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公開番号2025037636
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-18
出願番号2023144686
出願日2023-09-06
発明の名称磁気センサ及び磁気計測装置
出願人国立研究開発法人産業技術総合研究所,愛知製鋼株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01R 33/02 20060101AFI20250311BHJP(測定;試験)
要約【課題】消費電力を従来よりも抑制することが可能な磁気センサ及び磁気計測装置を提供する。
【解決手段】外部磁気に応じた検出信号を出力する磁気検出部と、検出信号に所定の信号処理を施すことにより出力信号を生成する信号処理部と、バイアス電流を発生させる電流発生部と、バイアス電流の磁気検出部への通電を所定時間に制限する通電制限部とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外部磁気に応じた検出信号を出力する磁気検出部と、
前記検出信号に所定の信号処理を施すことにより出力信号を生成する信号処理部と、
バイアス電流を発生させる電流発生部と、
前記バイアス電流の前記磁気検出部への通電を所定時間に制限する通電制限部と
を備えることを特徴とする磁気センサ。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記信号処理部は、相関二重サンプリング回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記相関二重サンプリング回路は、
前記検出信号を異なるタイミングでサンプリングすることにより２つのサンプル値を取得かつ保持するサンプルホールド回路と、
前記２つのサンプル値の差分を積分する積分回路と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記積分回路は、ゼロドリフトアンプとして構成されることを特徴とする請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記電流発生部は、前記出力信号に基づいて前記バイアス電流を発生させる抵抗器を備え、
前記通電制限部は、前記信号処理部と前記電流発生部との間又は前記電流発生部と前記磁気検出部との間に設けられた開閉スイッチを備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記磁気検出部は、
磁気インピーダンス素子と、
前記磁気インピーダンス素子に駆動電圧を印加する駆動部と
を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記駆動部は、前記通電制限部による通電の制限に同期して前記駆動電圧の印加を制限することを特徴とする請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の磁気センサと、
前記出力信号を用いて前記外部磁気を測定する磁気計測部と
を備えることを特徴とする磁気計測装置。
【請求項９】
前記外部磁気は生体で発生する生体磁気であることを特徴とする請求項８に記載の磁気計測装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサ及び磁気計測装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、温度などの環境変化や製造ばらつき等によって生じる感度ばらつきを抑制するために、ピックアップコイルにバイアス磁界を発生させる磁気センサ及び生体磁気計測装置が開示されている。この磁気センサ及び生体磁気計測装置では、定電流源回路で生成した電流又は磁気センサの出力信号に比例した電流をピックアップコイルに通電させることにより、ピックアップコイルにバイアス磁界を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１０００５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記背景技術は、定電流源回路で生成した電流（定電流）又は磁気センサの出力信号に比例した電流（フィードバック電流）をバイアス電流としてピックアップコイルに通電させるものである。この背景技術では、検出対象である外部磁気とは逆位相の磁気（磁場）をバイアス電流によってピックアップコイルに発生させる。
【０００５】
しかしながら、磁気センサの感度ばらつきを抑制するためには、上記バイアス電流を比較的大きな電流値に設定する必要がある。すなわち、上記背景技術は、消費電力が比較的大きいという問題がある。例えば、複数の磁気センサを必要とする装置に背景技術を適用しようとした場合、磁気センサの消費電力が大きいことは解決すべき重要な技術課題となる。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、消費電力を従来よりも抑制することが可能な磁気センサ及び磁気計測装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、磁気センサに係る第１の解決手段として、外部磁気に応じた検出信号を出力する磁気検出部と、前記検出信号に所定の信号処理を施すことにより出力信号を生成する信号処理部と、バイアス電流を発生させる電流発生部と、前記バイアス電流の前記磁気検出部への通電を所定時間に制限する通電制限部とを備える、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、磁気センサに係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記信号処理部は、前記検出信号にサンプルホールド処理を施す相関二重サンプリング回路を備える、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、磁気センサに係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記相関二重サンプリング回路は、前記検出信号を異なるタイミングでサンプリングすることにより２つのサンプル値を取得かつ保持するサンプルホールド回路と、前記２つのサンプル値の差分を積分する積分回路とを備える、という手段を採用する。
【００１０】
本発明では、磁気センサに係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記積分回路は、ゼロドリフトアンプとして構成される、という手段を採用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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