磁传感器制造技术

技术编号:12312603 阅读:110 留言:0更新日期:2015-11-11 20:20
本发明专利技术提供一种磁传感器,其能够使磁通密度与输出电压之间得到直线关系的范围变宽。该磁传感器具备:磁检测元件(2)和对磁检测元件(2)的输出电压进行修正并输出的修正部(3),修正部(3)根据磁检测元件(2)的输出电压来运算磁通密度B,运算并输出与所运算出的磁通密度成线性关系的修正后输出电压Vout。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁传感器
技术介绍
使用磁传感器的电流检测结构是广泛已知的。磁传感器被构成为输出与磁通密度对应的电压,因此,通过在流过检测对象电流的电流路径的附近配置磁传感器,能够根据该磁传感器的输出电压,通过运算求出由成为检测对象的电流导致发生的磁通密度(在配置了磁传感器的位置的磁通密度),并根据该求出的磁通密度运算成为检测对象的电流电流值。作为用于磁传感器的磁检测元件,已知霍尔元件、各向异性磁阻元件(以下称为AMR元件)、巨磁阻元件(以下称为GMR元件)等。此外,作为与本申请的专利技术相关联的现有技术文献,有专利文献I。现有技术文献专利文献专利文献I日本特开2000-55997号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而,在AMR元件、GMR元件中,要检测的磁通密度与输出电压之间的关系是非线性关系,存在磁通密度与输出电压之间为直线关系的范围(能够将磁通密度与输出电压的关系近似为线性的范围)窄的问题。由于磁通密度与电流值成比例,因此,在使用以往的磁传感器进行电流检测时,成为检测对象的电流值与输出电压成为直线关系的范围变窄,能够检测的电流值的范围变窄。此外,由于能够使用的磁通密度的范围窄,因此磁检测元件的配置的自由度也降低。以往,为了使磁通密度(或者成为检测对象的电流值)与输出电压之间得到直线关系的范围变宽,需要采用磁平衡方式等复杂的测定法。因此,本专利技术的目的在于,提供一种能够解决上述课题,使磁通密度与输出电压之间得到直线关系的范围变宽的磁传感器。用于解决课题的手段本专利技术是为了实现上述目的而提出的,提供一种磁传感器,该磁传感器具备磁检测元件和对该磁检测元件的输出电压进行修正并输出的修正部,所述修正部根据所述磁检测元件的输出电压来运算磁通密度,运算并输出与所运算出的磁通密度成线性关系的修正后输出电压。所述修正部可以被构成为,在由V = f (B)来表示所述磁检测元件中的磁通密度B与输出电压V之间的关系时,根据下式来运算并输出修正后输出电压Vout,Vout = m.f 1 (V)其中,m:系数P(V):f⑶的反函数。所述磁检测元件可以是各向异性磁阻元件。作为所述磁检测元件中的磁通密度B与输出电压V的关系,可以使用下式V = f (B) = a{cos (bB+c) }2+d,其中,a、b、C、d:系数,和,下式V = f (B) =&{8;[110313+(3)}2+(1,其中,&、13、(3、(1:系数,中的任一个。所述磁检测元件可以是巨磁阻元件。作为所述磁检测元件中的磁通密度B与输出电压V的关系,可以使用下式V = f (B) = a {cos (bB+c)}+d,其中,a、b、C、d:系数,和,下式V = f (B) = a{sin(bB+c)}+d,其中,a、b、C、d:系数,中的任一个。专利技术效果根据本专利技术,能够提供一种使磁通密度与输出电压之间得到直线关系的范围变宽的磁传感器。【附图说明】图1是本专利技术一种实施方式的磁传感器的概略结构图。图2是表示本专利技术中要检测的磁通密度与输出电压的关系的一例的图。图3是表示本专利技术中要检测的磁通密度与修正后输出电压的关系的一例的图。符号说明I磁传感器2磁检测元件3修正部4 电流路径【具体实施方式】以下,根据【附图说明】本专利技术的实施方式。图1是本实施方式的磁传感器的概略结构图。如图1所示,磁传感器I具备磁检测元件2和对磁检测元件2的输出电压进行修正并输出的修正部3。这里,作为磁检测元件2,使用了要检测的磁通密度与输出电压的关系为非线性关系的AMR元件或GMR元件。在本实施方式中,说明使用AMR元件作为磁检测元件2的情况。AMR元件中的要检测的磁通密度与输出电压的关系,例如是如图2那样的关系。在本实施方式的磁传感器I中,修正部3根据磁检测元件2的输出电压V运算磁通密度B,运算并输出与所运算出的磁通密度B成线性关系的修正后输出电压Vout。更具体地,修正部3在由下式(I)来表示磁检测元件2中的磁通密度B与输出电压V之间的关系时,根据下式(2)运算并输出修正后输出电压Vout。V = f (B)…(I)Vout = m.B = m.f 1 (V)…(2)其中,m:系数,P(V):f(B)的反函数。式(I)的磁通密度B与输出电压V的关系,能够通过重复进行预先对磁检测元件2施加任意的磁通密度B,测定由磁检测元件2输出的输出电压V,并根据得到的数据进行运算来得到。在本实施方式中,使用AMR元件作为磁检测元件2,因此,作为磁检测元件2中的磁通密度B与输出电压V的关系,使用下式(3)和下式(4)中的任一个,通过最小平方法等求出系数a?d,即可。V = f (B) = a {cos (bB+c)} 2+d …(3)其中,a、b、c、d:系数V = f (B) = a {sin (bB+c)} 2+d...(4)其中,a、b、c、d:系数。此外,在使用GMR元件作为磁检测元件2的情况下,作为磁检测元件2中的磁通密度B与输出电压V的关系,可以使用下式(5)和下式(6)中的任一个。V = f (B) = a {cos (bB+c)} +d …(5)其中,a、b、C、d:系数V = f (B) = a {sin (bB+c)} +d …(6)其中,a、b、c、d:系数。通过求出由式(3)?(6)的任一个表示的函数f (B)的反函数P(V),能够预先得到式(2)的关系式。修正部3通过将磁检测元件2的输出电压V代入到预先求出的式(2)中,来运算并输出修正后输出电压Vout。这里,式(2)中的系数m能够任意地设定,根据所要求的输出电压范围进行适当设定即可。修正后输出电压Vout相对于磁通密度B的关系,如图3所示,以斜率m的直线表示。此外,在图3中,以虚线表示磁检测元件2的输出电压V。此外,不限于上述式(3)?(6),也可以利用B的多项式来表示函数f(B)。这种情况下,函数f(B)的反函数f 1W)也利用V的多项式表示。这里,表示了将修正部3与磁检测元件2 —体地设置(即,在一个箱体内设置磁检测元件2和修正部3)的情况,然而也可以独立于磁检测元件2设置修正部3。在将修正部3与磁检测元件2独立地设置的情况下,通常,一般是在将使用的磁检测元件的输出电压保持其状态输出的磁传感器中安装修正部3,能够以简单的结构实现宽的测定范围。在使用本实施方式的磁传感器I进行电流检测的情况下,将磁传感器I配置在成为检测对象的电流的电流路径4的附近,并检测从磁传感器I输出的修正后输出电压Vout。之后,基于检测出的修正后的输出电压Vout,通过下式(7)求取成为检测对象的电流的电流值I即可。此外,式(7)中的k是根据从电流路径4到磁传感器I (磁检测元件2)的距离、温度等决定的系数。I = k?B = k.Vout/m...(7)其中,k:系数如上所述,在本实施方式的磁传感器I中,具备磁检测元件2和对磁检测元件2的输出电压V进行修正并输出的修正部3,修正部3根据磁检测元件2的输出电压V运算磁通密度B,运算并输出与所运算出的磁通密度B成线性关系的修正后输出电压Vout。通过这样的结构,相比于以往,能够使在磁通密度B与输出电压(修正后出电压Vout)之间得到直线关系的范围大幅变宽。也就是说,即使不使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁传感器,其特征在于,具备:磁检测元件和对该磁检测元件的输出电压进行修正并输出的修正部,所述修正部根据所述磁检测元件的输出电压来运算磁通密度,运算并输出与所运算出的磁通密度成线性关系的修正后输出电压。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:二口尚树池田幸雄高桥和久
申请(专利权)人:日立金属株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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