JP2019002911A - Magnetic sensor circuit - Google Patents
Magnetic sensor circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019002911A JP2019002911A JP2018091806A JP2018091806A JP2019002911A JP 2019002911 A JP2019002911 A JP 2019002911A JP 2018091806 A JP2018091806 A JP 2018091806A JP 2018091806 A JP2018091806 A JP 2018091806A JP 2019002911 A JP2019002911 A JP 2019002911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- switch
- operational amplifier
- resistor
- terminal
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/10—Plotting field distribution ; Measuring field distribution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2451—Incremental encoders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/0005—Geometrical arrangement of magnetic sensor elements; Apparatus combining different magnetic sensor types
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
- G01R33/0029—Treating the measured signals, e.g. removing offset or noise
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
- G01R33/0041—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration using feed-back or modulation techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/0088—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables use of bistable or switching devices, e.g. Reed-switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/45475—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using IC blocks as the active amplifying circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/129—Indexing scheme relating to amplifiers there being a feedback over the complete amplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
- H03F2203/45116—Feedback coupled to the input of the differential amplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
- H03F2203/45151—At least one resistor being added at the input of a dif amp
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
- H03F2203/45528—Indexing scheme relating to differential amplifiers the FBC comprising one or more passive resistors and being coupled between the LC and the IC
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
【課題】磁気収束板を用いず、かつ増幅回路の占有面積を削減しつつ、2軸の感度を揃えた磁場の検出が可能な磁気センサ回路を提供する。【解決手段】磁気センサ回路は、垂直磁場センサと、水平磁場センサと、第1測定モードと第2測定モードとを切替え制御する制御回路と、第1演算増幅器と、第1帰還回路と、第2演算増幅器と、第2帰還回路と、接続回路と、制御回路によって制御され第1帰還回路のインピーダンスを切換える第1開閉器と第2帰還回路のインピーダンスを切換える第2開閉器と接続回路のインピーダンスを切換える第3開閉器のうち少なくともいずれか1つを備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic sensor circuit capable of detecting a magnetic field having two axes of sensitivity while reducing the occupied area of an amplifier circuit without using a magnetic focusing plate. A magnetic sensor circuit includes a vertical magnetic field sensor, a horizontal magnetic field sensor, a control circuit for switching and controlling a first measurement mode and a second measurement mode, a first arithmetic amplifier, a first feedback circuit, and a first. 2 Arithmetic amplifier, 2nd feedback circuit, connection circuit, impedance of 2nd switch and connection circuit to switch impedance of 1st switch and 2nd feedback circuit controlled by control circuit It is provided with at least one of the third switches for switching. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、磁気センサ回路に関する。 The present invention relates to a magnetic sensor circuit.
従来、各種回転機構の回転数や回転方向を検出するために、外部から印加された水平磁場を、集積回路内に構成された磁気収束板を用いて垂直磁場に変換することにより、垂直磁場と水平磁場とを垂直磁場センサによって検出する方式が知られている(例えば、特許文献1)。また、外部から印加された水平磁場を、集積回路内に構成された磁気収束板を用いて垂直磁場に変換することにより、垂直磁場と水平磁場とを垂直磁場センサによって検出し、検出した垂直磁場を示す信号、及び水平磁場を示す信号を共用の増幅回路を用いて増幅する構成が知られている(例えば、特許文献2)。また、垂直磁場センサと、水平磁場センサと用いて、外部から印加された垂直磁場と水平磁場とをそれぞれ検出し、検出した垂直磁場を示す信号、及び水平磁場を示す信号を共用の増幅回路を用いて増幅する構成が知られている(例えば、特許文献3)。 Conventionally, in order to detect the rotation speed and rotation direction of various rotation mechanisms, a horizontal magnetic field applied from the outside is converted into a vertical magnetic field by using a magnetic converging plate configured in an integrated circuit. A method of detecting a horizontal magnetic field with a vertical magnetic field sensor is known (for example, Patent Document 1). Moreover, by converting a horizontal magnetic field applied from the outside into a vertical magnetic field using a magnetic converging plate configured in the integrated circuit, the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field are detected by a vertical magnetic field sensor, and the detected vertical magnetic field is detected. And a signal indicating a horizontal magnetic field are known to be amplified using a common amplifier circuit (for example, Patent Document 2). In addition, a vertical magnetic field sensor and a horizontal magnetic field sensor are used to detect an externally applied vertical magnetic field and a horizontal magnetic field, respectively, and a signal indicating the detected vertical magnetic field and a signal indicating the horizontal magnetic field are shared. A configuration that uses and amplifies is known (for example, Patent Document 3).
ここで、特許文献1及び特許文献2に記載の技術では、磁気センサ回路において、同一種類のセンサのみを用いるため、各検知軸の感度を揃えることが可能である。一方、磁気収束板の積層には、一般的な半導体製造プロセスとは異なる特殊な製造工程が必要となり、製造に係るコストを低減することが困難である。
Here, in the techniques described in
また、特許文献2に記載の技術では、同一種類のセンサのみを用いるため、検出した垂直磁場、及び水平磁場を共用の増幅回路によって増幅することが可能である。一方、特許文献3に記載の技術では、磁場検出感度の異なる垂直磁場センサと、水平センサとを用いるため、検出した信号を増幅する増幅回路を共通化すると、アナログ処理による垂直磁場感度と水平磁場感度を揃えることが困難である。この対策として、垂直磁場を示す信号の増幅回路と、水平磁場を示す信号の増幅回路とをそれぞれ個別に備える場合があるが、この場合、低消費電力化が困難である。また、アナログ処理による垂直磁場感度と水平磁場感度の補正を行わない場合があるが、この場合後段のディジタル処理部において補正する場合には、微細プロセス使用によるプロセスコストの増加や占有面積の増大によるコストの増加を招く。
Further, since the technique described in
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、磁気収束板を用いず、かつ増幅回路の占有面積を削減しつつ、2軸の感度を揃えた磁場の検出が可能な磁気センサ回路を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and does not use a magnetic converging plate, and can reduce the occupied area of the amplifier circuit and can detect a magnetic field with two-axis sensitivity. Is to provide.
本発明の磁気センサ回路は、垂直磁場センサと、水平磁場センサと、第1演算増幅器と、第2演算増幅器と、前記垂直磁場センサの一方の出力端子と前記第1演算増幅器の一方の入力端子の間に接続された第1開閉器と、前記垂直磁場センサの他方の出力端子と前記第2演算増幅器の一方の入力端子の間に接続された第2開閉器と、前記水平磁場センサの一方の出力端子と前記第1演算増幅器の前記一方の入力端子の間に接続された第3開閉器と、前記水平磁場センサの他方の出力端子と前記第2演算増幅器の前記一方の入力端子の間に接続された第4開閉器と、前記第1演算増幅器の出力端子と前記他方の入力端子の間に接続された第1帰還回路と、前記第2演算増幅器の出力端子と前記他方の入力端子の間に接続された第2帰還回路と、前記第1演算増幅器の前記他方の入力端子と前記第2演算増幅器の前記他方の入力端子の間に接続された接続回路と、前記垂直磁場の測定をする第1測定モードと前記水平磁場の測定をする第2測定モードとを制御する制御回路と、前記第1帰還回路のインピーダンスを切換える第5開閉器と、前記第2帰還回路のインピーダンスを切換える第6開閉器と、前記接続回路のインピーダンスを切換える第7開閉器とのうち少なくともいずれか1つを備え、
前記制御回路は、前記第1測定モードにおいて、前記第1開閉器によって前記垂直磁場センサの前記一方の出力端子と前記第1演算増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、前記第2開閉器によって前記垂直磁場センサの前記他方の出力端子と前記第2演算増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、且つ前記第5開閉器と前記第6開閉器と前記第7開閉器のうち少なくともいずれか1つの開閉を制御し、前記第2測定モードにおいて、前記第3開閉器によって前記水平磁場センサの前記一方の出力端子と前記第1演算増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、前記第4開閉器によって前記水平磁場センサの前記他方の出力端子と前記第2演算増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、且つ前記第5開閉器と前記第6開閉器と前記第7開閉器のうち少なくともいずれか1つの開閉を制御することを特徴とする。
The magnetic sensor circuit of the present invention includes a vertical magnetic field sensor, a horizontal magnetic field sensor, a first operational amplifier, a second operational amplifier, one output terminal of the vertical magnetic field sensor, and one input terminal of the first operational amplifier. A first switch connected between the second output terminal of the vertical magnetic field sensor and one input terminal of the second operational amplifier, and one of the horizontal magnetic field sensors. A third switch connected between the output terminal of the first operational amplifier and the one input terminal of the first operational amplifier, and between the other output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the one input terminal of the second operational amplifier. A fourth switch connected to the first operational amplifier; a first feedback circuit connected between the output terminal of the first operational amplifier and the other input terminal; an output terminal of the second operational amplifier and the other input terminal; A second feedback circuit connected between A connection circuit connected between the other input terminal of the first operational amplifier and the other input terminal of the second operational amplifier, a first measurement mode for measuring the vertical magnetic field, and a measurement of the horizontal magnetic field A control circuit for controlling the second measurement mode, a fifth switch for switching the impedance of the first feedback circuit, a sixth switch for switching the impedance of the second feedback circuit, and the impedance of the connection circuit. At least one of the seventh switch to be switched,
In the first measurement mode, the control circuit connects the one output terminal of the vertical magnetic field sensor and the one input terminal of the first operational amplifier by the first switch, and the second switch To connect the other output terminal of the vertical magnetic field sensor and the one input terminal of the second operational amplifier, and at least any one of the fifth switch, the sixth switch, and the seventh switch. One open / close control, and in the second measurement mode, the third switch connects the one output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the one input terminal of the first operational amplifier, and 4 switches connect the other output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the one input terminal of the second operational amplifier, and the fifth switch, the sixth switch, and the seventh switch And controlling at least one of the opening and closing Chi.
本発明によれば、磁気収束板を用いず、かつ増幅回路の占有面積を削減しつつ、2軸の感度を揃えた磁場の検出が可能な磁気センサ回路を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnetic sensor circuit which can detect the magnetic field with which the sensitivity of 2 axis | shaft was equalized can be provided, without using a magnetic convergence board and reducing the occupation area of an amplifier circuit.
[第1実施形態]
図1は、垂直磁場センサ1、及び水平磁場センサ2がリング状多極磁石500の磁場を検出する一例を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which the vertical
垂直磁場センサ1、及び水平磁場センサ2は、リング状多極磁石500から生じる磁場(図1に示すB)を検出可能な位置に配置される。垂直磁場センサ1、及び水平磁場センサ2は、リング状多極磁石500が回転すること伴う磁場の変化を検出する。以降の説明において、磁場の方向を説明する場合には、XYZ直交座標系を用いることがある。このXYZ直交座標系のうち、Y軸は、垂直磁場センサ1、及び水平磁場センサ2が配置される面の縦方向を示し、X軸は、垂直磁場センサ1、及び水平磁場センサ2が配置される面の横方向、すなわち水平方向を示し、Z軸は、垂直磁場センサ1、及び水平磁場センサ2が配置される面の高さ方向、すなわち垂直方向を示す。
The vertical
また、本実施形態において、リング状多極磁石500は、Y軸と平行な回転軸を中心に、Y軸の一側から見て(−Y方向にみて)反時計回りに回転する。
Further, in the present embodiment, the ring-shaped
図1(a)、及び図1(c)に示す通り、垂直磁場センサ1は、リング状多極磁石500から生じる垂直方向の磁場(以下、単に垂直磁場と記載する。)を検出する。また、図1(b)、及び図1(d)に示す通り、水平磁場センサ2は、リング状多極磁石500から生じる水平方向の磁場(以下、単に水平磁場と記載する。)を検出する。
As shown in FIGS. 1A and 1C, the vertical
ここで、垂直磁場センサ1と、水平磁場センサ2とは、各センサを構成する内部構造が異なるため、磁場の検出感度に違いが生じる場合がある。具体的には、垂直磁場センサ1と、水平磁場センサ2とでは、垂直磁場センサ1の方が磁場の検出感度が高い場合がある。この場合、垂直磁場センサ1が垂直磁場を検出し、出力する信号の増幅率と、水平磁場センサ2が水平磁場を検出し、出力する信号の増幅率とを、異なる増幅率にすることが求められる。上述の場合、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率を、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率より低くすることが求められる。
Here, since the vertical
図2は、第1実施形態に係る磁気センサ回路100を示す図である。
磁気センサ回路100は、垂直磁場センサ1と、水平磁場センサ2と、開閉器11と、開閉器12と、開閉器13と、開閉器14と、第1演算増幅器21と、第2演算増幅器22と、制御回路41と、比較器51と、基準電圧回路52と、第1ラッチ回路54と、第2ラッチ回路55と、第1帰還回路A1と、第2帰還回路A2と、接続回路Bである抵抗R5とを備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating the
The
垂直磁場センサ1は、第1端子1aと、第2端子1bとを備える。水平磁場センサ2は、第1端子2aと、第2端子2bとを備える。第1帰還回路A1は、第1端子A1aと、第2端子A1bとを備える。第2帰還回路A2は、第1端子A2aと、第2端子A2bとを備える。接続回路Bは、第1端子Baと、第2端子Bbとを備える。比較器51は、2つの入力端子(第1端子51a、及び第2端子51b)と、出力端子とを備える。
The vertical
垂直磁場センサ1の第1端子1aは、開閉器11を介して第1演算増幅器21の非反転増幅端子に接続される。垂直磁場センサ1の第2端子1bは、開閉器12を介して第2演算増幅器22の非反転増幅端子に接続される。水平磁場センサ2の第1端子2aは、開閉器13を介して第1演算増幅器21の非反転増幅端子に接続される。水平磁場センサ2の第2端子2bは、開閉器14を介して第2演算増幅器22の非反転増幅端子に接続される。
第1帰還回路A1の第1端子A1aと、接続回路Bの第1端子Baとは、第1演算増幅器21の反転増幅端子に接続される。第1帰還回路A1の第2端子A1bと、第1演算増幅器21の出力端子とは、比較器51の第1端子51aに接続される。
第2帰還回路A2の第1端子A2aと、接続回路Bの第2端子Bbとは、第2演算増幅器22の反転増幅端子に接続される。第2帰還回路A2の第2端子A2bと、第2演算増幅器22の出力端子とは、比較器51の第2端子51bに接続される。
比較器51の出力端子は、第1ラッチ回路54と、第2ラッチ回路55とに接続される。
The
The first terminal A1a of the first feedback circuit A1 and the first terminal Ba of the connection circuit B are connected to the inverting amplification terminal of the first
The first terminal A2a of the second feedback circuit A2 and the second terminal Bb of the connection circuit B are connected to the inverting amplification terminal of the second
The output terminal of the
以下、磁気センサ回路100の動作について説明する。
制御回路41は、開閉器11〜開閉器14に対して制御信号S1を出力し、開閉を制御する。開閉器11〜開閉器14は、制御回路41が出力する制御信号S1に応じて開閉し、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22と、垂直磁場センサ1、又は水平磁場センサ2との接続を切換える。磁気センサ回路100は、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22に垂直磁場センサ1が接続される場合、垂直磁場を検出し、水平磁場センサ2が接続される場合、水平磁場を検出する。これにより、磁気センサ回路100は、2軸(この一例では、垂直、及び水平)の磁場を検出する。垂直磁場センサ1は、第1端子1a、及び第2端子1bから、検出した垂直磁場の大きさに応じた差動電圧を出力する。また、水平磁場センサ2は、第1端子2a、及び第2端子2bから、検出した水平磁場の大きさに応じた差動電圧を出力する。
Hereinafter, the operation of the
The
制御回路41は、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22に垂直磁場センサ1を接続し、垂直磁場を検出する場合、開閉器11、及び開閉器12を閉状態に制御し、開閉器13、及び開閉器14を開状態に制御する。これにより、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22には、垂直磁場センサ1のみが接続される。以降の説明において、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22に垂直磁場センサ1のみが接続され、垂直磁場を測定するモードを第1測定モードと記載する。
The
また、制御回路41は、第1演算増幅器21、第2演算増幅器22に水平磁場センサ2を接続し、水平磁場を検出する場合、開閉器13、及び開閉器14を閉状態に制御し、開閉器11、及び開閉器12を開状態に制御する。これにより、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22には、水平磁場センサ2のみが接続される。以降の説明において、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22に水平磁場センサ2のみが接続され、水平磁場を測定するモードを第2測定モードと記載する。
In addition, the
制御回路41は、開閉器11〜開閉器14の開閉状態を所定の時間毎に第1測定モードと、第2測定モードとに切換える。所定の時間とは、リング状多極磁石500が回転することに伴う磁場の変化を、垂直磁場センサ1、及び水平磁場センサ2が検出可能な時間である。より具体的には、制御回路41は、リング状多極磁石500が回転する速度よりも十分に速い速度によって第1測定モードと、第2測定モードとを切換える。
The
比較器51は、第1測定モード、又は第2測定モードにおいて第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22から出力される差動電圧と、基準電圧回路52が出力する基準信号(電圧)とを比較する。
The
例えば、第1測定モードにおいて、差動電圧と、基準信号とを比較器51が比較した結果、差動電圧の方が大きい場合、垂直磁場センサ1が検出した磁場が、Z軸の正の方向の垂直磁場(S極の磁場)であることを示す。また、第1測定モードにおいて、差動電圧と、基準信号とを比較器51が比較した結果、差動電圧の方が小さい場合、垂直磁場センサ1が検出した磁場が、Z軸の負の方向の垂直磁場(N極の磁場)であることを示す。
例えば、第2測定モードにおいて、差動電圧と、基準信号とを比較器51が比較した結果、差動電圧の方が大きい場合、水平磁場センサ2が検出した磁場が、X軸の正の方向の水平磁場(N極の磁場)であることを示す。また、第2測定モードにおいて、差動電圧と、基準信号とを比較器51が比較した結果、差動電圧の方が小さい場合、水平磁場センサ2が検出した磁場が、X軸の負の方向の水平磁場(S極の磁場)であることを示す。
For example, in the first measurement mode, when the
For example, in the second measurement mode, if the
比較器51は、垂直磁場センサ1が検出した磁場がN極の磁場である場合、ローレベルの信号を出力する。比較器51は、垂直磁場センサ1が検出した磁場がS極の磁場である場合、ハイレベルの信号を出力する。比較器51は、水平磁場センサ2が検出した磁場がN極の磁場である場合、ローレベルの信号を出力する。比較器51は、水平磁場センサ2が検出した磁場がS極の磁場である場合、ハイレベルの信号を出力する。
第1ラッチ回路54は、第1測定モードにおいて比較器51から出力された信号を保持する。また、第2ラッチ回路55は、第2測定モードおいて比較器51から出力された信号を保持する。
The
The
次に、第1演算増幅器21の帰還ループを構成する帰還回路(第1帰還回路A1)、及び第2演算増幅器22の帰還ループを構成する帰還回路(第2帰還回路A2)の接続経路を制御回路41によって切換えることにより、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率と、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率とを変更する場合について説明する。
Next, the connection path of the feedback circuit (first feedback circuit A1) constituting the feedback loop of the first
第1帰還回路A1は、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、出力端子との間に互いに並列に接続される第1経路A1−1と、第2経路A1−2とを備える。また、第2帰還回路A2は、第2演算増幅器22の反転増幅端子と、出力端子との間に互いに並列に接続される第1経路A2−1と、第2経路A2−2とを備える。
The first feedback circuit A1 includes a first path A1-1 and a second path A1-2 that are connected in parallel to each other between the inverting amplification terminal of the first
第1経路A1−1は、抵抗R1を備える。第2経路A1−2は、抵抗R2と、開閉器15とを備える。抵抗R1は、第1端子A1aと、第2端子A1bとの間に接続される。また、開閉器15の一端は、第2端子A1bと接続され、開閉器15の他の一端は、抵抗R2を介して第1端子A1aに接続される。
The first path A1-1 includes a resistor R1. The second path A1-2 includes a resistor R2 and a
第1経路A2−1は、抵抗R3を備える。第2経路A2−2は、抵抗R4と、開閉器16とを備える。抵抗R3は、第1端子A2aと、第2端子A2bとの間に接続される。また、開閉器16の一端は、第2端子A2bと接続され、開閉器16の他の一端は、抵抗R4を介して第1端子A2aに接続される。
The first path A2-1 includes a resistor R3. The second path A2-2 includes a resistor R4 and a
制御回路41は、第1測定モードにおいて、開閉器15、及び開閉器16を閉状態に制御する。この場合、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、出力端子の間には、抵抗R1と、抵抗R2とが互いに並列に接続され、第2演算増幅器22の反転増幅端子と、出力端子との間には、抵抗R3と、抵抗R4とが互いに並列に接続される。従って、第1演算増幅器21の増幅率は、抵抗R1と、抵抗R2との合成抵抗と、抵抗R5とによって決まり、第2演算増幅器22の増幅率は、抵抗R3と、抵抗R4との合成抵抗と、抵抗R5とによって決まる。
The
また、制御回路41は、第2測定モードにおいて、開閉器15、及び開閉器16を開状態に制御する。この場合、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、出力端子との間には、抵抗R1のみが接続される。また、第2演算増幅器22の反転増幅端子と、出力端子との間には、抵抗R3のみが接続される。従って、第1演算増幅器21の増幅率は、抵抗R1と、抵抗R5とによって決まり、第2演算増幅器22の増幅率は、抵抗R3と、抵抗R5とによって決まる。
Moreover, the
ここで、抵抗R1、抵抗R2、及び抵抗R5の抵抗値は、第1測定モードにおいて、第1演算増幅器21の増幅率が、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。抵抗R3、抵抗R4、及び抵抗R5の抵抗値は、第1測定モードにおいて、第2演算増幅器22の増幅率が、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
Here, the resistance values of the resistor R1, the resistor R2, and the resistor R5 are the amplification factors suitable for the amplification factor of the signal output from the vertical
また、抵抗R1、及び抵抗R5の抵抗値は、第2測定モードにおいて、第1演算増幅器21の増幅率が、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。抵抗R3、及び抵抗R5の抵抗値は、第2演算増幅器22の増幅率が、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
Further, the resistance values of the resistors R1 and R5 are resistance values at which the amplification factor of the first
上述した構成によって、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22の増幅率は、第2測定モードよりも第1測定モードの方が低くなる。従って、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率を、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率より低くすることができる。
With the above-described configuration, the amplification factors of the first
以上説明したように、本実施形態の磁気センサ回路100によれば、開閉器15の開閉状態を切換えることによって、第1測定モードでは、第1帰還回路A1のインピーダンスを抵抗R1と、抵抗R2との合成抵抗の値にし、第2測定モードでは、第1帰還回路A1のインピーダンスを抵抗R1の抵抗の値にすることができる。また、本実施形態の磁気センサ回路100によれば、開閉器16の開閉状態を切換えることによって、第1測定モードでは、第2帰還回路A2のインピーダンスを抵抗R3と、抵抗R4との合成抵抗の値にし、第2測定モードでは、第2帰還回路A2のインピーダンスを抵抗R3の抵抗の値にすることができる。
従って、本実施形態の磁気センサ回路100によれば、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22の増幅率を、測定モードの切換えに同期させて切換えることができる。
As described above, according to the
Therefore, according to the
また、本実施形態の磁気センサ回路100において、開閉器15と、第1演算増幅器21の反転増幅端子とは、抵抗R2を介して接続され、開閉器16と、第2演算増幅器22の反転増幅端子とは、抵抗R4を介して接続される。これにより、本実施形態の磁気センサ回路100は、開閉器15、及び開閉器16を開閉することに伴って生じるノイズが第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22に直接入力されることを抑制することができる。
In the
[第2実施形態]
図3は、第2実施形態に係る磁気センサ回路101を示す図である。
第2実施形態では、帰還回路の直列に接続される接続経路を制御回路41によって切換えることにより、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率と、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率とを変更する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram illustrating the
In the second embodiment, the
本実施形態において、第1経路A1−1と、第2経路A1−2とは、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、出力端子との間に直列に接続される。また、第1経路A2−1と、第2経路A2−2とは、第2演算増幅器22の反転増幅端子と、出力端子との間に直列に接続される。
In the present embodiment, the first path A1-1 and the second path A1-2 are connected in series between the inverting amplification terminal of the first
第1経路A1−1は、抵抗R1を備える。第2経路A1−2は、抵抗R6と、開閉器15とを備える。抵抗R1の一端は、第1端子A1aと接続され、抵抗R1の他の一端は、第2経路A1−2と接続される。抵抗R6と、開閉器15とは、抵抗R1の一端と、第2端子A1bとの間に互いに並列に接続される。
また、第1経路A2−1は、抵抗R3を備える。第2経路A2−2は、抵抗R7と、開閉器16とを備える。抵抗R3の一端は、第1端子A2aと接続され、抵抗R3の他の一端は、第2経路A2−2と接続される。抵抗R7と、開閉器16とは、抵抗R3の一端と、第2端子A2bとの間に互いに並列に接続される。
The first path A1-1 includes a resistor R1. The second path A1-2 includes a resistor R6 and a
The first path A2-1 includes a resistor R3. The second path A2-2 includes a resistor R7 and a
制御回路41は、第1測定モードにおいて、開閉器15、及び開閉器16を閉状態に制御する。この場合、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、出力端子との間には、抵抗R1のみが接続される。また、第2演算増幅器22の反転増幅端子と、出力端子との間には、抵抗R3のみが接続される。従って、第1演算増幅器21の増幅率は、抵抗R1と、抵抗R5とによって決まり、第2演算増幅器22の増幅率は、抵抗R3と、抵抗R5とによって決まる。
The
また、第2測定モードにおいて、開閉器15、及び開閉器16を開状態に制御する。この場合、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、出力端子の間には、抵抗R1と、抵抗R6とが直列に接続され、第2演算増幅器22の反転増幅端子と、出力端子との間には、抵抗R3と、抵抗R7とが直列に接続される。従って、第1演算増幅器21の増幅率は、抵抗R1と、抵抗R6との合成抵抗と、抵抗R5とによって決まり、第2演算増幅器22の増幅率は、抵抗R3と、抵抗R7との合成抵抗と、抵抗R5とによって決まる。
In the second measurement mode, the
ここで、抵抗R1、及び抵抗R5の抵抗値は、第1測定モードにおいて、第1演算増幅器21の増幅率が、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。抵抗R3、及び抵抗R5の抵抗値は、第1測定モードにおいて、第2演算増幅器22の増幅率が、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
Here, the resistance values of the resistor R1 and the resistor R5 are resistance values at which the amplification factor of the first
また、抵抗R1、抵抗R5、及び抵抗R6の抵抗値は、第2測定モードにおいて、第1演算増幅器21の増幅率が、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。抵抗R3、抵抗R5、及び抵抗R7の抵抗値は、第2測定モードにおいて、第2演算増幅器22の増幅率が、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
The resistance values of the resistors R1, R5, and R6 are such that the amplification factor of the first
上述した構成によって、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22の増幅率は、第2測定モードよりも第1測定モードの方が低くなる。従って、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率を、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率より低くすることができる。
With the above-described configuration, the amplification factors of the first
以上説明したように、本実施形態の磁気センサ回路101によれば、開閉器15の開閉状態を切換えることによって、第1測定モードでは、第1帰還回路A1のインピーダンスを抵抗R1の値にし、第2測定モードでは、第1帰還回路A1のインピーダンスを抵抗R1と、抵抗R6との合成抵抗の値にすることができる。また、本実施形態の磁気センサ回路101によれば、開閉器16の開閉状態を切換えることによって、第1測定モードでは、第2帰還回路A2のインピーダンスを抵抗R3の値にし、第2測定モードでは、第2帰還回路A2のインピーダンスを抵抗R3と、抵抗R7との合成抵抗の値にすることができる。
従って、本実施形態の磁気センサ回路101によれば、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22の増幅率を、測定モードの切換えに同期させて切換えることができる。
As described above, according to the
Therefore, according to the
また、本実施形態の磁気センサ回路101において、開閉器15と、第1演算増幅器21の反転増幅端子とは、抵抗R1を介して接続され、開閉器16と、第2演算増幅器22の反転増幅端子とは、抵抗R3を介して接続される。これにより、本実施形態の磁気センサ回路101は、開閉器15、及び開閉器16を開閉することに伴って生じるノイズが第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22に直接入力されることを抑制することができる。
In the
[第3実施形態]
図4は、第3実施形態に係る磁気センサ回路102を示す図である。
第3実施形態では、接続回路Bの接続経路を制御回路41によって切換えることにより、増幅率を変更する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating the
In the third embodiment, a case where the amplification factor is changed by switching the connection path of the connection circuit B by the
本実施形態において、接続回路Bは、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、第2演算増幅器22の反転増幅端子との間に互いに並列に接続される第1経路B−1と、第2経路B−2とを備える。第1帰還回路A1は、抵抗R1を備え、第2帰還回路A2は、抵抗R3を備える。
In the present embodiment, the connection circuit B includes a first path B-1 connected in parallel between the inverting amplification terminal of the first
第1経路B−1は、抵抗R5を備える。第2経路B−2は、抵抗R8と、開閉器17とを備える。抵抗R5は、第1端子Baと、第2端子Bbとの間に接続される。また、開閉器17の一端は、第2端子Bbと接続され、開閉器17の他の一端は、抵抗R8を介して第1端子Baに接続される。 The first path B-1 includes a resistor R5. The second path B-2 includes a resistor R8 and a switch 17. The resistor R5 is connected between the first terminal Ba and the second terminal Bb. One end of the switch 17 is connected to the second terminal Bb, and the other end of the switch 17 is connected to the first terminal Ba via the resistor R8.
制御回路41は、第1測定モードにおいて、開閉器17を開状態に制御する。この場合、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、第2演算増幅器22の反転増幅端子との間には、抵抗R5のみが接続される。従って、第1演算増幅器21の増幅率は、抵抗R1と、抵抗R5とによって決まり、第2演算増幅器22の増幅率は、抵抗R3と、抵抗R5とによって決まる。
The
また、制御回路41は、第2測定モードにおいて、開閉器17を閉状態に制御する。この場合、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、第2演算増幅器22の反転増幅端子との間には、抵抗R5と、抵抗R8とが互いに並列に接続される。従って、第1演算増幅器21の増幅率は、抵抗R5と、抵抗R8との合成抵抗と、抵抗R1とによって決まり、第2演算増幅器22の増幅率は、抵抗R5と、抵抗R8との合成抵抗と、抵抗R3とによって決まる。
Further, the
ここで、抵抗R1、及び抵抗R5の抵抗値は、第1測定モードにおいて、第1演算増幅器21の増幅率が、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。抵抗R3、及び抵抗R5の抵抗値は、第1測定モードにおいて、第2演算増幅器22の増幅率が、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
Here, the resistance values of the resistor R1 and the resistor R5 are resistance values at which the amplification factor of the first
また、抵抗R1、抵抗R5、及び抵抗R8の抵抗値は、第2測定モードにおいて、第1演算増幅器21の増幅率が、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。抵抗R3、抵抗R5、及び抵抗R8の抵抗値は、第2測定モードにおいて、第2演算増幅器22の増幅率が、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
The resistance values of the resistors R1, R5, and R8 are such that the amplification factor of the first
上述した構成によって、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22の増幅率は、第2測定モードよりも第1測定モードの方が低くなる。従って、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率を、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率より低くすることができる。
With the above-described configuration, the amplification factors of the first
本実施形態の磁気センサ回路102の接続回路Bは、第1演算増幅器21の反転入力端子と、第2演算増幅器22の反転入力端子との間に互いに並列に接続され、インピーダンスが互いに異なる第1経路B−1と、第2経路B−2とを備え、第1経路B−1は、抵抗R5を備え、第2経路B−2は、抵抗R8と、開閉器17とを備え、抵抗R8と、開閉器17とは、直列に接続される。
The connection circuit B of the
本実施形態の磁気センサ回路102によれば、開閉器17の開閉状態を切換えることによって、第1測定モードでは、接続回路Bのインピーダンスを抵抗R5の値にし、第2測定モードでは、接続回路Bのインピーダンスを抵抗R5と、抵抗R8との合成抵抗の値にすることができるので、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22の増幅率を、測定モードの切換えに同期させて切換えることができる。
According to the
なお、上述では、開閉器17の他の一端が、抵抗R8を介して第1端子Ba(第1演算増幅器21の反転増幅端子)に接続される場合について説明したが、これに限られない。開閉器17の一端が第1端子Baに接続され、開閉器17の他の一端が、抵抗R8を介して第2端子Bb(第2演算増幅器22の反転増幅端子)に接続される構成であってもよい。 In the above description, the other end of the switch 17 is connected to the first terminal Ba (the inverting amplification terminal of the first operational amplifier 21) via the resistor R8. However, the present invention is not limited to this. One end of the switch 17 is connected to the first terminal Ba, and the other end of the switch 17 is connected to the second terminal Bb (the inverting amplification terminal of the second operational amplifier 22) via the resistor R8. May be.
[第4実施形態]
図5は、第4実施形態に係る磁気センサ回路103を示す図である。
第4実施形態では、接続回路Bの直列に接続される接続経路を制御回路41によって切換えることにより、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率と、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率とを変更する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing a
In the fourth embodiment, the
本実施形態において、第1経路B−1と、第2経路B−2とは、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、第2演算増幅器22の反転増幅端子との間に直列に接続される。
第1経路B−1は、抵抗R5を備える。第2経路B−2は、抵抗R9と、開閉器17とを備える。抵抗R5の一端は、第1端子Baと接続され、抵抗R5の他の一端は第2経路B−2と接続される。抵抗R9と、開閉器17とは、抵抗R5の一端と、第2端子Bbとの間に互いに並列に接続される。
また、第1帰還回路A1は、抵抗R1を備え、第2帰還回路A2は、抵抗R3を備える。
In the present embodiment, the first path B-1 and the second path B-2 are connected in series between the inverting amplification terminal of the first
The first path B-1 includes a resistor R5. The second path B-2 includes a resistor R9 and a switch 17. One end of the resistor R5 is connected to the first terminal Ba, and the other end of the resistor R5 is connected to the second path B-2. The resistor R9 and the switch 17 are connected in parallel between one end of the resistor R5 and the second terminal Bb.
The first feedback circuit A1 includes a resistor R1, and the second feedback circuit A2 includes a resistor R3.
制御回路41は、第1測定モードにおいて、開閉器17を開状態に制御する。この場合、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、第2演算増幅器22の反転増幅端子との間には、抵抗R5と、抵抗R9とが直列に接続される。従って、第1演算増幅器21の増幅率は、抵抗R5と、抵抗R9との合成抵抗と、抵抗R1とによって決まり、第2演算増幅器22の増幅率は、抵抗R5と、抵抗R9との合成抵抗と、抵抗R3とによって決まる。
The
また、制御回路41は、第2測定モードにおいて、開閉器17を閉状態に制御する。この場合、第1演算増幅器21の反転増幅端子と、第2演算増幅器22の反転増幅端子との間には、抵抗R5のみが接続される。従って、第1演算増幅器21の増幅率は、抵抗R1と、抵抗R5とによって決まり、第2演算増幅器22の増幅率は、抵抗R3と、抵抗R5とによって決まる。
Further, the
ここで、抵抗R1、抵抗R5、及び抵抗R9の抵抗値は、第1測定モードにおいて、第1演算増幅器21の増幅率の増幅率が、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。抵抗R3、抵抗R5、及び抵抗R9の抵抗値は、第1測定モードにおいて、第2演算増幅器22の増幅率の増幅率が、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
Here, the resistance values of the resistor R1, the resistor R5, and the resistor R9 are suitable for the amplification factor of the signal output from the vertical
また、抵抗R1、及び抵抗R5の抵抗値は、第2測定モードにおいて、第1演算増幅器21の増幅率が、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。また、抵抗R3、及び抵抗R5の抵抗値は、第2測定モードにおいて、第2演算増幅器22の増幅率が、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
Further, the resistance values of the resistors R1 and R5 are resistance values at which the amplification factor of the first
上述した構成によって、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22の増幅率は、第2測定モードよりも第1測定モードの方が低くなる。従って、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率を、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率より低くすることができる。
With the above-described configuration, the amplification factors of the first
以上説明したように、本実施形態の磁気センサ回路103によれば、開閉器17の開閉状態を切換えることによって、第1測定モードでは、接続回路Bのインピーダンスを抵抗R5と、抵抗R9との合成抵抗の値にし、第2測定モードでは、接続回路Bのインピーダンスを抵抗R5の値にすることができる。
従って、本実施形態の磁気センサ回路103によれば、第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22の増幅率を、測定モードの切換えに同期させて切換えることができる。
As described above, according to the
Therefore, according to the
なお、上述では、開閉器17の他の一端が、抵抗R5を介して第1端子Ba(第1演算増幅器21の反転増幅端子)に接続される場合について説明したが、これに限られない。開閉器17の一端が第1端子Baに接続され、開閉器17の他の一端が、抵抗R5を介して第2端子Bb(第2演算増幅器22の反転増幅端子)に接続される構成であってもよい。 In the above description, the other end of the switch 17 is connected to the first terminal Ba (the inverting amplification terminal of the first operational amplifier 21) via the resistor R5. However, the present invention is not limited to this. One end of the switch 17 is connected to the first terminal Ba, and the other end of the switch 17 is connected to the second terminal Bb (the inverting amplification terminal of the second operational amplifier 22) via the resistor R5. May be.
[変形例1]
以下、図を参照して第1実施形態、及び第3実施形態に係る変形例1、第2経路内の開閉器の両端に2つの抵抗が接続される場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Modification 1]
Hereinafter, a case in which two resistors are connected to both ends of a switch in the second path, a first modification according to the first embodiment and the third embodiment, and a switch in the second path will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure similar to embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図6は、変形例1に係る第2経路を示す図である。
図6(A)に示す通り、上述した第1実施形態、及び第3実施形態では、第2経路A1−2、第2経路A2−2、及び第2経路B−2には、開閉器(開閉器15、開閉器16、及び開閉器17)と、抵抗(抵抗R2、抵抗R4、及び抵抗R8)とが1つずつ備えられる場合について説明した。
FIG. 6 is a diagram illustrating a second route according to the first modification.
As shown in FIG. 6A, in the first embodiment and the third embodiment described above, the second route A1-2, the second route A2-2, and the second route B-2 have a switch ( The case where the
変形例1では、図6(B)に示す通り、第2経路A1−2には、抵抗R2−1と、抵抗R2−2とが開閉器15の両端にそれぞれ備えられる。また、第2経路A2−2には、抵抗R4−1と、抵抗R4−2とが開閉器16の両端にそれぞれ備えられる。また、第2経路B−2には、抵抗R8−1と、抵抗R8−2とが開閉器17の両端にそれぞれ備えられる。
In the first modification, as shown in FIG. 6B, the second path A1-2 includes a resistor R2-1 and a resistor R2-2 at both ends of the
ここで、開閉器15が閉状態に制御されることにより、直列に接続される抵抗R2−1、及び抵抗R2−2の合成抵抗の抵抗値は、抵抗R2の抵抗値と合致することが好ましい。また、開閉器16が閉状態に制御されることにより、直列に接続される抵抗R4−1、及び抵抗R4−2の合成抵抗の抵抗値は、抵抗R4の抵抗値と合致することが好ましい。また、開閉器17が閉状態に制御されることにより、直列に接続される抵抗R8−1、及び抵抗R8−2の合成抵抗の抵抗値は、抵抗R8の抵抗値と合致することが好ましい。
Here, it is preferable that the resistance value of the combined resistance of the resistor R2-1 and the resistor R2-2 connected in series matches the resistance value of the resistor R2 by controlling the
例えば、上述した第1実施形態では、開閉器15、及び開閉器16を開閉することに伴って生じるノイズが、第1演算増幅器21の出力端子、及び第2演算増幅器22の出力端子に重畳し、次段(この一例では、比較器51)の入力に影響する場合がある。変形例1の第2経路A1−2、及び第2経路A2−2によれば、開閉器15、及び開閉器16を開閉することに伴って生じるノイズが、比較器51に直接入力されることを抑制することができる。
For example, in the first embodiment described above, noise generated by opening and closing the
[変形例2]
以下、図を参照して本発明の第2実施形態、及び第4実施形態に係る変形例2、開閉器の両端に2つの抵抗が接続される場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Modification 2]
Hereinafter, the case where two resistors are connected to both ends of the switch, according to the second embodiment of the present invention and the second modification according to the fourth embodiment, will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure similar to embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図7は、変形例2に係る第1経路を示す図である。
図7(A)に示す通り、上述した第2実施形態、及び第4実施形態では、第1経路A1−1、第1経路A2−1、及び第1経路B−1には、抵抗(抵抗R1、抵抗R3、及び抵抗R5)が1つずつ備えられる場合について説明した。
FIG. 7 is a diagram illustrating a first route according to the second modification.
As shown in FIG. 7A, in the second embodiment and the fourth embodiment described above, the first path A1-1, the first path A2-1, and the first path B-1 have a resistance (resistance) The case where one each of R1, resistor R3, and resistor R5) is provided has been described.
変形例2では、図7(B)に示す通り、第1帰還回路A1は、第1経路A1−1として抵抗R1−1と、抵抗R1−2とを第2経路A1−2(開閉器15)の両端に備える。第2帰還回路A2及び接続回路Bも図の通りである。 In the second modification, as shown in FIG. 7B, the first feedback circuit A1 includes the resistor R1-1 and the resistor R1-2 as the first route A1-1 and the second route A1-2 (switch 15). ) At both ends. The second feedback circuit A2 and the connection circuit B are also shown in the figure.
ここで、開閉器15が閉状態に制御されることにより、第2経路A1−2に直列に接続される抵抗R1−1、及び抵抗R1−2の合成抵抗の抵抗値は、抵抗R1の抵抗値と合致することが好ましい。また、開閉器16が閉状態に制御されることにより、第2経路A2−2に直列に接続される抵抗R3−1、及び抵抗R3−2の合成抵抗の抵抗値は、抵抗R3の抵抗値と合致することが好ましい。また、開閉器17が閉状態に制御されることにより、第2経路B−2に直列に接続される抵抗R5−1、及び抵抗R5−2の合成抵抗の抵抗値は、抵抗R5の抵抗値と合致することが好ましい。
Here, when the
例えば、上述した第2実施形態では、開閉器15、及び開閉器16を開閉することに伴って生じるノイズが、第1演算増幅器21の出力端子、及び第2演算増幅器22の出力端子に重畳し、次段(この一例では、比較器51)の入力に影響する場合があった。変形例2の第1経路A1−1、及び第1経路A2−1によれば、開閉器15、及び開閉器16を開閉することに伴って生じるノイズが、比較器51に直接入力されることを抑制することができる。
For example, in the second embodiment described above, noise generated by opening and closing the
[変形例3]
以下、図を参照して第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態、第4実施形態、変形例1、及び変形例2に係る変形例3、第1測定モード及び第2測定モードにおいて、第1経路のみ又は第2経路のみを接続する場合について説明する。
[Modification 3]
Hereinafter, with reference to the drawings, the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, the first modification, and the third modification according to the second modification, the first measurement mode, and the second measurement mode. The case where only the first route or only the second route is connected will be described.
図8は、変形例3に係る第1経路、及び第2経路を示す図である。
変形例3では、図8(A)に示す通り、第1帰還回路A1は、開閉器15(図示する開閉器15−1、及び開閉器15−2)と、第1経路A1−1と、第2経路A1−2とを備える。第1経路A1−1は、抵抗R20を備え、第2経路A1−2は、抵抗R23を備える。第2帰還回路A2及び接続回路Bも図の通りである。
FIG. 8 is a diagram illustrating a first route and a second route according to the third modification.
In the third modification, as shown in FIG. 8A, the first feedback circuit A1 includes the switch 15 (the switch 15-1 and the switch 15-2 shown in the figure), the first path A1-1, And a second route A1-2. The first path A1-1 includes a resistor R20, and the second path A1-2 includes a resistor R23. The second feedback circuit A2 and the connection circuit B are also shown in the figure.
変形例3において、開閉器15、開閉器16、及び開閉器17は、回路内の接続を第1経路、又は第2経路に切換える開閉器である。具体的には、開閉器15−1及び開閉器15−2は、連動して開閉する開閉器である。また、開閉器16−1及び開閉器16−2と開閉器17−1及び開閉器17−2も同様である。
In the third modification, the
第1帰還回路A1において、制御回路41は、第1測定モードにおいて、第1端子A1aと、第2端子A1bとの間に第1経路A1−1を接続するように開閉器15の状態を制御する。制御回路41は、第2測定モードにおいて、第1端子A1aと、第2端子A1bとの間に第2経路A1−2を接続するように開閉器15の状態を制御する。これらの動作は、第2帰還回路A2及び接続回路Bにおいても同様である。
In the first feedback circuit A1, the
ここで、抵抗R20、抵抗R21、及び抵抗R22の抵抗値は、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。また、抵抗R23、抵抗R24、及び抵抗R25の抵抗値は、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
従って、変形例3の第1帰還回路A1、第2帰還回路A2、及び接続回路Bによれば、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率を、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率より低くすることができる。
Here, the resistance values of the resistor R20, the resistor R21, and the resistor R22 are resistance values that are amplification factors suitable for the amplification factor of the signal output from the vertical
Therefore, according to the first feedback circuit A1, the second feedback circuit A2, and the connection circuit B of
なお、図8(B)に示す通り、変形例3の第1帰還回路A1、第2帰還回路A2、及び接続回路Bは、開閉器15、開閉器16、及び開閉器17の両端にそれぞれ抵抗を備える構成であってもよい。具体的には、開閉器15、開閉器16、及び開閉器17の両端にそれぞれ抵抗R90、及び抵抗R91を備える構成であってもよい。
As shown in FIG. 8B, the first feedback circuit A1, the second feedback circuit A2, and the connection circuit B of
この場合、抵抗R90、抵抗R91、及び抵抗R20の合成抵抗の抵抗値と、抵抗R90、抵抗R91、及び抵抗R21の合成抵抗の抵抗値と、抵抗R90、抵抗R91、及び抵抗R22の合成抵抗の抵抗値とは、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。また、抵抗R90、抵抗R91、及び抵抗R23の合成抵抗の抵抗値と、抵抗R90、抵抗R91、及び抵抗R24の合成抵抗の抵抗値と、抵抗R90、抵抗R91、及び抵抗R25の合成抵抗の抵抗値とは、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率に適した増幅率となる抵抗値である。
In this case, the combined resistance of the resistor R90, the resistor R91, and the resistor R20, the combined resistance of the resistor R90, the resistor R91, and the resistor R22, the combined resistance of the resistor R90, the resistor R91, and the resistor R22 are combined. The resistance value is a resistance value having an amplification factor suitable for the amplification factor of the signal output from the vertical
従って、変形例3の第1帰還回路A1、第2帰還回路A2、及び接続回路Bによれば、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率を、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率との切換えをしつつ、開閉器15、開閉器16、及び開閉器17が開閉することに伴って生じるノイズが第1演算増幅器21、及び第2演算増幅器22に直接入力されること、及び比較器51に直接入力されることを抑制することができる。
Therefore, according to the first feedback circuit A1, the second feedback circuit A2, and the connection circuit B of
なお、例えば、第1帰還回路A1は、開閉器15−1と、開閉器15−2とのうち、一方を備える構成であってもよい。第1帰還回路A1は、例えば、開閉器15−1を備える場合、開閉器15−2に接続される抵抗(抵抗R20、及び抵抗R23)の一端は、第2端子A1bに接続される。また、第1帰還回路A1は、例えば、開閉器15−2を備える場合、開閉器15−1に接続される抵抗(抵抗R20、及び抵抗R23)の一端は、第1端子A1aに接続される。第2帰還回路A2及び接続回路Bにおいても同様である。 For example, the first feedback circuit A1 may be configured to include one of the switch 15-1 and the switch 15-2. For example, when the first feedback circuit A1 includes the switch 15-1, one end of the resistor (the resistor R20 and the resistor R23) connected to the switch 15-2 is connected to the second terminal A1b. For example, when the first feedback circuit A1 includes the switch 15-2, one end of the resistor (the resistor R20 and the resistor R23) connected to the switch 15-1 is connected to the first terminal A1a. . The same applies to the second feedback circuit A2 and the connection circuit B.
以下、図を参照して上述した実施形態、及び変形例において増幅率が調整された垂直磁場センサ1の出力信号と、水平磁場センサ2の出力信号との詳細について説明する。
図9は、同一の強度の垂直磁場及び水平磁場に対する垂直磁場センサ1の出力信号W1及び水平磁場センサ2の出力信号W2を示すグラフである。図9(A)は、増幅率が調整される前の出力信号を示すグラフである。図9(B)は、増幅率が調整された後の出力信号を示すグラフである。
Hereinafter, details of the output signal of the vertical
FIG. 9 is a graph showing the output signal W1 of the vertical
信号W1は、第1測定モードにおける測定点P1(図2〜図4に図示する測定点P1)の電圧の変化を示す波形である。測定点P1における電圧の変化は、第1端子51aの電圧から第2端子51bの電圧を差し引いた電圧値を示す。また、信号W2は、第2測定モードにおける測定点P1の電圧の変化を示す波形である。
The signal W1 is a waveform indicating a change in voltage at the measurement point P1 (measurement point P1 illustrated in FIGS. 2 to 4) in the first measurement mode. The change in voltage at the measurement point P1 indicates a voltage value obtained by subtracting the voltage at the
上述したように、垂直磁場センサ1と水平磁場センサ2とでは、垂直磁場センサ1の方が磁場の検出感度が高い。従って、垂直磁場センサ1と水平磁場センサ2とでは、同一の強度の垂直磁場及び水平磁場を検出する場合であっても、垂直磁場センサ1の出力の方が大きくなる。
As described above, in the vertical
これに伴い、上述した実施形態、及び変形例の構成によって、垂直磁場センサ1の出力信号と水平磁場センサ2の出力信号との増幅率を調整することにより、垂直磁場センサ1と水平磁場センサ2との検出の感度をそろえることができる。
Accordingly, the vertical
以下、図10を用いて、第1測定モード及び第2測定モードの遷移に伴う磁気センサ回路の動作について説明する。
制御回路41が所定の時間Δt毎に開閉器を制御し、第1測定モードと第2測定モードとに磁気センサ回路の動作モードを切換える(波形W3)。磁気センサ回路には、リング状多極磁石500が回転することに伴い、垂直磁場(波形W4)と、水平磁場(波形W5)とが生じる。
Hereinafter, the operation of the magnetic sensor circuit associated with the transition between the first measurement mode and the second measurement mode will be described with reference to FIG.
The
比較器51の入力端子(測定点P1)には、第1測定モードにおいて垂直磁場センサ1が垂直磁場に応じて出力した差動電圧が入力され、第2測定モードにおいて水平磁場センサ2が水平磁場に応じて出力した差動電圧が入力される(波形W6)。比較器51は、第1測定モードにおいて垂直磁場を示す信号を出力し、第2測定モードにおいて水平磁場を示す信号を出力する(波形W7)。
The differential voltage output from the vertical
第1ラッチ回路54は、第1測定モードにおいて比較器51から出力される信号に基づいて、垂直磁場の方向を示す信号を保持し、出力する(波形W8)。また、第2ラッチ回路55は、第2測定モードにおいて比較器51から出力される信号に基づいて、水平磁場の方向を示す信号を保持し、出力する(波形W9)。
The
時刻t0から時間Δtが経過する時刻t1までの間、磁気センサ回路は、第1測定モードとして動作し、垂直磁場を検出する。この間、垂直磁場センサ1は、N極の垂直磁場を検出する。比較器51は、N極を示すローレベルの信号を出力する。第1ラッチ回路54は、比較器51から出力されるローレベルの信号を保持する(波形W8:時刻t1)。
From time t0 to time t1 when time Δt elapses, the magnetic sensor circuit operates as the first measurement mode and detects a vertical magnetic field. During this time, the vertical
時刻t1から時間Δtが経過する時刻t2までの間、磁気センサ回路は、第2測定モードとして動作し、水平磁場を検出する。この間、水平磁場センサ2は、S極の水平磁場を検出する。比較器51は、S極を示すハイレベルの信号を出力する。第2ラッチ回路55は、比較器51から出力されるハイレベルの信号を保持する(波形W9:時刻t2)。
From time t1 to time t2 when time Δt elapses, the magnetic sensor circuit operates as the second measurement mode and detects a horizontal magnetic field. During this time, the horizontal
時刻t2から時間Δtが経過する時刻t3までの間、磁気センサ回路は、第1測定モードとして動作し、垂直磁場を検出する。ここで、時刻t25において、測定点P1の電圧が基準電圧+Vopを超えると、比較器51は、S極を示すハイレベルの信号を出力する。第1ラッチ回路54は、比較器51から出力されるハイレベルの信号を保持する(波形W8:時刻t3)。
上述した動作を繰り返し行うことにより、第1ラッチ回路54は、垂直磁場の検出結果を出力し、第2ラッチ回路55は、水平磁場を検出結果を出力する。
From time t2 to time t3 when the time Δt elapses, the magnetic sensor circuit operates as the first measurement mode and detects a vertical magnetic field. Here, when the voltage at the measurement point P1 exceeds the reference voltage + Vop at time t25, the
By repeating the above-described operation, the
以上説明したように、本発明の磁気センサ回路は、磁気収束板を用いず、感度を揃えた2軸(垂直、及び水平)磁場の検出することができる。また、本発明の磁気センサ回路は、第1測定モード及び第2測定モードにおいて、増幅回路を共用することにより、増幅回路の占有面積を削減することができる。 As described above, the magnetic sensor circuit of the present invention can detect a biaxial (vertical and horizontal) magnetic field with uniform sensitivity without using a magnetic focusing plate. The magnetic sensor circuit of the present invention can reduce the area occupied by the amplifier circuit by sharing the amplifier circuit in the first measurement mode and the second measurement mode.
なお、上述した実施形態、及び変形例では、第1演算増幅器21の第1帰還回路A1と、第2演算増幅器22の第2帰還回路A2とが、同じ回路構成である場合について説明したが、これに限られない。磁気センサ回路は、例えば、第1帰還回路A1、又は第2帰還回路A2のいずれかを備える構成であってもよい。換言すると、第1演算増幅器21の帰還回路と、第2演算増幅器22の帰還回路とが非対称な回路構成であってもよい。
In the embodiment and the modification described above, the case where the first feedback circuit A1 of the first
[第5実施形態]
図11は、第5実施形態に係る磁気センサ回路104を示す図である。
第5実施形態では、第1演算増幅器21及び第2演算増幅器22の代わりに第1トランスコンダクタンス増幅器31、第2トランスコンダクタンス増幅器32及びトランスインピーダンス増幅器33で増幅回路を構成する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 11 is a diagram illustrating a
In the fifth embodiment, the
第1〜4実施形態の増幅回路は電圧帰還型計装増幅器であったが、第5実施形態の増幅回路は電流帰還型計装増幅器である。即ち、第5実施形態の増幅回路は、第1トランスコンダクタンス増幅器31で生成した信号電流と、第1帰還回路A1、第2帰還回路A2、接続回路Bで生成した帰還電圧信号をトランスコンダクタンス増幅器32で電圧−電流変換した帰還信号電流とを節点CFa及びCFbにて加算する。
Although the amplifier circuit of the first to fourth embodiments is a voltage feedback instrumentation amplifier, the amplifier circuit of the fifth embodiment is a current feedback instrumentation amplifier. That is, the amplifier circuit of the fifth embodiment uses the
垂直磁場センサ1の第1端子1aは、開閉器11を介して第1トランスコンダクタンス増幅器31の非反転入力端子に接続される。垂直磁場センサ1の第2端子1bは、開閉器12を介して第1トランスコンダクタンス増幅器31の反転入力端子に接続される。水平磁場センサ2の第1端子2aは、開閉器13を介して第1トランスコンダクタンス増幅器31の非反転増幅端子に接続される。水平磁場センサ2の第2端子2bは、開閉器14を介して第1トランスコンダクタンス増幅器31の反転増幅端子に接続される。
The
第1帰還回路A1の第1端子A1aと、接続回路Bの第1端子Baとは、第2トランスコンダクタンス増幅器32の非反転入力端子に接続される。第1帰還回路A1の第2端子A1bと、トランスインピーダンス増幅器33の非反転出力端子とは、比較器51の第1端子51aに接続される。
The first terminal A1a of the first feedback circuit A1 and the first terminal Ba of the connection circuit B are connected to the non-inverting input terminal of the
第2帰還回路A2の第1端子A2aと、接続回路Bの第2端子Bbとは、第2トランスコンダクタンス増幅器32の反転入力端子に接続される。第2帰還回路A2の第2端子A2bと、トランスインピーダンス増幅器33の反転出力端子とは、比較器51の第2端子51bに接続される。
The first terminal A2a of the second feedback circuit A2 and the second terminal Bb of the connection circuit B are connected to the inverting input terminal of the
上述した構成によって、第1トランスコンダクタンス増幅器31、第2トランスコンダクタンス増幅器32、トランスインピーダンス増幅器33とで構成される電流帰還型計装増幅器の増幅率は、第2測定モードよりも第1測定モードの方が低くなる。従って、垂直磁場センサ1が出力する信号の増幅率を、水平磁場センサ2が出力する信号の増幅率より低くすることができる。
With the above-described configuration, the amplification factor of the current feedback instrumentation amplifier including the
本実施形態の磁気センサ回路104によれば、増幅回路を電流帰還型計装増幅器で構成したので、電圧帰還型計装増幅器で構成した場合と比較して高速、且つ入出力同相電位を互いに異なるレベルに設定して動作が可能である。従って、低い電源電圧で動作し、且つ高速な信号処理が可能である、という効果がある。
According to the
なお、本実施形態では第1帰還回路A1及び第2帰還回路A2のインピーダンスを切替えることで第1測定モードと第2測定モードの増幅回路の増幅率を切替える構成について説明したが、第3実施形態に係る磁気センサ回路102と同様に接続回路Bのインピーダンスを切替える構成にしても良い。
In the present embodiment, the configuration in which the amplification factors of the amplifier circuits in the first measurement mode and the second measurement mode are switched by switching the impedances of the first feedback circuit A1 and the second feedback circuit A2 has been described. The third embodiment The impedance of the connection circuit B may be switched similarly to the
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and appropriate modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. it can. You may combine the structure as described in each embodiment mentioned above.
1…垂直磁場センサ
2…水平磁場センサ
100、101、102、103、104…磁気センサ回路
21、22…演算増幅器
31、32…トランスコンダクタンス増幅器
33…トランスインピーダンス増幅器
41…制御回路
51…比較器
52…基準電圧回路
54、55…ラッチ回路
500…リング状多極磁石
A1、A2…帰還回路
B…接続回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
水平磁場に応じた差動電圧を出力する水平磁場センサと、
第1演算増幅器と、
第2演算増幅器と、
前記垂直磁場センサの一方の出力端子と前記第1演算増幅器の一方の入力端子の間に接続された第1開閉器と、
前記垂直磁場センサの他方の出力端子と前記第2演算増幅器の一方の入力端子の間に接続された第2開閉器と、
前記水平磁場センサの一方の出力端子と前記第1演算増幅器の前記一方の入力端子の間に接続された第3開閉器と、
前記水平磁場センサの他方の出力端子と前記第2演算増幅器の前記一方の入力端子の間に接続された第4開閉器と、
前記第1演算増幅器の出力端子と前記他方の入力端子の間に接続された第1帰還回路と、
前記第2演算増幅器の出力端子と前記他方の入力端子の間に接続された第2帰還回路と、
前記第1演算増幅器の前記他方の入力端子と前記第2演算増幅器の前記他方の入力端子の間に接続された接続回路と、
前記垂直磁場の測定をする第1測定モードと前記水平磁場の測定をする第2測定モードとを制御する制御回路と、
前記第1帰還回路のインピーダンスを切換える第5開閉器と、前記第2帰還回路のインピーダンスを切換える第6開閉器と、前記接続回路のインピーダンスを切換える第7開閉器とのうち少なくともいずれか1つを備え、
前記制御回路は、
前記第1測定モードにおいて、前記第1開閉器によって前記垂直磁場センサの前記一方の出力端子と前記第1演算増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、前記第2開閉器によって前記垂直磁場センサの前記他方の出力端子と前記第2演算増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、且つ前記第5開閉器と前記第6開閉器と前記第7開閉器のうち少なくともいずれか1つの開閉を制御し、
前記第2測定モードにおいて、前記第3開閉器によって前記水平磁場センサの前記一方の出力端子と前記第1演算増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、前記第4開閉器によって前記水平磁場センサの前記他方の出力端子と前記第2演算増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、且つ前記第5開閉器と前記第6開閉器と前記第7開閉器のうち少なくともいずれか1つの開閉を制御する
ことを特徴とする磁気センサ回路。 A vertical magnetic field sensor that outputs a differential voltage corresponding to the vertical magnetic field;
A horizontal magnetic field sensor that outputs a differential voltage according to the horizontal magnetic field;
A first operational amplifier;
A second operational amplifier;
A first switch connected between one output terminal of the vertical magnetic field sensor and one input terminal of the first operational amplifier;
A second switch connected between the other output terminal of the vertical magnetic field sensor and one input terminal of the second operational amplifier;
A third switch connected between one output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the one input terminal of the first operational amplifier;
A fourth switch connected between the other output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the one input terminal of the second operational amplifier;
A first feedback circuit connected between an output terminal of the first operational amplifier and the other input terminal;
A second feedback circuit connected between the output terminal of the second operational amplifier and the other input terminal;
A connection circuit connected between the other input terminal of the first operational amplifier and the other input terminal of the second operational amplifier;
A control circuit for controlling a first measurement mode for measuring the vertical magnetic field and a second measurement mode for measuring the horizontal magnetic field;
At least one of a fifth switch for switching the impedance of the first feedback circuit, a sixth switch for switching the impedance of the second feedback circuit, and a seventh switch for switching the impedance of the connection circuit; Prepared,
The control circuit includes:
In the first measurement mode, the first switch connects the one output terminal of the vertical magnetic field sensor and the one input terminal of the first operational amplifier, and the second switch switches the vertical magnetic field sensor. The other output terminal of the second operational amplifier is connected to the one input terminal of the second operational amplifier, and at least one of the fifth switch, the sixth switch, and the seventh switch is opened and closed. Control
In the second measurement mode, the one output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the one input terminal of the first operational amplifier are connected by the third switch, and the horizontal magnetic field sensor is connected by the fourth switch. The other output terminal of the second operational amplifier is connected to the one input terminal of the second operational amplifier, and at least one of the fifth switch, the sixth switch, and the seventh switch is opened and closed. A magnetic sensor circuit characterized by controlling.
水平磁場に応じた差動電圧を出力する水平磁場センサと、
第1トランスコンダクタンス増幅器と、
前記垂直磁場センサの一方の出力端子と前記第1トランスコンダクタンス増幅器の一方の入力端子の間に接続された第1開閉器と、
前記垂直磁場センサの他方の出力端子と前記第1トランスコンダクタンス増幅器の他方の入力端子の間に接続された第2開閉器と、
前記水平磁場センサの一方の出力端子と前記第1トランスコンダクタンス増幅器の前記一方の入力端子の間に接続された第3開閉器と、
前記水平磁場センサの他方の出力端子と前記第1トランスコンダクタンス増幅器の前記他方の入力端子の間に接続された第4開閉器と、
前記第1トランスコンダクタンス増幅器の一方の出力端子と一方の入力端子が接続され、前記第1トランスコンダクタンス増幅器の他方の出力端子と他方の入力端子が接続されたトランスインピーダンス増幅器と、
前記トランスインピーダンス増幅器の前記他方の入力端子と一方の出力端子が接続され、前記トランスインピーダンス増幅器の前記一方の入力端子と他方の出力端子が接続された第2トランスコンダクタンス増幅器と、
前記トランスインピーダンス増幅器の一方の出力端子と前記第2トランスコンダクタンス増幅器の一方の入力端子の間に接続された第1帰還回路と、
前記トランスインピーダンス増幅器の他方の出力端子と前記第2トランスコンダクタンス増幅器の他方の入力端子の間に接続された第2帰還回路と、
前記第2トランスコンダクタンス増幅器の前記一方の入力端子と前記他方の入力端子の間に接続された接続回路と、
前記垂直磁場の測定をする第1測定モードと前記水平磁場の測定をする第2測定モードとを制御する制御回路と、
前記第1帰還回路のインピーダンスを切換える第5開閉器と、前記第2帰還回路のインピーダンスを切換える第6開閉器と、前記接続回路のインピーダンスを切換える第7開閉器とのうち少なくともいずれか1つを備え、
前記制御回路は、
前記第1測定モードにおいて、前記第1開閉器によって前記垂直磁場センサの前記一方の出力端子と前記第1トランスコンダクタンス増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、前記第2開閉器によって前記垂直磁場センサの前記他方の出力端子と前記第1トランスコンダクタンス増幅器の前記他方の入力端子とを接続し、且つ前記第5開閉器と前記第6開閉器と前記第7開閉器のうち少なくともいずれか1つの開閉を制御し、
前記第2測定モードにおいて、前記第3開閉器によって前記水平磁場センサの前記一方の出力端子と前記第1トランスコンダクタンス増幅器の前記一方の入力端子とを接続し、前記第4開閉器によって前記水平磁場センサの前記他方の出力端子と前記第1トランスコンダクタンス増幅器の前記他方の入力端子とを接続し、且つ前記第5開閉器と前記第6開閉器と前記第7開閉器のうち少なくともいずれか1つの開閉を制御する
ことを特徴とする磁気センサ回路。 A vertical magnetic field sensor that outputs a differential voltage corresponding to the vertical magnetic field;
A horizontal magnetic field sensor that outputs a differential voltage according to the horizontal magnetic field;
A first transconductance amplifier;
A first switch connected between one output terminal of the vertical magnetic field sensor and one input terminal of the first transconductance amplifier;
A second switch connected between the other output terminal of the vertical magnetic field sensor and the other input terminal of the first transconductance amplifier;
A third switch connected between one output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the one input terminal of the first transconductance amplifier;
A fourth switch connected between the other output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the other input terminal of the first transconductance amplifier;
A transimpedance amplifier in which one output terminal and one input terminal of the first transconductance amplifier are connected, and the other output terminal and the other input terminal of the first transconductance amplifier are connected;
A second transconductance amplifier in which the other input terminal and one output terminal of the transimpedance amplifier are connected, and the one input terminal and the other output terminal of the transimpedance amplifier are connected;
A first feedback circuit connected between one output terminal of the transimpedance amplifier and one input terminal of the second transconductance amplifier;
A second feedback circuit connected between the other output terminal of the transimpedance amplifier and the other input terminal of the second transconductance amplifier;
A connection circuit connected between the one input terminal and the other input terminal of the second transconductance amplifier;
A control circuit for controlling a first measurement mode for measuring the vertical magnetic field and a second measurement mode for measuring the horizontal magnetic field;
At least one of a fifth switch for switching the impedance of the first feedback circuit, a sixth switch for switching the impedance of the second feedback circuit, and a seventh switch for switching the impedance of the connection circuit; Prepared,
The control circuit includes:
In the first measurement mode, the first switch connects the one output terminal of the vertical magnetic field sensor and the one input terminal of the first transconductance amplifier, and the second switch switches the vertical magnetic field. The other output terminal of the sensor and the other input terminal of the first transconductance amplifier are connected, and at least one of the fifth switch, the sixth switch, and the seventh switch Control opening and closing,
In the second measurement mode, the third switch connects the one output terminal of the horizontal magnetic field sensor and the one input terminal of the first transconductance amplifier, and the fourth switch switches the horizontal magnetic field. The other output terminal of the sensor and the other input terminal of the first transconductance amplifier are connected, and at least one of the fifth switch, the sixth switch, and the seventh switch A magnetic sensor circuit that controls opening and closing.
前記第5開閉器と前記第6開閉器と前記第7開閉器のうち少なくともいずれか1つの開閉を制御して、前記第1測定モードと前記第2測定モードとで前記第1演算増幅器の増幅率、及び前記第2演算増幅器の増幅率が互いに異なる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気センサ回路。 The control circuit includes:
Amplifying the first operational amplifier in the first measurement mode and the second measurement mode by controlling at least one of the fifth switch, the sixth switch, and the seventh switch The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein a rate and an amplification factor of the second operational amplifier are different from each other.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW107118375A TWI767006B (en) | 2017-06-14 | 2018-05-30 | Magnetic sensor circuit |
KR1020180067674A KR20180136397A (en) | 2017-06-14 | 2018-06-12 | Magnetic sensor circuit |
US16/006,364 US10571528B2 (en) | 2017-06-14 | 2018-06-12 | Magnetic sensor circuit |
CN201810612839.9A CN109085516B (en) | 2017-06-14 | 2018-06-14 | Magnetic sensor circuit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017116858 | 2017-06-14 | ||
JP2017116858 | 2017-06-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019002911A true JP2019002911A (en) | 2019-01-10 |
JP7109249B2 JP7109249B2 (en) | 2022-07-29 |
Family
ID=65006953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018091806A Active JP7109249B2 (en) | 2017-06-14 | 2018-05-11 | magnetic sensor circuit |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7109249B2 (en) |
KR (1) | KR20180136397A (en) |
CN (1) | CN109085516B (en) |
TW (1) | TWI767006B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7260321B2 (en) * | 2019-02-15 | 2023-04-18 | エイブリック株式会社 | magnetic sensor circuit |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS599510A (en) * | 1982-07-08 | 1984-01-18 | Nippon Denso Co Ltd | Azimuth detecting device |
US20050258820A1 (en) * | 2004-04-07 | 2005-11-24 | Bernhard Forster | Apparatus and method for the determination of a direction of an object |
JP2009150732A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Position detection device |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5568047A (en) * | 1994-08-10 | 1996-10-22 | General Electric Company | Current sensor and method using differentially generated feedback |
CN1174549C (en) * | 1997-08-22 | 2004-11-03 | 迪特拉有限公司 | Inductive proximity sensor comprising oscillatory circuit with inductive reaction |
JP2003317201A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit |
CN101641609B (en) * | 2007-03-23 | 2013-06-05 | 旭化成微电子株式会社 | Magnetic sensor and its sensitivity measuring method |
US7990209B2 (en) * | 2009-06-19 | 2011-08-02 | Allegro Microsystems, Inc. | Switched capacitor notch filter |
US8896303B2 (en) * | 2011-02-08 | 2014-11-25 | Infineon Technologies Ag | Low offset vertical Hall device and current spinning method |
TWI481164B (en) * | 2012-08-13 | 2015-04-11 | Leadtrend Tech Corp | Active feedback control integrated circuit applied to an alternating current/direct current converter and operation method thereof |
JP2014163692A (en) * | 2013-02-21 | 2014-09-08 | Seiko Instruments Inc | Magnetic sensor device |
JP6243741B2 (en) * | 2014-01-15 | 2017-12-06 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Magnetic sensor and rotation angle sensor |
DE102015102853A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Infineon Technologies Ag | magnetic field sensor |
-
2018
- 2018-05-11 JP JP2018091806A patent/JP7109249B2/en active Active
- 2018-05-30 TW TW107118375A patent/TWI767006B/en not_active IP Right Cessation
- 2018-06-12 KR KR1020180067674A patent/KR20180136397A/en active Pending
- 2018-06-14 CN CN201810612839.9A patent/CN109085516B/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS599510A (en) * | 1982-07-08 | 1984-01-18 | Nippon Denso Co Ltd | Azimuth detecting device |
US20050258820A1 (en) * | 2004-04-07 | 2005-11-24 | Bernhard Forster | Apparatus and method for the determination of a direction of an object |
JP2009150732A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Position detection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180136397A (en) | 2018-12-24 |
CN109085516A (en) | 2018-12-25 |
TWI767006B (en) | 2022-06-11 |
JP7109249B2 (en) | 2022-07-29 |
CN109085516B (en) | 2022-02-18 |
TW201905421A (en) | 2019-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5695764B2 (en) | Magnetic detection device and magnetic detection method | |
JP2010117271A (en) | Sensor circuit | |
US11789095B2 (en) | Current sensor, magnetic sensor and circuit | |
WO2007102331A1 (en) | Magnetic detector and electronic azimuth meter employing it | |
JP5363074B2 (en) | Sensor circuit | |
US10578683B2 (en) | Magnetic sensor circuit | |
US20200124647A1 (en) | Zero-crossing detection circuit and sensor device | |
US20100219815A1 (en) | Magnetic Rotary Encoder and Method for Iteratively Aligning Magnet Relative to Magnetic Sensors | |
CN114413749A (en) | Magnetic field sensing device and magnetic field sensing method | |
JP5144694B2 (en) | Magnetic sensor unit | |
CN104007400A (en) | Magnetic sensor device | |
JP7109249B2 (en) | magnetic sensor circuit | |
JP6257019B2 (en) | Magnetic sensor | |
KR20120116036A (en) | Hall sensor deleting off-set | |
US10571528B2 (en) | Magnetic sensor circuit | |
CN101866735A (en) | Three-axis magnetic field simulation device and construction method thereof | |
US11558052B2 (en) | Semiconductor device | |
JP6619591B2 (en) | Magnetic detection apparatus and method, and integrated circuit | |
JP2010263428A (en) | Signal level detection circuit | |
JP2009047478A (en) | Sensor circuit | |
JP2018112547A (en) | Magnetic sensor device and current sensor device | |
JP7535954B2 (en) | Semiconductor Device | |
CN118294715A (en) | Current sampling circuit, method, motor control system and chip | |
JP6139879B2 (en) | Sensor circuit | |
JP2014041093A (en) | Magnetic hall sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210413 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220314 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220714 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220719 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7109249 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |