JPH09329461A - 検出装置 - Google Patents
検出装置Info
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- JPH09329461A JPH09329461A JP8147554A JP14755496A JPH09329461A JP H09329461 A JPH09329461 A JP H09329461A JP 8147554 A JP8147554 A JP 8147554A JP 14755496 A JP14755496 A JP 14755496A JP H09329461 A JPH09329461 A JP H09329461A
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- Japan
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- magnetic
- magnetic field
- detection device
- rotating body
- giant magnetoresistive
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- 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
- G01D5/147—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 movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁性体移動体の例えば凹凸のような所定の位
置（角度）に対応した信号が正確に得られる検出装置を
得る。 【解決手段】 磁界を発生する磁石（４）と、磁石
（４）と所定の間隙を持って配置され、この磁石（４）
によって発生された磁界を変化させる磁性体回転体
（２）と、磁性体回転体（２）で変化された磁界のいず
れの変化方向に対しても均一な抵抗値の変化範囲を動作
領域として設定され、変化された磁界を検出する巨大磁
気抵抗素子（１０）とを備え、磁性体回転体（２）の移
動方向を含む面と平行方向に巨大磁気抵抗素子（１０）
の感磁面中心と磁石（４）の中心とをずらす構成とす
る。
置（角度）に対応した信号が正確に得られる検出装置を
得る。 【解決手段】 磁界を発生する磁石（４）と、磁石
（４）と所定の間隙を持って配置され、この磁石（４）
によって発生された磁界を変化させる磁性体回転体
（２）と、磁性体回転体（２）で変化された磁界のいず
れの変化方向に対しても均一な抵抗値の変化範囲を動作
領域として設定され、変化された磁界を検出する巨大磁
気抵抗素子（１０）とを備え、磁性体回転体（２）の移
動方向を含む面と平行方向に巨大磁気抵抗素子（１０）
の感磁面中心と磁石（４）の中心とをずらす構成とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、印加磁界の変化
を検出する検出装置に関し、特に例えば内燃機関の回転
情報を検出する場合等に用いて好適な検出装置に関する
ものである。
を検出する検出装置に関し、特に例えば内燃機関の回転
情報を検出する場合等に用いて好適な検出装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に磁気抵抗素子（以下、ＭＲ素子と
いう）は、強磁性体（例えば、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｏ
等）薄膜の磁化方向と電流方向のなす角度によって抵抗
値が変化する素子である。このＭＲ素子は、電流方向と
磁化方向とが直角に交わるときに抵抗値は最小になり、
０度すなわち電流方向と磁化方向とが同一あるいは全く
逆方向になるとき抵抗値が最大になる。この抵抗値の変
化をＭＲ効果またはＭＲ変化率と呼び、一般にＮｉ−Ｆ
ｅで２〜３％、Ｎｉ−Ｃｏで５〜６％である。
いう）は、強磁性体（例えば、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｏ
等）薄膜の磁化方向と電流方向のなす角度によって抵抗
値が変化する素子である。このＭＲ素子は、電流方向と
磁化方向とが直角に交わるときに抵抗値は最小になり、
０度すなわち電流方向と磁化方向とが同一あるいは全く
逆方向になるとき抵抗値が最大になる。この抵抗値の変
化をＭＲ効果またはＭＲ変化率と呼び、一般にＮｉ−Ｆ
ｅで２〜３％、Ｎｉ−Ｃｏで５〜６％である。
【０００３】図２２は従来の検出装置を示す構成図であ
り、図２２の（ａ）はその側面図、図２２の（ｂ）はそ
の斜視図である。この検出装置は、回転軸１と、少なく
とも１つ以上の凹凸を有し、回転軸１と同期して回転す
る磁性体回転体２と、この磁性体回転体２と所定の間隙
を持って配置されたＭＲ素子３と、ＭＲ素子３に磁界を
与える磁石４とからなり、ＭＲ素子３は、磁気抵抗パタ
ーン３ａと、薄膜面（感磁面）３ｂとを有する。そこ
で、磁性体回転体２が回転することでＭＲ素子３の感磁
面３ｂの磁界が変化し、磁気抵抗パターン３ａの抵抗値
が変化する。
り、図２２の（ａ）はその側面図、図２２の（ｂ）はそ
の斜視図である。この検出装置は、回転軸１と、少なく
とも１つ以上の凹凸を有し、回転軸１と同期して回転す
る磁性体回転体２と、この磁性体回転体２と所定の間隙
を持って配置されたＭＲ素子３と、ＭＲ素子３に磁界を
与える磁石４とからなり、ＭＲ素子３は、磁気抵抗パタ
ーン３ａと、薄膜面（感磁面）３ｂとを有する。そこ
で、磁性体回転体２が回転することでＭＲ素子３の感磁
面３ｂの磁界が変化し、磁気抵抗パターン３ａの抵抗値
が変化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の検出
装置で用いられているＭＲ素子は、出力レベルが小さく
精度のよい検出ができないという欠点があった。そこ
で、出力レベルの大きな磁気検出素子として巨大磁気抵
抗素子（以下、ＧＭＲ素子と云う）というものが、近時
提案されている。
装置で用いられているＭＲ素子は、出力レベルが小さく
精度のよい検出ができないという欠点があった。そこ
で、出力レベルの大きな磁気検出素子として巨大磁気抵
抗素子（以下、ＧＭＲ素子と云う）というものが、近時
提案されている。
【０００５】このＧＭＲ素子は、例えば日本応用磁気学
会誌Vol.15,No.51991,p813〜821の「人工格子の磁気抵
抗効果」と題する論文に記載されている数オングストロ
ームから数十オングストロームの厚さの磁性層と非磁性
層とを交互に積層させた積層体、いわゆる人工格子膜で
あり、（Ｆｅ／Ｃｒ）ｎ、（パーマロイ／Ｃｕ／Ｃｏ／
Ｃｕ）ｎ、（Ｃｏ／Ｃｕ）ｎが知られており、これは、
上述のＭＲ素子と比較して格段に大きなＭＲ効果（ＭＲ
変化率）を有すると共に、隣り合った磁性層の磁化の向
きの相対角度にのみ依存するので、外部磁界の向きが電
流に対してどのような角度差をもっていても同じ抵抗値
の変化が得られるいわゆる面内感磁の素子である。
会誌Vol.15,No.51991,p813〜821の「人工格子の磁気抵
抗効果」と題する論文に記載されている数オングストロ
ームから数十オングストロームの厚さの磁性層と非磁性
層とを交互に積層させた積層体、いわゆる人工格子膜で
あり、（Ｆｅ／Ｃｒ）ｎ、（パーマロイ／Ｃｕ／Ｃｏ／
Ｃｕ）ｎ、（Ｃｏ／Ｃｕ）ｎが知られており、これは、
上述のＭＲ素子と比較して格段に大きなＭＲ効果（ＭＲ
変化率）を有すると共に、隣り合った磁性層の磁化の向
きの相対角度にのみ依存するので、外部磁界の向きが電
流に対してどのような角度差をもっていても同じ抵抗値
の変化が得られるいわゆる面内感磁の素子である。
【０００６】そこで、磁界の変化を検出するためにＧＭ
Ｒ素子で実質的に感磁面を形成し、その感磁面の各端に
電極を形成してブリッジ回路を形成し、このブリッジ回
路の対向する２つの電極間に定電圧、定電流の電源を接
続し、ＧＭＲ素子の抵抗値変化を電圧変化に変換して、
このＧＭＲ素子に作用している磁界変化を検出すること
が考えられる。
Ｒ素子で実質的に感磁面を形成し、その感磁面の各端に
電極を形成してブリッジ回路を形成し、このブリッジ回
路の対向する２つの電極間に定電圧、定電流の電源を接
続し、ＧＭＲ素子の抵抗値変化を電圧変化に変換して、
このＧＭＲ素子に作用している磁界変化を検出すること
が考えられる。
【０００７】図２３は上述のＧＭＲ素子を用いた検出装
置を示す構成図であり、図２３の（ａ）はその側面図、
図２３の（ｂ）はその斜視図である。この検出装置は、
回転軸１と、少なくとも１つ以上の凹凸を具備し、回転
軸１と同期して回転する磁界変化付与手段としての磁性
体回転体２と、この磁性体回転体２と所定の間隙を持っ
て配置されたＧＭＲ素子１０と、このＧＭＲ素子１０に
磁界を与える磁界発生手段としての磁石４とからなり、
ＧＭＲ素子１０は、感磁パターンとしての磁気抵抗パタ
ーン１０ａと、薄膜面（感磁面）１０ｂとを有する。そ
こで、磁性体回転体２が回転することで、ＧＭＲ素子１
０の感磁面１０ｂの磁界が変化し、磁気抵抗パターン１
０ａの抵抗値が変化する。
置を示す構成図であり、図２３の（ａ）はその側面図、
図２３の（ｂ）はその斜視図である。この検出装置は、
回転軸１と、少なくとも１つ以上の凹凸を具備し、回転
軸１と同期して回転する磁界変化付与手段としての磁性
体回転体２と、この磁性体回転体２と所定の間隙を持っ
て配置されたＧＭＲ素子１０と、このＧＭＲ素子１０に
磁界を与える磁界発生手段としての磁石４とからなり、
ＧＭＲ素子１０は、感磁パターンとしての磁気抵抗パタ
ーン１０ａと、薄膜面（感磁面）１０ｂとを有する。そ
こで、磁性体回転体２が回転することで、ＧＭＲ素子１
０の感磁面１０ｂの磁界が変化し、磁気抵抗パターン１
０ａの抵抗値が変化する。
【０００８】また、ここで、図２４に示すように、数オ
ングストロームから数十オングストロームの厚さの磁性
層と非磁性層との膜厚を最適値に設定することで、印加
磁界の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持たせた
ＧＭＲ素子を得ることができる。
ングストロームから数十オングストロームの厚さの磁性
層と非磁性層との膜厚を最適値に設定することで、印加
磁界の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持たせた
ＧＭＲ素子を得ることができる。
【０００９】図２５は上述のヒステリシス特性を有する
ＧＭＲ素子を用いた検出装置を示すブロック図である。
この検出装置は、磁性体回転体２と所定の間隙を持って
配置され、磁石４より磁界が与えられるＧＭＲ素子を用
いたホイートストンブリッジ回路１１と、このホイート
ストンブリッジ回路１１の出力を増幅する差動増幅回路
１２と、この差動増幅回路１２の出力を基準値と比較し
て“Ｏ”または“１”の信号を出力する比較回路１３
と、この比較回路１３の出力を更に波形整形して立ち上
がり、立ち下がりの急峻な“Ｏ”または“１”の信号を
出力端子１５に出力する波形整形回路１４とを備える。
ＧＭＲ素子を用いた検出装置を示すブロック図である。
この検出装置は、磁性体回転体２と所定の間隙を持って
配置され、磁石４より磁界が与えられるＧＭＲ素子を用
いたホイートストンブリッジ回路１１と、このホイート
ストンブリッジ回路１１の出力を増幅する差動増幅回路
１２と、この差動増幅回路１２の出力を基準値と比較し
て“Ｏ”または“１”の信号を出力する比較回路１３
と、この比較回路１３の出力を更に波形整形して立ち上
がり、立ち下がりの急峻な“Ｏ”または“１”の信号を
出力端子１５に出力する波形整形回路１４とを備える。
【００１０】図２６は図２５のブロック図の具体的回路
構成の一例を示す図である。ホイートストンブリッジ回
路１１は、例えば各辺にそれぞれＧＭＲ素子１０Ａ，１
０Ｂ，１０Ｃおよび１０Ｄを有し、ＧＭＲ素子１０Ａと
１０Ｃの各一端は共通接続され、接続点１６を介して電
源端子Ｖccに接続され、ＧＭＲ素子１０Ｂと１０Ｄの各
一端は共通接続され、接続点１７を介して接地され、Ｇ
ＭＲ素子１０Ａと１０Ｂの各他端は接続点１８に接続さ
れ、ＧＭＲ素子１０Ｃと１０Ｄの各他端は接続点１９に
接続される。
構成の一例を示す図である。ホイートストンブリッジ回
路１１は、例えば各辺にそれぞれＧＭＲ素子１０Ａ，１
０Ｂ，１０Ｃおよび１０Ｄを有し、ＧＭＲ素子１０Ａと
１０Ｃの各一端は共通接続され、接続点１６を介して電
源端子Ｖccに接続され、ＧＭＲ素子１０Ｂと１０Ｄの各
一端は共通接続され、接続点１７を介して接地され、Ｇ
ＭＲ素子１０Ａと１０Ｂの各他端は接続点１８に接続さ
れ、ＧＭＲ素子１０Ｃと１０Ｄの各他端は接続点１９に
接続される。
【００１１】そして、ホイートストンブリッジ回路１１
の接続点１８が抵抗器を介して差動増幅回路１２のアン
プ１２ａの反転入力端子に接続され、接続点１９が抵抗
器を介してアンプ１２ａの非反転入力端子に接続される
と共に更に抵抗器を介して基準電源を構成する分圧回路
に接続される。更に、アンプ１２ａの出力端子は、比較
回路１３の反転入力端子に接続され、比較回路１３の非
反転入力端子は基準電源を構成する分圧回路に接続され
ると共に抵抗器を介して自己の出力端子に接続される。
比較回路１３の出力側は、波形整形回路１４のトランジ
スタ１４ａのベースに接続され、そのコレクタは出力端
子１５に接続されると共に抵抗器を介して電源端子Ｖcc
に接続され、そのエミッタは接地される。
の接続点１８が抵抗器を介して差動増幅回路１２のアン
プ１２ａの反転入力端子に接続され、接続点１９が抵抗
器を介してアンプ１２ａの非反転入力端子に接続される
と共に更に抵抗器を介して基準電源を構成する分圧回路
に接続される。更に、アンプ１２ａの出力端子は、比較
回路１３の反転入力端子に接続され、比較回路１３の非
反転入力端子は基準電源を構成する分圧回路に接続され
ると共に抵抗器を介して自己の出力端子に接続される。
比較回路１３の出力側は、波形整形回路１４のトランジ
スタ１４ａのベースに接続され、そのコレクタは出力端
子１５に接続されると共に抵抗器を介して電源端子Ｖcc
に接続され、そのエミッタは接地される。
【００１２】次に、動作について、図２７を参照して説
明する。磁性体回転体２が回転することで、図２７の
（ａ）に示すその凹凸に対応して、ホイートストンブリ
ッジ回路１１を構成するＧＭＲ素子１０Ａと１０Ｄには
同じ磁界変化が与えられ、ＧＭＲ素子１０Ｂと１０Ｃに
はＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄとは異なる磁界変化が与え
られるようになる。この結果、磁性体回転体２の凹凸に
対応してＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと１０Ｂ、１０Ｃの
感磁面に磁界の変化が発生し、つまり、実質的に一つの
ＧＭＲ素子の磁界変化の４倍の磁界変化を得られ、その
抵抗値も同様に変化して、ＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと
１０Ｂ、１０Ｃの抵抗値の最大、最少となる位置が逆と
なり、ホイートストンブリッジ回路１１の接続点１８、
１９の中点電圧も同様に変化する。
明する。磁性体回転体２が回転することで、図２７の
（ａ）に示すその凹凸に対応して、ホイートストンブリ
ッジ回路１１を構成するＧＭＲ素子１０Ａと１０Ｄには
同じ磁界変化が与えられ、ＧＭＲ素子１０Ｂと１０Ｃに
はＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄとは異なる磁界変化が与え
られるようになる。この結果、磁性体回転体２の凹凸に
対応してＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと１０Ｂ、１０Ｃの
感磁面に磁界の変化が発生し、つまり、実質的に一つの
ＧＭＲ素子の磁界変化の４倍の磁界変化を得られ、その
抵抗値も同様に変化して、ＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと
１０Ｂ、１０Ｃの抵抗値の最大、最少となる位置が逆と
なり、ホイートストンブリッジ回路１１の接続点１８、
１９の中点電圧も同様に変化する。
【００１３】そして、この中点電圧の差が差動増幅回路
１２により増幅され、その出力側には、図２７の（ｂ）
に示すような、図２７の（ａ）に示す磁性体回転体２の
凹凸に対応した出力ＶDO、つまり、実質的に一つのＧＭ
Ｒ素子の４倍の出力が得られる。 この差動増幅回路１
２の出力は，比較回路１３に供給されてその比較レベル
である基準値ＶT1，ＶT2と比較されて“Ｏ”または
“１”の信号に変換され、この信号は更に波形整形回路
１４で波形整形され、この結果、その出力側即ち出力端
子１５には図２７の（ｃ）に示すようにその立ち上が
り、立ち下がりの急峻な“Ｏ”または“１”の出力が得
られる。
１２により増幅され、その出力側には、図２７の（ｂ）
に示すような、図２７の（ａ）に示す磁性体回転体２の
凹凸に対応した出力ＶDO、つまり、実質的に一つのＧＭ
Ｒ素子の４倍の出力が得られる。 この差動増幅回路１
２の出力は，比較回路１３に供給されてその比較レベル
である基準値ＶT1，ＶT2と比較されて“Ｏ”または
“１”の信号に変換され、この信号は更に波形整形回路
１４で波形整形され、この結果、その出力側即ち出力端
子１５には図２７の（ｃ）に示すようにその立ち上が
り、立ち下がりの急峻な“Ｏ”または“１”の出力が得
られる。
【００１４】ところで、上述のＧＭＲ素子を用いた検出
装置は、以下のような問題点があった。即ち、従来の検
出装置で用いているＧＭＲ素子は、図２４に示すように
印加磁界の変化による抵抗値変化にヒステリシスが存在
するため、図２７に示すように磁性体回転体の凹凸の検
出においては凹凸のエッジにおいて出力が変化し、さら
に凹部と凸部で出力に差が生じる。そして、差動増幅回
路１２の出力ＶDOを比較回路１３の比較レベルである基
準値ＶT1、ＶT2にて比較することで、磁性体回転体２の
凹凸に対応した信号を得ることができるが、ブリッジ回
路を構成しているＧＭＲ素子１０の特性ばらつき、温度
係数のばらつきによって上述のヒステリシスに違いが生
じるため、図２７に破線で示すように差動増幅回路１２
の出力ＶDOが基準値ＶT1、ＶT2に対して符号Ｄで示すよ
うなずれを生じ、正確に磁性体回転体２の凹凸に対応し
た信号を得られなくなるという問題点があった。
装置は、以下のような問題点があった。即ち、従来の検
出装置で用いているＧＭＲ素子は、図２４に示すように
印加磁界の変化による抵抗値変化にヒステリシスが存在
するため、図２７に示すように磁性体回転体の凹凸の検
出においては凹凸のエッジにおいて出力が変化し、さら
に凹部と凸部で出力に差が生じる。そして、差動増幅回
路１２の出力ＶDOを比較回路１３の比較レベルである基
準値ＶT1、ＶT2にて比較することで、磁性体回転体２の
凹凸に対応した信号を得ることができるが、ブリッジ回
路を構成しているＧＭＲ素子１０の特性ばらつき、温度
係数のばらつきによって上述のヒステリシスに違いが生
じるため、図２７に破線で示すように差動増幅回路１２
の出力ＶDOが基準値ＶT1、ＶT2に対して符号Ｄで示すよ
うなずれを生じ、正確に磁性体回転体２の凹凸に対応し
た信号を得られなくなるという問題点があった。
【００１５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、磁性体移動体の例えば凹凸の
ような所定の位置（角度）に対応した信号が正確に得ら
れる検出装置を提供することを目的とする。
るためになされたもので、磁性体移動体の例えば凹凸の
ような所定の位置（角度）に対応した信号が正確に得ら
れる検出装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る検出装置は、磁界を発生する磁界発生手段と、磁界発
生手段と所定の間隙を持って配置され、この磁界発生手
段によって発生された磁界を変化させる磁界変化付与手
段と、この磁界変化付与手段で変化された磁界のいずれ
の変化方向に対しても均一な抵抗値の変化範囲を動作領
域として設定され、上記変化された磁界を検出する巨大
磁気抵抗素子とを備え、磁界変化付与手段の変位方向を
含む面と平行方向に巨大磁気抵抗素子の感磁面中心と磁
界発生手段の中心とをずらすようにしたものである。
る検出装置は、磁界を発生する磁界発生手段と、磁界発
生手段と所定の間隙を持って配置され、この磁界発生手
段によって発生された磁界を変化させる磁界変化付与手
段と、この磁界変化付与手段で変化された磁界のいずれ
の変化方向に対しても均一な抵抗値の変化範囲を動作領
域として設定され、上記変化された磁界を検出する巨大
磁気抵抗素子とを備え、磁界変化付与手段の変位方向を
含む面と平行方向に巨大磁気抵抗素子の感磁面中心と磁
界発生手段の中心とをずらすようにしたものである。
【００１７】請求項２記載の発明に係る検出装置は、請
求項１の発明において、巨大磁気抵抗素子を用いてブリ
ッジ回路を構成し、このブリッジ回路の一辺の巨大磁気
抵抗素子への印加磁界極性と、もう一辺の巨大磁気抵抗
素子への印加磁界極性を異なるようにしたものである。
求項１の発明において、巨大磁気抵抗素子を用いてブリ
ッジ回路を構成し、このブリッジ回路の一辺の巨大磁気
抵抗素子への印加磁界極性と、もう一辺の巨大磁気抵抗
素子への印加磁界極性を異なるようにしたものである。
【００１８】請求項３記載の発明に係る検出装置は、請
求項１または２の発明において、磁界変化付与手段を少
なくとも１つの凹凸を有する磁性体移動体で構成したも
のである。
求項１または２の発明において、磁界変化付与手段を少
なくとも１つの凹凸を有する磁性体移動体で構成したも
のである。
【００１９】請求項４記載の発明に係る検出装置は、請
求項１または２の発明において、磁界発生手段と磁界変
化付与手段を少なくとも１つの磁極を有する磁性体移動
体で構成し、磁界を発生し、且つ変化させるようにした
ものである。
求項１または２の発明において、磁界発生手段と磁界変
化付与手段を少なくとも１つの磁極を有する磁性体移動
体で構成し、磁界を発生し、且つ変化させるようにした
ものである。
【００２０】請求項５記載の発明に係る検出装置は、請
求項３または４の発明において、磁性体移動体は、回転
軸に同期して回転する磁性体回転体であるものである。
求項３または４の発明において、磁性体移動体は、回転
軸に同期して回転する磁性体回転体であるものである。
【００２１】請求項６記載の発明に係る検出装置は、請
求項５の発明において、少なくとも巨大磁気抵抗素子を
含む検出装置本体を備え、磁性体回転体を内燃機関のク
ランク軸またはカム軸に装着し、磁性体回転体が巨大磁
気抵抗素子に対向するように検出装置本体を内燃機関の
近傍に配置したものである。
求項５の発明において、少なくとも巨大磁気抵抗素子を
含む検出装置本体を備え、磁性体回転体を内燃機関のク
ランク軸またはカム軸に装着し、磁性体回転体が巨大磁
気抵抗素子に対向するように検出装置本体を内燃機関の
近傍に配置したものである。
【００２２】請求項７記載の発明に係る検出装置は、請
求項６の発明において、磁性体回転体に対して検出装置
本体を回転軸方向に配置したものである。
求項６の発明において、磁性体回転体に対して検出装置
本体を回転軸方向に配置したものである。
【００２３】請求項８記載の発明に係る検出装置は、請
求項７の発明において、検出装置本体は、少なくとも巨
大磁気抵抗素子を内蔵するハウジングを備え、磁性体回
転体を、ハウジングの側面に形成された空間部にこの磁
性体回転体の少なくとも周辺部が巨大磁気抵抗素子と対
向して位置するように配置したものである。
求項７の発明において、検出装置本体は、少なくとも巨
大磁気抵抗素子を内蔵するハウジングを備え、磁性体回
転体を、ハウジングの側面に形成された空間部にこの磁
性体回転体の少なくとも周辺部が巨大磁気抵抗素子と対
向して位置するように配置したものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る検出装置の
一実施の形態を図について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す構
成図であり、図１の（ａ）はその側面図、図１の（ｂ）
はその平面図である。図において、図２３と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。本実
施の形態では、本実施の形態では、ＧＭＲ素子の感磁面
中心と磁石の中心とを一致させないでずらして配置し、
図２に示すように、実質的にヒステリシスの大きな位置
を動作させるものである。従って、本実施の形態では、
図１（ｂ）に示すように、ＧＭＲ素子１０の感磁面１０
ｂの中心と磁石４の中心とを一致させないで、磁性体回
転体２の例えば回転方向と逆方向に所定量Ｌ1だけずら
して配置する。このＬ1の値はＧＭＲ素子の大きさにも
よるが、例えば0.1〜10mm程度の範囲の内から任意の値
を選択してよい。その他の構成は、図２３の場合と同様
である。また、本実施の形態で用いられるブロック図お
よびその具体的回路構成も、図２５および図２６の場合
と同様のものを用いてもよく、従って、その記載を省略
する。
一実施の形態を図について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す構
成図であり、図１の（ａ）はその側面図、図１の（ｂ）
はその平面図である。図において、図２３と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。本実
施の形態では、本実施の形態では、ＧＭＲ素子の感磁面
中心と磁石の中心とを一致させないでずらして配置し、
図２に示すように、実質的にヒステリシスの大きな位置
を動作させるものである。従って、本実施の形態では、
図１（ｂ）に示すように、ＧＭＲ素子１０の感磁面１０
ｂの中心と磁石４の中心とを一致させないで、磁性体回
転体２の例えば回転方向と逆方向に所定量Ｌ1だけずら
して配置する。このＬ1の値はＧＭＲ素子の大きさにも
よるが、例えば0.1〜10mm程度の範囲の内から任意の値
を選択してよい。その他の構成は、図２３の場合と同様
である。また、本実施の形態で用いられるブロック図お
よびその具体的回路構成も、図２５および図２６の場合
と同様のものを用いてもよく、従って、その記載を省略
する。
【００２５】次に、動作について、図３を参照して説明
する。磁性体回転体２が回転することで、図３の（ａ）
に示すその凹凸に対応して、ホイートストンブリッジ回
路１１を構成するＧＭＲ素子１０Ａと１０Ｄには同じ磁
界変化が与えられ、ＧＭＲ素子１０Ｂと１０ＣにはＧＭ
Ｒ素子１０Ａ、１０Ｄとは異なる磁界変化が与えられる
ようになる。この結果、磁性体回転体２の凹凸に対応し
てＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと１０Ｂ、１０Ｃの感磁面
に磁界の変化が発生し、つまり、実質的に一つのＧＭＲ
素子の磁界変化の４倍の磁界変化を得られ、その抵抗値
も同様に変化して、ＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと１０
Ｂ、１０Ｃの抵抗値の最大、最少となる位置が逆とな
り、ホイートストンブリッジ回路１１の接続点１８、１
９の中点電圧も同様に変化する。
する。磁性体回転体２が回転することで、図３の（ａ）
に示すその凹凸に対応して、ホイートストンブリッジ回
路１１を構成するＧＭＲ素子１０Ａと１０Ｄには同じ磁
界変化が与えられ、ＧＭＲ素子１０Ｂと１０ＣにはＧＭ
Ｒ素子１０Ａ、１０Ｄとは異なる磁界変化が与えられる
ようになる。この結果、磁性体回転体２の凹凸に対応し
てＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと１０Ｂ、１０Ｃの感磁面
に磁界の変化が発生し、つまり、実質的に一つのＧＭＲ
素子の磁界変化の４倍の磁界変化を得られ、その抵抗値
も同様に変化して、ＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと１０
Ｂ、１０Ｃの抵抗値の最大、最少となる位置が逆とな
り、ホイートストンブリッジ回路１１の接続点１８、１
９の中点電圧も同様に変化する。
【００２６】ここで、図２の印加磁界の変化による抵抗
値変化にヒステリシスを持ったＧＭＲ素子と出力の関係
を見ると、ＧＭＲ素子１０Ａ〜１０Ｄの動作は基本的に
図２４で説明した場合と同様であるが、ＧＭＲ素子１０
Ａと１０Ｄの抵抗値の変化範囲と、ＧＭＲ素子１０Ｃと
１０Ｂの抵抗値の変化範囲とは、図２に示すような対称
の関係にある。従って、ＧＭＲ素子の感磁面中心と磁石
の中心とを一致させないでずらして配置することで、ホ
イートストンブリッジ回路１１の接続点１８、１９の中
点電圧は、図２に示すように磁性体回転体２の凹部と凸
部でホイートストンブリッジ回路１１の出力にさらに大
きな差を生じる。
値変化にヒステリシスを持ったＧＭＲ素子と出力の関係
を見ると、ＧＭＲ素子１０Ａ〜１０Ｄの動作は基本的に
図２４で説明した場合と同様であるが、ＧＭＲ素子１０
Ａと１０Ｄの抵抗値の変化範囲と、ＧＭＲ素子１０Ｃと
１０Ｂの抵抗値の変化範囲とは、図２に示すような対称
の関係にある。従って、ＧＭＲ素子の感磁面中心と磁石
の中心とを一致させないでずらして配置することで、ホ
イートストンブリッジ回路１１の接続点１８、１９の中
点電圧は、図２に示すように磁性体回転体２の凹部と凸
部でホイートストンブリッジ回路１１の出力にさらに大
きな差を生じる。
【００２７】そして、この中点電圧の差が差動増幅回路
１２により増幅され、その出力側には、図３の（ｂ）に
示すような、図３の（ａ）に示す磁性体回転体２の凹凸
に対応した出力、つまり、実質的に一つのＧＭＲ素子の
４倍の出力が得られる。この差動増幅回路１２の出力
は，比較回路１３に供給されてその比較レベルである基
準値ＶT1，ＶT2と比較されて“Ｏ”または“１”の信号
に変換され、この信号は更に波形整形回路１４で波形整
形され、この結果、その出力側即ち出力端子１５には図
３の（ｃ）に示すようにその立ち上がり、立ち下がりの
急峻な“Ｏ”または“１”の出力が得られる。
１２により増幅され、その出力側には、図３の（ｂ）に
示すような、図３の（ａ）に示す磁性体回転体２の凹凸
に対応した出力、つまり、実質的に一つのＧＭＲ素子の
４倍の出力が得られる。この差動増幅回路１２の出力
は，比較回路１３に供給されてその比較レベルである基
準値ＶT1，ＶT2と比較されて“Ｏ”または“１”の信号
に変換され、この信号は更に波形整形回路１４で波形整
形され、この結果、その出力側即ち出力端子１５には図
３の（ｃ）に示すようにその立ち上がり、立ち下がりの
急峻な“Ｏ”または“１”の出力が得られる。
【００２８】かくして、図２に示すＧＭＲ素子の磁界強
度に対する抵抗値変化を示す特性図のように、抵抗値変
化曲線の一方のピーク値となる位置、すなわちＧＭＲ素
子の中心からＬ1ずらした位置に磁石の中心を配置する
ことで、ホイートストンブリッジ回路を構成する一方の
ブリッジのＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと、もう一方のブ
リッジのＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂの抵抗値変化範囲が
図のように対称となる。この場合、ブリッジ回路の差動
増幅回路１２の出力ＶDOは、図３（ｂ）に示すようにな
り、磁性体回転体２の凹凸のエッジにて出力が変化し、
凹部と凸部では出力に差が生じなくなり、ＧＭＲ素子の
ヒステリシスが差動増幅回路１２の出力に影響しなくな
る。この差動増幅回路１２の出力を比較回路１３の比較
レベルである基準値ＶT1、ＶT2にて比較することで、常
に磁性体回転体２の凹凸に対応した信号を正確に得られ
ることがわかる。
度に対する抵抗値変化を示す特性図のように、抵抗値変
化曲線の一方のピーク値となる位置、すなわちＧＭＲ素
子の中心からＬ1ずらした位置に磁石の中心を配置する
ことで、ホイートストンブリッジ回路を構成する一方の
ブリッジのＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄと、もう一方のブ
リッジのＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂの抵抗値変化範囲が
図のように対称となる。この場合、ブリッジ回路の差動
増幅回路１２の出力ＶDOは、図３（ｂ）に示すようにな
り、磁性体回転体２の凹凸のエッジにて出力が変化し、
凹部と凸部では出力に差が生じなくなり、ＧＭＲ素子の
ヒステリシスが差動増幅回路１２の出力に影響しなくな
る。この差動増幅回路１２の出力を比較回路１３の比較
レベルである基準値ＶT1、ＶT2にて比較することで、常
に磁性体回転体２の凹凸に対応した信号を正確に得られ
ることがわかる。
【００２９】このように、本実施の形態では、印加磁界
の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持たせたＧＭ
Ｒ素子を、その感磁面中心と磁石の中心とを一致させな
いでずらして配置して、ブリッジ回路を構成する一方の
辺のＧＭＲ素子と、もう一方の辺のＧＭＲ素子の抵抗値
変化範囲が対称となるようにしたので、磁性体回転体の
凹凸のエッジにて出力が変化し、凹部と凸部では出力に
差が生じなくなり、ＧＭＲ素子のヒステリシスが差動増
幅回路の出力に影響しなくなり、磁性体回転体の凹凸に
対応した出力を正確に得ることが可能となる。また、レ
ベルの大きな検出出力が得られるので、より検出精度が
向上し、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／Ｎ比等が改善
される。なお、ここでは、ＧＭＲ素子でホイートストン
ブリッジ回路を構成するとしたが、同様の回路構成であ
れば同じ効果を得ることができる。
の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持たせたＧＭ
Ｒ素子を、その感磁面中心と磁石の中心とを一致させな
いでずらして配置して、ブリッジ回路を構成する一方の
辺のＧＭＲ素子と、もう一方の辺のＧＭＲ素子の抵抗値
変化範囲が対称となるようにしたので、磁性体回転体の
凹凸のエッジにて出力が変化し、凹部と凸部では出力に
差が生じなくなり、ＧＭＲ素子のヒステリシスが差動増
幅回路の出力に影響しなくなり、磁性体回転体の凹凸に
対応した出力を正確に得ることが可能となる。また、レ
ベルの大きな検出出力が得られるので、より検出精度が
向上し、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／Ｎ比等が改善
される。なお、ここでは、ＧＭＲ素子でホイートストン
ブリッジ回路を構成するとしたが、同様の回路構成であ
れば同じ効果を得ることができる。
【００３０】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２を示す構成図であり、図４の（ａ）はその側面図、
図４の（ｂ）はその平面図である。実施の形態１では、
印加磁界の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持っ
たＧＭＲ素子の感磁面中心と磁石の中心とを一致させな
いでずらして配置する場合に、そのずらす方向を磁性体
回転体の回転方向と逆方向にずらした場合であったが、
本実施の形態では、これとは逆に磁性体回転体の回転方
向にずらし、図５に示すように、実質的にヒステリシス
の大きな位置を動作させるものである。
態２を示す構成図であり、図４の（ａ）はその側面図、
図４の（ｂ）はその平面図である。実施の形態１では、
印加磁界の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持っ
たＧＭＲ素子の感磁面中心と磁石の中心とを一致させな
いでずらして配置する場合に、そのずらす方向を磁性体
回転体の回転方向と逆方向にずらした場合であったが、
本実施の形態では、これとは逆に磁性体回転体の回転方
向にずらし、図５に示すように、実質的にヒステリシス
の大きな位置を動作させるものである。
【００３１】従って、本実施の形態では、図４（ｂ）に
示すように、ＧＭＲ素子１０の感磁面１０ｂの中心と磁
石４の中心とを一致させないで、磁性体回転体２の例え
ば回転方向に所定量Ｌ2だけずらして配置する。このＬ2
の値はＧＭＲ素子の大きさにもよるが、例えば0.1〜10m
m程度の範囲の内から任意の値を選択してよい。その他
の構成は、図１の場合と同様である。また、本実施の形
態で用いられるブロック図およびその具体的回路構成
も、図２５および図２６の場合と同様のものを用いても
よく、従って、その記載を省略する。また、その動作
も、図２と図５の特性の対比からも分かるように、ＧＭ
Ｒ素子１０Ａ、１０ＤとＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂの抵
抗値の変化範囲が別な特性曲線に同じ対称関係を持って
シフトしている以外は同じであるので、その説明を省略
する。
示すように、ＧＭＲ素子１０の感磁面１０ｂの中心と磁
石４の中心とを一致させないで、磁性体回転体２の例え
ば回転方向に所定量Ｌ2だけずらして配置する。このＬ2
の値はＧＭＲ素子の大きさにもよるが、例えば0.1〜10m
m程度の範囲の内から任意の値を選択してよい。その他
の構成は、図１の場合と同様である。また、本実施の形
態で用いられるブロック図およびその具体的回路構成
も、図２５および図２６の場合と同様のものを用いても
よく、従って、その記載を省略する。また、その動作
も、図２と図５の特性の対比からも分かるように、ＧＭ
Ｒ素子１０Ａ、１０ＤとＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂの抵
抗値の変化範囲が別な特性曲線に同じ対称関係を持って
シフトしている以外は同じであるので、その説明を省略
する。
【００３２】このように、本実施の形態では、印加磁界
の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持たせたＧＭ
Ｒ素子を、その感磁面中心と磁石の中心とを一致させな
いでずらして配置して、ブリッジ回路を構成する一方の
辺のＧＭＲ素子と、もう一方の辺のＧＭＲ素子の抵抗値
変化範囲が対称となるようにしたので、磁性体回転体の
凹凸のエッジにて出力が変化し、凹部と凸部では出力に
差が生じなくなり、ＧＭＲ素子のヒステリシスが差動増
幅回路の出力に影響しなくなり、磁性体回転体の凹凸に
対応した出力を正確に得ることが可能となる。また、レ
ベルの大きな検出出力が得られるので、より検出精度が
向上し、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／Ｎ比等が改善
される。なお、ここでは、ＧＭＲ素子でホイートストン
ブリッジ回路を構成するとしたが、同様の回路構成であ
れば同じ効果を得ることができる。
の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持たせたＧＭ
Ｒ素子を、その感磁面中心と磁石の中心とを一致させな
いでずらして配置して、ブリッジ回路を構成する一方の
辺のＧＭＲ素子と、もう一方の辺のＧＭＲ素子の抵抗値
変化範囲が対称となるようにしたので、磁性体回転体の
凹凸のエッジにて出力が変化し、凹部と凸部では出力に
差が生じなくなり、ＧＭＲ素子のヒステリシスが差動増
幅回路の出力に影響しなくなり、磁性体回転体の凹凸に
対応した出力を正確に得ることが可能となる。また、レ
ベルの大きな検出出力が得られるので、より検出精度が
向上し、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／Ｎ比等が改善
される。なお、ここでは、ＧＭＲ素子でホイートストン
ブリッジ回路を構成するとしたが、同様の回路構成であ
れば同じ効果を得ることができる。
【００３３】実施の形態３．図６はこの発明の実施の形
態３を示す構成図である。なお、同図において、図１と
対応する部分には同一符号を付して説明する。上記実施
の形態１および２では、ＧＭＲ素子の感磁面中心と磁石
の中心とを抵抗値変化曲線のピーク値となる位置にずら
して配置する場合であったが、本実施の形態では、ブリ
ッジ回路のＧＭＲ素子への印加磁界極性を異ならせるこ
とでも同様の効果を得ようとするものである。
態３を示す構成図である。なお、同図において、図１と
対応する部分には同一符号を付して説明する。上記実施
の形態１および２では、ＧＭＲ素子の感磁面中心と磁石
の中心とを抵抗値変化曲線のピーク値となる位置にずら
して配置する場合であったが、本実施の形態では、ブリ
ッジ回路のＧＭＲ素子への印加磁界極性を異ならせるこ
とでも同様の効果を得ようとするものである。
【００３４】そこで、本実施の形態では、磁石の極性を
Ｎ、Ｓの２極となるように配置する。即ち、図６に示す
ように、上述の磁石４の代わりに２つの磁極４ａ，４ｂ
を有する磁界発生手段としての磁石４Ａを設け、例えば
ＧＭＲ素子１０Ａ、１０ＤとＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂ
との感磁面１０ｂにそれぞれ対向して磁石４Ａの磁極４
ａ、４ｂの極性をＮ、ＳおよびＳ、Ｎの２極となるよう
に配置し、ホイートストンブリッジ回路を構成している
一辺のＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄへの印加磁界極性と、
もう一辺のＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂへの印加磁界極性
を異ならせる。その他の構成は、図１の場合と同様であ
る。また、本実施の形態で用いられるブロック図および
その具体的回路構成も、図２５および図２６の場合と同
様のものを用いてもよく、従って、その記載を省略す
る。また、その動作も、図２と図７の特性の対比からも
分かるように、ＧＭＲ素子１０Ａ、１０ＤとＧＭＲ素子
１０Ｃ、１０Ｂの抵抗値の変化範囲が別な特性曲線に同
じ対称関係を持ってシフトしている以外は同じであるの
で、その説明を省略する。
Ｎ、Ｓの２極となるように配置する。即ち、図６に示す
ように、上述の磁石４の代わりに２つの磁極４ａ，４ｂ
を有する磁界発生手段としての磁石４Ａを設け、例えば
ＧＭＲ素子１０Ａ、１０ＤとＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂ
との感磁面１０ｂにそれぞれ対向して磁石４Ａの磁極４
ａ、４ｂの極性をＮ、ＳおよびＳ、Ｎの２極となるよう
に配置し、ホイートストンブリッジ回路を構成している
一辺のＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄへの印加磁界極性と、
もう一辺のＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂへの印加磁界極性
を異ならせる。その他の構成は、図１の場合と同様であ
る。また、本実施の形態で用いられるブロック図および
その具体的回路構成も、図２５および図２６の場合と同
様のものを用いてもよく、従って、その記載を省略す
る。また、その動作も、図２と図７の特性の対比からも
分かるように、ＧＭＲ素子１０Ａ、１０ＤとＧＭＲ素子
１０Ｃ、１０Ｂの抵抗値の変化範囲が別な特性曲線に同
じ対称関係を持ってシフトしている以外は同じであるの
で、その説明を省略する。
【００３５】かくして、ホイートストンブリッジ回路を
構成している一辺のＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄへの印加
磁界極性ともう一辺のＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂへの印
加磁界極性を異ならせることで、ホイートストンブリッ
ジ回路を構成しているＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｂ、１０
Ｃ、１０Ｄが図７に示すような抵抗値の変化を示す。す
なわち、ブリッジを構成しているＧＭＲ素子１０Ａ、１
０Ｄと１０Ｃ、１０Ｂが対称な抵抗値変化をするように
なり、実施の形態１および２と同様にブリッジ回路の差
動増幅回路１２の出力ＶDOは図３に示すようになり、磁
性体回転体２の凹凸のエッジにて出力が変化し、凹部と
凸部では出力に差が生じなくなり、ＧＭＲ素子のヒステ
リシスが差動増幅回路１２の出力に影響しなくなる。こ
の出力を比較回路１３の比較レベルである基準値ＶT1、
ＶT2にて比較することで、常に磁性体回転体の凹凸に対
応した信号を正確に得られる。
構成している一辺のＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｄへの印加
磁界極性ともう一辺のＧＭＲ素子１０Ｃ、１０Ｂへの印
加磁界極性を異ならせることで、ホイートストンブリッ
ジ回路を構成しているＧＭＲ素子１０Ａ、１０Ｂ、１０
Ｃ、１０Ｄが図７に示すような抵抗値の変化を示す。す
なわち、ブリッジを構成しているＧＭＲ素子１０Ａ、１
０Ｄと１０Ｃ、１０Ｂが対称な抵抗値変化をするように
なり、実施の形態１および２と同様にブリッジ回路の差
動増幅回路１２の出力ＶDOは図３に示すようになり、磁
性体回転体２の凹凸のエッジにて出力が変化し、凹部と
凸部では出力に差が生じなくなり、ＧＭＲ素子のヒステ
リシスが差動増幅回路１２の出力に影響しなくなる。こ
の出力を比較回路１３の比較レベルである基準値ＶT1、
ＶT2にて比較することで、常に磁性体回転体の凹凸に対
応した信号を正確に得られる。
【００３６】このように、本実施の形態では、印加磁界
の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持たせたＧＭ
Ｒ素子で構成されるブリッジ回路の各辺のＧＭＲ素子へ
の印加磁界極性を異ならせて、ブリッジ回路を構成する
一方の辺のＧＭＲ素子と、もう一方の辺のＧＭＲ素子の
抵抗値変化範囲が対称となるようにしたので、磁性体回
転体の凹凸のエッジにて出力が変化し、凹部と凸部では
出力に差が生じなくなり、ＧＭＲ素子のヒステリシスが
差動増幅回路の出力に影響しなくなり、磁性体回転体の
凹凸に対応した出力を正確に得ることが可能となる。ま
た、レベルの大きな検出出力が得られるので、より検出
精度が向上し、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／Ｎ比等
が改善される。なお、ここでは、ＧＭＲ素子でホイート
ストンブリッジ回路を構成するとしたが、同様の回路構
成であれば同じ効果を得ることができる。また、磁界の
印加構成としては、ブリッジ回路の各辺に異なる磁界が
印加されれば同様の効果を得ることができる。
の変化による抵抗値変化にヒステリシスを持たせたＧＭ
Ｒ素子で構成されるブリッジ回路の各辺のＧＭＲ素子へ
の印加磁界極性を異ならせて、ブリッジ回路を構成する
一方の辺のＧＭＲ素子と、もう一方の辺のＧＭＲ素子の
抵抗値変化範囲が対称となるようにしたので、磁性体回
転体の凹凸のエッジにて出力が変化し、凹部と凸部では
出力に差が生じなくなり、ＧＭＲ素子のヒステリシスが
差動増幅回路の出力に影響しなくなり、磁性体回転体の
凹凸に対応した出力を正確に得ることが可能となる。ま
た、レベルの大きな検出出力が得られるので、より検出
精度が向上し、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／Ｎ比等
が改善される。なお、ここでは、ＧＭＲ素子でホイート
ストンブリッジ回路を構成するとしたが、同様の回路構
成であれば同じ効果を得ることができる。また、磁界の
印加構成としては、ブリッジ回路の各辺に異なる磁界が
印加されれば同様の効果を得ることができる。
【００３７】実施の形態４．図８〜図１１は、本装置を
一例として内燃機関に適用した場合のこの発明の実施の
形態４を示すもので、図８はその全体を示す構成図、図
９は検出装置本体と磁性体回転体の配置関係を示す斜視
図、図１０は検出装置本体を示す斜視図、図１１はその
内部構成図である。図において、検出装置本体５０が内
燃機関６０に近傍に設けられ、そのクランク軸やカム軸
等を利用した回転軸５１にシグナルプレートとしての少
なくとも１つ以上の凹凸を具備する上述の磁性体回転体
２相当の磁性体回転体５２がこれと同期して回転するよ
うに設けられる。また、コントロールユニット６１が検
出装置本体５０の回路部に接続されると共に、内燃機関
６０の吸気管６２内に設けられたスロットル弁６３に接
続される。
一例として内燃機関に適用した場合のこの発明の実施の
形態４を示すもので、図８はその全体を示す構成図、図
９は検出装置本体と磁性体回転体の配置関係を示す斜視
図、図１０は検出装置本体を示す斜視図、図１１はその
内部構成図である。図において、検出装置本体５０が内
燃機関６０に近傍に設けられ、そのクランク軸やカム軸
等を利用した回転軸５１にシグナルプレートとしての少
なくとも１つ以上の凹凸を具備する上述の磁性体回転体
２相当の磁性体回転体５２がこれと同期して回転するよ
うに設けられる。また、コントロールユニット６１が検
出装置本体５０の回路部に接続されると共に、内燃機関
６０の吸気管６２内に設けられたスロットル弁６３に接
続される。
【００３８】検出装置本体５０は、磁性体回転体５２に
対して検出装置本体５０内のＧＭＲ素子の感磁面が対向
するように、内燃機関６０の近傍に配置される。検出装
置本体５０は、図１０に示すように、樹脂または非磁性
体からなるハウジング５３および取付け部５４を備え、
ハウジング５３の底部より入出力用のリード線を用いた
電源端子、グランド端子、出力端子等の端子５５が取り
出される。ハウジング５３の内部には、図１１に示すよ
うに、図２６で説明したような回路が配置された基板５
６が設けられ、この基板５６の一部に例えばそれぞれ上
述のＧＭＲ素子１０および磁石４相当のＧＭＲ素子５７
および磁石５８が、ＧＭＲ素子５７の感磁面中心と磁石
５８の中心とを一致させないでずらした状態で搭載され
る。
対して検出装置本体５０内のＧＭＲ素子の感磁面が対向
するように、内燃機関６０の近傍に配置される。検出装
置本体５０は、図１０に示すように、樹脂または非磁性
体からなるハウジング５３および取付け部５４を備え、
ハウジング５３の底部より入出力用のリード線を用いた
電源端子、グランド端子、出力端子等の端子５５が取り
出される。ハウジング５３の内部には、図１１に示すよ
うに、図２６で説明したような回路が配置された基板５
６が設けられ、この基板５６の一部に例えばそれぞれ上
述のＧＭＲ素子１０および磁石４相当のＧＭＲ素子５７
および磁石５８が、ＧＭＲ素子５７の感磁面中心と磁石
５８の中心とを一致させないでずらした状態で搭載され
る。
【００３９】次に、動作について説明する。いま、内燃
機関６０の起動により回転軸５１の回転に同期して磁性
体回転体５２が回転すると、その凹凸に対応して、検出
装置本体５０内のＧＭＲ素子５７の感磁面の磁界が変化
し、その抵抗値も同様に変化する。そして、ＧＭＲ素子
５７等で構成されるホイートストンブリッジ回路の中点
電圧の差が差動増幅回路により増幅され、その出力が比
較回路で基準値と比較されて“Ｏ”または“１”の信号
に変換され、この信号は更に波形整形回路で波形整形さ
れ、“Ｏ”または“１”の信号としてコントロールユニ
ット６１に供給される。これにより、コントロールユニ
ット６１は、内燃機関６０の各気筒に対応したクランク
軸やカム軸の回転角度や回転数等を知ることができる。
そして、コントロールユニット６１は、検出装置の出
力、即ち“Ｏ”または“１”の信号や、スロットル弁６
３からの開度情報等に基づいて制御信号を形成し、この
制御信号により図示しない点火プラグの点火タイミング
や燃料噴射弁の噴射タイミング等を制御する。
機関６０の起動により回転軸５１の回転に同期して磁性
体回転体５２が回転すると、その凹凸に対応して、検出
装置本体５０内のＧＭＲ素子５７の感磁面の磁界が変化
し、その抵抗値も同様に変化する。そして、ＧＭＲ素子
５７等で構成されるホイートストンブリッジ回路の中点
電圧の差が差動増幅回路により増幅され、その出力が比
較回路で基準値と比較されて“Ｏ”または“１”の信号
に変換され、この信号は更に波形整形回路で波形整形さ
れ、“Ｏ”または“１”の信号としてコントロールユニ
ット６１に供給される。これにより、コントロールユニ
ット６１は、内燃機関６０の各気筒に対応したクランク
軸やカム軸の回転角度や回転数等を知ることができる。
そして、コントロールユニット６１は、検出装置の出
力、即ち“Ｏ”または“１”の信号や、スロットル弁６
３からの開度情報等に基づいて制御信号を形成し、この
制御信号により図示しない点火プラグの点火タイミング
や燃料噴射弁の噴射タイミング等を制御する。
【００４０】なお、上述の例では、検出装置本体５０に
対する入出力用の端子５５としてリード線を用いる場合
であるが、図１２に示すように、ハウジング５３に対し
て着脱可能なコネクタ５９を用いてもよい。この場合、
端子５５はコネクタ５９に組み込まれ、このコネクタ５
９がハウジング５３側に差し込まれると、端子５５が基
板５６の回路部と接続されることになる。これにより、
取り扱いが容易で、構造的にも簡単となり、また、装置
の組み込みも容易となる。
対する入出力用の端子５５としてリード線を用いる場合
であるが、図１２に示すように、ハウジング５３に対し
て着脱可能なコネクタ５９を用いてもよい。この場合、
端子５５はコネクタ５９に組み込まれ、このコネクタ５
９がハウジング５３側に差し込まれると、端子５５が基
板５６の回路部と接続されることになる。これにより、
取り扱いが容易で、構造的にも簡単となり、また、装置
の組み込みも容易となる。
【００４１】このように、本実施の形態では、小型で安
価な検出装置を用いて内燃機関のクランク軸やカム軸の
回転角度（回転数）を精度よく検出でき、細かい制御が
可能となり、また、内燃機関への搭載性を向上でき、取
り付けが容易で、スペース的にも有利である。また、磁
性体回転体の凹凸に対応した出力を正確に得ることがで
き、内燃機関のクランク角を迅速に検出可能となり、点
火タイミングや燃料噴射タイミングを迅速且つ精度よく
行うことができ、排気ガス規制にも容易に対応できる。
また、磁性体回転体の凹凸に対応したエッジを利用す
ることにより、内燃機関のピストンの上死点と対応が可
能になり、角度精度を向上できる。
価な検出装置を用いて内燃機関のクランク軸やカム軸の
回転角度（回転数）を精度よく検出でき、細かい制御が
可能となり、また、内燃機関への搭載性を向上でき、取
り付けが容易で、スペース的にも有利である。また、磁
性体回転体の凹凸に対応した出力を正確に得ることがで
き、内燃機関のクランク角を迅速に検出可能となり、点
火タイミングや燃料噴射タイミングを迅速且つ精度よく
行うことができ、排気ガス規制にも容易に対応できる。
また、磁性体回転体の凹凸に対応したエッジを利用す
ることにより、内燃機関のピストンの上死点と対応が可
能になり、角度精度を向上できる。
【００４２】実施の形態５．図１３および図１４は、本
装置を一例として内燃機関に適用した場合のこの発明の
実施の形態５を示すもので、図１３は検出装置本体と磁
性体回転体の配置関係を示す斜視図、図１４は検出装置
の内部構成図である。なお、図１３および図１４におい
て、図９および１１と対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明を省略する。また、その全体を示す構
成図および検出装置本体の斜視図は、それぞれ図８およ
び図１０と同様であるので、ここでは省略している。図
において、内燃機関６０のクランク軸やカム軸等を利用
した回転軸５１にシグナルプレートとしての磁性体回転
体５２Ａがこれと同期して回転するように設けられる。
この磁性体回転体５２Ａは磁石で構成され、必要な信号
を得られるように磁石の磁極を着磁したものである。
装置を一例として内燃機関に適用した場合のこの発明の
実施の形態５を示すもので、図１３は検出装置本体と磁
性体回転体の配置関係を示す斜視図、図１４は検出装置
の内部構成図である。なお、図１３および図１４におい
て、図９および１１と対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明を省略する。また、その全体を示す構
成図および検出装置本体の斜視図は、それぞれ図８およ
び図１０と同様であるので、ここでは省略している。図
において、内燃機関６０のクランク軸やカム軸等を利用
した回転軸５１にシグナルプレートとしての磁性体回転
体５２Ａがこれと同期して回転するように設けられる。
この磁性体回転体５２Ａは磁石で構成され、必要な信号
を得られるように磁石の磁極を着磁したものである。
【００４３】磁性体回転体５２Ａに対して検出装置本体
５０内のＧＭＲ素子の感磁面が対向するように検出装置
本体５０が内燃機関６０（図８）の近傍に配置される。
検出装置本体５０は樹脂または非磁性体からなるハウジ
ング５３および取付け部５４（図１０）を備え、ハウジ
ング５３の底部より入出力用のリード線を用いた電源端
子、グランド端子、出力端子等の端子５５が取り出され
る。ハウジング５３の内部には図２６で説明したような
回路が配置された基板５６が設けられ、この基板５６の
一部に例えば上述のＧＭＲ素子１０相当のＧＭＲ素子５
７が搭載される。
５０内のＧＭＲ素子の感磁面が対向するように検出装置
本体５０が内燃機関６０（図８）の近傍に配置される。
検出装置本体５０は樹脂または非磁性体からなるハウジ
ング５３および取付け部５４（図１０）を備え、ハウジ
ング５３の底部より入出力用のリード線を用いた電源端
子、グランド端子、出力端子等の端子５５が取り出され
る。ハウジング５３の内部には図２６で説明したような
回路が配置された基板５６が設けられ、この基板５６の
一部に例えば上述のＧＭＲ素子１０相当のＧＭＲ素子５
７が搭載される。
【００４４】次に、動作について説明する。いま、内燃
機関６０の起動により回転軸５１の回転に同期して磁性
体回転体５２Ａが回転すると、その磁石の磁極に対応し
て、検出装置本体５０内のＧＭＲ素子５７の感磁面の磁
界が変化し、その抵抗値も同様に変化する。そして、Ｇ
ＭＲ素子５７等で構成されるホイートストンブリッジ回
路の中点電圧の差が差動増幅回路により増幅され、その
出力が比較回路で基準値と比較されて“Ｏ”または
“１”の信号に変換され、この信号は更に波形整形回路
で波形整形され、“Ｏ”または“１”の信号としてコン
トロールユニット６１（図８）に供給される。これによ
り、コントロールユニット６１は、内燃機関６０の各気
筒に対応したクランク軸やカム軸の回転角度や回転数等
を知ることができる。そして、コントロールユニット６
１は、検出装置の出力、即ち“Ｏ”または“１”の信号
や、スロットル弁６３からの開度情報等に基づいて制御
信号を形成し、この制御信号により図示しない点火プラ
グの点火タイミングや燃料噴射弁の噴射タイミング等を
制御する。
機関６０の起動により回転軸５１の回転に同期して磁性
体回転体５２Ａが回転すると、その磁石の磁極に対応し
て、検出装置本体５０内のＧＭＲ素子５７の感磁面の磁
界が変化し、その抵抗値も同様に変化する。そして、Ｇ
ＭＲ素子５７等で構成されるホイートストンブリッジ回
路の中点電圧の差が差動増幅回路により増幅され、その
出力が比較回路で基準値と比較されて“Ｏ”または
“１”の信号に変換され、この信号は更に波形整形回路
で波形整形され、“Ｏ”または“１”の信号としてコン
トロールユニット６１（図８）に供給される。これによ
り、コントロールユニット６１は、内燃機関６０の各気
筒に対応したクランク軸やカム軸の回転角度や回転数等
を知ることができる。そして、コントロールユニット６
１は、検出装置の出力、即ち“Ｏ”または“１”の信号
や、スロットル弁６３からの開度情報等に基づいて制御
信号を形成し、この制御信号により図示しない点火プラ
グの点火タイミングや燃料噴射弁の噴射タイミング等を
制御する。
【００４５】なお、上述の例では、検出装置本体５０に
対する入出力用の端子５５としてリード線を用いる場合
であるが、図１５に示すように、ハウジング５３に対し
て着脱可能なコネクタ５９を用いてもよい。この場合端
子５５はコネクタ５９に組み込まれ、このコネクタ５９
がハウジング５３側に差し込まれると、端子５５が基板
５６の回路部と接続されることになる。これにより、取
り扱いが容易で、構造的にも簡単となり、また、装置の
組み込みも容易となる。
対する入出力用の端子５５としてリード線を用いる場合
であるが、図１５に示すように、ハウジング５３に対し
て着脱可能なコネクタ５９を用いてもよい。この場合端
子５５はコネクタ５９に組み込まれ、このコネクタ５９
がハウジング５３側に差し込まれると、端子５５が基板
５６の回路部と接続されることになる。これにより、取
り扱いが容易で、構造的にも簡単となり、また、装置の
組み込みも容易となる。
【００４６】このように、本実施の形態でも、小型で安
価な検出装置を用いて内燃機関のクランク軸やカム軸の
回転角度（回転数）を精度よく検出でき、細かい制御が
可能となり、また、内燃機関への搭載性を向上でき、取
り付けが容易で、スペース的にも有利である。また、磁
性体回転体の磁石の磁極に対応した出力を正確に得るこ
とができ、内燃機関のクランク角を迅速に検出可能とな
り、点火タイミングや燃料噴射タイミングを迅速且つ精
度よく行うことができ、排気ガス規制にも容易に対応で
きる。
価な検出装置を用いて内燃機関のクランク軸やカム軸の
回転角度（回転数）を精度よく検出でき、細かい制御が
可能となり、また、内燃機関への搭載性を向上でき、取
り付けが容易で、スペース的にも有利である。また、磁
性体回転体の磁石の磁極に対応した出力を正確に得るこ
とができ、内燃機関のクランク角を迅速に検出可能とな
り、点火タイミングや燃料噴射タイミングを迅速且つ精
度よく行うことができ、排気ガス規制にも容易に対応で
きる。
【００４７】実施の形態６．図１６は、この発明の実施
の形態６を示すもので、図１６の（ａ）は検出装置本体
と磁性体回転体の配置関係を示す斜視図、図１６の
（ｂ）はその側面図である。図において、図９と対応す
る部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
上述の各実施の形態では、検出装置本体を回転軸に対し
て垂直方向に設ける場合であったが、本実施の形態で
は、検出装置本体を回転軸に対して同軸方向に設けるも
のである。即ち、図１６の（ａ）に示すように、回転軸
５１に対して検出装置本体５０を同軸方向に設け、図１
６の（ｂ）に示すように、磁性体回転体５２の凹凸部５
２ａが検出装置本体５０のＧＭＲ素子の感磁面に対向す
るように配置する。
の形態６を示すもので、図１６の（ａ）は検出装置本体
と磁性体回転体の配置関係を示す斜視図、図１６の
（ｂ）はその側面図である。図において、図９と対応す
る部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
上述の各実施の形態では、検出装置本体を回転軸に対し
て垂直方向に設ける場合であったが、本実施の形態で
は、検出装置本体を回転軸に対して同軸方向に設けるも
のである。即ち、図１６の（ａ）に示すように、回転軸
５１に対して検出装置本体５０を同軸方向に設け、図１
６の（ｂ）に示すように、磁性体回転体５２の凹凸部５
２ａが検出装置本体５０のＧＭＲ素子の感磁面に対向す
るように配置する。
【００４８】かくして、本実施の形態でも、上記実施の
形態４と同様の効果が得られると共に、更に、本実施の
形態では、検出装置本体を回転軸方向に配置できるの
で、実質的に回転軸のスペースを共用でき、半径方向に
装置の形状が大きくならず、小型化を更に向上できる。
形態４と同様の効果が得られると共に、更に、本実施の
形態では、検出装置本体を回転軸方向に配置できるの
で、実質的に回転軸のスペースを共用でき、半径方向に
装置の形状が大きくならず、小型化を更に向上できる。
【００４９】実施の形態７．図１７は、この発明の実施
の形態７を示すもので、図１７の（ａ）は検出装置本体
と磁性体回転体の配置関係を示す斜視図、図１７の
（ｂ）はその側面図である。図において、図１３と対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略す
る。本実施の形態でも、上記実施の形態６と同様に、検
出装置本体を回転軸に対して同軸方向に設けるものであ
る。即ち、図１７の（ａ）に示すように、回転軸５１に
対して検出装置本体５０を同軸方向に設け、図１７の
（ｂ）に示すように、磁性体回転体５２Ａの磁極が検出
装置本体５０のＧＭＲ素子の感磁面に対向するように配
置する。
の形態７を示すもので、図１７の（ａ）は検出装置本体
と磁性体回転体の配置関係を示す斜視図、図１７の
（ｂ）はその側面図である。図において、図１３と対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略す
る。本実施の形態でも、上記実施の形態６と同様に、検
出装置本体を回転軸に対して同軸方向に設けるものであ
る。即ち、図１７の（ａ）に示すように、回転軸５１に
対して検出装置本体５０を同軸方向に設け、図１７の
（ｂ）に示すように、磁性体回転体５２Ａの磁極が検出
装置本体５０のＧＭＲ素子の感磁面に対向するように配
置する。
【００５０】かくして、本実施の形態でも、上記実施の
形態４と同様の効果が得られると共に、更に、本実施の
形態では、検出装置本体を回転軸方向に配置できるの
で、実質的に回転軸のスペースを共用でき、半径方向に
装置の形状が大きくならず、小型化を更に向上できる。
勿論、磁性体回転体としては、磁石を具備した磁性体回
転体でもよく、同様の効果が得られる。
形態４と同様の効果が得られると共に、更に、本実施の
形態では、検出装置本体を回転軸方向に配置できるの
で、実質的に回転軸のスペースを共用でき、半径方向に
装置の形状が大きくならず、小型化を更に向上できる。
勿論、磁性体回転体としては、磁石を具備した磁性体回
転体でもよく、同様の効果が得られる。
【００５１】実施の形態８．図１８および図１９は、こ
の発明の実施の形態８を示すもので、図１８はその側断
面図、図１９は検出装置本体の概略図である。図におい
て、図９および図１１と対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明を省略する。上述の各実施の形態で
は、検出装置本体のＧＭＲ素子と磁性体回転体が所定の
間隙を持って離れた状態で配置される場合であったが、
本実施の形態では、検出装置本体のＧＭＲ素子と磁石の
間に磁性体回転体を所定の間隙を持って挟み込むように
配置するものである。
の発明の実施の形態８を示すもので、図１８はその側断
面図、図１９は検出装置本体の概略図である。図におい
て、図９および図１１と対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明を省略する。上述の各実施の形態で
は、検出装置本体のＧＭＲ素子と磁性体回転体が所定の
間隙を持って離れた状態で配置される場合であったが、
本実施の形態では、検出装置本体のＧＭＲ素子と磁石の
間に磁性体回転体を所定の間隙を持って挟み込むように
配置するものである。
【００５２】検出装置本体５０Ａは、例えば樹脂または
非磁性体からなるハウジング７０と、このハウジング７
０内の空洞部７０ａに設けられた上述のＧＭＲ素子１０
相当のＧＭＲ素子５７等を保護するためのカバー７１
と、取付け部７４とを備え、ハウジング７０内の空洞部
７０ａには図２６で説明したような回路が配置された基
板（図示せず）が設けられ、この基板の一部にＧＭＲ素
子５７が搭載される。ＧＭＲ素子５７にはターミナル７
２が電気的に接続され、このターミナル７２が検出装置
本体５０Ａの内部を通って底部まで延在し、これにに入
出力用のリード線を用いた電源端子、グランド端子、出
力端子等の端子７３が接続されて外部に取り出される。
また、ハウジング７０の側面の空間部７０ｂの下側に空
洞部７０ａ内のＧＭＲ素子５７の感磁面と対向して磁石
５８が設けられ、これらＧＭＲ素子５７と磁石５８の間
を、回転軸５１と同期して回転する磁性体回転体５２の
少なくともその凹凸部が通るように、磁性体回転体５２
が配置される。
非磁性体からなるハウジング７０と、このハウジング７
０内の空洞部７０ａに設けられた上述のＧＭＲ素子１０
相当のＧＭＲ素子５７等を保護するためのカバー７１
と、取付け部７４とを備え、ハウジング７０内の空洞部
７０ａには図２６で説明したような回路が配置された基
板（図示せず）が設けられ、この基板の一部にＧＭＲ素
子５７が搭載される。ＧＭＲ素子５７にはターミナル７
２が電気的に接続され、このターミナル７２が検出装置
本体５０Ａの内部を通って底部まで延在し、これにに入
出力用のリード線を用いた電源端子、グランド端子、出
力端子等の端子７３が接続されて外部に取り出される。
また、ハウジング７０の側面の空間部７０ｂの下側に空
洞部７０ａ内のＧＭＲ素子５７の感磁面と対向して磁石
５８が設けられ、これらＧＭＲ素子５７と磁石５８の間
を、回転軸５１と同期して回転する磁性体回転体５２の
少なくともその凹凸部が通るように、磁性体回転体５２
が配置される。
【００５３】このような構成とすることにより、磁石５
８、磁性体回転体５２およびＧＭＲ素子５７を通る磁路
が実質的に形成され、ＧＭＲ素子５７と磁石５８の間
に、磁性体回転体５２の凹部が位置する状態では、磁石
５８からの磁界がＧＭＲ素子５７の感磁面にそのまま与
えられ、一方、磁性体回転体５２の凸部が位置する状態
では、磁石５８からの磁界が磁性体回転体５２の方に流
れて実質的にＧＭＲ素子５７の感磁面に与えられない。
つまり、このことは、実質的に磁性体回転体５２の少な
くとも一部が磁石で構成されているのと同様の状態とな
り、従って、この場合も、パワーオン機能が得られるこ
とになる。
８、磁性体回転体５２およびＧＭＲ素子５７を通る磁路
が実質的に形成され、ＧＭＲ素子５７と磁石５８の間
に、磁性体回転体５２の凹部が位置する状態では、磁石
５８からの磁界がＧＭＲ素子５７の感磁面にそのまま与
えられ、一方、磁性体回転体５２の凸部が位置する状態
では、磁石５８からの磁界が磁性体回転体５２の方に流
れて実質的にＧＭＲ素子５７の感磁面に与えられない。
つまり、このことは、実質的に磁性体回転体５２の少な
くとも一部が磁石で構成されているのと同様の状態とな
り、従って、この場合も、パワーオン機能が得られるこ
とになる。
【００５４】なお、上述の例では、ハウジング７０の側
面の空間部７０ｂの下側に空洞部７０ａ内のＧＭＲ素子
５７の感磁面と対向して磁石５８を設けた場合である
が、図２０に示すように、空間部７０ｂの下側と磁石５
８の間にコア７５を設け、磁気回路を構成するようにし
てもよい。これにより、磁石５８−磁性体回転体５２−
ＧＭＲ素子５７−磁性体回転体５２−コア７５−磁石５
８の閉磁路が実質的に形成され、更に確実な磁気回路が
確立され、検出性が向上する。
面の空間部７０ｂの下側に空洞部７０ａ内のＧＭＲ素子
５７の感磁面と対向して磁石５８を設けた場合である
が、図２０に示すように、空間部７０ｂの下側と磁石５
８の間にコア７５を設け、磁気回路を構成するようにし
てもよい。これにより、磁石５８−磁性体回転体５２−
ＧＭＲ素子５７−磁性体回転体５２−コア７５−磁石５
８の閉磁路が実質的に形成され、更に確実な磁気回路が
確立され、検出性が向上する。
【００５５】かくして、本実施の形態でも、上記実施の
形態４と同様の効果が得られると共に、更に、本実施の
形態では、ＧＭＲ素子と磁石の間の磁性体回転体の位置
決めを考慮する必要があるも、パワーオン機能が得られ
る。
形態４と同様の効果が得られると共に、更に、本実施の
形態では、ＧＭＲ素子と磁石の間の磁性体回転体の位置
決めを考慮する必要があるも、パワーオン機能が得られ
る。
【００５６】実施の形態９．図２１は、この発明の実施
の形態９を示す側断面図である。図において、図１３お
よび図１８と対応する部分には同一符号を付し、その詳
細説明を省略する。上記実施の形態８では磁性体回転体
として図９に示すような凹凸を具備した通常の磁性体回
転体を使用した場合であったが、本実施の形態では、こ
の磁性体回転体として磁石で構成されているか（図１３
参照）、または磁石を搭載したもの（図示せず）であ
り、ここでは、一例として磁性体回転体が磁石で構成さ
れている場合である。従って、この場合には、図１８で
用いられている磁石５８は不要である。その他の構成は
図１８と同様である。そこで、検出装置本体５０Ｂを構
成するハウジング７０の側面の空間部７０ｂを空洞部７
０ａ内のＧＭＲ素子５７の感磁面と対向して回転する磁
性体回転体５２Ａの少なくとも周辺部が通るように、磁
性体回転体５２Ａが配置される。
の形態９を示す側断面図である。図において、図１３お
よび図１８と対応する部分には同一符号を付し、その詳
細説明を省略する。上記実施の形態８では磁性体回転体
として図９に示すような凹凸を具備した通常の磁性体回
転体を使用した場合であったが、本実施の形態では、こ
の磁性体回転体として磁石で構成されているか（図１３
参照）、または磁石を搭載したもの（図示せず）であ
り、ここでは、一例として磁性体回転体が磁石で構成さ
れている場合である。従って、この場合には、図１８で
用いられている磁石５８は不要である。その他の構成は
図１８と同様である。そこで、検出装置本体５０Ｂを構
成するハウジング７０の側面の空間部７０ｂを空洞部７
０ａ内のＧＭＲ素子５７の感磁面と対向して回転する磁
性体回転体５２Ａの少なくとも周辺部が通るように、磁
性体回転体５２Ａが配置される。
【００５７】従って、この場合も、磁性体回転体５２Ａ
およびＧＭＲ素子５７を通る磁路が実質的に形成され、
検出性が向上する。勿論、この場合もパワーオン機能が
得られる。かくして、本実施の形態でも、上記実施の形
態５と同様の効果が得られると共に、更に、本実施の形
態では、検出性が向上する。
およびＧＭＲ素子５７を通る磁路が実質的に形成され、
検出性が向上する。勿論、この場合もパワーオン機能が
得られる。かくして、本実施の形態でも、上記実施の形
態５と同様の効果が得られると共に、更に、本実施の形
態では、検出性が向上する。
【００５８】実施の形態１０．なお、上述した各実施の
形態では、磁界変化付与手段としての磁性体移動体が、
回転軸に同期して回転する磁性体回転体の場合について
説明したが、直線変位する磁性体移動体についても同様
に適用でき、同様の効果を奏する。この場合、例えば内
燃機関におけるＥＧＲバルブの弁開度の検出等への適用
が考えられる。
形態では、磁界変化付与手段としての磁性体移動体が、
回転軸に同期して回転する磁性体回転体の場合について
説明したが、直線変位する磁性体移動体についても同様
に適用でき、同様の効果を奏する。この場合、例えば内
燃機関におけるＥＧＲバルブの弁開度の検出等への適用
が考えられる。
【００５９】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、磁界を発生する磁界発生手段と、磁界発生手段と
所定の間隙を持って配置され、この磁界発生手段によっ
て発生された磁界を変化させる磁界変化付与手段と、こ
の磁界変化付与手段で変化された磁界のいずれの変化方
向に対しても均一な抵抗値の変化範囲を動作領域として
設定され、上記変化された磁界を検出する巨大磁気抵抗
素子とを備え、磁界変化付与手段の変位方向を含む面と
平行方向に巨大磁気抵抗素子の感磁面中心と磁界発生手
段の中心とをずらすようにしたので、巨大磁気抵抗素子
の特性（ヒステリシス）が検出出力に影響しなくなり、
磁界変化付与手段の所定位置（角度）に対応した出力を
正確に得ることができ、また、レベルの大きな検出出力
が得られるので、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／Ｎ比
等が改善され、検出精度が向上するという効果がある。
れば、磁界を発生する磁界発生手段と、磁界発生手段と
所定の間隙を持って配置され、この磁界発生手段によっ
て発生された磁界を変化させる磁界変化付与手段と、こ
の磁界変化付与手段で変化された磁界のいずれの変化方
向に対しても均一な抵抗値の変化範囲を動作領域として
設定され、上記変化された磁界を検出する巨大磁気抵抗
素子とを備え、磁界変化付与手段の変位方向を含む面と
平行方向に巨大磁気抵抗素子の感磁面中心と磁界発生手
段の中心とをずらすようにしたので、巨大磁気抵抗素子
の特性（ヒステリシス）が検出出力に影響しなくなり、
磁界変化付与手段の所定位置（角度）に対応した出力を
正確に得ることができ、また、レベルの大きな検出出力
が得られるので、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／Ｎ比
等が改善され、検出精度が向上するという効果がある。
【００６０】請求項２記載の発明によれば、請求項１の
発明において、巨大磁気抵抗素子を用いてブリッジ回路
を構成し、このブリッジ回路の一辺の巨大磁気抵抗素子
への印加磁界極性と、もう一辺の巨大磁気抵抗素子への
印加磁界極性を異なるようにしたので、巨大磁気抵抗素
子の特性（ヒステリシス）が検出出力に影響しなくな
り、磁界変化付与手段の所定位置（角度）に対応した出
力を正確に得ることができ、また、レベルの大きな検出
出力が得られるので、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／
Ｎ比等が改善され、検出精度が向上するという効果があ
る。
発明において、巨大磁気抵抗素子を用いてブリッジ回路
を構成し、このブリッジ回路の一辺の巨大磁気抵抗素子
への印加磁界極性と、もう一辺の巨大磁気抵抗素子への
印加磁界極性を異なるようにしたので、巨大磁気抵抗素
子の特性（ヒステリシス）が検出出力に影響しなくな
り、磁界変化付与手段の所定位置（角度）に対応した出
力を正確に得ることができ、また、レベルの大きな検出
出力が得られるので、外来ノイズ等にも強くなり、Ｓ／
Ｎ比等が改善され、検出精度が向上するという効果があ
る。
【００６１】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２の発明において、磁界変化付与手段を少なくとも
１つの凹凸を有する磁性体移動体で構成したので、小さ
な凹凸の検出まで対応可能となり、検出装置の小型化、
低廉化と共に、検出精度を向上できるという効果があ
る。
たは２の発明において、磁界変化付与手段を少なくとも
１つの凹凸を有する磁性体移動体で構成したので、小さ
な凹凸の検出まで対応可能となり、検出装置の小型化、
低廉化と共に、検出精度を向上できるという効果があ
る。
【００６２】請求項４記載の発明によれば、請求項１ま
たは２の発明において、磁界発生手段と磁界変化付与手
段を少なくとも１つの磁極を有する磁性体移動体で構成
し、磁界を発生し、且つ変化させるようにしたので、検
出装置に電源が供給された瞬間から移動体に具備されて
いる磁石の磁極に対応した出力を正確に得ることが可能
となり、パワーオン機能を安定して得られるという効果
がある。
たは２の発明において、磁界発生手段と磁界変化付与手
段を少なくとも１つの磁極を有する磁性体移動体で構成
し、磁界を発生し、且つ変化させるようにしたので、検
出装置に電源が供給された瞬間から移動体に具備されて
いる磁石の磁極に対応した出力を正確に得ることが可能
となり、パワーオン機能を安定して得られるという効果
がある。
【００６３】請求項５記載の発明によれば、請求項３ま
たは４の発明において、磁性体移動体は、回転軸に同期
して回転する磁性体回転体であるので、回転体の回転に
よる磁界の変化を確実に検出できるという効果がある。
たは４の発明において、磁性体移動体は、回転軸に同期
して回転する磁性体回転体であるので、回転体の回転に
よる磁界の変化を確実に検出できるという効果がある。
【００６４】請求項６記載の発明によれば、請求項５の
発明において、少なくとも巨大磁気抵抗素子を含む検出
装置本体を備え、磁性体回転体を内燃機関のクランク軸
またはカム軸に装着し、磁性体回転体が巨大磁気抵抗素
子に対向するように検出装置本体を内燃機関の近傍に配
置したので、小型で安価な検出装置を用いて内燃機関の
クランク軸やカム軸の回転角度（回転数）を精度よく検
出でき、細かい制御が可能となり、また、内燃機関への
搭載性を向上でき、取り付けが容易で、スペース的にも
有利で、装置のコンパクト化が可能になるという効果が
ある。
発明において、少なくとも巨大磁気抵抗素子を含む検出
装置本体を備え、磁性体回転体を内燃機関のクランク軸
またはカム軸に装着し、磁性体回転体が巨大磁気抵抗素
子に対向するように検出装置本体を内燃機関の近傍に配
置したので、小型で安価な検出装置を用いて内燃機関の
クランク軸やカム軸の回転角度（回転数）を精度よく検
出でき、細かい制御が可能となり、また、内燃機関への
搭載性を向上でき、取り付けが容易で、スペース的にも
有利で、装置のコンパクト化が可能になるという効果が
ある。
【００６５】請求項７記載の発明によれば、請求項６の
発明において、磁性体回転体に対して検出装置本体を回
転軸方向に配置したので、実質的に回転軸のスペースを
共用でき、半径方向に装置の形状が大きくならず、小型
化を更に促進できるという効果がある。
発明において、磁性体回転体に対して検出装置本体を回
転軸方向に配置したので、実質的に回転軸のスペースを
共用でき、半径方向に装置の形状が大きくならず、小型
化を更に促進できるという効果がある。
【００６６】請求項８記載の発明によれば、請求項７の
発明において、検出装置本体は、少なくとも巨大磁気抵
抗素子を内蔵するハウジングを備え、磁性体回転体を、
ハウジングの側面に形成された空間部にこの磁性体回転
体の少なくとも周辺部が巨大磁気抵抗素子と対向して位
置するように配置したので、磁性体回転体と巨大磁気抵
抗素子を通る磁路が実質的に形成され、磁性体回転体の
少なくとも一部が磁石で構成されているのと同様の状態
となり、以て、検出装置に電源が供給された瞬間から磁
性体回転体の回転角度に対応した出力を正確に得ること
が可能となり、パワーオン機能が得られるという効果が
ある。
発明において、検出装置本体は、少なくとも巨大磁気抵
抗素子を内蔵するハウジングを備え、磁性体回転体を、
ハウジングの側面に形成された空間部にこの磁性体回転
体の少なくとも周辺部が巨大磁気抵抗素子と対向して位
置するように配置したので、磁性体回転体と巨大磁気抵
抗素子を通る磁路が実質的に形成され、磁性体回転体の
少なくとも一部が磁石で構成されているのと同様の状態
となり、以て、検出装置に電源が供給された瞬間から磁
性体回転体の回転角度に対応した出力を正確に得ること
が可能となり、パワーオン機能が得られるという効果が
ある。
【図１】 この発明に係る検出装置の実施の形態１を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】 この発明に係る検出装置の実施の形態１にお
けるＧＭＲ素子の磁界強度に対する抵抗値の変化を示す
特性図である。
けるＧＭＲ素子の磁界強度に対する抵抗値の変化を示す
特性図である。
【図３】 この発明に係る検出装置の実施の形態１の動
作説明に供するための波形図である。
作説明に供するための波形図である。
【図４】 この発明に係る検出装置の実施の形態２を示
す構成図である。
す構成図である。
【図５】 この発明に係る検出装置の実施の形態２にお
けるＧＭＲ素子の磁界強度に対する抵抗値の変化を示す
特性図である。
けるＧＭＲ素子の磁界強度に対する抵抗値の変化を示す
特性図である。
【図６】 この発明に係る検出装置の実施の形態３を示
す構成図である。
す構成図である。
【図７】 この発明に係る検出装置の実施の形態３にお
けるＧＭＲ素子の磁界強度に対する抵抗値の変化を示す
特性図である。
けるＧＭＲ素子の磁界強度に対する抵抗値の変化を示す
特性図である。
【図８】 この発明に係る検出装置の実施の形態４を示
す構成図である。
す構成図である。
【図９】 この発明に係る検出装置の実施の形態４にお
ける検出装置本体と磁性体回転体の配置関係を示す斜視
図である。
ける検出装置本体と磁性体回転体の配置関係を示す斜視
図である。
【図１０】 この発明に係る検出装置の実施の形態４に
おける検出装置本体を示す斜視図である。
おける検出装置本体を示す斜視図である。
【図１１】 この発明に係る検出装置の実施の形態４に
おける検出装置本体の内部構成図である。
おける検出装置本体の内部構成図である。
【図１２】 この発明に係る検出装置の実施の形態４に
おける検出装置本体の他の例を示す側断面図である。
おける検出装置本体の他の例を示す側断面図である。
【図１３】 この発明に係る検出装置の実施の形態５を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１４】 この発明に係る検出装置の実施の形態５に
おける検出装置本体の内部構成図である。
おける検出装置本体の内部構成図である。
【図１５】 この発明に係る検出装置の実施の形態５に
おける検出装置本体の他の例を示す側断面図である。
おける検出装置本体の他の例を示す側断面図である。
【図１６】 この発明に係る検出装置の実施の形態６を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１７】 この発明に係る検出装置の実施の形態７を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１８】 この発明に係る検出装置の実施の形態８を
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図１９】 この発明に係る検出装置の実施の形態８に
おける検出装置本体を示す斜視図である。
おける検出装置本体を示す斜視図である。
【図２０】 この発明に係る検出装置の実施の形態８に
おける他の例をを示す側断面図である。
おける他の例をを示す側断面図である。
【図２１】 この発明に係る検出装置の実施の形態９を
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図２２】 従来の検出装置を示す構成図である。
【図２３】 ＧＭＲ素子を用いた検出装置を示す構成図
である。
である。
【図２４】 ＧＭＲ素子の磁界強度に対する抵抗値の変
化を示す特性図である。
化を示す特性図である。
【図２５】 ＧＭＲ素子を用いた検出装置の回路構成を
概略的に示すブロック図である。
概略的に示すブロック図である。
【図２６】 図２５の具体的回路構成の一例を示す回路
図である。
図である。
【図２７】 図２６の動作説明に供するための波形図で
ある。
ある。
１，５１ 回転軸、２，５２，５２Ａ 磁性体回転体、
４，４Ａ 磁石、１０，１０Ａ〜１０Ｄ ＧＭＲ素子、
１１ ホイートストンブリッジ回路、１２ 差動増幅回
路、１３ 比較回路、１４ 波形整形回路、５０，５０
Ａ，５０Ｂ 検出装置本体、５３ ハウジング。
４，４Ａ 磁石、１０，１０Ａ〜１０Ｄ ＧＭＲ素子、
１１ ホイートストンブリッジ回路、１２ 差動増幅回
路、１３ 比較回路、１４ 波形整形回路、５０，５０
Ａ，５０Ｂ 検出装置本体、５３ ハウジング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 渉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大橋 豊 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 磁界を発生する磁界発生手段と、 上記磁界発生手段と所定の間隙を持って配置され、該磁
界発生手段によって発生された磁界を変化させる磁界変
化付与手段と、 該磁界変化付与手段で変化された磁界のいずれの変化方
向に対しても均一な抵抗値の変化範囲を動作領域として
設定され、上記変化された磁界を検出する巨大磁気抵抗
素子とを備え、上記磁界変化付与手段の変位方向を含む
面と平行方向に上記巨大磁気抵抗素子の感磁面中心と上
記磁界発生手段の中心とをずらすようにしたことを特徴
とする検出装置。 - 【請求項２】上記巨大磁気抵抗素子を用いてブリッジ回
路を構成し、該ブリッジ回路の一辺の巨大磁気抵抗素子
への印加磁界極性と、もう一辺の巨大磁気抵抗素子への
印加磁界極性を異なるようにしたことを特徴とする請求
項１記載の検出装置。 - 【請求項３】 上記磁界変化付与手段を少なくとも１つ
の凹凸を有する磁性体移動体で構成したことを特徴とす
る請求項１または２記載の検出装置。 - 【請求項４】 上記磁界発生手段と上記磁界変化付与手
段を少なくとも１つの磁極を有する磁性体移動体で構成
し、磁界を発生し、且つ変化させるようにしたことを特
徴とする請求項１または２記載の検出装置。 - 【請求項５】 上記磁性体移動体は、回転軸に同期して
回転する磁性体回転体であることを特徴とする請求項３
または４記載の検出装置。 - 【請求項６】 少なくとも上記巨大磁気抵抗素子を含む
検出装置本体を備え、上記磁性体回転体を内燃機関のク
ランク軸またはカム軸に装着し、上記磁性体回転体が上
記巨大磁気抵抗素子に対向するように上記検出装置本体
を上記内燃機関の近傍に配置したことを特徴とする請求
項５記載の検出装置。 - 【請求項７】 上記磁性体回転体に対して上記検出装置
本体を回転軸方向に配置したことを特徴とする請求項６
記載の検出装置。 - 【請求項８】 上記検出装置本体は、少なくとも上記巨
大磁気抵抗素子を内蔵するハウジングを備え、上記磁性
体回転体を、上記ハウジングの側面に形成された空間部
に該磁性体回転体の少なくとも周辺部が上記巨大磁気抵
抗素子と対向して位置するように配置したことを特徴と
する請求項７記載の検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8147554A JPH09329461A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 検出装置 |
| US08/740,623 US5801529A (en) | 1996-06-10 | 1996-10-31 | Magnetoresistance sensing device without hystersis influence |
| DE19647320A DE19647320C2 (de) | 1996-06-10 | 1996-11-15 | Magnetfeld-Fühler zum Detektieren der Veränderung eines Magnetfelds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8147554A JPH09329461A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329461A true JPH09329461A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15432966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8147554A Pending JPH09329461A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5801529A (ja) |
| JP (1) | JPH09329461A (ja) |
| DE (1) | DE19647320C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7427859B2 (en) | 2005-08-10 | 2008-09-23 | Tdk Corporation | Moving body detecting apparatus |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH10239098A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気検出装置 |
| JPH10239338A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 検出装置 |
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| JPH11304413A (ja) * | 1998-04-20 | 1999-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気検出装置 |
| JPH11304414A (ja) * | 1998-04-21 | 1999-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気検出装置 |
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| US6493259B1 (en) | 2000-08-14 | 2002-12-10 | Micron Technology, Inc. | Pulse write techniques for magneto-resistive memories |
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| DE102007025000B3 (de) | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Infineon Technologies Ag | Magnetfeldsensor |
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1996
- 1996-06-10 JP JP8147554A patent/JPH09329461A/ja active Pending
- 1996-10-31 US US08/740,623 patent/US5801529A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-15 DE DE19647320A patent/DE19647320C2/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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|---|---|
| DE19647320A1 (de) | 1997-12-11 |
| US5801529A (en) | 1998-09-01 |
| DE19647320C2 (de) | 2002-01-17 |
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