本發(fā)明涉及將磁場強度轉(zhuǎn)換為電信號的磁傳感器裝置，例如涉及被用作折疊式便攜電話機或筆記本計算機等中的開閉狀態(tài)檢測用傳感器、或者電動機的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器等的磁傳感器裝置。

背景技術(shù)：
磁傳感器裝置被用作折疊式便攜電話機或筆記本計算機等中的開閉狀態(tài)檢測用傳感器、或者被用作電動機的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器。磁傳感器裝置通過磁電轉(zhuǎn)換元件（例如霍爾元件）輸出與磁場強度或者磁通密度成比例的電壓，用放大器放大該輸出電壓，使用比較器進行判定，輸出H（高）信號或L（低）信號這兩個值。由于磁電轉(zhuǎn)換元件的輸出電壓微弱，所以磁電轉(zhuǎn)換元件所具有的偏移電壓（元件偏移電壓）、放大器或比較器所具有的偏移(offset)電壓（輸入偏移電壓）或者轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的噪聲成為問題。元件偏移電壓主要由磁電轉(zhuǎn)換元件從封裝受到的應(yīng)力等而產(chǎn)生。輸入偏移電壓主要由構(gòu)成放大器的輸入電路的元件的特性偏差等而產(chǎn)生。噪聲主要由構(gòu)成電路的單體晶體管所具有的閃爍噪聲、單體晶體管或電阻器元件所具有的熱噪聲而產(chǎn)生。正在研究降低上述磁電轉(zhuǎn)換元件和放大器所具有的偏移電壓影響的磁傳感器裝置（例如，參照專利文獻1）。圖3所示的以往的磁傳感器裝置具備：作為磁電轉(zhuǎn)換元件的霍爾元件51、開關(guān)切換電路52、差動放大器53、比較器54、檢測電壓設(shè)定電路55、第一電容C51以及第二電容C52、第一開關(guān)S51以及第二開關(guān)S52。圖4示出以往的磁傳感器裝置的動作的時序圖。根據(jù)上述的開關(guān)切換電路52的動作，將檢測動作的一個周期T分為：向霍爾元件51的第一端子對A-C輸入電源電壓、從第二端子對B-D輸出檢測電壓的第一檢測狀態(tài)T1；以及向第二端子對B-D輸入電源電壓、從第一端子對A-C輸出檢測電壓的第二檢測狀態(tài)T2。此外，根據(jù)各開關(guān)的開閉，分為第1采樣階段F1、第2采樣階段F2、比較階段F3。并且，在比較階段F3中，去除各偏移成分。專利文獻1：日本特開2010-281801號公報但是，在以往的磁傳感器裝置中，為了設(shè)定磁場強度的檢測電壓電平，需要設(shè)置由泄放電阻器構(gòu)成的檢測電壓設(shè)定電路55，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，霍爾元件51與檢測電壓設(shè)定電路55的電源系統(tǒng)是分開的，所以存在由于該影響而在檢測電壓電平設(shè)定中產(chǎn)生誤差的問題。此外，如上所述，為了去除各偏移成分，需要兩次采樣階段和1次比較階段共計3次信號處理期間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種磁傳感器裝置，其利用組合霍爾元件和電阻器而得到的簡單電路結(jié)構(gòu)，高精度地設(shè)定檢測電壓電平,并且高速地進行信號處理。為了解決以往的問題點，本發(fā)明的磁傳感器裝置采用以下這樣的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成為：利用4個開關(guān)，對霍爾元件的各端子以及一端與GND連接的可變電阻器的另一端進行切換和連接。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的磁傳感器裝置，能夠利用小規(guī)模電路任意設(shè)定磁場強度的檢測電壓電平，檢測電壓電平僅由電阻比決定，不受電源電壓或制造偏差的影響。由于也能夠應(yīng)對旋轉(zhuǎn)電流，所以能夠消除霍爾元件的偏移。此外，能夠與施加磁場的極性無關(guān)地進行檢測電壓設(shè)定，抑制極性間的檢測電壓偏差。此外，在本結(jié)構(gòu)中，簡化了信號處理，可實現(xiàn)高速化。附圖說明圖1是示出本實施方式的磁傳感器裝置的電路圖。圖2是本實施方式的磁傳感器裝置的應(yīng)用例的電路圖。圖3是以往的磁傳感器裝置的電路圖。圖4是以往的磁傳感器裝置的時序圖。標號說明1、51霍爾元件；2、54比較器；52開關(guān)切換電路；53差動放大器；55檢測電壓設(shè)定電路。具體實施方式圖1是示出本實施方式的磁傳感器裝置的電路圖。本實施方式的磁傳感器裝置由霍爾元件1、可變電阻器Ra、比較器2以及開關(guān)S1～S12構(gòu)成，所述霍爾元件1利用由電阻器R1～R4構(gòu)成的等效橋電路示出?？勺冸娮杵鱎a的一端與GND連接，另一端分別經(jīng)由開關(guān)S9～S12與霍爾元件1的端子V1～V4連接。端子V1、V2分別經(jīng)由開關(guān)S1、S2與電源連接，經(jīng)由開關(guān)S5、S6與比較器2的第1輸入端子連接。端子V3、V4分別經(jīng)由開關(guān)S3、S4與GND連接，經(jīng)由開關(guān)S7、S8與比較器2的第2輸入端子連接。接下來，對動作進行說明。作為第一階段，將開關(guān)S1、S3、S6、S8設(shè)為斷開，將S2、S4、S5、S7設(shè)為導(dǎo)通。此外，對應(yīng)于檢測的磁場的極性，將開關(guān)S10或開關(guān)S12中的一個設(shè)為導(dǎo)通，將另一開關(guān)設(shè)為斷開。例如，考慮在第一階段中將S10設(shè)為導(dǎo)通、將開關(guān)S9、S11、S12設(shè)為斷開的情況下。在比較器2的輸出反轉(zhuǎn)、端子V1的電壓與端子V3的電壓相等的情況下，式（1）的關(guān)系成立。Ra＝R1*R3*R4/(R2*R4-R1*R3)…（1）此處，在無磁場的狀態(tài)下，R1=R2=R3=R4=R，將施加一定大小的磁場的狀態(tài)下的各電阻值的變動量設(shè)為△R，可以認為，在上述的式（1）的狀態(tài)下，R1=R-△R，R2=R+△R，R3=R-△R，R4=R+△R。將它們代入式（1），導(dǎo)出式（2）。Ra＝R2*(1-ΔR/R-(ΔR/R)2+(ΔR/R)3)/(4*ΔR)…（2）由于△R遠遠小于R，所以在忽略（△R/R）的2次方、3次方的項的情況下，式（3）成立。ΔR/R≈1/(1+4*Ra/R)…(3）因此，在本發(fā)明中，能夠不依存于電源電壓或制造偏差，僅由電阻比Ra/R決定檢測電壓。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的檢測電壓電平設(shè)定。另外，作為第二階段，在將開關(guān)S1、S3、S6、S8設(shè)為導(dǎo)通、將S2、S4、S5、S7設(shè)為斷開的情況、所施加的磁場的極性相反的情況下，利用開關(guān)S9～S12切換導(dǎo)通的開關(guān)，也能夠進行式（3）所示的檢測電壓設(shè)定。此外，由此可知，在霍爾元件以外所連接的可變電阻器可以僅是Ra這一種，即可實現(xiàn)不易混入元件間偏差的要素、且檢測電壓電平偏差較小的磁傳感器裝置。此外，關(guān)于可變電阻器Ra，即使將一端不與GND連接而與VDD連接，也可得到相同的效果。另外，本發(fā)明的實施方式中所示的磁傳感器裝置通過將比較器變更為差動放大器，也能夠?qū)崿F(xiàn)輸出模擬信號的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，也能夠順利地實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電流（SpinningCurrent）（在第一第二階段中，使電流交叉來消除偏移的方法）。此處，如以往的磁傳感器裝置那樣，關(guān)于后級的比較器，如果與差動放大器、電容、開關(guān)組合，則可將第一階段設(shè)為采樣階段、將第二階段設(shè)為比較階段，所以，相對于以往需要3個信號處理階段來去除偏移，在本發(fā)明中，通過兩個階段就能夠完成信號處理。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)信號處理期間的縮短（高速化）。圖2示出本實施方式的磁傳感器裝置的應(yīng)用例的電路圖。與圖1的區(qū)別是，構(gòu)成為將可變電阻器Ra分割為可變電阻器Rb和可變電阻器Rc?？勺冸娮杵鱎b的一端與GND連接，另一端與可變電阻器Rc的一端連接，并經(jīng)由開關(guān)S13與開關(guān)S9～S12連接?？勺冸娮杵鱎c的另一端與開關(guān)S9～S12連接。在檢測電壓設(shè)定時，將開關(guān)S13設(shè)為導(dǎo)通，選擇可變電阻器Rb，在解除電壓設(shè)定時，使開關(guān)S13斷開，選擇可變電阻器Rb和可變電阻器Rc。這樣，本實施方式的磁傳感器裝置能夠?qū)z測電壓和釋放電壓設(shè)定遲滯。在該情況下，在檢測電壓設(shè)定時以及解除電壓設(shè)定時，ΔR/R≈1/(1+4*Rb/R)…（4）ΔR/R≈1/(1+4*(Rb+Rc)/R)…（5）成立。因此，在本實施方式的磁傳感器裝置中，在第一階段或者第二階段中，能夠?qū)Υ艌鰪姸鹊臋z測電壓和解除電壓設(shè)定遲滯。與第一實施方式同樣，本實施方式所示的磁傳感器裝置通過將比較器變更為差動放大器，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出模擬信號的結(jié)構(gòu)。此外，也能夠順利地實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電流（在第一第二階段中，使電流交叉來消除偏移的方法）。并且，如以往的磁傳感器裝置那樣，關(guān)于后級的比較器，如果與差動放大器、電容、開關(guān)組合，則可將第一階段設(shè)為采樣階段、將第二階段設(shè)為比較階段，所以，相對于以往需要3個信號處理階段來去除偏移，在本發(fā)明中，通過兩個階段就能夠完成信號處理。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)信號處理期間的縮短（高速化）。本發(fā)明的磁傳感器裝置也能夠用于交變檢測（例如電動機的旋轉(zhuǎn)檢測）的用途。交變檢測是如下所述的磁傳感器裝置：從僅檢測一方（例如S極）的極性的狀態(tài)起，在檢測出該一方的極性后，切換為僅檢測另一方（N極）的極性的狀態(tài)。