[發(fā)明專利]磁傳感器裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280023413.0
• 申請(qǐng)日: 2012-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN103842838A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尾込智和;淺野啟行;莊司俊明;武舎武史;井上甚;岡田正明;加賀野未來(lái);真壁和也;下畑賢司;岸本健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01R33/09
• 分類號(hào): G01R33/09
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張?chǎng)?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測(cè)被檢測(cè)體所具有的磁性圖案（magnetic?pattern）的磁傳感器裝置。?

背景技術(shù)

磁傳感器裝置是使用了如下磁阻效應(yīng)元件的傳感器裝置，該磁阻效應(yīng)元件具有電阻值與磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)地變化的特性。紙幣等紙片狀介質(zhì)所具有的磁性圖案的磁化量是微小的。為了提高檢測(cè)磁化量微小的被檢測(cè)體的磁性圖案的靈敏度，磁傳感器裝置除了使用與半導(dǎo)體磁阻效應(yīng)元件相比檢測(cè)靈敏度高的各向異性磁阻效應(yīng)元件，將各向異性磁阻效應(yīng)元件設(shè)置于靈敏度成為最高的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境下，還需要以被檢測(cè)體通過(guò)強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境的方式構(gòu)成。?

然而，在使用了各向異性磁阻效應(yīng)元件的磁傳感器裝置中，由于各向異性磁阻效應(yīng)元件在10mT左右的磁場(chǎng)強(qiáng)度下飽和，故存在各向異性磁阻效應(yīng)元件不飽和，難以配置在檢測(cè)靈敏度成為最高的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境下的問(wèn)題。?

另外，在非接觸型的磁傳感器裝置中，由于紙片狀介質(zhì)等被檢測(cè)體與磁阻效應(yīng)元件隔開既定的距離，故存在磁阻效應(yīng)元件的電阻值的變化的輸出變小，檢測(cè)靈敏度降低的問(wèn)題。?

為了解決此種問(wèn)題，在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種磁傳感器，其以永久磁鐵的檢測(cè)用磁場(chǎng)所賦予的強(qiáng)磁性體薄膜磁阻元件的感磁方向的偏置磁場(chǎng)強(qiáng)度成為飽和磁場(chǎng)以下的磁通量的方式調(diào)整并配置永久磁鐵的位置。?

專利文獻(xiàn)?

專利文獻(xiàn)1：?日本特開2008－145379號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

然而，在專利文獻(xiàn)1中，未公開具體的強(qiáng)磁性體薄膜磁阻元件的感磁方向的偏置磁場(chǎng)強(qiáng)度成為飽和磁場(chǎng)以下的磁通量的永久磁鐵的配置方法。另外，為了提高非接觸型的磁傳感器裝置的檢測(cè)靈敏度，需要提高偏置磁鐵的磁力，對(duì)各向異性磁阻效應(yīng)元件施加適當(dāng)?shù)钠么艌?chǎng)，并且提高搬運(yùn)被檢測(cè)體的搬運(yùn)路的磁場(chǎng)強(qiáng)度。但是，存在像被檢測(cè)體與各向異性磁阻效應(yīng)元件相比通過(guò)偏置磁鐵的遠(yuǎn)方的情況那樣，若被檢測(cè)體的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化小，則各向異性磁阻效應(yīng)元件的輸出信號(hào)變小的問(wèn)題。?

本發(fā)明為了解決如上所述的問(wèn)題而完成，目的在于提高在具有磁性圖案的被檢測(cè)體與磁阻效應(yīng)元件隔開既定的距離的非接觸狀態(tài)下檢測(cè)被檢測(cè)體的磁性圖案的靈敏度。?

本發(fā)明所涉及的磁傳感器裝置具備搬運(yùn)包含磁性圖案的被檢測(cè)體的搬運(yùn)路。具備相對(duì)于搬運(yùn)路而相互位于相反側(cè)的一對(duì)磁鐵、或者相對(duì)于搬運(yùn)路而相互位于相反側(cè)的磁鐵以及磁性體的磁場(chǎng)生成部，在搬運(yùn)路中生成交叉磁場(chǎng)，在該交叉磁場(chǎng)中，間隔方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度為既定的范圍，間隔方向是與被檢測(cè)體的搬運(yùn)方向正交的方向、且是垂直地貫穿磁性圖案的方向。磁傳感器裝置具備：磁阻效應(yīng)元件，該磁阻效應(yīng)元件在交叉磁場(chǎng)中位于磁鐵或者磁性體與搬運(yùn)路之間，將被檢測(cè)體的磁性圖案引起的交叉磁場(chǎng)的搬運(yùn)方向的分量的變化作為電阻值的變化檢測(cè)；輸出部，該輸出部連接于磁阻效應(yīng)元件，輸出磁阻效應(yīng)元件檢測(cè)到的電阻值的變化。?

根據(jù)本發(fā)明，能夠提高在具有磁性圖案的被檢測(cè)體與磁阻效應(yīng)元件隔開既定的距離的非接觸狀態(tài)下檢測(cè)被檢測(cè)體的磁性圖案的靈敏度。?

附圖說(shuō)明

圖1是示出沿著本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置的搬運(yùn)方向的截面圖；?

圖2是示出與實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置的搬運(yùn)方向正交的截面圖；

圖3是示出向?qū)嵤┓绞?所涉及的磁傳感器裝置中的金屬載體安裝多層基板和AMR元件的狀態(tài)的放大圖；

圖4是從搬運(yùn)路側(cè)看實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置中的多層基板和AMR元件的俯視圖；

圖5是示出實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置中的AMR元件與外部電路的連接的連接圖；

圖6是由實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置的搬運(yùn)路中的第一磁鐵和第二磁鐵生成的磁場(chǎng)分布的圖；

圖7是示出實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置的搬運(yùn)路中的間隔方向的磁場(chǎng)遍及搬運(yùn)方向的強(qiáng)度變化的圖；

圖8是說(shuō)明實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置的檢測(cè)原理的磁力線向量圖；

圖9是示出實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置的搬運(yùn)路中的搬運(yùn)方向以及間隔方向的磁場(chǎng)遍及間隔方向的強(qiáng)度變化的圖；

圖10是示出AMR元件的施加磁場(chǎng)和電阻變化率的圖；

圖11是實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器裝置中的具有彎曲(meander)形狀的電阻的AMR元件的俯視圖；

圖12是從搬運(yùn)路側(cè)看本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器裝置中的多層基板和AMR元件的俯視圖；

圖13是示出實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器裝置中的AMR元件與外部電路的連接的連接圖；