磁场检测装置和磁场检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术的磁场检测装置具备：磁检测元件，具有沿着第一方向的灵敏度轴；调制部，可以对磁检测元件施加应力，应力包括与第一方向正交的第二方向的分量且以第一频率振动；以及解调部，对来自磁检测元件的第一频率的输出信号进行解调，并且根据输出信号的振幅检测磁检测元件受到的被测定磁场的强度。

【技术实现步骤摘要】
磁场检测装置和磁场检测方法
本专利技术涉及一种具备磁检测元件的磁场检测装置和使用磁检测元件的磁场检测方法。
技术介绍
迄今为止，提出了通过对巨磁电阻效应元件施加交流磁场来对外磁场发挥高检测分辨率的磁电阻效应型传感器(例如参照专利文献1)。另外，提出了具有对磁传感器集中磁通量的构造的MEMS器件(例如参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-101861号公报专利文献2：美国专利第7、915、891号说明书
技术实现思路
然而，在这样的磁场检测装置中，期望对磁场具有更高的检测分辨率。因此，期望提供一种具有更高的检测分辨率的磁场检测装置。并且，期望提供一种能够用更高的检测分辨率检测磁场的磁场检测方法。作为本专利技术的一种实施方式的磁场检测装置，具备：磁检测元件，具有沿着第一方向的灵敏度轴；调制部，可以对磁检测元件施加应力，应力包括与第一方向正交的第二方向的分量且以第一频率振动；以及解调部，对来自磁检测元件的第一频率的输出信号进行解调，并且根据输出信号的振幅检测磁检测元件受到的被测定磁场的强度。作为本专利技术的一种实施方式的磁场检测方法，包括：对磁检测元件施加应力，磁检测元件具有沿着第一方向的灵敏度轴，应力包括与第一方向正交的第二方向的分量且以第一频率振动；以及根据来自磁检测元件的第一频率的输出信号的振幅，检测磁检测元件受到的被测定磁场的强度。附图说明图1A是表示作为本专利技术的第一实施方式的磁场检测装置的整体结构例子的概略图。图1B是图1A所示的磁场检测装置中的调制部的结构例的示意图。图1C是表示图1B所示的调制部的动作的第一说明图。图1D是表示图1C所示的调制部的动作的第二说明图。图2是表示图1A所示的磁场检测装置中的解调部的结构例的方框图。图3是说明磁检测元件的灵敏度调制的特性图。图4是表示来自包括通过施加应力进行灵敏度调制的磁检测元件的磁检测部的输出，与施加在磁检测元件上的被测定磁场的关系的特性图。图5A是表示图2所示的高通滤波器的电路结构例子的电路图。图5B是表示通过图5A所示的高通滤波器之后的来自磁检测元件的输出信号的波形的一个例子的特性图。图6A是表示输入图2所示的相位检波电路的参照信号的一个例子的波形图。图6B是表示通过图2所示的相位检波电路之后的来自磁检测元件的输出信号的波形的一个例子的特性图。图7是表示通过图2所示的低通滤波器之后的来自磁检测元件的输出信号的波形的一个例子的特性图。图8是表示通过图2所示的A/D转换电路之后的来自磁检测元件的输出信号的波形的一个例子的特性图。图9是表示对由图1所示的磁场检测装置测定的被测定磁场的测定值，与由作为参考例的磁场检测装置测定的被测定磁场的测定值进行比较的特性图。图10是表示作为本专利技术的第二实施方式的磁场检测装置的解调部的结构例的方框图。图11A是表示图10所示的采样保持电路的结构例，以及输入该采样保持电路的采样脉冲信号的一个例子的说明图。图11B是表示输入图10所示的采样保持电路的采样脉冲信号的波形的一个例子的特性图。图12A是表示作为本专利技术的第一变形例的应力施加部的概略图。图12B是表示图12A所示的应力施加部的动作的第一说明图。图12C是表示图12B所示的应力施加部的动作的第二说明图。图13是表示作为本专利技术的第二变形例的磁检测元件的概略图。符号说明100磁场检测装置10磁检测部1(1A～1D)磁检测元件2A～2D、3A～3D永久磁体4差分检测器20调制部21应力施加部22交流电源23变形部231第一基板232第一电极233、234支撑部24固定部241第二基板242第二电极25变形部251第一电极252第二电极253压电基板254支撑部30解调部31高通滤波器32相位检波电路33低通滤波器34A/D转换电路35采样保持电路具体实施方式下面参照附图对用于实施本专利技术的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式全都表示本专利技术所优选的一个具体例子。因此，在以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等，仅仅是一个例子，并不旨在限定本专利技术。因此，对以下的实施方式的构成要素中的、在表示本专利技术的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。再有，各个附图仅是示意图，图示并不一定严密。另外，在各个附图中，对实质上同一的结构附加同一的符号，并且省略或简化重复的说明。再有，说明按以下的顺序进行。1.第一实施方式(具备具有高通滤波器与相位检波电路的解调部的磁场检测装置的例子)2.第二实施方式(具备具有高通滤波器与采样保持电路的解调部的磁场检测装置的例子)3.变形例<1.第一实施方式>[磁场检测装置100的结构]图1A是表示作为本专利技术的第一实施方式的磁场检测装置100的整体结构例子的概略图。磁场检测装置100具备：磁检测部10，具有应力施加部21的调制部20，以及解调部30。图1B是表示调制部20的一个结构例的说明图。(磁检测部10)磁检测部10例如包括4个磁检测元件1A～1D，这些磁检测元件1A～1D被桥式连接形成桥接电路。磁检测元件1A～1D全都例如设置有应力施加部21，并且各自具有X轴方向的灵敏度轴。作为磁检测元件1A～1D，例如能够适用磁阻效应(MR：Magneto-Resistiveeffect)元件。在磁检测元件1A～1D为磁阻效应元件的情况下，各个磁阻效应元件的固定层的磁化方向可以实质上与灵敏度轴平行。具体地说，磁检测元件1A包括具有-X方向的磁化J1A的固定层，磁检测元件1B包括具有+X方向的磁化J1B的固定层，磁检测元件1C包括具有-X方向的磁化J1C的固定层，磁检测元件1D包括具有+X方向的磁化J1D的固定层。磁检测部10进一步具有永久磁体2A～2D和永久磁体3A～3D。永久磁体2A和永久磁体3A夹着磁检测元件1A对置，并且分别具有与磁化J1A正交的方向例如+Y方向的磁化J2A和磁化J3A。永久磁体2B和永久磁体3B夹着磁检测元件1B对置，并且分别具有与磁化J1B正交的+Y方向的磁化J2B和磁化J3B。永久磁体2C和永久磁体3C夹着磁检测元件1C对置，并且分别具有与磁化J1C正交的+Y方向的磁化J2C和磁化J3C。永久磁体2D和永久磁体3D夹着磁检测元件1D对置，并且分别具有与磁化J1D正交的+Y方向的磁化J2D和磁化J3D。通过这样的结构，永久磁体2A～2D和永久磁体3A～3D分别对磁检测元件1A～1D施加+Y方向的偏磁场。再有，永久磁体2A～2D和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁场检测装置，具备：/n磁检测元件，具有沿着第一方向的灵敏度轴；/n调制部，可以对所述磁检测元件施加应力，所述应力包括与所述第一方向正交的第二方向的分量且以第一频率振动；以及/n解调部，对来自所述磁检测元件的所述第一频率的输出信号进行解调，并且根据所述输出信号的振幅检测所述磁检测元件受到的被测定磁场的强度。/n

【技术特征摘要】
20181227 JP 2018-2453301.一种磁场检测装置，具备：
磁检测元件，具有沿着第一方向的灵敏度轴；
调制部，可以对所述磁检测元件施加应力，所述应力包括与所述第一方向正交的第二方向的分量且以第一频率振动；以及
解调部，对来自所述磁检测元件的所述第一频率的输出信号进行解调，并且根据所述输出信号的振幅检测所述磁检测元件受到的被测定磁场的强度。


2.根据权利要求1所述的磁场检测装置，其中，
所述调制部具有：
变形部，包括第一基部和第一电极，所述第一基部显示弹性，所述第一电极设置在所述第一基部上；以及
固定部，包括第二基部和第二电极，所述第二基部显示比所述第一基部高的刚性，所述第二电极设置在所述第二基部上且与所述第一电极分开相对，
所述磁检测元件以与所述第一电极电绝缘的方式设置在所述变形部上，
通过对所述第一电极和所述第二电极施加交流电压，在所述变形部与所述固定部之间产生静电力。


3.根据权利要求1所述的磁场检测装置，其中，
所述调制部具有第一电极、第二电极和设置在所述第一电极与所述第二电极之间的压电体，
所述磁检测元件以与所述第一电极和所述第二电极的双方电绝缘的方式设置在所述调制部上，
通过对所述第一电极和所述第二电极施加交流电压，而使所述压电体变形。


4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的磁场检测装置，其中，
所述解调部具有高通滤波器，所述高通滤波器使小于所述第一频率且大于等于第二频率的频率分量通过。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野健三，平林启，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP