JP4514104B2 - 磁気検出装置 - Google Patents
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Description
V2(0°)+V2(90°)+V2(180°)+V2(270°)
= (Vh+Oh+Oe)+(Vh−Oh+Oe)
+(Vh+Oh−Oe)+(Vh−Oh−Oe)
= 4×Vh
となって、Vhのみに関係し、4端子ホールプレートのオフセット電圧(Oh)と、差動増幅器固有のオフセット電圧(Oe)とに無関係な式が得られる。図7は、上記各状態における、差動増幅器の出力V1と、スイッチの出力V2との関係を示す。ここで、Oh>>Vhであり、Oh>>Oeであるから、V1≒Ohである。また、ホール素子のオフセット電圧が、地磁気などの非常に小さい磁力を測定した場合のホール電圧よりもはるかに大きい場合、ホール素子の出力を積分することが有効である。
<第1の実施の形態>
図1は本発明の第1の実施の形態を示す。これは磁気検出装置の例である。図1において、1はホール素子であって、十字形状のホールプレートと、4つの端子とを有し、これら4つの端子は、電流を供給するためのものであり、このホールプレートに現れた電圧を取り出すためのものである。これら4つの端子のうち、図1において、上側の端子を「端子1」といい、この端子1と対向する下側の端子を「端子2」といい、左側の端子を「端子3」といい、この端子3に対向する端子を「端子4」というものとする。2はスイッチであり、ホール電圧が現れた端子対の各端子と、スイッチ2の後段に設けた差動増幅器3の反転端子および非反転端子との接続を切り換えるためのものである。差動増幅器3はスイッチ2の出力電圧を反転増幅するものである。4はスイッチであり、差動増幅器3の出力電圧の極性を切り換えるためのものである。5は切換制御部であり、スイッチ2、4の内部接続の切り換えを制御するものである。6は積分器であり、スイッチ4の出力を積分するものである。7はADC(analog-to-digital converter)であり、積分器6からのアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。
本実施の形態は、第1の実施の形態との比較でいえば、切換制御部5がスイッチ2を制御して作り出す1サイクルの状態遷移が異なる。すなわち、第1の実施の形態では、(0°)→(90°)→(270°)→(180°)という第1状態遷移か、または(0°)→(180°)→(270°)→(90°)という第2状態遷移を作り出すようにしたが、これに対して、本実施の形態では、1サイクルの状態変換を、第1状態遷移→第2状態遷移、すなわち(0°)→(90°)→(270°)→(180°)→(0°)→(180°)→(270°)→(90°)か、または第2状態遷移→第1状態遷移、すなわち(0°)→(180°)→(270°)→(90°)→(0°)→(90°)→(270°)→(180°)を作り出すようにした。
2、4 スイッチ
3 差動増幅器
5 切換制御部
6 積分器
7 ADC
Claims (4)
- 十字形状をしたホールプレートと、該ホールプレートの各端部に配置した4つの端子とを有する4端子ホール素子と、
電流供給手段と、
前記4端子ホール素子に固有のホールオフセット電圧の極性が各サイクルごとに4回交番するように、該各サイクルに4回、前記4端子ホール素子の4つの端子のうちの対向する2つの端子に対して前記電流供給手段からの電流の向きを切り換え、この電流の向きに直交する方向にあって対向する2つの端子から電圧を取り出す切換手段と、
該切換手段による切り換えにより取り出された電圧を増幅する増幅手段と、
前記切換手段による前記各サイクルにおける4回の電流の向きの切り換えのうち、直前の電流の向きに対して逆の向きになる切り換えがあったとき、これに同期して、前記増幅手段からの電圧の極性を反転させ、かつこの直後の電流の向きの切り換えに同期して、前記増幅手段からの電圧の極性を反転させる反転手段と
を備えたことを特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1において、前記切換手段は、
前記ホール素子の4つの端子のうちの第1の端子から該第1の端子に対向する第2の端子に向かって、前記電流供給手段からの電流が流れるように、該電流供給手段と、前記第1および第2の端子とを接続し、かつ第3の端子および該第3の端子に対向する第4の端子を、前記増幅器の第1の端子および第2の端子にそれぞれ接続する第1の切り換えと、
前記第3の端子から前記第4の端子に向かって、前記電流供給手段からの電流が流れるように、該電流供給手段と、前記第3および第4の端子とを接続し、かつ前記第1の端子および前記第2の端子をそれぞれ前記増幅器の前記第2の端子および前記第1の端子に接続する第2の切り換えと、
前記第2の端子から前記第1の端子に向かって、前記電流供給手段からの電流が流れるように、該電流供給手段と、前記第1および第2の端子とを接続し、かつ前記第3の端子および前記第4の端子を、前記増幅器の前記第1の端子および前記第2の端子にそれぞれ接続する第3の切り換えと、
前記第4の端子から前記第3の端子に向かって、前記電流供給手段からの電流が流れるように、該電流供給手段と、前記第3および第4の端子とを接続し、かつ前記第1の端子および前記第2の端子を、前記増幅器の前記第2の端子および前記第1の端子に接続する第4の切り換えと
を、前記各サイクルにおいて、前記第1の切り換え、前記第2の切り換え、前記第4の切り換え、前記第3の切り換えの順に行い、
前記反転手段は、前記第4の切り換えと前記第3の切り換えとに同期して、前記増幅手段からの電圧の極性を反転させる
ことを特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1において、前記切換手段は、前記各サイクルごとに、請求項2に記載の、前記第1の切り換え、前記第3の切り換え、前記第4の切り換え、前記第2の切り換えの順に切り換えを行い、
前記反転手段は、前記第3の切り換えと前記第4の切り換えとに同期して、前記増幅手段からの電圧の極性を反転させる
ことを特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1において、前記切換手段は、各2サイクルごとに、請求項2に記載の、前記第1の切り換え、前記第2の切り換え、前記第4の切り換え、前記第3の切り換えの順に行う第1サイクルと、請求項2に記載の、前記第1の切り換え、前記第3の切り換え、前記第4の切り換え、前記第2の切り換えの順に行う第2サイクルとを含む2つのサイクルを繰り返す切り換えを行い、
前記反転手段は、前記増幅手段からの電圧の極性を、前記第1サイクルの前記第4の切り換えと前記第3の切り換えとに同期して反転させ、前記第2サイクルの前記第3の切り換えと前記第4の切り換えとに同期して反転させる
ことを特徴とする磁気検出装置。
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