JPH0540819U - 磁気検出器 - Google Patents
磁気検出器Info
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- JPH0540819U JPH0540819U JP9813791U JP9813791U JPH0540819U JP H0540819 U JPH0540819 U JP H0540819U JP 9813791 U JP9813791 U JP 9813791U JP 9813791 U JP9813791 U JP 9813791U JP H0540819 U JPH0540819 U JP H0540819U
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】磁気抵抗素子の中点電圧の直流分を増幅器の基
準電圧と等しくすることによって、電源ラインに重畳す
る同相ノイズの影響を低減することができる磁気検出器
を提供する。 【構成】電源Vcc端子とアース端子の間に2個の磁気
抵抗素子Rm1,Rm2を直列接続し、2個の磁気抵抗
素子Rm1,Rm2の接続点に出力端子を接続し、出力
端子の出力電圧を増幅器11の一方の入力端子に入力
し、電源Vcc端子とアース端子との間に設けた抵抗分
圧回路の分圧電圧を増幅器11の他方の入力端子に入力
する磁気検出器において、2個の磁気抵抗素子Rm1,
Rm2に直列に抵抗Raを接続して上記出力電圧の直流
分と上記分圧電圧とを等しくした。2個の磁気抵抗素子
Rm1,Rm2の少なくとも一方の磁気抵抗素子に並列
に抵抗を接続して上記出力電圧の直流分と上記分圧電圧
とを等しくするようにしてもよい。
準電圧と等しくすることによって、電源ラインに重畳す
る同相ノイズの影響を低減することができる磁気検出器
を提供する。 【構成】電源Vcc端子とアース端子の間に2個の磁気
抵抗素子Rm1,Rm2を直列接続し、2個の磁気抵抗
素子Rm1,Rm2の接続点に出力端子を接続し、出力
端子の出力電圧を増幅器11の一方の入力端子に入力
し、電源Vcc端子とアース端子との間に設けた抵抗分
圧回路の分圧電圧を増幅器11の他方の入力端子に入力
する磁気検出器において、2個の磁気抵抗素子Rm1,
Rm2に直列に抵抗Raを接続して上記出力電圧の直流
分と上記分圧電圧とを等しくした。2個の磁気抵抗素子
Rm1,Rm2の少なくとも一方の磁気抵抗素子に並列
に抵抗を接続して上記出力電圧の直流分と上記分圧電圧
とを等しくするようにしてもよい。
Description
【0001】
本考案は、磁気抵抗素子を用いた磁気検出器に関するもので、例えば、モータ に組み込む周波数発電機などに適用可能なものである。
【0002】
例えば、モータの回転速度を検出するためにモータに内蔵される周波数発電機 として、周方向に一定間隔で異極着磁してロータに設けられたリング状マグネッ トと、磁気抵抗素子及び増幅器等からなっていて上記マグネットの磁極を検出し て回転速度に比例した周波数の信号を出力する磁気検出器とを有してなる周波数 発電機がある。
【0003】 図5は、従来の磁気検出器の回路例を等価的に示す。図5において、電源Vc c端子とアース端子との間には2個の磁気抵抗素子m1,m2が直列に接続され ている。2個の磁気抵抗素子m1,m2の抵抗値は1:1の関係になっている。 2個の磁気抵抗素子m1,m2は片ブリッジ構成となっていて、相互の接続点が 出力端子となり、この出力端子の出力電圧がコンデンサC1、抵抗Riを経て増 幅器11の一方の入力端子に入力される。一方、上記電源Vcc端子とアース端 子との間には、直列接続された2個の抵抗r1,r2でなる抵抗分圧回路が接続 されている。この抵抗分圧回路の分圧電圧は上記増幅器11の他方の入力端子に 基準電圧Vrefとして入力される。増幅器11の一方の入力端子と出力端子と の間には、増幅器11の増幅度を設定する抵抗Rfが接続されている。
【0004】 2個の磁気抵抗素子m1,m2は、モータのロータと一体回転するリング状マ グネットに対向させ、かつ、相互の位置を周方向にずらして配置される。上記リ ング状マグネットが回転すると、2個の磁気抵抗素子m1,m2の接続点から正 弦波状の信号が出力され、増幅器11の一方の入力端子に入力される。これに対 して増幅器11の他方の入力端子に入力される信号は、抵抗r1,r2でなる抵 抗分圧回路の分圧信号である基準電圧Vrefであるため、増幅器11は上記2 個の磁気抵抗素子m1,m2の接続点の正弦波状の信号を増幅して出力する。
【0005】
上記従来の磁気検出器によれば、分圧抵抗r1,r2の分圧比によって決まる 増幅器11の基準電圧Vrefと、磁気抵抗素子m1,m2の中点電圧との間に 差があると、電源ラインに重畳する同相ノイズを、上記基準電圧Vrefと磁気 抵抗素子m1,m2の中点電圧との差に応じて、かつ、増幅器11の増幅度に応 じて増幅器11が増幅してしまい、増幅器11の出力信号に悪影響を与える。そ の理由を以下さらに詳細に説明する。
【0006】 上記同相ノイズとは、磁気抵抗素子m1,m2の中点電圧を作る電圧に乗った ノイズと、磁気抵抗素子m1,m2の中点電圧Vrefを作る電圧に乗ったノイ ズのうち、同じ位相をもったノイズであるということであって、図5では符号e で示している。同相ノイズeは、電源電圧Vccに重畳した形で表すことができ る。いま、磁気抵抗素子m1,m2の中点に現われる同相ノイズをKm・e、抵 抗r1,r2の中点に現われる同相ノイズをKr・eとすると、両中点間のノイ ズ差電圧Δeは、 Δe=(Kr−Km)e となる。ただし、Km=m2/(m1+m2)、Kr=r2/(r1+r2)で ある。
【0007】 ここで、増幅器11の増幅度を計算する。図6に示すように、磁気抵抗素子の 出力抵抗をRimとしたとき、増幅器11の増幅度Aは、 A=Rf/(Ri+Rim) 〔倍〕 となる。この増幅度Aによって上記ノイズ差電圧Δeが増幅される。すなわち、 磁気検出器の出力中に存在するノイズはΔe・Aであり、ノイズ増幅度Nは、 N=(Δe/e)・A 〔倍〕 となって、ノイズが増幅され、増幅器11の出力信号に悪影響を与える。
【0008】 以上の説明からわかるように、ノイズが増幅されるのは、磁気抵抗素子m1, m2の中点出力電圧の直流分と、抵抗r1,r2の中点の電位とに差がある場合 であって、両中点間に電位の差がない場合はノイズが増幅されることはない。し かるに、電源電圧Vccを例えば5Vとした場合、下側1V程度は使えないため 、上側4Vを有効範囲として使っている。従って、増幅器11の基準電圧Vre fとしての抵抗r1,r2の中点電圧は上側4V、すなわち2V〜5Vの中心で ある3Vに設定している。しかも、一般に増幅器11はICで構成するため、基 準電圧Vrefを変更することは困難である。一方、磁気抵抗素子m1,m2の 抵抗比は、正弦波信号を得るために前述のように1:1に設定されており、従っ て、磁気抵抗素子m1,m2の中点出力電圧の直流分は、5Vの電源電圧Vcc の中心である2.5Vになる。このように、抵抗r1,r2の中点電圧である3 Vと、磁気抵抗素子m1,m2の中点電圧の直流分である2.5Vとの間には0 .5Vの電圧差があり、この電圧差分だけノイズが前述のノイズ増幅度Nによっ て増幅され、増幅器11の出力信号に悪影響を与える。特に増幅器11の増幅度 が大きい場合に影響が大きい。
【0009】 本考案は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、磁気抵 抗素子の中点電圧の直流分を増幅器の基準電圧と等しくすることによって、電源 ラインに重畳する同相ノイズの影響を低減することができる磁気検出器を提供す ることを目的とする。
【0010】
上記目的を達成するために本考案は、電源端子とアース端子との間に2個の磁 気抵抗素子を直列に接続し、2個の磁気抵抗素子の接続点に出力端子を接続し、 この出力端子の出力電圧を増幅器の一方の入力端子に入力すると共に、電源端子 とアース端子との間に設けた抵抗分圧回路の分圧電圧を上記増幅器の他方の入力 端子に入力する磁気検出器において、上記2個の磁気抵抗素子に直列に抵抗を接 続して上記出力電圧の直流分と上記分圧電圧とを等しくした。上記2個の磁気抵 抗素子の少なくとも一方の磁気抵抗素子に並列に抵抗を接続して上記出力電圧の 直流分と上記分圧電圧とを等しくするようにしてもよい。
【0011】
2個の磁気抵抗素子に直列に、又は2個の磁気抵抗素子の少なくとも一方の磁 気抵抗素子に並列に抵抗を接続して、2個の磁気抵抗素子の中点バランスを崩す ことにより、増幅器の一方の入力となる2個の磁気抵抗素子の接続点の出力電圧 の直流分と、増幅器の他方の入力となる抵抗分圧回路の分圧電圧とを等しくする ことができ、電源ラインに重畳する同相ノイズが増幅されることを防止すること ができる。
【0012】
以下、図1ないし図4を参照しながら本考案にかかる磁気検出器の実施例につ いて説明する。 図1において、電源Vcc端子とアース端子との間には2個の磁気抵抗素子R m1,Rm2と抵抗Raが直列に接続されている。2個の磁気抵抗素子Rm1, Rm2の抵抗値は1:1の関係になっている。2個の磁気抵抗素子Rm1,Rm 2は共通のチップMRに形成されている。2個の磁気抵抗素子Rm1,Rm2は 片ブリッジ構成となっていて、相互の接続点が出力端子となり、この出力端子の 出力電圧がコンデンサC1を経て増幅器11の一方の入力端子に入力される。一 方、上記電源Vcc端子とアース端子との間には、直列接続された2個の抵抗r 1,r2でなる抵抗分圧回路が接続されている。この抵抗分圧回路の分圧電圧は 上記増幅器11の他方の入力端子に基準電圧Vrefとして入力される。増幅器 11の一方の入力端子と出力端子との間には、増幅器11の増幅度を設定する抵 抗R1が接続されている。
【0013】 上記抵抗Raは磁気抵抗素子Rm2とアースとの間に接続されている。この抵 抗Raは、直列接続された磁気抵抗素子Rm1,Rm2の接続点からの出力電圧 の直流分を、分圧抵抗r1,r2による分圧電圧と等しくするためのものである 。例えば、電源電圧Vccを5Vとし、増幅器11の基準電圧Vrefである分 圧抵抗r1,r2による分圧電圧を3Vとしたとき、抵抗Raがないとすれば磁 気抵抗素子Rm1,Rm2の接続点からの出力電圧の直流分は2.5Vとなって 0.5Vの電圧差を生じるので、磁気抵抗素子Rm1,Rm2の中点のバランス を崩して上記電圧差をなくすために抵抗Raを2個の磁気抵抗素子Rm1,Rm 2に直列に接続したものである。このときの各抵抗相互の抵抗値の関係を示すと 、 Rm1:Rm2+Ra=r1:r2 となる。
【0014】 このように、2個の磁気抵抗素子Rm1,Rm2に直列に抵抗Raを接続して 、磁気抵抗素子Rm1,Rm2の出力電圧の直流分と分圧抵抗r1,r2による 分圧電圧とを等しくしたため、電源ラインに重畳する同相ノイズが増幅器11で 増幅されることがなく、同相ノイズの影響を低減することができる。また、抵抗 Raを外付けするだけでよく、磁気抵抗素子Rm1,Rm2や増幅器11の回路 を変更する必要はないので、設計効率がよいという利点もある。
【0015】 なお、抵抗Raを追加した分磁気抵抗素子Rm1,Rm2の出力信号レベルが 低下するが、増幅器11のゲインを調節することにより、抵抗Raがない場合と 同等レベルの信号を出力することができる。
【0016】 磁気抵抗素子Rm1,Rm2の出力電圧の直流分と分圧抵抗r1,r2による 分圧電圧とを等しくするために、図2に示すように、直列接続された2個の磁気 抵抗素子Rm1,Rm2の上側に直列に、すなわち、電源Vcc端子と磁気抵抗 素子Rm1との間に抵抗Raを接続してもよい。図1に示す抵抗r1,r2の分 圧比である基準電圧Vrefは、電源電圧Vccの1/2よりも低く設定される 場合もありえる。この場合は、図2の例のように抵抗Raを接続することによっ て、磁気抵抗素子Rm1,Rm2の出力電圧の直流分と分圧抵抗r1,r2によ る分圧電圧とを等しくすることができる。
【0017】 磁気抵抗素子Rm1,Rm2の出力電圧の直流分と分圧抵抗r1,r2による 分圧電圧とを等しくするための抵抗は、2個の磁気抵抗素子Rm1,Rm2の少 なくとも一方の磁気抵抗素子に対して並列に接続してもよい。図3はその一例を 示すもので、一方の磁気抵抗素子Rm1に並列に抵抗Rbが接続されている。こ のときの各抵抗相互の抵抗値の関係を示すと、 Rm1・Rb/(Rm1+Rb):Rm=r1:r2 となる。
【0018】 また、図4は抵抗を磁気抵抗素子に並列接続した別の例を示すもので、他方の 磁気抵抗素子Rm2に並列に抵抗Rbが接続されている。
【0019】 なお、2個の磁気抵抗素子Rm1,Rm2に直列に抵抗を接続する場合、磁気 抵抗素子Rm1側と磁気抵抗素子Rm2側の両側に接続しても差し支えない。同 様に、2個の磁気抵抗素子Rm1,Rm2に並列に抵抗を接続する場合も、2個 の磁気抵抗素子Rm1,Rm2の両者にそれぞれ並列に抵抗を接続してもよい。 何れにせよ、抵抗を接続することによって、磁気抵抗素子Rm1,Rm2の出力 電圧の直流分と分圧抵抗r1,r2による分圧電圧とを等しくすることができれ ばよい。
【0020】 ところで、本考案に関連のある従来技術として特開昭63−78020号公報 記載のものがある。これは、チップ上の非感磁部に磁気抵抗パターンを設け、こ の磁気抵抗パターンを温度補償用としたもので、本願考案とは目的が異なるし、 磁気抵抗素子の出力は1個の磁気抵抗素子の一端側から取り出すようになってい て、2個の磁気抵抗素子の中点から取り出すものではないから、本願考案とは構 成も異なる。
【0021】
本考案によれば、電源端子とアース端子との間に2個の磁気抵抗素子を直列に 接続し、2個の磁気抵抗素子の接続点に出力端子を接続し、この出力端子の出力 電圧を増幅器の一方の入力端子に入力すると共に、上記電源端子とアース端子と の間に設けた抵抗分圧回路の分圧電圧を上記増幅器の他方の入力端子に入力する 磁気検出器において、2個の磁気抵抗素子に直列に、又は2個の磁気抵抗素子の 少なくとも一方の磁気抵抗素子に並列に抵抗を接続することによって、増幅器の 一方の入力となる2個の磁気抵抗素子の接続点の出力電圧の直流分と、増幅器の 他方の入力となる抵抗分圧回路の分圧電圧とを等しくしたため、電源ラインに重 畳する同相ノイズが増幅器によって増幅されることがなく、同相ノイズの影響を 低減することができる。また、抵抗を外付けするだけでよく、磁気抵抗素子や増 幅器の回路を変更する必要はないので、設計効率がよいという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案にかかる磁気検出器の一実施例を示す回
路図。
路図。
【図2】本考案にかかる磁気検出器の別の実施例の要部
を示す回路図。
を示す回路図。
【図3】本考案にかかる磁気検出器のさらに別の実施例
を示す回路図。
を示す回路図。
【図4】本考案にかかる磁気検出器のさらに別の実施例
の要部を示す回路図。
の要部を示す回路図。
【図5】従来の磁気検出器の例を等価的に示す回路図。
【図6】同上従来例の一部を等価的に示す回路図。
11 増幅器 Ra 抵抗 Rb 抵抗 r1 分圧抵抗 r2 分圧抵抗 Vcc 電源 Rm1 磁気抵抗素子 Rm2 磁気抵抗素子
Claims (2)
- 【請求項1】 電源端子とアース端子との間に2個の磁
気抵抗素子を直列に接続し、2個の磁気抵抗素子の接続
点に出力端子を接続し、この出力端子の出力電圧を増幅
器の一方の入力端子に入力すると共に、上記電源端子と
アース端子との間に設けた抵抗分圧回路の分圧電圧を上
記増幅器の他方の入力端子に入力する磁気検出器におい
て、上記2個の磁気抵抗素子に直列に抵抗を接続して上
記出力電圧の直流分と上記分圧電圧とを等しくしてなる
磁気検出器。 - 【請求項2】 電源端子とアース端子との間に2個の磁
気抵抗素子を直列に接続し、2個の磁気抵抗素子の接続
点に出力端子を接続し、この出力端子の出力電圧を増幅
器の一方の入力端子に入力すると共に、上記電源端子と
アース端子との間に設けた抵抗分圧回路の分圧電圧を上
記増幅器の他方の入力端子に入力する磁気検出器におい
て、上記2個の磁気抵抗素子の少なくとも一方の磁気抵
抗素子に並列に抵抗を接続して上記出力電圧の直流分と
上記分圧電圧とを等しくしてなる磁気検出器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9813791U JPH0540819U (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 磁気検出器 |
US07/967,749 US5483162A (en) | 1991-10-30 | 1992-10-28 | Magnetic detector for a frequency generator responsive to motor rotation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9813791U JPH0540819U (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 磁気検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0540819U true JPH0540819U (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=14211849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9813791U Pending JPH0540819U (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-31 | 磁気検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0540819U (ja) |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP9813791U patent/JPH0540819U/ja active Pending
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