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公開番号2025127580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024349
出願日2024-02-21
発明の名称磁気センサ
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人
主分類G01R 33/02 20060101AFI20250826BHJP(測定;試験)
要約【課題】低周波領域の磁界を高感度に検出可能な磁気センサにおいて、変調に必要な電流量を低減する。
【解決手段】磁気センサ1は、感磁素子R1～R4を有するセンサチップ100と、感磁素子R1～R4に磁界を集める集磁体110,120と、集磁体110に巻回された励磁コイルC1と、集磁体110が磁気飽和することなく、感磁素子R1～R4が周期的に磁気飽和するよう、励磁コイルC1に所定の周波数を有する励磁電流を供給する変調回路130と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
感磁素子を有するセンサチップと、
前記感磁素子に磁界を集める集磁体と、
前記集磁体に巻回された励磁コイルと、
前記集磁体が磁気飽和することなく、前記感磁素子が周期的に磁気飽和するよう、前記励磁コイルに所定の周波数を有する励磁電流を供給する変調回路と、
を備える磁気センサ。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記集磁体は、前記感磁素子よりも飽和磁界が低い、
請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記センサチップに集積され、前記感磁素子に印加される磁界をキャンセルする補償コイルをさらに備える、
請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記励磁コイルによって前記感磁素子に印加される励磁磁界の最大値は、前記補償コイルによって前記感磁素子に印加されるキャンセル磁界の最大値よりも大きい、
請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記励磁電流の１周期内において、電流値がゼロとなる状態が一定期間継続する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記励磁電流の１周期内において、電流値がゼロとなる期間が２５％以上存在する、
請求項５に記載の磁気センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は磁気センサに関し、特に、低周波領域の磁界を高感度に検出可能な磁気センサに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、感磁素子を用いた磁気センサは様々な分野で利用されているが、極めて微弱な磁界を検出するためには、Ｓ／Ｎ比の高い磁気センサが必要となる。ここで、磁気センサのＳ／Ｎ比を低下させる要因として、１／ｆノイズが挙げられる。１／ｆノイズは、測定対象となる磁界の周波数成分が低いほど顕著となることから、例えば１ｋＨｚ以下といった低周波領域の磁界を高感度に検出するためには、１／ｆノイズを低減させることが重要となる。
【０００３】
１／ｆノイズを低減させた磁気センサとしては、特許文献１に記載された磁気センサが知られている。特許文献１に記載された磁気センサは、変調手段を用いて感磁素子を周期的に飽和させることによって、１／ｆノイズを低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０２０－５２２６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された磁気センサにおいては、感磁素子を飽和させるための電流線を磁気センサの近傍に配置しているだけであることから、感磁素子を飽和させるために必要な電流が大きいという問題があった。
【０００６】
本開示においては、低周波領域の磁界を高感度に検出可能な磁気センサにおいて、変調に必要な電流量を低減する技術が説明される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面による磁気センサは、感磁素子を有するセンサチップと、感磁素子に磁界を集める集磁体と、集磁体に巻回された励磁コイルと、集磁体が磁気飽和することなく、感磁素子が周期的に磁気飽和するよう、励磁コイルに所定の周波数を有する励磁電流を供給する変調回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、低周波領域の磁界を高感度に検出可能な磁気センサにおいて、変調に必要な電流量を低減する技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の第１の実施形態による磁気センサ１の外観を示す略斜視図である。
図２は、センサチップ１００の略斜視図である。
図３は、集磁体１２０の略斜視図である。
図４は、センサチップ１００の略平面図である。
図５は、図４のＡ－Ａ線に沿った略断面図である。
図６は、感磁素子Ｒ１～Ｒ４の接続関係を説明するための回路図である。
図７は、感磁素子Ｒ１～Ｒ４を含むクローズドループ回路の回路図である。
図８は、本開示の第２の実施形態による磁気センサ２の外観を示す略斜視図である。
図９は、本開示の第３の実施形態による磁気センサ３の主要部の構成を示す略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本開示に係る技術の実施形態について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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