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专利名称：磁性传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测被检测体所具备的磁性图案等磁性信息的磁性传感器。
背景技术：
目前，设计了检测组合到纸币等薄型被检测体中的磁性图案或磁性信息的各种磁性传感器。例如，在专利文献1的磁性传感器中，在长方形状的框体内，沿着该框体的纵长方向排列设置了分别具有由长条状构成的磁性电阻元件的磁性检测部。此时，各个磁性检测部的磁性电阻元件配置成本元件的纵长方向与框体的纵长方向平行。并且，在专利文献1 的磁性传感器中，沿着与框体的纵长方向正交的方向传送薄型的被检测体。此外，作为磁性传感器的纵长方向与被检测体的传送方向的关系，在专利文献2 中，记载了如下结构将具有长方形状的框体的一个或多个磁性传感器配置成该框体的纵长方向成为不会与被检测体的传送方向正交的规定角。专利文献1 JP特开2005-251850号公报专利文献2 JP特开平3-97084号公报但是，在如专利文献1所示的磁性传感器的纵长方向与被检测体的传送方向正交的结构中，长条形状的磁性电阻元件也与被检测体的传送方向正交。因此，被检测体的传送方向与磁性电阻元件的短条方向(与纵长方向正交的宽度方向)平行，感知设置在薄型的被检测体中的磁性图案的带磁部引起的通过磁通量的变化的时间长度变短。因此，若只是检测带磁部是否存在的程度，则问题会少，但在检测带磁部的长度的情况下，难以高精度地检测该长度。尤其是，在被检测体的带磁部的成为检测对象的长度与传送方向平行且较短的情况下，高精度的检测变得更难。此外，在这样的结构的情况下，不能测定带磁部的与传送方向正交的方向，即沿着磁性电阻元件的纵长方向的带磁部的长度。另一方面，在专利文献2的情况下，将多个磁性传感器配置成相对于被检测体的传送方向具有规定的角度，并在被检测体的传送方向及与该方向正交的方向上配置成互相偏离。在此基础上，在专利文献2的情况下，通过将从各个磁性传感器获得的信号在之后进行一体化，从而产生表示带磁部的输出。由此，在使用多个磁性传感器的情况下，必须配置成各个磁性传感器的纵长方向准确地平行。此外，也必须使沿着被检测体的传送方向的多个磁性传感器的配置位置准确地一致。此外，由于磁性传感器的检测电压信号受到磁性电阻元件和被检测体的间隙(间隔)的影响很大，所以多个磁性传感的高度位置也必须高精度地保持一致。

发明内容
鉴于这样的各种问题点，本发明的目的在于，实现一种磁性传感器，其尽可能不会加大框体，且设置容易，并且能够可靠且高精度地检测出构成被检测体的磁性图案的带磁部的尺寸。
本发明的磁性传感器包括框体，其将与被检测体的传送方向正交的方向设为长度方向，将与传送方向平行的方向设为宽度方向；以及磁性检测部，其具有分别以长条形状构成且一个是磁性电阻元件、另一个是恒电阻元件的元件组，所述磁性电阻元件的电阻值随着通过磁通量而变化，所述恒电阻元件的电阻值实质上不随通过磁通量变化。按照元件组的纵长方向不会与框体的长度方向平行或正交的方式，将该磁性检测部配置在框体内。在这个结构中，由于磁性检测部的磁性电阻元件的短条方向不会与包括带磁部的被检测体的传送方向平行，所以带磁部的检测时间变长，无论带磁部的成为测量对象的长度与传送方向平行还是正交，都能够如图2或图3所示那样可靠地进行检测。例如，在该结构中，在带磁部的成为检测对象的长度与传送方向平行的情况下，与磁性电阻元件的短条方向与传送方向平行的情况相比，磁性电阻元件感知带磁部的通过磁通量之后电阻值变化的时间长度变得更长。并且，恒电阻元件的电阻值实质上不会在被检测体的带磁部中产生变化，只有磁性电阻元件的电阻值会因带磁部而产生变化，所以检测电压信号的电平变化正确地追随磁性电阻元件的电阻值变化。由此，随着磁性电阻元件通过带磁部，获得与带磁部的成为检测对象的长度对应的正确的检测电压信号。此外，与将磁性检测部的纵长方向设为与框体的长度方向平行，且相对于传送方向以规定的角度配置框体的情况相比，框体的长度方向的尺寸变小。此外，本发明的磁性传感器在一个框体内设有多个磁性检测部。将这些多个磁性检测部沿着框体的长度方向平行地排列，并且配置成各个磁性检测部的元件组彼此的纵长
方向一致。在该结构中，如上所述，排列有多个可检测带磁部的磁性检测部。此时，由于排列方向为框体的长度方向，即被检测体的传送方向的正交方向，所以可在沿着该被检测体的传送方向的正交方向的多个位置上检测带磁部。例如，若在沿着被检测体的传送方向的正交方向的两端间，连续地排列设置多个磁性检测部，则相对于被检测体的传送方向的正交方向，无论带磁部存在于哪个位置，都能够检测该带磁部。即，无论将带磁部沿着传送方向排列，还是排列在与传送方向正交的方向上，都能够可靠地检测带磁部，并且能够检测各个带磁部的检测对象的长度。此外，由于在一个框体内包括多个磁性检测部，所以与按每个磁性检测部设置框体的情形相比，简化了结构，并且相对于被检测体的传送路径的设置变得高精度且容易。此外，在本发明的磁性传感器的多个磁性检测部中，向框体的长度方向投影了各个元件组的各个区域沿着该框体的长度方向连续。在该结构中，沿着被检测体的传送方向的正交方向，多个磁性检测部中的任一个可检测的区域连续。由此，能够沿着被检测体的传送方向的正交方向，更可靠地进行带磁部的检测。此外，在本发明的磁性传感器中，元件组的纵长方向和框体的长度方向构成的角为 45°。在该结构中，由于被检测体的传送方向和磁性电阻元件构成的角为45°，所以无论带磁部的检测对象的长度与传送方向平行还是正交，都能够以相同的时间长度输出检测电压信号。由此，即使被检测体的传送方向为正交的两个方向中的任一个，都能够同等地检测带磁部。此外，通过设为45°，即使在被检测体的传送中存在角度误差，也能够大幅降低磁性电阻元件的纵长方向和带磁部的检测对象的长度方向平行的可能性。由此，能够可靠地检测带磁部的检测对象的长度。(发明效果)根据本发明，能够实现一种无论被检测体所具备的带磁部的检测对象的长度与该被检测体的传送方向平行还是正交，都能够可靠且高精度地检测带磁部的检测对象的长度的磁性传感器。此时，根据与被检测体的传送方向正交的方向的长度，能够尽可能地减小磁性传感器的框体。此外，与相对于被检测体的传送路径以单独的框体设置多个磁性检测部的情况相比，针对被检测体的传送路径高精度地设置多个磁性检测部变得更容易。


图1是第一实施方式的磁性传感器1的俯视图、侧视图以及磁性传感器1的磁性检测部的等效电路图。图2是说明由第一实施方式的结构构成的磁性传感器1的带磁部901的检测动作的图。图3是说明由第一实施方式的结构构成的磁性传感器1的带磁部901的检测动作的图。图4是表示通过本实施方式的磁性传感器从检测电压信号SVout生成判定用信号时的作用效果的图。图5是表示通过成为本实施方式的磁性传感器的比较对象的现有的磁性传感器， 从检测电压信号SVout生成判定用信号时的作用效果的图。图6是有关第二实施方式的磁性传感器的结构的平面示意图。图7是说明由第二实施方式的结构构成的磁性传感器1 ’的多个带磁部901A、901B 的检测动作的图。符号说明1、1’ -磁性传感器；10、IOP-磁性检测电路元件；11、11’ -框体；12-永久磁铁；13、13A 13C-外部连接导体；14、14A 14C-连接导体；15-盖罩；101-绝缘性基板；900-被检测体；901-带磁部；MR1、MR2-磁性电阻元件；Rl-恒电阻元件。
具体实施例方式参照

本发明的第一实施方式的磁性传感器。图1 (A)是本实施方式的磁性传感器1的俯视图，图1⑶是磁性传感器1的侧视图，图1 (C)是表示磁性检测电路元件10的示意结构的图，图1⑶是磁性传感器1的磁性检测部的等效电路图。另外，图I(A)是表示除去了盖罩15的状态的图。磁性传感器1包括由绝缘性材料构成的大致长方体形状的框体11，在该框体11内设有永久磁铁12。在永久磁铁12的被检测体900侧，配置有磁性检测电路元件10。框体 11形成为与被检测体900的传送方向正交的方向成为长度、与被检测体900的传送方向平行的方向成为宽度的长方形状或正方形状。磁性检测电路元件10包括以Si等作为材质的长条且平板状的绝缘性基板101。 在绝缘性基板101的表面上形成有电阻值随着磁通量变化的磁性电阻元件MRl和电阻值不随磁通量变化的恒电阻元件R1。这里，如图1(c)所示，例如，磁性电阻元件MRl由将hSb 等半导体材料形成为长条状的半导体膜110构成。并且，沿着该纵长方向，将由导电性材料构成的短路电极120以规定图案排列形成在半导体膜110上，从而实现磁性电阻元件MR1。 此外，通过在使用了与磁性电阻元件MRl相同材料的半导体膜110上不形成短路电极120， 从而实现恒电阻元件R1。另外，若电阻值不随磁通量变化，则恒电阻元件Rl也可以是其他材质。这些磁性电阻元件MRl和恒电阻元件Rl各自的纵长方向平行，且沿着与该纵长方向正交的短条方向排列。并且，如图1 (C)所示，由这样的材料和结构形成的磁性电阻元件MRl和恒电阻元件Rl的一端连接到由导电性图案构成的输出电压用电极Vout。此外，磁性电阻元件MRl的另一端连接到由导电性图案构成的地连接用电极，恒电阻元件Rl的另一端连接到由导电性图案构成的输入电压用电极Vin。此外，在磁性检测电路元件10的绝缘性基板101上，形成有由如图1 (D)所示的电路结构构成的电极图案。即，形成有实现输入电压用电极Vin、输出电压用电极Vout以及地连接用电极GND的连接盘(land)电极。此外，在输入电压用电极Vin和地连接用电极GND 之间形成有连接上述恒电阻元件Rl的布线图案电极，在地连接用电极GND和输出电压用电极Vout之间形成有连接上述磁性电阻元件MRl的布线图案电极。在磁性传感器1的框体11内，设有连接导体14A 14C，连接导体14A 14C连接实现这些磁性检测电路元件10的输入电压用电极Vin、输出电压用电极Vout以及地连接用电极GND的各个连接盘电极。各个连接导体14A 14C的一端分别连接到由从框体11的底面突出的导体形成的外部连接用导体13A 13C。在框体11中的磁性检测电路元件10的被检测体900的传送路径侧具有绝缘层， 且在框体11的表面设置有盖罩15。该盖罩15的表面成为被检测体900的传送路径。在这样的结构中，磁性检测电路元件10按照自身的纵长方向成为不会与被检测体900的传送方向正交或平行的角度的方式被设置在框体11中。换言之，按照框体11中的与被检测体900的传送方向正交的长度方向的轴Lm与沿着磁性检测电路元件10的纵长方向的轴Lc所构成的角θ成为既不是0°也不是90°的规定角的方式，将磁性检测电路元件10设置在框体11中。此时，具体地说，框体11的长度方向的轴Lm与磁性检测电路元件10的纵长方向的轴Lc所构成的角θ最好为45°。在这样构成的磁性传感器1中，若沿着上述的传送路径传送包括带磁部901的被检测体900，则如下所示，可检测带磁部901的成为检测对象的长度LL。图2、图3是说明由本实施方式的结构构成的磁性传感器1的带磁部911的检测动作的图，图2表示成为检测对象的长度LL与被检测体900的传送方向正交的情况，图3表示成为检测对象的长度LL与被检测体900的传送方向平行的情况。另外，在图2、图3中， 表示轴Lm与轴Lc所构成的角θ为45°的情况。此外，在图2、图3中，仅在时刻Ta表示了长度LL，在其他时刻Tb、Tc、Td省略了长度LL。如图2所示，在磁性图案901中的带磁部911的检测对象的长度LL与被检测体 900的传送方向(图2中的黑色粗箭头)正交的情况下，通过如下的动作，检测检测对象的长度LL。首先，位于接近长条状的磁性检测电路元件10的传送方向上游侧端部的一侧的带磁部911的成为检测对象的长度LL方向的一端遮盖在磁性检测电路元件10的磁性电阻元件MRl上，从而检测电压信号SVout的值开始从基准电压Vstd上升(时刻Ta)。若在这样的状态下传送被检测体900，则检测电压信号SVout的值继续上升，在带磁部911和磁性电阻元件MRl重合的面积在传送中最大的时刻成为一定值值(时刻Tb)。在这样变化时，虽然带磁部911和恒电阻元件Rl重合，但由于恒电阻元件Rl的电阻值不变化，所以可根据带磁部911和磁性电阻元件MRl重合的面积决定检测电压信号SVout的值。在这样的重合持续的期间，检测电压信号SVout的值不变化。然后，若与上述的带磁部911的一端对置的另一端从磁性电阻元件MRl上脱离，则检测电压信号SVout的值缓慢地下降至基准电压Vstd (时刻Tc)。然后，若带磁部911从磁性电阻元件MRl上完全脱离，则检测电压信号SVout的值成为基准电压Vstd(时刻Td)。这样，在带磁部911存在于磁性电阻元件MRl上的同时沿着传送方向直线状移动的期间，即使带磁部911的成为检测对象的长度LL与传送方向正交，检测电压信号SVout 的值也会不同于基准电压Vstd的值。因此，通过检测该检测电压信号SVout的值与基准电压Vstd不同的时间长度TD1，从而能够测定带磁部911的检测对象的长度LL。另外，严格地说，该时间长度TDl相当于长方形状的带磁部911的对置的角之间的距离，但由于通常预先决定了带磁部911的图案宽度(与检测对象的长度LL正交的磁性图案901的宽度)，所以能够加入该宽度来测定长度LL。此外，由于检测电压信号SVout的值上升或下降的时间长度依赖于该磁性图案901的宽度，所以还能在使用该上升时间或下降时间检测出宽度的基础上测定长度LL。另一方面，如图3所示，在带磁部911的检测对象的长度LL与被检测体900的传送方向(图3中的黑色粗箭头)平行的情况下，通过接下来的动作检测检测对象的长度LL。首先，通过带磁部911的成为传送方向下游侧的一端遮盖在磁性检测电路元件1 的磁性电阻元件MRl上，从而检测电压信号SVout的值开始从基准电压Vstd上升(时刻 Ta')。若在这样的状态下传送被检测体900，则检测电压信号SVout的值继续上升，在带磁部911和磁性电阻元件MRl重合的面积在传送中成为最大的时刻成为一定值值(时刻 Tb’ )。在这样的重合持续的期间，检测电压信号SVout的值不变化。然后，若上述的带磁部911的成为传送方向上游侧的另一端从磁性电阻元件MRl 上脱离，则检测电压信号SVout的值缓慢地下降至基准电压Vstd (时刻Tc ’)。然后，若带磁部911从磁性电阻元件MRl上完全脱离，则检测电压信号SVout的值成为基准电压Vstd (时刻 Td，)。这样，在带磁部911存在于磁性电阻元件MRl上的同时沿着传送方向直线状移动的期间，即使带磁部911的成为检测对象的长度LL与传送方向平行，检测电压信号SVout 的值也会不同于基准电压Vstd的值。因此，通过检测该检测电压信号SVout的值与基准电压Vstd不同的时间长度TD2，能够测定带磁部911的检测对象的长度LL。另外，严格地说， 该时间长度TD2也相当于长方形状的带磁部911的对置的角之间的距离，但由于通常预先决定了带磁部911的图案宽度(与检测对象的长度LL正交的磁性图案901的宽度)，所以能够加入该宽度来测定长度LL。此外，由于检测电压信号SVout的值上升或下降的时间长度依赖于该磁性图案901的宽度，所以还能在使用该上升时间或下降时间检测出宽度的基
7础上测定长度LL。如上所述，通过使用本实施方式的结构，无论带磁部911的检测对象的长度LL与被检测体900的传送方向平行还是正交，都能够可靠地检测带磁部911的有无。进而，在任何情况下，都能够将用于检测长度LL的时间长度取某一程度以上，所以能够高精度地检测长度LL。此时，通过将上述的构成角θ设为45°，上述的时间长度TD1、TD2变得相等，所以无论带磁部911的检测对象的长度LL的方向与传送方向平行还是正交，都能够以一个测时刻间长度测定长度LL。另外，这里，优选构成角θ为45°，但也可以有士5°或士 10° 左右的误差。此时，虽然带磁部911的检测对象的长度LL的方向与传送方向平行时和正交时，时间长度不同，但由于长度LL的方向和磁性电阻元件MRl的纵长方向不会一致，所以能够可靠地检测长度LL。另外，在进行这样的基于检测电压信号SVout的带磁部911的长度LL的测定的情况下，也可以生成基于检测电压信号SVout的判定用信号，用于长度LL的测定。作为这样的判定用信号，例如使用对检测电压信号SVout进行微分处理并放大的信号等，在使用该判定用信号的情况下，获得如下所示的进一步的效果。图4是表示通过本实施方式的磁性传感器，从检测电压信号SVout生成判定用信号时的作用效果的图。图4(A)是生成该判定用信号的电路结构的等效电路图，图4(B)是说明检测电压信号SVout的检测动作的图，图4(C)是表示带磁体的检测和判定用信号之间的时间关系的图。图4(A)的电路是在图I(D)所示的磁性传感器1的电路的输出电压用电极Vout 上连接了判定用信号生成部的电路。因此，检测电压信号SVout成为与上述的图3相同的电压特性。判定用信号生成部对检测电压信号SVout进行微分处理，并以规定放大率进行放大，从而输出判定用信号SVj。判定用信号SVj是检测电压信号SVout的微分信号。因此， 在带磁体911遮盖磁性电阻元件MR1，带磁体911遮盖磁性电阻元件MRl的面积缓慢增加， 检测电压信号SVout从基准电位Vstd上升的期间，且电压上升率上升的期间，判定用信号 SVj成为增加的特性，达到规定的极大值(例如，图4(C)的P11、P21、P31、P41)。并且，在检测电压信号SVout的电压上升率下降的期间，判定用信号SVj从所述极大值降低至基准电位VS。然后，若带磁体911遮盖磁性电阻元件MRl的面积进一步成为一定值值，则检测电压信号SVout成为一定值值，判定用信号SVj为基准电位VS，即成为一定值值。此时，带磁体911还遮盖恒电阻元件R1，但由于恒电阻元件Rl的电阻值实质上不变化，所以不会对判定用信号SVj的电压变动产生贡献。因此，若使用本实施方式的结构，则在检测带磁体911 的前端的情况下，成为具有一个极大值的特性。另一方面，在带磁体911的最后端遮盖磁性电阻元件MR1，带磁体911遮盖磁性电阻元件MRl的面积逐渐下降，检测电压信号SVout向基准电位Vstd下降的期间，且电压下降率增加的期间，判定用信号SVj成为从基准电位VS下降的特性，达到规定的极小值(例如，图 4(C)的 P12、P22、P32、P42)。然后，在检测电压信号SVout的电压下降率下降的期间，判定用信号S Vj从所述极小值向基准电位VS上升。然后，若带磁体911从磁性电阻元件MRl进一步脱离，则检测电压SVout成为一定值值，判定用信号SVj为基准电位VS，即成为一定值值。此时，带磁体 911还遮盖恒电阻元件R1，但由于恒电阻元件Rl的电阻值实质上不变化，所以不会对判定用信号SVj的电压变动产生贡献。因此，若使用本实施方式的结构，则在检测带磁体911的后端的情况下，成为具有一个极小值的特性。由于具有这样的特性，所以在想要测定带磁体911的长度的情况下，对一个带磁体只要检测时间上连续的一对极大值和极小值即可。另外，实际上，也可以将基准电位VS 作为基准的“O”电位进行绝对值处理，并检测一对极大值(以基准电位VS为基准，判定了极大值和极小值的极大值)。不管怎样，都能够基于分别相对于带磁体的前端和后端只存在各一个的极大值(极小值)，检测带磁体911的长度。例如，若是图4(C)的例子，则针对长度LLl的带磁体检测极大值Pll和极大值P12，能够根据检测时间之差来检测长度LLDl。 此外，针对长度LL2的带磁体检测极大值P21和极大值P22，根据检测时间之差能够检测长度LLD2。此外，针对长度LL3的带磁体，检测极大值P31和极大值P32，根据检测时间之差能够检测长度LLD3。此外，针对长度LL4的带磁体，检测极大值P41和极大值P42，根据检测时间之差能够检测长度LLD4。由此，若使用本实施方式的结构，则能够高精度地检测带磁体911的长度。接着，作为本实施方式结构的对比，说明如图5所示的现有结构情况下的带磁体的测定精度。另外，如专利文献2所示，这里所示的现有的结构是平行地配置两个磁性电阻元件MR1、MR2的结构，是将本实施方式的结构中的恒电阻元件Rl替换为磁性电阻元件MR2 的结构。图5是表示通过成为本实施方式的磁性传感器的比较对象的现有的磁性传感器， 从检测电压信号SVout生成判定用信号时的作用效果的图。图5(A)是生成该判定用信号的电路结构的等效电路图，图5(B)是说明检测电压信号SVout的检测动作的图，图5(C)是表示带磁体的检测与判定用信号之间的时间关系的图。图5(A)的电路是将图4(A)所示的本实施方式的磁性检测电路元件IOP的恒电阻元件Rl替换为磁性电阻元件MR2的结构。在这样构成的情况下，检测电压信号SVout’表示如下的特性。首先，带磁体911 遮盖磁性电阻元件MR1，直到带磁体911遮盖磁性电阻元件MRl的面积成为最大的极大值为止与上述的图4(A)相同。接着，在遮盖了磁性电阻元件MRl的状态下，若带磁体911的前端遮盖磁性电阻元件MR2，且带磁体911遮盖磁性电阻元件MR2的面积增加，则磁性电阻元件MR2的电阻值增加。因此，检测电压信号SVout’下降。然后，若带磁体911遮盖磁性电阻元件MRl的面积与遮盖磁性电阻元件MR2的面积相同，则检测电压信号SVout’返回到基准电位Vstd。这里，在带磁体911遮盖磁性电阻元件MRl的面积与遮盖磁性电阻元件MR2的面积相同的期间，检测电压信号SVout’为基准电位Vstd，即成为一定值。接着，若带磁体911的后端遮盖磁性电阻元件MRl，带磁体911遮盖磁性电阻元件 MRl的面积降低，则磁性电阻元件MRl的电阻值下降。因此，检测电压信号SVout’从基准电位Vstd下降。然后，若带磁体911处于不遮盖磁性电阻元件MRl而是仅遮盖磁性电阻元件 MR2的状态，则成为极小值。然后，若带磁体911的后端遮盖磁性电阻元件MR2，带磁体911 遮盖磁性电阻元件MR2的面积降低，则检测电压信号SVout’返回到基准电位Vstd。
在这样的情况下，判定用信号S Vj'成为如下所示的特性。首先，在带磁体911遮盖磁性电阻元件MRl且直到带磁体911遮盖磁性电阻元件 MRl的面积成为最大为止的期间，判定用信号SVj’成为如下的特性先增加，达到规定的极大值(例如，图5(C)的P111、P211、P311、P411)之后，下降并返回至基准电位VS。然后，在带磁体911还遮盖磁性电阻元件MR2且直到带磁体911遮盖磁性电阻元件MR2的面积成为最大为止的期间，判定用信号SVj’成为如下的特性先下降，达到规定的极小值(例如，图 5(C)的P112、P212、P312、P412)之后，上升并返回至基准电位VS。另一方面，在带磁体911遮盖磁性电阻元件MRl的面积下降且直到带磁体911不再遮盖磁性电阻元件MRl为止的期间，判定用信号SVj’成为如下的特性先下降，达到规定的极小值(例如，图5 (C)的P121、P221、P321、P421)之后，上升并返回至基准电位VS。然后，在带磁体911遮盖磁性电阻元件MR2的面积下降且直到带磁体911不再遮盖磁性电阻元件MR2为止的期间，判定用信号SVj’成为如下的特性先上升，达到规定的极大值(例如，图5(C)的P122、P222、P322、P422)之后，下降并返回至基准电位VS的特性。由于具有这样的特性，所以在想要测定带磁体911的长度的情况下，对于一个带磁体的前端而言，存在时间上极其接近的连续的一对极大值和极小值(例如，图5(C)的 Plll和PlU)，对于该带磁体的后端而言，也存在在时间上极其接近的连续的一对极大值和极小值(例如，图5 (C)的P121和P122)。这里，若想要高精度地计算带磁体911的长度，则必须将带磁体911的前端侧的极大值和后端侧的极小值组合，或者将带磁体911的前端侧的极小值和后端侧的极大值组
I=I O具体地说，若以图5(C)的长度LLl的带磁体的情况为例来表示，则必须将带磁体的前端侧的Plll和后端侧的P121组合而计算长度LLD1A，或者将带磁体的前端侧的P112 和后端侧的P122组合而计算长度LLDID。但是，前端侧的极大值Plll和极小值P112在时间上接近，难以有意识地检测其中任一个。同样地，后端侧的极小值P121和极大值P122也在时间上接近，难以有意识地检测其中任一个。因此，可靠地选择正确的组合的极大值和极小值实质上是非常困难的处理。尤其是，若进行上述的绝对值化处理，则由于时间上极大值很接近，所以误检测的可能性变得更高。因此，在现有结构中，带磁体的前端侧的检测时刻和后端侧的检测时刻各自具有误差，不能如本实施方式的结构那样可靠且高精度地检测出带磁体的长度。由此，若使用本实施方式的结构，则能够消除在现有结构中不能消除的检测误差要因，能够高精度地检测带磁体911的长度。接着，参照

第二实施方式的磁性传感器。图6是表示第二实施方式的磁性传感器的结构的平面示意图。如图6所示，在本实施方式的磁性传感器1’中，对俯视时的形状为长方形状的框体11’排列设置了多个磁性检测电路元件10。此外，虽然未图示，但在框体11’中，设置有如第一实施方式所示的永久磁铁、连接导体、外部连接用导体，且用盖罩覆盖了传送路径侧。另外，框体11’形成为与被检测体900的传送方向正交的方向的长度大致相同的长度。多个磁性检测电路元件10分别是与在第一实施方式中所示的元件相同的结构，沿着框体11’的长度方向配置。此时，各个磁性检测电路元件10配置成磁性电阻元件MRl 成为传送方向的上游侧。 此外，各个磁性检测电路元件10配置成所有的磁性检测电路元件10的纵长方向的轴Lc相对框体11’的长度方向的轴Lm成为相同的构成角。 此外，各个磁性检测电路元件10配置成分别形成的磁性电阻元件MRl的传送方向上游侧的角成为传送方向上的相同的位置。进而，各个磁性检测电路元件10配置成在将各个磁性电阻元件MRl的设置区域向框体11’的纵长方向投影的情况下，该各个磁性电阻元件MRl的投影区域连续。通过采用这样的结构，无论被检测体900的带磁部911存在于与传送方向正交的方向的哪个位置，都能够检测带磁部911。此外，即使在沿着与该传送方向正交的方向形成磁性图案901，且沿着该方向存在多个带磁部911的情况下，也能够分别检测该多个带磁部 911。图7是说明由本实施方式的结构构成的磁性传感器1’的多个带磁部911A、911B 的检测动作的图，表示成为检测对象的长度LLa、LLb与被检测体900的传送方向正交的情况。另外，在图7中，表示框体11’的长度方向的轴Lm与各个磁性检测电路元件10的纵长方向的轴Lc的构成角θ为45°的情况。此外，在图7中，为了在说明上识别各个磁性检测电路元件10，记为％1、％2、％3。此外，图7表示排列了检测对象的长度LLa比将磁性检测电路元件10投影到框体11’的纵长方向的长度更长的带磁部911Α、和检测对象的长度LLb 比将磁性检测电路元件10投影到框体11’的纵长方向的长度更短的带磁部911Β的情况。 此外，在图7中，只有时刻Tl标上了符号，在其他的时刻省略了符号。在图7所示的具有带磁部911Α、911Β的排列图案的情况下，首先，带磁部911Α的长度LLla方向的中间部分遮盖在磁性检测电路元件Se2上，磁性检测电路元件Se2的检测电压信号SVout的值上升(时刻Tl)。接着，带磁部911A的长度LLa方向的一端遮盖在磁性检测电路元件Sel上，磁性检测电路元件的检测电压信号SVout的值上升(时刻T2)。接着，带磁部91IB的长度LLb方向的一端遮盖在磁性检测电路元件Se3上，磁性检测电路元件Se3的检测电压信号SVout的值上升(时刻T3)。若在这样的状态下传送被检测体900，则在带磁部911A和磁性检测电路元件Se2 的重合面积在传送中最大的时刻，磁性检测电路元件的检测电压信号SVout的值为最大值，即成为一定值(时刻T4)。同样地，传送被检测体900，在带磁部911A和磁性检测电路元件Sel重合的面积在传送中成为最大的时刻，磁性检测电路元件的检测电压信号 SVout的值为最大值，即成为一定值(时刻T5)，在带磁部91IB和磁性检测电路元件Se3重合的面积在传送中成为最大的时刻，磁性检测电路元件Se3的检测电压信号SVout的值为最大值，即成为一定值(时刻T6)。在这样的重合持续的期间，检测电压信号SVout的值不变化。然后，若上述的带磁部911A从磁性检测电路元件Se2上脱离，则磁性检测电路元件的检测电压信号SVout的值缓慢地下降至基准电压Vstd(时刻T7 — T8)。同样地， 若带磁部9 IlA从磁性检测电路元件上脱离，则磁性检测电路元件Sel的检测电压信号 SVout的值缓慢地下降至基准电压Vstd(时刻TlO — Tll)，若带磁部911B从磁性检测电路元件Se3上脱离，则磁性检测电路元件的检测电压信号SVout的值缓慢地下降至基准电压 Vstd (时刻 T9 — Tll)。由此，即使沿着与被检测体900的传送方向正交的方向排列形成多个带磁部 911(911A和911B)，也能够检测各个带磁部911。此时，若设为带磁部911的检测对象的长度LL比将磁性检测电路元件IO(Se)投影到框体11’的纵长方向的长度还短，则能够通过与上述的第一实施方式相同的方法来检测长度LL。此外，在本实施方式中，在带磁部911的检测对象的长度LL比将磁性检测电路元件IO(Se)投影到框体11’的纵长方向的长度还长的情况下，或者带磁部911横跨多个磁性检测电路元件IO(Se)的情况下，都能够检测长度LL。例如，可通过上述的带磁部911A中的、由磁性检测电路元件Sel检测出的时间长度和由磁性检测电路元件Se2检测出的时间长度之和，实现该检测。以下，以图7所示的带磁部911A为例进行说明。如图7所示，将磁性检测电路元件％1、Se2配置成沿着带磁部911A中的应检测的长度LLa方向连续。因此，可以认为带磁部911A沿着长度LLa方向等同于经过磁性检测电路元件Sel上的部分和经过磁性检测电路元件Se2上的部分连接的形状。采用这样的思路，将带磁部911A的长度分为由磁性检测电路元件Sel测定的长度、和由磁性检测电路元件Se2测定的长度，通过相加这些长度，从而测定带磁部911A的全长LLa。这里，由磁性检测电路元件Sel测定的带磁部911A的部分长度相当于磁性检测电路元件Sel基于带磁部 911A的经过而观测不同于基准电压Vstd的电平的检测电压信号SVout的期间。因此，如图7所示，可通过时刻Tll与时刻T2的时间差来计算由磁性检测电路元件Sel测定的带磁部911A的部分长度。同样地，由磁性检测电路元件Se2测定的带磁部911A的部分长度相当于磁性检测电路元件Se2基于带磁部911A的经过而观测不同于基准电压Vstd的电平的检测电压信号SVout的期间，可通过时刻T8与时刻Tl的时间差来计算。并且，通过将这些基于时刻Tll与时刻T2的时间差的长度和基于时刻T8与时刻Tl的时间差的长度相加，能够检测带磁部911A的整体长度LLa。由此，通过采用本实施方式的结构，无论带磁部911位于与被检测体900的传送方向正交的方向的哪个位置，都能够可靠且高精度地检测带磁部911的检测对象的长度LL。 此外，即使在与被检测体900的传送方向正交的方向上排列形成多个带磁部，也能够可靠且高精度地检测各个带磁部911的检测对象的长度，进而，还能够检测带磁部的排列图案。另外，在本实施方式的结构中，在带磁部的检测对象的长度与传送方向平行的情况下，能够与第一实施方式相同地，可靠地检测带磁部的检测对象的长度。此外，即使沿着传送方向排列形成多个这样的带磁部，也因在时间轴上相对于各个带磁部的检测独立，所以能够可靠且高精度地检测多个带磁部，还能够检测带磁部的图案。并且，通过采用本实施方式的结构，框体11’只要至少具有与被检测体900的传送方向正交的方向的长度，就能够实现如上所述的对带磁部的检测起到效果的磁性传感器。 即，根据被检测体900的形状，能够尽可能地形成为小型。此外，由于多个磁性检测电路元件10配置在一个框体11’中，所以只要将框体11’设置成该框体11’的被检测体900侧表面与被检测体900的传送路径平行，就能够使多个磁性检测电路元件10与被检测体900的
12传送路径之间的距离相同。这里，在如本发明的磁性传感器中，间隙特性是严格的特性，例如，只要被检测体900与框体11，的间隙存在0. Imm左右，则输出特性会降低30%。因此， 通过采用上述的实施方式的结构，能够以小于0. Imm的精度设置被检测体900与多个磁性检测电路元件之间的距离，能够容易设置检测区域宽且高精度的磁性传感器。
权利要求
1.一种磁性传感器，包括框体，其将与被检测体的传送方向正交的方向设为长度方向，将与所述传送方向平行的方向设为宽度方向；以及磁性检测部，其具有分别以长条形状构成且一个是磁性电阻元件、另一个是恒电阻元件的元件组，所述磁性电阻元件的电阻值随着通过磁通量而变化，所述恒电阻元件的电阻值实质上不随所述通过磁通量变化，按照所述元件组的纵长方向不会与所述框体的长度方向平行或正交的方式，将该磁性检测部配置在所述框体内。
2.根据权利要求1所述的磁性传感器，其中，设有多个所述磁性检测部，将该多个磁性检测部沿着所述框体的长度方向平行地排列，并且配置成各个磁性检测部的元件组彼此的纵长方向一致。
3.根据权利要求2所述的磁性传感器，其中，在所述多个磁性检测部中，向所述框体的长度方向投影了各个元件组的各个区域沿着该框体的长度方向连续。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的磁性传感器，其中，所述元件组的纵长方向和所述框体的长度方向所构成的角为45°。
全文摘要
本发明实现一种尽量不会加大框体且设置容易，并且能够可靠且高精度地检测构成被检测体的磁性图案的带磁部的长度或宽度的磁性传感器。磁性传感器(1’)具有俯视时为长方形状的框体(11’)，沿着该框体(11’)的长度方向，排列设置有多个磁性检测电路元件(10)。各个磁性检测电路元件(10)由平行地配置了长条状的磁性电阻元件(MR1)和恒电阻元件(R1)的结构构成，并且配置成各个磁性检测电路元件(10)的长度方向平行。此外，相对于框体(11’)，将各个磁性检测电路元件(10)配置成框体(11’)的纵长方向与各个磁性检测电路元件(10)的纵长方向构成不平行或不正交的规定角(θ)。并且，将该磁性传感器(1’)配置成框体(11’)的纵长方向与被检测体(900)的传送方向正交。
文档编号G01R33/02GK102159963SQ200980137089
公开日2011年8月17日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者中村顺寿, 南谷保, 植田雅也 申请人:株式会社村田制作所