[发明专利]磁性传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及将磁场强度转换为电信号的磁性传感器装置，例如涉及用于折叠式便携电话机或笔记本式电脑等的开合状态探测用传感器，或者用于电机的旋转位置探测传感器的磁性传感器装置。

背景技术

作为折叠式便携电话机或笔记本式电脑等的开合状态探测用传感器，或者作为电机的旋转位置探测传感器，使用磁性传感器装置(例如，参照专利文献1)。在图7中示出该磁性传感器装置的电路图。

磁性传感器装置通过磁电转换元件(例如霍尔元件)输出比例于磁场强度或者磁通密度的电压，用放大器放大该输出电压，利用比较器进行判定(以高电平(H)信号或低电平(L)信号的二值方式输出)。由于磁电转换元件的输出电压微小，所以磁电转换元件所具有的偏置(offset)电压(元件偏置电压)、放大器或比较器所具有的偏置电压(输入偏置电压)、或者转换装置内的噪声会成为问题。元件偏置电压主要因磁电转换元件从组装件(package)受到应力等而发生的。输入偏置电压主要因构成放大器的输入电路的元件的特性偏差等而发生的。噪声主要因构成电路的单体晶体管所具有的闪变效应噪声、单体晶体管或电阻元件所具有的热噪声而发生的。

为了减少上述磁电转换元件或放大器所具有的偏置电压的影响，图7所示的磁性传感器装置如下构成。图7所示的磁性传感器装置的结构成为包括：霍尔元件1；对霍尔元件1的第一检测状态和第二检测状态进行切换的开关切换电路2；放大开关切换电路2的两个输出端子的电压差(V1-V2)的差动放大器3；一端与差动放大器3的一个输出端子连接的电容C1；在差动放大器3的另一输出端子与电容C1的另一端之间连接的开关S1；以及比较器4。在此，第一检测状态是从端子A和C输入电源电压，并从端子B和D输出检测电压。此外，第二检测状态是从端子B和D输入电源电压，并从端子A和C输出检测电压。

设磁电转换元件的差动输出电压为Vh、差动放大器的放大率为G、差动放大器的输入偏置电压为Voa。在第一检测状态中，开关S1导通(ON)，对电容C1充电Vc1＝(V3-V4)＝G(Vh1+Voa)。接着在第二检测状态中，开关S 1截止(OFF)，输出Vc2＝(V3-V4)＝G(-Vh2+Voa)。在此，成为V5-V6＝V3-Vc1-V4＝Vc2-Vc1＝-G(Vh1+Vh2)，抵消输入偏置电压的影响。此外，磁电转换元件的检测电压Vh1和Vh2一般具有同相的有效信号分量和反相的元件偏置分量，因此上述的输出电压还消除元件偏置分量的影响。

专利文献1：日本特开2001-337147号公报

发明内容

但是，在上述那样的传统磁性传感器装置中，无法消除连接于后级的比较器4的输入偏置电压，存在检测磁场强度上发生偏差的课题。

因此，本发明的目的在于提供一种磁性传感器装置，能以较简单的电路结构来消除元件偏置电压和放大器及比较器的输入偏置电压的影响，并能高精度检测出磁场强度。

为了解决传统技术的这样的问题，本发明的磁性传感器装置具有如下结构。

一种磁性传感器装置，其中包括：开关切换电路，该开关切换电路与磁电转换元件的第一端子对及第二端子对连接，对被施加电源电压的端子对和输出磁场强度的检测电压的端子对进行切换控制，具有输出检测电压的第一输出端子及第二输出端子；差动放大器，该差动放大器的第一输入端子及第二输入端子分别与开关切换电路的第一输出端子及第二输出端子连接，且具有输出将检测电压差动放大后的结果的第一输出端子及第二输出端子；第一电容，该第一电容的一个端子与差动放大器的第一输出端子连接；第二开关，该第二开关的一个端子与差动放大器的第二输出端子连接；比较器，该比较器的第一输入端子与第一电容的另一端子连接，且第二输入端子与第二开关的另一端子连接，对输出端子输出输入至该输入端子的电压的比较结果；第一开关，连接在比较器的第一输入端子与输出端子之间；第二电容，该第二电容的一端与比较器的第二输入端子连接；以及检测电压设定电路，与第二电容的另一端子连接。

(发明的效果)

依据本发明的磁性传感器装置，通过有效地活用开关和电容，能以简便的电路结构来消除构成磁性传感器装置的磁电转换元件、差动放大器、比较器中发生的偏置分量。此外，能够高精度地设定磁场强度的检测电压电平。因而，能够提供可作高精度的磁场强度的检测的磁性传感器装置。

附图说明

图1是本发明的磁性传感器装置的电路图。

图2是一例本发明的磁性传感器装置的开关控制信号的定时图。

图3是另一例本发明的磁性传感器装置的开关控制信号的定时图。