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公開番号2024020786
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-15
出願番号2022123230
出願日2022-08-02
発明の名称磁気センサ
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01R 33/09 20060101AFI20240207BHJP(測定;試験)
要約【課題】回路の信号線に流れる微弱電流を精度よく計測する。
【解決手段】この磁気センサは、まず、4つの第1磁気抵抗素子101、第2磁気抵抗素子102、第3磁気抵抗素子103、第4磁気抵抗素子104が接続されたブリッジ回路110を備える。ブリッジ回路110は、第1接続点111と第2接続点112との間の差動電圧を検出可能に構成されている。また、この磁気センサは、第1磁気抵抗素子101、第2磁気抵抗素子102、第3磁気抵抗素子103、第4磁気抵抗素子104の各々において、固定層201の磁化方向で磁気抵抗素子を挟む状態に設けられた磁気収束板105a、105b、106a、106b、107a、107b、108a、108bを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力される磁界の向きに応じて出力する抵抗値が変化する４つの磁気抵抗素子が接続され、所定の接続点間の差動電圧を検出可能に構成されたブリッジ回路と、
前記４つの磁気抵抗素子の各々において、固定層の磁化方向で磁気抵抗素子を挟む状態に設けられた２つの磁気収束板と
を備え、
前記４つの磁気抵抗素子は、直線上に配列され、
前記ブリッジ回路で直列に接続されて隣り合う磁気抵抗素子は、固定層の磁化方向が１８０°異なる
ことを特徴とする磁気センサ。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
請求項１記載の磁気センサにおいて、
前記４つの磁気抵抗素子の固定層の磁化方向は、測定対象の磁界の方向に対して平行とされていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項３】
請求項１または２記載の磁気センサにおいて、
前記４つの磁気抵抗素子の固定層の磁化方向は、前記４つの磁気抵抗素子が配列される直線に対して９０°異なる方向とされていることを特徴とする磁気センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、業務効率化・生産性向上・品質向上を目的として工場のＩｏＴ化が活発になっている。既存工場をＩｏＴ化するにあたり、通信機能を持たない装置において状態監視の実現が求められる。装置状態を監視するために、信号線に流れる電流を計測する方法がある。一般に、制御機器の回路の信号線に流れる電流を計測するために、回路内に抵抗を直列接続し、接続した抵抗の電圧降下を測定する方法がある。
【０００３】
しかし、この方法では、制御系とは異なる負荷が回路に加わることとなり、何らかの悪影響を与える可能性が生じてしまう。これに対し、回路に流れる電流によって発生する電流磁界の勾配を測定することによって、回路の信号線に流れる電流を間接的に測定する方法がある。例えば、電流線に電流が流れる事で生じる磁束をホール素子によって測定する。しかし、ホール素子では、検出感度が不足する場合がある。
【０００４】
より高い検出感度を得るために、磁気抵抗効果素子でブリッジ回路を形成し、測定対象で発生する磁界の向きの変化を、磁気抵抗効果素子に入力させる磁気センサが開発されている（特許文献１）。この磁気センサによれば、磁気抵抗効果素子に入力される磁界の向きが、磁気抵抗素子間で異なる方向に変化するため、ブリッジ回路から大きな差動出力が得られ、測定精度を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００９－２７６１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、微弱電流を検出する場合には、上述した方法でも元の磁界が微小なため、精度良く測定することが困難な場合がある。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、回路の信号線に流れる微弱電流が精度よく計測できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る磁気センサは、入力される磁界の向きに応じて出力する抵抗値が変化する４つの磁気抵抗素子が接続され、所定の接続点間の差動電圧を検出可能に構成されたブリッジ回路と、４つの磁気抵抗素子の各々において、固定層の磁化方向で磁気抵抗素子を挟む状態に設けられた２つの磁気収束板とを備え、４つの磁気抵抗素子は、直線上に配列され、ブリッジ回路で直列に接続されて隣り合う磁気抵抗素子は、固定層の磁化方向が１８０°異なる。
【０００９】
上記磁気センサの一構成例において、４つの磁気抵抗素子の固定層の磁化方向は、測定対象の磁界の方向に対して平行とされている。
【００１０】
上記磁気センサ一構成例において、４つの磁気抵抗素子の固定層の磁化方向は、４つの磁気抵抗素子が配列される直線に対して９０°異なる方向とされている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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