[发明专利]磁传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及将磁场强度变换成电信号的磁传感器装置，涉及例如折叠式便携电话机或笔记本电脑等中的开闭状态探测用传感器或电动机的旋转位置探测传感器等所利用的磁传感器装置。

背景技术

作为折叠式便携电话机或笔记本电脑等中的开闭状态探测用传感器，另外，作为电动机的旋转位置探测传感器，使用磁传感器装置（例如，参照专利文献1）。

磁传感器装置由磁电变换元件（例如霍尔元件）输出与磁场强度或磁通量密度成比例的电压，由放大器放大该输出电压，使用比较器来判定，以H信号或L信号的二值输出。由于磁电变换元件的输出电压微小，因而磁电变换元件所拥有的失调电压（元件失调电压）、放大器或比较器所拥有的失调电压（输入失调电压）或变换装置内的噪声成为问题。元件失调电压（offset voltage）主要由于磁电变换元件从封装件受到的应力等而产生。输入失调电压主要由于构成放大器的输入电路的元件的特性偏差等而产生。噪声主要由于构成电路的单体晶体管所拥有的闪变噪声、单体晶体管或电阻元件所拥有的热噪声而产生。

为了降低上述的磁电变换元件或放大器所拥有的失调电压的影响，设计了图4所示的磁传感器装置。

现有的磁传感器装置成为具有霍尔元件1、切换霍尔元件1的第一检测状态和第二检测状态的开关切换电路2、放大开关切换电路2的两个输出端子的电压差（V1-V2）的差分放大器3、差分放大器3的一个输出端子与一端连接的电容C1、在差分放大器3的另一个输出端子与电容C1的另一端之间连接的开关S1、比较器4以及D型触发器D1的构成。在此，第一检测状态为，从端子A和C输入电源电压，从端子B和D输出检测电压。另外，第二检测状态为，从端子B和D输入电源电压，从端子A和C输出检测电压。

将磁电变换元件的差分输出电压设为Vh，将差分放大器的增益设为G，将差分放大器的输入失调电压设为Voa。在第一检测状态下，开关S1为接通（ON），将电容C 1充电至Vc1=V3-V4=G（Vh1+Voa）。接下来，在第二检测状态下，开关S1为断开（OFF），输出Vc2=V3-V4=G（-Vh2+Voa）。在此，成为V5-V6=V3-Vc1-V4=Vc2-Vc1=-G（Vh1+Vh2），抵销输入失调电压的影响。另外，由于磁电变换元件的检测电压Vh1和Vh2一般拥有同相的有效信号分量和反相的元件失调分量，因而上述的输出电压还除去元件失调分量的影响。而且，在比较器中进行所施加的磁场强度和基准电压的比较，锁存比较输出结果。基准电压，在图4的情况下，是磁电变换元件中的同相电压，能够通过追加电路而任意地设定。

专利文献1：日本特开2001－337147号公报。

发明内容

然而，在现有的磁传感器装置中，不能完全地抑制传感器装置内部的各构成元件所发出的噪声（闪变噪声、热噪声）或外来噪声导致的影响，存在着检测或解除时的磁场强度产生偏差的课题。尤其是，由于在差分放大器3的输入端子部产生的噪声被放大而成为主要原因。

本发明是为了解决如以上那样的课题而设计的，提供通过重复多次磁场检测的动作并进行这些判定结果的对照而抑制噪声所导致的影响并高精度地检测或解除磁场强度的磁传感器装置。而且，作为仅在从上次的检测状态起发生变化时进行前述多次对照的构成，抑制不需要的消耗电力。

为了解决现有的这样的问题点，本发明的磁传感器装置作为如以下那样的构成。

本发明是根据施加至磁电变换元件的磁场强度而进行逻辑输出的磁传感器装置，由输入将磁电变换元件的输出放大而得到的信号并输出比较的结果的比较器和对比较器的输出信号进行运算处理的逻辑电路构成。逻辑电路仅在由于磁场强度的变化而导致逻辑输出产生变化的情况下进行连续的多次逻辑输出的对照判定。

依照本发明的磁传感器装置，能够抑制消耗电力并同时降低装置内部的各构成元件所发出的噪声或外来噪声导致的磁场强度的检测或解除的判定偏差。另外，能够提供能够利用低消耗电流来进行高精度的磁场强度的检测或解除的磁传感器装置。

附图说明

图1是示出本实施方式的磁传感器装置的电路图。

图2是本实施方式的磁传感器装置的时序图。

图3是本实施方式的磁传感器装置的应用示例的时序图。

图4是现有的磁传感器装置的电路图。

图5是示出选择器电路的一个示例的电路图。

图6是示出差分放大器的一个示例的电路图。

附图标记说明