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JPH1062175A - Earth's magnetism direction sensor and its manufacture - Google Patents

Earth's magnetism direction sensor and its manufacture

Info

Publication number
JPH1062175A
JPH1062175A JP8214491A JP21449196A JPH1062175A JP H1062175 A JPH1062175 A JP H1062175A JP 8214491 A JP8214491 A JP 8214491A JP 21449196 A JP21449196 A JP 21449196A JP H1062175 A JPH1062175 A JP H1062175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ferromagnetic core
ferromagnetic
sensor
magnetic field
sensor substrate
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.)
Withdrawn
Application number
JP8214491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Fujita
正儀 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP8214491A priority Critical patent/JPH1062175A/en
Publication of JPH1062175A publication Critical patent/JPH1062175A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify coil winding for excitation and to enable the increase of the number of the winding by forming notched parts on parts of a sensor board and providing ferromagnetic cores as separate bodies from the sensor board for the notched parts. SOLUTION: Rectangular notched parts are formed on a square sensor board 10. By this, ferromagnetic cores 1, 2, and 3 are given a form of a base, and the ferromagnetic cores are isolated into two ferromagnetic cores 4a and 4b in a form of a right angled isosceles triangle. Next, a pair of coil bobbins B1 and B2 on which coils C1 and C2 for excitation each are wound in advance are installed on the sensor board 10, and then a rectangular parallelopiped ferromagnetic core 4c is inserted between the ferromagnetic cores 4a and 4b. By this, a ferromagnetic core 4c formed as a separate body from the sensor board 10 is combined on the sensor board 10 that the ferromagnetic cores 1, 2, 3, 4a, and 4b are connected via a magnetic gap to form a closed circuit for focusing the earth's magnetism.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地磁気を強磁性体
コアにより集束した上で磁気抵抗効果素子を用いて検出
することによって、地磁気の方位を検出する地磁気方位
センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a geomagnetic azimuth sensor for detecting azimuth of terrestrial magnetism by converging terrestrial magnetism with a ferromagnetic core and detecting the terrestrial magnetism using a magnetoresistance effect element.

【0002】[0002]

【従来の技術】地磁気の方位を検出するセンサとして、
地磁気を強磁性体コアによって集束した上で複数の磁気
抵抗効果素子によって検出し、各磁気抵抗効果素子によ
って検出された磁界に基づいて、地磁気の方位を検出す
る地磁気方位センサが提案されている。
2. Description of the Related Art As a sensor for detecting the direction of geomagnetism,
A geomagnetic azimuth sensor has been proposed in which terrestrial magnetism is focused by a ferromagnetic core, detected by a plurality of magnetoresistive elements, and the azimuth of terrestrial magnetism is detected based on the magnetic field detected by each magnetoresistive element.

【0003】この地磁気方位センサは、図10に示すよ
うに、フェライト等からなる4つの強磁性体コア10
1,102,103,104が、90゜間隔で所定幅の
磁気ギャップG1,G2,G3,G4を形成するように
正方形状に組み合わされたセンサ基板を備えており、こ
のセンサ基板の各磁気ギャップG1,G2,G3,G4
の部分にそれぞれ磁気抵抗効果素子111,112,1
13,114が配されて構成される。
As shown in FIG. 10, this geomagnetic direction sensor has four ferromagnetic cores 10 made of ferrite or the like.
1, 102, 103, and 104 are provided with sensor substrates combined in a square shape so as to form magnetic gaps G1, G2, G3, and G4 having a predetermined width at 90 ° intervals. G1, G2, G3, G4
Are the magnetoresistive effect elements 111, 112, 1 respectively.
13, 114 are arranged.

【0004】上記センサ基板は、磁気ギャップG1,G
2,G3,G4内にガラス等からなる非磁性材料が充填
されており、これらの非磁性材料によって、外形が正方
形状となるように、強磁性体コア101,102,10
3,104が連結されている。そして、これらの強磁性
体コア101,102,103,104によって閉磁路
が形成されている。
[0004] The sensor substrate includes magnetic gaps G1, G
2, G3, and G4 are filled with a nonmagnetic material made of glass or the like, and the ferromagnetic cores 101, 102, and 10 are formed by these nonmagnetic materials so that the outer shape becomes square.
3,104 are connected. A closed magnetic path is formed by these ferromagnetic cores 101, 102, 103 and 104.

【0005】このセンサ基板上には、磁気ギャップG
1,G2,G3,G4の部分に、磁気抵抗効果素子11
1,112,113,114が形成されており、また、
強磁性体コア101,102,103,104の部分
に、磁気抵抗効果素子111,112,113,114
と外部電極を接続するための電極121,122,12
3,124,125,126,127,128が形成さ
れている。
A magnetic gap G is provided on the sensor substrate.
1, G2, G3, G4, the magnetoresistive effect element 11
1, 112, 113 and 114 are formed, and
The ferromagnetic cores 101, 102, 103 and 104 are provided with magnetoresistive elements 111, 112, 113 and 114.
121, 122, and 12 for connecting the electrodes and external electrodes
3, 124, 125, 126, 127 and 128 are formed.

【0006】また、センサ基板の中心部には、磁気抵抗
効果素子111,112,113,114に所定のバイ
アス磁界を印加するための励磁用コイルを巻回するため
に、正方形状の開口部120が形成されている。そし
て、この開口部120を通るように、強磁性体コア10
1,103に励磁用コイル131,132が巻回されて
いる。
A square opening 120 is formed in the center of the sensor substrate to wind an exciting coil for applying a predetermined bias magnetic field to the magnetoresistive elements 111, 112, 113 and 114. Are formed. The ferromagnetic core 10 is passed through the opening 120.
Excitation coils 131 and 132 are wound around 1,103.

【0007】このように構成された地磁気方位センサに
おいて、地磁気は、強磁性体コア101,102,10
3,104によって集束された上で、磁気抵抗効果素子
111,112,113,114に印加する。そして、
この地磁気方位センサでは、励磁用コイル131,13
2によって磁気抵抗効果素子111,112,113,
114にバイアス磁界を印加した状態で、各磁気抵抗効
果素子111,112,113,114に印加している
地磁気の強さを検出する。そして、磁気抵抗効果素子1
11,112,113,114によって検出された各方
向における地磁気の大きさに基づいて、地磁気の方位が
検出される。
In the terrestrial magnetism sensor constructed as described above, the terrestrial magnetism is determined by the ferromagnetic cores 101, 102, and 10.
After being focused by 3 and 104, it is applied to the magnetoresistive elements 111, 112, 113 and 114. And
In this geomagnetic direction sensor, the exciting coils 131, 13
2, the magnetoresistive effect elements 111, 112, 113,
With the bias magnetic field applied to 114, the intensity of terrestrial magnetism applied to each of the magnetoresistive elements 111, 112, 113, 114 is detected. Then, the magnetoresistive element 1
The orientation of the geomagnetism is detected based on the magnitude of the geomagnetism in each direction detected by 11, 112, 113, and 114.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記地磁気
方位センサでは、センサ基板を構成する強磁性体コア1
01,103に励磁用コイル131,132を巻装する
必要がある。しかしながら、外形が正方形状とされたセ
ンサ基板の開口部を通過するように励磁用コイル13
1,132を巻装することは難しく、このような励磁用
コイル131,132の巻装を自動的に行うには、専用
の自動巻線機が必要となる。また、専用の自動巻線機を
用いないで、励磁用コイル131,132を巻装しよう
とすると、励磁用コイル131,132の巻装に非常に
多くの工数が必要となってしまう。このように、従来の
地磁気方位センサでは、センサ基板を構成する強磁性体
コア101,103に励磁用コイル131,132を巻
装することが難しく、このことがコスト低減の妨げとな
っていた。
By the way, in the above-mentioned geomagnetic direction sensor, the ferromagnetic core 1 constituting the sensor substrate is not required.
It is necessary to wind excitation coils 131 and 132 around 01 and 103. However, the exciting coil 13 is moved so as to pass through the opening of the sensor substrate having a square outer shape.
It is difficult to wind the coils 1 and 132, and a dedicated automatic winding machine is required to automatically wind the coils 131 and 132. In addition, if the excitation coils 131 and 132 are to be wound without using a dedicated automatic winding machine, the winding of the excitation coils 131 and 132 requires an extremely large number of man-hours. As described above, in the conventional geomagnetic direction sensor, it is difficult to wind the exciting coils 131 and 132 around the ferromagnetic cores 101 and 103 constituting the sensor substrate, which hinders cost reduction.

【0009】また、外形が正方形状とされたセンサ基板
の開口部を通過するように励磁用コイル131,132
を巻装する際、その巻き数を多くすることは技術的に困
難であり、従来の地磁気方位センサにおいて、励磁用コ
イル131,132の巻き数は100巻程度が上限であ
った。このため、従来の地磁気方位センサでは、バイア
ス磁界を効率良く印加することができず、センサの駆動
に大きなパワーが必要となっていた。
The exciting coils 131 and 132 are arranged so as to pass through openings of the sensor substrate having a square outer shape.
It is technically difficult to increase the number of turns when winding the coil. In the conventional geomagnetic direction sensor, the upper limit of the number of turns of the exciting coils 131 and 132 is about 100 turns. For this reason, in the conventional geomagnetic direction sensor, a bias magnetic field cannot be applied efficiently, and a large power is required for driving the sensor.

【0010】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、励磁用コイルの巻装が容易であ
り、しかも、その巻き数をより多くすることが可能な地
磁気方位センサを提供することを目的としている。
The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and a terrestrial magnetism sensor capable of easily winding an exciting coil and further increasing the number of windings. It is intended to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに完成された本発明に係る地磁気方位センサは、複数
の強磁性体コアが磁気ギャップを介して連結されたセン
サ基板と、上記磁気ギャップ内に配された磁気抵抗効果
素子とを備えた地磁気方位センサであって、センサ基板
の一部に切り欠き部が形成され、当該切り欠き部にセン
サ基板とは別体の強磁性体コアが配されていることを特
徴とするものである。
A terrestrial magnetism azimuth sensor according to the present invention, which has been completed to achieve the above object, comprises a sensor substrate having a plurality of ferromagnetic cores connected via a magnetic gap; A geomagnetic azimuth sensor having a magnetoresistive element disposed in a gap, wherein a notch is formed in a part of the sensor substrate, and the notch has a ferromagnetic core separate from the sensor substrate. Are arranged.

【0012】本発明に係る地磁気方位センサでは、セン
サ基板に切り欠き部を形成し、当該切り欠き部にセンサ
基板とは別体の強磁性体コアを配するようにしている。
したがって、この地磁気方位センサでは、強磁性体コア
によって閉磁路を形成する前に、強磁性体コアに励磁用
コイルを巻装することが出来る。すなわち、この地磁気
方位センサでは、切り欠き部が形成されたセンサ基板に
励磁用コイルを巻装した上で、当該切り欠き部にセンサ
基板とは別体の強磁性体コアを配することにより、強磁
性体コアによる閉磁路を形成することができる。
In the geomagnetic direction sensor according to the present invention, a cutout is formed in the sensor substrate, and a ferromagnetic core separate from the sensor substrate is arranged in the cutout.
Therefore, in this geomagnetic direction sensor, the exciting coil can be wound around the ferromagnetic core before the closed magnetic path is formed by the ferromagnetic core. That is, in this geomagnetic azimuth sensor, an exciting coil is wound around a sensor substrate having a notch formed thereon, and a ferromagnetic core separate from the sensor substrate is arranged in the notch, A closed magnetic path can be formed by the ferromagnetic core.

【0013】一方、本発明に係る地磁気方位センサの製
造方法は、複数の強磁性体コアが磁気ギャップを介して
連結されたセンサ基板に切り欠き部を形成する工程と、
上記切り欠き部が形成されたセンサ基板を構成する強磁
性体コアを巻回するように、コイルが巻装されたコイル
ボビンをセンサ基板に取り付ける工程と、上記切り欠き
部にセンサ基板とは別体の強磁性体コアを配する工程と
を有することを特徴とするものである。
On the other hand, a method of manufacturing a geomagnetic azimuth sensor according to the present invention comprises the steps of: forming a notch in a sensor substrate in which a plurality of ferromagnetic cores are connected via a magnetic gap;
Attaching a coil bobbin around which a coil is wound to the sensor substrate so as to wind a ferromagnetic core constituting the sensor substrate having the cutout portion formed therein; And a step of disposing the ferromagnetic core.

【0014】本発明に係る地磁気方位センサの製造方法
では、強磁性体コアによって閉磁路を形成する前に、強
磁性体コアに励磁用コイルを巻装している。したがっ
て、この地磁気方位センサの製造方法では、強磁性体コ
アに励磁用コイルを容易に巻装することが出来る。
In the method of manufacturing a geomagnetic bearing sensor according to the present invention, an exciting coil is wound around the ferromagnetic core before the closed magnetic circuit is formed by the ferromagnetic core. Therefore, in the method of manufacturing the geomagnetic direction sensor, the exciting coil can be easily wound around the ferromagnetic core.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、本発明は以下の例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、形状や材質等を
任意に変更することが可能であることは言うまでもな
い。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that the shape, material, and the like can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.

【0016】まず、本実施の形態に係る地磁気方位セン
サについて、その製造方法を詳細に説明する。
First, a method of manufacturing the geomagnetic azimuth sensor according to the present embodiment will be described in detail.

【0017】本実施の形態に係る地磁気方位センサを製
造する際は、先ず、図1に示すように、直角二等辺三角
形状の4つの強磁性体コア1,2,3,4が、ガラス等
の非磁性材料5を介して、正方形状に組み合わされたセ
ンサ基板10を用意する。ここで、各強磁性体コア1,
2,3,4の間には非磁性材料5が充填されているの
で、第1の強磁性体コア1と第2の強磁性体コア2の間
に磁気ギャップg1が形成され、第2の強磁性体コア2
と第3の強磁性体コア3の間に磁気ギャップg2が形成
され、第3の強磁性体コア3と第4の強磁性体コア4の
間に磁気ギャップg3が形成され、第4の強磁性体コア
4と第1の強磁性体コア1の間に磁気ギャップg4が形
成される。
When manufacturing the geomagnetic azimuth sensor according to the present embodiment, first, as shown in FIG. 1, four ferromagnetic cores 1, 2, 3, 4 each having a right-angled isosceles triangle shape are made of glass or the like. A sensor substrate 10 combined in a square shape is prepared via the non-magnetic material 5 described above. Here, each ferromagnetic core 1,
Since the non-magnetic material 5 is filled between 2, 3, and 4, a magnetic gap g1 is formed between the first ferromagnetic core 1 and the second ferromagnetic core 2, and the second ferromagnetic core 2 is formed. Ferromagnetic core 2
And a third ferromagnetic core 3, a magnetic gap g2 is formed between the third ferromagnetic core 3 and the fourth ferromagnetic core 4, and a magnetic gap g3 is formed between the third ferromagnetic core 4 and the fourth ferromagnetic core 4. A magnetic gap g4 is formed between the magnetic core 4 and the first ferromagnetic core 1.

【0018】なお、このセンサ基板10において、各磁
気ギャップg1,g2,g3,g4の部分には、それぞ
れ磁界検出用の磁気抵抗効果素子M1,M2,M3,M
4を予め形成しておき、また、各強磁性体コア1,2,
3,4の部分には、磁気抵抗効果素子M1,M2,M
3,M4と外部電極を接続するための8つの電極a1,
a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8を予め形成
しておく。また、センサ基板10には、図示していない
が、中点電位等の温度特性を補正するための温度特性補
正用磁気抵抗効果素子も、磁気抵抗効果素子M1,M
2,M3,M4に接続するように形成する。
In this sensor substrate 10, the magnetic gaps g1, g2, g3 and g4 are respectively provided with magnetoresistive elements M1, M2, M3 and M4 for detecting magnetic fields.
4 are formed in advance, and the ferromagnetic cores 1, 2, 2
The portions 3 and 4 include magnetoresistive elements M1, M2, M
3, eight electrodes a1, for connecting M4 to external electrodes
a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8 are formed in advance. Although not shown, the sensor substrate 10 also includes a magnetoresistive element for temperature characteristic correction for correcting temperature characteristics such as a midpoint potential, etc.
2, M3, and M4.

【0019】次に、図2に示すように、正方形状のセン
サ基板10に対して、各磁気ギャップg1,g2,g
3,g4の部分に形成された磁気抵抗効果素子M1,M
2,M3,M4や、各強磁性体コア1,2,3,4の部
分に形成された電極a1,a2,a3,a4,a5,a
6,a7,a8に干渉しないように、矩形状の切り欠き
部Kを形成する。これにより、センサ基板10を構成す
る強磁性体コア1,2,3,4のうち、強磁性体コア
1,2,3が台形状とされるとともに、強磁性体コア4
が分断されて直角二等辺三角形状の2つの強磁性体コア
4a,4bとされる。このとき、切り欠き部Kの幅Wや
深さDは、台形状とされた各強磁性体コア1,2,3の
形状と、強磁性体コア4が分断されてなる2つの強磁性
体コア4a,4bの間に後述するように直方体状の強磁
性体コアを挿入したときの形状とが同一となるように、
且つ、磁気ギャップg1,g2,g3,g4の部分に形
成された磁気抵抗効果素子M1,M2,M3,M4にバ
イアス磁界が最も効率良く印加するように設定する。
Next, as shown in FIG. 2, the magnetic gaps g1, g2, g
3 and g4, the magnetoresistive elements M1 and M
2, M3, M4 and electrodes a1, a2, a3, a4, a5, a formed on the ferromagnetic cores 1, 2, 3, 4
A rectangular cutout K is formed so as not to interfere with 6, a7 and a8. Thereby, among the ferromagnetic cores 1, 2, 3, and 4 constituting the sensor substrate 10, the ferromagnetic cores 1, 2, and 3 are trapezoidal, and the ferromagnetic cores 4 are formed.
Is divided into two right-angled isosceles triangular ferromagnetic cores 4a and 4b. At this time, the width W and the depth D of the notch K are the shape of each of the trapezoidal ferromagnetic cores 1, 2 and 3 and the two ferromagnetic cores obtained by dividing the ferromagnetic core 4. As described later, the shape when a rectangular parallelepiped ferromagnetic core is inserted between the cores 4a and 4b is the same.
In addition, the bias magnetic field is set to be applied most efficiently to the magnetoresistive elements M1, M2, M3, and M4 formed in the magnetic gaps g1, g2, g3, and g4.

【0020】次に、図3に示すように、予め励磁用コイ
ルC1,C2がそれぞれ巻装された一対のコイルボビン
B1,B2をセンサ基板10に取り付け、その後、強磁
性体コア4が分断されてなる2つの強磁性体コア4a,
4bの間に直方体状の強磁性体コア4cを挿入する。
Next, as shown in FIG. 3, a pair of coil bobbins B1 and B2 on which the exciting coils C1 and C2 are respectively wound in advance are attached to the sensor substrate 10, and then the ferromagnetic core 4 is cut off. Two ferromagnetic cores 4a,
A rectangular parallelepiped ferromagnetic core 4c is inserted between the cores 4b.

【0021】ここで、一方のコイルボビンB1は、当該
コイルボビンB1に巻装された励磁用コイルC1が、セ
ンサ基板10を構成する強磁性体コア1を巻回するよう
に配し、他方のコイルボビンB2は、当該コイルボビン
B2に巻装された励磁用コイルC2が、センサ基板10
を構成する強磁性体コア3を巻回するように配する。
Here, one coil bobbin B1 is arranged such that the exciting coil C1 wound around the coil bobbin B1 winds the ferromagnetic core 1 constituting the sensor substrate 10, and the other coil bobbin B2 Means that the exciting coil C2 wound around the coil bobbin B2 is
Are arranged so as to be wound.

【0022】また、強磁性体コア4が分断されてなる2
つの強磁性体コア4a,4bの間に挿入される直方体状
の強磁性体コア4cの形状は、強磁性体コア4が分断さ
れた2つの強磁性体コア4a,4bと組み合わせたとき
の形状が、台形状の他の強磁性体コア1,2,3の形状
とほぼ同一となるような形状とする。
The ferromagnetic core 4 is divided into two parts.
The shape of the rectangular parallelepiped ferromagnetic core 4c inserted between the two ferromagnetic cores 4a and 4b is the shape when the ferromagnetic core 4 is combined with the two divided ferromagnetic cores 4a and 4b. However, the shape is substantially the same as the shape of the other trapezoidal ferromagnetic cores 1, 2, 3.

【0023】以上の工程により、図4に示すように、励
磁用コイルC1が巻装されたコイルボビンB1が取り付
けられた台形状の強磁性体コア1と、台形状の強磁性体
コア2と、励磁用コイルC2が巻装されたコイルボビン
B2が取り付けられた台形状の強磁性体コア3と、直角
二等辺三角形状の2つの強磁性体コア4a,4bとが、
磁気ギャップg1,g2,g3,g4を介して連結され
たセンサ基板10に、センサ基板10とは別体に形成さ
れた直方体状の強磁性体コア4cが組み合わされて、地
磁気を集束するための閉磁路が形成され、地磁気方位セ
ンサが完成する。
According to the above steps, as shown in FIG. 4, a trapezoidal ferromagnetic core 1 having a coil bobbin B1 around which an exciting coil C1 is wound, a trapezoidal ferromagnetic core 2, A trapezoidal ferromagnetic core 3 to which a coil bobbin B2 around which an exciting coil C2 is wound is attached, and two right-angled isosceles triangular ferromagnetic cores 4a and 4b.
A rectangular parallelepiped ferromagnetic core 4c formed separately from the sensor substrate 10 is combined with the sensor substrate 10 connected through the magnetic gaps g1, g2, g3, and g4 to converge geomagnetism. A closed magnetic path is formed, and the geomagnetic direction sensor is completed.

【0024】ところで、この地磁気方位センサにおい
て、強磁性体コア4が分断されてなる2つの強磁性体コ
ア4a,4bの間に、直方体状の強磁性体コア4cを挿
入したとき、強磁性体コア4a,4bと強磁性体コア4
cの間には、若干の空隙が生じる。しかし、この空隙が
大きすぎると、地磁気方位センサから得られる出力が低
下して、方位角の検出精度が劣化してしまう。
In this geomagnetic azimuth sensor, when a rectangular parallelepiped ferromagnetic core 4c is inserted between two ferromagnetic cores 4a and 4b obtained by separating the ferromagnetic core 4, the Cores 4a and 4b and ferromagnetic core 4
There is a slight gap between c. However, if the gap is too large, the output obtained from the geomagnetic azimuth sensor decreases, and the azimuth angle detection accuracy deteriorates.

【0025】そこで、強磁性体コア4a,4bと強磁性
体コア4cの間に生じる空隙の大きさと、地磁気方位セ
ンサからの出力の関係を調べた。結果を図5に示す。こ
の図5において、縦軸は、地磁気方位センサからの出力
であり、横軸は、強磁性体コア4aと強磁性体コア4c
の間の空隙t1と、強磁性体コア4cと強磁性体コア4
bの間の空隙t2との和である。
Therefore, the relationship between the size of the air gap generated between the ferromagnetic cores 4a and 4b and the ferromagnetic core 4c and the output from the geomagnetic azimuth sensor was examined. FIG. 5 shows the results. In FIG. 5, the vertical axis represents the output from the geomagnetic direction sensor, and the horizontal axis represents the ferromagnetic core 4a and the ferromagnetic core 4c.
Between the ferromagnetic core 4c and the ferromagnetic core 4c.
This is the sum with the gap t2 between b.

【0026】この図5から分かるように、強磁性体コア
4a,4bと強磁性体コア4cの間の空隙が大きくなる
に従って、地磁気方位センサからの出力が低下する。特
に、強磁性体コア4a,4bと強磁性体コア4cの間の
空隙が30μmを越えると、地磁気方位センサからの出
力が著しく低下している。したがって、強磁性体コア4
a,4bと強磁性体コア4cの間の空隙は、小さくした
方が好ましく、具体的には、30μm以下とすることが
好ましい。
As can be seen from FIG. 5, as the air gap between the ferromagnetic cores 4a and 4b and the ferromagnetic core 4c increases, the output from the geomagnetic direction sensor decreases. In particular, when the gap between the ferromagnetic cores 4a and 4b and the ferromagnetic core 4c exceeds 30 μm, the output from the geomagnetic azimuth sensor is significantly reduced. Therefore, the ferromagnetic core 4
It is preferable that the gap between the a and 4b and the ferromagnetic core 4c be smaller, specifically, it is preferable that the gap be 30 μm or less.

【0027】以上のような本実施の形態に係る地磁気方
位センサでは、強磁性体コアを完全に組み合わせる前
に、励磁用コイルが巻装されたコイルボビンをセンサ基
板に取り付けている。したがって、本実施の形態では、
励磁用コイルの巻装が非常に容易になっている。
In the above-described geomagnetic direction sensor according to the present embodiment, the coil bobbin on which the exciting coil is wound is attached to the sensor substrate before the ferromagnetic core is completely assembled. Therefore, in the present embodiment,
The winding of the exciting coil is very easy.

【0028】しかも、コイルボビンに対するコイルの巻
き数を多くすることは非常に容易なので、励磁用コイル
が巻装されたコイルボビンを強磁性体コアに取り付ける
ようにすることにより、励磁用コイルの巻き数を非常に
多くすることが容易に可能となる。しかも、コイルボビ
ンへのコイルの巻装は、汎用の自動巻線機を用いて行う
ことが出来るので、励磁用コイルの巻装の自動化を容易
に図ることができる。
Further, since it is very easy to increase the number of turns of the coil around the coil bobbin, the number of turns of the exciting coil is reduced by attaching the coil bobbin on which the exciting coil is wound to the ferromagnetic core. Very much can easily be done. In addition, since the winding of the coil on the coil bobbin can be performed using a general-purpose automatic winding machine, the winding of the exciting coil can be easily automated.

【0029】つぎに、以上のような地磁気方位センサに
ついて、回路構成を模式的に示す図6を参照して、更に
詳細に説明する。
Next, the above-described geomagnetic azimuth sensor will be described in more detail with reference to FIG. 6, which schematically shows a circuit configuration.

【0030】上記地磁気方位センサは、図6に示すよう
に、90度間隔で磁気ギャップg1,g2,g3,g4
が形成されるように、4つの強磁性体コア1,2,3,
4が組み合わされるとともに、これら磁気ギャップg
1,g2,g3,g4内にそれぞれ地磁気検出用の磁気
抵抗効果素子M1,M2,M3,M4が配されて構成さ
れる。なお、4つの強磁性体コア1,2,3,4のうち
の一つは、上述したように、センサ基板10に切り欠き
部Kを形成することにより分断された2つの強磁性体コ
ア4a,4bと、センサ基板10とは別体に形成された
直方体状の強磁性体コア4cとが組み合わされてなるも
のである。
As shown in FIG. 6, the geomagnetic direction sensor has magnetic gaps g1, g2, g3, g4 at 90-degree intervals.
Are formed so that the four ferromagnetic cores 1, 2, 3,
4 and the magnetic gap g
The magnetoresistive elements M1, M2, M3, and M4 for detecting the terrestrial magnetism are arranged in 1, g2, g3, and g4, respectively. One of the four ferromagnetic cores 1, 2, 3, 4 is, as described above, one of the two ferromagnetic cores 4 a separated by forming the cutout K in the sensor substrate 10. , 4b, and a rectangular parallelepiped ferromagnetic core 4c formed separately from the sensor substrate 10.

【0031】これらの強磁性体コア1,2,3,4の材
料には、パーマロイ、センダスト、アモルファス、フェ
ライト等のような優れた軟磁気特性を有するものが適し
ている。また、磁気抵抗効果素子M1,M2,M3,M
4には、磁気抵抗効果を示す軟磁性材料、具体的には、
Ni−Fe合金、Co−Ni−Fe合金、又はこれらの
合金に微少添加物を加えた軟磁性材料等が用いられる。
Suitable materials for the ferromagnetic cores 1, 2, 3, and 4 are those having excellent soft magnetic properties, such as permalloy, sendust, amorphous, and ferrite. Further, the magnetoresistive elements M1, M2, M3, M
4 is a soft magnetic material exhibiting a magnetoresistive effect, specifically,
A Ni-Fe alloy, a Co-Ni-Fe alloy, or a soft magnetic material obtained by adding a small additive to these alloys is used.

【0032】上記磁気抵抗効果素子M1,M2,M3,
M4は、X軸方向の磁界を検出するための2つの磁気抵
抗効果素子M1,M3と、X軸方向と直交するY軸方向
の磁界を検出するための2つの磁気抵抗効果素子M2,
M4とに分類される。そして、これらの磁気抵抗効果素
子M1,M2,M3,M4は、定電位電源Vccに接続
されており、この定電位電源Vccから、これらの磁気
抵抗効果素子M1,M2,M3,M4にセンス電流が供
給される。
The magnetoresistance effect elements M1, M2, M3
M4 includes two magnetoresistive elements M1 and M3 for detecting a magnetic field in the X-axis direction, and two magnetoresistive elements M2 and M2 for detecting a magnetic field in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction.
M4. These magnetoresistive elements M1, M2, M3, and M4 are connected to a constant potential power supply Vcc, and a sense current is supplied from the constant potential power supply Vcc to these magnetoresistive elements M1, M2, M3, and M4. Is supplied.

【0033】一方、強磁性体コア1,3には、それぞれ
励磁用コイルC1,C2が巻回されており、この励磁用
コイルC1,C2に交流バイアス電流IBを流すことに
より、磁気ギャップg1,g2,g3,g4内に配され
た磁気抵抗効果素子M1,M2,M3,M4にバイアス
磁界が印加される。すなわち、励磁用コイルC1,C2
に供給される交流バイアス電流IBにより、X軸方向の
磁界を検出するための磁気抵抗効果素子M1,M2に、
それぞれ互いに逆方向のバイアス磁界が印加され、同様
に、Y軸方向の磁界を検出するための磁気抵抗効果素子
M2,M4にも、それぞれ互いに逆方向のバイアス磁界
が印加される。
On the other hand, exciting coils C1 and C2 are wound around the ferromagnetic cores 1 and 3, respectively, and an AC bias current IB is supplied to the exciting coils C1 and C2 to thereby produce magnetic gaps g1 and C1. A bias magnetic field is applied to the magnetoresistive elements M1, M2, M3, and M4 disposed in g2, g3, and g4. That is, the exciting coils C1, C2
Are supplied to the magnetoresistive elements M1 and M2 for detecting the magnetic field in the X-axis direction by the AC bias current IB supplied to
Bias magnetic fields in directions opposite to each other are applied to the magnetoresistive elements M2 and M4 for detecting a magnetic field in the Y-axis direction, respectively.

【0034】また、各磁気抵抗効果素子M1,M2,M
3,M4には、中点電位等の温度特性を補正するための
温度特性補正用磁気抵抗効果素子M5,M6,M7,M
8が接続されている。すなわち、磁気抵抗効果素子M1
には、温度特性補正用磁気抵抗効果素子M5が接続さ
れ、磁気抵抗効果素子M2には、温度特性補正用磁気抵
抗効果素子M6が接続され、磁気抵抗効果素子M3に
は、温度特性補正用磁気抵抗効果素子M7が接続され、
磁気抵抗効果素子M4には、温度特性補正用磁気抵抗効
果素子M8が接続されている。
Each of the magnetoresistive elements M1, M2, M
Reference numerals 3 and M4 denote temperature characteristic correction magnetoresistive elements M5, M6, M7, and M for correcting temperature characteristics such as a midpoint potential.
8 are connected. That is, the magnetoresistance effect element M1
Is connected to a magnetoresistive element M5 for correcting temperature characteristics, a magnetoresistive element M2 is connected to a magnetoresistive element M6 for correcting temperature characteristics, and a magnetoresistive element M3 is connected to a magnetoresistive element M3 for correcting temperature characteristics. The resistance effect element M7 is connected,
The magnetoresistive element M4 is connected to a magnetoresistive element M8 for temperature characteristic correction.

【0035】ここで、各温度特性補正用磁気抵抗効果素
子M5,M6,M7,M8は、強磁性体コア1,2,
3,4を通る磁束に対して平行となるように、それぞれ
磁気抵抗効果素子M1,M2,M3,M4に対して直交
するように配される。すなわち、温度特性補正用磁気抵
抗効果素子M5は、磁気ギャップg1の外部に、磁気抵
抗効果素子M1に対して直交するように配され、温度特
性補正用磁気抵抗効果素子M6は、磁気ギャップg2の
外部に、磁気抵抗効果素子M2に対して直交するように
配され、温度特性補正用磁気抵抗効果素子M7は、磁気
ギャップg3の外部に、磁気抵抗効果素子M3に対して
直交するように配され、温度特性補正用磁気抵抗効果素
子M8は、磁気ギャップg4の外部に、磁気抵抗効果素
子M4に対して直交するように配される。
Here, the magnetoresistive elements M5, M6, M7, M8 for temperature characteristic correction are composed of ferromagnetic cores 1, 2,
The elements are arranged orthogonal to the magnetoresistive elements M1, M2, M3, and M4, respectively, so as to be parallel to the magnetic flux passing through the elements 3 and 4. That is, the magnetoresistive element M5 for temperature characteristic correction is disposed outside the magnetic gap g1 so as to be orthogonal to the magnetoresistive element M1. Outside, it is arranged orthogonal to the magnetoresistive element M2, and the magnetoresistive element M7 for temperature characteristic correction is arranged outside the magnetic gap g3 so as to be orthogonal to the magnetoresistive element M3. The temperature characteristic correcting magneto-resistance effect element M8 is disposed outside the magnetic gap g4 so as to be orthogonal to the magneto-resistance effect element M4.

【0036】以上のような構成を有する地磁気方位セン
サの等価回路を図7に示す。すなわち、この地磁気方位
センサにおいて、X軸方向の磁界を検出するための2つ
の磁気抵抗効果素子M1,M3は、温度特性補正用磁気
抵抗効果素子M5,M7と共にブリッジを構成してお
り、このブリッジに定電位電源Vccからセンス電流が
供給される。そして、このブリッジからの出力が差動ア
ンプA1に供給され、この差動アンプA1によって差動
が取られ、その結果、外部磁界HE のうちX軸方向の磁
界成分の大きさを示す差動信号(X出力)が出力され
る。このとき、励磁用コイルC1,C2により、磁気抵
抗効果素子M1には、バイアス磁界HB が印加され、磁
気抵抗効果素子M3には、磁気抵抗効果素子M1に印加
されるバイアス磁界HB に対して180度方位が異なる
バイアス磁界−HB が印加される。
FIG. 7 shows an equivalent circuit of the geomagnetic azimuth sensor having the above configuration. That is, in this geomagnetic direction sensor, the two magnetoresistive elements M1 and M3 for detecting the magnetic field in the X-axis direction constitute a bridge together with the magnetoresistive elements M5 and M7 for temperature characteristic correction. Is supplied with a sense current from a constant potential power supply Vcc. The output from the bridge is fed to a differential amplifier A1, the differential by the differential amplifier A1 is taken, as a result, differential indicating the size of the X-axis direction of the magnetic field component of the external magnetic field H E A signal (X output) is output. In this case, the excitation coil C1, C2, the magnetoresistive element M1 is applied bias magnetic field H B, the magnetoresistive element M3, compared bias magnetic field H B applied to the magnetoresistance effect element M1 Bias magnetic field −H B having a different azimuth by 180 degrees is applied.

【0037】同様に、Y軸方向の磁界を検出するための
2つの磁気抵抗効果素子M2,M4も、温度特性補正用
磁気抵抗効果素子M6,M8と共にブリッジを構成して
おり、このブリッジに定電位電源Vccからセンス電流
が供給される。そして、このブリッジからの出力が差動
アンプA2に供給され、この差動アンプA2によって差
動が取られ、その結果、外部磁界HE のうちY軸方向の
磁界成分の大きさを示す差動信号(Y出力)が出力され
る。このとき、励磁用コイルC1,C2により、磁気抵
抗効果素子M2には、バイアス磁界HB が印加され、磁
気抵抗効果素子M4には、磁気抵抗効果素子M2に印加
されるバイアス磁界HB に対して180度方位が異なる
バイアス磁界−HB が印加される。
Similarly, the two magnetoresistive elements M2 and M4 for detecting the magnetic field in the Y-axis direction also constitute a bridge together with the magnetoresistive elements M6 and M8 for temperature characteristic correction. A sense current is supplied from potential power supply Vcc. The output from the bridge is fed to a differential amplifier A2, the differential by the differential amplifier A2 is taken, as a result, differential indicating the magnitude of the magnetic field component in the Y-axis direction of the external magnetic field H E A signal (Y output) is output. In this case, the excitation coil C1, C2, the magnetoresistive element M2, is applied bias magnetic field H B, the magnetoresistive element M4, relative to the bias magnetic field H B applied to the magnetoresistance effect element M2 Bias magnetic field −H B having a different azimuth by 180 degrees is applied.

【0038】以上のような地磁気方位センサに使用され
る磁気抵抗効果素子M1,M2,M3,M4は、次のよ
うな特徴を持っている。
The magnetoresistive elements M1, M2, M3, M4 used in the above-described geomagnetic direction sensor have the following features.

【0039】(1)磁界の強度により抵抗値が変化す
る。
(1) The resistance value changes according to the strength of the magnetic field.

【0040】(2)弱い磁界を感知する能力に優れてい
る。
(2) The ability to sense a weak magnetic field is excellent.

【0041】(3)抵抗値変化を電気信号として取り出
すことができる。
(3) The change in resistance can be extracted as an electric signal.

【0042】そして、上記地磁気方位センサでは、この
ような磁気抵抗効果素子の特徴を利用して地磁気による
磁気信号を電気信号に変換して、地磁気の方位を検出し
ている。
The terrestrial magnetism sensor detects the azimuth of the terrestrial magnetism by converting a magnetic signal due to the terrestrial magnetism into an electric signal by utilizing the characteristics of the magnetoresistance effect element.

【0043】以下、このような磁気抵抗効果素子による
磁界検出の原理について、図8の磁気抵抗曲線を参照し
て説明する。
Hereinafter, the principle of magnetic field detection by such a magnetoresistive element will be described with reference to a magnetoresistance curve shown in FIG.

【0044】図8において、横軸は磁気抵抗効果素子に
垂直に加わる磁界H、縦軸は磁気抵抗効果素子の抵抗値
Rを示している。ここで、縦軸は磁気抵抗効果素子の抵
抗値を示しているので、縦軸の値は磁気抵抗効果素子に
直流電流を流したときの出力電圧に相当する。
In FIG. 8, the horizontal axis indicates the magnetic field H applied to the magnetoresistive element perpendicularly, and the vertical axis indicates the resistance value R of the magnetoresistive element. Here, since the vertical axis indicates the resistance value of the magnetoresistive element, the value of the vertical axis corresponds to the output voltage when a direct current is applied to the magnetoresistive element.

【0045】この図8に示すように、磁気抵抗効果素子
の抵抗値Rは、磁界Hがゼロのときに最大となり、大き
な磁界Hを印加したとき、具体的には、磁気抵抗効果素
子のパターン形状等にもよるが約100〜200ガウス
程度の磁界Hを印加したときに、約3%小さくなる。そ
こで、地磁気方位センサでは、このような特性を有する
磁気抵抗効果素子によって磁界Hの変化を抵抗値Rの変
化として検出する。
As shown in FIG. 8, the resistance value R of the magnetoresistive element is maximum when the magnetic field H is zero, and when a large magnetic field H is applied, specifically, the pattern R of the magnetoresistive element is When a magnetic field H of about 100 to 200 gauss is applied, it is reduced by about 3% depending on the shape and the like. Therefore, in the geomagnetic azimuth sensor, a change in the magnetic field H is detected as a change in the resistance value R by the magnetoresistance effect element having such characteristics.

【0046】そして、磁気抵抗効果素子には、上述した
ように、励磁用コイルC1,C2に交流バイアス電流I
Bを流すことにより、交流のバイアス磁界が印加され
る。このようにバイアス磁界を印加することにより、磁
気抵抗曲線の傾きが大きい部分を外部磁界の検出に利用
することが可能となり、磁気抵抗効果素子からの出力の
S/N、すなわち出力電圧の振幅の向上、並びに歪率の
向上が図られる。
As described above, the AC bias current I is applied to the exciting coils C1 and C2.
By flowing B, an AC bias magnetic field is applied. By applying the bias magnetic field in this manner, it is possible to use a portion where the slope of the magnetoresistive curve is large for detecting an external magnetic field, and to set the S / N of the output from the magnetoresistive element, ie, the amplitude of the output voltage. The improvement and the distortion rate are achieved.

【0047】ここで、バイアス磁界は、上述したよう
に、X軸方向の磁界を検出するための磁気抵抗効果素子
M1,M3のうち、磁気抵抗効果素子M1にはバイアス
磁界HB が印加され、磁気抵抗効果素子M3には、磁気
抵抗効果素子M1に印加されるバイアス磁界HB に対し
て180度方位が異なるバイアス磁界−HB が印加され
る。同様に、Y軸方向の磁界を検出するための磁気抵抗
効果素子M2,M4のうち、磁気抵抗効果素子M2には
バイアス磁界HB が印加され、磁気抵抗効果素子M4に
は、磁気抵抗効果素子M2に印加されるバイアス磁界H
B に対して180度方位が異なるバイアス磁界−HB
印加される。
Here, as described above, the bias magnetic field H B is applied to the magnetoresistive element M1 of the magnetoresistive elements M1 and M3 for detecting the magnetic field in the X-axis direction, as described above. the magnetoresistive element M3 is 180-degree direction with respect to the bias magnetic field H B applied to the magnetoresistance effect element M1 is different bias magnetic field -H B is applied. Similarly, of the Y-axis direction of the magnetoresistive element M2, for detecting a magnetic field M4, is applied bias magnetic field H B is the magnetoresistive element M2, the magnetoresistive element M4, the magnetoresistive element Bias magnetic field H applied to M2
A bias magnetic field −H B having a 180 ° azimuth different from B is applied.

【0048】このとき、地磁気による磁界HE が入って
くると、例えば、X軸方向の磁界を検出するための磁気
抵抗効果素子M1,M3に加わる磁界は、磁気抵抗効果
素子M1に加わる磁界が(HB +HE )となり、磁気抵
抗効果素子M3に加わる磁界が(−HB +HE )とな
る。
[0048] At this time, the incoming magnetic field H E by geomagnetism, for example, a magnetic field applied to the magnetoresistive element M1, M3 for detecting the magnetic field in the X axis direction, the magnetic field applied to the magneto-resistance effect element M1 (H B + H E), and the magnetic field applied to the magnetoresistive element M3 is (-H B + H E).

【0049】このとき、磁気抵抗効果素子M1には、交
流のバイアス磁界HB が印加されているので、磁気抵抗
効果素子M1に印加される磁界は図8中実線Aで示すよ
うに変化し、この磁界の変化が図8中実線Bで示すよう
な電圧変化として出力される。一方、磁気抵抗効果素子
M3には、交流のバイアス磁界−HB が印加されている
ので、磁気抵抗効果素子M3に印加される磁界は図8中
実線Cで示すように変化し、この磁界の変化が図8中実
線Dで示すような電圧変化として出力される。
At this time, since the AC bias magnetic field H B is applied to the magneto-resistance effect element M1, the magnetic field applied to the magneto-resistance effect element M1 changes as shown by a solid line A in FIG. This change in the magnetic field is output as a voltage change as shown by a solid line B in FIG. On the other hand, since the AC bias magnetic field −H B is applied to the magnetoresistive element M3, the magnetic field applied to the magnetoresistive element M3 changes as shown by a solid line C in FIG. The change is output as a voltage change as shown by a solid line D in FIG.

【0050】そして、図8中実線Bで示したような磁気
抵抗効果素子M1からの出力と、図8中実線Dで示した
ような磁気抵抗効果素子M3からの出力との差Lが、差
動アンプA1によってX軸方向の磁界についての差動信
号、すなわちX出力として取り出される。同様に、Y軸
方向の磁界を検出するための磁気抵抗効果素子M2及び
磁気抵抗効果素子M3からも、磁界の変化が電圧変化と
して出力され、Y軸方向の磁界についての差動信号、す
なわちY出力が取り出される。
The difference L between the output from the magnetoresistive element M1 as shown by the solid line B in FIG. 8 and the output from the magnetoresistive element M3 as shown by the solid line D in FIG. The differential signal for the magnetic field in the X-axis direction, that is, an X output is taken out by the dynamic amplifier A1. Similarly, a change in the magnetic field is output as a voltage change from the magnetoresistive elements M2 and M3 for detecting the magnetic field in the Y-axis direction, and a differential signal for the magnetic field in the Y-axis direction, ie, Y The output is retrieved.

【0051】そして、これらの差動信号は地磁気HE
方位によって変化し、それぞれHEsinθ、HE co
sθに比例する。したがって、横軸に地磁気の方位θを
とって、X出力及びY出力の電圧をプロットすると、図
9に示すようになる。したがって、X軸方向の磁界につ
いての差動信号であるX出力と、Y軸方向の磁界につい
ての差動信号であるY出力とから、地磁気の方位θを算
出することができる。
[0051] Then, these differential signals are changed by the orientation of the geomagnetism H E, respectively H E sinθ, H E co
It is proportional to sθ. Therefore, when the azimuth θ of the geomagnetism is plotted on the horizontal axis and the voltages of the X output and the Y output are plotted, the results are as shown in FIG. Therefore, the azimuth θ of the geomagnetism can be calculated from the X output that is a differential signal for the magnetic field in the X-axis direction and the Y output that is a differential signal for the magnetic field in the Y-axis direction.

【0052】すなわち、X出力とY出力の比Vx /Vy
は、これらの出力がそれぞれHE sinθ、HE cos
θに比例することから、下記式(1)に示すように、t
anθで表すことができる。
That is, the ratio between the X output and the Y output V x / V y
It is these outputs H E sin [theta respectively, H E cos
Since it is proportional to θ, as shown in the following equation (1), t
can be represented by anθ.

【0053】 Vx /Vy =sinθ/cosθ=tanθ ・・・(1) したがって、地磁気の方位θは、下記式(2)で表され
る。
V x / V y = sin θ / cos θ = tan θ (1) Accordingly, the azimuth θ of the geomagnetism is represented by the following equation (2).

【0054】 θ=tan-1(Vx /Vy ) ・・・(2) ただし、上記式(2)において、Vx ≧0のときは、0
°≦θ≦180°であり、Vx <0のときは、180°
<θ<360°である。
Θ = tan −1 (V x / V y ) (2) In the above equation (2), when V x ≧ 0, 0
° ≦ θ ≦ 180 °, and when V x <0, 180 °
<Θ <360 °.

【0055】以上のようにして、本実施の形態に係る地
磁気方位センサでは、地磁気HE の方位θを知ることが
できる。
[0055] As described above, the geomagnetic direction sensor according to the present embodiment, it is possible to know the azimuth θ of the geomagnetism H E.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、センサ基板に切り欠き部を形成し、当該切り欠き
部にセンサ基板とは別体の強磁性体コアを配するように
しているので、強磁性体コアによって閉磁路を形成する
前に、強磁性体コアに励磁用コイルを巻装することが出
来る。したがって、本発明によれば、強磁性体コアに励
磁用コイルを容易に形成することが可能となり、その結
果、地磁気方位センサの製造に要するコストの低減を図
ることができる。
As is apparent from the above description, in the present invention, a notch is formed in the sensor substrate, and a ferromagnetic core separate from the sensor substrate is arranged in the notch. Therefore, the exciting coil can be wound around the ferromagnetic core before the closed magnetic path is formed by the ferromagnetic core. Therefore, according to the present invention, the exciting coil can be easily formed on the ferromagnetic core, and as a result, the cost required for manufacturing the geomagnetic azimuth sensor can be reduced.

【0057】また、予めコイルが巻装されたコイルボビ
ンを強磁性体コアに取り付けるようにすることにより、
励磁用コイルの巻き数を非常に多くすることが容易に可
能となる。そして、励磁用コイルの巻き数を多くするこ
とにより、小型で且つ消費電力が少ない地磁気方位セン
サとすることができる。
By mounting a coil bobbin on which a coil is wound in advance on a ferromagnetic core,
It is possible to easily increase the number of windings of the exciting coil. By increasing the number of windings of the exciting coil, it is possible to obtain a small-sized geomagnetic azimuth sensor having low power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】4つの強磁性体コアが連結されたセンサ基板を
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a sensor substrate to which four ferromagnetic cores are connected.

【図2】図1に示したセンサ基板に切り欠き部を形成し
た状態を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a cutout portion is formed in the sensor substrate shown in FIG.

【図3】切り欠き部が形成されたセンサ基板に対して、
コイルボビンを取り付けるとともに、センサ基板とは別
体の強磁性体コアを取り付ける様子を示す斜視図であ
る。
FIG. 3 illustrates a sensor substrate having a cutout formed therein.
It is a perspective view which shows a mode that a coil bobbin is attached and a ferromagnetic core separate from a sensor board is attached.

【図4】本発明を適用した地磁気方位センサの一構成例
を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of a geomagnetic direction sensor to which the present invention is applied.

【図5】地磁気方位センサからの出力と、強磁性体コア
間の空隙との関係を測定した結果を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a result of measuring a relationship between an output from a geomagnetic direction sensor and a gap between ferromagnetic cores.

【図6】図4に示した地磁気方位センサの回路構成を模
式的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a circuit configuration of the geomagnetic bearing sensor illustrated in FIG. 4;

【図7】図4に示した地磁気方位センサの等価回路を示
す回路図である。
7 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the geomagnetic direction sensor shown in FIG.

【図8】磁気抵抗効果素子による磁界検出の原理を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of magnetic field detection by a magnetoresistive element.

【図9】出力電圧Vと地磁気の方位θとの関係を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between an output voltage V and a azimuth θ of geomagnetism.

【図10】従来の地磁気方位センサの一構成例を示す斜
視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration example of a conventional geomagnetic direction sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4,4a,4b,4c 強磁性体コア、
10 センサ基板、g1,g2,g3,g4 磁気ギャ
ップ、 M1,M2,M3,M4 磁気抵抗効果素子、
C1,C2 励磁用コイル、 B1,B2 コイルボ
ビン
1,2,3,4,4a, 4b, 4c ferromagnetic core,
10 sensor substrate, g1, g2, g3, g4 magnetic gap, M1, M2, M3, M4 magnetoresistive element,
C1, C2 excitation coil, B1, B2 coil bobbin

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の強磁性体コアが磁気ギャップを介
して連結されたセンサ基板と、上記磁気ギャップ内に配
された磁気抵抗効果素子とを備えた地磁気方位センサに
おいて、 上記センサ基板の一部に切り欠き部が形成され、当該切
り欠き部にセンサ基板とは別体の強磁性体コアが配され
ていることを特徴とする地磁気方位センサ。
1. A geomagnetic azimuth sensor comprising: a sensor substrate in which a plurality of ferromagnetic cores are connected via a magnetic gap; and a magnetoresistive element disposed in the magnetic gap. A geomagnetic azimuth sensor, wherein a notch portion is formed in the portion, and a ferromagnetic core separate from the sensor substrate is disposed in the notch portion.
【請求項2】 上記切り欠き部は、センサ基板を構成す
る強磁性体コアに形成されており、 当該切り欠き部が形成された強磁性体コアと、センサ基
板の切り欠き部に配された強磁性体コアとの間の空隙が
30μm以下とされていることを特徴とする請求項1記
載の地磁気方位センサ。
2. The notch is formed in a ferromagnetic core constituting the sensor substrate, and the notch is formed in the ferromagnetic core having the notch and the notch in the sensor substrate. 2. The geomagnetic direction sensor according to claim 1, wherein a gap between the ferromagnetic core and the ferromagnetic core is 30 μm or less.
【請求項3】 コイルが巻装されたコイルボビンが、セ
ンサ基板を構成する強磁性体コアをコイルが巻回するよ
うに配されていることを特徴とする請求項1記載の磁気
センサ。
3. The magnetic sensor according to claim 1, wherein the coil bobbin around which the coil is wound is arranged such that the coil winds around a ferromagnetic core constituting the sensor substrate.
【請求項4】 複数の強磁性体コアが磁気ギャップを介
して連結されたセンサ基板に切り欠き部を形成する工程
と、 上記切り欠き部が形成されたセンサ基板を構成する強磁
性体コアを巻回するように、コイルが巻装されたコイル
ボビンをセンサ基板に取り付ける工程と、 上記切り欠き部にセンサ基板とは別体の強磁性体コアを
配する工程と、 を有することを特徴とする地磁気方位センサの製造方
法。
4. A step of forming a notch in a sensor substrate in which a plurality of ferromagnetic cores are connected via a magnetic gap, and a step of forming a notch in the sensor substrate in which the notch is formed. A step of attaching a coil bobbin around which a coil is wound to the sensor substrate so as to be wound, and a step of disposing a ferromagnetic core separate from the sensor substrate in the cutout portion. A method for manufacturing a geomagnetic direction sensor.
【請求項5】 上記切り欠き部にセンサ基板とは別体の
強磁性体コアを配する際に、 切り欠き部が形成されたセンサ基板を構成する強磁性体
コアと、切り欠き部に配される強磁性体コアとの間の空
隙を30μm以下とすることを特徴とする請求項4記載
の地磁気方位センサの製造方法。
5. When disposing a ferromagnetic core separate from the sensor substrate in the notch portion, the ferromagnetic core constituting the sensor substrate having the notch portion is disposed in the notch portion. 5. The method for manufacturing a geomagnetic bearing sensor according to claim 4, wherein a gap between the ferromagnetic core and the ferromagnetic core is 30 μm or less.
JP8214491A 1996-08-14 1996-08-14 Earth's magnetism direction sensor and its manufacture Withdrawn JPH1062175A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2850464A4 (en) * 2012-05-17 2016-05-18 Geotech Airborne Ltd Receiver coil assembly with air and ferromagnetic cored sensors for geophysical surveying
US9372275B2 (en) 2009-11-27 2016-06-21 Geotech Airborne Limited Receiver coil assembly with air and ferromagnetic cored sensors for geophysical surveying

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US9372275B2 (en) 2009-11-27 2016-06-21 Geotech Airborne Limited Receiver coil assembly with air and ferromagnetic cored sensors for geophysical surveying
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