特許ウォッチ

公開番号2025117509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024101961
出願日2024-06-25
発明の名称磁界センサ及びその測定方法
出願人湖州久鼎電子有限公司
代理人個人
主分類G01R 33/09 20060101AFI20250804BHJP(測定;試験)
要約【解決手段】本発明は、磁界センサ及びその測定方法を開示し、磁界センサは、接地線、基板及び半波長共振器を備え、前記接地線、前記基板及び前記半波長共振器は、前記磁界センサの厚さ方向に沿って順次積層して設けられ、前記半波長共振器は導体セグメント及び磁気抵抗素子を備え、前記磁気抵抗素子は前記導体セグメントの中心位置に位置し、前記導体セグメントは第1導体セグメント及び第2導体セグメントを備え、前記磁気抵抗素子の両側は、それぞれ前記第1導体セグメント及び前記第2導体セグメントに接触し、且つ、前記磁気抵抗素子は、前記第1導体セグメント及び前記第2導体セグメントと電気的に接続され、前記第1導体セグメント、前記磁気抵抗素子及び前記第2導体セグメントは、前記磁界センサの長さ方向に沿って順次配列される。
【効果】本発明は、磁界センサの感度及び正確度を向上させることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁界センサであって、
前記磁界センサの厚さ方向に沿って順次積層して設けられた接地線、基板及び半波長共振器を備え、
前記半波長共振器は、第１導体セグメント及び第２導体セグメントを備える導体セグメントと、前記導体セグメントの中心位置に位置する磁気抵抗素子とを備え、前記磁気抵抗素子は、両側がそれぞれ前記第１導体セグメント及び前記第２導体セグメントに接触し、且つ、それぞれ前記第１導体セグメント及び前記第２導体セグメントと電気的に接続され、前記第１導体セグメント、前記磁気抵抗素子及び前記第２導体セグメントは、前記磁界センサの長さ方向に沿って順次配列される、
ことを特徴とする磁界センサ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記磁気抵抗素子と前記導体セグメントとの厚さは同じであり、又は、前記磁気抵抗素子の厚さは前記導体セグメントの厚さよりも大きく、又は、前記磁気抵抗素子の厚さは前記導体セグメントの厚さよりも小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁界センサ。
【請求項３】
前記磁気抵抗素子の幅は前記導体セグメントの幅よりも小さく、前記第１導体セグメント及び前記第２導体セグメントはいずれも、第１部分と、前記第１部分の前記磁気抵抗素子に近い側に位置し、幅が前記第１部分の幅から前記磁気抵抗素子の幅に徐々に変わる過渡部分とを備え、前記磁気抵抗素子の幅及び前記導体セグメントの幅は、いずれも前記磁界センサの幅方向に沿った寸法であり、前記磁界センサの幅方向と前記磁界センサの長さ方向とは互いに垂直である、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁界センサ。
【請求項４】
前記半波長共振器の形状は「Ｕ」型である、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁界センサ。
【請求項５】
前記磁気抵抗素子の前記基板から遠い側に位置して前記磁気抵抗素子をカバーする保護層を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁界センサ。
【請求項６】
前記磁気抵抗素子は金属磁気抵抗素子であり、
前記金属磁気抵抗素子は、巨大磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗素子及び異方性磁気抵抗素子のうちの１種を含む、
ことを特徴とする請求項１又は５に記載の磁界センサ。
【請求項７】
前記半波長共振器は平面伝送ラインであり、
前記平面伝送ラインは、ストリップライン、マイクロストリップライン及びコプレーナラインのうちの１種を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁界センサ。
【請求項８】
請求項１に記載の磁界センサを採用し、
磁界センサのクオリティーファクタと磁界強度との間のキャリブレーションカーブを取得することと、
磁界センサのクオリティーファクタ測定値を取得することと、
前記キャリブレーションカーブ及び前記クオリティーファクタ測定値に基づき、前記磁界センサの測定待ち磁界強度を確定することと、を含む、
ことを特徴とする磁界センサの測定方法。
【請求項９】
磁界センサのクオリティーファクタ測定値を取得することは、
伝送インピーダンスが外部測定線路の特性インピーダンスと同じである少なくとも１つの結合ユニットと半波長共振器との間の結合により、磁界センサの共振周波数及び帯域幅を確定することと、
前記磁界センサの共振周波数及び帯域幅に基づいて前記磁界センサのクオリティーファクタ測定値を確定することと、を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の磁界センサの測定方法。
【請求項１０】
前記結合ユニットと半波長共振器との間の結合は、平行結合、端同士結合及び電気的接続結合のうちの１種を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の磁界センサの測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界センサの技術分野に関し、特に、磁界センサ及びその測定方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
磁界センサは、コンシューマエレクトロニクス製品及び工業生産に広く使用され、特に、磁界センサは、モノのインターネット（ＩｏＴ）及びインダストリアルモノのインターネット（ＩＩｏＴ）において、ますます重要な役割を担っている。磁気抵抗（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ、ＭＲ）素子を有する磁界センサは、既に大規模に使用される。磁気抵抗素子の抵抗は、該磁気抵抗素子が経験する外部磁界の変化に伴って変化する。磁気抵抗素子は、半導体磁気抵抗素子及び金属磁気抵抗素子を含む。金属磁気抵抗素子の磁界センサは、その感度、応答速度及び信頼性などの面で優れているため、広く人気がある。しかしながら、金属磁気抵抗素子は、自身が導体であるため、金属磁気抵抗素子の抵抗率の変化を精確に測定しにくい。従って、磁界センサの感度及び正確度を更に向上させる余地がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、磁界センサの感度及び正確度を向上させることができる磁界センサ及びその測定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一側面によれば、
磁界センサの厚さ方向に沿って順次積層して設けられた接地線、基板及び半波長共振器を備え、
半波長共振器は、第１導体セグメント及び第２導体セグメントを備える導体セグメントと、導体セグメントの中心位置に位置する磁気抵抗素子とを備え、磁気抵抗素子は、両側がそれぞれ第１導体セグメント及び第２導体セグメントに接触し、且つ、それぞれ第１導体セグメント及び第２導体セグメントと電気的に接続され、第１導体セグメント、磁気抵抗素子及び第２導体セグメントは、磁界センサの長さ方向に沿って順次配列される、
磁界センサを提供する。
【０００５】
好ましくは、磁気抵抗素子と導体セグメントとの厚さは同じであり、又は、磁気抵抗素子の厚さは導体セグメントの厚さよりも大きく、又は、磁気抵抗素子の厚さは導体セグメントの厚さよりも小さい。
【０００６】
好ましくは、磁気抵抗素子の幅は導体セグメントの幅よりも小さく、ここで、第１導体セグメント及び第２導体セグメントはいずれも、第１部分と、第１部分の磁気抵抗素子に近い側に位置し、幅が第１部分の幅から磁気抵抗素子の幅に徐々に変わる過渡部分とを備え、ここで、磁気抵抗素子の幅及び導体セグメントの幅は、いずれも磁界センサの幅方向に沿った寸法であり、磁界センサの幅方向と磁界センサの長さ方向とは互いに垂直である。
【０００７】
好ましくは、半波長共振器の形状は「Ｕ」型である。
【０００８】
好ましくは、磁界センサは、
磁気抵抗素子の基板から遠い側に位置して磁気抵抗素子をカバーする保護層を更に備える。
【０００９】
好ましくは、磁気抵抗素子は金属磁気抵抗素子であり、
金属磁気抵抗素子は、巨大磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗素子及び異方性磁気抵抗素子のうちの１種を含む。
【００１０】
好ましくは、半波長共振器は平面伝送ラインであり、
平面伝送ラインは、ストリップライン、マイクロストリップライン及びコプレーナラインのうちの１種を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許