[发明专利]磁性物质检测传感器和磁性物质检测装置

说明书

本分案申请是基于申请号为200810087998.8，申请日为2008年3月28日，发明名称为“磁性物质检测传感器和磁性物质检测装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种磁性物质检测传感器以及一种使用所述传感器的磁性物质检测装置，所述磁性物质检测传感器用于检测包括磁性材料等的介质。

背景技术

作为用于检测被包括在介质中的磁墨水或磁微粒等的传感器，已知使用磁头或磁阻元件的传感器。由于这些传感器被配置为检测介质的磁分布梯度，因此它们对于检测磁力的存在或不存在（例如模式识别等）的使用目的是有效的。

反之，提出了一种传感器，其使用高灵敏度磁场检测元件（例如磁阻抗元件等），因此不仅具有检测磁力的存在或不存在的能力，而且还具有以定量方式检测介质的磁分布的能力（日本专利申请公开2000-105847）。这种传感器包括如图23和图24所示的用于在检测之前磁化介质的单元，并且用于通过沿着磁场感测方向布置的两个磁阻抗元件检测从介质的磁化部分的中心轴L对称地产生的磁场。在图23中，标号2301标明的部分是打印介质，标号2302标明的部分是磁场感测方向。标号2303标明的部分是磁感测元件，标号2304标明的部分是相对移动方向，标号2305标明的部分是磁化方向，标号2314标明的部分是磁化部分，标号911标明的部分是磁体。在图24中，标号2400表示磁传感器。磁传感器2400包括介质感测表面2401、软磁材料2402、磁屏蔽构件2403、非磁性衬底2404、固定器2410、磁化物质2414、偏置磁体2493以及端子24。

相同方向的偏置磁场被施加到两个元件，以在它们之间执行差分检测，由此移除噪声磁场，因而以良好精度感测来自介质的磁场。这种传感器可以提供现有技术中不存在的磁信息，并且尤其在票据的鉴别的安全性目的方面等展示出有效性。然而，由于这种传感器被配置为感测磁化之后的剩磁量，因此在具有较少剩磁量的介质（例如软磁材料等）的检测中，这种传感器具有缺点。

反之，提出了一种传感器，其能够定量检测甚至软磁材料（日本专利申请公开2006-184201）。这种传感器具有如下配置，其中，元件被部署在穿过磁体NS轴中点的平面上，从而在磁场感测方向上没有施加磁场。因此，可以在磁体的附近使用虽然具有高灵敏度但可用的磁场范围较窄的磁场检测元件，而不降低特性。

为此，甚至在软磁材料的情况下，也可以以高精度进行磁量检测。此外，还可以实现紧致性。如图25所示，在将磁阻抗元件用在该传感器中的情况下，由偏置磁体93等将相同方向上的偏置磁场施加到两个元件921、922。它们之间的差分检测允许以良好的精度从介质中移除噪声磁场并且感测磁场。标号94标明的部分是磁体。在日本专利申请公开2006-184201中，提出了一种线传感器，其中，如图26所示来布置这种传感器。

对于在零磁场处具有灵敏度并且无需偏置磁场的磁场检测元件（例如正交磁门元件），将磁场检测元件布置在穿过磁体NS轴中点的平面上的配置是最优的。另一方面，在需要偏置磁场的磁场检测元件的情况下，需要如图25所示的偏置磁体93或偏置线圈等。这样的磁场检测元件就其大小和成本而言是不利的。

此外，由于具有几百奥斯特的磁场形成在磁体附近，因此当为了紧致而靠近地部署磁体时，可用磁场范围窄的磁阻抗元件等变得难以设置合适的偏置磁场。具体地说，在线传感器等的情况下，必须抑制各个传感器的特性不均匀性。结果，需要这样一种传感器，其能够根据元件特性而容易地调整偏置磁场。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性物质检测传感器，即使在磁体的附近，其也允许高灵敏度磁场检测元件有效地操作，因此允许定量检测，而不依赖于介质（例如软磁性材料等）的磁特性，并且所述传感器是紧致的，并且允许有减小的空间，并且所述传感器具有高生产率。此外，本发明的另一目的在于提供一种紧致并且高性能的磁性物质检测装置。

具体地说，在包括产生磁场的磁体以及用于检测磁场的变化的磁场检测元件的磁性物质检测传感器中，所述磁场检测元件被部署在如下平面上，所述平面在除了磁体的NS轴的中点之外的点处与所述磁体的NS轴相交，其中，所述磁体的NS方向作为法线，从而磁场检测方向变为平行于所述平面，并且由所述磁体来形成偏置磁场。