JP6438440B2 - Hall sensor and method for adjusting hall sensor - Google Patents
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Description
本発明は、ホールセンサおよびホールセンサの調整方法に関する。 The present invention relates to a hall sensor and a method for adjusting the hall sensor.
従来、ホール素子を備えるホールセンサにおいて、ホール素子抵抗値を測定することによってホール素子の温度を推定し、その温度を用いて、ホールセンサの出力の温度補償を行うことが知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1 特開平3−261869号公報
Conventionally, in a hall sensor including a hall element, it is known that the temperature of the hall element is estimated by measuring the hall element resistance value, and temperature compensation of the output of the hall sensor is performed using the temperature (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 3-261869
しかしながら、ホール素子の種類によっては、ホール素子抵抗値と温度との関係が一意に決まらない。したがって、ホールセンサの温度特性を調整するのが困難である。 However, depending on the type of the Hall element, the relationship between the Hall element resistance value and the temperature is not uniquely determined. Therefore, it is difficult to adjust the temperature characteristics of the Hall sensor.
本発明の第1の態様においては、ホール素子抵抗値が温度に対して極値を有するように変化するホール素子と、ホール素子のホール素子抵抗値を検出する抵抗測定部と、ホール素子に対する温度変化操作によるホール素子抵抗値の増減を判定する判定部と、抵抗測定部が検出したホール素子抵抗値、および、判定部による判定結果に基づいて、ホール素子の出力に対する温度による影響を補償する温度補償部と、を備えるホールセンサを提供する。 In the first aspect of the present invention, the Hall element in which the Hall element resistance value changes so as to have an extreme value with respect to the temperature, the resistance measuring unit for detecting the Hall element resistance value of the Hall element, and the temperature with respect to the Hall element A temperature that compensates for the effect of temperature on the output of the Hall element based on the determination unit that determines the increase or decrease of the Hall element resistance value due to the change operation, the Hall element resistance value detected by the resistance measurement unit, and the determination result by the determination unit And a compensation unit.
本発明の第2の態様においては、ホール素子抵抗値が温度に対して極値を有するように変化するホール素子を備えるホールセンサの調整方法であって、ホール素子のホール素子抵抗値を検出する検出段階と、ホール素子に対して温度変化させる温度変化段階と、温度変化によるホール素子抵抗値の増減を判定する判定段階と、検出段階によって検出したホール素子抵抗値、及び判定段階による判定結果に基づいて、ホール素子の出力に対する温度による影響を補償する温度補償段階と、を備えるホールセンサの調整方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a Hall sensor comprising a Hall element that changes so that the Hall element resistance value has an extreme value with respect to temperature, wherein the Hall element resistance value of the Hall element is detected. The detection stage, the temperature change stage for changing the temperature of the Hall element, the determination stage for determining increase / decrease in the Hall element resistance value due to the temperature change, the Hall element resistance value detected by the detection stage, and the determination result by the determination stage In accordance with the present invention, there is provided a method for adjusting a Hall sensor comprising: a temperature compensation stage that compensates for an effect of temperature on the output of the Hall element.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態のホールセンサ100の構成の概要を示す。ホールセンサ100は、ホール効果を利用して磁界を検出するセンサであればよく、種類は限定されない。例えば、ホールセンサ100は、磁気センサ、電流センサ、ガウスメータ、回転角度センサ、および近接センサである。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an outline of the configuration of the
ホールセンサ100は、ホール素子10、抵抗測定部20、判定回路30、および温度補償部40を備える。ホールセンサ100は、信号処理回路50および温度変化部60を更に備えてよい。但し、ホールセンサ100自体は、信号処理回路50および温度変化部60を含まず、信号処理回路50および温度変化部60が外付け部品として構成されてよい。信号処理回路50は、ホール素子10の出力信号を出力端子OUTに出力する信号処理部である。温度変化部60は、ホール素子10に対する温度変化操作を実行する。温度変化部60は、ホール素子10の温度(ホール温度と称する場合がある)を一時的に上昇または低下させる。
The
ホール素子10は、磁界を検出し、検出した磁界に応じて信号を出力する。抵抗測定部20は、ホール素子10のホール素子抵抗値を検出する。判定回路30は、ホール素子10に対する温度変化操作によるホール素子抵抗値の増減を判定する判定部である。本明細書において、「ホール素子抵抗値」は、ホール素子10の抵抗値に限られず、ホール素子10の抵抗値に関連づけられるホール素子10の信号が含まれてよい。例えば、ホール素子抵抗値には、ホール素子10の駆動方向における両端の電位差または駆動方向における電流値が含まれる。
The
ホール素子10の駆動方向における両端の電位差または駆動方向における電流値とは、定電流駆動または定電圧駆動に限らず、ホール素子10の駆動方向におけるホール素子10の両端の電位差または電流値を指す。本明細書において、駆動方向とは、定電流駆動の場合にホール素子10において駆動電流が流れる方向であり、定電圧駆動の場合にホール素子10において駆動電圧に応じた電流が流れる方向である。
The potential difference at both ends in the driving direction of the
温度補償部40は、抵抗測定部20によって検出されたホール素子抵抗値と、判定回路30による判定結果とに基づいて、ホール素子10の出力に対する温度による影響を補償する。本例の温度補償部40は、信号処理回路50の動作を調整する。一例として、温度補償部40は、制御信号としてゲイン調整信号Sgを信号処理回路50に送信して、信号処理回路50のゲインを調整してよい。
The
図2は、ホール素子10における温度と感度の関係の一例を示す。図2に示されるとおり、ホール温度に応じてホール素子10の感度(ホール感度と称する場合がある)が変化する。定電圧駆動のときのホール感度(ホール起電力VH/磁束密度B)は、以下のとおりである。但し、μは電子移動度、Lはホール素子10の幅、Wはホール素子10の長さ、Vinは駆動電圧である。
FIG. 2 shows an example of the relationship between temperature and sensitivity in the
定電流駆動のときのホール感度(ホール起電力VH/磁束密度B)は、以下のとおりである。但し、RHは、ホール係数、dはホール素子10の厚さである。
図2に示される例では、ホール温度が高くなるにつれて、ホール感度が単調に低下する。すなわち、ホール温度が高くなるにつれて、同じ磁束密度が印加された場合の出力であるホール起電力VHが小さくなる。したがって、ホールセンサ100は、ホール温度に応じてホール素子10の出力を調整する。これにより、ホールセンサ100は、ホール温度による出力に対する影響をキャンセルする。
In the example shown in FIG. 2, the Hall sensitivity decreases monotonously as the Hall temperature increases. That is, as the hole temperature increases, the Hall electromotive force V H that is an output when the same magnetic flux density is applied decreases. Therefore, the
本例のホールセンサ100では、温度センサによってホール温度を検出する代わりに、ホール素子10自体のホール素子抵抗値を検出する。ホール素子抵抗値は、ホール温度によって変化する。したがって、ホール素子10自体を温度センサとして用いて、ホール温度が推定できる。本例によれば、ホール素子10から離れた温度センサによってホール温度を測定するのではなく、ホール素子10自体のホール素子抵抗値を直接的に検出する。したがって、ホール素子10の温度特性を精度よく調整することができる。
In the
図3は、ホール素子10における温度とホール素子抵抗値の関係の一例を示す。本例のホール素子10においては、ホール素子抵抗値が温度に対して極値を有するように変化する。ホール素子10は、ホール素子抵抗値が温度に対して極大値を有するように変化してよく、極小値を有するように変化してもよい。ホール素子抵抗値が温度に対して極大値を有するように変化する場合には、ホール素子10の温度−抵抗値特性は、上に凸のグラフ特性を示す。ホール素子抵抗値が温度に対して極小値を有するように変化する場合には、ホール素子10の温度−抵抗値特性は、下に凸のグラフ特性を示す。
FIG. 3 shows an example of the relationship between the temperature and the Hall element resistance value in the
本例のホール素子10は、化合物半導体で形成されてよい。ホール素子10は、InAs(インジウム砒素)を含んでよい。本例のホール素子10は、ホール素子抵抗値が温度に対して極大値を有するように変化する。ホール素子抵抗値が温度に対して極値を有するように変化する場合には、温度Aと温度Bという複数の温度において、同じホール素子抵抗値Rsが検出される。したがって、ホール素子抵抗値Rsからのみでは、温度が一意に決まらない。そこで、本例のホールセンサ100では、ホール素子10に温度変化を生じさせて、温度変化前後のホール素子抵抗値の変化方向を読み取ることで、正しい温度を推定する。
The
図3に示される例では、温度Aにおいては、ホール温度が上昇するにつれてホール素子抵抗値が増加する。一方、温度Bにおいては、ホール温度が上昇するにつれてホール素子抵抗値が減少する。ここで、温度Aは、ホール素子抵抗値が温度に対して極大値を示す基準温度より低い温度であり、温度Bは、基準温度より高い温度である。温度変化部60がホール温度を上昇させるように温度変化操作を実行した場合に、ホール素子抵抗値が増加すれば、ホール温度が温度Aであると推定することができる。一方、この場合に、ホール素子抵抗値が減少すれば、ホール温度が温度Bであると推定することができる。
In the example shown in FIG. 3, at the temperature A, the Hall element resistance value increases as the Hall temperature increases. On the other hand, at the temperature B, the Hall element resistance value decreases as the Hall temperature increases. Here, the temperature A is a temperature lower than a reference temperature at which the Hall element resistance value has a maximum value with respect to the temperature, and the temperature B is a temperature higher than the reference temperature. When the temperature change operation is performed so that the
逆に、温度変化部60が、ホール温度が低下するように温度変化操作を実行した場合に、ホール素子抵抗値が減少すれば、ホール温度が温度Aであると推定することができる。一方、この場合に、ホール素子抵抗値が増加すれば、ホール温度が温度Bであると推定することができる。したがって、本例のホールセンサ100によれば、ホール温度が一意に推定できるので、ホール素子10の出力に対する温度による影響を正確に補償することができる。
Conversely, when the
ホール素子抵抗値が温度に対して極小値を有するように変化する場合は、極小値を示す基準温度より低い温度Aでは、ホール温度が上昇するにつれてホール素子抵抗値が減少する。一方、基準温度より高い温度Bでは、ホール温度が上昇するにつれてホール素子抵抗値が増加する。したがって、ホール素子抵抗値が温度に対して極小値を有する場合も、ホール温度が一意に推定できる。 When the Hall element resistance value changes so as to have a minimum value with respect to the temperature, the Hall element resistance value decreases as the Hall temperature increases at a temperature A lower than the reference temperature indicating the minimum value. On the other hand, at the temperature B higher than the reference temperature, the Hall element resistance value increases as the Hall temperature increases. Therefore, even when the Hall element resistance value has a minimum value with respect to the temperature, the Hall temperature can be uniquely estimated.
図4は、第1実施形態のホールセンサ100の構成の一例を示す。本例の温度変化部60は、発熱体62および発熱体駆動回路64を有する。発熱体62は、ホール素子10に近接して配置されてよい。発熱体62は、ホール素子10を加熱する。発熱体駆動回路64は、発熱体62に流す電流を一時的に変化させる。例えば、発熱体駆動回路64は、電流を発熱体62に間欠的に流す。発熱体駆動回路64は、発熱体駆動信号Shを生成して、発熱体62に送信することによって、発熱体62に流す電流を制御してもよい。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the
発熱体駆動信号Shは、発熱体62に流す電流自体であってもよく、発熱体62へ流す電流をオンオフする制御信号であってもよい。発熱体駆動回路64は、発熱体駆動信号Shに基づいて、温度変化操作のタイミング信号Stを生成して、タイミング信号Stを判定回路30に送信してよい。
The heating element drive signal Sh may be a current itself flowing through the
抵抗測定部20は、ホール素子10の駆動状態に応じた検出信号Sdを検出する。一例において、検出信号Sdは、ホール素子10から検出した電圧値または電流値である。検出信号Sdは、ホール素子10を駆動するための駆動電圧または駆動電流を含んでよい。抵抗測定部20は、検出信号Sdに基づく演算により、ホール素子抵抗値を算出する。抵抗測定部20は、測定したホール素子抵抗値Rhを、抵抗測定信号Srとして温度補償部40に出力する。
判定回路30は、ホール素子10に対する温度変化操作によるホール素子抵抗値の増減を検出信号Sdに基づいて判定する。判定回路30は、発熱体62駆動中に検出された、ホール素子抵抗値の変動方向、すなわち、抵抗値が上昇する方向か、下降する方向かを検出し、温度Aなのか温度Bなのかを判別する。判定回路30が、温度変化操作の前後のホール素子抵抗値の差分値(微分値)を算出してもよい。この場合は、温度補償部40が、差分値(微分値)に基づいて温度補償を実行する。
判定回路30は、サンプルホールド回路およびコンパレータを有してよい。サンプルホールド回路は、予め定められた温度状態における検出信号Sdを検出して保持する。コンパレータは、2つの温度状態での検出信号Sd同士を比較する。例えば、判定回路30は、ホール素子10に対する温度変化操作の前後のホール素子10の電圧値をコンパレータによって比較する。ホール素子10に流す電流値が一定の場合、ホール素子10の電圧値が増加すれば、ホール素子抵抗値が増加したと判定することができる。判定回路30は、判定結果を判定結果信号Sjとして温度補償部40に出力する。
The
温度補償部40は、調整回路42および記憶部44を有してよい。調整回路42は、判定回路30による判定結果に基づいて、ホール素子10の出力信号を増幅する信号処理回路50のゲインを制御する。信号処理回路50のゲインは、信号処理回路50がホール素子10からの出力信号Soに対して与えるゲインである。具体的には、調整回路42は、抵抗測定信号Srと判定結果信号Sjとに基づいて、ゲイン調整信号Sgを生成してよい。調整回路42は、生成したゲイン調整信号Sgを信号処理回路50に出力して、信号処理回路50のゲインを調整する。
The
図2に示したように、温度が高くなるにつれてホール感度が低下する場合には、温度が高くなるにつれてホール素子10の出力信号が小さくなる。したがって、調整回路42は、信号処理回路50のゲインを高くすることで、ホール素子10の出力に対する温度の影響を補償する。調整回路42は、抵抗測定信号Srと判定結果信号Sjに基づいて、記憶部44内に予め記憶されているテーブルからゲインの調整値を読み出して、ゲイン調整信号Sgを生成してよい。
As shown in FIG. 2, when the Hall sensitivity decreases as the temperature increases, the output signal of the
記憶部44には、抵抗測定信号Srおよび判定結果信号Sjと、対応するゲインとの関係を示すテーブルが予め記憶されてよい。抵抗測定信号Srは、ホール素子抵抗値自体でもよく、ホール素子10の駆動方向における両端の電位差または駆動方向における電流値であってもよい。但し、本例の調整回路42は、この場合に限られない。調整回路42は、予め定められた計算式に、ホール温度を代入することによりゲイン調整信号Sgを生成してよい。この場合は、記憶部44は省略されてよい。
The
なお、調整回路42は、抵抗測定信号Srと判定結果信号Sjとに基づいて、信号処理回路50のオフセット調整信号を生成してよい。この場合、調整回路42は、生成したオフセット調整信号を信号処理回路50に出力して、信号処理回路50のオフセットを調整する。調整回路42は、信号処理回路50のゲインとオフセットの双方ともを調整してもよく、どちらか一方を調整してもよい。
The
図5は、第1実施形態のホールセンサ100の調整方法の処理フローを示す。図6は、第1実施形態のホールセンサ100の各部における信号波形の一例を示す。図5および図6を参照しつつ、本例のホールセンサ100の調整方法を説明する。
FIG. 5 shows a processing flow of the adjustment method of the
検出段階(ステップS101)において、抵抗測定部20は、ホール素子抵抗値を検出する。温度変化段階(ステップS102)において、温度変化部60は、温度変化操作を実行し、ホール素子10に対して一時的に温度変化を生じさせる。
In the detection stage (step S101), the
本例では、図6に示されるように、発熱体駆動信号Shは、通電開始時刻T1でオンされて、通電終了時刻T2でオフされる。すなわち、発熱体62には、通電開始時刻T1で通電が開始され、通電終了時刻T2で通電が終了する。発熱体駆動信号Shは一定の周期でオンオフを繰り返してよい。これにより、発熱体62には、電流が間欠的に流れる。
In this example, as shown in FIG. 6, the heating element driving signal S h is turned on by the energization start time T1, is off at application end time T2. That is, the
発熱体62によって一時的に加熱されたホール素子10のホール温度は、一定の間、上昇し、通電開始時刻T1より後の時刻T3で極大値に達する。発熱体62への通電の終了に伴って、ホール温度は、低下する。本例では、通電開始時刻T1より前の温度を基準としたホール温度の変化量が極大値Mの半分の値になる時刻を立ち上がり時刻T4とし、半分の値となる時刻を立ち下がり時刻T5とする。ホール温度は、復帰時刻T6で、元の温度に戻る。
The Hall temperature of the
図5に示される判定段階(ステップS103)では、判定回路30は、温度変化によるホール素子抵抗値の増減を判定する。図6に示されているとおり、ホール温度の変化に応じて、ホール素子抵抗値が増減する。判定回路30は、ホール素子10が加熱される前の時点でのホール抵抗値と、加熱後の時点でのホール抵抗値とを比較してよい。より具体的には、判定回路30は、温度変化操作の前の時点P1におけるホール素子抵抗値R1と、温度変化操作後の時点P2におけるホール素子抵抗値R2とを比較してよい。これにより、判定回路30は、ホール素子抵抗値の増減を判定してよい。
In the determination step shown in FIG. 5 (step S103), the
時点P1は、ホール温度の立ち上がり時刻T4より前であってよく、より好ましくは、通電開始時刻T1より前である。時点P1は、発熱体62への通電開始時刻T1より、予め定められた時間前であってよい。予め定められた時間は、例えば、1μ秒以上1000μ秒以下である。時点P2は、ホール温度の立ち上がり時刻T4以降であって立ち下がり時刻T5より前であってよく、より好ましくは、ホール素子抵抗値が極大値Mとなる時刻T3に合うように、設定されてよい。判定回路30は、温度変化部60からのタイミング信号Stに基づいて、時点P1および時点P2を温度変化操作に同期させて設定してよい。
The time point P1 may be before the rise time T4 of the hall temperature, more preferably before the energization start time T1. The time point P1 may be a predetermined time before the energization start time T1 to the
ホール素子抵抗値R1よりホール素子抵抗値R2が大きければ、温度変化操作前のホール温度が温度Aであると推定される。一方、ホール素子抵抗値R1よりホール素子抵抗値R2が小さければ、温度変化操作前のホール温度が温度Bであると推定される。 If the Hall element resistance value R2 is larger than the Hall element resistance value R1, it is estimated that the Hall temperature before the temperature change operation is the temperature A. On the other hand, if the Hall element resistance value R2 is smaller than the Hall element resistance value R1, it is estimated that the Hall temperature before the temperature change operation is the temperature B.
判定回路30は、ホール素子10が加熱された時点でのホール抵抗値と、加熱終了後にホール温度が元の温度まで戻った時点でのホール抵抗値とを比較してもよい。より具体的には、判定回路30は、温度変化操作の直後の時点P2におけるホール素子抵抗値R2と、温度変化操作後の時点P3におけるホール素子抵抗値R3とを比較してよい。これにより、判定回路30は、ホール素子抵抗値の増減を判定してよい。温度変化操作の直後の時点P2は、通電開始時刻T1以降の時刻であってよく、好ましくは、ホール温度の立ち上がり時刻T4以降であって立ち下がり時刻T5より前であってよく、より好ましくは、ホール素子抵抗値が極大値Mとなる時刻T3に合うように設定されてよい。温度変化操作後の時点P3は、ホール温度の立ち下がり時刻T5より後であってよく、好ましくは、復帰時刻T6以降であってよい。
The
ホール素子抵抗値R2よりホール素子抵抗値R3が小さければ、温度変化操作前のホール温度が温度Aであると推定でき、ホール素子抵抗値R2よりホール素子抵抗値R3が大きければ、温度変化操作前のホール温度が温度Bであると推定できる。 If the Hall element resistance value R3 is smaller than the Hall element resistance value R2, it can be estimated that the Hall temperature before the temperature change operation is the temperature A. If the Hall element resistance value R3 is larger than the Hall element resistance value R2, the temperature before the temperature change operation is estimated. It can be estimated that the hole temperature is temperature B.
次いで、図5の温度補償段階(ステップS104)では、温度補償部40は、検出段階(ステップS101)によって検出したホール素子抵抗値と、判定段階(ステップS103)による判定結果と基づいて、ホール素子10の出力に対する温度による影響を補償する。調整回路42は、信号処理回路50のゲインまたはオフセットを調整してよい。
Next, in the temperature compensation stage (step S104) of FIG. 5, the
以上のように、本例のホールセンサ100によれば、ホール素子抵抗値のみならず、温度変化操作時のホール素子抵抗値の変化方向を読み取ってホールセンサ100の出力の温度補償をする。したがって、ホール素子抵抗値が温度に対して極値を有するように変化するホール素子10であっても、ホール温度が一意に推定され、ホール温度に対応した正確な温度補償を実現することができる。
As described above, according to the
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態のホールセンサ100の構成の一例を示す。本例のホールセンサ100は、図4に示したホールセンサ100の構成に加え、ホールド回路72を備える。ホールド回路72は、ホール素子10の出力信号Soをホールドして出力する。ホールド回路72は、ホールド開始時におけるホール素子10の出力信号Soの瞬間値をホールド区間にわたって維持する。ホールド回路72は、ホールドした信号(ホールド出力信号という場合がある)を信号処理回路50に送信してよい。
[Second Embodiment]
FIG. 7 shows an example of the configuration of the
ホールド区間においては、ホール素子10の出力信号Soが変動しても、ホールド回路72を介して出力されるホールド出力信号は変動しない。したがって、ホールド回路72は、ホール素子10の出力信号Soの変動をマスクする信号マスク回路として機能してよい。ホールド区間は、温度変化部60による温度変化操作に伴ってホール温度が変化している時間に対応して設定されてよい。本例では、温度変化部60は、温度変化操作のタイミング信号Stを生成して、タイミング信号Stをホールド回路72に送る。ホールド回路72は、タイミング信号Stに基づいて、ホールドを開始するタイミングおよびホールドを終了するタイミングを決定してよい。
In the hold period, even if the output signal So of the
図8は、ホールド区間の一例を示す。発熱体駆動信号Shおよびホール温度の時間変化は、図6において説明したものと同様である。図8に示されるとおり、ホール素子10の出力信号Soは、ホール温度の変化に応じて変化する。図2において説明したように温度が高くなるにしたがってホール感度が低下する。したがって、ホール温度が一時的に高くなると、ホール素子10の出力Soは一時的に低下する。
FIG. 8 shows an example of the hold interval. The temporal changes in the heating element drive signal Sh and the hall temperature are the same as those described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the output signal S o of the
ホールド区間は、ホール素子10の出力Soが温度変化操作に応じて一時的に変化している区間を包含するように設定される。本例では、ホールド区間は、P4時点とP5時点との間の時間に設定される。ホールド開始時点P4は、発熱体62への通電開始時刻T1より前であってよく、通電開始時刻T1より、予め定められた時間前であってよい。予め定められた時間は、例えば、1μ秒以上1000μ秒以下に設定される。
The hold section is set so as to include a section in which the output So of the
ホールド回路72は、発熱体駆動信号Shに同期して、温度変化操作の前の出力信号Soをホールドしてよい。ホールド終了時点P5は、ホール温度の復帰時刻T6以降であってよく、復帰時刻T6より、予め定められた時間後であってよい。予め定められた時間は、例えば、1μ秒以上1000μ秒以下に設定される。本例のホールセンサ100によれば、マスク回路として機能するホールド回路72を有するので、温度変化部60による温度変化操作に伴いホール感度が変化しても、ホールセンサ100の出力が変動することを防止することができる。
Hold
[第3実施形態]
図9は、第3実施形態のホールセンサ100の構成の一例を示す。本例のホールセンサ100は、図7に示したホールセンサ100の構成において、ホールド回路72に代えて、ホールド回路74を備える。ホールド回路74は、信号処理回路50の後段側に設けられる。他の構造は、第2実施形態の場合と同様である。ホールド回路74は、信号処理回路50の出力信号をホールドして出力する。ホールド回路74は、ホールド開始時における信号処理回路50の瞬間値をホールド区間にわたって維持する。ホールド回路74は、ホールド出力信号を出力端子OUTに出力してよい。
[Third Embodiment]
FIG. 9 shows an example of the configuration of the
ホールド区間においては、ホール素子10の出力信号Soに伴って信号処理回路50の出力が変動しても、ホールド回路74を介して出力されるホールド出力信号は変動しない。ホールド区間は、図8と同様に、温度変化部60による温度変化操作に伴ってホール温度が変化している時間に対応して設定されてよい。本例では、温度変化部60は、温度変化操作のタイミング信号Stを生成して、タイミング信号Stをホールド回路74に送る。ホールド回路74は、タイミング信号Stに基づいて、ホールドを開始するタイミングおよびホールドを終了するタイミングを決定してよい。
In the hold period, even if the output of the
ホールド区間は、信号処理回路50の出力が温度変化操作に応じて一時的に変化している区間を包含するように設定される。ホールド開始時点P4は、発熱体62への通電開始時刻T1より前であってよい。ホールド回路74は、発熱体駆動信号Shに同期して、温度変化操作の前の信号処理回路50の出力信号をホールドしてよい。ホールド終了時点P5は、ホール温度の復帰時刻T6以降であってよく、復帰時刻T6より予め定められた時間後であってよい。予め定められた時間は、例えば1μ秒以上1000μ秒以下に設定される。
The hold section is set so as to include a section in which the output of the
本例のホールセンサ100によれば、温度変化部60による温度変化操作に伴いホール感度が変化する場合であっても、ホール感度の変化に起因する信号処理回路50の出力の変動を防止することができる。
According to the
[第4実施形態]
図10は、第4実施形態のホールセンサ100の構成の一例を示す。本例のホールセンサ100において、信号処理回路50は、AD変化回路(A/D変換回路)52およびデジタル信号処理回路54を有する。一方、AD変換回路52がホールド回路72の役目を果たすので、別途のホールド回路72は省略されてよい。これらの点を除いて、本例のホールセンサ100の構成は、図7に示したホールセンサ100と同様である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 shows an example of the configuration of the
AD変換回路52は、ホール素子10の出力信号Soを受け取り、出力信号Soをサンプリングしてデジタル値に変換する。AD変換回路52は、ホール素子10の出力信号Soに代えて、増幅器等によって増幅された出力信号をサンプリングしてデジタル値に変換してよい。AD変換回路52は、変換したデジタル信号をデジタル信号処理回路54に供給する。デジタル信号処理回路54は、AD変換回路52に接続されてよい。デジタル信号処理回路54は、AD変換回路52から受け取った信号に基づいて、ホールセンサ100の用途に応じたデジタル信号処理を実行し、出力端子OUTに出力される信号を演算する。
The
AD変換回路52は、予め定められたサンプリング周期で、ホール素子10の出力信号Soをサンプリングしてホールドする。本例では、AD変換回路52は、温度変化操作の周期に合わせて、温度変化操作の前にホール素子10の出力をサンプリングしてホールドする。そこで、AD変換回路52のサンプリング周期は、発熱体駆動信号Shの周期と同期してよい。発熱体駆動回路64は、発熱体駆動信号Shに基づいて、温度変化操作のタイミング信号Stを生成して、タイミング信号Stを判定回路30のみならずAD変換回路52にも送信してよい。
The
発熱体62への通電開始時刻T1より、予め定められた時間前に、AD変換回路52がホール素子10の出力をサンプリングしてよい。予め定められた時間は、例えば1μ秒以上1000μ秒である。
The
本例によれば、AD変換回路52は、温度変化操作による影響を受けないタイミングで信号をサンプリングすることができる。換言すれば、AD変換回路52は、温度変化操作の周期に合わせて、温度変化操作の前にホール素子10の出力をサンプリングしてホールドする。したがって、温度変化部60による温度変化操作に伴いホール感度が変化しても、AD変換回路52によって変換されたデジタル信号が変動することを防止することができる。AD変換回路52は、デジタル信号処理に必要なアナログ‐デジタル変換をする役目のみならず、マスク回路としても機能する。したがって、AD変換回路52の他に、別途のホールド回路72、74が不要になる。
According to this example, the
図11は、第5実施形態のホールセンサ100の構成の一例を示す。本例の温度変化部60は、別途の発熱体62を有しない。温度変化部60の構成を除いて、本例のホールセンサは、図9に示したホールセンサ100の構成と同様である。ホールセンサ100は、信号処理回路50を有する。
FIG. 11 shows an example of the configuration of the
本例では、温度変化部60は、信号処理回路50から発生する熱を変化させることによって、ホール素子10に対して温度変化を生じさせる。したがって、ホール素子10の出力信号を増幅する信号処理部である信号処理回路50自体が発熱源として用いられる。すなわち、信号処理回路50が発熱源として温度変化部60の機能の一部を担当する。信号処理回路50は、ホール素子10に近接して配置されてよい。温度変化部60は、電力制御回路66を有する。電力制御回路66は、信号処理回路50に供給する電力を一時的に減少させる。電力制御回路66は、信号処理回路50に供給する電力を予め定められた範囲内で制御してよい。
In this example, the
電力制御回路66が信号処理回路50に供給する電力を減少させると、信号処理回路50の発熱量が減少して、ホール温度は低下する。一方、電力制御回路66が信号処理回路50に供給する電力を増加させると、信号処理回路50の発熱量が増加して、ホール温度は上昇する。電力制御回路66は、電力制御信号Spを生成して、信号処理回路50に送信する。電力制御回路66は、電力制御信号Spに基づいて信号処理回路50に供給する電力を増減させる。
When the power supplied from the
一例では、電力制御回路66は、信号処理回路50への供給電圧および供給電流の少なくとも一方を変化させて、信号処理回路50への供給電力を増減させる。電力制御信号Spは、信号処理回路50への供給電圧または供給電流自体であってもよく、信号処理回路50への供給電圧または供給電流を増減する制御信号であってもよい。電力制御回路66は、温度変化操作のタイミング信号Stを生成して、タイミング信号Stを判定回路30およびホールド回路74に送信してよい。
In one example, the
[第5実施形態]
図12は、第5実施形態のホールセンサ100の各部における信号波形の一例を示す。電力制御回路66は、電力減少開始時刻T1において、信号処理回路50へ供給する電力を減少させ、電力減少終了時刻T2において、信号処理回路50へ供給する電力を回復させるように制御してよい。この場合、電力減少開始時刻T1より前の時点での信号処理回路50への供給電力に比べて、時刻T1と時刻T2の間での信号処理回路50への供給電力は、80%以下であってよく、より好ましくは50%以下であってよい。電力制御回路66は、信号処理回路50への一時的な供給電力の減少が間欠的に繰り返されるように制御してよい。
[Fifth Embodiment]
FIG. 12 shows an example of a signal waveform in each part of the
電力減少開始時刻T1より前の時点では、ホール素子10は、信号処理回路50によって加熱されている。電力減少開始時刻T1以降に信号処理回路50への供給電力が減少して信号処理回路50の発熱量が減少するのに伴って、ホール素子10のホール温度は、一定の間、低下し、時点T1より後の時刻T3で極小値に達する。そして、信号処理回路50への供給電力の回復に伴って、ホール温度が上昇する。本例では、電力減少開始時刻T1より前の温度を基準としたホール温度の変化量が極小値Nの半分の値になる立ち下がり時刻をT4とし、半分の値まで復帰する立ち上がり時刻をT5とする。ホール温度は、復帰時刻T6で、元の温度に戻る。
The
判定回路30は、温度変化によるホール素子抵抗値の増減を判定する。判定回路30は、温度変化操作の前の時点P1におけるホール素子抵抗値R1と、温度変化操作後の時点P2におけるホール素子抵抗値R2と比較してよい。これにより、判定回路30は、ホール素子抵抗値の増減を判定してよい。時点P1は、ホール温度の立ち上がり時刻T4より前であってよく、より好ましくは、電力減少開始時刻T1より前であってよい。時点P1は、電力減少開始時刻T1より、予め定められた時間前であってよい。予め定められた時間は、例えば、1μ秒以上1000μ秒以下である。
The
時点P2は、ホール温度の立ち下がり時刻T4以降であって立ち上がり時刻T5より前であってよく、より好ましくは、ホール温度が極小値となる時刻T3に合うように、設定されてよい。判定回路30は、温度変化部60からのタイミング信号Stに基づいて、時点P1および時点P2を温度変化操作に同期させて設定してよい。
The time point P2 may be after the falling time T4 of the hall temperature and before the rising time T5, and more preferably set so as to match the time T3 at which the hall temperature becomes the minimum value. Judging
ホールセンサ100は、ホールド回路74を有する。ホールド回路74は、信号処理回路50の後段側に設けられてよい。ホールド回路74は、ホールド開始時における信号処理回路50の瞬間値をホールド区間にわたって維持する。ホールド回路74は、ホールド出力信号を出力端子OUTに出力してよい。
The
ホールド区間においては、ホールド回路74を介して出力されるホールド出力信号は変動しない。ホールド区間は、図8と同様に、温度変化部60による温度変化操作に伴ってホール温度が変化している時間に対応して設定されてよい。ホールド区間は、ホール素子10の出力Soが温度変化操作に応じて一時的に変化している区間、および信号処理回路50の供給電力を減少させている区間におけるホールセンサ100の出力変動をマスクする。
In the hold period, the hold output signal output via the
本例では、ホールド区間は、P4時点とP5時点との間の時間に設定される。ホールド開始時点P4は、電力減少開始時刻T1より、予め定められた時間前であってよい。一例では、予め定められた時間は、1μ秒以上1000μ秒以下に設定される。ホールド終了時点P5は、ホール温度の復帰時刻T6より、予め定められた時間後であってよい。一例では、予め定められた時間は、1μ秒以上1000μ秒以下に設定される。 In this example, the hold period is set to the time between the P4 time point and the P5 time point. The hold start time point P4 may be a predetermined time before the power decrease start time T1. In one example, the predetermined time is set to 1 μs or more and 1000 μs or less. The hold end point P5 may be after a predetermined time from the hall temperature return time T6. In one example, the predetermined time is set to 1 μs or more and 1000 μs or less.
本例のホールセンサ100によれば、別途の発熱体62を設けることなく、ホール素子10に対して温度変化操作を加えることができる。したがって、別途の発熱体62を配置するスペースが不要であり、ホールセンサ100を小型化することができる。また、マスク回路として機能するホールド回路74を有するので、信号処理回路50へ供給電力の減少に伴い、信号処理回路50の駆動状態が変化しても、ホールセンサ100の出力が変動することを防止することができる。
According to the
[第6実施形態]
図13は、第6実施形態のホールセンサ100の構成の一例を示す。本例の温度変化部60は、別途の発熱体62を有しない。温度変化部60の構成を除いて、本例のホールセンサ100は、図4に示したホールセンサ100の構成と同様である。抵抗測定部20は、検出信号Sdとしてホール素子10から検出した電流Iinおよび電圧Vinを取得する。抵抗測定部20は、電流Iinおよび電圧Vinに基づいて、ホール素子抵抗値Rhを演算する。これにより、抵抗測定部20は、ホール素子抵抗値Rhを測定する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 13 shows an example of the configuration of the
電流Iinは、ホール素子10の駆動方向における電流である。すなわち、ホール素子10が定電流駆動する場合、電流Iinは、駆動電流Iinとなる。電圧Vinは、ホール素子10の駆動方向における両端の電圧値である。電圧Vinは、ホール素子10が定電圧駆動されている場合、ホール素子10の駆動電圧である。
The current I in is a current in the driving direction of the
抵抗測定部20は、測定した抵抗値Rhを抵抗測定信号Srとして、温度補償部40に出力する。一方、判定回路30は、ホール素子10に対する温度変化操作によるホール素子抵抗値の増減を電流Iinおよび電圧Vinに基づいて判定する。判定回路30は、判定結果を判定結果信号Sjとして温度補償部40に出力する。
本例の温度補償部40は、調整回路42および記憶部44を有する。調整回路42は、判定回路30による判定結果に基づいて、ホール素子10の出力信号を増幅する信号処理回路50のゲインを制御する。具体的には、調整回路42は、抵抗測定信号Srと判定結果信号Sjとに基づいて、ゲイン調整信号Sgを生成してよい。調整回路42は、生成したゲイン調整信号Sgを信号処理回路50に出力して、信号処理回路50のゲインを調整する。
The
本例では、温度変化部60は、電流制御回路68を有する。電流制御回路68は、ホール素子10の駆動方向に流す電流Iinを一時的に変化させることによって温度変化操作を実行する。すなわち、電流制御回路68は、ホール素子10の駆動方向に流す電流Iinを一時的に変化させることによって、ホール素子10自体を加熱するように制御する。例えば、電流制御回路68は、ホール素子10に流す電流Iinを予め定められた値まで一時的に増加させる。
In this example, the
本例のホールセンサ100は、ホール素子10に駆動電流Iinを供給する電流源80を有する。電流制御回路68は、電流源80を制御して、ホール素子10に供給する駆動電流Iinを制御してよい。電流制御回路68は、電流制御信号Siを生成して電流源80に送信することによって電流源80を制御してもよい。電流制御回路68は、温度変化操作のタイミング信号Stを生成して、タイミング信号Stを判定回路30に送信してよい。すなわち、本例では、ホール素子10自体および電流源80が、温度変化部60の機能の一部を担当する。
The
本例のホールセンサ100の各部における信号波形は、第1実施形態として示した図6の信号波形と同様となる。本例の信号波形は、図6における発熱体駆動信号Shに基づく制御に代えて電流制御信号Siに基づく制御であることを除いて同様である。したがって、図6を参照して、本例のホールセンサ100の動作について説明する。電流制御回路68は、電流増加開始時刻T1において、ホール素子10の駆動方向に流れる電流Iinを増加させ、電流増加終了時刻T2において、電流Iinを増加前の状態に戻す。
The signal waveform in each part of the
判定回路30は、温度変化操作の前の時点P1におけるホール素子抵抗値R1と、温度変化操作後の時点P2におけるホール素子抵抗値R2とを比較してよい。好ましくは、時点P1は、ホール素子10への電流増加開始時刻T1より前であってよい。好ましくは、時点P2は、ホール素子10への電流増加終了時刻T2より後であってホール素子10の立ち下がり時刻T5の前であってよい。
The
すなわち、判定回路30は、ホール素子10へ供給する電流を増加していない状態において測定されたホール素子抵抗値R1、R2を比較することが望ましい。これにより、ホール素子抵抗値が非線形抵抗性を有する場合であっても、判定回路30は、抵抗値温度変化によるホール素子抵抗値の増減を判定することができる。なお、本例においても、ホールセンサ100は、図7、図9、および図10に示したようなホールド回路72、ホールド回路74、およびAD変換回路52を有してよい。
That is, it is desirable that the
本例のホールセンサ100によれば、別途の発熱体62を設けることなく、ホール素子10に対して温度変化操作を加えることができる。したがって、別途の発熱体62を配置するスペースが不要であり、ホールセンサ100を小型化することができる。また、ホール素子10自体を直接的に加熱できるので、他の発熱体62等によって加熱する場合に比べて加熱効率が高く、温度変化操作に対するレスポンスが早い。
According to the
[第7実施形態]
図14は、第7実施形態のホールセンサ100の構成の概要を示す。本例の温度補償部40は、信号処理回路50のゲインまたはオフセットを調整するのではなく、ホール感度を調整することによって、ホール素子10の出力に対する温度による影響を補償する。温度補償部40の構成を除いて、本例の構成は、図1から図13において示した第1から第6実施形態と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。
[Seventh Embodiment]
FIG. 14 shows an outline of the configuration of the
温度補償部40は、抵抗測定部20によって検出されたホール素子抵抗値と、判定回路30による判定結果とに基づいて、ホール素子10自体の動作を調整する。温度補償部40は、ホール素子10の温度特性を補償するための制御信号Scをホール素子10に出力して、ホール素子10の動作を調整してよい。
The
図15は、第7実施形態のホールセンサ100の構成の一例を示す。温度変化部60は、発熱体62および発熱体駆動回路64を有する。但し、温度変化部60は、この場合に限られず、図11に示されるように、発熱体62に代えて、信号処理回路50に供給する電力を一時的に減少する電力制御回路66を有してもよく、図13に示されるとおり、ホール素子10の駆動方向に流す電流Iinを一時的に変化させることによって温度変化操作を実行する電流制御回路68を有していてもよい。
FIG. 15 shows an example of the configuration of the
抵抗測定部20は、電流Iinおよび電圧Vinに基づいて、ホール素子抵抗値Rhを測定する。電流Iinは、ホール素子10の駆動方向における電流値である。すなわち、ホール素子10が定電流駆動する場合、電流Iinは、駆動電流Iinとなる。電圧Vinは、ホール素子10の駆動方向における両端の電圧値である。抵抗測定部20は、測定した抵抗値Rhを抵抗測定信号Srとして、温度補償部40に出力する。
The
判定回路30は、ホール素子10に対する温度変化操作によるホール素子抵抗値の増減を電流Iinおよび電圧Vinに基づいて判定する。判定回路30は、判定結果を判定結果信号Sjとして温度補償部40に出力する。
温度補償部40は、調整回路42および記憶部44を有してよい。本例の調整回路42は、判定回路30による判定結果に基づいて、ホール素子10に与える駆動電流Iinを制御する。本例のホールセンサ100は、ホール素子10に駆動電流Iinを供給する電流源80を有する。温度補償部40は、電流源80を制御して、ホール素子10に供給する駆動電流Iinを調整してよい。
The
図2に示したように、温度が高くなるにつれてホール感度が低下する場合には、温度が高くなるにつれてホール素子10の出力信号が小さくなる。したがって、調整回路42は、温度が高くなるにつれて、駆動電流Iinを大きくすることによって、ホール素子10の出力に対する温度の影響を補償する。記憶部44には、抵抗測定信号Srおよび判定結果信号Sjと、対応する駆動電流Iinの調整値との関係を示すテーブルが予め記憶されてよい。調整回路42は、抵抗測定信号Srと判定結果信号Sjに基づいて、記憶部44内に予め記憶されているテーブルから、設定すべき駆動電流Iinの調整値を読み出して、駆動電流Iinを調整するための制御信号Scを生成してよい。
As shown in FIG. 2, when the Hall sensitivity decreases as the temperature increases, the output signal of the
抵抗測定信号Srは、ホール素子抵抗値自体でもよく、ホール素子10の駆動方向における両端の電位差または駆動方向における電流値であってもよい。但し、本例の調整回路42は、この場合に限られない。調整回路42は、予め定められた計算式に、ホール温度を代入することにより、駆動電流Iinの調整値を算出してよい。この場合は、記憶部44は省略されてよい。
The resistance measurement signal Sr may be the Hall element resistance value itself, or a potential difference between both ends in the driving direction of the
本例においても、ホールセンサ100は、図7、図9、および図10に示したようなホールド回路72、ホールド回路74、またはAD変換回路52を有していてもよい。信号処理回路50を必ずしも有していなくてよい。
Also in this example, the
本例のホールセンサ100によっても、ホール素子抵抗値のみならず、温度変化操作時のホール素子抵抗値の変化方向を読み取ってホールセンサ100の出力の温度補償をする。したがって、ホール素子抵抗値が温度に対して極値を有するように変化するホール素子10であっても、ホール温度が一意に推定され、ホール温度に対応した正確な温度補償を実現することができる。
Also by the
[第8実施形態]
図16は、第8実施形態のホールセンサ100の構成の一例を示す。本例のホールセンサ100は、ホール素子10を定電圧駆動させる。ホールセンサ100は、電流計82を備える。温度補償部40は、判定回路30による判定結果に基づいて、ホール素子10に与える駆動電圧を制御する。これらの点を除いて、他の構成は、図15に示した第7実施形態の場合と同様である。
[Eighth Embodiment]
FIG. 16 shows an example of the configuration of the
ホール素子10は、駆動電力Vinで定電圧駆動される。電流計82は、駆動電圧Vinに応じてホール素子10に流れる電流Iinを検出する。抵抗測定部20は、電流Iinおよび電圧Vinに基づいて、ホール素子抵抗値Rhを測定する。抵抗測定部20は、測定した抵抗値Rhを抵抗測定信号Srとして、温度補償部40に出力する。判定回路30は、ホール素子10に対する温度変化操作によるホール素子抵抗値の増減を電流Iinおよび電圧Vinに基づいて判定する。判定回路30は、判定結果を判定結果信号Sjとして温度補償部40に出力する。
温度補償部40は、調整回路42および記憶部44を有してよい。本例の調整回路42は、判定回路30による判定結果に基づいて、ホール素子10に与える駆動電圧を制御する。本例の調整回路42は、ホール素子10の駆動方向における両端の電位差である駆動電圧Vinを調整する。図2に示したように、温度が高くなるにつれてホール感度が低下する場合には、温度が高くなるにつれてホール素子10の出力信号が小さくなる。したがって、調整回路42は、温度が高くなるにつれて、駆動電圧Vinを大きくすることによって、ホール素子10の出力に対する温度の影響を補償する。
The
調整回路42は、抵抗測定信号Srと判定結果信号Sjに基づいて、記憶部44内に予め記憶されているテーブルから、設定すべき駆動電圧Vinの調整値を読み出して、駆動電圧Vinを調整してよい。
Adjusting
例えば、記憶部44には、抵抗測定信号Srおよび判定結果信号Sjと、対応する駆動電圧Vinの調整値との関係を示すテーブルが予め記憶される。抵抗測定信号Srは、ホール素子抵抗値自体でもよく、ホール素子10の駆動方向における両端の電位差または駆動方向における電流値であってもよい。但し、本例の調整回路42は、この場合に限られない。調整回路42は、予め定められた計算式に、ホール温度を代入することにより、駆動電圧Vinの調整値を算出してよい。この場合は、記憶部44は省略されてよい。
For example, the
本例においても、ホールセンサ100は、図7、図9、および図10に示したようなホールド回路72、ホールド回路74、またはAD変換回路52を有していてもよい。信号処理回路50を必ずしも有していなくてよい。本例のホールセンサ100によっても、ホール温度が一意に推定され、ホール温度に対応した正確な温度補償を実現することができる。
Also in this example, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態は、相互に組み合わせることができる。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Each embodiment can be combined with each other. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the operation flow in the claims, the description, and the drawings is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10・・・ホール素子、20・・・抵抗測定部 、30・・・判定回路、40・・・温度補償部、42・・・調整回路、44・・・記憶部、50・・・信号処理回路、52・・・AD変換回路、54・・・デジタル信号処理回路、60・・・温度変化部、62・・・発熱体、64・・・発熱体駆動回路、66・・・電力制御回路、 68・・・電流制御回路、72・・・ホールド回路、74・・・ホールド回路 、80・・・電流源、82・・・電流計、100・・・ホールセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記ホール素子のホール素子抵抗値を検出する抵抗測定部と、
前記ホール素子に対する温度変化操作によるホール素子抵抗値の増減を判定する判定部と、
前記抵抗測定部が検出したホール素子抵抗値、および、前記判定部による判定結果に基づいて、前記ホール素子の出力に対する温度による影響を補償する温度補償部と、
を備えるホールセンサ。 Hall element that changes so that the Hall element resistance value has an extreme value with respect to temperature,
A resistance measuring unit for detecting a Hall element resistance value of the Hall element;
A determination unit for determining increase / decrease in Hall element resistance value by temperature change operation on the Hall element;
Based on the Hall element resistance value detected by the resistance measurement unit and the determination result by the determination unit, a temperature compensation unit that compensates for the influence of temperature on the output of the Hall element;
Hall sensor equipped with.
請求項1に記載のホールセンサ。 The hall sensor according to claim 1, further comprising a temperature changing unit that performs the temperature changing operation on the hall element.
前記温度変化部は、前記発熱体に流す電流を一時的に変化させる、
請求項2に記載のホールセンサ。 The temperature changing part has a heating element for heating the Hall element,
The temperature changing unit temporarily changes a current flowing through the heating element;
The hall sensor according to claim 2.
請求項2に記載のホールセンサ。 The temperature changing unit temporarily changes a current flowing in a driving direction of the Hall element;
The hall sensor according to claim 2.
前記温度変化部は、前記信号処理部に供給する電力を一時的に減少させる、
請求項2に記載のホールセンサ。 A signal processing unit for amplifying the output signal of the Hall element;
The temperature changing unit temporarily reduces the power supplied to the signal processing unit;
The hall sensor according to claim 2.
請求項1から5のいずれか一項に記載のホールセンサ。 A hold circuit that holds and outputs the output signal of the Hall element before the temperature change operation;
The hall sensor according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から5のいずれか一項に記載のホールセンサ。 A hold circuit that holds and outputs the output signal of the signal processing unit that amplifies the output signal of the Hall element before the temperature change operation;
The hall sensor according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から5のいずれか一項に記載のホールセンサ。 The signal processing unit that amplifies the output signal of the Hall element includes an AD conversion circuit that samples and converts the output signal of the Hall element before the temperature change operation.
The hall sensor according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から8のいずれか一項に記載のホールセンサ。 The determination unit determines increase or decrease of the Hall element resistance value by comparing the Hall element resistance value before the temperature change operation and the Hall element resistance value after the temperature change operation.
The hall sensor according to any one of claims 1 to 8.
請求項1から8のいずれか一項に記載のホールセンサ。 The determination unit increases or decreases the Hall element resistance value by comparing the Hall element resistance value immediately after the temperature change operation with the Hall element resistance value after a predetermined time has elapsed since the temperature change operation. judge,
The hall sensor according to any one of claims 1 to 8.
請求項1から10のいずれか一項に記載のホールセンサ。 The temperature compensation unit includes an adjustment circuit that controls a drive current or a drive voltage applied to the Hall element based on the determination result.
The hall sensor according to any one of claims 1 to 10.
請求項1から10のいずれか一項に記載のホールセンサ。 The temperature compensation unit has an adjustment circuit that controls at least one of a gain and an offset that a signal processing unit that amplifies the output signal of the Hall element gives to the output from the Hall element based on the determination result,
The hall sensor according to any one of claims 1 to 10.
請求項1から12のいずれか一項に記載のホールセンサ。 The Hall element includes InAs.
The hall sensor according to any one of claims 1 to 12.
前記ホール素子のホール素子抵抗値を検出する検出段階と、
前記ホール素子に対して温度変化させる温度変化段階と、
前記温度変化によるホール素子抵抗値の増減を判定する判定段階と、
前記検出段階によって検出したホール素子抵抗値、及び前記判定段階による判定結果に基づいて、前記ホール素子の出力に対する温度による影響を補償する温度補償段階と、を備えるホールセンサの調整方法。 A Hall sensor adjustment method comprising a Hall element that changes so that the Hall element resistance value has an extreme value with respect to temperature,
A detection step of detecting a Hall element resistance value of the Hall element;
A temperature change step for changing the temperature of the Hall element;
A determination step of determining increase / decrease in Hall element resistance value due to the temperature change;
A Hall sensor adjustment method comprising: a temperature compensation stage that compensates for an effect of temperature on the output of the Hall element based on the Hall element resistance value detected in the detection stage and the determination result in the determination stage.
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