磁傳感裝置制造方法
【專利摘要】磁傳感裝置(101)具備磁傳感器(100)與磁軛(20)。磁傳感器(100)具備磁阻元件(30)、磁鐵(10)、承載磁阻元件(30)且將磁鐵(10)保持在向磁阻元件(30)施加磁場(chǎng)的位置的內(nèi)部支架(18C)，該磁傳感器(100)檢測(cè)介質(zhì)(16)具有的磁圖案(16M)。磁軛(20)配置在間隔介質(zhì)(16)的輸送部(18S)以及磁阻元件(30)而與磁鐵(10)對(duì)置的位置。利用這樣的構(gòu)造，抑制了磁傳感器的輸出相對(duì)于磁阻元件的感磁部與介質(zhì)的間隔變化的變動(dòng)。
【專利說(shuō)明】磁傳感裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種磁傳感裝置，該磁傳感裝置具備對(duì)設(shè)于例如紙幣等介質(zhì)的磁圖案 進(jìn)行檢測(cè)的磁傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002] 專利文獻(xiàn)1公開(kāi)有具備磁傳感器的磁傳感裝置，該磁傳感器進(jìn)行設(shè)置有由磁墨等 印刷而成的磁圖案的紙幣、證券等介質(zhì)的鑒別。
[0003] 圖14是專利文獻(xiàn)1所示的磁傳感裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。該磁傳感裝置具備在磁鐵 10上配置有磁阻元件MR1、MR2而成的磁傳感器、以及配置在磁阻元件MR1、MR2的上方的對(duì) 置磁軛20。在該磁傳感裝置中，在磁阻兀件MR1、MR2的上方，設(shè)有未圖不的磁圖案的介質(zhì) 16通過(guò)磁傳感器與對(duì)置磁軛20之間。
[0004] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平6-18278號(hào)公報(bào) [0007] 發(fā)明的概要
[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 在圖14所示那樣的磁傳感裝置中，對(duì)置磁軛20是為了提高介質(zhì)16在輸送方向上 的分辨率而設(shè)置的。因此，對(duì)置磁軛20是沿介質(zhì)16的輸送方向狹窄細(xì)長(zhǎng)的形狀。另外，兩 個(gè)磁阻元件MR1、MR2相對(duì)于磁鐵10的中央配置在均等的位置。因此，利用對(duì)置磁軛20而 抑制磁通的擴(kuò)散，提高分辨率。
[0010] 然而，作為進(jìn)行設(shè)有由磁墨等印刷而成的磁圖案的紙幣、證券等介質(zhì)的鑒別的磁 傳感裝置所要求的特性之一，有所謂的輸出GAP特性。通常，在輸送作為檢測(cè)對(duì)象的介質(zhì) 時(shí)，磁傳感器的輸出由于磁阻兀件的感磁部與介質(zhì)的間隔而發(fā)生變動(dòng)。磁傳感器的輸出的 變動(dòng)相對(duì)于該磁阻元件的感磁部與介質(zhì)的間隔變化的關(guān)系為輸出GAP特性。若即使磁阻元 件的感磁部與介質(zhì)的間隔發(fā)生變化，磁傳感器的輸出的變動(dòng)也較小，則輸出GAP特性優(yōu)良。
[0011] 在現(xiàn)有的普通磁傳感器中，由于磁鐵構(gòu)成開(kāi)磁路，因此磁通發(fā)散，越是遠(yuǎn)離磁鐵， 磁通密度越迅速降低。因而，磁阻元件的感磁部與介質(zhì)的間隔越大，磁阻元件的感磁部上的 磁通密度變化越小，從而使磁傳感器的輸出容易急劇降低。因而，在現(xiàn)有的普通磁傳感器中 無(wú)法獲得良好的輸出GAP特性。
[0012] 另外，在圖14所示那樣的磁傳感裝置中，也由于對(duì)置磁軛20較細(xì)，對(duì)由磁鐵10產(chǎn) 生的磁通的擴(kuò)散進(jìn)行抑制的作用不充分，因此無(wú)法期望大幅提高輸出GAP特性。
[0013] 在磁傳感裝置中，為了抑制因使用輸出GAP特性較差的磁傳感器而導(dǎo)致的磁傳感 器的輸出的降低，設(shè)為縮窄磁阻元件的感磁部與介質(zhì)的間隔、且將該間隔保持為恒定而輸 送介質(zhì)的構(gòu)造即可。例如，考慮具備使介質(zhì)輸送輥抵接于磁傳感器的罩體、介質(zhì)一邊在磁傳 感器的罩體上滑動(dòng)一邊被輸送輥輸送這樣的構(gòu)造。但是，在這樣的磁傳感裝置中，輸送介質(zhì) 的構(gòu)造復(fù)雜化，無(wú)法面向高速地輸送大量介質(zhì)的用途。另外，存在罩體磨損這樣的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的在于，提供一種抑制磁傳感器的輸出相對(duì)于磁阻元件的感磁部與介 質(zhì)的間隔變化的變動(dòng)的磁傳感裝置。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 本發(fā)明的磁傳感裝置的特征在于，具備：磁傳感器，其具備磁阻元件、磁鐵、以及承 載磁阻元件且將磁鐵保持在向磁阻元件施加磁場(chǎng)的位置的支架，該磁傳感器檢測(cè)介質(zhì)所具 有的磁性體；以及磁軛，其配置在間隔介質(zhì)的輸送部以及磁阻元件而與磁鐵對(duì)置的位置。
[0017] 本發(fā)明的磁傳感裝置優(yōu)選為，在將磁軛的寬度方向的尺寸以及磁鐵的寬度方向的 尺寸設(shè)為所述介質(zhì)的輸送方向的尺寸時(shí)，磁軛的寬度方向的尺寸大于磁鐵的寬度方向的尺 寸。
[0018] 本發(fā)明的磁傳感裝置優(yōu)選為，磁軛相對(duì)于磁鐵的對(duì)置面與磁鐵相對(duì)于磁軛的對(duì)置 面是平行的，在這兩個(gè)對(duì)置面之間、且成為介質(zhì)的輸送方向上的中央的位置配置有磁阻元 件。
[0019] 本發(fā)明的磁傳感裝置優(yōu)選為，支架保持磁軛。
[0020] 本發(fā)明的磁傳感裝置優(yōu)選為，從磁軛相對(duì)于磁鐵的對(duì)置面到輸送部的間隔比輸送 部的間隙狹窄。
[0021] 本發(fā)明的磁傳感裝置優(yōu)選為，磁鐵是鐵素體磁鐵。
[0022] 本發(fā)明的磁傳感裝置優(yōu)選為，磁阻元件的感磁部處的磁通密度在150?450mT的 范圍內(nèi)。
[0023] 本發(fā)明的磁傳感裝置優(yōu)選為，磁軛在與磁鐵彼此吸附的方向上被磁化。
[0024] 發(fā)明效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，由于在磁鐵與磁軛之間磁通不發(fā)散，因此磁通密度相對(duì)于離開(kāi)磁鐵 的距離的變化較小，磁傳感器的輸出相對(duì)于磁阻元件的感磁部和介質(zhì)的間隔變化的降低被 抑制。因此，能夠使介質(zhì)的輸送路的間隙較寬，能夠在輸送介質(zhì)的構(gòu)造不復(fù)雜化的情況下應(yīng) 用于高速輸送大量的介質(zhì)的用途。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置的主要部分的剖視圖。
[0027] 圖2(A)是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置具備的磁傳感器的立體圖。圖 2(B)是表示磁傳感器與磁軛的位置關(guān)系的、本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置的透視 立體圖。圖2(C)是磁傳感裝置101的立體圖。圖2(D)是表示介質(zhì)的輸送構(gòu)造的圖。
[0028] 圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置具備的磁傳感器的部分切口立體 圖。
[0029] 圖4(A)是構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置具備的磁傳感器的磁阻元 件的俯視圖。圖4(B)是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置具備的磁傳感器的電路圖。 圖4(C)是輸送介質(zhì)16時(shí)的、本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置的磁傳感器的輸出電 壓的波形圖。
[0030] 圖5(A)是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁阻元件的元件MR1的結(jié)構(gòu)的俯 視圖。圖5(B)是將元件MR1具有的磁阻部以及短路棒的間距表示為L(zhǎng)、將寬度表示為W時(shí) 的、元件MR1的電阻值相對(duì)于W/L的的變化比RB/RO的特性圖。
[0031] 圖6㈧是構(gòu)成比較例的磁傳感器的磁阻元件的俯視圖。圖6(B)是比較例的磁傳 感器的電路圖。圖6(C)是輸送介質(zhì)時(shí)的、比較例的磁傳感器的輸出電壓的波形圖。
[0032] 圖7(A)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置具備的磁軛的尺寸的圖。 圖7(B)是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置具備的磁傳感器的磁阻元件以 及罩體的各部分的尺寸以及位置關(guān)系的圖。
[0033] 圖8(A)是在本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置中用磁力線表示磁場(chǎng)的強(qiáng)度 分布的圖。圖8(B)是在第一比較例的磁傳感裝置中用磁力線表示磁場(chǎng)的強(qiáng)度分布的圖。圖 84(C)是在第二比較例的磁傳感裝置中用磁力線表示磁場(chǎng)的強(qiáng)度分布的圖。
[0034] 圖9(A)是在本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置中輸送介質(zhì)時(shí)的、磁傳感器 的輸出電壓的波形圖。圖9(B)是在第一比較例的磁傳感裝置中輸送介質(zhì)時(shí)的、磁傳感器的 輸出電壓的波形圖。圖9(C)是在第二比較例的磁傳感裝置中輸送介質(zhì)時(shí)的、磁傳感器的輸 出電壓的波形圖。
[0035] 圖10 (A)、圖10 (B)是表不磁傳感器的輸出電壓的峰值相對(duì)于GAP的變化的圖。
[0036] 圖11 (A)是表示電阻值相對(duì)于磁阻元件的磁通密度的特性的圖。圖11 (B)是表示 由磁鐵施加于磁阻兀件的偏壓磁場(chǎng)與磁傳感器的輸出電壓之間的關(guān)系的圖。
[0037] 圖12是表不基于介質(zhì)的差異的、磁傳感器的輸出電壓相對(duì)于偏壓磁場(chǎng)的磁通密 度的變化的特性的圖。
[0038] 圖13(A)是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置的主要部分的剖視圖。圖 13(B)是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置的除去磁軛后的狀態(tài)的俯視圖。
[0039] 圖14是專利文獻(xiàn)1所示的磁傳感裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040] 依次參照各圖，對(duì)作為本發(fā)明的實(shí)施方式的磁傳感裝置101進(jìn)行說(shuō)明。
[0041] 圖1是本實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置101的主要部分的剖視圖。圖2(A)?（D) 是關(guān)于本實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置101的立體圖。磁傳感裝置101在具備印刷有作為 磁性體的磁墨而形成的磁圖案16M的介質(zhì)16被輸送時(shí)檢測(cè)磁圖案16M。
[0042] 在圖1中，磁傳感裝置101具備磁傳感器100、外部支架18E、以及磁軛20。磁軛 20是由純鐵系軟磁性材料構(gòu)成的塊狀的構(gòu)件，配置在磁傳感器100的上方。外部支架18E 保持磁傳感器100與磁軛20。外部支架18E設(shè)置為覆蓋磁軛20的外周面。
[0043] 磁傳感器100由多個(gè)磁阻元件30、多個(gè)磁鐵10、內(nèi)部支架18C、以及罩體19構(gòu)成。 磁鐵10向磁阻元件30施加磁場(chǎng)。內(nèi)部支架18C保持磁鐵10,在上部承載磁阻元件30。罩 體19由不銹鋼等非磁性金屬構(gòu)成，設(shè)為覆蓋磁阻元件30。磁傳感器100設(shè)為將罩體19的 上表面露出、并且使罩體19的側(cè)面的一部分與內(nèi)部支架18C的側(cè)面被外部支架18E覆蓋， 通過(guò)外部支架18E進(jìn)行保持。
[0044] 在磁傳感裝置101中，在磁軛20與罩體19的上表面之間形成有輸送介質(zhì)16的輸 送部（狹縫）18S。在此，磁軛20的外周面被外部支架18E覆蓋，因此作為磁軛20相對(duì)于磁 鐵10的對(duì)置面的磁軛20的下表面被外部支架18E覆蓋。因此，輸送部（狹縫）18S形成在 外部支架18E的覆蓋磁軛20的下表面的部分與罩體19的上表面之間。即，在磁鐵10與磁 軛20之間配置有輸送部18S以及磁阻元件30。在磁傳感裝置101中，在將磁軛20的寬度 方向的尺寸以及磁鐵10的寬度方向的尺寸設(shè)為介質(zhì)16的輸送方向的尺寸時(shí)，磁軛20的寬 度方向的尺寸大于磁鐵10的寬度方向的尺寸。在磁傳感裝置101中，磁軛20相對(duì)于磁鐵 10的對(duì)置面與磁鐵10相對(duì)于磁軛20的對(duì)置面是平行的，在這兩個(gè)對(duì)置面之間、且在介質(zhì) 16的輸送方向上的成為中央的位置配置有磁阻元件30、更詳細(xì)來(lái)說(shuō)配置有磁阻元件30的 感磁部。在磁傳感裝置101中，從作為磁軛20相對(duì)于磁鐵10的對(duì)置面的磁軛20的下表面 到輸送部18S的間隔G2比介質(zhì)輸送部18S的間隙G1狹窄。在此，間隔G2與外部支架18E 的覆蓋磁軛20的下表面的部分的厚度相等。
[0045] 圖2⑷是磁傳感器100的立體圖。圖2(B)是表示磁傳感器100與磁軛20的位 置關(guān)系的磁傳感裝置101的透視立體圖。在圖2(B)中，通過(guò)虛線來(lái)表示外部支架18E。圖 2(C)是磁傳感裝置101的立體圖。圖2(D)是表示介質(zhì)16的輸送構(gòu)造的圖。
[0046] 如圖2㈧、⑶所示，磁傳感器100以及磁軛20為長(zhǎng)條狀。介質(zhì)16例如為紙幣， 如圖2 (D)所示，該介質(zhì)16夾持在上下的輥40之間而被輸送。
[0047] 圖3是磁傳感器100的局部切口立體圖。在圖3中，示出了對(duì)罩體19的一部分進(jìn) 行了切除的狀態(tài)。如圖3所示，內(nèi)部支架18C在內(nèi)部支架18C的上表面具有沿著內(nèi)部支架 18C的長(zhǎng)邊方向呈直線狀設(shè)置的多個(gè)凹部。在各凹部收納有磁阻元件30(磁阻元件30a、 30b、30c、30cl···)。另外，內(nèi)部支架18C在內(nèi)部支架18C的下表面具有沿著內(nèi)部支架18C的 長(zhǎng)邊方向呈直線狀設(shè)置的多個(gè)凹部。在各凹部中收納有磁鐵10。
[0048] 在內(nèi)部支架18C的下部，引出有與多個(gè)磁阻元件30&、3015、30(3、30(1...電連接的端 子銷。
[0049] 圖4(A)是磁阻元件30的俯視圖。是覆蓋表面的絕緣保護(hù)膜之前的狀態(tài)。圖4(B) 是磁傳感器100的電路圖。圖4(C)是輸送介質(zhì)16時(shí)的磁傳感器100的輸出電壓的波形 圖。如圖4(A)所示，磁阻元件30具備輸入端子Vin、輸出端子Vout、接地端子GND、磁阻部 的圖案形狀不同的兩種元件部MR1、MR2。如圖4(B)所示，磁阻元件30構(gòu)成基于元件MR1、 MR2的電阻分壓電路。如圖4(A)所示，當(dāng)介質(zhì)16的磁圖案16M通過(guò)磁阻元件30的感磁部 上時(shí)，輸出端子Vout的電壓（電阻分壓電路的輸出電壓）如圖4(C)所示變化為山型。
[0050] 圖5⑷是表示元件MR1的結(jié)構(gòu)的俯視圖。如圖5⑷所示，元件MR1具有磁阻部 31與短路棒32。在此，若將磁阻部31以及短路棒32的間距表示為L(zhǎng)、將寬度表示為W，則 元件MR1的電阻值相對(duì)于W/L的變化比RB/R0、即元件MR1的靈敏度呈現(xiàn)圖5(B)那樣的特 性。在此，電阻值RB是施加有基于磁鐵10的磁場(chǎng)的狀態(tài)下的值，電阻值R0是未施加基于 磁鐵10的磁場(chǎng)的狀態(tài)下的值。在磁傳感器100中，元件MR2因 W/L變小而使元件靈敏度降 低，因此在使用圖4(A)所示的結(jié)構(gòu)的磁阻元件30,設(shè)為圖4(B)所示的電路結(jié)構(gòu)，且使介質(zhì) 16的磁圖案16M通過(guò)磁阻元件30的感磁部上時(shí)，獲得圖4(C)所示那樣的輸出1。
[0051] 在此，準(zhǔn)備圖6(A)?圖6(C)所示那樣的比較例的磁傳感器。比較例的磁傳感器 由在圖6(A)中通過(guò)俯視圖表示的磁阻元件等來(lái)構(gòu)成。比較例的磁傳感器除磁阻元件的結(jié) 構(gòu)以外，與本實(shí)施方式的磁傳感器100的結(jié)構(gòu)相同。圖6(B)是比較例的磁傳感器的電路 圖。圖6(C)是輸送介質(zhì)16時(shí)的、比較例的磁傳感器的輸出電壓的波形圖。如圖6㈧、（B) 所示，該磁阻元件是所謂的AC類型的磁阻元件，具備輸入端子Vin、輸出端子Vout、接地端 子GND、以及磁阻部的圖案形狀相同的兩個(gè)元件部MR1、MR2,并構(gòu)成基于元件MR1、MR2的電 阻分壓電路。當(dāng)介質(zhì)16的磁圖案16M通過(guò)該磁阻元件的感磁部上時(shí)，輸出端子Vout的電 壓（電阻分壓電路的輸出電壓）如圖6(C)所示變化為變化方向相反的兩個(gè)山型。
[0052] 接下來(lái)，為了比較本實(shí)施方式以及比較例的磁傳感裝置的特性，示出定量的一個(gè) 具體例。
[0053] 圖7 (A)是表示磁軛20的尺寸的圖。圖7 (B)是表示磁阻元件30與罩體19的各 部分的尺寸以及位置關(guān)系的圖。圖8(A)是在本實(shí)施方式的磁傳感裝置101中利用磁力線 來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)度分布的圖。圖8(B)是在與本實(shí)施方式的磁傳感裝置101同樣地具備磁 傳感器100但不具備磁軛20的、第一比較例的磁傳感裝置中，通過(guò)磁力線來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng) 度分布的圖。圖8(C)是在具備圖6所示的比較例的磁傳感器、以及與本實(shí)施方式的磁傳感 裝置101同樣的磁軛的第二比較例的磁傳感裝置中，通過(guò)磁力線來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)度分布的 圖。
[0054] 由圖8(A)明確可知，在磁傳感裝置101中，磁阻元件30與磁軛20的間隔大于磁 阻元件30與磁鐵10的間隔，在將磁軛20的寬度方向的尺寸以及磁鐵10的寬度方向的尺 寸設(shè)為介質(zhì)16的輸送方向的尺寸時(shí)，磁軛20的寬度方向的尺寸大于磁鐵10的寬度方向的 尺寸，因此在磁鐵10與磁軛20之間，跨介質(zhì)16的輸送方向的恒定區(qū)間且在磁鐵10與磁軛 20的間隙方向上形成磁通密度均勻的磁場(chǎng)。另外，在磁傳感裝置101中，從磁軛20相對(duì)于 磁鐵10的對(duì)置面、即磁軛20的下表面到輸送部18S的間隔G2比輸送部18S的間隙G1狹 窄（參照?qǐng)D1)，因此能夠在確保從罩體19的表面到磁圖案16M的GAP的同時(shí)縮窄磁阻元 件30的感磁部與磁軛20的間隔。因此，輸送部18S的磁通密度相對(duì)于GAP的變動(dòng)的變化 被抑制得較小。
[0055] 圖9⑷是在本實(shí)施方式的磁傳感裝置101中輸送介質(zhì)16時(shí)的、磁傳感器100的 輸出電壓的波形圖。圖9(B)是在第一比較例的磁傳感裝置中輸送介質(zhì)時(shí)的、磁傳感器的輸 出電壓的波形圖。圖9(C)是在第二比較例的磁傳感裝置中輸送介質(zhì)時(shí)的、磁傳感器的輸出 電壓的波形圖。在圖9(A)?（C)中，輸出波形WP0是從罩體19的表面到介質(zhì)16的磁圖案 16M的GAP(參照?qǐng)D1)為0時(shí)的波形，輸出波形WP1是GAP為1mm時(shí)的波形。
[0056] 對(duì)比圖9 (A)與圖9 (B)而明確可知，無(wú)論在GAP = 0時(shí)還是GAP = 1mm時(shí)，通過(guò)如 本實(shí)施方式的磁傳感裝置101那樣設(shè)置磁軛20,皆能夠增大磁傳感器100的輸出電壓的峰 值。
[0057] 圖10 (A)、圖10⑶是表不磁傳感器100的輸出電壓的峰值相對(duì)于GAP的變化的 圖。C0表示第一比較例的磁傳感裝置的特性。C1表示在本實(shí)施方式的磁傳感裝置101中 從罩體19的表面到磁軛20的間隔G0 (參照?qǐng)D1)為3_時(shí)的特性。C2表示在本實(shí)施方式 的磁傳感裝置101中G0為2_時(shí)的特性。C3表示在本實(shí)施方式的磁傳感裝置101中G0為 1. 1mm時(shí)的特性。C4表示具備圖6所示的比較例的磁傳感器但不具備磁軛的、第三比較例 的磁傳感裝置的特性。C5表示第二比較例的磁傳感裝置的特性。圖10(A)的縱軸為輸出電 壓值，圖10⑶的縱軸為以GAP = 0為基準(zhǔn)的比率。
[0058] 測(cè)定條件如下所述。
[0059] [磁鐵]
[0060] 材料：鐵素體磁鐵
[0061] 尺寸：5.5X4X5mm
[0062] 與磁阻元件的間隔：0· 5謹(jǐn)
[0063] 元件的檢測(cè)寬度：0. 5mm
[0064] 兀件至罩體表面為止的間隔：0. 4mm
[0065] [磁軛]
[0066] 材料：鐵（純鐵系軟磁性材料）
[0067] 尺寸：40X20X10mm
[0068] GO :1. 1mm、2mm、3mm
[0069] 由圖10(B)明確可知，通過(guò)像本實(shí)施方式的磁傳感裝置101那樣設(shè)置磁軛20,輸出 電壓的峰值相對(duì)于GAP的變化的變動(dòng)被抑制得較小。另外，在具備圖6所示的比較例的磁 傳感器的磁傳感裝置中，完全不具有設(shè)置磁軛所帶來(lái)的改善效果。這是因?yàn)?，AC類型的磁 阻元件在從磁鐵與磁軛的對(duì)置面之間的、成為介質(zhì)的輸送方向的中央的位置向介質(zhì)的輸送 方向的前后錯(cuò)開(kāi)的位置處配置有元件MR1、MR2。即，是因?yàn)檫@兩個(gè)元件MR1、MR2的位置處 的磁通密度與GAP的變化相應(yīng)地較大變動(dòng)。
[0070] 圖11 (A)是表示電阻值相對(duì)于磁阻元件的磁通密度的特性的圖。圖11 (B)是表示 由磁鐵施加于磁阻兀件的偏壓磁場(chǎng)與磁傳感器的輸出電壓之間的關(guān)系的圖。
[0071] 在此，當(dāng)將介質(zhì)上的磁圖案的通過(guò)所引起的電阻的變化量表示為AMR、將磁圖案 的通過(guò)所引起的磁通密度的變化量表示為ΛΒ時(shí)，AMR/ΛΒ為磁阻元件的靈敏度。當(dāng)MR1 因磁圖案的通過(guò)而使電阻變化為MR1+AMR1時(shí)，磁傳感器的輸出電壓變化AVout。
[0072] Δ Vout = Vin*{(MR1+ Δ MR1)/(MR1+MR2)-MR1/(MR1+MR2)}
[0073] = Vin*AMRlAMRl+MR2)。圖11(B)的縱軸為該輸出電壓變化AVout。
[0074] 如圖11 (B)中表不那樣，在輸出電壓相對(duì)于偏壓磁場(chǎng)的磁通密度的變化的變動(dòng) 中產(chǎn)生峰值。在偏壓磁場(chǎng)的磁通密度比成為該峰值的磁通密度150[mT]低的范圍中， (MR1+MR2)的增加量小于AMR1的增加量，在偏壓磁場(chǎng)的磁通密度比該峰值的磁通密度 150[mT]高的范圍中，（MR1+MR2)的增加量大于AMR1的增加量。
[0075] 圖12表不基于介質(zhì)的差異的、相對(duì)于偏壓磁場(chǎng)的磁通密度的變化的輸出電壓的 磁傳感器的特性。圖12(A)在縱軸上取輸出電壓，圖12(B)在縱軸上取輸出電壓比。"S"是 介質(zhì)為磁纖維時(shí)的特性，"K"是介質(zhì)具備印刷用于紙幣的磁墨而成的磁圖案時(shí)的特性。在 圖12⑶中，以偏壓磁場(chǎng)為150[mT]時(shí)的輸出電壓為基準(zhǔn)而取得輸出電壓比。
[0076] 這樣，基于偏壓磁場(chǎng)的磁傳感器的輸出電壓的趨勢(shì)因介質(zhì)而不同。如圖12(A)所 示，對(duì)于具備印刷用于紙幣的磁墨而成的磁圖案的介質(zhì)，在l〇〇[mT]下無(wú)法獲得足夠的輸 出。另外，如圖12⑶所示那樣，當(dāng)偏壓磁場(chǎng)的磁通密超過(guò)450[mT]時(shí)，低于偏壓磁場(chǎng)的磁 通密度為150[mT](磁傳感器的輸出電壓相對(duì)于偏壓磁場(chǎng)的磁通密度的變化的變動(dòng)達(dá)到峰 值的值）時(shí)的磁傳感器的輸出電壓，因此，偏壓磁場(chǎng)的磁通密度優(yōu)選為150 [mT]?450 [mT] 的范圍。
[0077] 在鐵素體磁鐵中，即使最大也僅獲得100[mT]左右的磁通密度，但通過(guò)如本實(shí)施 方式的磁傳感裝置101那樣設(shè)置磁軛20,使磁阻元件30的感磁部中的偏壓磁場(chǎng)的磁通密度 達(dá)到150 [mT]以上，因此，即使作為磁鐵10使用鐵素體磁鐵，也能夠通過(guò)設(shè)置磁軛20而將 偏壓磁場(chǎng)的磁通密度確定在150[mT]?450[mT]的范圍。因此，無(wú)需使用包含釹等稀土的 磁鐵那樣的高成本的磁鐵，能夠使用低成本的鐵素體磁鐵。
[0078] 《第二實(shí)施方式》
[0079] 圖13(A)是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置102的主要部分的剖視 圖。圖13(B)是表示本實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置102的除去磁軛20后的狀態(tài)的俯視 圖。本實(shí)施方式所涉及的磁傳感裝置102與第一實(shí)施方式的磁傳感裝置101不同，在支架 18上設(shè)有磁鐵10、磁阻元件30以及罩體19,磁軛20與支架18相分離。另外，磁軛20在與 磁鐵10彼此吸附的方向上被磁化。
[0080] 這樣，磁軛20也可以與磁鐵10、磁阻元件30相分離。由此，提高磁傳感器100的 配置的自由度。另外，若將磁軛20在與磁鐵10彼此吸附的方向上進(jìn)行磁化，則對(duì)于在磁鐵 10與磁軛20之間介質(zhì)16的輸送方向上的較廣范圍，在磁鐵10與磁軛20的間隙中沿該間 隙方向形成均勻的磁通密度的磁場(chǎng)。并且，將基于磁鐵10的磁荷與基于磁軛20的磁荷相 力口，提高磁鐵10與磁軛20的間隙的磁通密度。與之相應(yīng)，能夠增大磁鐵10與磁軛20的間 隙，因此提高輸送介質(zhì)16的構(gòu)造在設(shè)計(jì)上的自由度，高速輸送大量的介質(zhì)16也變得容易。
[0081] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0082] MR1、MR2…磁阻元件
[0083] 10…磁鐵
[0084] 16…介質(zhì)
[0085] 16M...磁圖案
[0086] 18…支架
[0087] 180··內(nèi)部支架
[0088] 18E…外部支架
[0089] 18S…輸送部
[0090] 19…罩體
[0091] 20…磁軛
[0092] 30…磁阻元件
[0093] 3(^、3〇13、3〇(3、3〇士..磁阻元件
[0094] 31…磁阻部
[0095] 32…短路棒
[0096] 100…磁傳感器
[0097] 101、102…磁傳感裝置
【權(quán)利要求】
1. 一種磁傳感裝置，其特征在于， 該磁傳感裝置具備： 磁傳感器，其具備磁阻元件、磁鐵、以及承載所述磁阻元件且將所述磁鐵保持在向所述 磁阻元件施加磁場(chǎng)的位置的支架，該磁傳感器檢測(cè)介質(zhì)所具有的磁性體；以及 磁軛，其配置在間隔所述介質(zhì)的輸送部以及所述磁阻元件而與所述磁鐵對(duì)置的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感裝置，其中， 在將所述磁軛的寬度方向的尺寸以及所述磁鐵的寬度方向的尺寸設(shè)為所述介質(zhì)的輸 送方向的尺寸時(shí)，所述磁軛的寬度方向的尺寸大于所述磁鐵的寬度方向的尺寸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁傳感裝置，其中， 所述磁軛相對(duì)于所述磁鐵的對(duì)置面與所述磁鐵相對(duì)于所述磁軛的對(duì)置面平行，在這兩 個(gè)對(duì)置面之間、且成為所述介質(zhì)的輸送方向上的中央的位置配置有所述磁阻元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的磁傳感裝置，其中， 所述支架保持所述磁軛。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的磁傳感裝置，其中， 從所述磁軛相對(duì)于所述磁鐵的對(duì)置面到所述輸送部的間隔比所述輸送部的間隙狹窄。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的磁傳感裝置，其中， 所述磁鐵為鐵素體磁鐵。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的磁傳感裝置，其中， 所述磁阻元件的感磁部處的磁通密度在150?450mT的范圍內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的磁傳感裝置，其中， 所述磁軛在與所述磁鐵彼此吸附的方向上被磁化。
【文檔編號(hào)】H01L43/08GK104105977SQ201380008237
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】南谷保 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所