磁性传感器.pdf

1、(10)申请公布号 CN 101995558 A(43)申请公布日 2011.03.30CN101995558A*CN101995558A*(21)申请号 201010249210.6(22)申请日 2010.08.062009-185167 2009.08.07 JPG01R 33/02(2006.01)G01R 33/09(2006.01)G01B 7/30(2006.01)(71)申请人 TDK株式会社地址日本东京(72)发明人猿木俊司 平林启(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司 72001代理人王岳 王忠忠(54) 发明名称磁性传感器(57) 摘要磁性传感器具备：算出第一位

2、置上的外部磁场的方向相对于第一方向所成的第一角度的检测值即第一检测角度的第一检测部、以及算出第二位置上的外部磁场的方向相对于第二方向所成的第二角度的检测值即第二检测角度的第二检测部。第一检测角度包含第一角度误差，第二检测角度包含第二角度误差。第一检测角度的相位与第二检测角度的相位之间的相位差为误差周期的1/2的奇数倍。(30)优先权数据(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 3 页 说明书 20 页 附图 20 页CN 101995563 A 1/3页21.一种磁性传感器，对方向会旋转的外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度进行检测

3、，其特征在于，具备：第一检测部，用于检测第一位置上的上述外部磁场的方向相对于第一方向所成的第一角度；以及第二检测部，用于检测第二位置上的上述外部磁场的方向相对于第二方向所成的第二角度，上述第一检测部具有：分别检测上述外部磁场的一个方向的成分的强度并输出表示该强度的信号的第一和第二检测电路、以及基于上述第一和第二检测电路的输出信号算出作为上述第一角度的检测值的第一检测角度的第一运算电路，上述第一检测电路的输出信号的相位与第二检测电路的输出信号的相位之间的相位差为上述第一和第二检测电路的输出信号的1/4周期的奇数倍，上述第二检测部具有：分别检测上述外部磁场的一个方向的成分的强度并输出表示该强度的信

4、号的第三和第四检测电路、以及基于上述第三和第四检测电路的输出信号算出作为上述第二角度的检测值的第二检测角度的第二运算电路，上述第三检测电路的输出信号的相位与第四检测电路的输出信号的相位之间的相位差为上述第三和第四检测电路的输出信号的1/4周期的奇数倍，上述第一检测角度包含相对于在上述外部磁场的方向理想地旋转的情况下假想的上述第一角度的理论值的第一角度误差，上述第二检测角度包含相对于在上述外部磁场的方向理想地旋转的情况下假想的上述第二角度的理论值的第二角度误差，上述第一角度误差和第二角度误差伴随上述外部磁场的方向的变化以彼此相等的误差周期呈周期性变化，而且上述第一角度误差的变化依赖于上述第一检测

5、角度的变化，上述第二角度误差的变化依赖于上述第二检测角度的变化，上述第一检测角度的相位和上述第二检测角度的相位之间的相位差为上述误差周期的1/2的奇数倍，磁性传感器还具备：第三运算电路，基于上述第一检测角度和第二检测角度，算出上述外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度的检测值。2.根据权利要求1所述的磁性传感器，其特征在于，上述第一位置和第二位置针对上述外部磁场的旋转方向是相同的位置，上述第一方向和第二方向针对上述外部磁场的旋转方向，相差与上述误差周期的1/2的奇数倍相当的空间上的角度。3.根据权利要求1所述的磁性传感器，其特征在于，上述第一位置和第二位置是相互不同的位置，上述第一

6、位置与第二位置的偏移相当于上述误差周期的1/2的奇数倍。4.根据权利要求1所述的磁性传感器，其特征在于，上述第一至第四检测电路的输出信号的周期彼此相等，上述误差周期是各检测电路的输出信号的周期的1/4。5.根据权利要求1所述的磁性传感器，其特征在于，上述第一至第四检测电路分别包含串联连接的一对磁性检测元件。权 利 要 求 书CN 101995558 ACN 101995563 A 2/3页36.根据权利要求5所述的磁性传感器，其特征在于，上述第一至第四检测电路分别具有惠斯登电桥电路，该惠斯登电桥电路包含串联连接的第一对磁性检测元件、以及串联连接的第二对磁性检测元件。7.根据权利要求5所述的磁性

7、传感器，其特征在于，上述磁性检测元件是磁阻效应元件。8.根据权利要求7所述的磁性传感器，其特征在于，上述磁阻效应元件具有：磁化方向被固定的磁化固定层、磁化的方向与上述外部磁场的方向对应地变化的自由层、以及在上述磁化固定层与自由层之间配置的非磁性层。9.根据权利要求8所述的磁性传感器，其特征在于，上述第二检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向与上述第一检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向正交，上述第四检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向与上述第三检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向正交。10.一种磁性传感器，对方向会旋转的外部磁场在基准位置上的方向相对于基准

8、方向所成的角度进行检测，其特征在于，具备：第一检测部，用于检测第一位置上的上述外部磁场的方向相对于第一方向所成的第一角度；以及第二检测部，用于检测第二位置上的上述外部磁场的方向相对于第二方向所成的第二角度，上述第一检测部具有：分别检测上述外部磁场的一个方向的成分的强度并输出表示该强度的信号的第一和第二检测电路、以及基于上述第一和第二检测电路的输出信号算出作为上述第一角度的检测值的第一检测角度的第一运算电路，上述第一检测电路的输出信号的相位与第二检测电路的输出信号的相位之间的相位差为上述第一和第二检测电路的输出信号的1/4周期的奇数倍，上述第二检测部具有：分别检测上述外部磁场的一个方向的成分的强

9、度并输出表示该强度的信号的第三和第四检测电路、以及基于上述第三和第四检测电路的输出信号算出作为上述第二角度的检测值的第二检测角度的第二运算电路，上述第三检测电路的输出信号的相位与第四检测电路的输出信号的相位之间的相位差为上述第三和第四检测电路的输出信号的1/4周期的奇数倍，上述第一检测角度包含相对于在上述外部磁场的方向理想地旋转的情况下假想的上述第一角度的理论值的第一角度误差，上述第二检测角度包含相对于在上述外部磁场的方向理想地旋转的情况下假想的上述第二角度的理论值的第二角度误差，上述第一角度误差和第二角度误差伴随上述外部磁场的方向的变化以彼此相等的误差周期呈周期性变化，而且上述第一角度误差的

10、变化和上述第二角度误差的变化依赖于上述外部磁场的方向的变化，上述第一位置和第二位置是相互不同的位置，上述第一位置和第二位置的偏移相当于上述误差周期的1/2的奇数倍，磁性传感器还具备：第三运算电路，基于上述第一检测角度和第二检测角度，算出上述权 利 要 求 书CN 101995558 ACN 101995563 A 3/3页4外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度的检测值。11.根据权利要求10所述的磁性传感器，其特征在于，上述误差周期是上述外部磁场方向的旋转周期的1/2。12.根据权利要求10所述的磁性传感器，其特征在于，上述第一至第四检测电路分别包含串联连接的一对磁性检测元件。1

11、3.根据权利要求12所述的磁性传感器，其特征在于，上述第一至第四检测电路分别具有惠斯登电桥电路，该惠斯登电桥电路包含串联连接的第一对磁性检测元件、以及串联连接的第二对磁性检测元件。14.根据权利要求12所述的磁性传感器，其特征在于，上述磁性检测元件是磁阻效应元件。15.根据权利要求14所述的磁性传感器，其特征在于，上述磁阻效应元件具有：磁化方向被固定的磁化固定层、磁化的方向与上述外部磁场的方向对应地变化的自由层、以及在上述磁化固定层与自由层之间配置的非磁性层。16.根据权利要求15所述的磁性传感器，其特征在于，上述第二检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向与上述第一检测电路中的磁阻效应

12、元件的磁化固定层的磁化方向正交，上述第四检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向与上述第三检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向正交。17.根据权利要求10所述的磁性传感器，其特征在于，上述第一角度误差包含：依赖于上述外部磁场的方向的变化而以上述误差周期变化的成分；以及依赖于上述第一检测角度的变化而以第二误差周期变化的成分，上述第二角度误差包含：依赖于上述外部磁场的方向的变化而以上述误差周期变化的成分；以及依赖于上述第二检测角度的变化而以上述第二误差周期变化的成分，上述第一检测角度的相位和上述第二检测角度的相位之间的相位差为上述第二误差周期的1/2的奇数倍。权 利 要 求 书CN

13、 101995558 ACN 101995563 A 1/20页5磁性传感器技术领域0001 本发明涉及检测外部磁场的方向相对于基准方向所成的角度的磁性传感器(magnetic sensor)。背景技术0002 近年来，在汽车的驾驶的旋转位置检测等各种用途中，为了检测对象物的旋转位置而广泛利用了磁性传感器。此外，在检测对象物的线性位移的线性编码器中也利用了磁性传感器。在这种使用磁性传感器的系统中，一般设有产生方向与对象物的旋转、线性运动连动地旋转的外部磁场的单元(例如磁铁)。磁性传感器检测外部磁场的方向相对于基准方向所成的角度。由此，检测对象物的旋转位置、线性位移。0003 作为磁性传感器，如

14、美国专利第6943544号说明书、美国专利第6633462号说明书以及美国专利申请公开第2009/0206827A1号说明书所述，公知有具有两个电桥电路(惠斯登电桥电路(Wheatstone bridge circuit)的磁性传感器。在该磁性传感器中，两个电桥电路分别包含四个磁阻效应元件(以下也记做MR元件)，检测外部磁场的一个方向的成分(分量(component)的强度，并输出表示该强度的信号。两个电桥电路的输出信号的相位之间的相位差为各电桥电路的输出信号的1/4周期。外部磁场的方向相对于基准方向所成的角度基于两个电桥电路的输出信号而算出。0004 在使用MR元件的磁性传感器中，在外部磁场

15、的方向旋转的情况下，与MR元件的电阻值对应的输出信号的波形理想的是成为正弦曲线(包含正弦(Sine)波形和余弦(Cosine)波形)。但是，如美国专利第6633462号说明书所述，公知有时MR元件的输出信号波形会从正弦曲线失真。有时当MR元件的输出信号波形失真时，就会导致在磁性传感器的检测角度中产生误差。MR元件的输出信号波形失真的原因大体分为MR元件引起的、以及外部磁场引起的。0005 这里，以MR元件为GMR(巨磁阻效应)元件或者TMR(隧道磁阻效应)元件的情况为例，对于因MR元件导致MR元件的输出信号波形失真情况的例子进行说明。GMR元件、TMR元件具有磁化方向被固定的磁化固定层、磁化方

16、向与外部磁场方向对应地变化的自由层、以及在磁化固定层与自由层之间配置的非磁性层。作为因MR元件导致MR元件的输出信号波形失真情况的例子，可举出磁化固定层的磁化方向因外部磁场等的影响而变动的情况。这会在外部磁场强度较大的情况中容易发生。作为因MR元件导致MR元件的输出信号波形失真的情况的另一例子，可举出自由层的磁化方向因自由层的形状各向异性、矫顽磁力等的影响而与外界磁场方向不一致的情况。这会在外部磁场强度较小的情况中容易发生。0006 另一方面，作为因外部磁场导致MR元件的输出信号波形从正弦曲线失真的情况的例子，可举出外部磁场方向、外部磁场的一个方向的成分的强度不按照正弦函数变化的情况。这会在检

17、测从一组以上的N极与S极交替排列成环状的旋转体的外周部产生的外部磁场的方向的情况、检测从多组的N极与S极交替排列成直线状且在N极与S极并排的方向移动的移动体的外周部产生的外部磁场的方向的情况中容易发生。说 明 书CN 101995558 ACN 101995563 A 2/20页60007 在美国专利第6633462号说明书中记载了如下的磁阻传感器：对拥有主参照磁化轴的主检测元件，电连接分别具有相对于主参照磁化轴倾斜的参照磁化轴的两个校正检测元件，校正检测角度。但是，在该传感器中，需要根据主检测元件和校正检测元件的电阻、尺寸、材料、外部磁场的强度等设计条件的不同，使校正检测元件的设计最佳化，存

18、在传感器的设计不容易的问题。0008 另外，到此为止，说明了在使用MR元件的磁性传感器中，有时会在磁性传感器的检测角度中产生误差的问题点。但是，该问题点普遍适合于检测外部磁场的方向相对于基准方向所成的角度的所有磁性传感器。发明内容0009 本发明目的在于提供一种磁性传感器，其是检测外部磁场的方向相对于基准方向所成的角度的磁性传感器，其能够降低检测角度的误差。0010 本发明第一或第二磁性传感器对方向会旋转的外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度进行检测。第一或第二磁性传感器具备：第一检测部，用于检测第一位置上的外部磁场的方向相对于第一方向所成的第一角度；以及第二检测部，用于检测第二

19、位置上的外部磁场的方向相对于第二方向所成的第二角度。0011 第一检测部具有：分别检测外部磁场的一个方向的成分的强度并输出表示该强度的信号的第一和第二检测电路、以及基于第一和第二检测电路的输出信号算出作为第一角度的检测值的第一检测角度的第一运算电路，第一检测电路的输出信号的相位与第二检测电路的输出信号的相位之间的相位差为第一和第二检测电路的输出信号的1/4周期的奇数倍。0012 第二检测部具有：分别检测外部磁场的一个方向的成分的强度并输出表示该强度的信号的第三和第四检测电路、以及基于第三和第四检测电路的输出信号算出作为第二角度的检测值的第二检测角度的第二运算电路，第三检测电路的输出信号的相位与

20、第四检测电路的输出信号的相位之间的相位差为第三和第四检测电路的输出信号的1/4周期的奇数倍。0013 第一检测角度包含相对于在外部磁场的方向理想地旋转的情况下假想的第一角度的理论值的第一角度误差。第二检测角度包含相对于在外部磁场的方向理想地旋转的情况下假想的第二角度的理论值的第二角度误差。0014 在第一磁性传感器中，第一角度误差和第二角度误差伴随外部磁场的方向的变化以彼此相等的误差周期呈周期性变化，而且第一角度误差的变化依赖于第一检测角度的变化，第二角度误差的变化依赖于第二检测角度的变化。第一检测角度的相位和第二检测角度的相位之间的相位差为误差周期的1/2的奇数倍。第一磁性传感器还具备：第三

21、运算电路，基于第一检测角度和第二检测角度，算出外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度的检测值。0015 在第一磁性传感器中，通过使第一检测角度的相位和第二检测角度的相位之间的相位差为误差周期的1/2的奇数倍，从而能够在基于第一检测角度和第二检测角度算出外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度的检测值时，将第一检测角度所含的第一角度误差和第二检测角度所含的第二角度误差抵消。由此，能够降低磁性传感器的说 明 书CN 101995558 ACN 101995563 A 3/20页7检测角度的误差。0016 可以是，在第一磁性传感器中，第一位置和第二位置针对外部磁场的旋转方向是相

22、同的位置，第一方向和第二方向针对外部磁场的旋转方向，相差与误差周期的1/2的奇数倍相当的空间上的角度。0017 此外也可以是，在第一磁性传感器中，第一位置和第二位置是相互不同的位置，第一位置与第二位置的偏移相当于误差周期的1/2的奇数倍。0018 此外也可以是，在第一磁性传感器中，第一至第四检测电路的输出信号的周期彼此相等，误差周期是各检测电路的输出信号的周期的1/4。0019 此外也可以是，在第一磁性传感器中，第一至第四检测电路分别包含串联连接的一对磁性检测元件。在这种情况下也可以是，第一至第四检测电路分别具有惠斯登电桥电路，该惠斯登电桥电路包含串联连接的第一对磁性检测元件、以及串联连接的第

23、二对磁性检测元件。也可以是，磁性检测元件是磁阻效应元件。也可以是，磁阻效应元件具有：磁化方向被固定的磁化固定层、磁化的方向与外部磁场的方向对应地变化的自由层、以及在磁化固定层与自由层之间配置的非磁性层。此外也可以是，第二检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向与第一检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向正交，第四检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向与第三检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向正交。0020 在第二磁性传感器中，第一角度误差和第二角度误差伴随外部磁场的方向的变化以彼此相等的误差周期呈周期性变化，而且第一角度误差的变化和第二角度误差的变化依赖于外部磁

24、场的方向的变化。第一位置和第二位置是相互不同的位置，第一位置和第二位置的偏移相当于误差周期的1/2的奇数倍。第二磁性传感器还具备：第三运算电路，基于第一检测角度和第二检测角度，算出外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度的检测值。0021 在第二磁性传感器中，通过使第一检测部检测第一角度的第一位置与第二检测部检测第二角度的第二位置以相当于误差周期的1/2的奇数倍的偏移量不同，从而能够在基于第一检测角度和第二检测角度算出外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度的检测值时，将第一检测角度所含的第一角度误差和第二检测角度所含的第二角度误差抵消。由此，能够降低磁性传感器的检测角度的

25、误差。0022 也可以是，在第二磁性传感器中，误差周期是外部磁场方向的旋转周期的1/2。0023 此外也可以是，在第二磁性传感器中，第一至第四检测电路分别包含串联连接的一对磁性检测元件。在这种情况下也可以是，第一至第四检测电路分别具有惠斯登电桥电路，该惠斯登电桥电路包含串联连接的第一对磁性检测元件、以及串联连接的第二对磁性检测元件。也可以是，磁性检测元件是磁阻效应元件。也可以是，磁阻效应元件具有：磁化方向被固定的磁化固定层、磁化的方向与外部磁场的方向对应地变化的自由层、以及在磁化固定层与自由层之间配置的非磁性层。此外也可以是，第二检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向与第一检测电路中的

26、磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向正交，第四检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向与第三检测电路中的磁阻效应元件的磁化固定层的磁化方向正交。0024 此外，在第二磁性传感器中，第一角度误差包含：依赖于外部磁场的方向的变化而说 明 书CN 101995558 ACN 101995563 A 4/20页8以误差周期变化的成分；以及依赖于第一检测角度的变化而以第二误差周期变化的成分，第二角度误差包含：依赖于外部磁场的方向的变化而以误差周期变化的成分；以及依赖于第二检测角度的变化而以第二误差周期变化的成分，第一检测角度的相位和第二检测角度的相位之间的相位差为第二误差周期的1/2的奇数倍。002

27、5 根据本发明第一或者第二磁性传感器，能够在基于第一检测角度和第二检测角度算出外部磁场在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度的检测值时，将第一检测角度所含的第一角度误差和第二检测角度所含的第二角度误差抵消，由此能够降低磁性传感器的检测角度的误差。0026 本发明的其它目的、特征和优点，根据以下说明就可以充分明白了。附图说明0027 图1是表示本发明第一实施方式的磁性传感器的概略结构的立体图。0028 图2是表示本发明第一实施方式中的方向与角度的定义的说明图。0029 图3是表示本发明第一实施方式的磁性传感器结构的电路图。0030 图4是将图3所示磁性传感器中的四个电桥电路一体化后的组件的平

28、面图。0031 图5是表示在图4中的一个分割区域设置的多个下部电极的平面图。0032 图6是表示图4中的一个MR元件的一部分的立体图。0033 图7是表示图3中的检测电路的输出信号的波形失真方式的波形图。0034 图8是表示本发明第一实施方式中的第一检测角度与第一角度误差的关系的波形图。0035 图9是表示本发明第一实施方式中的角度误差降低的作用的说明图。0036 图10是表示本发明第一实施方式中的角度检测值与角度误差的关系的波形图。0037 图11是表示本发明第一实施方式的磁性传感器的使用方法例的说明图。0038 图12是表示本发明第一实施方式的磁性传感器的使用方法的另一例的说明图。0039

29、 图13是表示本发明第一实施方式的磁性传感器的使用方法的又一例的说明图。0040 图14是表示本发明第一实施方式的磁性传感器的使用方法的又一例的说明图。0041 图15是表示本发明第二实施方式的磁性传感器的使用方法例的说明图。0042 图16是表示本发明第二实施方式的磁性传感器的使用方法的另一例的说明图。0043 图17是表示将本发明第二实施方式的磁性传感器的第一检测部中的两个电桥电路一体化后的组件的平面图。0044 图18是表示本发明第三实施方式的磁性传感器结构的电路图。0045 图19是表示本发明第四实施方式的磁性传感器结构的电路图。0046 图20是表示本发明第五实施方式的磁性传感器的使

30、用方法例的说明图。0047 图21是表示本发明第五实施方式的磁性传感器的使用方法的另一例的说明图。0048 图22是表示本发明第五实施方式中的外部磁场、第一检测角度和第一角度误差的关系的波形图。0049 图23是表示本发明第五实施方式中的角度误差降低的作用的说明图。0050 图24是表示本发明第五实施方式中的角度检测值与角度误差的关系的波形图。0051 图25是表示本发明第六实施方式的磁性传感器的使用方法例的说明图。说 明 书CN 101995558 ACN 101995563 A 5/20页90052 图26是表示本发明第六实施方式的磁性传感器的使用方法的另一例的说明图。0053 图27是表

31、示本发明第七实施方式的磁性传感器结构的框图。0054 图28是表示本发明第七实施方式的磁性传感器的使用方法例的说明图。0055 图29是表示本发明第七实施方式的磁性传感器的使用方法的另一例的说明图。0056 图30是表示本发明第七实施方式中的角度误差降低的作用的说明图。0057 图31是表示本发明第七实施方式中的角度检测值与角度误差的关系的波形图。0058 图32是表示本发明第八实施方式的磁性传感器的使用方法例的说明图。0059 图33是表示本发明第八实施方式的磁性传感器的使用方法的另一例的说明图。0060 图34是表示本发明第八实施方式中的角度误差降低的作用的说明图。0061 图35是表示本

32、发明第八实施方式中的角度检测值与角度误差的关系的波形图。具体实施方式0062 (第一实施方式)0063 下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。首先，参照图1和图2，对本发明第一实施方式的磁性传感器的概略结构进行说明。图1是表示本实施方式的磁性传感器的概略结构的立体图。图2是表示本实施方式中的方向与角度的定义的说明图。0064 如图1所示，本实施方式的磁性传感器1检测方向会旋转的外部磁场MF在基准位置上的方向相对于基准方向所成的角度。在图1中，作为产生方向会旋转的外部磁场MF的单元的例子，示出了圆柱状的磁铁2。该磁铁2具有以包含圆柱的中心轴的假想平面为中心对称配置的N极和S极。该磁铁2以

33、圆柱的中心轴为中心旋转。由此，磁铁2所产生的外部磁场MF的方向以包含圆柱的中心轴的旋转中心C为中心旋转。磁性传感器1以与磁铁2的一方的端面相向的方式配置。另外，在后面示出了磁性传感器1的使用方法的其他例子，产生方向会旋转的外部磁场MF的单元不限于图1所示的磁铁2。0065 磁性传感器1具备：用于检测第一位置上的外部磁场MF的方向相对于第一方向所成的第一角度的第一检测部10、以及用于检测第二位置上的外部磁场的方向相对于第二方向所成的第二角度的第二检测部20。在图1中，为了容易理解，将第一检测部10和第二检测部20作为分开的部件进行描述，但是第一检测部10和第二检测部20也可以一体化。0066 这

34、里，参照图2，对本实施方式中的方向与角度的定义进行说明。首先，将与图1所示的旋转中心C平行且从磁铁2的一方的端面朝向磁性传感器1的方向定义为Z方向。接着，在与Z方向垂直的假想平面上，将相互正交的两个方向定义为X方向和Y方向。在图2中，将X方向表示为朝向右侧的方向，将Y方向表示为朝向上侧的方向。此外，将与X方向相反的方向定义为-X方向，将与Y方向相反的方向定义为-Y方向。0067 基准位置PR是磁性传感器1检测外部磁场MF的位置。基准位置PR例如设为配置有第一检测部10的位置。基准方向DR设为Y方向。基准位置PR上的外部磁场MF的方向DM相对于基准方向DR所成的角度用符号表示。外部磁场MF的方向

35、DM在图2中按顺时针方向旋转。角度在从基准方向DR按顺时针方向看时以正值表示，在从基准方向DR按逆时针方向看时以负值表示。0068 第一位置P1是第一检测部10检测外部磁场MF的位置。在本实施方式中，第一位置P1与基准位置PR一致。第一方向D1是第一检测部10表示外部磁场MF的方向DM时的说 明 书CN 101995558 ACN 101995563 A 6/20页10基准方向。在本实施方式中，第一方向D1与基准方向DR一致。将外部磁场MF的方向DM相对于第一方向D1所成的第一角度用符号1表示。角度1的正负定义与角度相同。在本实施方式中，角度1与角度一致。0069 第二位置P2是第二检测部20

36、检测外部磁场MF的位置。在本实施方式中，第二位置P2针对外部磁场MF的旋转方向，是与第一位置P1相同的位置。在本实施方式中，特别地，第二位置P2与基准位置PR以及第一位置P1一致。第二方向D2是第二检测部20表示外部磁场MF的方向DM时的基准方向。在本实施方式中，第二方向D2与XY平面平行，相对于第一方向D1，针对外部磁场MF的旋转方向倾斜45。对于其理由，将在后面详细说明。将外部磁场MF的方向DM相对于第二方向D2所成的第二角度用符号2表示。角度2的正负定义与角度相同。在本实施方式中，角度2比角度小45。此外，将从第二方向D2旋转90后的方向用符号D3表示。0070 接着，参照图3，对磁性传

37、感器1的结构进行详细说明。图3是表示磁性传感器1的结构的电路图。磁性传感器1如上所述具备第一检测部10和第二检测部20。第一检测部10具有第一和第二检测电路11、12以及第一运算电路13。第一和第二检测电路11、12分别检测外部磁场MF的一个方向的成分的强度，并输出表示该强度的信号。第一运算电路13基于第一和第二检测电路11、12的输出信号算出作为第一角度1的检测值的第一检测角度1s。第一检测电路11的输出信号的相位与第二检测电路12的输出信号的相位之间的相位差为各检测电路11、12的输出信号的1/4周期的奇数倍。0071 第二检测部20的结构基本上与第一检测部相同。即，第二检测部20具有第三

38、和第四检测电路21、22以及第二运算电路23。第三和第四检测电路21、22分别检测外部磁场MF的一个方向的成分的强度，并输出表示该强度的信号。第二运算电路23基于第三和第四检测电路21、22的输出信号算出作为第二角度2的检测值的第二检测角度2s。第三检测电路21的输出信号的相位与第四检测电路22的输出信号的相位之间的相位差为各检测电路21、22的输出信号的1/4周期的奇数倍。检测电路11、12、21、22的输出信号的周期彼此相等。0072 磁性传感器1还具备：第三运算电路30，其基于由第一检测部10得到的第一检测角度1s和由第二检测部20得到的第二检测角度2s，算出外部磁场MF在基准位置PR上

39、的方向DM相对于基准方向DR所成的角度的检测值s。在本实施方式中，第三运算电路30利用下式(1)算出s。0073 s(1s+2s+/4)/2.(1)0074 第一检测电路11具有惠斯登电桥电路14和差分检测器15。惠斯登电桥电路14包含电源端口V1、接地端口G1、两个输出端口E11、E12、串联连接的第一对磁性检测元件R11、R12、以及串联连接的第二对磁性检测元件R13、R14。磁性检测元件R11、R13的各一端连接于电源端口V1。磁性检测元件R11的另一端连接于磁性检测元件R12的一端和输出端口E11。磁性检测元件R13的另一端连接于磁性检测元件R14的一端和输出端口E12。磁性检测元件R12、R14的各另一端连接于接地端口G1。对电源端口V1施加规定大小的电源电压。接地端口G1接地。差分检测器15将与输出端口E11、E12的电位差对应的信号输出到第一运算电路13。0075 第二检测电路12具有惠斯登电桥电路16和差分检测器17。惠斯登电桥电路16说 明 书CN 101995558 A