6是說明通過本發(fā)明的第I實施方式的磁場傳感器的結(jié)構(gòu)得到的第2效果(第2物理現(xiàn)象)的圖,示出磁性體2’到達磁鐵3p與3q之間時的磁鐵的磁場變化的樣子。此處,在圖6中,在上方示出了從Y軸方向觀察了與圖1的本實施方式的磁傳感器10同樣地配置了的2個磁鐵3p、3q和在其之間配置了的磁傳感器5p的樣子。另外,在下方,為了說明,與上方的圖對應(yīng)地示出了在磁傳感器5p的原點O發(fā)生的第2物理現(xiàn)象所致的X軸方向的磁場(HX)和磁性體2’的位置的關(guān)系。
[0056]如圖6所示,在磁鐵3p與磁鐵3q之間不存在磁性體的情況下,搬送面?zhèn)鹊拇艌鯤mf和與搬送面相反的一側(cè)的磁場Hmr對稱,在原點O,磁場正好成為零。如果在此磁性體2’到達磁鐵3p的S極與磁鐵3q的N極之間,則磁性體2’通過磁場Hmf而磁化,在原點O發(fā)生該磁化所致的磁場。即使在該情況下,發(fā)生了的磁場的極性仍成為右方向(X軸方向)即正極性,是與在圖5中說明了的磁性體2’到達磁鐵3p以及磁鐵3q上方的情況下發(fā)生的磁場的X軸方向的矢量分量相同的方向。因此,在磁性體2’同時到達磁鐵3p、3q的磁極之上以及兩個磁鐵之間的情況下,發(fā)生的磁場的X軸方向的矢量分量實質(zhì)上成為加法關(guān)系。
[0057]S卩,通過圖1所示的結(jié)構(gòu),本實施方式的磁傳感器成為使通過磁性體到達磁鐵的磁極而發(fā)生的磁場變化(第I物理現(xiàn)象)、和通過磁性體到達磁鐵之間而發(fā)生的磁場變化(第2物理現(xiàn)象)這二個物理現(xiàn)象重疊了的混合的結(jié)構(gòu)。
[0058]另外,在如圖1那樣磁性印刷部2同時到達多個磁鐵的情況下,如以下說明,得到最大限度的效果。以下,使用圖7進行說明。
[0059]圖7是說明通過本發(fā)明的第I實施方式的磁場傳感器的結(jié)構(gòu)得到的整體的效果的圖,示出了與本實施方式的磁傳感器的結(jié)構(gòu)同樣地磁鐵是3個且磁性檢測元件是2個的差動結(jié)構(gòu)的情況的驗證例。圖7 (a)是示出使磁性體移動了時的本實施方式的磁傳感器中的磁性的靈敏度分布的圖,圖7(b)是示出本實施方式的磁傳感器的結(jié)構(gòu)和磁性體的移動方向的立體圖。此處,在圖7(a)中,在上方示出了從Y軸方向觀察了 3個磁鐵3p、3q以及3r、和在其之間配置了的磁傳感器5p以及5q的樣子。另外,在下方,為了說明,與上方的圖對應(yīng)地示出了磁傳感器5p以及5q的輸出和磁性體2’的位置的關(guān)系。
[0060]在本驗證例中,準備了磁鐵的磁極是3X Imm且高度1.45mm的稀土類(Ne-Fe-B系)磁鐵、以及作為磁性檢測元件搭載了 2 X Imm且厚度0.725mm的磁性薄膜的磁通門傳感器(flux gate sensor)。另外,將它們按照與圖1同樣的布局構(gòu)成了傳感器(圖7(a))。磁鐵之間的間距P設(shè)為3mm。另外,針對2個磁性檢測元件的靈敏度,以成為IV/高斯的方式,分別進行調(diào)整,針對最終的輸出,進行差動放大,設(shè)為2V/高斯。
[0061]關(guān)于介質(zhì)搬送面,雖然未圖示,在磁鐵上方載置銅合金的薄板(t = 0.2mm),限制了與介質(zhì)的間隔。另外,對于磁性體,在紙介質(zhì)上用磁性調(diào)色劑來印刷出寬度1_的線2’,使該線2’延伸的方向與Y軸對齊的同時,向X軸方向挪動線2’ (圖7(b)),而調(diào)查了磁傳感器的靈敏度分布。
[0062]根據(jù)圖7(a)所示的測定數(shù)據(jù)可知,在磁鐵3p、3q、3r的磁極上的位置(Al、C、A2)和磁性檢測元件5p、5q各自的X軸方向上的中央的位置(B1、B2)這5處位置,出現(xiàn)靈敏度的峰值,進而在整體上未出現(xiàn)靈敏度下跌的不靈敏區(qū)。位置C處的峰值成為位置Al、A2的峰值的約2倍的原因在于,位置C處的磁場變化涉及到磁性檢測元件5p、5q這兩方,通過差動動作成為約2倍。另外,磁鐵之間的位置B1、B2的靈敏度也適當,本例子的結(jié)構(gòu)可以說良好地構(gòu)筑了插值關(guān)系。
[0063]接下來,圖8示出通過本實施方式的磁傳感器針對某個紙幣進行了磁測量時的輸出波形。以2V/高斯對使磁性檢測元件5a、5b進行差動動作而得到的輸出結(jié)果進行磁場換算,將兩個元件之間的處置的磁場的差分設(shè)為縱軸。其結(jié)果,能夠確保逼近地磁的大小的最大0.25高斯的磁場,實現(xiàn)比以往的磁傳感器高一個數(shù)量級的磁場的靈敏度。另外,還能夠理解幾乎沒有輸出波形的波形失真,是良好的S/No
[0064](關(guān)于磁鐵和磁性檢測元件的排列)
[0065]圖9是說明本實施方式的磁傳感器的磁鐵和磁性檢測元件的排列的圖。圖9 (a)示出磁鐵和磁性檢測元件的排列方法,圖9(b)?圖9(d)示出磁鐵和磁性檢測元件的排列的具體例。優(yōu)選在X軸方向上在大致直線上排列磁鐵3a、3b、3c和磁性檢測元件5a、5b?!霸诖笾轮本€上(排列)”意味著,如圖9 (a)所示,排列磁性檢測元件5a、5b和磁鐵的磁極3a、3b、3c,以使得在介質(zhì)搬送方向(Y軸方向)上具有寬度m的線內(nèi)包括磁性薄膜7a、7b的同時,將所有磁性檢測元件5a、5b配置成在與介質(zhì)搬送方向大致垂直的直線(直線I)上排列,并且使該線到達所有磁鐵的磁極3a、3b、3c。作為具體例,可以舉出圖9(b)?圖9(d)。
[0066]詳細而言,如圖9(b)?圖9(d)所示,以使各磁鐵3a、3b、3c的至少一部分在實質(zhì)上直線的區(qū)域中存在的方式,配置各磁鐵3a、3b、3c,在各磁鐵3a、3b、3c之間,配置磁性檢測元件5a、5b。
[0067]S卩,以在至少一部分相鄰的關(guān)系中形成帶狀的磁場區(qū)域(以寬度m圖示了的區(qū)域)的方式,使各磁鐵3a、3b、3c排隊,在由各磁鐵3a、3b、3c形成的磁場區(qū)域中,在各磁鐵之間配置磁性檢測元件5a、5b。
[0068]這樣,關(guān)于本實施方式的磁場檢測裝置中的各磁鐵3a、3b、3c和磁性檢測元件(感磁元件)5a、5b的配置,以使磁性檢測元件的至少一部分與各磁鐵的各間隙的、帶狀的磁場區(qū)域重疊的方式進行布局(同軸(in-line)配置)。由此,能夠以非常緊湊的布局,實現(xiàn)高靈敏度的磁場檢測。
[0069](實施方式2)
[0070]圖10是示出本發(fā)明的第2實施方式的磁傳感器的一個例子的圖。本實施方式的磁傳感器作為多通道的傳感器發(fā)揮功能。此處,圖10(a)示出本發(fā)明的第2實施方式的磁傳感器的俯視圖,圖10(b)示出圖10(a)的磁傳感器的虛線D中的剖面圖。在圖10(a)中,示出了通過磁傳感器具備9個磁鐵3a?3i和8個磁性檢測元件5a?5h,作為4ch的傳感器發(fā)揮功能的情況的結(jié)構(gòu)例。
[0071]本實施方式的多通道傳感器的基本的結(jié)構(gòu)與上述第I實施方式的磁傳感器的結(jié)構(gòu)相同。即,成為將圖1的結(jié)構(gòu)例中的磁鐵3a等和磁性檢測元件5a等的排列進而向X方向連續(xù)地延伸排列那樣的結(jié)構(gòu)。在從介質(zhì)搬送面?zhèn)扔^察時,將S、N極交替替換而排列與必要的通道數(shù)相同的數(shù)量的磁鐵。另外,關(guān)于相互鄰接的磁性檢測元件,來自介質(zhì)的磁場相對逆相,所以進行差動探測。另外,只要例如機械驅(qū)動的馬達磁場、來自軸承、軸等的磁性等的影響不會成為問題,則也可以采用無需進行差動探測,將極性交替相反的特性校正為相同極性,進而使通道數(shù)增加到2倍的使用方法。
[0072]在圖10(b)中,本體15由有剛性的鋁壓鑄件、塑料材料成形,磁性檢測元件5h的電極9通過引線鍵合12與端子銷11連結(jié),與介質(zhì)搬送面相反地引出。另外,除了引線鍵合以外,也可以是焊接。對介質(zhì)搬送面與磁鐵的磁極之間進行限制的滑動板13中,能夠使用磷青銅、鋅白銅等非磁性的銅合金的薄板。也可以根據(jù)需要,實施耐磨耗的鍍覆。
[0073]