JP2534191Y2 - Magnetic sensor - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、加えられている磁界の
変化を抵抗値の変化として検知し信号を出力する磁気抵
抗素子を備えた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 having a magnetoresistive element for detecting a change in an applied magnetic field as a change in resistance and outputting a signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気抵抗素子は、一定の直流磁界(磁気
バイアス)が加えられている状態で使用され、磁界の変
化を自己の抵抗値の変化として検出する素子である。こ
のような磁気抵抗素子に対し所定距離にある位置に磁性
体から形成された物体が接近すると、この物体が検知さ
れ、磁気抵抗素子からは対応したレベルの出力信号が得
られる。2. Description of the Related Art A magnetoresistive element is used in a state in which a constant DC magnetic field (magnetic bias) is applied, and detects a change in a magnetic field as a change in its own resistance value. When an object formed of a magnetic material approaches a position at a predetermined distance from such a magnetoresistive element, the object is detected, and an output signal of a corresponding level is obtained from the magnetoresistive element.
【0003】図4には、一従来例に係る磁気センサの構
成が示されている。この図に示される磁気センサは検知
素子として上述の磁気抵抗素子10を用いたセンサであ
る。磁気抵抗素子10は、磁気バイアスをかける必要が
あるため、磁石12の上に載置されており、磁気抵抗素
子10及び磁石12はケース14内に収納されている。
また、磁気抵抗素子10の上方を覆うよう、メタルカバ
ー16がかぶせられている。FIG. 4 shows a configuration of a magnetic sensor according to a conventional example. The magnetic sensor shown in this figure is a sensor using the above-described magnetoresistive element 10 as a detecting element. The magnetoresistive element 10 is mounted on the magnet 12 because it is necessary to apply a magnetic bias, and the magnetoresistive element 10 and the magnet 12 are housed in a case 14.
Further, a metal cover 16 is covered so as to cover the upper part of the magnetoresistive element 10.
【0004】なお、実際には、磁気抵抗素子10は素子
サブストレートと感磁部から構成されているが、この図
では簡略化のため省略されている。[0004] Although the magnetoresistive element 10 is actually composed of an element substrate and a magnetic sensing part, it is omitted in this figure for simplicity.
【0005】この図に示される従来例には、更に、導体
線18が設けられている。導体線18は、磁気抵抗素子
10の上部に載置されている。この導体線18には、イ
ニシャルチェック(初期診断)を行う際に、所定値の交
流電流(基準交流電流)が流される。この基準交流電流
は、導体線18の周囲に所定値の磁界(基準交流磁界)
を発生させる。この基準交流磁界は、磁気抵抗素子10
の抵抗値を変化させ、この結果、磁気抵抗素子10から
は所定レベルの信号(模擬信号)が出力される。すなわ
ち、磁気抵抗素子10が正常に機能していれば、基準交
流電流を導体線18に流すことによって、所定レベルの
模擬信号が得られることになり、これにより磁気抵抗素
子10の診断を行うことができる。いいかえれば、磁気
抵抗素子10の素子感度が経時変化により変化していた
場合や、磁気抵抗素子10が故障している場合には、所
定レベルの模擬信号が得られず、これにより磁気抵抗素
子10の診断を行うことができる。[0005] The conventional example shown in this figure is further provided with a conductor wire 18. The conductor wire 18 is mounted on the upper part of the magnetoresistive element 10. When conducting an initial check (initial diagnosis), an alternating current (reference alternating current) of a predetermined value is passed through the conductor wire 18. This reference AC current is a magnetic field of a predetermined value (reference AC magnetic field) around the conductor wire 18.
Generate. This reference AC magnetic field is applied to the magnetoresistive element 10.
Is changed, and as a result, a signal (simulation signal) of a predetermined level is output from the magnetoresistive element 10. That is, if the magnetoresistive element 10 is functioning normally, a simulated signal of a predetermined level can be obtained by flowing the reference alternating current through the conductor wire 18, and the diagnosis of the magnetoresistive element 10 can be performed. Can be. In other words, if the element sensitivity of the magnetoresistive element 10 has changed with the passage of time, or if the magnetoresistive element 10 has failed, a simulation signal of a predetermined level cannot be obtained. Can be diagnosed.
【0006】図5には第2従来例に係る磁気センサの構
成が示されている。特に、図5(a)には横断面が、図
5(b)には縦断面が、それぞれ示されている。FIG. 5 shows a configuration of a magnetic sensor according to a second conventional example. In particular, FIG. 5A shows a cross section, and FIG. 5B shows a vertical section.
【0007】この図に示される従来例においては、前述
の第1従来例と異なり、導体線18が磁気抵抗素子10
上に配置されるのではなく、メタルカバー16の下面に
接着されている。すなわち、図5(b)に示されるよう
に、複数の磁石12を仕切るリムを設け、このリムの上
部により導体線18を押止しつつ、当該導体線18をメ
タルカバー16の下面に接着するようにしている。In the conventional example shown in this figure, unlike the above-described first conventional example, the conductor wire 18 is connected to the magnetoresistive element 10.
Instead of being placed on the top, it is adhered to the lower surface of the metal cover 16. That is, as shown in FIG. 5B, a rim that partitions the plurality of magnets 12 is provided, and the conductor wire 18 is bonded to the lower surface of the metal cover 16 while the conductor wire 18 is pressed by the upper portion of the rim. Like that.
【0008】このようにしても、図4に示される第1従
来例と同様に、自己診断機能を有する磁気センサを構成
することができる。[0008] Even in this manner, a magnetic sensor having a self-diagnosis function can be constructed, similarly to the first conventional example shown in FIG.
【0009】[0009]
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気抵抗素子を用いた磁気センサにおいては、導体線の
径によりギャップロスが生じるという問題があった。す
なわち、磁気抵抗素子を用いた磁気センサの検知出力信
号レベルは、当該磁気抵抗素子と検知物との間隔に応じ
て変動する。従って、メタルカバー下面と磁気抵抗素子
の感磁部との間隔は、できるだけ小さいのが好ましい。
しかし、図4、図5のいずれに示される構成において
も、ギャップはg+d(mm)となってしまい、導体線
18の径d(mm)がギャップロスとして作用し、磁気
センサの出力信号レベルの低下原因となってしまってい
た。However, the magnetic sensor using the conventional magnetoresistive element has a problem that a gap loss occurs due to the diameter of the conductor wire. That is, the detection output signal level of the magnetic sensor using the magnetoresistive element fluctuates according to the distance between the magnetoresistive element and the detected object. Therefore, it is preferable that the distance between the lower surface of the metal cover and the magnetic sensing part of the magnetoresistive element is as small as possible.
However, in any of the configurations shown in FIGS. 4 and 5, the gap is g + d (mm), and the diameter d (mm) of the conductor wire 18 acts as a gap loss, and the output signal level of the magnetic sensor is reduced. It was a cause of decline.
【0010】更に、図5に示されるような構成において
は、ケース構造の複雑化という問題点も生ずる。これ
は、導体線18をケース14のリムによって押止してい
ることによる。これは、構造の複雑化とともに、導体線
の接着固定に係る工数の増大、装置価格の上昇原因とも
なる。Further, in the configuration shown in FIG. 5, there is a problem that the case structure is complicated. This is because the conductor wire 18 is pressed by the rim of the case 14. This leads to an increase in man-hours required for bonding and fixing the conductor wires and an increase in the price of the device, as well as a complicated structure.
【0011】本考案は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、導体線の存在に起
因するギャップロスが生ずることがなく、その製造も容
易な磁気抵抗素子を用いた磁気センサを提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and uses a magnetoresistive element which does not cause a gap loss due to the presence of a conductor wire and is easy to manufacture. It is an object of the present invention to provide a magnetic sensor.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本考案は、図1(a)及び(b)に示される
ような構成を有する。すなわち、加えられている磁界の
変化を抵抗値の変化として検知し、信号を出力する磁気
抵抗素子Aと、磁気抵抗素子Aが載置され、当該磁気抵
抗素子Aに磁界を加える磁石Bと、磁気抵抗素子Aの上
方を覆い、磁気抵抗素子Aと検知対象物との最小間隔を
保持するカバーCと、磁気抵抗素子Aと平行配置され、
診断時に基準交流磁界を発生させる導体線Dと、を備
え、磁気抵抗素子Aに特性変化、故障等の状況が生じて
いる際に基準交流磁界を発生させることにより、磁気抵
抗素子Aから出力される信号のレベルが当該状況が生じ
ていることを表わすレベルとなる磁気センサにおいて、
導体線Dを磁気抵抗素子Aと磁石Bとの間に配置したこ
とを特徴とする。In order to achieve such an object, the present invention has a configuration as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). That is, a magnetoresistive element A that detects a change in the applied magnetic field as a change in resistance and outputs a signal, a magnet B on which the magnetoresistive element A is mounted and applies a magnetic field to the magnetoresistive element A, A cover C that covers the upper part of the magnetoresistive element A and maintains a minimum distance between the magnetoresistive element A and the detection target;
A conductor line D for generating a reference AC magnetic field at the time of diagnosis, and generating a reference AC magnetic field when a situation such as a characteristic change or a failure occurs in the magnetoresistive element A, thereby outputting the reference AC magnetic field. A magnetic sensor whose signal level is a level indicating that the situation is occurring,
The conductor wire D is arranged between the magnetoresistive element A and the magnet B.
【0013】[0013]
【作用】本考案の磁気センサにおいては、導体線Dが磁
気抵抗素子Aと磁石Bとの間に配置されており、この導
体線Dによりイニシャルチェックが行なわれる。従っ
て、導体線Dの径に起因するギャップロスが生じること
がなく、磁気抵抗素子AとカバーCとの間隔を最小ギャ
ップに設定することができる。In the magnetic sensor of the present invention, the conductor wire D is disposed between the magnetoresistive element A and the magnet B, and the initial check is performed by the conductor wire D. Accordingly, the gap between the magnetoresistive element A and the cover C can be set to the minimum gap without causing gap loss due to the diameter of the conductor wire D.
【0014】また、本考案においては、磁気抵抗素子A
と磁石Bとの間に導体線Dがサンドウィッチされる構造
となっているため、導体線Dの位置決め・固定をこれら
磁気抵抗素子A及び磁石Bを用いて行うことができる。
従って、磁石B及び磁気抵抗素子Aとを保持する構造が
簡素化され、製造工程の簡素化及び出力信号の安定化を
実現することができる。In the present invention, the magnetoresistive element A
Since the conductor wire D is sandwiched between the conductor wire D and the magnet B, the positioning and fixing of the conductor wire D can be performed using the magnetoresistive element A and the magnet B.
Accordingly, the structure for holding the magnet B and the magnetoresistive element A is simplified, and the manufacturing process can be simplified and the output signal can be stabilized.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本考案の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図4及び図5に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those of the conventional example shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0016】図2には、本考案の第1実施例に係る磁気
センサの構成が示されている。この実施例においては、
素子サブストレート20及び感磁部22から構成される
磁気抵抗素子10が、絶縁性基板24を介して磁石12
上に載置されている。磁気抵抗素子10の上方は、メタ
ルカバー16で覆われており、初期診断時に基準交流電
流が流される導体線18は、絶縁性基板24中に埋設さ
れている。なお、磁気抵抗素子10における感磁部22
は2条設けられており、これらの間隔は、例えば750
μm、素子サブストレート20の厚みは280μm程度
である。FIG. 2 shows the structure of the magnetic sensor according to the first embodiment of the present invention. In this example,
The magnetoresistive element 10 including the element substrate 20 and the magnetic sensing part 22 is connected to the magnet 12 via the insulating substrate 24.
Is placed on top. The upper part of the magnetoresistive element 10 is covered with a metal cover 16, and a conductor wire 18 through which a reference alternating current flows at the time of initial diagnosis is buried in an insulating substrate 24. In addition, the magnetic sensing part 22 in the magnetoresistive element 10
Are provided, and these intervals are, for example, 750
μm, and the thickness of the element substrate 20 is about 280 μm.
【0017】従って、本実施例においては、導体線18
が磁気抵抗素子10とメタルカバー16との間に存在し
ておらず、導体線18の径に起因するギャップロスが生
じない。この結果、磁気抵抗素子10とメタルカバー1
6との間隔を最小ギャップに設定することができ、検知
対象物を検知した結果得られる出力信号のレベルをより
高いものとすることができる。Therefore, in the present embodiment, the conductor wire 18
Does not exist between the magnetoresistive element 10 and the metal cover 16, and no gap loss occurs due to the diameter of the conductor wire 18. As a result, the magnetoresistive element 10 and the metal cover 1
6 can be set to the minimum gap, and the level of the output signal obtained as a result of detecting the detection target can be made higher.
【0018】図3には、本考案の第2実施例に係る磁気
センサの構成が示されている。この実施例においては、
第1実施例における絶縁性基板24に代え、ケース14
から仕切り26が延長されている。仕切り26の上部に
は溝が設けられており、この溝に導体線18が収納され
ている。磁気抵抗素子10は、導体線18が収納された
溝の上に載置されており、磁石12は仕切り26の下方
に配置されている。FIG. 3 shows a configuration of a magnetic sensor according to a second embodiment of the present invention. In this example,
Instead of the insulating substrate 24 in the first embodiment, a case 14
The partition 26 is extended. A groove is provided in the upper part of the partition 26, and the conductor wire 18 is housed in the groove. The magnetoresistive element 10 is mounted on a groove in which the conductor wire 18 is stored, and the magnet 12 is arranged below the partition 26.
【0019】従って、この実施例によっても、図2に示
される第1実施例と同様の作用、効果を得ることができ
る。Therefore, according to this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment shown in FIG. 2 can be obtained.
【0020】なお、本考案の磁気センサの構成は、以上
述べた2個の実施例の構成に限定されるものではない。
例えば、図2に示される第1実施例における絶縁性基板
24に代え、いわゆるフレキシブル基板、印刷回路基板
等を用いてもよい。また、図3に示される第2実施例に
おいて、溝を設けるのではなく、ケース14の仕切り2
6の上面に無電解メッキ等によるパターン配線付け等を
行って、導体線18に相当する部材を形成してもよい。
これらいずれの構成によっても、ギャップロスによる出
力信号レベルの低下を防止することができ、かつ、製造
工程の簡素化、信号レベルの安定化等の効果を実現する
ことができる。The configuration of the magnetic sensor of the present invention is not limited to the configurations of the two embodiments described above.
For example, a so-called flexible substrate, printed circuit board, or the like may be used instead of the insulating substrate 24 in the first embodiment shown in FIG. Further, in the second embodiment shown in FIG. 3, instead of providing a groove,
A member corresponding to the conductor wire 18 may be formed by performing pattern wiring or the like by electroless plating or the like on the upper surface of 6.
With any of these configurations, it is possible to prevent a decrease in output signal level due to gap loss, and to achieve effects such as simplification of a manufacturing process and stabilization of a signal level.
【0021】[0021]
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
磁気抵抗素子Aと磁石Bとの間に導体線Dを配置する構
成としたため、磁気抵抗素子AとカバーCとの間隔を最
小ギャップに設定することができ、出力信号レベルを確
保することができる。また、導体線Dの接着固定に係る
構成が簡素化され、また、基準交流電流が導体線Dに流
された際の磁気抵抗素子Aの出力である模擬信号レベル
高め、基準交流電流値を低下させることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention,
Since the conductor wire D is arranged between the magnetoresistive element A and the magnet B, the gap between the magnetoresistive element A and the cover C can be set to the minimum gap, and the output signal level can be secured. . Further, the configuration for bonding and fixing the conductor wire D is simplified, and a simulated signal level, which is the output of the magnetoresistive element A when the reference AC current flows through the conductor wire D, is increased, and the reference AC current value is reduced. Can be done.
【図1】本考案の基本的な構成を示す図であり、図1
(a)はカバーを外した状態の斜視図、図1(b)は断
面図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention;
(A) is a perspective view with the cover removed, and (b) is a cross-sectional view.
【図2】本考案の第1実施例に係る磁気センサの構成を
示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of the magnetic sensor according to the first embodiment of the present invention;
【図3】本考案の第2実施例に係る磁気センサの構成を
示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a magnetic sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図4】第1従来例に係る磁気センサの構成を示す断面
図である。FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a magnetic sensor according to a first conventional example.
【図5】第2従来例に係る磁気センサの構成を示す図で
あり、図5(a)は横断面図、図5(b)は縦断面図で
ある。5A and 5B are diagrams showing a configuration of a magnetic sensor according to a second conventional example, in which FIG. 5A is a cross-sectional view and FIG. 5B is a longitudinal cross-sectional view.
A 磁気抵抗素子 B 磁石 C カバー D 導体線 10 磁気抵抗素子 12 磁石 14 ケース 16 メタルカバー 18 導体線 24 絶縁性基板 26 仕切り Reference Signs List A magnetic resistance element B magnet C cover D conductor wire 10 magnetic resistance element 12 magnet 14 case 16 metal cover 18 conductor wire 24 insulating substrate 26 partition
Claims (1)
化として検知し信号を出力する磁気抵抗素子と、磁気抵
抗素子が載置され当該磁気抵抗素子に磁界を加える磁石
と、磁気抵抗素子の上方を覆い磁気抵抗素子と検知対象
物との最小間隔を保持するカバーと、磁気抵抗素子と平
行配置され診断時に基準交流磁界を発生させる導体線
と、を備え、磁気抵抗素子に特性変化、故障等の状況が
生じている際に基準交流磁界を発生させることにより、
磁気抵抗素子から出力される信号のレベルが当該状況が
生じていることを表すレベルとなる磁気センサにおい
て、導体線を磁気抵抗素子と磁石との間に配置したこと
を特徴とする磁気センサ。A magnetoresistive element for detecting a change in an applied magnetic field as a change in resistance value and outputting a signal; a magnet on which the magnetoresistive element is mounted to apply a magnetic field to the magnetoresistive element; A cover that covers the upper part of the magnetoresistive element and keeps a minimum distance between the magnetoresistive element and the detection target, and a conductor wire that is arranged in parallel with the magnetoresistive element and generates a reference AC magnetic field at the time of diagnosis. By generating a reference AC magnetic field when a failure or other situation occurs,
A magnetic sensor in which a level of a signal output from a magnetoresistive element is a level indicating that the situation is occurring, wherein a conductor wire is arranged between the magnetoresistive element and a magnet.
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EXPY | Cancellation because of completion of term |