[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转换为电信号的磁传感器装置，例如涉及被用作折叠式便携电话机或笔记本计算机等中的开闭状态检测用传感器、或者电动机的旋转位置检测传感器等的磁传感器装置。

背景技术

磁传感器装置被用作折叠式便携电话机或笔记本计算机等中的开闭状态检测用传感器、或者被用作电动机的旋转位置检测传感器。

磁传感器装置通过磁电转换元件（例如霍尔元件）输出与磁场强度或者磁通密度成比例的电压，用放大器放大该输出电压，使用比较器进行判定，输出H（高）信号或L（低）信号这两个值。由于磁电转换元件的输出电压微弱，所以磁电转换元件所具有的偏移电压（元件偏移电压）、放大器或比较器所具有的偏移(offset)电压（输入偏移电压）或者转换装置内的噪声成为问题。元件偏移电压主要由磁电转换元件从封装受到的应力等而产生。输入偏移电压主要由构成放大器的输入电路的元件的特性偏差等而产生。噪声主要由构成电路的单体晶体管所具有的闪烁噪声、单体晶体管或电阻器元件所具有的热噪声而产生。

正在研究降低上述磁电转换元件和放大器所具有的偏移电压影响的磁传感器装置（例如，参照专利文献1）。图3所示的以往的磁传感器装置具备：作为磁电转换元件的霍尔元件51、开关切换电路52、差动放大器53、比较器54、检测电压设定电路55、第一电容C51以及第二电容C52、第一开关S51以及第二开关S52。

图4示出以往的磁传感器装置的动作的时序图。根据上述的开关切换电路52的动作，将检测动作的一个周期T分为：向霍尔元件51的第一端子对A-C输入电源电压、从第二端子对B-D输出检测电压的第一检测状态T1；以及向第二端子对B-D输入电源电压、从第一端子对A-C输出检测电压的第二检测状态T2。此外，根据各开关的开闭，分为第1采样阶段F1、第2采样阶段F2、比较阶段F3。并且，在比较阶段F3中，去除各偏移成分。

专利文献1：日本特开2010-281801号公报

但是，在以往的磁传感器装置中，为了设定磁场强度的检测电压电平，需要设置由泄放电阻器构成的检测电压设定电路55，电路结构复杂。此外，霍尔元件51与检测电压设定电路55的电源系统是分开的，所以存在由于该影响而在检测电压电平设定中产生误差的问题。此外，如上所述，为了去除各偏移成分，需要两次采样阶段和1次比较阶段共计3次信号处理期间。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁传感器装置，其利用组合霍尔元件和电阻器而得到的简单电路结构，高精度地设定检测电压电平,并且高速地进行信号处理。

为了解决以往的问题点，本发明的磁传感器装置采用以下这样的结构。

构成为：利用4个开关，对霍尔元件的各端子以及一端与GND连接的可变电阻器的另一端进行切换和连接。

发明效果

根据本发明的磁传感器装置，能够利用小规模电路任意设定磁场强度的检测电压电平，检测电压电平仅由电阻比决定，不受电源电压或制造偏差的影响。由于也能够应对旋转电流，所以能够消除霍尔元件的偏移。此外，能够与施加磁场的极性无关地进行检测电压设定，抑制极性间的检测电压偏差。此外，在本结构中，简化了信号处理，可实现高速化。

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应用例的电路图。

图3是以往的磁传感器装置的电路图。

图4是以往的磁传感器装置的时序图。

标号说明

1、51霍尔元件；2、54比较器；52开关切换电路；53差动放大器；55检测电压设定电路。

具体实施方式

图1是示出本实施方式的磁传感器装置的电路图。本实施方式的磁传感器装置由霍尔元件1、可变电阻器Ra、比较器2以及开关S1～S12构成，所述霍尔元件1利用由电阻器R1～R4构成的等效桥电路示出。

可变电阻器Ra的一端与GND连接，另一端分别经由开关S9～S12与霍尔元件1的端子V1～V4连接。端子V1、V2分别经由开关S1、S2与电源连接，经由开关S5、S6与比较器2的第1输入端子连接。端子V3、V4分别经由开关S3、S4与GND连接，经由开关S7、S8与比较器2的第2输入端子连接。

接下来，对动作进行说明。作为第一阶段，将开关S1、S3、S6、S8设为断开，将S2、S4、S5、S7设为导通。此外，对应于检测的磁场的极性，将开关S10或开关S12中的一个设为导通，将另一开关设为断开。