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JPH06152002A - Ferromagnetic thin film magnetoresistive element and sensor using it - Google Patents

Ferromagnetic thin film magnetoresistive element and sensor using it

Info

Publication number
JPH06152002A
JPH06152002A JP4301460A JP30146092A JPH06152002A JP H06152002 A JPH06152002 A JP H06152002A JP 4301460 A JP4301460 A JP 4301460A JP 30146092 A JP30146092 A JP 30146092A JP H06152002 A JPH06152002 A JP H06152002A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
thin film
field detection
detection pattern
magnetoresistive element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4301460A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michiko Endou
みち子 遠藤
Shinkichi Shimizu
信吉 清水
Hiroshi Kajitani
浩 梶谷
Shigeo Tanji
成生 丹治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4301460A priority Critical patent/JPH06152002A/en
Publication of JPH06152002A publication Critical patent/JPH06152002A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強磁性薄膜型磁気抵抗素子の回路構成に関
し、周囲雰囲気の温度変化に対応して変動し易い磁気抵
抗出力を自動的に補償せしめて磁界の高精度検出と生産
性向上を図ることを目的とする。 【構成】 着磁ピッチλで多極着磁されている磁気記録
媒体の該着磁面に対面して配置され、該着磁面からの漏
洩磁界を該着磁面と対面する面に形成されている強磁性
薄膜からなる磁界検出パターンで検出する強磁性薄膜型
磁気抵抗素子であって、磁界検出パターン形成面の該磁
界検出パターン近傍に、該磁界検出パターン21と等しい
材質からなる同じ幅・厚さで長さを短くして抵抗値のみ
を変えた2本の温度補償パターン31を、“(2n−1) ・
λ/4 但しnは正の整数”を満足させる間隔を保っ
て上記磁界検出パターン21と平行する方向に形成して構
成する。
(57) [Abstract] [Purpose] Regarding the circuit configuration of the ferromagnetic thin film type magnetoresistive element, the magnetoresistive output, which tends to fluctuate in response to the temperature change of the ambient atmosphere, is automatically compensated and the magnetic field is accurately detected and produced. The purpose is to improve the sex. A magnetic recording medium, which is multi-pole magnetized at a magnetizing pitch λ, is arranged to face the magnetized surface, and a leakage magnetic field from the magnetized surface is formed on a surface facing the magnetized surface. A ferromagnetic thin film type magnetoresistive element for detecting with a magnetic field detection pattern composed of a ferromagnetic thin film, the magnetic field detection pattern forming surface having the same width and the same width as the magnetic field detection pattern 21 in the vicinity of the magnetic field detection pattern. Two temperature compensation patterns 31 whose length is shortened by thickness and only resistance value is changed are displayed as “(2n−1).
λ / 4 where n is formed in a direction parallel to the magnetic field detection pattern 21 with an interval kept satisfying a positive integer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は強磁性薄膜の磁気抵抗効
果を利用して磁気記録媒体からの漏洩磁界を検出する強
磁性薄膜型磁気抵抗素子(以下単にMR素子とする)の
回路構成とそれを用いたセンサの構成に係り、特に周囲
雰囲気の温度変化に対応して変動し易い磁気抵抗出力を
特別の温度補償素子を使用することなく自動的に補償せ
しめて磁界の高精度検出を実現したMR素子とそれを用
いたセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit structure of a ferromagnetic thin film type magnetoresistive element (hereinafter simply referred to as an MR element) for detecting a leakage magnetic field from a magnetic recording medium by utilizing the magnetoresistive effect of a ferromagnetic thin film. High-precision detection of magnetic field is realized by automatically compensating the magnetoresistive output, which tends to fluctuate according to the temperature change of the surrounding atmosphere, without using a special temperature compensation element, depending on the configuration of the sensor using it. And a sensor using the same.

【0002】MR素子は、ホール素子や半導体型磁気抵
抗素子に比して微小磁界に対する感度が高く且つその分
解能に優れているため位置センサや角度センサ,ロータ
リエンコーダ等に広く利用されているが、特に多極着磁
された磁気ドラムの如き磁気記録媒体からの漏洩磁界を
検出するにはその磁界検知部を該磁気記録媒体の着磁面
に接近させる必要があるため磁界検知方向が磁気抵抗パ
ターン形成面に位置するMR素子が最適である。
MR elements are widely used in position sensors, angle sensors, rotary encoders, etc. because they are more sensitive to minute magnetic fields and superior in resolution than Hall elements or semiconductor type magnetoresistive elements. In particular, in order to detect a leakage magnetic field from a magnetic recording medium such as a multi-pole magnetized magnetic drum, it is necessary to bring the magnetic field detecting section close to the magnetized surface of the magnetic recording medium. The MR element located on the formation surface is optimal.

【0003】[0003]

【従来の技術】技術的背景を説明する図7はMR素子の
一例を説明する概念図であり、その磁気抵抗パターン領
域のみを抽出して拡大した図8は従来のMR素子の回路
構成を作用と共に原理的に説明する図である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 for explaining the technical background is a conceptual diagram for explaining an example of an MR element, and FIG. 8 in which only the magnetoresistive pattern area is extracted and enlarged is shown in FIG. It is a figure explaining with principle.

【0004】図7で例えば磁気ドラム11の回転速度や回
転数を検出するMR素子2は、その強磁性薄膜からなる
磁気抵抗パターン2aの形成面2bが該磁気ドラム周辺の着
磁面11a と対面するように回路基板12に実装された状態
にある。
In FIG. 7, for example, in the MR element 2 for detecting the rotational speed and the rotational speed of the magnetic drum 11, the surface 2b on which the magnetoresistive pattern 2a made of a ferromagnetic thin film is formed faces the magnetized surface 11a around the magnetic drum. And is mounted on the circuit board 12 as described above.

【0005】そこで、該MR素子2を回路基板12と共に
上記磁気ドラム11の着磁面11a に矢印aの如く接近させ
ると該磁気ドラム11からの漏洩磁界強度によって該MR
素子2の磁気抵抗パターン2a の領域における抵抗値が
変動するので、固定された該MR素子2に対して回転す
る磁気ドラム11からの漏洩磁界強度を抵抗値変動として
検出することで結果的にその抵抗値変動の周期性から磁
気ドラム11としての回転速度や回転数を検知することが
できる。
Therefore, when the MR element 2 is brought close to the magnetized surface 11a of the magnetic drum 11 together with the circuit board 12 as shown by an arrow a, the MR element 2 is leaked from the magnetic drum 11 by the intensity of the magnetic field.
Since the resistance value in the region of the magnetoresistive pattern 2a of the element 2 varies, the leakage magnetic field strength from the magnetic drum 11 rotating with respect to the fixed MR element 2 is detected as a variation in resistance value as a result. The rotation speed and the rotation speed of the magnetic drum 11 can be detected from the periodicity of the resistance value fluctuation.

【0006】回路構成を説明する図8で、(8-1) は図7
のパターン形成面2bを正面から見た図であり (8-2)は該
パターン領域を更に拡大した図である。図8の(8-1) で
磁気抵抗パターン2aは、膜厚が 300〜1000Å程度のニッ
ケル−鉄(Ni-Fe)合金薄膜からなる4本の平行した磁界
検出パターン21 (21-1〜21-4)と、該各パターン間を接
続するようにパターン形成されている金(Au)薄膜からな
る偶数(図では4)個の外部接続端子22 (22-1〜22-4)
とで構成されている。
In FIG. 8 for explaining the circuit configuration, (8-1) is shown in FIG.
FIG. 8B is a front view of the pattern forming surface 2b of FIG. 8B, which is an enlarged view of the pattern region. In (8-1) of FIG. 8, the magnetoresistive pattern 2a is composed of four parallel magnetic field detection patterns 21 (21 -1 to 21) made of a nickel-iron (Ni-Fe) alloy thin film with a film thickness of about 300 to 1000 Å. -4 ) and an even number (4 in the figure) of external connection terminals 22 (22 -1 to 22 -4 ) made of a gold (Au) thin film patterned so as to connect between the respective patterns.
It consists of and.

【0007】そしてこの場合の各磁界検出パターン21は
拡大図(8-2) に示す如く、幅Wがほぼ10μm 程度のパタ
ーンをその全長にわたって二往復する折り返し状にして
形成されているものであり、それぞれの端部21a,21b は
隣接する該磁界検出パターンとの間に位置する上記外部
接続端子22 (22-1〜22-4) によって接続される構成にな
っている。
As shown in the enlarged view (8-2), each magnetic field detection pattern 21 in this case is formed by folding a pattern having a width W of about 10 μm and making two reciprocations over its entire length. , The respective end portions 21a and 21b are connected by the external connection terminals 22 (22 -1 to 22 -4 ) located between the adjacent magnetic field detection patterns.

【0008】なお4個の外部接続端子22の内の外部接続
端子22-1は、4本の上記磁界検出用パターン21の両端に
位置する磁界検出パターン21-1と21-4との間を接続する
ものである。
The external connection terminal 22 -1 of the four external connection terminals 22 is located between the magnetic field detection patterns 21 -1 and 21 -4 located at both ends of the four magnetic field detection patterns 21. To connect.

【0009】そして特にこの場合の隣接する各磁界検出
パターン21間のピッチpは、上記磁気ドラム11上の着磁
ピッチλの 1/4になっている。このことは、該パターン
21の両端に位置するパターン21-1と21-4が“ (3/4)・
λ”の隔たりを保って配置されていることになる。
In particular, the pitch p between adjacent magnetic field detection patterns 21 in this case is 1/4 of the magnetizing pitch λ on the magnetic drum 11. This is the pattern
Patterns 21 -1 and 21 -4 located at both ends of 21 are "(3/4) ・
This means that they are arranged with a gap of λ ″.

【0010】従って、該磁気抵抗パターン2aに対して相
対的に移動する磁気ドラム11の着磁面11a(図7記載)に
ピッチλで着磁されている記録内容の漏洩磁界強弱を上
記磁界検出用パターン21-1〜21-4に繋がる外部接続端子
22 (22-1〜22-4) から検出することができて、結果的に
該磁気ドラム11の回転速度や回転数を検出することがで
きる。
Therefore, the leakage magnetic field strength of the recorded contents magnetized at the pitch λ on the magnetized surface 11a (shown in FIG. 7) of the magnetic drum 11 which moves relative to the magnetic resistance pattern 2a is detected by the magnetic field. External connection terminal connected to the pattern 21 -1 to 21 -4
22 (22 -1 to 22 -4 ), and as a result, the rotational speed and the rotational speed of the magnetic drum 11 can be detected.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のMR素
子ではその磁界感度の温度係数が“−0.1 %/℃”程度
と大きいために周囲温度による影響が大きく、例えば周
囲温度が高くなると抵抗値としての出力が低下しまた該
温度が低くなるとその出力が大きくなる等出力としての
ドリフトが発生する。
However, since the temperature coefficient of the magnetic field sensitivity of the conventional MR element is as large as "-0.1% / ° C", it is greatly affected by the ambient temperature. For example, when the ambient temperature becomes high, the resistance value becomes high. When the temperature of the output decreases and the temperature of the output decreases, the output of the output increases and a drift as the output occurs.

【0012】更に各磁気抵抗パターン2aの薄膜材質や寸
法等のバラツキも抵抗値としての出力変動を誘起する原
因になる。従って磁界検出パターンのみで構成されてい
る従来のMR素子では高精度の磁界検出が望めないこと
から、特に磁界検出精度を上げる必要がある場合には例
えば図7に示すようにMR素子2が搭載されている回路
基板12の該素子近傍に温度補償デバイス13を温度補償回
路部や出力増幅部と共に接続して周囲温度の影響をなく
す等の手段を講じている現状にあるが、価格的アップや
回路基板面の有効利用が阻害される等のことから生産性
の向上を期待することができないと言う問題があった。
Further, variations in the thin film material and size of each magnetoresistive pattern 2a also cause an output fluctuation as a resistance value. Therefore, since the conventional MR element composed only of the magnetic field detection pattern cannot be expected to detect the magnetic field with high precision, the MR element 2 is mounted as shown in FIG. The temperature compensating device 13 is connected with the temperature compensating circuit section and the output amplifying section in the vicinity of the element of the circuit board 12 which is already installed, and there are measures such as eliminating the influence of the ambient temperature. There is a problem that productivity cannot be expected to improve because effective use of the circuit board surface is hindered.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題は、着磁ピッチ
λで多極着磁されている磁気記録媒体の該着磁面に対面
して配置され、該着磁面からの漏洩磁界を該着磁面と対
面する面に形成されている強磁性薄膜からなる磁界検出
パターンで検出する強磁性薄膜型磁気抵抗素子であっ
て、磁界検出パターン形成面の該磁界検出パターン近傍
に、該磁界検出パターンと等しい材質からなる同じ幅・
厚さで長さを短くして抵抗値のみを変えた2本の温度補
償パターンが、“(2n−1) ・λ/4 但しnは正の
整数”を満足させる間隔を保って上記磁界検出パターン
と平行する方向に形成されて構成されている強磁性薄膜
型磁気抵抗素子によって解決される。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned object is to face a magnetized surface of a magnetic recording medium which is multi-pole magnetized at a magnetized pitch λ, and to prevent a leakage magnetic field from the magnetized surface. A ferromagnetic thin film type magnetoresistive element for detecting with a magnetic field detection pattern formed of a ferromagnetic thin film formed on a surface facing a magnetized surface, wherein the magnetic field detection pattern is formed in the vicinity of the magnetic field detection pattern. Same width made of the same material as the pattern
Two temperature compensation patterns in which only the resistance value is changed by shortening the length by the thickness are used to detect the magnetic field with an interval kept satisfying “(2n−1) · λ / 4 where n is a positive integer”. This is solved by a ferromagnetic thin film type magnetoresistive element formed and formed in a direction parallel to the pattern.

【0014】[0014]

【作用】磁界検出パターンと同じ材質からなるパターン
換言すれば同じ温度係数を持つパターンを、該磁界検出
パターン近傍に周囲温度の変化で該磁界検出パターンに
発生する抵抗値変動をキャンセルし得るような温度補償
回路を少なくとも具えて配設すると、図7で説明したよ
うな特別な温度補償デバイス13を設けることなくMR素
子としての出力の温度ドリフトを自動的に抑制すること
ができる。
The pattern made of the same material as the magnetic field detection pattern, in other words, the pattern having the same temperature coefficient can cancel the resistance value variation generated in the magnetic field detection pattern due to the change of the ambient temperature in the vicinity of the magnetic field detection pattern. If at least the temperature compensation circuit is provided, the temperature drift of the output as the MR element can be automatically suppressed without providing the special temperature compensation device 13 as described in FIG.

【0015】そこで本発明では従来の磁界検出パターン
形成面の該パターン両側またはその片側近傍位置の該パ
ターンと平行する方向に、該パターンと同じ材料からな
り同じ幅で長さのみを変えて抵抗値が変わるようにした
温度補償パターンをその間隔pが“p=(2n−1)・λ
/4 但しn=1,2,3,…… ”を満足するよう
に形成して所要のMR素子を構成するようにしている。
Therefore, in the present invention, the resistance value is made of the same material as the pattern in the direction parallel to the pattern on both sides of the pattern on the conventional magnetic field detection pattern forming surface or in the vicinity of one side thereof, and only the length is changed. Of the temperature compensation pattern in which the interval p is “p = (2n−1) · λ
/ 4 However, it is formed so as to satisfy n = 1, 2, 3, ...

【0016】図1は本発明に係わる温度補償パターンを
概略的に説明する図であり、(1-1)はピッチλで多極着
磁された磁気記録媒体と該温度補償パターンとの位置的
関係を示したものであり、(1-2) は該温度補償パターン
としての磁気抵抗変化を横軸Xを時間T,縦軸Yを抵抗
値Rとしたグラフで示したものである。
FIG. 1 is a diagram for schematically explaining a temperature compensation pattern according to the present invention. (1-1) shows the positional relationship between a magnetic recording medium multi-polarized with a pitch λ and the temperature compensation pattern. The relationship is shown in (1-2), which is a graph showing the magnetoresistive change as the temperature compensation pattern, where the horizontal axis X is time T and the vertical axis Y is resistance value R.

【0017】上述した温度補償パターンのパターン間隔
Pがnを2としたときの“p=3λ/4”である場合を
例とする(1-1) で、11は磁気記録されている図7で説明
した磁気ドラムを示しまたR1 ,R2 は温度補償パター
ン25を構成する2個のパターン25a,25b の抵抗値を表わ
しているが、該各パターン25a,25b は上記条件によって
3λ/4の間隔を保って配置されている。
In the example (1-1) where the pattern interval P of the temperature compensation pattern is "p = 3λ / 4" where n is 2, 11 is magnetically recorded in FIG. In the magnetic drum described above, R 1 and R 2 represent the resistance values of the two patterns 25a and 25b forming the temperature compensation pattern 25. The respective patterns 25a and 25b depend on the above conditions.
They are arranged with an interval of 3λ / 4.

【0018】そして、この場合における各パターン25a,
25b は図示の如く磁界の強い領域と磁界の弱い領域のい
ずれかに必ず位置していることから、結果的に(1-2) で
示す磁気抵抗変化曲線R1 ,R2 のように相互に打ち消
し合う位相ズレが生じて該温度補償パターン25としての
磁気抵抗変化をトータルで小さくすることができるの
で、図示されない温度補償回路に接続した状態で前述し
た磁界検出パターンと組み合わせることで、少なくとも
図7で説明した温度調整デバイスを使用することなく従
来より高精度な温度補償が実現できる所要のMR素子を
構成することができる。
Then, in this case, each pattern 25a,
Since 25b is always located in either a strong magnetic field region or a weak magnetic field region as shown in the figure, as a result, magnetic resistance change curves R 1 and R 2 shown in (1-2) are mutually Since the magnetic resistance change as the temperature compensation pattern 25 can be reduced in total due to the phase shifts canceling each other, by combining with the above-mentioned magnetic field detection pattern in the state of being connected to a temperature compensation circuit (not shown), at least FIG. It is possible to configure a required MR element capable of realizing temperature compensation with higher accuracy than before without using the temperature adjustment device described in.

【0019】[0019]

【実施例】図2は本発明になるMR素子の回路構成例を
説明する図、図3は他の回路構成例を示す図、図4はM
R素子としての構成例を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 is a diagram for explaining a circuit configuration example of an MR element according to the present invention, FIG. 3 is a diagram showing another circuit configuration example, and FIG.
It is a figure which shows the structural example as an R element.

【0020】また図5は本発明のMR素子をセンサに利
用した一例を示す図、図6は他のセンサ構成例を示した
ものである。なお図ではいずれも図7,図8で説明した
磁気抵抗パターン2aをベースとしたMR素子の場合を例
としているので、図7,図8と同じ対象部材・部位には
同一の記号を付して表わすと共に、重複する説明につい
てはそれを省略する。
FIG. 5 is a diagram showing an example in which the MR element of the present invention is used for a sensor, and FIG. 6 shows another sensor configuration example. In each of the figures, the MR element based on the magnetoresistive pattern 2a described with reference to FIGS. 7 and 8 is taken as an example, and therefore, the same target members and parts as those in FIGS. And redundant description will be omitted.

【0021】図1の温度補償パターン25と同様の構成に
なる温度補償パターンが磁気抵抗パターンの両側に位置
している場合を例とする図2で、(2-1) は図8同様に図
7のパターン形成面2bを正面から見た図であり (2-2)は
該パターン領域を更に拡大した図である。
FIG. 2 shows an example in which temperature compensation patterns having the same structure as the temperature compensation pattern 25 in FIG. 1 are located on both sides of the magnetoresistive pattern. 7 is a front view of the pattern forming surface 2b of No. 7, (2-2) is a further enlarged view of the pattern area.

【0022】回路パターン形成面のみを抽出した図の(2
-1),(2-2) で本発明になるMR素子としての回路パター
ン3aは、図8で説明した磁気抵抗パターン2aの両サイド
に位置する磁界検出パターン21-1, 21-2の外側近傍の対
応する位置に該パターンと同様の幅10μm で膜厚が 300
〜1000Å程度のニッケル−鉄合金薄膜からなる2本の平
行した温度補償パターン31-1, 31-2が該磁界検出パター
ン21より短い長さで形成されていると共に、該各温度補
償パターン31-1, 31-2の一端は金薄膜からなる導体32a
で接続されまたれぞれの他端は図7で説明した外部接続
端子22と同様の外部接続端子32-1, 32-2にパターン形成
されて構成されている。
Only the circuit pattern formation surface is extracted from (2
-1), (2-2), the circuit pattern 3a as the MR element according to the present invention is the outside of the magnetic field detection patterns 21 -1 , 21 -2 located on both sides of the magnetoresistive pattern 2a described in FIG. At the corresponding position in the vicinity, the width is 10 μm and the film thickness is 300
~1000Å about nickel - iron alloy thin film two parallel the temperature compensation consisting pattern 31 -1, 31 with -2 are formed in a length shorter than the magnetic field detection pattern 21, each of said temperature compensating pattern 31 - One end of 1 , 31 -2 is a conductor 32a made of gold thin film
And the other end of each is formed by patterning external connection terminals 32 -1 , 32 -2 similar to the external connection terminal 22 described in FIG. 7.

【0023】そして特にこの場合の各温度補償パターン
31-1, 31-2間のピッチP1 は、図1で説明した“P=(2
n−1)・λ/4 但しn=1,2,3,…… ”を
満足するように、例えば“P1 =11λ/4 但しn
=5”に形成されている。
In particular, each temperature compensation pattern in this case
The pitch P 1 between 31 -1 and 31 -2 is "P = (2
n-1) .lamda. / 4, where n = 1, 2, 3, ..., For example, “P 1 = 11λ / 4 where n
= 5 ".

【0024】かかる回路パターン3aを持つMR素子3で
は、図1で説明した温度補償パターン25-1, 25-2が“P
=3λ/4”に形成されている場合と同様の効果を持つ
ことから、該各温度補償パターン31-1, 31-2に繋がる外
部接続端子32-1, 32-2と上記磁気抵抗パターン2aとを図
示されない温度補償回路や出力増幅回路等と組み合わせ
ることで高精度の温度補償を容易に実現させることがで
きる。
In the MR element 3 having such a circuit pattern 3a, the temperature compensation patterns 25 -1 , 25 -2 described in FIG.
= 3 [lambda] / 4 from having the same effect as if it is formed on the "respective temperature compensating pattern 31 -1, the external connection terminal 32 -1 connected to the 31 -2, 32 -2 and the magnetoresistance pattern 2a By combining and with a temperature compensation circuit, an output amplifier circuit, and the like (not shown), highly accurate temperature compensation can be easily realized.

【0025】回路構成としての他の例を示す図3は、図
2で説明した温度補償パターン31-1, 31-2を磁界検出パ
ターン21の片側近傍に配置した温度補償パターン41-1,
41-2に置き換えて回路パターン4aを形成した場合を例示
したものである。
FIG. 3 shows another example of a circuit configuration, the temperature compensation pattern 31 -1 described in FIG. 2, 31 -2 temperature compensation patterns 41 -1 arranged on one side near the magnetic detection pattern 21,
This is an example of the case where the circuit pattern 4a is formed by substituting it with 41 -2 .

【0026】この場合には各温度補償パターン41-1, 41
-2間のピッチP2 を上記条件“P=(2n−1)・λ/4
但しn=1,2,3,…… ”を満足するように例
えば“P2 =λ/4 但しn=1”に形成しているの
で、図2のときと全く同等の効果を得ることができると
共に回路パターン4aとしての大きさを図2の回路パター
ン3aよりも小さくし得るメリットがある。
In this case, each temperature compensation pattern 41 -1 , 41
The condition pitch P 2 between -2 "P = (2n-1 ) · λ / 4
However, for example, "P 2 = λ / 4, where n = 1" is formed so as to satisfy n = 1, 2, 3, ..., So that the same effect as in the case of FIG. 2 can be obtained. There is an advantage that the size of the circuit pattern 4a can be made smaller than that of the circuit pattern 3a of FIG.

【0027】図4は上述した回路パターン3aが形成され
ている回路基板51上に温度補償回路, 出力増幅回路等を
集積したチップ回路(温度補償回路)52を形成してMR
素子5を構成した場合を例示したものである。
In FIG. 4, a chip circuit (temperature compensating circuit) 52 in which a temperature compensating circuit, an output amplifying circuit, etc. are integrated is formed on a circuit board 51 on which the above-mentioned circuit pattern 3a is formed to form an MR.
This is an example of the case where the element 5 is configured.

【0028】そして特にこの場合の該温度補償回路は、
温度補償パターン31における抵抗変動値から磁界検出パ
ターン21に印加する電流を変化させて該磁界検出パター
ン21からの抵抗値出力を一定に保たしめるように構成さ
れているものである。
In particular, the temperature compensation circuit in this case is
The current applied to the magnetic field detection pattern 21 is changed from the resistance fluctuation value in the temperature compensation pattern 31 to keep the resistance value output from the magnetic field detection pattern 21 constant.

【0029】かかるMR素子5では、図7で説明した温
度補償デバイスばかりでなく温度補償回路や出力増幅部
も共に該回路基板51に一括して搭載し得るので更なる生
産性向上を期待することができる。
In the MR element 5, not only the temperature compensating device described in FIG. 7 but also the temperature compensating circuit and the output amplifying section can be mounted together on the circuit board 51, so that further improvement in productivity can be expected. You can

【0030】上述した温度補償パターンを具えたMR素
子を使用したセンサの構成例を説明する図5は、例えば
回転するモータ軸の回転角や回転速度,回転ムラ,回転
数等を検出する回転検出センサを示したものである。
FIG. 5 for explaining an example of the configuration of a sensor using the MR element having the above-mentioned temperature compensation pattern is shown in FIG. 5, which is a rotation detection for detecting a rotation angle, a rotation speed, a rotation unevenness, a rotation speed, etc. of a rotating motor shaft. It shows a sensor.

【0031】すなわち図5で回転検出センサ6は、中心
軸61a を持つ円板61b の周面に着磁ピッチλで多極着磁
された磁気記録媒体61と、図2または図3で説明した回
路パターン3aまたは4aを持つMR素子3または4とで構
成されている。
That is, in FIG. 5, the rotation detecting sensor 6 is the magnetic recording medium 61 which is multi-pole magnetized at the magnetizing pitch λ on the peripheral surface of the disk 61b having the central axis 61a, and is described with reference to FIG. 2 or FIG. The MR element 3 or 4 having the circuit pattern 3a or 4a.

【0032】そこで、上記磁気記録媒体61を披検回転体
62にその回転軸を合わせて固定し図示の状態にした後該
披検回転体62を回転させると磁気記録媒体61からの漏洩
磁界を温度補償パターンを持つMR素子3または4で検
出し得るので、MR素子としての出力の温度ドリフトを
自動的に抑制することができて周囲温度の変化に影響さ
れない高精度の回転センサを実現させることができる。
Therefore, the magnetic recording medium 61 is tested by a rotating body.
When the rotating body 62 is rotated after the rotation axis is fixed to 62 and brought into the state shown in the drawing, the leakage magnetic field from the magnetic recording medium 61 can be detected by the MR element 3 or 4 having the temperature compensation pattern. Thus, it is possible to realize a highly accurate rotation sensor that can automatically suppress the temperature drift of the output as the MR element and is not affected by the change in the ambient temperature.

【0033】他のセンサの構成例を説明する図6は、例
えば直線的に移動する披検移動体の移動速度や移動ム
ラ, 移動量等を検出するリニアセンサを示したものであ
る。すなわち図6でリニアセンサ7は、角型直状体71a
の一側面71b に着磁ピッチλで多極着磁された磁気記録
媒体71c が添着された着磁スケール71と上述した回路パ
ターン3aまたは4aを持つMR素子3または4とで構成さ
れている。
FIG. 6 for explaining a configuration example of another sensor shows a linear sensor for detecting, for example, a moving speed, a moving unevenness, a moving amount and the like of a test moving body which moves linearly. That is, in FIG. 6, the linear sensor 7 is a rectangular straight body 71a.
The magnetic scale 71 is attached to one side surface 71b of the magnetic recording medium 71c which is multi-pole magnetized at the magnetic pitch λ, and the MR element 3 or 4 having the above-mentioned circuit pattern 3a or 4a.

【0034】そこで、例えば該MR素子3または4を披
検移動体72に固定しすると共に該披検移動体72の移動方
向に沿って上記角型直状体71a をその磁気記録媒体71c
が該MR素子3または4の回路パターン面と対面するよ
うに配置して図示の状態にした後該披検移動体72を移動
させると磁気記録媒体71c からの漏洩磁界を温度補償パ
ターンを持つMR素子3または4で検出し得るので、周
囲温度に変動があるときでもMR素子としての出力の温
度ドリフトを自動的に抑制することができて高精度の移
動情報が検出し得るリニアセンサを構成することができ
る。
Therefore, for example, the MR element 3 or 4 is fixed to the test moving body 72, and the rectangular parallelepiped 71a is attached to the magnetic recording medium 71c along the moving direction of the test moving body 72.
Is placed so as to face the circuit pattern surface of the MR element 3 or 4 and brought into the state shown in the figure, and then the test moving body 72 is moved, so that the leakage magnetic field from the magnetic recording medium 71c is MR having a temperature compensation pattern. Since it can be detected by the element 3 or 4, a linear sensor which can automatically suppress the temperature drift of the output of the MR element even when the ambient temperature changes and can detect highly accurate movement information is configured. be able to.

【0035】[0035]

【発明の効果】上述の如く本発明により、周囲雰囲気の
温度変化に対応して変動し易い磁気抵抗出力を特別の温
度補償素子を使用することなく自動的に補償せしめて磁
界の高精度検出を実現したMR素子とそれを用いたセン
サを提供することができる。
As described above, according to the present invention, the magnetoresistive output, which tends to fluctuate according to the temperature change of the surrounding atmosphere, is automatically compensated without using a special temperature compensating element, and the magnetic field can be accurately detected. It is possible to provide a realized MR element and a sensor using the MR element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係わる温度補償パターンを概略的に
説明する図。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a temperature compensation pattern according to the present invention.

【図2】 本発明になるMR素子の回路構成例を説明す
る図。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of an MR element according to the present invention.

【図3】 他の回路構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing another circuit configuration example.

【図4】 MR素子としての構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example as an MR element.

【図5】 本発明のMR素子をセンサに利用した一例を
示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example in which the MR element of the present invention is used for a sensor.

【図6】 他のセンサ構成例を示した図。、FIG. 6 is a diagram showing another sensor configuration example. ,

【図7】 MR素子の一例を説明する概念図。FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an example of an MR element.

【図8】 従来のMR素子の回路構成を作用と共に原理
的に説明する図。
FIG. 8 is a diagram for explaining in principle the circuit configuration of a conventional MR element, together with its function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2a 磁気抵抗パターン 3,4,5 強磁性薄膜型磁気抵抗素子 3a,4a 回路パターン 11 磁気ドラム 21, 21-1〜21-4 磁界検出パターン 22, 22-1〜22-4, 32-1,32-2 外部接続端子 25-1, 25-2,31-1,31-2,41-1,41-2 温度補償パ
ターン 32a 導体 51 回路基板 52 チップ回路(温度補償回路) 6 回転検出センサ 61 磁気記録媒体 61a 中心軸 61b 円板 62 披検回転体 7 リニアセンサ 71 着磁スケール 71a 角型直状
体 71b 側面(平坦面) 71c 磁気記録
媒体 72 披検移動体72
2a Magnetic resistance pattern 3,4,5 Ferromagnetic thin film type magnetic resistance element 3a, 4a Circuit pattern 11 Magnetic drum 21, 21 -1 to 21 -4 Magnetic field detection pattern 22, 22 -1 to 22 -4 , 32 -1 , 32 -2 External connection terminal 25 -1 , 25 -2 , 31 -1 , 31 -2 , 41 -1 , 41 -2 Temperature compensation pattern 32a Conductor 51 Circuit board 52 Chip circuit (temperature compensation circuit) 6 Rotation detection sensor 61 Magnetic recording medium 61a Center axis 61b Disc 62 Test rotor 7 Linear sensor 71 Magnetization scale 71a Rectangular straight body 71b Side surface (flat surface) 71c Magnetic recording medium 72 Test moving body 72

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹治 成生 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naruse Tani 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 着磁ピッチλで多極着磁されている磁気
記録媒体の該着磁面に対面して配置され、該着磁面から
の漏洩磁界を該着磁面と対面する面に形成されている強
磁性薄膜からなる磁界検出パターンで検出する強磁性薄
膜型磁気抵抗素子であって、 磁界検出パターン形成面の該磁界検出パターン近傍に、
該磁界検出パターン(21)と等しい材質からなる同じ幅・
厚さで長さを短くして抵抗値のみを変えた2本の温度補
償パターン(31)が、“(2n−1) ・λ/4 但しnは
正の整数”を満足させる間隔を保って上記磁界検出パタ
ーン(21)と平行する方向に形成されて構成されているこ
とを特徴とした強磁性薄膜型磁気抵抗素子。
1. A magnetic recording medium, which is multi-pole magnetized at a magnetizing pitch λ, is arranged so as to face the magnetized surface, and a leakage magnetic field from the magnetized surface is placed on the surface facing the magnetized surface. A ferromagnetic thin film type magnetoresistive element for detecting with a magnetic field detection pattern formed of a ferromagnetic thin film formed, in the vicinity of the magnetic field detection pattern on the magnetic field detection pattern forming surface,
The same width made of the same material as the magnetic field detection pattern (21)
The two temperature compensation patterns (31), in which only the resistance value is changed by shortening the length by the thickness, keep the interval that satisfies “(2n−1) · λ / 4 where n is a positive integer”. A ferromagnetic thin film type magnetoresistive element characterized by being formed in a direction parallel to the magnetic field detection pattern (21).
【請求項2】 請求項1記載の2本の温度補償パターン
が、磁界検出パターン(21)の両サイド外側に各1本ず
つ、または該磁界検出パターン(21)の片側サイドに形成
されて構成されていることを特徴とした強磁性薄膜型磁
気抵抗素子。
2. The two temperature compensation patterns according to claim 1, one on each side outside the magnetic field detection pattern (21) or formed on one side of the magnetic field detection pattern (21). A ferromagnetic thin film type magnetoresistive element characterized by being provided.
【請求項3】 請求項1記載の強磁性薄膜型磁気抵抗素
子が、温度補償パターン(31)における抵抗変動値から磁
界検出パターン(21)に印加する電流を変化させて該磁界
検出パターン(21)からの抵抗値出力を一定に保たしめる
温度補償回路(52)を少なくとも具えて構成されているこ
とを特徴とした強磁性薄膜型磁気抵抗素子。
3. The ferromagnetic thin film magnetoresistive element according to claim 1, wherein the magnetic field detection pattern (21) is changed by changing the current applied to the magnetic field detection pattern (21) from the resistance fluctuation value in the temperature compensation pattern (31). ), A ferromagnetic thin film magnetoresistive element characterized by comprising at least a temperature compensating circuit (52) for keeping the resistance value output from (4) constant.
【請求項4】 披検回転体(62)に回転軸を合わせて固定
される円板状でその周面が着磁ピッチλで多極着磁され
ている磁気記録媒体(61)と、該磁気記録媒体(61)の周面
近傍に該面と対面するように配置されて磁気記録媒体(6
1)からの漏洩磁界を検出する強磁性薄膜からなる磁界検
出パターンを具えた磁気抵抗素子とからなり、披検回転
体(62)の回転速度や回転むら,回転数等を検出する回転
検出センサであって、 前記磁気抵抗素子が、請求項1記載の強磁性薄膜型磁気
抵抗素子であることを特徴とした回転検出センサ。
4. A magnetic recording medium (61) having a disk shape fixed to the test rotating body (62) with its rotation axis aligned and having its peripheral surface multi-polarized at a magnetic pitch λ, The magnetic recording medium (61) is arranged in the vicinity of the peripheral surface so as to face the magnetic recording medium (61).
A rotation detection sensor which is composed of a magnetoresistive element having a magnetic field detection pattern made of a ferromagnetic thin film for detecting the leakage magnetic field from 1) and which detects the rotation speed, rotation unevenness, rotation speed, etc. of the rotating body (62). A rotation detecting sensor, wherein the magnetoresistive element is the ferromagnetic thin film type magnetoresistive element according to claim 1.
【請求項5】 長手方向に沿って少なくとも1つの平坦
側面を持つ棒状で該平坦側面が着磁ピッチλで多極着磁
されている磁気記録媒体(71c) に形成されている着磁ス
ケール(71)と、その長手方向に沿って相対的に移動し得
る披検移動体(72)に固定されたときに上記磁気記録媒体
(71c) からの漏洩磁界を検出する強磁性薄膜からなる磁
界検出パターンが該磁気記録媒体面に近接して対面する
ように構成されている磁気抵抗素子とからなり、直線的
に移動する上記披検移動体の速度や速度むら,移動距離
等を検出するリニアセンサであって、 前記磁気抵抗素子が、請求項1記載の強磁性薄膜型磁気
抵抗素子であることを特徴としたリニアセンサ。
5. A magnetizing scale formed on a magnetic recording medium (71c), which is rod-shaped having at least one flat side surface along the longitudinal direction, and the flat side surface is multi-pole magnetized at a magnetizing pitch λ. 71) and the magnetic recording medium when fixed to the test moving body (72) capable of relatively moving along the longitudinal direction thereof.
The magnetic field detection pattern composed of a ferromagnetic thin film for detecting the leakage magnetic field from (71c) is composed of a magnetoresistive element configured so as to closely face the surface of the magnetic recording medium and moves linearly. A linear sensor for detecting the speed, speed unevenness, moving distance, etc. of a moving body, wherein the magnetoresistive element is the ferromagnetic thin film magnetoresistive element according to claim 1.
JP4301460A 1992-11-12 1992-11-12 Ferromagnetic thin film magnetoresistive element and sensor using it Withdrawn JPH06152002A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003021207A1 (en) * 2001-08-28 2003-03-13 Nippon Seiki Co., Ltd Liquid level sensor device
CN118053648A (en) * 2024-02-02 2024-05-17 浙江麦格智芯科技有限公司 Patterned soft magnetic film magnetic code disc device and preparation method thereof

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