DE19507304A1

DE19507304A1 - Magnetfelddetektor

Info

Publication number: DE19507304A1
Application number: DE19507304A
Authority: DE
Inventors: Seiki Aoyama; Susumu Kuroyanagi; Ichirou Izawa; Yasuaki Makino
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2015-03-03
Also published as: US5644226A; DE19507304B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetfelddetektor zum Detektieren bzw. Erfassen der Bewegung eines Objekts unter Zunutzemachung einer Änderung der Resistanz in Magneto-Resistanz-Elementen.

Ein Drehsensor des Typs, die in unmittelbarer Nähe eines Zahnrads bzw. Ritzels angeordnet sind und Magneto- Resistanz-Elemente nutzen, ist in der japanischen, nicht geprüften Patentanmeldung (Kokai) Nummer 3-195970 offenbart. Bei diesem bekannten Sensor sind Gegenmaßnahmen vorgesehen, um das Auftreten von Deformationen der Wellenform, die eine Änderung der Resistanz darstellen, zu verhindern. Diese Technologie wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 18 beschrieben. Magneto-Resistanz- Elemente 21 sind auf einem Substrat 20 angeordnet. Auf einer Oberfläche einer Trägerplatte 22 ist ein Vormagnetisierungsmagnet 23 und auf der anderen Oberfläche der Trägerplatte 22 ist das Substrat 20 im rechten Winkel zu der magnetisierten Oberfläche 23a des Vormagnetisierungsmagnets 23 montiert. Die Magneto- Resistanz-Elemente auf dem Substrat 20 sind bezüglich eines von dem Vormagnetisierungsmagnet 23 erzeugten Magnetfeldvektors, mit einer Komponente By in Richtung senkrecht zu der magnetisierten Oberfläche 23a, mit einem Winkel von 45° angeordnet. Die mit der Drehung des Zahnrads bzw. Ritzels 24 einhergehende Änderung der Richtung des Magnetfeldvektors By wird als eine Änderung der Resistanz der Magneto-Resistanz-Elemente 21 detektiert.

Da jedoch das Substrat 20 bzw. die Magneto-Resistanz- Elemente 21 senkrecht zur magnetisierten Oberfläche 23a des Vormagnetisierungsmagnets 23 angeordnet sind, weist der Sensor in einer Richtung senkrecht zu der magnetisierten Oberfläche 23a des Vormagnetisierungsmagnets 23 erhebliche Ausmaße auf.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Magnetfelddetektor bereitzustellen, der klein ist und bei dem das Auftreten von Deformationen der Wellenform, die eine Änderung der Resistanz darstellt, verhindert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Demnach weist die vorliegende Erfindung im wesentlichen folgenden technischen Aufbau auf. Der Magnetfelddetektor gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Vormagnetisierungsmagneten, der ein magnetisches Material in seiner magnetisierten Oberfläche aufweist und einem Detektionsobjekt gegenüberliegt und ein Vormagnetisierungsfeld in Richtung auf das Detektionsobjekt erzeugt; und Magneto-Resistanz-Elementen, die in dem Vormagnetisierungsfeld angeordnet sind, wobei eine Änderung der Resistanz der Magneto-Resistanz-Elemente aufgrund einer Änderung des von dem Vormagnetisierungsmagneten erzeugten und auf das Detektionsobjekt hin ausgerichteten Vormagnetisierungsfeldes erfolgt, wenn das Detektionsobjekt sich bewegt, und wobei die Magneto-Resistanzelemente parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagentisierungsmagneten angeordnet sind.

Gemäß Anspruch 1 ist es möglich die Baugröße zu reduzieren und auch das Auftreten von Deformationen der Wellenform, die eine Änderung der Resistanz darstellt, zu verhindern.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 2 sind die Magneto-Resistanz-Elemente derart angeordnet, daß sie mit einem Komponentenvektor, der parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten ist, einen vorbestimmten Winkel einschließen. Damit ist es ist es zusätzlich möglich, die Änderungsgeschwindigkeit bzw. -rate der Resistanz zu erhöhen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei Magneto-Resistanz-Elemente als Paar vorgesehen. Dabei sind die Magneto-Resistanz- Elemente derart in einem Muster angeordnet bzw. bilden eine Figur, daß deren lange bzw. längeren Achsen mit einer vorbestimmten Figurenachse einen vorbestimmten Winkel einschließen, die jedoch in zueinander entgegengesetzten Richtungen angeordnet bzw. ausgerichtet sind.

Eine konkrete Ausgestaltung des Magnetfelddetektors gemäß der vorliegenden umfaßt daher einen Vormagnetisierungsmagneten, der ein magnetisches Material in seiner magnetisierten Oberfläche aufweist und einem Detektionsobjekt gegenüberliegt und ein Vormagnetisierungsfeld in Richtung auf das Detektionsobjekt erzeugt; und Magneto-Resistanz-Elemente, die in dem Vormagnetisierungsfeld angeordnet sind, wobei eine Änderung der Resistanz der Magneto-Resistanz-Elemente aufgrund einer Änderung des von dem Vormagnetisierungsmagneten erzeugten und auf das Detektionsobjekt hin ausgerichteten Vormagnetisierungsfeldes erfolgt, wenn das Detektionsobjekt sich bewegt, und wobei die Magneto-Resistanzelemente parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagentisierungsmagneten angeordnet und bezüglich eines Vektors, der in dem Vormagnetisierungsfeld parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten liegt und zur Außenrandseite zeigt, um 45° gekippt sind. Wenn das Detektionsobjekt sich bewegt, tritt daher eine Änderung der Richtung eines Vektors auf, der parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten liegt und zur Außenrandseite zeigt. Die Richtungsänderung des Vektors wird mittels der Magneto-Resistanz-Elemente, die parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten angeordnet sind, als Resistanzänderung erfaßt. Da die Magneto-Resistanz-Elemente parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten angeordnet sind, kann daher die Größe des Sensors in Richtung senkrecht zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten im Vergleich zu der senkrechten Anordnung der Magneto-Resistanz-Elemente zur magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten vermindert werden.

Da die Magneto-Resistanz-Elemente so angeordnet sind, daß sie mit einem Magnetfeldvektor, der im Vormagnetisierungsfeld parallel zur magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten liegt und der zur Außenseitenfläche des Vormagnetisierungsmagneten oder zum Zentrum der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten gerichtet ist, einen vorbestimmten Winkel einschließen, wird hauptsächlich eine Änderung dieses Magnetfeldvektors erfaßt. Dadurch kann bei der vorliegenden Erfindung die Deformation bzw. Verformung der Wellenform, die eine Resistanzänderung repräsentiert, vermieden werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Magneto-Resistanz-Elemente in einem Winkel von 45° zu dem Magnetfeldvektor angeordnet, wodurch sich für die Änderungsrate bzw. den Änderungsbetrag der Resistanz ein maximaler Wert bei der Oszilation des Magnetfeldvektors ergibt.

Die weiteren Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Magnetfeld-Drehsensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm des in Fig. 1 gezeigten Detektors aus Richtung des Pfeils A betrachtet;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Vormagnetisierungsmagnets zur Darstellung der magnetischen Feldlinien;

Fig. 4 ein Diagramm des Vormagnetisierungsmagnets aus der Richtung des Pfeils B betrachtet;

Fig. 5 eine Aufsicht auf ein Substrat;

Fig. 6 ein Diagramm der Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Sensors;

Fig. 7 und 8 Diagramme zur Erläuterung der relativen Lage von Zahnrad bzw. Ritzel und Magneto-Resistanz- Elementen zueinander;

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung der relativen Lage von Vormagnetisierungsmagnet und Magneto-Resistanz- Elementen zueinander;

Fig. 10 einen Graphen mit Meßwerten der Änderungsrate der Resistanz bzw. Reluktanz als Funktion des Winkels Φ der relativen Lage der Bauteile zueinander;

Fig. 11 einen Graphen mit Meßwerten der Änderungsrate der Resistanz bzw. Reluktanz als Funktion des Winkels Φ der Zuordnung der Bauteile;

Fig. 12 und 13 Seitenansichten des Vormagnetisierungsmagnets;

Fig. 14 einen Graphen mit Meßwerten der magnetischen Kraft bzw. der magnetischen Induktion B ??? als Funktion des Abstands vom Zentrum des Magneten;

Fig. 15 einen Graphen mit Meßwerten der Änderungsrate der Resistanz als Funktion der Größe des Luftspalts;

Fig. 16 einen Graphen mit Meßwerten der magnetischen Kraft bzw. der magnetischen Induktion B_x als Funktion des Abstands vom Zentrum des Magneten;

Fig. 17 einen Graphen mit Meßwerten der magnetischen Kraft bzw. magnetischen Induktion B_y als Funktion des Abstands vom Zentrum des Magneten; und

Fig. 18 eine Aufsicht auf einen herkömmlichen Drehsensor.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine Aufsicht auf einen Magnetfeld-Drehsensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und Fig. 2 ist ein Diagramm des in Fig. 1 gezeigten Detektors aus Richtung des Pfeils A betrachtet.

Fig. 1 zeigt einen Magnetfelddetektor der einen Vormagnetisierungsmagneten 2 mit einem magnetischen Material in seiner magnetisierten Oberfläche 2a umfaßt, der einem zu detektierenden Objekt 7 bzw. einem Detektionsobjekt 7 gegenüberliegt und der ein auf das Detektionsobjekt hin ausgerichtetes Magnetfeld B erzeugt. Weiter umfaßt der Magnetfelddetektor Magneto-Resistanz- Elemente 4, 5 die in dem Vormagnetisierungsfeld B angeordnet sind, wodurch eine Änderung der Resistanz Magneto-Resistanz-Elemente 4, 5 aufgrund einer Änderung des von dem Vormagnetisierungsmagneten erzeugten und auf das Detektionsobjekt 7 hin ausgerichteten Vormagnetisierungsfeldes erfolgt, wenn das Detektionsobjekt 7 sich bewegt und wobei die Magneto- Resistanz-Elemente 4, 5 parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagnetes 2 angeordnet sind.

Bei dem Magnetfelddetektor 10 der vorliegenden Erfindung ist es weiter wünschenswert, daß die Magneto-Resistanz- Elemente 4 und 5 derart angeordnet sind, daß sie mit einem Komponentenvektor B_x, der parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagnets 2 ist, einen vorbestimmten Winkel einschließen. Weiter ist es wünschenswert, daß bei dem Magnetfelddetektor 10 der vorliegenden Erfindung der zu der magnetisierten Oberfläche parallele Komponentenvektor B_x vom Zentrum des Vormagnetisierungsmagnets 2 in Richtung auf die Außenseite des Vormagnetisierungsmagnets 2 ausgerichtet ist und daß die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 derart angeordnet sind, daß deren Längsachsen mit dem zu der magnetisierten
Oberfläche parallelen Vektor B_x einen Winkel von ungefähr 45° einschließen.

Der magnetische Detektor 10 der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail anhand von Fig. 1 beschrieben. In Fig. 1 besitzt eine Trägerplatte 1 eine rechteckige Form. Der Vormagnetisierungsmagnet 2, bei dem es sich um einen Permanentmagneten handelt, kann eine rechteckige oder eine zylindrische Form aufweisen. Bei einer zylindrischen Form besitzt der Vormagnetisierungsmagnet 2 einen äußeren Durchmesser von 7 mm. Eine Oberfläche des Vormagnetisierungsmagnetes 2 ist ein Nordpol und die andere Oberfläche davon ist ein Südpol. Eine Oberfläche, nämlich die Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisierungsmagneten 2, ist mit der Oberfläche der Trägerplatte 1 verbunden.

Ein Substrat 3 ist auf der Trägerplatte 1 angeordnet und das Detektionsobjekt 7 umfaßt Zähne 8.

Fig. 3 zeigt die magnetischen Feldlinien von der Nordpoloberfläche 2a zu der Südpoloberfläche des zylindrischen Vormagnetisierungsmagneten 2 und Fig. 4 ist eine Darstellung des in Fig. 3 gezeigten Magneten aus der Richtung des Pfeiles B betrachtet. In Fig. 3 ist der Magnetfeldvektor B in einer Position P1, die einen geringen Abstand von der Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisierungsmagneten 2 aufweist, aus einem Vektor B_x, der auf die Außenrandseite parallel zur Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisierungsmagneten 2 ausgerichtet ist, und einem Vektor B_y, der senkrecht zu der Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisierungsmagneten 2 ausgerichtet ist, zusammengesetzt gezeigt. Nachfolgend wird der Vektor B_x, der in Richtung der Seite des Vormagnetisierungsmagneten 2 zeigt und parallel zu der Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisierungsmagneten 2 liegt, als der "Komponentenvektor parallel zur Nordpoloberfläche" bezeichnet und der Vektor B_y, der senkrecht auf der Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisierungsmagneten 2 steht, wird nachfolgend als der "Komponentenvektor senkrecht zur Nordpoloberflächell bezeichnet.

Wie aus Fig. 1 weiter zu ersehen ist, ist mit der anderen Oberfläche der Trägerplatte 1 eine Oberfläche des rechteckigen Substrats 3 verbunden. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind auf der Oberfläche des Substrats 3 zwei Magneto- Resistanz-Elemente 4 und 5 mittels Vakuumverdampfung bzw. Vakuumabscheidung auf gebraucht. Die Magneto-Resistanz- Elemente 4 und 5 sind daher parallel zu der Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisierungsmagneten 2 angeordnet.

Die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 weisen die Form von geraden Balken mit langen Längsachsen auf. Die Magneto- Resistanz-Elemente 4 und 5 sind als ein Paar angeordnet, die mit der Richtung (in Fig. 5 mit W bezeichnet) des Komponentenvektors B_x parallel zu der Nordpoloberfläche des von dem Vormagnetisierungsmagneten 2 erzeugten Magnetfeldvektors B einen Winkel von ungefähr ± 45° einschließen. Die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 besitzen eine Breite von 8 µm und benötigen Magnetfeldintensitäten, die über der Sättigungsmagnetfeldintensität liegen, wenn der Komponentenvektor B_x parallel zur Nordpoloberfläche und der Komponentenvektor B_y senkrecht zur Nordpoloberfläche an den Orten bzw. Positionen der Resistanz-Elemente 4 und 5 beide Werte über 100 Gauss aufweisen.

Bei dem Magnetfelddetektor 10 der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, daß wenigstens zwei Magneto- Resistanz-Elemente 4 und 5 verwendet werden und daß diese wenigstens zwei Magneto-Resistanz-Elemente paarweise angeordnet sind. In diesem Fall ist es wesentlich, daß die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 in einer Art und Weise angeordnet sind, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, so daß die Längsachsen C der Magneto-Resistanz-Elemente bezüglich einer vorbestimmten Achse J einen vorbestimmten Winkel Φ einschließen, jedoch spiegelbildlich bezüglich der Achse J angeordnet sind.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert das dieser vorbestimmte Winkel ungefähr 45° beträgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Muster, die Figur bzw. die Art und Weise der Anordnung der Magneto-Resistanz- Elemente nicht auf die Art und Weise beschränkt, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, d. h. ein wichtiger Punkt ist die symmetrische Anordnung der Magneto-Resistanz-Elemente bezüglich der Figurenachse J auf unterschiedlichen Seiten der Figurenachse J.

In Fig. 5 ist auch ein Wellenformverarbeitungsschaltkreis 6 gezeigt, der auf der Oberfläche des Substrats 3 angeordnet bzw. gebildet ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, ist die Trägerplatte 1 mit drei Ausgangsleitungen 9 versehen, durch die die Signale aus dem Wellenformverarbeitungsschaltkreis 6 des Substrats 3 abgeführt werden.

In Fig. 1 ist gezeigt, daß das Detektionsobjekt 7 aus einem magnetischen Material in Form eines Zahnrads bzw. eines Ritzels 7 gebildet wird, daß eine Anzahl von Zähnen 8 aufweist. Das Substrat 3 ist unmittelbar einem Zahn 8 des Zahnrads 7 gegenüberliegend angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, liegt das Zentrum O bzw. die Mitte O des Vormagnetisierungsmagneten 2 auf der Mittellinie S des Zahnrads 7 in Richtung seiner Dicke t. Die Magneto- Resistanz-Elemente 4 und 5 sind in einer Position angeordnet, die rechtwinkelig bezüglich der Drehrichtung L des Zahnrades ausgerichtet ist (in einer Richtung um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn bezüglich der Drehrichtung des Zahnrads gekippt). Desweiteren sind die Magneto-Resistanz- Elemente 4 und 5 in Positionen bzw. Orten angeordnet, die zwischen 0,25 bis 5,0 mm von der Mitte des Vormagnetisierungsmagneten 2 entfernt sind.

D. h. der Abstand zwischen dem Zentrum O des Vormagnetisierungsmagneten 2 und den Magneto-Resistanz- Elementen 4 und 5 ist durch die Dicke t des Zahnrads 7 und den Durchmesser des Vormagnetisierungsmagneten 2 bestimmt und liegt innerhalb eines Oszillationsbereichs des Magnetfeldvektors, was nachfolgend noch beschrieben werden wird, und innerhalb eines Bereichs in dem die Sättigungsmagnetfeldintensität der Magneto-Resistanz- Elemente 4 und 5 überschritten wird.

Das Substrat 3, auf dessen Oberfläche die Magneto-Resistanz- Elemente 4 und 5 mittels Vakuumabscheidung ausgebildet wer den, ist in einem magnetischen Kreis angeordnet, der durch den Vormagnetisierungsmagneten 2 und das Zahnrad 7 gebildet wird, wobei die Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisie rungsmagneten 2 dem Zahnrad 7 gegenüberliegt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, schließen die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 einen Winkel von ungefähr 90° miteinander ein, so daß je des von ihnen einen Winkel von ungefähr 45° mit dem Kompo nentenvektor B_x des magnetischen Vektors B einschließt, der parallel zur Nordpoloberfläche ist.

Nachfolgend wird das Prinzip der magnetischen Detektion bzw. der Magnetfelddetektion beschrieben.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist das von den Magneto-Resistanz-Elementen 4 und 5 detektierte Magnetfeld der Komponentenvektor B_x des Magnetfeldvektors B, der parallel zu der Nordpoloberfläche ist. Wenn der Nordpoloberfläche 2a des Vormagnetisierungsmagneten 2 kein Zahn 8 gegenüberliegt, zeigt der Komponentenvektor B_x par allel zur Nordpoloberfläche in Richtung W in Fig. 5. Wenn ein Zahn 8 vorhanden ist, ändert der Komponentenvektor B_x parallel zur Nordpoloberfläche seine Richtung W in einem Bereich zwischen W1 und W2, da er von dem Zahn 8 des sich drehenden Zahnrads 7 angezogen wird, wobei der Ablenkungs winkel des Komponentenvektors B_x parallel zur Nordpolober fläche zu ΔΦ wird mit der Mitte des Vormagnetisierungsma gneten 2 als Bezug (Änderung der Richtung des Magnetfeld vektors B_x an den Positionen an denen die Magneto-Resi stanz-Elemente 4 und 5 angeordnet sind). Die Winkelablen kung ΔΦ variiert in Abhängigkeit des Abstands zwischen dem Vormagnetisierungsmagneten 2 und den Magneto-Resistanz-Ele menten 4 und 5 und in Abhängigkeit des Abstands zwischen den Magneto-Resistanz-Elementen 4 und 5 und dem Zahnrad 7.

Die zueinander in einem Winkel von 90° (45° bezüglich W) als Paar angeordnete Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 er fassen die Winkelablenkung ΔΦ des zu der Nordpoloberfläche parallelen Komponentenvektors B_x des Magnetfeldvektors W (wie in Fig. 6 gezeigt) und ändern ihre Resistanz bzw. ih ren magnetfeldabhängigen Widerstand mit entgegengesetzter Phase. Resistanzänderungen werden durch den auf dem Substrat angeordneten Wellenformverarbeitungsschaltkreis 6 in binäre Werte umgewandelt und es werden Impulse gebildet, die den Zähnen 8 des Zahnrades 7 entsprechen.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei der vorliegenden Erfin dung die gleiche technische Konzeption auf den Magnetfeld detektor der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann, wie diese von dem herkömmlichen Magnetfelddetektor bekannt ist, wie er in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai, ungeprüft) 3-195970 offenbart ist.

Da bei der vorliegenden Erfindung ein Magnetfeldvektor de tektiert werden kann, der sich in einer Ebene ändert, die parallel zur magnetisierten Oberfläche der Magneto-Resi stanz-Elemente liegt, kann selbst dann, wenn das detek tierte Signal, das durch die Änderung der Resistanz verur sacht wird, durch den Wellenformbearbeitungsschaltkreis 6 digitalisiert wird, ein Problem vermieden werden, daß darin besteht, daß das unabsichtliche Verkleinern der Spalte zwi schen dem Detektionsobjekt und den Magneto-Resistanz-Ele menten eine Deformation der Wellenform bewirkt, zum Bei spiel zwei Spitzenwerte werden in einer Abtastperiode er zeugt, was zu einer Verdopplung der gezählten Ausgangsim pulse führt.

Folglich ist es bei der vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsform nicht unbedingt notwendig, daß der durch die Ma gneto-Resistanz-Elemente 4, 5 mit der Richtung des Magnet feldvektors B_x (radiale Richtung) gebildete Winkel 45° ist.

Daher können die Magneto-Resistanz-Elemente 4, 5 so ange ordnet werden, daß der zwischen den Magneto-Resistanz-Ele menten 4, 5 und dem Magnetfeldvektor, der sich entsprechend der Bewegung des Detektionsobjekts ändert, gebildete Winkel auf einen optionalen sich von 45° unterscheidenden Winkel eingestellt werden.

Wie in der nicht geprüften japanischen Patentveröffentli chung (Kokai) 3-195970 erläutert ist, wird, wenn der Ma gnetfeldvektor B_x in einem Bereich zwischen W1 und W2 be züglich der Richtung W als Zentrum des Bereichs hin und her pendelt, eine Änderungsrate des magnetfeldabhängigen Wider stands (Resistanz) der Magneto-Resistanz-Elemente maximal, wenn der vorstehend erwähnte Winkel auf 45° oder 135° ein gestellt wird.

Folglich ist es wünschenswert, daß der vorstehend genannte Winkel auf 45° eingestellt wird.

Weiter wird in diesem Fall der durch die Magneto-Resistanz- Elemente 4 und 5 eingeschlossene Winkel auf 90° einge stellt, so daß die Richtung der Änderung des Resistanzwerts in einem Magneto-Resistanz-Element eine zur Änderung der Resistanz in dem anderen Magneto-Resistanz-Element entge gengesetzte Phase aufweist, wodurch die maximale Ausgangs spannung erhalten wird.

Die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 können jeweils mit einem Winkel von 60° bzw. 135° bezüglich der Richtung W an geordnet werden.

Alternativ können sie auch so angeordnet werden, daß sich diese beiden Winkel unterscheiden.

Der erfindungsgemäße Magnetfelddetektor weist einen techni schen Aufbau auf, in dem die Magneto-Resistanz-Elemente so angeordnet sind, daß sie einen vorbestimmten Winkel mit ei nem Magnetfeldvektor einschließen, der parallel zur magne tisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten liegt und der auf die Außenrandseite des Vormagnetisierungsmagne ten oder auf das Zentrum der magnetisierten Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten gerichtet ist, wodurch haupt sächlich eine Änderung des Magnetfeldvektors detektiert wird.

Da bei der vorliegenden Erfindung andererseits, wie in der vorstehenden Ausführungsform gezeigt, eine vorbestimmte Än derung des Magnetfeldvektors detektiert werden kann, wenn zwei Magneto-Resistanz-Elemente in unmittelbarer Nähe des vorbestimmten Magnetfeldvektors angeordnet sind, kann der Magnetfeldvektor stabil und sicher erfaßt werden.

Weiter kann bei der vorliegenden Erfindung die Änderung des Magnetfeldvektors mit nur einer Position detektiert werden, und wenn die Magneto-Resistanz-Elemente auf einer Oberflä che eines Substrats angeordnet sind, kann die Baugröße des Detektors in vorteilhafter Weise minimiert werden.

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß in der prakti schen Anwendung des vorstehend beschriebenen Ausführungs beispiels bezüglich des Abstandes zwischen dem Zahnrad 7 und dem Magneto-Resistanz-Elementen 4, 5 keine Deformation der Wellenform auftritt, die die Resistanzänderung darstel len.

Nachfolgend wird eine Reihe von experimentellen Meßergeb nissen erläutert.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 7. Die Änderungsrate der Resistanz der Magneto-Resistanz-Elemente 4, 5 wurde bei Än derung des Winkels Φ entgegen dem Uhrzeigersinn gemessen, den die Drehrichtung des Zahnrades 7 mit den Magneto-Resi stanz-Elementen auf dem Substrat 3 einschließt. Die Meßer gebnisse sind in den Fig. 10 und 11 gezeigt. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, erfolgten die Messungen unter Verwendung ei nes Vormagnetisierungsmagneten 2 aus einem Material der Seltenen Erden mit einem Durchmesser von 7 mm und einer Dicke von 4 mm, wobei die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 an Orten angeordnet sind, die von der äußeren Oberfläche des Vormagnetisierungsmagneten 2 einen Abstand von 0,5 mm aufweisen. Fig. 10 zeigt die Meßergebnisse bei einem Zahn rad 7 mit einem Durchmesser von 75 mm, 48 Zähnen 8 und ei ner Dicke t von 10 mm. Fig. 11 zeigt die Meßergebnisse mit einem Zahnrad 7, das einen Durchmesser von 85 mm, 48 Zähne 8 und eine Dicke t von 3 mm aufweist. Desweiteren zeigen die Fig. 10 und 11 experimentelle Ergebnisse, wenn der Abstand L (siehe Fig. 1) zwischen den Magneto-Resistanz- Elementen 4 und 5 und dem Zahnrad 7 von 0,5 mm auf 1,0 mm und 1,5 geändert wird.

Aus den Fig. 10 und 11 ist zu ersehen, daß sich eine Re sistanzänderung im Bereich zwischen Φ = 0° bis 360° mit Ausnahme von 0°, 180° und 360° ergibt. Wenn desweiteren die Erfassungsgrenze des Wellenformverarbeitungsschaltkreises 6 ungefähr 0,2% bezogen auf die Änderung bzw. den Änderungs betrag bzw. die Änderungsrate der Resistanz ist, ergibt sich, daß die für die Detektion des Zahnrads nötige Ände rungsrate in einem Bereich von ungefähr 30°<Φ<180° und un gefähr 210°<Φ<330° erreicht wird. Es wurde weiterhin auch bestätigt, daß die Änderungsrate der Resistanz bei Φ= 90° und 270° maximal wird. D. h. bei Φ = 90° wird, wie in Fig. 8 gezeigt, das Maximum der Änderungsrate der Resistanz er reicht.

Unter Berücksichtigung des Fehlers aufgrund des Luftspalts (der Abstand L zwischen den Magneto-Resistanz-Elementen 4, 5 und dem Zahnrad 7) beim Aufbau des Sensors ergibt sich, daß die Trägerplatte (Magneto-Resistanz-Elemente 4, 5) so bezüglich des Zahnrades 7 angeordnet sein sollte, daß der Winkel Φ in einem Bereich zwischen ungefähr 30°<Φ<150° oder ungefähr 210<Φ<330° liegt.

In Fig. 2 ist daher die Position in der die Magneto-Resi stanz-Element 4 und 5 angeordnet sind so gewählt, daß die Figurenachse des Anordnungsmusters im rechten Winkel (Φ = 90°) zu der Drehrichtung L des Zahnrads liegt. Die Magneto- Resistanz-Elemente können jedoch in Positionen angeordnet werden, so daß der Winkel im Bereich zwischen 30°<Φ<150° oder 210<Φ<330° liegt.

D. h. bei dem Magnetfelddetektor 10 der vorliegenden Erfin dung ist es wesentlich, daß die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 so angeordnet sind, daß die Figurenachse J der Art und Weise der Anordnung mit der Richtung L in der sich das Detektionsobjekt 7 bewegt einen vorbestimmten Winkel ein schließt und es ist wünschenswert, daß der vorbestimmte Winkel in dem Bereich zwischen 30° und 150° oder 210° und 330° liegt. Es ist insbesondere wünschenswert, daß der vor bestimmte Winkel auf 90° oder 270° festgelegt wird.

Fig. 14 zeigt Meßergebnisse des Komponentenvektors B_x par allel zur Nordpoloberfläche und eines Komponentenvektors B_y senkrecht zur Nordpoloberfläche, gemessen an einer Position P2 mit einem Abstand von 1,2 mm von der Nordpoloberfläche des Vormagnetisierungsmagneten, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Hierbei besitzt, wie in Fig. 12 gezeigt, der Vormagne tisierungsmagnet 2 einen äußeren Durchmesser von 7 mm und eine Dicke von 4 mm. In Fig. 14 repräsentiert die Abszisse den Abstand in radialer Richtung von dem Zentrum des Vorma gnetisierungsmagneten mit dem Zentrum des Vormagnetisie rungsmagneten als Referenzposition und die Ordinate reprä sentiert die Magnetfeldstärke des Komponentenvektors B_x parallel zu der Nordpoloberfläche und die Magnetfeldstärke des Komponentenvektors B_y senkrecht zu der Nordpoloberflä che.

Wie aus Fig. 14 zu ersehen ist, wird die Intensität bzw. Größe des Komponentenvektors B_x parallel zu der Nordpo lachse zu [0], dem kleinsten Wert, im Zentrum bzw. der Mitte des Vormagnetisierungsmagneten 2 und erhöht sich mit zunehmenden Abstand von dem Zentrum und erreicht ihren Ma ximalwert an der Außenseite des Vormagnetisierungsmagneten 2 und nimmt dann allmählich mit zunehmendem Abstand von dem Randbereich des Vormagnetisierungsmagneten 2 ab. Die magne tische Induktion bzw. die magnetische Feldstärke des Kompo nentenvektors B_x parallel zur Nordpoloberfläche wird inner halb eines Bereichs mit einem Abstand von ± 0,25 mm von dem Zentrum des Vormagnetisierungsmagneten 2 kleiner als ± 100 Gauss. Anders ausgedrückt, die magnetische Feldstärke wird außerhalb eines Bereichs mit einem Abstand von ± 0,25 mm vom Zentrum des Vormagnetisierungsmagneten 2 größer als + 100 Gauss.

Andererseits wird die magnetische Feldstärke bzw. Induktion des Komponentenvektors B_y senkrecht zur Nordpoloberfläche im Zentrum des vom Magnetisierungsmagneten 2 maximal und nimmt mit dem Abstand vom Zentrum ab. Die magnetische Kraft bzw. Induktion bzw. Feldstärke wird kleiner als +100 Gauss in einem Abstand von mehr als +5,0 mm von der Mitte des Vormagnetisierungsmagneten 2.

Damit sowohl der Komponentenvektor B_x parallel zur Nordpo loberfläche als auch der Komponentenvektor B_y senkrecht zur Nordpoloberfläche eine Stärke von über 100 Gauss aufweisen und im Bereich der Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 die Intensität über der Sättigungsmagnetfeld-Intensität liegt, ist es daher notwendig, daß die Magneto-Resistenz-Elemente 4 und 5 in einem Abstand von mehr als 0,25 mm vom Zentrum des Vormagnetisierungsmagneten 2 jedoch innerhalb eines Ab standsbereichs von 1,5 mm von dem äußeren Rand des Vorma gnetisierungsmagneten 2 angeordnet sind.

Fig. 15 zeigt Meßwerte der Änderungsrate der Resistanz, wenn der radiale Abstand der Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 ausgehend von einer Referenzposition verändert wird, wobei die äußere Randoberfläche bzw. der äußere Rand des Vormagnetisierungsmagneten 2 als eine Referenzposition dient, wie in Fig. 13 gezeigt, daß Zahnrad 7 einen Durch messer von 85 mm und 48 Zähne 8 aufweist und Φ = 0 ist, wobei die Abszisse den Abstand (Luftspalt) der Nordpolober fläche von dem Vormagnetisierungsmagneten 2 und die Ordina te, die Änderungsrate der Reluktanz bzw. des magnetfeldab hängigen Widerstands darstellt.

Aus Fig. 15 wird verständlich, daß die nötige Änderungsrate der Resistanz erreicht wird, wenn die Magneto-Resistanz- Elemente 4 und 5 nahe der äußeren Randfläche des Vormagne tisierungsmagneten 2 angeordnet werden (+0,5 mm bis -1,5 mm).

Obwohl in Fig. 2 die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 über einen Bereich von 0,25 mm bis 5 mm Abstand von dem Zentrum des Vormagnetisierungsmagneten 2 (mit einem Durch messer von 7 mm) angeordnet worden sind, können sie in der Nähe des äußeren Randes des Vormagnetisierungsmagneten 2 in Positionen mit einem Abstand von 3,5 mm vom Zentrum des Vormagnetisierungsmagneten 2 angeordnet werden. In diesem Fall wird die nötige Änderungsrate der Resistanz erreicht, selbst wenn die Positionen ein wenig abweichen.

Die Fig. 16 und 17 zeigen Meßergebnisse der magnetischen Feldstärke bzw. Induktion des Komponentenvektors B_x parallel zu der Nordpoloberfläche (Fig. 16) und des Komponentenvek tors B_y senkrecht zu der Nordpoloberfläche (Fig. 17), wobei verschiedene Vormagnetisierungsmagnete verwendet worden sind. Die Meßbedingungen sind die gleichen wie bei der Mes sung gemäß Fig. 14. In den Fig. 16 und 17 repräsentiert die Abszisse den Abstand von dem Zentrum des Vormagnetisie rungsmagneten.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Er findung sind die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 paral lel zu der Nordpoloberfläche des Vormagnetisierungsmagneten 2 und bezüglich des Vektors B_x der parallel zu der Nordpo loberfläche des Vormagnetisierungsmagneten 2 in dem Magne tisierungsfeld liegt und zu der äußeren Seite des Vormagne tisierungsmagneten 2 hin gerichtet ist, mit einem Winkel von ungefähr 45° geneigt angeordnet. Bei einer Anordnung des Substrats senkrecht zu der Nordpoloberfläche des Vorma gnetisierungsmagneten 2 erhöht sich die Baugröße des Sen sors in Richtung senkrecht zu der magnetisierten Oberflä che. Werden die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 parallel zu der Nordpoloberfläche des Vormagnetisierungsmagneten 2 angeordnet, kann die Baugröße reduziert werden. Wenn das Substrat 3 parallel zu der Nordpoloberfläche angeordnet ist, kann daher ein Aufbau realisiert werden, der vergli chen mit einem Aufbau, bei dem das Substrat 3 senkrecht zur Nordpoloberfläche angeordnet ist, in einer Richtung senk recht zur magnetischen Oberfläche reduzierte Abmessungen aufweist. Bei dem herkömmlichen in Fig. 18 gezeigten Gerät ist ein Kunstgriff bzw. eine Vorrichtung nötig, um das Substrat 2 senkrecht zu der magnetisierten Oberfläche 23a des Vormagnetisierungsmagnets 23 zu halten. Gemäß der be schriebenen Ausführungsform der Erfindung sind jedoch der Vormagnetisierungsmagnet 2, die Trägerplatte 1 und das Substrat 3 parallel zueinander angeordnet und können folg lich auf einfache Weise mittels Kleber oder ähnlichem mit einander verbunden werden und können auf einfache Weise mit verbesserter Genauigkeit zusammengebaut werden. Da die Ma gneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 bezüglich des Vektors B_x, der in dem Vormagnetisierungsfeld parallel zu der Nordpo loberfläche des Vormagentisierungsmagneten 2 ist, auf die Außenrandseite hin gerichtet ist, tritt außerdem keine De formation der die Änderung der Resistanz darstellenden Wel lenform auf.

Da die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 in einer Lage an geordnet sind, die um 30° bis 150° oder 210° bis 330° ge genüber der Drehrichtung des Zahnrads 7 gedreht angeordnet sind, ist es möglich, die Änderungsrate bzw. den Betrag der Änderung der Resistanz zu erhöhen und die Änderungsrate der Resistanz zuverlässig beizubehalten.

Werden die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 in einer Po sition angeordnet, die bezüglich der Drehrichtung des Zahn rads 7 um 90° oder 270° gedreht ist, wird eine weitere Er höhung der Änderungsrate der Resistanz ermöglicht.

Da die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 in einer Position angeordnet sind, die bezüglich der Drehrichtung des Zahn rads 7 um 90° oder 270° gedreht ist, wird außerdem eine weitere Erhöhung der Änderungsrate der Resistanz ermög licht.

Die Magneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 sind derartig in Po sitionen mit Abstand von der Mitte des Vormagnetisierungs magneten 2 angeordnet, daß der notwendige Wert für den Vek tor B_x erhalten wird, jedoch nicht soweit weg von dem äuße ren Rand des Vormagnetisierungsmagneten 2, so daß der not wendige Wert für den Vektor B_y erhalten wird. D. h. die Ma gneto-Resistanz-Elemente 4 und 5 sind in Positionen inner halb eines Abstandsbereichs angeordnet, der nicht mehr als 0,25 mm von der Mitte des Vormagnetisierungsmagneten 2 und nicht mehr als 1,5 mm von dem äußeren Rand bzw. der äußeren Randoberfläche entfernt ist. Folglich ist die magnetische Induktion bzw. die Intensität des magnetischen Feldes grö ßer als die Sättigungsmagnetfeld-Intensität der Magneto-Re sistanz-Elemente 4 und 5 (sowohl für B_x als auch für B_y nicht kleiner als 100 Gauss) und eine Änderung des Magnet feldvektors B_x ergibt sich aufgrund der Umdrehung des Zahn rads 7.

Insbesondere ergibt sich durch die Anordnung der Magneto- Resistanz-Elemente 4 und 5 in der Nähe der äußeren Randflä che des Vormagnetisierungsmagneten 2 eine ausreichend große Änderungsrate der Resistanz, selbst wenn die Positionen der Magneto-Resistanz-Elemente sich beim Montieren oder im Laufe der Zeit leicht verändern.

Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise muß der Vor magnetisierungsmagnet keineswegs eine zylindrische Form aufweisen, sondern kann jede beliebige Form aufweisen, vor ausgesetzt der Magnetfeldvektor wird ausgehend vom Zentrum des Magneten in Richtung des äußeren Randes hin erzeugt.

Gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wie sie vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, ist es möglich sowohl die Baugröße zu reduzieren als auch das Auftreten von De formationen der Wellenform, die eine Änderung der Resistanz darstellt, zu verhindern. Gemäß einer weiteren Ausführungs form der Erfindung ist es zusätzlich möglich, die Ände rungsrate bzw. den Betrag der Änderung der Resistanz zu er höhen. Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Änderungsrate der Resistanz noch weiter erhöht. Gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, eine ausreichend große Änderungsrate der Re sistanz zu erreichen, selbst wenn die Magneto-Resistanz- Elemente in ein wenig abweichenden Positionen angeordnet sind.

Desweiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Be trag der Änderung bzw. die Änderungsrate der Resistanz er höht.

Claims

1. Magnetfelddetektor mit:
einem Vormagnetisierungsmagneten (2), der ein magneti sches Material in seiner magnetisierten Oberfläche auf weist, einem Detektionsobjekt (7) gegenüberliegt und ein Vormagnetisierungsfeld in Richtung auf das Detektionsobjekt erzeugt;
und Magneto-Resistanz-Elementen (4, 5), die in dem Vor magnetisierungsfeld angeordnet sind,
wobei eine Änderung der Resistanz der Magneto-Resi stanz-Elemente aufgrund einer Änderung des von dem Vorma gnetisierungsmagneten erzeugten und auf das Detektionsob jekt hin ausgerichteten Vormagnetisierungsfeldes erfolgt, wenn das Detektionsobjekt sich bewegt, und
wobei die Magneto-Resistanz-Elemente parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagentisierungsmagneten angeordnet sind.

2. Magnetfelddetektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Magneto-Resistanz-Elemente derart ange ordnet sind, daß sie bezüglich eines Komponentenvektors, der parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagne tisierungsmagneten ist, einen vorbestimmten Winkel definie ren.

3. Magnetfelddetektor nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der zu der magnetisierten Oberfläche paral lele Komponentenvektor (B_x) von dem Mittelbereich zum äußeren Kantenbereich des Vormagnetisierungsmagneten gerichtet ist.

4. Magnetfelddetektor nach einem der vorhergehenden An sprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneto- Resistanz-Elemente (4, 5) derart angeordnet sind, daß deren Längsachsen (C) bezüglich des zu der magnetisierten Oberfläche parallelen Komponentenvektors (B_x) einen Winkel von 45° einschließen.

5. Magnetfelddetektor nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Magne to-Resistanz-Elemente (4, 5) als Paar angeordnet sind.

6. Magnetfelddetektor nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneto-Resistanz- Elemente (4, 5) derart in einem Muster angeordnet sind bzw. eine Figur bilden, daß deren lange bzw. längeren Achsen (C) bezüglich einer vorbestimmten Figurenachse (J) einen vorbestimmten Winkel definieren, jedoch in zueinander entgegengesetzter Richtung.

7. Magnetfelddetektor nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der vorbestimmte Winkel ungefähr 45° beträgt.

8. Magnetfelddetektor nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Magneto-Resistanz-Elemente (4, 5) derart angeordnet sind, daß die Figurenachse (J) des Anordnungsmusters bezüglich der Richtung (L) in der sich das Detektionsobjekt (7) bewegt einen vorbestimmten Winkel definiert.

9. Magnetfelddetektor nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der vorbestimmte Winkel im Bereich zwischen 30° und 150° oder im Bereich zwischen 210° und 330° liegt.

10. Magnetfelddetektor nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der vorbestimmte Winkel 90° oder 270° ist.

11. Magnetfelddetektor nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneto-Resistanz- Elemente (4, 5) nahe dem äußeren Randbereich des Vormagnetisierungsmagneten (2) angeordnet sind.

12. Magnetfelddetektor mit:
einem Vormagnetisierungsmagneten (2), der ein magneti sches Material in seiner magnetisierten Oberfläche auf weist, einem Detektionsobjekt (7) gegenüberliegt und ein Vormagnetisierungsfeld in Richtung auf das Detektionsobjekt erzeugt;
und Magneto-Resistanz-Elementen (4, 5), die in dem Vor magnetisierungsfeld angeordnet sind,
wobei eine Änderung der Resistanz der Magneto-Resi stanz-Elemente aufgrund einer Änderung des von dem Vorma gnetisierungsmagneten erzeugten und auf das Detektionsob jekt hin ausgerichteten Vormagnetisierungsfeldes erfolgt, wenn das Detektionsobjekt sich bewegt,
wobei die Magneto-Resistanzelemente parallel zu der magnetisierten Oberfläche des Vormagentisierungsmagneten angeordnet sind, und
wobei die Magneto-Resistanz-Elemente derart angeordnet sind, daß sie bezüglich eines Magnetfeldvektors, der paral lel zu der magnetisierten Oberfläche in dem durch den Vor magnetisierungsmagneten bereitgestellten Vormagnetisie rungsfeld ist und der auf die Außenrandseite oder zum Zen trum des Vormagnetisierungsmagneten zeigt, einen vorbe stimmten Winkel definieren, um dadurch hauptsächlich eine Änderung des Magnetfeldvektors zu detektieren.

13. Magnetfelddetektor nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß der vorbestimmte Winkel im Bereich zwischen 30° und 150° oder im Bereich zwischen 210° und 330° liegt.

14. Magnetfelddetektor nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß der vorbestimmte Winkel 90° oder 270° ist.

15. Magnetfelddetektor nach einem der vorhergehenden An sprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneto- Resistanz-Elemente (4, 5) nahe dem äußeren Randbereich des Vormagnetisierungsmagneten (2) angeordnet sind.