温度变化。通过测定的温度确认导热板的温度已稳定，用 施加纵向偏置磁场的磁铁20施加规定的纵向偏置磁场以后，用产生外部磁场用的磁铁65 改变施加于磁性膜12的外部磁场，并同时用数字万用表64测定了电阻值。
[0163] 通过该测定，能够获得规定温度、规定纵向偏置磁场的磁阻效应的图表。根据所获 得的磁阻效应的图表，以成为峰值的一半的阻抗值的点作为动作点Hp，求出了动作点Hp的 斜率（Q/〇e)。关于灵敏度，通过将该斜率用峰值的阻抗值标准化，并且将磁场换算为SI单 位系统（A/m)，从而以「％AA/m)」的单位来表示。
[0164] 测定结果示于图16。横轴为磁性膜12的温度CC)，纵轴为灵敏度AA/m))。 随着磁性膜12的温度上升，灵敏度呈直线减少。
[0165] 接着，使磁性膜的温度恒定为25°C，在使纵向偏置磁场变化的同时对磁特性效果 进行了测定。结果示于图17。图17(a)表示磁阻效应的测定结果的一个示例。横轴为外部 磁场的强度（Oe)，纵轴为磁性膜12的两端的阻抗值（Q)。
[0166]随着纵向偏置磁场Hob变化为0、40、80(Oe)，磁阻效应的形状大大变化。图17(b) 中表示纵向偏置磁场与灵敏度的关系。横轴为纵向偏置磁场（Oe)，纵轴为灵敏度AA/ m))。相对于纵向偏置磁场的强度，灵敏度呈指数函数变化。
[0167] 根据以上情况可以确认：磁性膜12的灵敏度在温度上升时降低，在（温度上升） 纵向偏置磁场减少时上升。另外，还确认了由磁性膜12自身的温度特性引起的灵敏度的降 低程度呈直线性，相对地，由纵向偏置磁场的减少引起的灵敏度的上升程度呈指数函数。
[0168] 图18中表示以上述的结果为基础，计算出为了使传感器灵敏度固定而必要的纵 向偏置磁场的变化的图表。横轴为从室温起的温度变化量Atrc)，纵轴为纵向偏置磁场 AH(0e)。在从室温起±100°C的范围大致需要±4(0e)的纵向偏置磁场的变化。而且，图 表的原点为室温（20°C)，施加400e的磁场作为纵向偏置磁场。
[0169] 根据图18的结果，如果在_20°C时使纵向偏置磁场为40.75(0e)，在120°C施加 36.5 (Oe)的纵向偏置磁场，则能够进行温度补偿。据此实际上确认了温度补偿。
[0170] 在图19中表示测定结果。横轴为磁性膜的温度，纵轴为灵敏度AA/m))。通 过在具有图16所示特性的磁性膜12上施加在图18中求出的用于补偿的纵向偏置磁场，能 够使灵敏度的温度特性大致为零。也就是说，能够确认出通过变更纵向偏置磁场，从而能使 根据温度变化的灵敏度被补偿。
[0171] 图20中表示对图10(b)所示类型的传感器元件13的磁阻效应进行了测定的结 果。关于所制作的传感器元件13,以透磁合金的溅射膜在玻璃基板上以膜厚0 3ym的厚度 对第一磁性膜12和第二磁性膜42进行成膜。如图10(b)所示那样形成传感器元件13。更 详细而言，磁性膜12的长度MrL为400ym，宽度MrW为20ym。第一磁性膜12和第二磁性 膜均为将17条磁性膜串联连接的形状。
[0172] 另外，制作了与倾斜偏置磁场的角度（图10(a)的(6)为35、45、55度的三种。参 照图20(a)~（c)，横轴为相对于倾斜偏置磁场为直角方向的外部磁场强度H(Oe)，纵轴为 电极14a、14b之间的阻抗（Q)。测定时的纵向偏置磁场为25 (Oe)，温度为25°C。
[0173] 在各个图表中示出了基于第一磁性膜12的磁阻效应和基于第二磁性膜42的磁阻 效应的测定结果。可知第一磁性膜12沿负方向偏置，相对地，第二磁性膜42沿正方向偏 置。各个会合点（外部磁场为零时的点）在角度巾较小时处于高处，当角度变大则会合点 变低。在刚好45度时，位于磁阻效应的全宽MrD对应的中间位置。也就是说，可知会合点 相对于磁阻效应的振幅而发生变化。
[0174] 产业上的可利用性
[0175] 即使使用环境的温度变化导致磁性元件的磁阻效应变化，本发明涉及的磁传感器 也能够维持稳定的精度。从而，能够适合利用于在各种场所利用的电能计、电池系统等。
[0176] 符号说明
[0177] 1磁传感器
[0178] 2、3带温度补偿功能的磁传感器
[0179] 4电能测定装置
[0180]9电源
[0181] 10基板
[0182] 12磁性膜
[0183] 12a、12b(磁极附近的）磁性膜
[0184] 12j磁性膜彼此的连接部位
[0185] 13传感器元件
[0186] 14a、14b电极
[0187] 16电流源
[0188] 18施加横向偏置磁场的磁铁
[0189] 18a、18b磁极
[0190] 20施加纵向偏置磁场的磁铁
[0191] 20a、20b磁极
[0192] 20c薄的永久磁铁
[0193] 20d、20e感温磁体
[0194] 22电压计
[0195] 22A放大器
[0196] 22rl、22r2阻抗
[0197] 24导电体
[0198] 24c共用电极
[0199] 25放大器
[0200] 26滤波器
[0201] 27电压计
[0202] 30a、30b连接端子
[0203] 34传感器阻抗
[0204] 40施加倾斜偏置磁场的磁铁
[0205] 51、5桥式阻抗2
[0206] 91电源
[0207] 92负载
[0208] I电流
[0209] M磁化
[0210] Rmr磁性膜的纵向的阻抗值
[0211] ARmr阻抗变化量
[0212] Htb横向偏置磁场
[0213] Hob纵向偏置磁场
[0214] S动态范围
[0215] Hsb倾斜偏置磁场
【主权项】
1. 一种传感器元件，其特征在于，包括： 具有磁阻效应的磁性膜； 用于向上述磁性膜流通电流的、隔着上述磁性膜而对置的一对电极； 在上述电极的对置方向上产生第一偏置磁场的施加纵向偏置磁场的磁铁；和 在与上述施加纵向偏置磁场的手段形成直角的方向上产生第二偏置磁场的施加横向 偏置磁场的磁铁， 上述施加纵向偏置磁场的磁铁的温度特性比上述施加横向偏置磁场的磁铁的温度特 性更大。2. 如权利要求1所述的传感器元件，其特征在于： 上述施加横向偏置磁场的磁铁由在上述磁性膜的表面设置的导电体构成。3. 如权利要求1或2所述的传感器元件，其特征在于： 上述施加纵向偏置磁场的磁铁由感温磁性膜构成。4. 如权利要求1或2所述的传感器元件，其特征在于： 上述施加纵向偏置磁场的磁铁为：使具有相同温度特性的感温磁性膜配置在永久磁铁 的N极和S极的两端，与上述磁性膜邻接配置。5.-种磁传感器，对磁场进行检测，其特征在于，包括： 如权利要求1至4中任一项所述的传感器元件； 在上述传感器元件的两端电极之间流通电流的电流源；和 计测上述传感器元件的上述两端电极间的电压的电压计。6. -种传感器元件，其特征在于，包括： 具有磁阻效应的磁性膜； 用于向上述磁性膜流通电流的、隔着上述磁性膜而对置的一对电极；和 产生相对于上述磁性膜的纵向为倾斜方向的偏置磁场的、具有温度特性的施加倾斜偏 置磁场的磁铁。7. 如权利要求6所述的传感器元件，其特征在于： 上述传感器元件具有第二磁性膜，上述第二磁性膜相对于上述倾斜方向的偏置磁场， 与上述磁性膜向反方向倾斜， 且上述第二磁性膜以各自并联连接的方式，具有共用上述一对电极的电极。8. 如权利要求6或7所述的传感器元件，其特征在于： 所述传感器元件，相对于上述倾斜方向的偏置磁场，以与上述磁性膜和上述倾斜方向 的偏置磁场之间所呈的角度相同的角度，并且与上述磁性膜反向倾斜。9.一种磁传感器，对磁场进行检测，其特征在于，包括： 如权利要求7至8中任一项所述的传感器元件； 在上述传感器元件的两端电极之间流通电流的电流源；和 计测上述传感器元件的上述两端电极之间的电压的电压计。10. -种电能测定装置，上述电能测定装置对在电源与负载通过连接线而连接的电路 中由上述负载消耗的电能进行计测，上述电能测定装置的特征在于，包括： 与上述连接线邻接配置的如权利要求1-8中任一项所述的传感器元件； 计测上述传感器元件的两端电压的电压计；
【专利摘要】本申请涉及带温度补偿功能的传感器元件和使用该元件的磁传感器及电能测定装置。对磁阻效应型磁传感器而言，由于周围的温度上升而磁性膜自身的磁特性会降低，所以存在作为传感器的灵敏度降低的问题。一种传感器元件，其特征在于，包括：具有磁阻效应的磁性膜；用于向上述磁性膜流通电流的、隔着上述磁性膜而对置的一对电极；在上述电极的对置方向上使第一偏置磁场产生的施加纵向偏置磁场的磁铁；和在与上述施加纵向偏置磁场的磁铁之间形成直角的方向上使第二偏置磁场产生的施加横向偏置磁场的磁铁，上述施加纵向偏置磁场的磁铁的温度特性比上述施加横向偏置磁场的磁铁的温度特性大。
【IPC分类】H01L43/08, G01R21/08, G01R33/09
【公开号】CN105074488
【申请号】CN201480019163
【发明人】辻本浩章
【申请人】株式会社Sirc
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年4月1日
【公告号】WO2014162730A1