Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4613509B2 - Rotational speed sensor - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4613509B2 - Rotational speed sensor - Google Patents

Rotational speed sensor Download PDF

Info

Publication number
JP4613509B2
JP4613509B2 JP2004117597A JP2004117597A JP4613509B2 JP 4613509 B2 JP4613509 B2 JP 4613509B2 JP 2004117597 A JP2004117597 A JP 2004117597A JP 2004117597 A JP2004117597 A JP 2004117597A JP 4613509 B2 JP4613509 B2 JP 4613509B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
resistor
unit
input
reference voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004117597A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005300369A (en
Inventor
英之 村上
幹啓 大島
人司 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2004117597A priority Critical patent/JP4613509B2/en
Publication of JP2005300369A publication Critical patent/JP2005300369A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4613509B2 publication Critical patent/JP4613509B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

本発明は、自動車等で用いられる回転数センサに関するものである。   The present invention relates to a rotational speed sensor used in an automobile or the like.

従来、この種の回転数センサは、図8に示されるような回路構成を有していた。   Conventionally, this type of rotational speed sensor has a circuit configuration as shown in FIG.

図8において、1は素子部で、この素子部1は一対の磁気抵抗素子2を直列に接続することにより構成されている。3は増幅回路で、この増幅回路3は素子部1における一対の磁気抵抗素子2からの出力信号を増幅するとともに、帰還抵抗4およびオペアンプ5とを設けている。6は分圧回路で、この分圧回路6は3つの抵抗7により構成され、この分圧回路6により、2つの基準電圧を発生させる。8は比較出力回路で、この比較出力回路8は2つのコンパレータ9を設けており、この2つのコンパレータ9に増幅回路3からの出力信号と、分圧回路6により発生した基準電圧とが入力され、比較を行っている。そして、前記増幅回路3からの出力電圧が分圧回路6で発生した2つの基準電圧の間にある場合のみHレベルの信号が出力されるように構成されている。   In FIG. 8, 1 is an element part, and this element part 1 is constituted by connecting a pair of magnetoresistive elements 2 in series. Reference numeral 3 denotes an amplifying circuit. The amplifying circuit 3 amplifies output signals from the pair of magnetoresistive elements 2 in the element section 1 and includes a feedback resistor 4 and an operational amplifier 5. Reference numeral 6 denotes a voltage dividing circuit. The voltage dividing circuit 6 includes three resistors 7, and the voltage dividing circuit 6 generates two reference voltages. Reference numeral 8 is a comparison output circuit, and this comparison output circuit 8 is provided with two comparators 9 to which the output signal from the amplifier circuit 3 and the reference voltage generated by the voltage dividing circuit 6 are input. Comparison. An H level signal is output only when the output voltage from the amplifier circuit 3 is between two reference voltages generated by the voltage dividing circuit 6.

以上のように構成された従来の回転数センサについて、次にその動作を説明する。   Next, the operation of the conventional rotational speed sensor configured as described above will be described.

素子部1は、例えば磁性体からなる回転体(図示せず)に近接配置され、回転体(図示せず)の回転に応じて磁気抵抗素子2に加わる磁束密度が変化する。この磁束密度の変化に応じて変化する磁気抵抗素子2の抵抗値の変動が、素子部1より磁気抵抗素子2の中点電圧として増幅回路3に入力される。増幅回路3の帰還抵抗4はリニア正温度係数の特性を有する抵抗で構成されており、温度上昇時には増幅回路3の増幅率が増大され、そしてこの増幅回路3からは温度補償された調整電圧が出力される。この調整電圧は比較出力回路8における2つのコンパレータ9に入力され、分圧回路6で発生した2つの基準電圧と比較され、前記増幅回路3からの出力電圧が分圧回路6で発生した2つの基準電圧の間にある場合のみHレベルの信号が出力される。   The element unit 1 is disposed close to a rotating body (not shown) made of, for example, a magnetic material, and the magnetic flux density applied to the magnetoresistive element 2 changes according to the rotation of the rotating body (not shown). The fluctuation of the resistance value of the magnetoresistive element 2 that changes in accordance with the change of the magnetic flux density is input from the element unit 1 to the amplifier circuit 3 as the midpoint voltage of the magnetoresistive element 2. The feedback resistor 4 of the amplifier circuit 3 is composed of a resistor having a characteristic of a linear positive temperature coefficient. When the temperature rises, the amplification factor of the amplifier circuit 3 is increased, and the amplifier circuit 3 generates a temperature-compensated adjustment voltage. Is output. This adjusted voltage is input to two comparators 9 in the comparison output circuit 8 and compared with two reference voltages generated in the voltage dividing circuit 6, and the output voltage from the amplifier circuit 3 is generated in two voltages generated in the voltage dividing circuit 6. Only when the voltage is between the reference voltages, an H level signal is output.

ここで、例えば図9に示すように、増幅回路3の帰還抵抗4と並列にコンデンサ10を接続してフィルターを構成する場合を考えると、増幅回路3において素子部1からの出力信号から高周波成分を除去して増幅することができるため、ノイズ信号を除去した回転数センサを提供できるものである。   Here, for example, as shown in FIG. 9, when a filter is configured by connecting a capacitor 10 in parallel with the feedback resistor 4 of the amplifier circuit 3, a high-frequency component from an output signal from the element unit 1 in the amplifier circuit 3. Therefore, it is possible to provide a rotational speed sensor from which noise signals are removed.

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開平11−303818号公報
As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP-A-11-303818

しかしながら、上記従来の構成においては、温度特性を向上させるように増幅回路3の帰還抵抗4を感温抵抗としているため、周囲の温度変化により抵抗値が変化すると帰還抵抗4と並列に設けたコンデンサ10によるフィルターの特性まで変化することになり、これにより、素子部1から比較出力回路8に通じる信号の帯域幅が変動してしまい、回転数センサの出力特性が劣化してしまうという課題を有していた。   However, in the above-described conventional configuration, the feedback resistor 4 of the amplifier circuit 3 is a temperature-sensitive resistor so as to improve temperature characteristics. Therefore, when the resistance value changes due to a change in ambient temperature, a capacitor provided in parallel with the feedback resistor 4 Therefore, there is a problem that the bandwidth of the signal from the element unit 1 to the comparison output circuit 8 fluctuates and the output characteristic of the rotation speed sensor deteriorates. Was.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、温度特性を向上させることができるとともに、周囲の温度が変化しても、素子部から比較出力回路に通じる信号の帯域幅が安定していて、出力特性を向上させることができる回転数センサを提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can improve the temperature characteristics, and even if the ambient temperature changes, the bandwidth of the signal leading from the element portion to the comparison output circuit is stable, An object of the present invention is to provide a rotation speed sensor capable of improving output characteristics.

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項1に記載の発明は、分圧回路と抵抗と帰還抵抗部と入力抵抗部とで構成されるとともに一端側に設けた抵抗を電源電圧に接続させかつ他端側に設けた分圧回路を前記電源電圧に接続し、さらに入力抵抗部と帰還抵抗部との中点電位により基準電圧を形成する基準電圧決定部と、磁界の強さに対応した抵抗値を示す少なくとも2つの磁気抵抗素子からなる素子部と、この素子部からの出力信号を増幅するとともに素子部からの出力信号の特定の周波数帯域のみを通過させる帰還抵抗と並列に設けたコンデンサとからなるフィルターを設けた増幅器と、前記基準電圧決定部により決定された基準電圧と前記増幅器からの出力信号とを比較するコンパレータを設けた比較出力回路とを備え、前記比較出力回路におけるコンパレータの入力抵抗部を直列に接続された抵抗の一方と並列に感温素子を接続することにより温度の変化によるコンパレータに入力される基準電圧を変化させるようにしたもので、この構成によれば、比較出力回路におけるコンパレータの入力抵抗部を直列に接続された抵抗の一方と並列に感温素子を接続することにより温度の変化によるコンパレータに入力される基準電圧を変化させるようにしたため、周囲の温度変化に応じてコンパレータに入力される基準電圧が変化することとなり、これにより、この基準電圧の変化によりヒステリシスコンパレータにおけるヒステリシスの幅が変化するから、素子部の温度特性を補正することができるとともに、基準電圧決定部における分圧回路からの出力信号を直接に増幅器の基準電圧とするようにしたため、コンデンサからなるフィルターの特性を変動させることがない状態で、周囲の温度の変化に合わせてサーミスタからなる感温素子の抵抗値を変化させることができ、これにより、温度特性を向上させることができるとともに、周囲の温度が変化しても、素子部から比較出力回路に通じる信号の帯域幅を安定させることができるという作用効果を有するものである。 The invention according to claim 1 of the present invention includes a voltage dividing circuit, a resistor, a feedback resistor portion, and an input resistor portion, and a resistor provided on one end side is connected to a power supply voltage and provided on the other end side. A voltage dividing circuit is connected to the power supply voltage, and further, a reference voltage determining unit that forms a reference voltage by a midpoint potential of the input resistor unit and the feedback resistor unit, and at least two resistance values corresponding to the strength of the magnetic field Provided with a filter comprising an element part composed of a magnetoresistive element, and a capacitor provided in parallel with a feedback resistor that amplifies the output signal from this element part and passes only a specific frequency band of the output signal from the element part An amplifier, and a comparison output circuit provided with a comparator for comparing the reference voltage determined by the reference voltage determination unit and the output signal from the amplifier, and the comparator in the comparison output circuit By connecting a temperature sensing element in parallel with one of the resistors connected in series with the force resistor, the reference voltage input to the comparator due to temperature change is changed. The reference voltage input to the comparator due to temperature changes is changed by connecting a temperature sensing element in parallel with one of the resistors connected in series with the input resistance of the comparator in the output circuit. As a result, the reference voltage input to the comparator changes, and as a result, the hysteresis width in the hysteresis comparator changes due to the change in the reference voltage. Because the output signal from the voltage divider in the voltage decision unit is directly used as the reference voltage of the amplifier The resistance value of the temperature sensing element consisting of the thermistor can be changed in accordance with the change in the ambient temperature without changing the characteristics of the filter consisting of the capacitor, thereby improving the temperature characteristics. At the same time, even if the ambient temperature changes, the bandwidth of the signal from the element portion to the comparison output circuit can be stabilized.

以上のように本発明の回転数センサは、分圧回路と抵抗と帰還抵抗部と入力抵抗部とで構成されるとともに一端側に設けた抵抗を電源電圧に接続させかつ他端側に設けた分圧回路を前記電源電圧に接続し、さらに入力抵抗部と帰還抵抗部との中点電位により基準電圧を形成する基準電圧決定部と、磁界の強さに対応した抵抗値を示す少なくとも2つの磁気抵抗素子からなる素子部と、この素子部からの出力信号を増幅するとともに素子部からの出力信号の特定の周波数帯域のみを通過させる帰還抵抗と並列に設けたコンデンサとからなるフィルターを設けた増幅器と、前記基準電圧決定部により決定された基準電圧と前記増幅器からの出力信号とを比較するコンパレータを設けた比較出力回路とを備え、前記比較出力回路におけるコンパレータの入力抵抗部を直列に接続された抵抗の一方と並列に感温素子を接続することにより温度の変化によるコンパレータに入力される基準電圧を変化させるようにしたもので、この構成によれば、比較出力回路におけるコンパレータの入力抵抗部を直列に接続された抵抗の一方と並列に感温素子を接続することにより温度の変化によるコンパレータに入力される基準電圧を変化させるようにしたため、周囲の温度変化に応じてコンパレータに入力される基準電圧が変化することとなり、これにより、この基準電圧の変化によりヒステリシスコンパレータにおけるヒステリシスの幅が変化するから、素子部の温度特性を補正することができるとともに、基準電圧決定部における分圧回路からの出力信号を直接に増幅器の基準電圧とするようにしたため、コンデンサからなるフィルターの特性を変動させることがない状態で、周囲の温度の変化に合わせてサーミスタからなる感温素子の抵抗値を変化させることができ、これにより、温度特性を向上させることができるとともに、周囲の温度が変化しても、素子部から比較出力回路に通じる信号の帯域幅を安定した回転数センサを提供できるという効果を有するものである。 As described above, the rotation speed sensor according to the present invention includes the voltage dividing circuit, the resistor, the feedback resistor unit, and the input resistor unit, and the resistor provided on one end side is connected to the power supply voltage and provided on the other end side. A voltage dividing circuit is connected to the power supply voltage, and further, a reference voltage determining unit that forms a reference voltage by a midpoint potential of the input resistor unit and the feedback resistor unit, and at least two resistance values corresponding to the strength of the magnetic field Provided with a filter comprising an element part composed of a magnetoresistive element, and a capacitor provided in parallel with a feedback resistor that amplifies the output signal from this element part and passes only a specific frequency band of the output signal from the element part An amplifier, and a comparison output circuit provided with a comparator that compares the reference voltage determined by the reference voltage determination unit with an output signal from the amplifier, and a comparator in the comparison output circuit By connecting a temperature sensing element in parallel with one of the resistors connected in series, the reference voltage input to the comparator due to temperature change is changed. The reference voltage input to the comparator due to temperature changes is changed by connecting a temperature sensing element in parallel with one of the resistors connected in series with the input resistance of the comparator in the comparison output circuit. The reference voltage input to the comparator changes according to the change, and thereby the hysteresis width in the hysteresis comparator changes due to the change in the reference voltage, so that the temperature characteristics of the element part can be corrected, The output signal from the voltage divider circuit in the reference voltage determination unit is directly used as the reference voltage of the amplifier. Therefore, it is possible to change the resistance value of the temperature sensing element consisting of the thermistor according to the change of the ambient temperature without changing the characteristics of the filter consisting of the capacitor, thereby improving the temperature characteristics. In addition, even if the ambient temperature changes, it is possible to provide a rotation speed sensor that can stabilize the bandwidth of a signal that passes from the element portion to the comparison output circuit.

以下、一実施の形態を用いて、本発明の請求項1〜3に記載の発明について説明する。   Hereinafter, the invention according to claims 1 to 3 of the present invention will be described using an embodiment.

図1は本発明の一実施の形態における回転数センサの側断面図、図2は同回転数センサからケースを取り出した状態を示す分解斜視図、図3は同回転数センサにおける回路図である。   1 is a side sectional view of a rotation speed sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state where a case is taken out from the rotation speed sensor, and FIG. 3 is a circuit diagram of the rotation speed sensor. .

図1〜図3において、11は樹脂からなるケースで、このケース11は中空部12とコネクタ部13とを設けている。14は第1の内ケースで、この第1の内ケース14は前記ケース11の中空部12に挿入されている。15は第2の内ケースで、この第2の内ケース15は前記ケース11の中空部12に挿入されるとともに、穴部16を設けている。17は磁気発生手段である磁石で、この磁石17は第2の内ケース15の穴部16に挿入されている。18は回路モジュールで、この回路モジュール18は前記第1の内ケース14と第2の内ケース15とに挟持されている。また、回路モジュール18は、第1の保護板19、第2の保護板20と、素子部21および回路部品からなる処理回路22が実装されたリードフレーム23とにより構成されている。そして、回路モジュール18における素子部21および処理回路22は図3に示すような回路構成となっている。素子部21はGMRからなる第1の磁気抵抗素子24と第2の磁気抵抗素子25を直列に接続することにより構成されている。前記第1の磁気抵抗素子24の一端には電源Vcc26が接続され電圧が印加されるとともに、第1の磁気抵抗素子24の他端には第2の磁気抵抗素子25の一端を接続し、さらにこの第2の磁気抵抗素子25の他端は接地している。そして、前記素子部21は、処理回路22に自身が感知する磁界に応じた出力電圧である中点電圧Vsを出力する。また、27は分圧回路で、この分圧回路27は一端が電源Vcc26に接続されて電圧が印加されるとともに他端を接地しており、分圧された電圧Vaを出力する。   In FIGS. 1 to 3, reference numeral 11 denotes a case made of resin, and this case 11 is provided with a hollow portion 12 and a connector portion 13. Reference numeral 14 denotes a first inner case, and the first inner case 14 is inserted into the hollow portion 12 of the case 11. Reference numeral 15 denotes a second inner case. The second inner case 15 is inserted into the hollow portion 12 of the case 11 and has a hole portion 16. Reference numeral 17 denotes a magnet as a magnetism generating means, and the magnet 17 is inserted into the hole 16 of the second inner case 15. Reference numeral 18 denotes a circuit module. The circuit module 18 is sandwiched between the first inner case 14 and the second inner case 15. The circuit module 18 includes a first protection plate 19 and a second protection plate 20, and a lead frame 23 on which a processing circuit 22 including an element portion 21 and circuit components is mounted. The element unit 21 and the processing circuit 22 in the circuit module 18 have a circuit configuration as shown in FIG. The element unit 21 is configured by connecting a first magnetoresistive element 24 and a second magnetoresistive element 25 made of GMR in series. A power supply Vcc 26 is connected to one end of the first magnetoresistive element 24 and a voltage is applied thereto. One end of the second magnetoresistive element 25 is connected to the other end of the first magnetoresistive element 24, and The other end of the second magnetoresistive element 25 is grounded. The element unit 21 outputs a midpoint voltage Vs, which is an output voltage corresponding to the magnetic field sensed by itself, to the processing circuit 22. Reference numeral 27 denotes a voltage dividing circuit. One end of the voltage dividing circuit 27 is connected to the power source Vcc 26, a voltage is applied, and the other end is grounded, and the divided voltage Va is output.

前記処理回路22において、28はフィルター・増幅回路で、このフィルター・増幅回路28は第1のコンデンサ29と、第1の抵抗30および増幅器であるオペアンプ31を設けている。前記オペアンプ31は、非反転入力端子に分圧回路27からの出力電圧Vaを入力し、かつ反転入力端子に素子部21からの出力信号を第1のコンデンサ29および第1の抵抗30を介して入力している。また、フィルター・増幅回路28は、オペアンプ31と並列に第2の抵抗32およびフィルターである第2のコンデンサ33を接続している。そして、これらの構成により、フィルター・増幅回路28は、素子部21からの出力信号を増幅する増幅機能と素子部21からの出力信号の特定の周波数のみを通過させるフィルター機能とを有するものである。   In the processing circuit 22, reference numeral 28 denotes a filter / amplifier circuit. The filter / amplifier circuit 28 includes a first capacitor 29, a first resistor 30, and an operational amplifier 31 that is an amplifier. The operational amplifier 31 inputs the output voltage Va from the voltage dividing circuit 27 to the non-inverting input terminal, and outputs the output signal from the element unit 21 to the inverting input terminal via the first capacitor 29 and the first resistor 30. You are typing. The filter / amplifier circuit 28 has a second resistor 32 and a second capacitor 33 as a filter connected in parallel with the operational amplifier 31. With these configurations, the filter / amplifier circuit 28 has an amplifying function for amplifying the output signal from the element unit 21 and a filter function for allowing only a specific frequency of the output signal from the element unit 21 to pass therethrough. .

上記したように、フィルター・増幅回路28は、素子部21からの出力信号を増幅する増幅器であるオペアンプ31を設けるとともに、素子部21からの出力信号の特定の周波数帯域のみを通過させるフィルターである第2のコンデンサ33を設けているため、素子部21から後述する比較出力回路に通じる信号の帯域幅を安定させることができるという効果を有するものである。   As described above, the filter / amplifier circuit 28 is a filter that is provided with the operational amplifier 31 that is an amplifier that amplifies the output signal from the element unit 21 and passes only a specific frequency band of the output signal from the element unit 21. Since the second capacitor 33 is provided, it is possible to stabilize the bandwidth of the signal from the element unit 21 to the comparison output circuit described later.

34は比較出力回路で、この比較出力回路34はコンパレータ35を設けており、このコンパレータ35の反転入力端子にフィルター・増幅回路28からの出力信号を入力している。また、この比較出力回路34は抵抗36を有しており、この抵抗36は一端を電源Vcc26に接続し、かつ他端をコンパレータ35の出力端子に接続している。そしてまた、比較出力回路34はコンパレータ35の帰還部に帰還抵抗部37を有するとともに、入力部に入力抵抗部38を有しており、この入力抵抗部38は抵抗39,40と、負の温度係数を有するサーミスタからなる感温素子41とにより構成されている。そして、入力抵抗部38に前記分圧回路27からの出力電圧Vbが入力されている。また、基準電圧決定部42は分圧回路27、抵抗36、帰還抵抗部37、入力抵抗部38により構成され、かつコンパレータ35の非反転出力端子には、基準電圧決定部42により決定される基準電圧が入力される。これらの構成により、比較出力回路34はヒステリシスコンパレータを構成し、HレベルもしくはLレベルの信号を出力する。そして、比較出力回路34からの出力信号が、回路モジュールと溶接されたコネクタ部13のコネクタ端子より出力されるものである。   Reference numeral 34 denotes a comparison output circuit. The comparison output circuit 34 is provided with a comparator 35, and an output signal from the filter / amplifier circuit 28 is input to the inverting input terminal of the comparator 35. The comparison output circuit 34 has a resistor 36, one end of which is connected to the power supply Vcc 26 and the other end is connected to the output terminal of the comparator 35. The comparison output circuit 34 has a feedback resistor unit 37 in the feedback unit of the comparator 35 and an input resistor unit 38 in the input unit. The input resistor unit 38 includes resistors 39 and 40 and a negative temperature. It is comprised with the temperature sensitive element 41 which consists of a thermistor which has a coefficient. The output voltage Vb from the voltage dividing circuit 27 is input to the input resistance unit 38. The reference voltage determining unit 42 includes a voltage dividing circuit 27, a resistor 36, a feedback resistor unit 37, and an input resistor unit 38, and the non-inverting output terminal of the comparator 35 is a reference determined by the reference voltage determining unit 42. A voltage is input. With these configurations, the comparison output circuit 34 forms a hysteresis comparator and outputs an H level or L level signal. And the output signal from the comparison output circuit 34 is output from the connector terminal of the connector part 13 welded with the circuit module.

以上のように構成された本発明の一実施の形態における回転数センサについて、次に、その組み立て方法について説明する。   Next, a method for assembling the rotational speed sensor according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

まず、リードフレーム23上に素子部21および処理回路22を実装した後、第1の保護板19と第2の保護板20との間にリードフレーム23を挿入して固着し、回路モジュール18を形成する。   First, after mounting the element portion 21 and the processing circuit 22 on the lead frame 23, the lead frame 23 is inserted and fixed between the first protective plate 19 and the second protective plate 20, and the circuit module 18 is mounted. Form.

次に、第2の内ケース15の穴部16に磁石17を挿入した後、この磁石17が挿入された第2の内ケース15と第1の内ケース14とで回路モジュール18を挟持する。   Next, after inserting the magnet 17 into the hole 16 of the second inner case 15, the circuit module 18 is sandwiched between the second inner case 15 in which the magnet 17 is inserted and the first inner case 14.

次に、第1の内ケース14、第2の内ケース15および回路モジュール18をケース11の形成を行うための金型(図示せず)に嵌めこんだ後、第1の内ケース14および第2の内ケース15と回路モジュール18との位置を金型(図示せず)に付属する固定ピン(図示せず)で固定する。   Next, after fitting the first inner case 14, the second inner case 15, and the circuit module 18 into a mold (not shown) for forming the case 11, the first inner case 14 and the first inner case 14 The positions of the inner case 15 and the circuit module 18 are fixed by fixing pins (not shown) attached to a mold (not shown).

最後に、固定ピン(図示せず)を引き抜きながら、金型(図示せず)内に樹脂を流し込み、ケース11を形成する。   Finally, while pulling out the fixing pin (not shown), the resin is poured into the mold (not shown) to form the case 11.

以上のように構成された本発明の一実施の形態における回転数センサについて、次に、その動作を説明する。   Next, the operation of the rotational speed sensor according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

素子部21は、図4で示すように例えば磁性体を有する歯車状の回転体43に近接配置され、そして、この回転体43の回転に応じて、第1の磁気抵抗素子24および第2の磁気抵抗素子25に加わる磁束密度が変化する。この磁束密度の変化に応じて変化する第1の磁気抵抗素子24および第2の磁気抵抗素子25の抵抗値の変動を、素子部21より第1の磁気抵抗素子24および第2の磁気抵抗素子25の中点電圧としてフィルター・増幅回路28に入力する。素子部21からの出力信号が入力されるフィルター・増幅回路28は、第1のコンデンサ29、第1の抵抗30、オペアンプ31、第2の抵抗32および第2のコンデンサ33によりバンドパスフィルターを構成しているもので、素子部21からの出力信号の特定の周波数帯域のみを通過させて増幅した信号を出力し比較出力回路34に入力させる。そして通過させる周波数帯域は(数1)で表される。   As shown in FIG. 4, the element unit 21 is disposed close to a gear-like rotating body 43 having, for example, a magnetic body, and according to the rotation of the rotating body 43, the first magnetoresistive element 24 and the second magnetoresistive element 24. The magnetic flux density applied to the magnetoresistive element 25 changes. Changes in the resistance values of the first magnetoresistive element 24 and the second magnetoresistive element 25 that change in accordance with the change in the magnetic flux density are caused by the first magnetoresistive element 24 and the second magnetoresistive element from the element portion 21. 25 is input to the filter / amplifier circuit 28 as a midpoint voltage. The filter / amplifier circuit 28 to which the output signal from the element unit 21 is input includes a first capacitor 29, a first resistor 30, an operational amplifier 31, a second resistor 32, and a second capacitor 33 to form a band pass filter. Therefore, a signal amplified by passing only a specific frequency band of the output signal from the element unit 21 is output and input to the comparison output circuit 34. The frequency band to be passed is expressed by (Equation 1).

Figure 0004613509
Figure 0004613509

比較出力回路34は、フィルター・増幅回路28からの出力電圧が基準電圧決定部42により決定される基準電圧より低ければHレベルの信号を、高ければLレベルの信号を出力する。また、この比較出力回路34は、周囲の温度変化によりヒステリシスの幅が変化するヒステリシスコンパレータを構成しているため、基準電圧近傍でのチャタリング等の誤検出を防止することができる。   The comparison output circuit 34 outputs an H level signal if the output voltage from the filter / amplifier circuit 28 is lower than the reference voltage determined by the reference voltage determination unit 42, and outputs an L level signal if it is higher. In addition, since the comparison output circuit 34 forms a hysteresis comparator in which the hysteresis width changes due to a change in ambient temperature, it is possible to prevent erroneous detection such as chattering in the vicinity of the reference voltage.

また、第1の磁気抵抗素子24および第2の磁気抵抗素子25はGMRからなるため、素子部21からの出力電圧の振幅は低温では大きく、かつ高温では小さく変化するという温度特性を持っている。そして比較出力回路34ではこの温度特性の補正を行う。前記素子部21からの出力信号の温度特性の補正を行うためには、素子部21からの出力信号振幅の変化に応じて比較出力回路34におけるヒステリシスの幅を変化させる必要がある。前記比較出力回路34における入力抵抗部38はサーミスタからなる感温素子41を有しているため、周囲の温度変化に応じてコンパレータ35に入力される基準電圧が変化するもので、この基準電圧の変化によりヒステリシスコンパレータにおけるヒステリシスの幅が変化し、素子部21の温度特性を補正することが可能となる。   In addition, since the first magnetoresistive element 24 and the second magnetoresistive element 25 are made of GMR, the amplitude of the output voltage from the element portion 21 is large at a low temperature and has a temperature characteristic that changes small at a high temperature. . The comparison output circuit 34 corrects this temperature characteristic. In order to correct the temperature characteristic of the output signal from the element unit 21, it is necessary to change the width of the hysteresis in the comparison output circuit 34 in accordance with the change in the output signal amplitude from the element unit 21. Since the input resistor section 38 in the comparison output circuit 34 has a temperature sensing element 41 composed of a thermistor, the reference voltage input to the comparator 35 changes according to the ambient temperature change. Due to the change, the hysteresis width in the hysteresis comparator changes, and the temperature characteristics of the element unit 21 can be corrected.

周囲温度が変化した場合のヒステリシスの幅の変化は(数2)で表される。   The change in the width of the hysteresis when the ambient temperature changes is expressed by (Equation 2).

Figure 0004613509
Figure 0004613509

帰還抵抗部37のもつ抵抗値を560kΩ、抵抗36の抵抗値を27kΩ、抵抗39の抵抗値を10kΩ、抵抗40の抵抗値を10kΩ、サーミスタからなる感温素子41を25℃で10kΩ、B係数が3380000の特性を有するもの、電圧Vbを2.5Vとすると、感温素子41の温度変化による抵抗値の変化は、図5に示すように、横軸に温度、縦軸に25℃を基準としたサーミスタからなる感温素子41の抵抗変化率として表される。また、図6に、周囲の温度が変化した場合の入力抵抗部38の合成抵抗の変化を、横軸に温度、縦軸に合成抵抗の変化として図示している。この図6から、温度が高くなるにつれ、合成抵抗の値が小さくなることがわかる。   The resistance value of the feedback resistor unit 37 is 560 kΩ, the resistance value of the resistor 36 is 27 kΩ, the resistance value of the resistor 39 is 10 kΩ, the resistance value of the resistor 40 is 10 kΩ, the temperature sensitive element 41 composed of the thermistor is 10 kΩ at 25 ° C., B coefficient If the voltage Vb is 2.5 V, the resistance change due to the temperature change of the temperature sensing element 41 is based on the temperature on the horizontal axis and 25 ° C. on the vertical axis, as shown in FIG. It is expressed as a resistance change rate of the temperature sensitive element 41 made of the thermistor. Further, FIG. 6 illustrates a change in the combined resistance of the input resistance unit 38 when the ambient temperature changes as a temperature on the horizontal axis and a change in the combined resistance on the vertical axis. FIG. 6 shows that the value of the combined resistance decreases as the temperature increases.

また、ヒステリシスコンパレータの基準電圧は(数3)のように表わされる。   The reference voltage of the hysteresis comparator is expressed as (Equation 3).

Figure 0004613509
Figure 0004613509

そして、比較出力回路34が有するヒステリシスの幅Vhの周囲の温度が変化した場合の変化は図7のようになる。周囲の温度が−50℃から+150℃まで変化した時、ヒステリシスの幅は−50℃で166mV、150℃で88mVとなり、25℃を基準として±30%程度の変化率を持つことができる。これにより、素子部21からの出力電圧の温度特性の補正が可能となる。   FIG. 7 shows the change when the temperature around the hysteresis width Vh of the comparison output circuit 34 changes. When the ambient temperature changes from −50 ° C. to + 150 ° C., the hysteresis width becomes 166 mV at −50 ° C. and 88 mV at 150 ° C., and can have a rate of change of about ± 30% based on 25 ° C. Thereby, the temperature characteristic of the output voltage from the element unit 21 can be corrected.

すなわち、本発明の一実施の形態においては、基準電圧決定部42における入力抵抗部38にサーミスタからなる感温素子41を設けているため、第2のコンデンサ33からなるフィルターの特性を変動させることがない状態で、周囲の温度の変化に合わせてサーミスタからなる感温素子41の抵抗値を変化させることができ、これにより、温度特性を向上させることができるとともに、周囲の温度が変化しても、素子部21から比較出力回路34に通じる信号の帯域幅を安定させることができるという効果を有するものである。   That is, in the embodiment of the present invention, since the temperature sensitive element 41 made of the thermistor is provided in the input resistance part 38 in the reference voltage determining part 42, the characteristic of the filter made of the second capacitor 33 is varied. The resistance value of the temperature sensing element 41 made of the thermistor can be changed in accordance with the change in the ambient temperature in the absence of the temperature, thereby improving the temperature characteristics and changing the ambient temperature. This also has the effect that the bandwidth of the signal from the element unit 21 to the comparison output circuit 34 can be stabilized.

また、本発明の一実施の形態においては、コンパレータ35、帰還抵抗部37および入力抵抗部38により比較出力回路34を構成しているため、この比較出力回路34はヒステリシスの幅を有するものが得られ、そしてこの比較出力回路34における入力抵抗部38にはサーミスタからなる感温素子41を設けているため、この感温素子41の温度変化による抵抗値の変化により、前記比較出力回路34のヒステリシスの幅を変化させることができ、これにより、出力信号の基準電圧近傍でのチャタリングを防止できるとともに、素子部21の温度変化による出力信号の変動を防止することができるという効果を有するものである。   In the embodiment of the present invention, the comparator 35, the feedback resistor unit 37, and the input resistor unit 38 constitute the comparison output circuit 34. Therefore, the comparison output circuit 34 has a hysteresis width. Since the temperature sensing element 41 formed of a thermistor is provided in the input resistance section 38 of the comparison output circuit 34, the hysteresis of the comparison output circuit 34 is caused by a change in resistance value due to a temperature change of the temperature sensing element 41. As a result, chattering in the vicinity of the reference voltage of the output signal can be prevented, and fluctuations in the output signal due to temperature changes in the element section 21 can be prevented. .

なお、上記本発明の一実施の形態における回転数センサにおいては、対象物として磁性体を有する歯車状の回転体を用いたものについて説明したが、対象物は必ずしも歯車状の回転体である必要はなく、磁界を変化させるものであれば検知可能である。   In the above-described rotation speed sensor according to the embodiment of the present invention, a gear-shaped rotating body having a magnetic body is used as an object. However, the object is not necessarily a gear-shaped rotating body. It is possible to detect anything that changes the magnetic field.

また、本発明の一実施の形態における回転数センサにおいては、第1の磁気抵抗素子24と第2の磁気抵抗素子25を直列接続した例を説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、複数個の磁気抵抗素子および抵抗を直列、もしくは並列に接続して素子部を構成した場合でも、上記本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。   In the rotation speed sensor according to the embodiment of the present invention, the example in which the first magnetoresistive element 24 and the second magnetoresistive element 25 are connected in series has been described. However, the present invention is not necessarily limited thereto. Even when a plurality of magnetoresistive elements and resistors are connected in series or in parallel to form an element portion, the same effects as those of the embodiment of the present invention can be obtained.

そしてまた、本発明の一実施の形態における回転数センサにおいては、入力抵抗部38に負の温度係数を有するサーミスタからなる感温素子41を設けているが、素子部21もしくは磁気発生手段の温度特性に合わせて、これを正の温度係数を有する感温素子に置き換えてもよく、またこの感温素子は帰還抵抗部37に設けてもよく、あるいは入力抵抗部38と帰還抵抗部37の双方に設けてもよいものである。   Further, in the rotation speed sensor according to the embodiment of the present invention, the temperature sensing element 41 made of the thermistor having a negative temperature coefficient is provided in the input resistance section 38. However, the temperature of the element section 21 or the magnetism generating means is provided. Depending on the characteristics, this may be replaced with a temperature sensing element having a positive temperature coefficient, and this temperature sensing element may be provided in the feedback resistance section 37 or both the input resistance section 38 and the feedback resistance section 37. May be provided.

本発明にかかる回転数センサは、温度特性を向上させることができるとともに、周囲の温度が変化しても、素子部から比較出力回路に通じる信号の帯域幅を安定させることができるという効果を有し、自動車等に用いられる回転数センサとして有用である。   The rotational speed sensor according to the present invention can improve the temperature characteristics and can stabilize the bandwidth of the signal from the element section to the comparison output circuit even when the ambient temperature changes. And it is useful as a rotation speed sensor used for automobiles and the like.

本発明の一実施の形態における回転数センサの側断面図1 is a side sectional view of a rotation speed sensor according to an embodiment of the present invention. 同回転数センサからケースを取り外した状態を示す分解斜視図The exploded perspective view which shows the state which removed the case from the rotation speed sensor 同回転数センサの回路図Circuit diagram of the same rotation speed sensor 同回転数センサの動作状態を示す側断面図Side sectional view showing the operating state of the rotation speed sensor 同回転数センサの動作状態において感温素子の温度と抵抗値変化率の関係を示す特性図A characteristic diagram showing the relationship between the temperature of the temperature sensing element and the rate of change in resistance value in the operating state of the rotation speed sensor 同回転数センサの入力抵抗部の合成抵抗と温度の関係を示す特性図Characteristic diagram showing the relationship between the combined resistance and temperature of the input resistance of the same rotation speed sensor 同回転数センサの比較出力部のヒステリシスの幅と温度の関係を示す特性図Characteristic diagram showing the relationship between the hysteresis width and temperature of the comparison output section of the same rotation speed sensor 従来の回転数センサの回路図Circuit diagram of conventional rotation speed sensor 同回転数センサにおける増幅回路にフィルターを取付けた状態を示す回路図A circuit diagram showing a state where a filter is attached to an amplifier circuit in the same rotational speed sensor

21 素子部
24,25 磁気抵抗素子
31 オペアンプ(増幅器)
33 第2のコンデンサ(フィルター)
34 比較出力回路
35 コンパレータ
37 帰還抵抗部
38 入力抵抗部
41 感温素子
42 基準電圧決定部
21 element part 24,25 magnetoresistive element 31 operational amplifier (amplifier)
33 Second capacitor (filter)
34 Comparison Output Circuit 35 Comparator 37 Feedback Resistance Unit 38 Input Resistance Unit 41 Temperature Sensing Element 42 Reference Voltage Determination Unit

Claims (1)

分圧回路と抵抗と帰還抵抗部と入力抵抗部とで構成されるとともに一端側に設けた抵抗を電源電圧に接続させかつ他端側に設けた分圧回路を前記電源電圧に接続し、さらに入力抵抗部と帰還抵抗部との中点電位により基準電圧を形成する基準電圧決定部と、磁界の強さに対応した抵抗値を示す少なくとも2つの磁気抵抗素子からなる素子部と、この素子部からの出力信号を増幅するとともに素子部からの出力信号の特定の周波数帯域のみを通過させる帰還抵抗と並列に設けたコンデンサとからなるフィルターを設けた増幅器と、前記基準電圧決定部により決定された基準電圧と前記増幅器からの出力信号とを比較するコンパレータを設けた比較出力回路とを備え、前記比較出力回路におけるコンパレータの入力抵抗部を直列に接続された抵抗の一方と並列に感温素子を接続することにより温度の変化によるコンパレータに入力される基準電圧を変化させるように構成した回転数センサ。 A voltage divider circuit, a resistor, a feedback resistor unit, and an input resistor unit, and a resistor provided on one end side is connected to the power supply voltage, and a voltage divider circuit provided on the other end side is connected to the power supply voltage, and A reference voltage determining unit that forms a reference voltage by a midpoint potential between the input resistor unit and the feedback resistor unit; an element unit including at least two magnetoresistive elements that exhibit resistance values corresponding to the strength of the magnetic field; and An amplifier provided with a filter comprising a feedback resistor that amplifies the output signal from the element section and passes only a specific frequency band of the output signal from the element section and a capacitor provided in parallel, and determined by the reference voltage determining section A comparison output circuit provided with a comparator for comparing a reference voltage with an output signal from the amplifier, and a resistor in which an input resistance portion of the comparator in the comparison output circuit is connected in series On the other hand the rotational speed sensor configured to vary the reference voltage input to the comparator due to changes in temperature by connecting the temperature sensing element in parallel.
JP2004117597A 2004-04-13 2004-04-13 Rotational speed sensor Expired - Fee Related JP4613509B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004117597A JP4613509B2 (en) 2004-04-13 2004-04-13 Rotational speed sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004117597A JP4613509B2 (en) 2004-04-13 2004-04-13 Rotational speed sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005300369A JP2005300369A (en) 2005-10-27
JP4613509B2 true JP4613509B2 (en) 2011-01-19

Family

ID=35332065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004117597A Expired - Fee Related JP4613509B2 (en) 2004-04-13 2004-04-13 Rotational speed sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4613509B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116125339A (en) * 2022-12-15 2023-05-16 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 Reluctance type rotating speed signal open circuit detection method and system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62115319A (en) * 1985-11-13 1987-05-27 Denki Onkyo Co Ltd rotation detection device
JPH0634711Y2 (en) * 1989-01-13 1994-09-07 日本電気株式会社 Magnetic sensor
JPH10232242A (en) * 1997-02-19 1998-09-02 Mitsubishi Electric Corp Detector
JPH112548A (en) * 1997-06-11 1999-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Displacement detector

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005300369A (en) 2005-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6166741B2 (en) Magnetic field sensor with automatic sensitivity adjustment
US11204374B2 (en) Current sensor, and manufacturing method for current sensor
US11099218B2 (en) Current sensor
US7956598B2 (en) Voltage dividing circuit and magnetic sensor circuit
KR20030031142A (en) Magnetic sensor
JP4066916B2 (en) Mechanical quantity sensor
JP3664041B2 (en) Amplifier circuit for charge sensor
JP4613509B2 (en) Rotational speed sensor
EP1150125B1 (en) Charge-type sensor amplifying circuit
JP4675993B2 (en) Abnormality detection circuit
JP3989131B2 (en) Drive circuit for physical quantity detection element and rotation angle sensor
JPH08335253A (en) Detecting circuit for insertion and ejection of magnetic card into and from magnetic card reader
US6104120A (en) Electric charge type sensor
JP2005337861A (en) Magnetic detector
JP2009115688A (en) Amplifying circuit
JP3428205B2 (en) Hall element drive circuit
JP2002006016A (en) Magnetic sensor
US20230408604A1 (en) Sensor output compensation circuit
JP5417968B2 (en) Method for detecting the object to be detected
JPH1194590A (en) Magnetic sensor
JP2518566Y2 (en) Current detection circuit
JP2007033270A (en) Sensor circuit and circuit unit
CN117043618A (en) Sensor output compensation circuit
US20080307892A1 (en) Preventing an overloading of the electronic evaluation system due to voltage spikes in magneto-inductive flowmeters
JPH06201806A (en) Magnetic sensor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070228

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20070313

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090901

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091030

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20091120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100329

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100921

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101004

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees