2 (ja) | 磁気センサ装置 | |
JP6455314B2 (ja) | 回転検出装置 | |
JP6425519B2 (ja) | 磁気センサ | |
JPWO2009054391A1 (ja) | 磁気エンコーダ | |
JP7310850B2 (ja) | 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置 | |
JP7341454B2 (ja) | 磁気センサ | |
JPH11311543A (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気検出装置 | |
US20240068846A1 (en) | Magnetic sensor, magnetic encoder, and manufacturing method for magnetic sensor | |
JP2007127456A (ja) | 回転検出装置 | |
US20230280419A1 (en) | Magnetic sensor, magnetic encoder, lens position detection device, distance measuring device, and manufacturing method for magnetic sensor | |
JP6954327B2 (ja) | 位置検出装置 | |
JPH0329875A (ja) | 強磁性体磁気抵抗素子 | |
JP6927014B2 (ja) | 電流センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191016 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201027 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210406 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210428 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6877958 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |