JP2022090180A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

【課題】外乱磁界の影響を低減することができる磁気センサを提供する。【解決手段】検出部１１４は、位置情報が設けられた磁性体ロータ２００に対して所定のギャップを持って配置され、磁性体ロータ２００の運動に伴って磁性体ロータ２００から受ける磁気的変化を検出する第１磁気抵抗素子１１５及び第２磁気抵抗素子１１６を有する。電源部１２０は、第２磁気抵抗素子１１６に流れると共に外乱磁界によって値が変動する電流と同じ電流を、第１磁気抵抗素子１１５の駆動電流として第１磁気抵抗素子１１５に流す。第１磁気抵抗素子１１５は、駆動電流に基づいて、磁性体ロータ２００の位置に対応した波形の検出信号を生成する。信号処理部１２１は、第１磁気抵抗素子１１５の検出信号に基づいて、磁性体ロータ２００の位置情報を取得する。【選択図】図１

Description

本発明は、磁気センサに関する。

従来より、検出対象の運動を検出する磁気センサが、例えば特許文献１で提案されている。磁気センサは、検出対象の運動に伴って磁界の影響を受けたときに抵抗値が変化する磁気抵抗素子を含む。

特開２０１９－２７７８号公報

しかしながら、上記従来の技術では、磁気抵抗素子は検出対象から磁界の影響を受けるだけでなく、地磁気や他の磁気製品等の外乱磁界による影響も受ける。このため、外乱磁界によって、磁気抵抗素子の検出精度が低下してしまう可能性がある。

本発明は上記点に鑑み、外乱磁界の影響を低減することができる磁気センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、磁気センサは、検出部（１１４）、電源部（１２０）、及び信号処理部（１２１）を含む。

検出部は、位置情報が設けられた検出対象（２００）に対して所定のギャップを持って配置され、検出対象の運動に伴って検出対象から受ける磁気的変化を検出する第１磁気抵抗素子（１１５）及び第２磁気抵抗素子（１１６）を有する。

電源部は、第１磁気抵抗素子及び第２磁気抵抗素子に電流を流す。信号処理部は、検出部の検出結果に基づいて、検出対象の位置情報を取得する。

電源部は、第２磁気抵抗素子に流れると共に外乱磁界によって値が変動する電流と同じ電流を、第１磁気抵抗素子の駆動電流として第１磁気抵抗素子に流す。

第１磁気抵抗素子は、駆動電流に基づいて、検出対象の位置に対応した波形の検出信号を生成する。信号処理部は、第１磁気抵抗素子の検出信号に基づいて、検出対象の位置情報を取得する。

これによると、第２磁気抵抗素子は、外乱磁界を受けたことにより抵抗値が変化することに伴って、外乱磁界の影響を低下させるように電流の値が変化する。このため、第２磁気抵抗素子に流れる電流を駆動電流として第１磁気抵抗素子に流すことにより、第１磁気抵抗素子に対して外乱磁界の影響を低減させる駆動電流を流すことができる。したがって、第１磁気抵抗素子によって生成される検出信号及び信号処理部によって取得される位置情報について、外乱磁界の影響を低減することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係る磁気センサと磁性体ロータとの配置関係及び各信号を示した図である。 磁気センサの外観図である。 磁気抵抗素子を用いた磁気検出方式を構成する部品の分解斜視図である。 検出部、電源部、信号処理部の電気接続を示した図である。 各磁気抵抗素子が配置されたセンサチップの一面を示した図である。 検出部に外乱磁界が印加される様子を示した図である。 第１実施形態に係る変形例を示した図である。 第１実施形態に係る変形例を示した図である。 第２実施形態に係る各磁気抵抗素子が配置されたセンサチップの一面を示した図である。 第２実施形態に係る検出部、電源部、信号処理部の電気接続を示した図である。 磁性体ロータの位置に対する出力波形を示した図である。 第２実施形態に係る変形例を示した図である。 第２実施形態に係る変形例を示した図である。 第２実施形態に係る変形例を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図を参照して説明する。図１に示されるように、磁気センサ１００は、磁性体ロータ２００の外周部２０１に対向するように配置される。磁性体ロータ２００は、歯車型の回転体である。磁性体ロータ２００は、磁性材料によって構成される。

磁性体ロータ２００の外周部２０１には凸部２０２と凹部２０３とが回転方向に交互に設けられる。凸部２０２は、歯車の歯である。凸部２０２及び凹部２０３は、回転方向における磁性体ロータ２００の位置情報を示す。凸部２０２及び凹部２０３は、回転方向において、一定の幅を持つ。凸部２０２及び凹部２０３は、回転方向において、一定間隔で周期的に設けられる。磁性体ロータ２００は、回転方向に回転運動する。

図２に示されるように、磁気センサ１００は、ＰＰＳ等の樹脂材料が樹脂成形されたことによって形成されたケース１０１を備える。ケース１０１は、磁性体ロータ２００の側の先端部１０２、周辺機構に固定されるフランジ部１０３、及び、ハーネスが接続されるコネクタ部１０４を有する。先端部１０２の内部にセンシング部分が設けられる。

ケース１０１は、先端部１０２が磁性体ロータ２００の凸部２０２に対して所定のギャップを持つように、フランジ部１０３を介して周辺機構に固定される。したがって、磁性体ロータ２００が磁気センサ１００に対して移動する。

図３に示されるように、磁気センサ１００は、モールドＩＣ部１０５、磁石１０６、及び保持部１０７を備える。モールドＩＣ部１０５、磁石１０６、及び保持部１０７は、ケース１０１の先端部１０２に収容される。モールドＩＣ部１０５の主な部分は、中空筒状の磁石１０６に差し込まれることで、磁石１０６の中空部に位置する。磁石１０６は有底筒状の保持部１０７に差し込まれる。保持部１０７は、モールドＩＣ部１０５及び磁石１０６の位置を固定する。なお、図１では、磁石１０６の断面が示されている。

図３及び図４に示されるように、モールドＩＣ部１０５は、リードフレーム、センサチップ１０８、処理回路チップ１０９、及びモールド樹脂部１１０を有する。なお、図３及び図４では、リードフレームが省略されている。

リードフレームは、板状のアイランド部及び複数のリード１１１～１１３を有する。アイランド部は、平面部が磁性体ロータ２００の径方向に対して平行に配置される。複数のリード１１１～１１３は、電源電圧が印加される電源端子、グランド電圧が印加されるグランド端子、信号を出力するための出力端子に対応する。各リード１１１～１１３の先端には図示しないターミナルがそれぞれ溶接される。各ターミナルは、ケース１０１のコネクタ部１０４に位置する。また、各ターミナルがハーネスに接続される。

センサチップ１０８及び磁石１０６は、検出部１１４を構成する。検出部１１４は、磁気抵抗素子を用いた磁気検出方式を採用する。検出部１１４は、磁性体ロータ２００の回転位置が変化することに伴って磁性体ロータ２００の外周部２０１から受ける磁気的変化を検出する。具体的には、検出部１１４は、磁性体ロータ２００の回転に伴って凹凸の位置に対応する信号を出力する。検出部１１４は、ギャップ方向において磁性体ロータ２００の外周部２０１に対して所定のギャップを持って配置される。つまり、ギャップ方向とは、磁性体ロータ２００の径方向である。

磁石１０６は、センサチップ１０８にバイアス磁界を印加することによりセンサチップ１０８の磁界の検出感度を一定分だけ上昇させる。磁石１０６は円筒状である。磁石１０６の中空部にはセンサチップ１０８が配置される。

なお、磁石１０６は、円筒状に限られず、筒状であれば良い。例えば、磁石１０６は、扁平筒状であっても良い。扁平筒状とは、外周形状が矩形状に形成されると共に、中央部には同じく矩形状の貫通孔が形成された形状を指す。扁平筒状は、扁平角筒状とも言える。

センサチップ１０８は、半導体チップとして構成される。図５に示されるように、センサチップ１０８は、第１磁気抵抗素子１１５、第２磁気抵抗素子１１６、第３磁気抵抗素子１１７、及び第４磁気抵抗素子１１８を有する。

各磁気抵抗素子１１５～１１８は、外部から磁界の影響を受けたときに抵抗値が変化する抵抗素子である。各磁気抵抗素子１１５～１１８は、例えば、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）素子、ＴＭＲ（Tunneling Magneto Resistance）素子、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistance）素子である。本実施形態では、ＡＭＲ素子を採用する。なお、ＴＭＲ素子を採用することで他の素子と比較したときに高感度の出力を得ることが可能である。

各磁気抵抗素子１１５～１１８は、センサチップ１０８の一面１１９に配置される。なお、センサチップ１０８の一面１１９に配置される場合とは、センサチップ１０８の一面１１９に直接配置される場合だけでなく、一面１１９に形成された保護膜等の上に配置される場合も含まれる。センサチップの一面１１９は、例えば、磁性体ロータ２００の回転の接線方向及びギャップ方向に平行に配置される。つまり、センサチップの一面１１９は、磁性体ロータ２００の凸部２０２の歯面に対して垂直に配置される。

各磁気抵抗素子１１５～１１８の配線パターンは、配線の直線部分がギャップ方向に対して４５°傾斜した方向に沿って形成される。これにより、各磁気抵抗素子１１５～１１８は、印加される磁界の角度が変化するに伴って正弦関数を示す正弦信号を出力する。正弦信号は、例えば電圧信号である。

ここで、第１磁気抵抗素子１１５及び第２磁気抵抗素子１１６の配線パターンは、同じ向きに形成される。具体的には、第１磁気抵抗素子１１５及び第２磁気抵抗素子１１６の磁化容易軸の向きは、同じ向きである。これにより、第１磁気抵抗素子１１５及び第２磁気抵抗素子１１６は、外部から受ける磁界に対する出力変化の方向が同じ方向になる。つまり、第１磁気抵抗素子１１５及び第２磁気抵抗素子１１６は、磁界に対する出力変化の方向が同じになるように配置される。

第１磁気抵抗素子１１５は検出用の素子であり、第２磁気抵抗素子１１６は外乱磁界に対する対策用の素子である。図１に示されるように、ギャップ方向において、第２磁気抵抗素子１１６は、第１磁気抵抗素子１１５よりも遠い位置に配置される。本実施形態では、第１磁気抵抗素子１１５及び第２磁気抵抗素子１１６はギャップ方向に沿って一直線上に配置される。

第３磁気抵抗素子１１７及び第４磁気抵抗素子１１８は、磁性体ロータ２００の回転の方向を検出するための素子である。第３磁気抵抗素子１１７及び第４磁気抵抗素子１１８は、ギャップ方向において、第１磁気抵抗素子１１５と同じ位置に配置される。

また、第３磁気抵抗素子１１７及び第４磁気抵抗素子１１８は、センサチップ１０８の一面１１９において、ギャップ方向に垂直な垂直方向に沿って配置される。第３磁気抵抗素子１１７及び第４磁気抵抗素子１１８は、第１磁気抵抗素子１１５を挟むように配置されると共に、第１磁気抵抗素子１１５から等距離の位置に配置される。

処理回路チップ１０９は、電源部１２０及び信号処理部１２１が形成された半導体チップである。電源部１２０は、各磁気抵抗素子１１５～１１８に電流を流す回路部である。なお、図４では、第３磁気抵抗素子１１７及び第４磁気抵抗素子１１８を省略している。

特に、電源部１２０は、第２磁気抵抗素子１１６を定電圧駆動する。すなわち、電源部１２０は、第２磁気抵抗素子１１６に一定電圧Ｖｃｃを印加する。また、電源部１２０は、第２磁気抵抗素子１１６に流れる電流Ｉ１と同じ電流Ｉ１を、第１磁気抵抗素子１１５の駆動電流として第１磁気抵抗素子１１５に流す。このため、電源部１２０はカレントミラー回路を有する。なお、電源部１２０は、センサチップ１０８に形成されていても良い。

信号処理部１２１は、第１磁気抵抗素子１１５の検出結果に基づいて、磁性体ロータ２００の位置情報を取得する回路部である。また、信号処理部１２１は、第３磁気抵抗素子１１７及び第４磁気抵抗素子１１８の検出結果に基づいて、磁性体ロータ２００の運動の方向に対応する運動状態情報を取得する。信号処理部１２１は、位置情報及び運動状態情報に基づいて、磁性体ロータ２００の回転の方向を判定する。信号処理部１２１は、位置情報及び運動状態情報を取得するための２値化閾値を有する。

なお、信号処理部１２１は、センサチップ１０８に形成されていても良い。つまり、センサチップ１０８及び処理回路チップ１０９は別々ではなく１つの半導体チップとして構成されていても構わない。

センサチップ１０８及び処理回路チップ１０９は、接着剤等によってリードフレームのアイランド部に実装される。リードフレームの各リード１１１～１１３と処理回路チップ１０９とは、図示しないボンディングワイヤを介して電気的に接続される。処理回路チップ１０９とセンサチップ１０８とは、図示しないボンディングワイヤを介して電気的に接続される。

モールド樹脂部１１０は、アイランド部、各リード１１１～１１３の一部、センサチップ１０８、及び処理回路チップ１０９を封止する。モールド樹脂部１１０は、磁石１０６の中空部に固定される形状に成形される。以上が、本実施形態に係る磁気センサ１００の全体構成である。

次に、磁気センサ１００の作動について説明する。まず、電源部１２０は、各磁気抵抗素子１１５～１１８に電流を流す。また、電源部１２０は、第２磁気抵抗素子１１６に流れる電流と同じ電流を、カレントミラー回路によって駆動電流として第１磁気抵抗素子１１５に流す。

第１磁気抵抗素子１１５は、駆動電流に基づいて、磁性体ロータ２００の位置に対応した波形の検出信号を生成する。図１に示されるように、磁性体ロータ２００が回転すると、凸部２０２及び凹部２０３から受ける磁界の変化に応じて、第１磁気抵抗素子１１５の磁気ベクトルが振れることで抵抗値が変化する。これにより、第１磁気抵抗素子１１５の検出信号Ｍ１が変化する。なお、第２磁気抵抗素子１１６の検出信号Ｍ２は使用しない。

例えば、第１磁気抵抗素子１１５の検出信号Ｍ１は、磁性体ロータ２００の回転方向における凸部２０２の歯中心で２値化閾値を横切る波形となる。磁性体ロータ２００が正転の場合、検出信号は２値化閾値を下回るように変化する波形となる。磁性体ロータ２００が逆転の場合、検出信号は２値化閾値を上回るように変化する波形となる。

したがって、信号処理部１２１は、第１磁気抵抗素子１１５の検出信号Ｍ１が２値化閾値を横切る位置を磁性体ロータ２００の位置情報として取得する。位置情報は、凸部２０２の幅中心の中心通過情報と言える。なお、凸部２０２のエッジの部分を位置情報としても良い。この場合、検出信号Ｍ１が凸部２０２のエッジの部分で２値化閾値を横切る波形となるように調整すれば良い。

また、信号処理部１２１は、第３磁気抵抗素子１１７の検出信号Ｈ１、及び、第４磁気抵抗素子１１８の検出信号Ｈ２を取得する。また、信号処理部１２１は、Ｈ１－Ｈ２を演算することにより、磁性体ロータ２００の運動の方向に対応する運動状態情報を取得する。

図１に示されるように、運動状態情報を示すＨ１－Ｈ２の波形は、磁性体ロータ２００の凸部２０２に対応する部分が２値化閾値を上回るように変化し、凹部２０３に対応する部分が２値化閾値を下回るように変化する波形となる。つまり、磁性体ロータ２００の凸部２０２または凹部２０３といった歯の状態を検出することができるようになり、磁性体ロータ２００の回転の方向を検知することが可能になる。

そして、信号処理部１２１は、位置情報及び運動状態情報に基づいて磁性体ロータ２００の運動の方向を判定する。まず、磁性体ロータ２００の回転方向が正転の場合、検出信号Ｍ１は凸部２０２の歯中心において、２値化閾値を下回るように変化する。このため、検出信号Ｍ１はＨｉからＬｏになる。また、Ｈ１－Ｈ２の信号振幅は２値化閾値よりも大きいので、２値化された信号はＨｉとなる。

したがって、信号処理部１２１は、検出信号Ｍ１がＨｉからＬｏに立ち下がること、及び、Ｈ１－Ｈ２の信号がＨｉであることの両方を満たすことから、磁性体ロータ２００は正転していると判定する。信号処理部１２１は、凸部２０２の歯中心でＬｏとなる出力信号を外部に出力する。

一方、磁性体ロータ２００の回転方向が逆転の場合、時点Ｔ１の前後では、検出信号Ｍ１はＬｏからＨｉになる。また、Ｈ１－Ｈ２の信号振幅は２値化閾値よりも大きいので、２値化された信号はＨｉとなる。

したがって、信号処理部１２１は、検出信号Ｍ１がＬｏからＨｉに立ち上がること、及び、Ｈ１－Ｈ２の信号がＨｉであることの両方を満たすことから、磁性体ロータ２００は逆転していると判定する。信号処理部１２１は、凸部２０２の歯中心でＬｏとなると共に正転の出力信号よりもパルス幅が大きい出力信号を外部に出力する。

続いて、磁気センサ１００が外部から外乱磁界の影響を受ける場合について説明する。図６に示されるように、外乱磁界がギャップ方向に対して垂直方向に検出部１１４に印加されると、各磁気抵抗素子１１５、１１６は外乱磁界から同等の影響を受けると共に、出力が変動する。また、磁性体ロータ２００に近い第１磁気抵抗素子１１５のほうが第２磁気抵抗素子１１６よりも磁性体ロータ２００の影響を受ける。したがって、第１磁気抵抗素子１１５の磁気ベクトルと第２磁気抵抗素子１１６の磁気ベクトルとの差が大きくなる。

この場合、第２磁気抵抗素子１１６に流れる電流が外乱磁界によって揺れる。これにより、第２磁気抵抗素子１１６は、外乱磁界を受けたことにより抵抗値が変化することに伴って、外乱磁界の影響を低下させるように電流の値が変化する。第２磁気抵抗素子１１６には一定電圧Ｖｃｃが印加されているので、外乱磁界の影響によって抵抗値が上がり、流れる電流Ｉ１の値は下がる。つまり、値が小さくなった電流Ｉ１は、外乱磁界の影響を低下させる効果がある。

そして、電源部１２０は、第２磁気抵抗素子１１６に流れると共に外乱磁界によって値が変動する電流Ｉ１と同じ電流Ｉ１を、第１磁気抵抗素子１１５の駆動電流として第１磁気抵抗素子１１５に流す。これにより、第１磁気抵抗素子１１５には外乱磁界の影響を低下させる駆動電流が流れるので、第１磁気抵抗素子１１５に対して外乱磁界の影響を低減させことができる。

以上により、第１磁気抵抗素子１１５によって生成される検出信号Ｍ１及び信号処理部１２１によって取得される位置情報について、外乱磁界の影響を低減することができる。すなわち、外乱磁界による検出精度の悪化を解決することができる。

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、磁性体ロータ２００が特許請求の範囲の「検出対象」に対応する。

変形例として、図７に示されるように、検出部１１４は、第３磁気抵抗素子１１７及び第４磁気抵抗素子１１８を備えていなくても良い。すなわち、信号処理部１２１は、磁性体ロータ２００の回転の方向を判定する機能を備えていなくても良い。

変形例として、図８に示されるように、第１磁気抵抗素子１１５及び第２磁気抵抗素子１１６は、ギャップ方向に一直線上に配置されていなくても良い。

変形例として、電源部１２０は、検出部１１４の一部、あるいは、信号処理部１２１の一部として構成されていても構わない。

（第２実施形態）
本実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。図９及び図１０に示されるように、第２磁気抵抗素子１１６は、第１の第２磁気抵抗素子１２２と、第１の第２磁気抵抗素子１２２に並列接続される第２の第２磁気抵抗素子１２３と、を有する。

図９に示されるように、第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３は、ギャップ方向において、第１磁気抵抗素子１１５よりも遠い位置に配置される。また、第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３は、センサチップ１０８の一面１１９において、ギャップ方向に垂直な垂直方向に沿って配置される。

第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３は、垂直方向において、第１磁気抵抗素子１１５を挟むように配置されると共に、第１磁気抵抗素子１１５から等距離の位置に配置される。すなわち、ギャップ方向に垂直な面を垂直面１２４と定義し、垂直面１２４に投影される磁性体ロータ２００の運動の方向を運動方向と定義する。これによると、第１磁気抵抗素子１１５、第１の第２磁気抵抗素子１２２、及び第２の第２磁気抵抗素子１２３の各位置が垂直面１２４に投影されたとき、第１磁気抵抗素子１１５は、第１の第２磁気抵抗素子１２２と第２の第２磁気抵抗素子１２３との中間に位置することになる。

なお、本実施形態では、運動方向における各磁気抵抗素子１１５、１２２、１２３の幅中心を距離の基準としているが、別の部分を基準として第１の第２磁気抵抗素子１２２と第２の第２磁気抵抗素子１２３とを等距離に配置するように規定しても構わない。

電源部１２０は、第１の第２磁気抵抗素子１２２に流れる電流と、第２の第２磁気抵抗素子１２３に流れる電流と、の合計の電流と同じ電流を、駆動電流として第１磁気抵抗素子１１５に流す。

上記の構成において、発明者らは、第１磁気抵抗素子１１５によって生成される検出信号Ｍ１の出力について調べた。その結果を図１１に示す。なお、図１１では、磁性体ロータ２００の凸部２０２の２つ分に対応する第１磁気抵抗素子１１５の出力波形を示している。

図１１において、（Ａ）は、「２素子ノイズ有り」の場合、すなわち検出部１１４が第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３を有し、かつ、外乱磁界が印加される場合を示す。（Ｂ）は、「２素子ノイズ無し」の場合、すなわち検出部１１４が第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３を有し、かつ、外乱磁界が印加されない場合を示す。（Ｃ）は、「１素子ノイズ有り」の場合、すなわち検出部１１４が第１の第２磁気抵抗素子１２２のみを有し、かつ、外乱磁界が印加される場合を示す。（Ｄ）は、「１素子ノイズ無し」の場合、すなわち検出部１１４が第１の第２磁気抵抗素子１２２のみを有し、かつ、外乱磁界が印加されない場合を示す。（Ｅ）は、「１素子ノイズ有り補正無し」の場合、すなわち検出部１１４が第１の第２磁気抵抗素子１２２のみを有し、かつ、外乱磁界が印加され、かつ、第１の第２磁気抵抗素子１２２の電流を第１磁気抵抗素子１１５に流さない場合を示す。（Ｆ）は、「１素子ノイズ無し補正無し」の場合、すなわち検出部１１４が第１の第２磁気抵抗素子１２２のみを有し、かつ、外乱磁界が印加され、かつ、第１の第２磁気抵抗素子１２２の電流を第１磁気抵抗素子１１５に流さない場合を示す。

図１１に示された結果によると、第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３に流れる電流を、駆動電流として第１磁気抵抗素子１１５に流さない場合、（Ｅ）及び（Ｆ）に示されるように、外乱磁界の影響によって大きなオフセットが生じた。

しかしながら、（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３を採用した場合、外乱磁界による影響の差は小さくなった。第２磁気抵抗素子１１６の１素子を採用した場合も同様に、（Ｃ）及び（Ｄ）に示されるように、外乱磁界による影響の差は小さくなった。

ここで、信号の大きさは、第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３の２素子を採用した場合が、第２磁気抵抗素子１１６の１素子を採用した場合よりも大きくなった。２素子の場合、２素子で位相差をつけることで磁性体ロータ２００の信号を打ち消すことができ、外乱磁界成分の多くを取り出せる。このため、回転検出の信号の振幅を減らすことなく外乱磁界の打消しが可能になる。また、１素子の場合、回転検出の信号の振幅を出すためには、磁性体ロータ２００の信号成分を受けにくくするために、磁性体ロータ２００から離れた位置に第２磁気抵抗素子１１６を設置する必要がある。

以上のように、外乱磁界に対する対策用の素子を２素子とすることで、信号振幅を減らすことなく、外乱磁界の影響を低減することができる。

変形例として、図１２に示されるように、検出部１１４は、磁性体ロータ２００の運動の方向を検出するための各磁気抵抗素子１１７、１１８を備えていなくても良い。

変形例として、図１３に示されるように、第１磁気抵抗素子１１５、第１の第２磁気抵抗素子１２２、及び第２の第２磁気抵抗素子１２３は、ギャップ方向において、同じ位置に配置されても良い。

変形例として、図１４に示されるように、第１の第２磁気抵抗素子１２２及び第２の第２磁気抵抗素子１２３は、ギャップ方向において、第１磁気抵抗素子１１５よりも磁性体ロータ２００の側に位置に配置されても良い。なお、図１３及び図１４では、各磁気抵抗素子１１７、１１８を省略している。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された磁気センサ１００の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記で示された各磁気抵抗素子１１５～１１８、１２２、１２３は、磁気抵抗素子対として構成されていても良い。すなわち、２つの抵抗体が直列接続された構成である。出力は、２つの抵抗体の中間電位となる。但し、磁界に対する出力変化の方向は、全ての抵抗体で同じになるように配置する。

上記各実施形態では、検出対象として磁性体ロータ２００が採用されているが、これは検出対象の一例である。例えば、検出対象は、回転体の外周部にＮ極とＳ極とが交互に配置された着磁ロータとして構成されていても良い。あるいは、検出対象は回転体ではなく、シャフトのような直線状のものでも良い。この場合、検出対象は、直線に沿って直線運動する。

磁性体ロータ２００は、歯ひとつ分の形等の磁性体ターゲットとして構成されていても良い。すなわち、検出対象は、凹部２０３、凸部２０２、凹部２０３を有するものとなる。これにより、磁気センサ１００は、検出対象の検出位置が一方の凹部２０３、凸部２０２、他方の凸部２０２のいずれかの位置に移動したことを検出することができる。検出対象は、回転運動でも直線運動でもどちらでも構わない。

１００ 磁気センサ
１１４ 検出部
１１５～１１８、１２２、１２３ 磁気抵抗素子
１２０ 電源部
１２１ 信号処理部
１２４ 垂直面
２００ 磁性体ロータ（検出対象）

Claims (7)

1. 位置情報が設けられた検出対象（２００）に対して所定のギャップを持って配置され、前記検出対象の運動に伴って前記検出対象から受ける磁気的変化を検出する第１磁気抵抗素子（１１５）及び第２磁気抵抗素子（１１６）を有する検出部（１１４）と、
   前記第１磁気抵抗素子及び前記第２磁気抵抗素子に電流を流す電源部（１２０）と、
   前記検出部の検出結果に基づいて、前記検出対象の前記位置情報を取得する信号処理部（１２１）と、
   を含み、
   前記電源部は、前記第２磁気抵抗素子に流れると共に外乱磁界によって値が変動する電流と同じ電流を、前記第１磁気抵抗素子の駆動電流として前記第１磁気抵抗素子に流し、
   前記第１磁気抵抗素子は、前記駆動電流に基づいて、前記検出対象の位置に対応した波形の検出信号を生成し、
   前記信号処理部は、前記第１磁気抵抗素子の前記検出信号に基づいて、前記検出対象の前記位置情報を取得する、磁気センサ。
2. 前記第１磁気抵抗素子及び前記第２磁気抵抗素子は、外部から受ける磁界に対する出力変化の方向が同じ方向になるように配置される、請求項１に記載の磁気センサ。
3. 前記ギャップの方向をギャップ方向と定義すると、前記第２磁気抵抗素子は、前記ギャップ方向において、前記第１磁気抵抗素子よりも遠い位置に配置される、請求項１または２に記載の磁気センサ。
4. 前記第２磁気抵抗素子は、第１の第２磁気抵抗素子（１２２）と、前記第１の第２磁気抵抗素子に並列接続される第２の第２磁気抵抗素子（１２３）と、を有し、
   前記ギャップの方向をギャップ方向と定義し、前記ギャップ方向に垂直な面を垂直面（１２４）と定義し、前記垂直面に投影される前記検出対象の運動の方向を運動方向と定義すると、前記第１磁気抵抗素子、前記第１の第２磁気抵抗素子、及び前記第２の第２磁気抵抗素子の各位置が前記垂直面に投影されたとき、前記第１磁気抵抗素子は、前記第１の第２磁気抵抗素子と前記第２の第２磁気抵抗素子との中間に位置し、
   前記電源部は、前記第１の第２磁気抵抗素子に流れる電流と、前記第２の第２磁気抵抗素子に流れる電流と、の合計の電流と同じ電流を、前記駆動電流として前記第１磁気抵抗素子に流す、請求項１または２に記載の磁気センサ。
5. 前記第１の第２磁気抵抗素子及び前記第２の第２磁気抵抗素子は、前記ギャップ方向において、前記第１磁気抵抗素子よりも遠い位置に配置される、請求項４に記載の磁気センサ。
6. 前記第１磁気抵抗素子、前記第１の第２磁気抵抗素子、及び前記第２の第２磁気抵抗素子は、前記ギャップ方向において、同じ位置に配置される、請求項４に記載の磁気センサ。
7. 前記検出部は、第３磁気抵抗素子（１１７）及び第４磁気抵抗素子（１１８）を有し、
   前記信号処理部は、前記第３磁気抵抗素子及び前記第４磁気抵抗素子の検出結果に基づいて前記検出対象の運動の方向に対応する運動状態情報を取得すると共に、前記位置情報及び前記運動状態情報に基づいて前記検出対象の運動の方向を判定する、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の磁気センサ。

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