JP4649600B2 - 磁気抵抗センサーを用いた磁場測定方法および磁場測定装置 - Google Patents
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Description
低測定ポイント(区域A)は、測定された抵抗が以下の範囲にあるように磁場に対応する:Rmin から Rmin+(Rmax−Rmin)/(Rmin+Rmax)×u
Claims (17)
- 磁気抵抗センサーを用いた外部磁場の値の測定方法であって、以下の第1および第2のステップを含むことを特徴とする方法。
前記外部磁場の各測定に先立って、前記磁気抵抗センサーを含む空間に少なくとも1つの補助磁場パルスを、その場で印加するステップであって、正の極性および前記センサーを飽和させるのに十分な大きさを有する第1の値を示す第1の補助磁場パルスを印加し、高飽和時の前記センサーの抵抗の最大値(Rmax)を測定する第1のサブステップと、負の極性および前記センサーを飽和させるのに十分な大きさを有する第2の値を示す第2の補助磁場パルスを印加し、低飽和時の前記センサーの抵抗の最小値(Rmin)を測定する第2のサブステップと、を、それ自体で含む第1のステップ、
および、
前記センサーを飽和しない前記補助磁場の所定値が印加され、前記磁気抵抗センサーの実効抵抗(Reff)が測定されるとともに、
前記外部磁場の値が決定される補正抵抗値(Rcor)を決めるために、前記実効抵抗(Reff)の測定が、既に測定された高飽和および低飽和時の最大値および最小値(Rmax、Rmin)により自動的に較正され、
前記所定値がゼロに等しく、
前記補正抵抗値(R cor )が、以下の式より得られる、第2のステップ。
- 前記第1のサブステップが、前記第2のサブステップよりも時系列的に先んじて行われる請求項1に記載の方法。
- 前記第2のサブステップが、前記第1のサブステップよりも時系列的に先んじて行われる請求項1に記載の方法。
- 前記補助磁場パルスが、前記磁気抵抗センサー(5)の近傍に位置する誘導コイル(6)によりつくられる請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記補助磁場パルスが、電流(6)が供給され、前記磁気抵抗センサー(32)の近傍に位置する導電シートによりつくられる請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記外部磁場は、
前記磁気抵抗センサーの抵抗Rが、前記第1のステップの間に決定された前記磁気抵抗センサーの前記抵抗値の極値RminとRmaxとの間の中間の所定の値となるように、前記第2のステップの間に補助磁場を印加する負のフィードバックにより、測定される、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。 - 前記第1のステップの間に決定された前記磁気抵抗センサーの低飽和時の最小抵抗Rminおよび高飽和時の最大抵抗Rmaxと、所定の許容値とを比較するステップと、
当該所定の許容値との不一致が検出された際に警告を発するステップと、をさらに含む請求項1〜6のいずれかに記載の方法。 - 前記磁気抵抗センサー(5;32)が、以下の種類から選ばれる少なくとも1種の磁気抵抗を含む請求項1〜7のいずれかに記載の方法:異方性磁気抵抗(AMR);巨大磁気抵抗(GMR);トンネル磁気抵抗(TMR);および超巨大磁気抵抗(CMR)。
- 磁気抵抗センサーにより磁場を測定する装置であって、
少なくとも1つの磁気抵抗センサー(10;5;32)と、
当該磁気抵抗センサーの抵抗を測定する測定手段(50)と、
前記磁気抵抗センサー(10;5;32)を含む空間に補助磁場を発生させる発生手段(40,6;33)と、
第一に、正または負の第1の極性と前記磁気抵抗センサー(10;5;32)を飽和させるのに十分な大きさとを有する第1の値を示す第1の補助磁場パルスを印加するように当該発生手段(40,6)を選択的に制御し、第二に、当該測定手段(50)により、前記磁気抵抗センサー(10;5;32)の抵抗値の測定を選択的に制御する制御手段(60)と、を含み、
前記外部磁場の各測定に先んじて、その場で用いられる処理装置であって、正の極性を有し前記センサー(10;5;32)を飽和させるのに十分な大きさを有する第1の値を示す第1の補助磁場パルスを印加する発生手段、および、前記センサー(10;5;32)の抵抗の高飽和時の最大値R max を測定する測定手段と、負の極性を有し前記センサーを飽和させるのに十分な大きさを有した第2の値を示す第2の補助磁場パルスを印加する発生手段、および、前記センサー(10;5;32)の抵抗の低飽和時の最小値R min を測定する測定手段と、を含む第1の処理装置と、
前記センサー(10;5;32)を飽和させない前記補助磁場の所定値を印加する手段、前記磁気抵抗センサー(10;5;32)の実効抵抗R eff を測定する測定手段、および、前記外部磁場の値が決定される補正抵抗R cor を決めるために、測定した実効抵抗R eff を、予め測定した高飽和最大値R max と低飽和最小値R min とにより自動的に較正する較正手段を含む、処理装置と、をさらに含み、
前記較正手段において、前記補正抵抗R cor が以下の式より得られることを特徴とする装置。
- 前記磁気抵抗センサー(10;5;32)の抵抗の較正値を記憶する記憶手段(70)をさらに含む請求項9に記載の装置。
- 前記磁気抵抗センサー(5;32)が、以下の種類から選ばれる少なくとも1種の磁気抵抗を含む請求項9または10に記載の装置:異方性磁気抵抗(AMR);巨大磁気抵抗(GMR);トンネル磁気抵抗(TMR);および超巨大磁気抵抗(CMR)。
- 補助磁場を発生させる前記発生手段が、前記磁気抵抗センサー(5)の近傍に位置する誘導コイル(6)を含む請求項9〜11のいずれかに記載の装置。
- 補助磁場を発生させる前記発生手段が、電流(33)が供給され、前記磁気抵抗センサー(32)の近傍に位置する導電シートを含む請求項9〜11のいずれかに記載の装置。
- 前記電流が供給される導電シート(33)が、絶縁性材料の中間層を間に置いて一体化する処理により、前記磁気抵抗センサー(32)の上または下に配置されている請求項13に記載の装置。
- 前記電流が供給される導電シート(33)が、基板(35)における、前記磁気抵抗センサー(32)が配置された面とは反対側の面に位置する請求項13に記載の装置。
- 前記発生手段(6,33)が補助磁場パルスを印加する間に測定された抵抗値が許容できるかを検証する手段と、
許容性を検証する当該手段に応じる警告手段(80)と、をさらに含む請求項9〜15のいずれかに記載の装置。 - 前記磁気抵抗センサー(5;32)の抵抗を測定する測定手段(50)が、測定した前記磁気抵抗センサー(5;32)の抵抗を、前記補助磁場を発生させる前記手段(40)が駆動しているときに測定された前記磁気抵抗センサー(5;32)の磁気抵抗の極値(Rmin、Rmax)の間にある参照値(Rref)にもってくるのに必要な電流を測定する手段を含み、
前記参照値(Rref)は、前記極値(Rmin、Rmax)の一次結合である請求項9〜16のいずれかに記載の装置。
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