JPH0824201B2 - 磁気半導体素子の温度補償回路 - Google Patents
磁気半導体素子の温度補償回路Info
- Publication number
- JPH0824201B2 JPH0824201B2 JP61045673A JP4567386A JPH0824201B2 JP H0824201 B2 JPH0824201 B2 JP H0824201B2 JP 61045673 A JP61045673 A JP 61045673A JP 4567386 A JP4567386 A JP 4567386A JP H0824201 B2 JPH0824201 B2 JP H0824201B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- magnetic semiconductor
- circuit
- voltage
- semiconductor element
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N52/00—Hall-effect devices
- H10N52/80—Constructional details
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は磁気半導体素子の温度補償回路に関するも
のである。
のである。
（従来の技術） 従来、磁界を電気信号に変換して検出するセンサとし
て、例えばホール素子が多々使用されている。
て、例えばホール素子が多々使用されている。
ホール素子は、棒又は板状の導体や半導体中に電流を
入力し、該電流と垂直な方向に磁界をかけると電流と磁
界に垂直な方向に電位差が生じる、所謂ホール効果を用
いている。
入力し、該電流と垂直な方向に磁界をかけると電流と磁
界に垂直な方向に電位差が生じる、所謂ホール効果を用
いている。
ここで、ホール効果によって生じる前記電位差による
電圧を出力電圧（ホール電圧Ｅ）、前記電流を駆動電
流、前記磁界を被測定磁界とすると、出力電圧Ｅは次式
で表される。
電圧を出力電圧（ホール電圧Ｅ）、前記電流を駆動電
流、前記磁界を被測定磁界とすると、出力電圧Ｅは次式
で表される。
Ｅ＝感度係数×駆動電流×被測定磁界 但し、上式において、感度係数とは、ホール素子の材
料の種類によって決まる材料固有の比例定数である、所
謂ホール係数を意味する。
料の種類によって決まる材料固有の比例定数である、所
謂ホール係数を意味する。
従って、ホオール素子を用いれば、一定の駆動電流を
入力した際の出力電圧を測定することにより、被測定磁
界を容易に検出することができる。
入力した際の出力電圧を測定することにより、被測定磁
界を容易に検出することができる。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記感度係数には温度依存性があり、通
常、使用環境温度の上昇に伴って感度係数は低下する。
その結果、同じ磁界でも温度が異なると出力電圧Ｅが異
なり正確に磁気測定を行うことができなかった。これは
他の磁気半導体素子でも同様であった。
常、使用環境温度の上昇に伴って感度係数は低下する。
その結果、同じ磁界でも温度が異なると出力電圧Ｅが異
なり正確に磁気測定を行うことができなかった。これは
他の磁気半導体素子でも同様であった。
そこで、温度の変動に合わせて回路調整することが考
えられるが、温度が変わるごとにいちいち調整作業をし
なければならないこと、及び、回路が複雑になり部品点
数が多くなるといった問題があった。
えられるが、温度が変わるごとにいちいち調整作業をし
なければならないこと、及び、回路が複雑になり部品点
数が多くなるといった問題があった。
この発明の目的は上記問題点を解決すべく簡単な回路
構成で環境温度が変化しても自動的に温度補償をして常
に正確な磁気測定を行うことができる磁気半導体素子の
温度補償回路を提供することにある。
構成で環境温度が変化しても自動的に温度補償をして常
に正確な磁気測定を行うことができる磁気半導体素子の
温度補償回路を提供することにある。
発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するために、感度係数、駆
動電流及び被測定磁界の３つの要素によって出力電圧が
決まる磁気半導体素子に、温度変化に伴う感度係数の変
化に応じて駆動電流を可変させ、温度変化に伴う出力電
圧の変化を補償する温度補償回路を設けた磁気半導体素
子の温度補償回路において、前記磁気半導体素子には駆
動回路を接続し、駆動回路はそれ自体では温度変化にか
かわらず一定の駆動電流を前記磁気半導体素子に流すよ
うに構成し、前記駆動回路には、ダイイオードと抵抗と
そのダイオードの順方向に電流が流れるように所定の電
圧を供給する電源とのみから構成され、温度上昇に伴う
前記ダイオードの順電圧の低下に基づいて前記駆動電流
が大きくなるように前記駆動回路に作用し、温度低下に
伴う前記ダイオードの順電圧の上昇に基づいて前記駆動
電流が小さくなるように前記駆動回路に作用する温度補
償回路を接続したものである。
動電流及び被測定磁界の３つの要素によって出力電圧が
決まる磁気半導体素子に、温度変化に伴う感度係数の変
化に応じて駆動電流を可変させ、温度変化に伴う出力電
圧の変化を補償する温度補償回路を設けた磁気半導体素
子の温度補償回路において、前記磁気半導体素子には駆
動回路を接続し、駆動回路はそれ自体では温度変化にか
かわらず一定の駆動電流を前記磁気半導体素子に流すよ
うに構成し、前記駆動回路には、ダイイオードと抵抗と
そのダイオードの順方向に電流が流れるように所定の電
圧を供給する電源とのみから構成され、温度上昇に伴う
前記ダイオードの順電圧の低下に基づいて前記駆動電流
が大きくなるように前記駆動回路に作用し、温度低下に
伴う前記ダイオードの順電圧の上昇に基づいて前記駆動
電流が小さくなるように前記駆動回路に作用する温度補
償回路を接続したものである。
（作用） 上記手段により、温度が上昇して磁気半導体素子の感
度係数が低下すると、温度補償回路に備えられたダイオ
ードの順電圧も同時に低下して駆動電流が大きくなるよ
うに可変される。一方、温度が低下して磁気半導体素子
の感度係数が上昇すると、温度補償回路に備えられたダ
イオードの順電圧も同時に上昇して駆動電流が小さくな
るように可変される。その結果、感度係数と駆動電流の
積が一定に保持され、磁気半導体素子からは温度にかか
わらず被測定磁界に応じた出力電圧が得られる。
度係数が低下すると、温度補償回路に備えられたダイオ
ードの順電圧も同時に低下して駆動電流が大きくなるよ
うに可変される。一方、温度が低下して磁気半導体素子
の感度係数が上昇すると、温度補償回路に備えられたダ
イオードの順電圧も同時に上昇して駆動電流が小さくな
るように可変される。その結果、感度係数と駆動電流の
積が一定に保持され、磁気半導体素子からは温度にかか
わらず被測定磁界に応じた出力電圧が得られる。
ここで、本発明では磁気半導体素子に駆動回路が接続
されていることから、ダイオードを含む温度補償回路の
温度変化による駆動電流の変化量の設定は、温度変化に
よる駆動電流の変化の影響を排除できるので、磁気半導
体素子が有する感度係数と温度との関係のみに基づいて
行なうことができ、温度変化にかかわらず感度係数と駆
動電流の積を一定に保持するための温度補償回路の設定
作業を極めて容易に行なうことができる。しかも、温度
補償回路はダイオード及び抵抗のみからなる極めて簡単
な回路構成であるため、コスト面でも有利である。
されていることから、ダイオードを含む温度補償回路の
温度変化による駆動電流の変化量の設定は、温度変化に
よる駆動電流の変化の影響を排除できるので、磁気半導
体素子が有する感度係数と温度との関係のみに基づいて
行なうことができ、温度変化にかかわらず感度係数と駆
動電流の積を一定に保持するための温度補償回路の設定
作業を極めて容易に行なうことができる。しかも、温度
補償回路はダイオード及び抵抗のみからなる極めて簡単
な回路構成であるため、コスト面でも有利である。
（実施例） 以下、この発明の磁気半導体素子の温度補償回路をホ
ール素子を用いた磁気検出装置に具体化した一実施例を
図面に従って説明する。
ール素子を用いた磁気検出装置に具体化した一実施例を
図面に従って説明する。
第１図はホール素子を用いた磁気検出装置の電気回路
を示し、駆動回路としてのホール素子駆動回路C1と補償
回路C2とから構成されている。そして、駆動回路C1にお
いて可変抵抗１は動作電圧Vccを分圧しその分圧電圧V1
はオペアンプ２の＋入力端子に出力している。オペアン
プ２の出力端子及び−入力端子は磁気半導体素子として
のホール素子３の入力電極間に接続され閉ループ、即
ち、帰還をかけ常に前記＋端子に入力される電圧V1と−
入力端子に入力される電圧V2が常に等しくなるようにし
ている。
を示し、駆動回路としてのホール素子駆動回路C1と補償
回路C2とから構成されている。そして、駆動回路C1にお
いて可変抵抗１は動作電圧Vccを分圧しその分圧電圧V1
はオペアンプ２の＋入力端子に出力している。オペアン
プ２の出力端子及び−入力端子は磁気半導体素子として
のホール素子３の入力電極間に接続され閉ループ、即
ち、帰還をかけ常に前記＋端子に入力される電圧V1と−
入力端子に入力される電圧V2が常に等しくなるようにし
ている。
ホール素子３は前記オペアンプ２の出力端子から同素
子３の入力電極間に流れる駆動電流Id、同素子３の温度
によって変動する感度係数及び被測定磁界の強さの積に
よって決まるその出力電極間にホール電圧Ｅを出力す
る。尚、感度係数はホール素子の半導体材料によって依
存し温度が上昇するとその値が小さくなる。
子３の入力電極間に流れる駆動電流Id、同素子３の温度
によって変動する感度係数及び被測定磁界の強さの積に
よって決まるその出力電極間にホール電圧Ｅを出力す
る。尚、感度係数はホール素子の半導体材料によって依
存し温度が上昇するとその値が小さくなる。
一方、ホール素子３のアース側入力電極は抵抗４を介
して補償回路C2の抵抗５に接続されている。補償回路C2
はこの抵抗５の他に抵抗6,7及びダイオード８とから構
成されていて、抵抗６が抵抗4,5の接続点ａと、抵抗７
とダイオード８の接続点ｂとの間に接続されている。そ
して、本実施例では抵抗４の抵抗値Ｒは抵抗５より大き
な値となるように設定している。従って、接続点ａの電
圧をVaとすると、オペアンプ２の−入力端子の入力イン
ピーダンスが高いことから駆動電流IdはId＝（V2−Va）
/Rとなる。
して補償回路C2の抵抗５に接続されている。補償回路C2
はこの抵抗５の他に抵抗6,7及びダイオード８とから構
成されていて、抵抗６が抵抗4,5の接続点ａと、抵抗７
とダイオード８の接続点ｂとの間に接続されている。そ
して、本実施例では抵抗４の抵抗値Ｒは抵抗５より大き
な値となるように設定している。従って、接続点ａの電
圧をVaとすると、オペアンプ２の−入力端子の入力イン
ピーダンスが高いことから駆動電流IdはId＝（V2−Va）
/Rとなる。
又、抵抗6,7の抵抗値はダイオード８に流れる電流が
数ミリアンペアとなるように設定している。尚、ダイオ
ード８のVf−If温度特性は第２図に示すダイオードであ
って、一般のダイオードは全てこの特性を有する。従っ
て、温度が上がったときには順電圧Vf、即ち、前記接続
点ｂの電圧Vbは下がることになる。その結果、これに比
例して前記接続点ａの電圧Vaは下がることになる。
数ミリアンペアとなるように設定している。尚、ダイオ
ード８のVf−If温度特性は第２図に示すダイオードであ
って、一般のダイオードは全てこの特性を有する。従っ
て、温度が上がったときには順電圧Vf、即ち、前記接続
点ｂの電圧Vbは下がることになる。その結果、これに比
例して前記接続点ａの電圧Vaは下がることになる。
次に、上記のように構成した磁気検出装置の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
今、一定の強さの磁界をホール素子３が検知している
時は、ホール素子３の電圧Ｅは感度係数、駆動電流Id及
び磁界の強さの積によって決まる値となる。
時は、ホール素子３の電圧Ｅは感度係数、駆動電流Id及
び磁界の強さの積によって決まる値となる。
そして、環境温度が上昇して前記感度係数がそれに応
じて小さくなると、これと同時にダイオード８の順電
圧、即ち、電圧Vbが下がり電圧Vaも下がる。一方、ホー
ル素子３のアース側入力端子の電圧V2はオペアンプ２に
て常に一定（＝V1）に保持されているため、（V2−Va）
/Rで決まる駆動電流Idはこの電圧Vaが小さくなることに
基づいて大きくなる。
じて小さくなると、これと同時にダイオード８の順電
圧、即ち、電圧Vbが下がり電圧Vaも下がる。一方、ホー
ル素子３のアース側入力端子の電圧V2はオペアンプ２に
て常に一定（＝V1）に保持されているため、（V2−Va）
/Rで決まる駆動電流Idはこの電圧Vaが小さくなることに
基づいて大きくなる。
従って、環境温度が上昇し感度係数が小さくなると、
その分駆動電流Idが大きくなる。その結果、感度係数、
駆動電流Id及び磁界の強さの積によって決まるホール電
圧Ｅは温度が上昇しても磁界の強さが変わらないかぎり
常に一定の値を示すことになる。
その分駆動電流Idが大きくなる。その結果、感度係数、
駆動電流Id及び磁界の強さの積によって決まるホール電
圧Ｅは温度が上昇しても磁界の強さが変わらないかぎり
常に一定の値を示すことになる。
尚、反対に環境温度が下がった場合には感度係数が大
きくなり、駆動電流Idがその変化分小さくなる。
きくなり、駆動電流Idがその変化分小さくなる。
このように、本実施例においてはホール素子３が環境
温度の変化によってその感度係数が変化しても補償回路
がその分駆動電流Idの大きさを自動的に制御するので、
環境温度の変化に左右されず常に正確な磁気測定で簡単
に行うことができる。又、補償回路C2は抵抗５〜７及び
ダイオード８とからなる非常に簡単な回路構成なのでコ
スト的にも非常に有利である。更に、ホール素子３には
駆動回路C1が接続されていることから、温度変化による
駆動電流Idの変化の影響は排除できるので、ダイオード
８を含む温度補償回路C2の温度変化による駆動電流Idの
変化量の設定は、ホール素子３が有する感度係数と温度
との関係のみに基づいて行なうことができ、温度変化に
かかわらず感度係数と駆動電流の積を一定に保持するた
めの温度補償回路C2の設定作業を極めて容易に行なうこ
とができる。
温度の変化によってその感度係数が変化しても補償回路
がその分駆動電流Idの大きさを自動的に制御するので、
環境温度の変化に左右されず常に正確な磁気測定で簡単
に行うことができる。又、補償回路C2は抵抗５〜７及び
ダイオード８とからなる非常に簡単な回路構成なのでコ
スト的にも非常に有利である。更に、ホール素子３には
駆動回路C1が接続されていることから、温度変化による
駆動電流Idの変化の影響は排除できるので、ダイオード
８を含む温度補償回路C2の温度変化による駆動電流Idの
変化量の設定は、ホール素子３が有する感度係数と温度
との関係のみに基づいて行なうことができ、温度変化に
かかわらず感度係数と駆動電流の積を一定に保持するた
めの温度補償回路C2の設定作業を極めて容易に行なうこ
とができる。
尚、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、ホール素子以外、例えば磁気抵抗素子等その他磁気
半導体素子に応用してもよい。
く、ホール素子以外、例えば磁気抵抗素子等その他磁気
半導体素子に応用してもよい。
発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば、ダイオード
が本来有する順電圧の温度依存性を利用し、そのダイオ
ードと抵抗とからなる極めて簡単な回路構成で環境温度
が変化しても自動的に温度補償をして常に正確な磁気測
定を行うことができ、しかも、温度補償回路の設定作業
を極めて容易に行なうことができる。
が本来有する順電圧の温度依存性を利用し、そのダイオ
ードと抵抗とからなる極めて簡単な回路構成で環境温度
が変化しても自動的に温度補償をして常に正確な磁気測
定を行うことができ、しかも、温度補償回路の設定作業
を極めて容易に行なうことができる。
第１図はこの発明を具体化した磁気検出装置の電気回路
図、第２図はダイオードのVf−If温度特性図である。 図中、１は可変抵抗、２はオペアンプ、３はホール素
子、４〜７は抵抗、８はダイオード、C1は駆動回路とし
てのホール素子駆動回路、C2は補償回路である。
図、第２図はダイオードのVf−If温度特性図である。 図中、１は可変抵抗、２はオペアンプ、３はホール素
子、４〜７は抵抗、８はダイオード、C1は駆動回路とし
てのホール素子駆動回路、C2は補償回路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 進一 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 尾関 峰夫 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 (56)参考文献 特開 昭52−58386（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−11189（ＪＰ，Ａ) 実公 昭53−54220（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭52−45179（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (3)
- 【請求項１】感度係数、駆動電流及び被測定磁界の３つ
の要素によって出力電圧が決まる磁気半導体素子に、温
度変化に伴う感度係数の変化に応じて駆動電流を可変さ
せ、温度変化に伴う出力電圧の変化を補償する温度補償
回路を設けた磁気半導体素子の温度補償回路において、
前記磁気半導体素子には駆動回路を接続し、駆動回路は
それ自体では温度変化にかかわらず一定の駆動電流を前
記磁気半導体素子に流すように構成し、前記駆動回路に
は、ダイオードと抵抗とそのダイオードの順方向に電流
が流れるように所定の電圧を供給する電源とのみから構
成され、温度上昇に伴う前記ダイオードの順電圧の低下
に基づいて前記駆動電流が大きくなるように前記駆動回
路に作用し、温度低下に伴う前記ダイオードの順電圧の
上昇に基づいて前記駆動電流が小さくなるように前記駆
動回路に作用する温度補償回路を接続した磁気半導体素
子の温度補償回路。 - 【請求項２】磁気半導体素子はホール素子であって、出
力電圧はホール電圧である特許請求の範囲第１項記載の
磁気半導体素子の温度補償回路。 - 【請求項３】磁気半導体素子は磁気抵抗素子である特許
請求の範囲第１項記載の磁気半導体素子の温度補償回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045673A JPH0824201B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 磁気半導体素子の温度補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045673A JPH0824201B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 磁気半導体素子の温度補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203390A JPS62203390A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH0824201B2 true JPH0824201B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=12725906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61045673A Expired - Lifetime JPH0824201B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 磁気半導体素子の温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824201B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0814616B2 (ja) * | 1989-05-22 | 1996-02-14 | 三菱電機株式会社 | ホール素子装置 |
| JP4628987B2 (ja) * | 2006-04-10 | 2011-02-09 | 矢崎総業株式会社 | 温度検出機能付き電流センサ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5245179U (ja) * | 1975-09-26 | 1977-03-30 | ||
| JPS5354220U (ja) * | 1976-10-08 | 1978-05-10 | ||
| JPS59138257U (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-14 | 自動車機器技術研究組合 | ホ−ル素子の温度補償回路 |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP61045673A patent/JPH0824201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62203390A (ja) | 1987-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |