特許 6014544 磁界検出装置の検査用回路及びその検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6014544

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】磁界検出装置の検査用回路及びその検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/04 20060101AFI20161011BHJP

【ＦＩ】

   G01R33/04

【請求項の数】8

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2013-101240(P2013-101240)

(22)【出願日】2013年5月13日

(65)【公開番号】特開2014-222163(P2014-222163A)

(43)【公開日】2014年11月27日

【審査請求日】2015年12月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】及川 靖

【審査官】 川瀬 正巳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３３０６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９６８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２１８３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ３３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

励磁コイル及び検出コイルを有するフラックスゲート型の磁気素子に印加される定常磁界の強度を、時間分解型の磁気平衡式により検出する際、当該磁気素子の出力から磁界検出を行う磁界検出装置であり、交番信号を生成する励磁信号生成部と、前記励磁コイルに印加する励磁電流の電流方向が切替る際の誘導起電力で前記検出コイルに発生する正又は負電圧の検出信号を検出する検出信号比較部と、正電圧及び負電圧の検出信号間の時間幅を電圧情報に変換する帰還信号変換部と、前記電圧情報から前記磁気素子に印加されている定常磁界をキャンセルする磁界を発生するための帰還信号を生成する帰還信号調整部と、前記帰還信号を磁界強度を示すデータ信号として出力するデータ信号変換部と、前記交番信号から交番電流を生成し、前記交番電流を基に前記励磁コイルに印加する前記励磁電流を生成する励磁信号調整部とを有する磁界検出装置の検査を行うための前記磁気素子の擬似回路としての検査用回路であって、
前記励磁信号調整部の出力に接続され、前記励磁信号調整部の出力する前記励磁電流を強度調整し、前記検出信号の擬似信号として、前記検出信号比較部の入力端子に入力する
交番信号調整部を有することを特徴とする磁界検出装置の検査用回路。

【請求項2】

前記交番信号調整部が前記励磁コイルと同等の抵抗値を有する第１抵抗で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁界検出装置の検査用回路。

【請求項3】

前記励磁信号調整部が、前記交番信号から生成した交番電流に対し、前記検出信号または前記疑似信号による前記帰還信号を重畳して、前記励磁コイルに印加する励磁信号を生成する ことを特徴とする請求項１に記載の磁界検出装置の検査用回路。

【請求項4】

前記帰還信号調整部が、前記電圧情報から前記磁気素子に印加されている定常磁界をキャンセルする磁界を発生するための帰還信号を生成し、当該帰還信号を前記帰還コイルに入力する端子を具備する構成となっており、
前記帰還信号調整部の出力をターミネートする帰還信号終端部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁界検出装置の検査用回路。

【請求項5】

前記帰還信号終端部が、前記帰還コイルと同様の抵抗値を有する第２抵抗で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の磁界検出装置の検査用回路。

【請求項6】

前記励磁信号調整部に対し、定常磁界を擬似した定電流を帰還信号に加算する帰還信号加算部をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の磁界検出装置の検査用回路。

【請求項7】

前記励磁信号生成部に対し、定常磁界を擬似した定電圧を帰還信号に加算する帰還信号加算部をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の磁界検出装置の検査用回路。

【請求項8】

励磁コイル及び検出コイルを有するフラックスゲート型の磁気素子に印加される定常磁界の強度を、時間分解型の磁気平衡式により検出する際、当該磁気素子の出力から磁界検出を行う磁界検出方法であり、交番信号を生成する励磁信号生成部と、前記励磁コイルに印加する励磁電流の電流方向が切替る際の誘導起電力で前記検出コイルに発生する正又は負電圧の検出信号を検出する検出信号比較部と、正電圧及び負電圧の検出信号間の時間幅を電圧情報に変換する帰還信号変換部と、前記電圧情報から前記磁気素子に印加されている定常磁界をキャンセルする磁界を発生するための帰還信号を生成する帰還信号調整部と、前記帰還信号を磁界強度を示すデータ信号として出力するデータ信号変換部と、前記交番信号から交番電流を生成し、前記交番電流を基に前記励磁コイルに印加する前記励磁電流を生成する励磁信号調整部とを有する磁界検出装置の検査を行うための前記磁気素子の擬似回路を用いる検査方法であって、
前記励磁信号調整部の出力に接続された交番信号調整部に対して、前記励磁信号調整部の出力する前記励磁電流を供給し、前記交番信号調整部により強度調整し、前記検出信号の擬似信号として、前記検出信号比較部の入力端子に入力する
ことを特徴とする磁界検出装置の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気平衡型フラックスゲート方式の磁気素子を用いて電流を測定する磁界検出装置等の検査用回路及びその検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、フラックスゲート方式の磁気素子は、同様に磁気を検出する磁気素子であるホール素子や磁気抵抗素子に比較すると、磁界を検出する感度が高く、小型化が可能であるため、携帯電子機器などの磁界検出装置などに用いられている。特に、磁気平衡式を用いた場合、測定精度を向上することができる。
磁気平衡式フラックスゲート方式においては、検出信号の時間間隔をＰＷＭ信号等の時間間隔を示す時間情報に変換し、さらにこの時間情報が示す時間を、時間長に対応したＤＣ電圧に変換し、このＤＣ電圧を帰還信号としたフィードバックループを形成する。
したがって、印加される磁界に対応した検出信号から求めたＤＣ電圧が、印加された磁界の測定結果を示す出力信号となるため、磁界検出装置の内部回路における応答特性を検査する必要がある。

【0003】

すなわち、ゼロ磁界における出力信号を測定することにより、出力信号に重畳される内部回路におけるオフセットを検査することができる。ここで、磁界検出装置の応答特性が正常の場合、ゼロ磁界が磁気素子に印加された際、出力信号は磁界が０を示す数値（所定の仕様における正常値の範囲内）が出力される。一方、磁界検出装置の内部回路の応答特性に異常が有る場合、ゼロ磁界が磁気素子に印加された際、出力信号は磁界が０を示す数値からずれて出力される。

【0004】

また、磁界検出装置の仕様で示された検出可能な磁界範囲における変化させた磁界を印加し、そのときの出力信号を測定することにより、磁界の変化に対する検出信号の時間間隔の変化の線形性を検査することができる。ここで、磁界検出装置の応答特性が正常の場合、磁界の変化に対して、検出信号の変化が線形性を有して（所定の仕様における正常値の範囲内において）いる。一方、磁界検出装置の内部回路の応答特性に異常が有る場合、磁界の変化に対して、検出信号の変化が線形性を有さない。

【0005】

上述したように、磁界検出装置の出荷検査において上述したゼロ磁界におけるオフセットと、磁界の変化に関する出力信号の線形性とを測定することにより、磁界検出装置の良否判定を行うことができる。
このゼロ磁界及び所定の範囲で変化する定常磁界を磁界検出装置に対して高い精度で与えるため、磁界検出装置を定常磁界を発生させる磁界発生装置に挿入し、所定の磁界を与えて、磁界検出装置の検査を行う（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−３６９４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、ゼロ磁界における出力信号のオフセットや磁界の変化と出力信号との線形性を測定する場合、磁界検出装置に対して磁気素子を接続し、この接続させた状態にて磁界発生装置において検査することになる。
磁気素子に対して定常磁界を与えた場合、高価な磁界発生装置を用いることで、検査工程のコストが上昇し、磁界検出装置の製造原価が高くなってしまう。
また、磁界発生装置を用いて、定常磁界の環境を与えるため、磁界発生装置の大きさにより、一度に測定できる磁界検出装置数により検査効率が決まってしまう。
さらに、磁気素子を接続して検査を行うため、この接続した磁気素子の有する物性上の特性が検出信号に反映され、この特性が磁界検出装置の出力信号に影響を与えることになり、磁界検出装置の良否を正確に判定することができない。磁気比例式のＦＧ方式による駆動の場合は、波形生成器により形成したピックアップ信号の疑似信号をピックアップ信号の入力端子から入力することにより、疑似的なセンサ出力特性を評価することは可能である。一方、磁気平衡式のＦＧ方式の場合は、ＦＢ信号を帰還させる必要があるため、該波形生成器を用いて、安定的なフィードバック収束状態を実現することが困難であるという問題がある。また、磁気素子を磁界検出装置に接続した場合とは異なるFB系であるため、該波形生成器を用いることで、磁気素子を接続した場合と同等の過渡応答を実現することが困難であるという問題がある。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ゼロ磁界における出力信号のオフセット、及び仕様における検出可能範囲における磁界の変化に対する線形性の検査を磁界検出装置に対して行う際、磁界発生装置を用いず、かつ磁気素子の物性上の特性の影響を反映させずに、磁界検出装置の内部回路の特性を検査することができる磁界検出装置の検査用回路及びその検査方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の磁界検出装置の検査用回路は、励磁コイル及び検出コイルを有するフラックスゲート型の磁気素子に印加される定常磁界の強度を、時間分解型の磁気平衡式により検出する際、当該磁気素子の出力から磁界検出を行う磁界検出装置であり、交番信号を生成する励磁信号生成部と、前記励磁コイルに印加する励磁電流の電流方向が切替る際の誘導起電力で前記検出コイルに発生する正又は負電圧の検出信号を検出する検出信号比較部と、正電圧及び負電圧の検出信号間の時間幅を電圧情報に変換する帰還信号変換部と、前記電圧情報から前記磁気素子に印加されている定常磁界をキャンセルする磁界を発生するための帰還信号を生成する帰還信号調整部と、前記帰還信号を磁界強度を示すデータ信号として出力するデータ信号変換部と、前記交番信号から交番電流を生成し、前記交番電流を基に前記励磁コイルに印加する前記励磁電流を生成する励磁信号調整部とを有する磁界検出装置の検査を行うための前記磁気素子の擬似回路としての検査用回路であって、前記励磁信号調整部の出力に接続され、前記励磁信号調整部の出力する前記励磁電流を強度調整し、前記検出信号の擬似信号として、前記検出信号比較部の入力端子に入力する交番信号調整部を有することを特徴とする。

【0010】

本発明の磁界検出装置の検査用回路は、前記交番信号調整部が前記励磁コイルと同等の抵抗値を有する第１抵抗で構成されていることを特徴とする。

【0011】

本発明の磁界検出装置の検査用回路は、前記励磁信号調整部が、前記交番信号から生成した交番電流に対し、前記検出信号または前記疑似信号による前記帰還信号を重畳して、前記励磁コイルに印加する励磁信号を生成することを特徴とする。

【0012】

本発明の磁界検出装置の検査用回路は、前記帰還信号調整部が、前記電圧情報から前記磁気素子に印加されている定常磁界をキャンセルする磁界を発生するための帰還信号を生成し、当該帰還信号を前記帰還コイルに入力する端子を具備する構成となっており、前記帰還信号調整部の出力をターミネートする帰還信号終端部をさらに有することを特徴とする。

【0013】

本発明の磁界検出装置の検査用回路は、前記帰還信号終端部が、前記帰還コイルと同様の抵抗値を有する第２抵抗で構成されていることを特徴とする。

【0014】

本発明の磁界検出装置の検査用回路は、前記励磁信号調整部に対し、定常磁界を擬似した定電流を帰還信号に加算する帰還信号加算部をさらに有することを特徴とする。

【0015】

本発明の磁界検出装置の検査用回路は、前記励磁信号生成部に対し、定常磁界を擬似した定電圧を帰還信号に加算する帰還信号加算部をさらに有することを特徴とする。

【0016】

本発明の磁界検出装置の検査方法は、励磁コイル及び検出コイルを有するフラックスゲート型の磁気素子に印加される定常磁界の強度を、時間分解型の磁気平衡式により検出する際、当該磁気素子の出力から磁界検出を行う磁界検出方法であり、交番信号を生成する励磁信号生成部と、前記励磁コイルに印加する励磁電流の電流方向が切替る際の誘導起電力で前記検出コイルに発生する正又は負電圧の検出信号を検出する検出信号比較部と、正電圧及び負電圧の検出信号間の時間幅を電圧情報に変換する帰還信号変換部と、前記電圧情報から前記磁気素子に印加されている定常磁界をキャンセルする磁界を発生するための帰還信号を生成する帰還信号調整部と、前記帰還信号を磁界強度を示すデータ信号として出力するデータ信号変換部と、前記交番信号から交番電流を生成し、前記交番電流を基に前記励磁コイルに印加する前記励磁電流を生成する励磁信号調整部とを有する磁界検出装置の検査を行うための前記磁気素子の擬似回路を用いる検査方法であって、前記励磁信号調整部の出力に接続された交番信号調整部に対して、前記励磁信号調整部の出力する前記励磁電流を供給し、前記交番信号調整部により強度調整し、前記検出信号の擬似信号として、前記検出信号比較部の入力端子に入力することを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

この発明によれば本発明の磁界検出装置の検査用回路は、磁気平衡型フィードバック方式を用いた磁界検出装置の検査において、ゼロ磁界における出力信号のオフセット、及び仕様における検出可能範囲における磁界の変化に対する線形性の検査を磁界検出装置に対して行う際、磁界発生装置を用いず、かつ磁気素子の物性上の特性の影響を反映させずに、磁界検出装置の内部回路の特性を検査することができる

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】時間分解型ＦＧ方式の磁気素子５０（磁界比例式測定）の構成例を示す図である。

【図2】時間分解型ＦＧ方式の磁気素子５０を用いて磁界比例式における磁気検出の原理を説明する波形図である。

【図3】時間分解型ＦＧ方式の磁気素子（磁界平衡式測定）の構成例を示す図である。

【図4】時間分解型ＦＧ方式の磁気素子を用いて磁界平衡式測定における磁気検出の原理を説明する波形図である。

【図5】本実施形態における検査用回路１０を用いる検査対象となる、図３の磁気素子６０を使用したＦＢコイルＦＢ制御による磁界検出装置２００の構成例を示すブロック図である。

【図6】図５における磁界検出装置２００の検出信号比較部２０１３が出力する出力波形を示す図である。

【図7】本発明の第１の実施形態による検査用回路を用いた磁界検出装置の検査の概要を説明する図である。

【図8】交番信号調整部１１が励磁信号調整部２０１７から供給される励磁信号を、電流電圧変換及び増幅処理を行い、疑似検出信号として検出信号増幅部２０１２への出力を説明する図である。

【図9】磁界検出装置２００の励磁信号調整部２０１７が励磁信号生成部２０１８の出力する三角波信号から励磁信号を差動信号により生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電流による加算を説明する図である。

【図10】磁界検出装置２００の励磁信号調整部２０１７が励磁信号生成部２０１８の出力する三角波信号から励磁信号をシングルエンド信号により生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電流による加算を説明する図である。

【図11】本発明の第２の実施形態による検査用回路を用いた磁界検出装置の検査の概要を説明する図である。

【図12】磁界検出装置２００の励磁信号調整部２０１７が励磁信号生成部２０１８が出力する三角波信号から励磁信号を差動信号により生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電圧による加算を説明する図である。

【図13】磁界検出装置２００の励磁信号生成部２０１８が出力する三角波信号から励磁信号をシングルエンド信号により生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電流による加算を説明する図である。

【図14】本実施形態における検査用回路２０を用いる検査対象となる、図１の磁気素子５０を使用したＦＢコイルＦＢ制御による磁界検出装置１００の構成例を示すブロック図である。

【図15】本発明の第３の実施形態による検査用回路を用いた磁界検出装置の検査の概要を説明する図である。

【図16】第４の実施形態による検査用回路２０を用いた検査対象となる磁界検出装置の構成例を示す図である。

【図17】本発明の第４の実施形態による検査用回路を用いた磁界検出装置の検査の概要を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態による検査用回路に用いる、ＦＧ（フラックスゲート）型の磁気素子を使用した磁気平衡式の磁界検出装置の構成についての説明を行う。
図１は、時間分解型ＦＧ方式の磁気素子５０（磁界比例式測定）の構成例を示す図である。この図１が示すように、ＦＧ方式の磁気素子は、高透磁率材からなる磁性体コア５３の外周面に対し、励磁巻線と検知巻線とが巻かれている。励磁巻線の巻かれている領域は励磁コイル５２として励磁信号により駆動され、検知巻線の巻かれている領域は検出コイル５１として検出信号を出力する。

【0020】

図２は、時間分解型ＦＧ方式の磁気素子５０を用いて磁界比例式における磁気検出の原理を説明する波形図である。図２（ａ）は、磁気素子５０の励磁コイル５２に供給される励磁電流を示す図であり、縦軸が励磁電流の電流値を示し、横軸が時間を示している。すなわち、この図２（ａ）は、励磁コイル５２に供給する三角波電流である励磁信号の電流値の時間変化を示すグラフである。図２（ｂ）は、磁気素子５０の励磁コイル５２が磁性体コア５１内に発生させる磁界の磁束密度を示す図であり、縦軸が磁束密度を示し、横軸が時間を示している。図２（ｃ）は、磁気素子５０の検出コイル５１が誘導起電力により発生するパルスの電圧値を示す図であり、横軸が時間を示している。

【0021】

この図２（ａ）において、励磁コイル５２に供給された励磁信号は、０Ａを境にした正負の交番信号である。また、励磁信号の周期はＴであり、磁気素子５０に対して磁界が印加されていない場合における電流の流れる方向の変化の間隔、すなわち第１検出信号と第２検出信号との検出される間隔の時間幅はＴ／２である。ここで、図２（ａ）は、定常磁界（Ｈｅｘ）が磁気素子５０に印加されたことにより、励磁コイル５２に印加される三角波電流信号の電流の流れる向きが変化するタイミングが、印加されている定常磁界の大きさによりずれることを示している。すなわち、この三角波電流信号による検出コイル５１に発生する検出信号が、定常磁界（Ｈｅｘ）によってずれることにより、第１検出信号（時間ｔ１）及び第２検出信号（時間ｔ２）の発生タイミングが時間的にずれる。

【0022】

また、図２（ｃ）は、縦軸が電圧を示し、横軸が時間を示しており、図２（ａ）の三角波電流信号による励磁コイル５２に流れる電流の方向（電流方向）、すなわち電流の極性（正または負）の変化する際に、誘導起電力によって検出コイル５１に生じる検出信号（時間ｔ１の第１検出信号、時間ｔ２の第２検出信号）の時間変化を示すグラフである。この場合、図２（ｃ）の基準電圧は０Ｖである。

【0023】

この図２において、励磁コイルの端子間に励磁電流Ｉｄの信号（以下、励磁信号とする）を、一定周期の交番する電流の励磁信号、すなわち図２（ａ）に示すように三角波形状の励磁信号（すなわち、三角波電流信号）として印加する。図２（ｃ）から解るように、第１検出信号の時間ｔ１及び第２検出信号の時間ｔ２間（検出信号間）の時間幅Ｔ０と、三角波の周期Ｔの１／２である時間Ｔ／２との差分Ｔd（不図示）が０であれば、磁気素子５０に対して定常磁界（Ｈｅｘ）は印加されておらず、差分Ｔdが正であれば（時間幅Ｔｍの場合）正の定常磁界（Ｈｅｘ＞０）が印加されている。
これにより、励磁電流の向きが変化する時間（励磁電流の正負の交番時間帯）において、図２（ｃ）の場合には、時間ｔ１及び時間ｔ２において、検出コイルが誘導起電力による正負のパルス（ピックアップ信号、すなわち検出信号）を発生し、このパルスの電圧Ｖｐ（ピックアップ電圧）を検出信号とする。この検出信号は、三角波電流信号の周期に対応して、連続的に正負の極性の電圧を有するパルスとして、検出コイルの端子間に発生する。

【0024】

磁性体コア５３を周回する励磁コイル５２及び検出コイル５１の各々の作る円筒空間を貫通する定常磁界Ｈｅｘが、この磁気素子５０に印加された場合、励磁コイル５２においてこの定常磁界に対応した定常電流が流れる。すなわち、励磁コイル５２に印加される励磁信号の励磁電流Ｉｄに対して、上述した定常磁界による定常電流がオフセットとして重畳されることになる。
その結果、このオフセットによって、交番する励磁信号による励磁コイル５２の駆動状態が変化し、すなわち、励磁電流Ｉｄの流れる向きが変化する時間が、定常磁界Ｈｅｘが印加されている場合と、定常磁界Ｈｅｘが印加されていない場合とで変化することになる。

【0025】

このとき、図２（ｃ）に示すように、定常磁界Ｈｅｘが印加されていない（Ｈｅｘ＝０）場合に比較し、励磁コイル５２の発生する磁界と同様の方向の定常磁界Ｈｅｘが印加されている（Ｈｅｘ＞０）場合、励磁電流Ｉｄの流れる向きの変化するタイミングにおいて時間ｔ１が遅くなり、時間ｔ２が早くなる（時間ＴｍがＴ／２より短くなる）。一方、定常磁界Ｈｅｘが印加されていない場合に比較し、励磁コイルの発生する磁界と反対の方向の定常磁界Ｈｅｘが印加されている（Ｈｅｘ＜０）場合、励磁電流Ｉｄの流れる向きの変化するタイミングにおいて時間ｔ１が早くなり、時間ｔ２が遅くなる（時間ＴｐがＴ／２より長くなる）。

【0026】

これにより、この励磁電流Ｉｄの流れる方向の変わるタイミングに応じて変化する、磁性体コア内における磁束密度φの変化も、励磁電流Ｉｄに重畳される定常電流に対応して変化することになる。
そして、磁束の方向が変化した際、検出コイル５１に対して誘導起電力が発生し、たとえば、励磁電流Ｉｄが正から負に変化するタイミングにおいて検出信号が負電圧のパルスとして発生する。一方、励磁電流Ｉｄが負から正に変化するタイミングにおいて検出信号が正電圧のパルスとして発生する。

【0027】

したがって、ＦＧ型の磁気素子から、定常磁界Ｈｅｘの印加されていない場合の検出信号の出力されるタイミングと、定常磁界Ｈｅｘが印加されている場合の検出信号の出力されるタイミングとを比較することにより、定常磁界Ｈｅｘの大きさを間接的に測定することができる。すなわち、定常磁界Ｈｅｘが印加された場合、駆動用コイルに特定の定常電流が流れるため、励磁信号に一定のオフセットが重畳し、負電圧及び正電圧のパルス状の検出信号の時間間隔が変化する。
したがって、ＦＧ型の磁気素子を用いた磁気検出装置は、負電圧及び正電圧のパルス状の検出信号の発生する時間間隔を測定することにより、外部から印加された定常磁界Ｈｅｘの強度を測定している。

【0028】

ここで、励磁コイル５２に印加する励磁電流Ｉｄの最大値を、磁性体コアの飽和磁束密度以上となる磁界が発生する値に設定する。これにより、外部磁界値と磁性体コア内の磁化状態が１状態となり、該磁化状態に起因するヒステリシスの発生を抑制することができる。その結果、磁気素子の測定磁界範囲は、励磁信号の一周期の時間と、定常磁界Ｈｅｘを印加することによるオフセットとしての定常電流の電流値に対応した時間変化（以下、励磁効率とする）とから決定される。
すなわち、時間ｔ０から時間ｔ３までが、励磁信号の一周期であり、この周期幅は時間Ｔである。定常磁界Ｈｅｘが印加されていない場合（Ｈｅｘ＝０）、負電圧の検出信号（以下、第１検出信号とする）が出力される時間ｔ１から、正の電圧の検出信号（以下、第２検出信号とする）が検出される時間ｔ２までの時間は、励磁信号の半周期となるため、時間Ｔ／２となる。

【0029】

また、定常磁界Ｈｅｘが印加されている場合、この第１検出信号が出力されてから第２検出信号が検出されるまでの時間幅（以下、計測時間幅）が時間Ｔ／２に対して変化する。ここで、図１に示すように、定常磁界Ｈｅｘの磁束方向が実線の矢印の方向の場合（Ｈｅｘ＞０）、励磁コイルの生成する磁束方向と同一方向のため、時間幅Ｔｍが時間Ｔ／２より短いものとなり（Ｔ０＞Ｔｍ）、一方、定常磁界Ｈｅｘの磁束方向が破線の矢印の方向の場合（Ｈｅｘ＜０）、励磁コイルの生成する磁束方向と逆方向のため、時間幅Ｔｐが時間Ｔ／２より長くなる（Ｔｐ＞Ｔ０）。ここで、Ｔ０＝Ｔ／２である。

【0030】

次に、図３は、時間分解型ＦＧ方式の磁気素子（磁界平衡式測定）の構成例を示す図である。この図３が示すように、磁界平衡式測定におけるＦＧ方式の磁気素子６０は、図１の磁気素子５０と異なり、高透磁率材からなる磁性体コア６３の外周面に対し、励磁巻線と検知巻線とに加えて、フィードバック（以下、ＦＢ）巻線が巻かれている。励磁巻線の巻かれている領域は励磁コイル６２として励磁信号により駆動され、検知巻線の巻かれている領域は検出コイル６１として検出信号を出力し、フィードバック巻線の巻かれている領域はＦＢ（帰還）コイル６４としてＦＢ信号により駆動される。

【0031】

次に、図４は、時間分解型ＦＧ方式の磁気素子を用いて磁界平衡式測定における磁気検出の原理を説明する波形図である。
図４（ａ）は、磁気素子の励磁コイル６２に供給される励磁電流を示し、縦軸が励磁電流の電流値を示し、横軸が時間を示している。励磁電流は、基準電流値０Ａ（ゼロアンペア）を境にした正負の交番信号である。図４（ｂ）は、磁気素子６０のＦＢコイル６４に印加する電流であるＦＢ信号（すなわち帰還信号）を示し、縦軸がＦＢ信号の電流値を示し、横軸が時間を示している。図４（ｃ）は、磁気素子６０の検出コイル６１が誘導起電力によりパルスとして発生する検出信号の電圧値を示し、横軸が時間を示している。

【0032】

また、定常磁界Ｈｅｘが印加されている場合、検出信号として、第１検出信号が出力されてから第２検出信号が検出されるまでの時間幅（以下、計測時間幅）が時間Ｔ／２に対して変化する。ここで、図３に示すように、定常磁界Ｈｅｘの磁束方向が実線の矢印の方向の場合（Ｈｅｘ＞０）、励磁コイルの生成する磁束方向と同一方向のため、時間幅Ｔｍが時間Ｔ／２より短いものとなり（Ｔ０＞Ｔｍ）、一方、定常磁界Ｈｅｘの磁束方向が破線の矢印の方向の場合（Ｈｅｘ＜０）、励磁コイルの生成する磁束方向と逆方向のため、時間幅Ｔｐが時間Ｔ／２より長くなる（Ｔｐ＞Ｔ０）。ここで、Ｔ０＝Ｔ／２である。

【0033】

この図４に示すように、磁界平衡式測定の場合、磁気素子６０に印加される定常磁界Ｈｅｘ（磁性体コア６３内を通過する定常磁界）を打ち消す磁界を、上記ＦＢコイル６４により発生させる。そして、定常磁界Ｈｅｘを打ち消す磁界をＦＢコイル６４に発生させる際の電流値から、磁気素子６０に印加されている定常磁界Ｈｅｘを測定している。
磁界平衡式においては、磁性体コア６３内における定常磁界Ｈｅｘを打ち消すための磁界を発生するコイルとして、励磁コイル６２及び検出コイル６１に加えて、上記ＦＢコイル６４が磁気素子６０に設けられている。
以下、本明細書においては、ＦＢ信号を印加して磁性体コア６３内の定常磁界Ｈｅｘを打ち消すことで磁界の測定を行う方式を、ＦＢコイルＦＢ制御として説明する。

【0034】

また、磁界平衡式測定の場合、すでに説明した磁界比例式と同様に、励磁コイル６２に印加される励磁信号の正負の交番時間帯に、検出コイル６１において発生するパルスの時間間隔を測定する。そして、測定した負電圧の検出信号が出力される時間ｔ１から、正の電圧の検出信号が検出される時間ｔ２までの時間が、Ｔ／２となるように、ＦＢコイル６４に対してＦＢ信号を印加する。
例えば、図４（ｃ）において、時間ｔ１と時間ｔ２との時間幅が、Ｔ／２より広くなると、図４（ａ）に示すように負の方向の定常磁界Ｈｅｘが印加され、実質的に励磁信号の曲線が曲線Ｌ０から曲線Ｌ２へと変化したこととなる。このため、励磁信号の曲線Ｌ２を、時間ｔ１と時間ｔ２との時間幅を、Ｔ／２となる曲線Ｌ０の位置に戻すため、ＦＢコイル６４に対して図４（ｂ）における線ＦＢ２の電流値のＦＢ信号を印加する。

【0035】

一方、図４（ｃ）において、時間ｔ１と時間ｔ２との時間幅が、Ｔ／２より狭くなると、図４（ａ）に示すように正の方向の定常磁界Ｈｅｘが印加され、実質的に励磁信号の曲線が曲線Ｌ０から曲線Ｌ１へと変化したこととなる。このため、励磁信号の曲線Ｌ１を曲線Ｌ０の位置に戻すため、ＦＢコイルに対して図４（ｂ）における線ＦＢ１の電流値のＦＢ信号を印加する。
そして、時間ｔ１と時間ｔ２との時間幅が、Ｔ／２となるようにＦＢコイルに印加したＦＢ信号の電流値から、磁気素子に印加される定常磁界の強度を求めることになる。

【0036】

次に、図５は、本実施形態における検査用回路１０を用いる検査対象となる、図３の磁気素子６０を使用したＦＢコイルＦＢ制御による磁界検出装置２００の構成例を示すブロック図である。図５において、磁気素子６０は、検出コイル６１、励磁コイル６２、ＦＢコイル６４から構成されている。
磁界検出装置２００は、磁気素子制御部２０１とクロック信号生成部２０２とクロック信号調整部２０３とから構成されている。
クロック信号生成部２０２は、周期Ｔのクロックを生成して、クロック信号調整部２０３に対して出力する。
クロック信号調整部２０３は、供給されるクロックの信号レベルを調整して、調整されたクロックを磁気素子制御部２０１へ出力する。

【0037】

磁気素子制御部２０１は、検出信号増幅部２０１２、検出信号比較部２０１３、帰還信号調整部２０１４、帰還信号変換部２０１５、データ信号変換部２０１６、励磁信号調整部２０１７、励磁信号生成部２０１８を備えている。
励磁信号生成部２０１８は、クロック信号調整部２０３から供給されるクロックから、図４（ａ）に示す励磁信号としての三角波信号を生成する。
励磁信号調整部２０１７は、励磁信号生成部２０１８から供給される三角波信号の電圧レベルを調整して、励磁信号として励磁コイル６２に対して供給する。

【0038】

励磁コイル６２は、三角波に対応した磁界を、磁気素子３００の磁性体コア内に生成する。
検出コイル６１は、磁性体コア内における励磁信号の正負の交番時間帯に、パルスを発生する。
検出信号増幅部２０１２は、検出コイルから供給されるパルスの電圧レベルを増幅し、検出信号として検出信号比較部２０１３へ出力する。
検出信号比較部２０１３は、パルス（検出信号）の時間ｔ１と時間ｔ２との時間幅を示す時間波形を、Ｔ／２との差分を求めるための出力波形として、帰還信号変換部２０１５へ出力する。
帰還信号変換部２０１５は、検出信号比較部２０１３から供給される出力波形から、ＦＢコイルに供給するＦＢ信号の電流値を求める。

【0039】

ここで、帰還信号変換部２０１５は、Ｔ／２と出力波形の示す時間との差分を求め、内部記憶部に予め書き込まれて記憶されているＦＢ信号値テーブルから、差分に対応する電流値を読み出してＦＢ信号の電流値を求める。ＦＢ信号値テーブルは、上記差分と磁性体コア内における定常磁界を打ち消す電流値（デジタル値）との対応を示すテーブルである。
帰還信号調整部２０１４は、帰還信号変換部２０１５から供給されるＦＢ信号の電流値を、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換して、生成されたＦＢ信号としての電流を、ＦＢコイルに対して出力する。また、帰還信号調整部２０１４は、帰還信号変換部２０１５から供給されるＦＢ信号の電流値を、データ信号変換部２０１６へ出力する。データ信号変換部２０１６は、帰還信号調整部２０１４から供給される電圧（帰還信号）を、予め設定された増幅度により増幅し、出力端子からデータ信号として出力する。

【0040】

帰還信号調整部２０１４は、供給されるＦＢ信号の電流値から、磁性体コア内において打ち消した定常磁界の強度、すなわち磁気素子６０に印加されている定常磁界Ｈｅｘの強度を求める。ここで、帰還信号調整部２０１４は、内部記憶部に予め書き込まれて記憶されている電流値磁界テーブルから、ＦＢ信号の電流値に対応する磁界強度を読み出して、磁気素子６０に印加されている磁界の強度を求める。電流値磁界テーブルは、上記ＦＢ信号の電流値と印加された定常磁界Ｈｅｘの強度との対応を示すテーブルである。以上、ＦＢ信号量をＦＢ信号値テーブルを用いた演算処理により決定する手法を示したが、FB信号は電流制御で生成されるため、電圧電流変換回路に用いるオペアンプ等の基準電位により、ＦＢ信号量を決定する手法でもよい。

【0041】

上述した時間分解型ＦＧ方式の磁気素子を用いて磁界比例式における磁気検出を行う場合、磁気素子６０の磁性体コアの材料と構造とに起因するコイルに印加する電流あたりの発生磁界量（以下、励磁効率とする）と、励磁信号の強度とにより、測定可能な磁界範囲が決定される。
一方、時間分解型ＦＧ方式の磁気素子を用いて磁界平衡式における磁気検出を行う場合、磁気素子６０に対して印加される定常磁界Ｈｅｘによらず、一定の時間間隔（Ｔ／２）で検出信号が出力されるように、磁性体コア内の磁界を平衡状態として維持している。このため、磁気素子６０全体の電源電圧により制限、すなわちＦＢ信号の電流値が供給可能な範囲で磁界の測定が行える。

【0042】

また、時間分解型ＦＧ方式の磁気素子を用いて磁界比例式における磁気検出を行う場合、検出信号の出力される時間間隔が磁界に応じて変化するため、磁気素子６０の特性が、磁気感度の線形性に、直接に反映することになる。
一方、時間分解型ＦＧ方式の磁気素子を用いて磁界平衡式における磁気検出を行う場合、フィードバック収束した状態では、正負の検出信号の時間間隔と検出信号の波形が変化しないため、検出信号の波形と、検出信号の発生する時間間隔の定常性とが維持され易い。
そのため、測定対象として、数百Ａ（アンペア）程度の電流により発生する磁界を全測定電流範囲において線形性を維持した状態で測定する電流センサ等に磁気素子に適用する場合、従来、磁界比例式に比較して、磁界平衡式における磁気検出が主に用いられている。

【0043】

次に、図６は、図５における磁界検出装置２００の検出信号比較部２０１３が出力する出力波形を示す図である。この図６において、図６（ａ）は、磁気素子の励磁コイル６２に供給される励磁電流（励磁信号）を示し、縦軸が励磁電流を示し、横軸が時間を示している。励磁電流は、基準電流値０Ａ（ゼロアンペア）を境にした正負の交番信号である。図６（ｂ）は、検出信号比較部２０１３に供給される検出信号を示し、縦軸が電圧値を示し、横軸が時間を示している。図６（ｃ）は、検出信号比較部２０１３が出力する時間ｔ１と時間ｔ２との間の時間幅を示す出力波形を示し、縦軸が出力波形の「Ｈ」レベルあるいは「Ｌ」レベルの電圧レベルを示し、横軸が時間を示している。この図６（ｃ）において、出力波形は、時間ｔ１から時間ｔ２まで「Ｈ」レベルの信号であり、その前後の時間が「Ｌ」レベルとなっている。

【0044】

図６（ａ）は図４における励磁信号と同様であり、図６（ｂ）は図４における検出信号と同様である。この図６（ｂ）の検出信号が、検出信号増幅部２０１２から検出信号比較部２０１３に供給される。また、図６（ｃ）は、検出信号比較部２０１３が検出信号により生成し、帰還信号変換部２０１５へ供給する出力波形を示している。図６（ｃ）から判るように、例えば、検出信号比較部２０１３の出力する出力波形は、時間ｔ1と時間ｔ2との時間幅を示している。帰還信号変換部２０１５は、この出力波形から、ＦＢコイル６４に供給するＦＢ信号の電流値を求める。また、図６（ｃ）は、フィードバックが行われ、出力波形がＴ／２となっているＦＢ収束状態を示している。

【0045】

次に、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図７は、本発明の第１の実施形態による検査用回路を用いた磁界検出装置の検査の概要を説明する図である。この図７における磁界検出装置２００は、図５の磁界検出装置２００と同一である。本実施形態による検査用回路１０は、交番信号調整部１１、帰還信号終端部１２及び帰還信号加算部１３とを備えている。

【0046】

交番信号調整部１１は、励磁信号調整部２０１７が出力する励磁信号が入力されると、この励磁信号の電圧値を電圧電流変換し、変換結果の電流信号を予め設定された電流値値に増幅し、疑似検出信号として検出信号増幅部２０１２に出力する。ここで、予め設定された電圧値とは、この検査対象の磁界検出装置２００に磁気素子６０を接続して、実際の測定において出力される検出信号の電圧値を測定する実験によって求められた値である。そして、励磁信号調整部２０１７が出力する励磁信号の電流値を測定しておき、この電流値が測定されている検出信号の電圧値となる電圧電流変換及び増幅処理が行われるように、交番信号調整部１１を構成する。例えば、交番信号調整部１１は、励磁信号（すなわち励磁電流）を検出信号の電圧値とする電圧降下を発生させる抵抗値を有する抵抗として構成しても良い。

【0047】

すなわち、検出信号増幅部２０１２の２つの入力端子の各々を、励磁信号調整部２０１７の２つの出力それぞれに対して２つの配線により接続し、この配線間の各々に抵抗の両端をそれぞれ接続した構成とする。これにより、この交番信号調整部１１は、励磁信号調整部２０１７から供給される励磁信号である励磁電流を、実際の検出信号を疑似した疑似検出信号として検出信号増幅部２０１２に対して出力する。

【0048】

帰還信号終端部１２は、帰還信号調整部２０１４からの出力をターミネートしており、かつ励磁信号調整部２０１７に対して帰還信号をフィードバックし、磁界検出装置２００におけるフィードバックループを形成している。ここで、帰還信号終端部１２は、例えば、この検査対象の磁界検出装置２００に接続される磁気素子６０のＦＢコイル６４と同一あるいは同様の抵抗値を有する抵抗を用いる。
すなわち、帰還信号終端部１２は、帰還信号調整部２０１４が出力する帰還信号を、励磁信号調整部２０１７に対して供給している。これにより、励磁信号調整部２０１７は、疑似検出信号が平衡状態となるように、励磁信号に帰還信号を重畳させた後、実際に交番信号調整部１１に対して供給する励磁信号として出力する。

【0049】

帰還信号加算部１３は、帰還信号調整部２０１４から供給される帰還信号の電流に対して、所定の直流電流を加算して、加算結果の合成電流を調整帰還信号として励磁信号調整部２０１７に対して供給する。この所定の直流電流の数値は、磁気素子６０に対して定常磁界Ｈｅｘが印加された際に、励磁信号に重畳される定常電流を擬似する疑似定常電流の電流値である。また、帰還信号加算部１３は、外部からの制御により、磁界検出装置２００の測定可能な磁界範囲に対応した電流値の範囲にて線形的に変化させることができる。

【0050】

次に、図８は、交番信号調整部１１が励磁信号調整部２０１７から供給される励磁信号の増幅処理または減衰処理を行い、疑似検出信号として検出信号増幅部２０１２への出力を説明する図である。図８（ａ）は、磁気素子の励磁コイル６２に供給される励磁電流（励磁信号）を示し、縦軸が励磁電流を示し、横軸が時間を示している。励磁電流は、基準電流値０Ａ（ゼロアンペア）を境にした正否の交番信号である。図８（ｂ）は、検出信号比較部２０１３に供給される擬似検出信号を示し、縦軸が電圧値を示し、横軸が時間を示している。図８（ｃ）は、検出信号比較部２０１３が出力する時間ｔ１と時間ｔ２との間の時間幅を示す出力波形を示し、縦軸が出力波形の「Ｈ」レベルあるいは「Ｌ」レベルの電圧レベルを示し、横軸が時間を示している。この図８（ｃ）において、出力波形は、時間ｔ１から時間ｔ２まで「Ｈ」レベルの信号であり、その前後の時間が「Ｌ」レベルとなっている。

【0051】

また、図８（ａ）は、図６（ａ）の励磁信号と同様の信号である。図８（ｂ）は、交番信号調整部１１が励磁信号調整部２０１７から供給される励磁信号を、電流電圧変換及び増幅処理を行って生成した疑似検出信号を示す図である。図８（ｃ）は、検出信号比較部２０１３が疑似検出信号から生成した出力波形を示す図である。
図７に戻り、検出信号比較部２０１３は、検出信号が供給されたときと同様に、疑似検出信号が増幅された検出信号の電圧値と、予め定められた閾値電圧値とを比較し、時間ｔ１と時間ｔ２とを検出し、この時間ｔ１と時間ｔ２との時間幅を示す図６（ｂ）の出力波形を生成する。

【0052】

上述した検査用回路１０を接続して、帰還信号加算部１３により定常電流を加算させない場合、すなわち帰還信号のみを励磁信号調整部２０１７に供給している場合、磁界検出装置２００に対して磁気素子６０を接続し、ゼロ磁界の環境に置いたときと同様の状態となる。この場合、データ信号が、ゼロ磁界の理想とする基準値（例えば０）とずれた数値であれば、この数値は、磁界検出装置２００の内部回路である磁気素子制御部２０１によって発生するオフセット成分である。
したがって、この定常電流を加算させない状態で、データ信号を測定することにより、磁気素子制御部２０１におけるオフセット値が予め設定された誤差範囲内にあるか否かを検出することができ、この誤差範囲内にあれば正常であり、誤差範囲を外れていれば不良であるとする、磁界検出装置２００の出荷時等における良品検査を行うことができる。

【0053】

また、上述した検査用回路１０を接続して、帰還信号加算部１３により定常電流を加算した場合、すなわち定常磁界Ｈｅｘに対応する定常電流を帰還信号に加算して供給する場合、磁界検出装置２００に対して磁気素子６０を接続し、上記定常電流に対応する定常磁界の環境に置いたときと同様の状態となる。
そして、検査対象の磁界検出装置２００における測定可能な磁界強度の範囲に対応させ、定常電流の電流値を変化させ、その際のデータ信号を測定することにより、磁界強度とデータ信号の数値との線形性の検査を行うことができる。

【0054】

すなわち、帰還信号に対して所定の定常磁界に対応する電流あるいは電圧を加算することにより、図８（ａ）に示す曲線Ｌ０（ゼロ磁界）が任意の定常磁界となり曲線Ｌ１あるいは曲線Ｌ２に変化し、図８（ｂ）に示す擬似検出信号も曲線ＬＬ０（ゼロ磁界）が図８（ａ）に示す曲線Ｌ１及び曲線Ｌ２の各々の変化に対応し、曲線ＬＬ１、曲線ＬＬ２に変化する。したがって、帰還信号に所定の定常磁界に対応する電流あるいは電圧を加算することにより、定常磁界が印加された状態の擬似検出信号を生成することができる。
したがって、帰還信号加算部１３により定常電流を線形的に変化させ、この変化に対応させてデータ信号の電圧値を測定することにより、データ信号が線形的に変化しているか、あるいは定常電流とデータ信号の電圧値との対応関係を示す直線の傾きが正常化か否か（定常電流に対応する磁界強度を正確に測定しているか否か）を正確に判定することができる。

【0055】

次に、図９は、磁界検出装置２００の励磁信号調整部２０１７が励磁信号生成部２０１８の出力する三角波信号から励磁信号を差動信号により生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電流による加算を説明する図である。図９において、励磁信号調整部２０１７は、励磁信号生成部２０１８からの三角波信号と、この三角波信号の反転信号との差分により励磁信号を生成し、出力端子から出力する。

【0056】

励磁信号調整部２０１７は、増幅回路２０１７１と、反転回路２０１７２と、抵抗２０１７３と、増幅回路２０１７４と、差動増幅回路２０１７５を備えている。抵抗５００は、励磁コイル６２に対応、すなわち交番信号調整部１１を構成する抵抗である。ここで、抵抗２０１７３は抵抗値がＲである。差動増幅回路２０１７５は、抵抗２０１７３により、電圧信号の励磁信号を電流信号の励磁信号に変換する電圧電流変換を行っている。
この図９に示す回路構成の励磁信号調整部２０１７の場合、ＦＢ信号の帰還電流（定常電流が付加された場合も同様）を、差動増幅回路２０１７５の（−）入力端子に供給する。これにより、本実施形態における検査用回路１０を用いた、磁界検出装置２００の磁気平衡方式におけるフィードバックループを形成する。

【0057】

次に、図１０は、磁界検出装置２００の励磁信号調整部２０１７が励磁信号生成部２０１８の出力する三角波信号から励磁信号をシングルエンド信号により生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電流による加算を説明する図である。図１０において、図９と同様に、励磁信号調整部２０１７は、励磁信号生成部２０１８からの三角波信号と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差分により励磁信号を生成し、出力端子から出力する。

【0058】

励磁信号調整部２０１７は、抵抗２０１７６と差動増幅回路２０１７７とを備えている。抵抗５００は、励磁コイル６２に対応、すなわち交番信号調整部１１を構成する抵抗である。ここで抵抗２０１７６は抵抗値がＲである。差動増幅回路２０１７７は、抵抗２０１７６により、電圧信号の励磁信号を電流信号の励磁信号に変換する電圧電流変換を行っている。
この図１０に示す回路構成の励磁信号調整部２０１７の場合、ＦＢ信号を、差動増幅回路２０１７７の（−）入力端子に供給する。これにより、本実施形態における検査用回路１０を用いた、磁界検出装置２００の磁気平衡方式におけるフィードバックループを形成する。抵抗２０１７６は、電圧信号である三角波信号を三角波電流信号に変換し、差動増幅回路２０１７７の（−）入力端子に供給する。

【0059】

上述したように、本実施形態によれば、上記検査用回路１０を用いることにより、磁界検出装置２００のゼロ磁界におけるオフセット電圧と、測定可能な磁界範囲における磁界強度に対する出力データの線形性を、周囲の磁界の影響を受けることなく、高価な磁界発生装置を使用することなく、かつ磁気素子６０の物性特性の影響を受けることなく、高い精度でかつ容易に行うことができる。また、本実施形態によれば、励磁信号調整部にFB信号を印加しているため、電流加算型のEXコイルFB制御と同等のFB制御系となる。したがって、励磁信号のオフセットの温度特性に起因した、オフセット出力の温度特性を評価する回路として適している。

【0060】

＜第２の実施形態＞
図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態による検査用回路を用いた磁界検出装置の検査の概要を説明する図である。この図１１における磁界検出装置２００は、図５の第１の実施形態による磁界検出装置２００と同一である。本実施形態による検査用回路１０は、交番信号調整部１１、帰還信号終端部１２及び帰還信号加算部１３とを備えている。
第２の実施形態は、帰還信号終端部１２からの帰還信号を励磁信号調整部２０１７に供給する第１の実施形態と異なり、帰還信号終端部１２からの帰還信号を励磁信号生成部２０１８の出力に加算する。他の構成及び動作については第１の実施形態と同様であるため、構成の説明を省略する。

【0061】

図１２は、磁界検出装置２００の励磁信号調整部２０１７が励磁信号生成部２０１８が出力する三角波信号から励磁信号を差動信号により生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電圧による加算を説明する図である。図１２において、励磁信号調整部２０１７は、励磁信号生成部２０１８からのＦＢ信号が重畳された三角波信号と、この三角波信号の反転信号との差分により励磁信号を生成し、出力端子から出力する。

【0062】

励磁信号調整部２０１７は、増幅回路２０１７１と、反転回路２０１７２と、抵抗２０１７３と、増幅回路２０１７４と、差動増幅回路２０１７５を備えている。抵抗５００は、励磁コイル６２に対応、すなわち交番信号調整部１１を構成する抵抗である。
この図１２に示す回路構成の励磁信号調整部２０１７の場合、ＦＢ信号の帰還電圧（定常電圧が付加された場合も同様）を、三角波信号及び三角波信号の反転信号のいずれか、あるいは各々に供給して加算する。これにより、本実施形態における検査用回路１０を用いた、磁界検出装置２００の磁気平衡方式におけるフィードバックループを形成する。

【0063】

上述した構成によって、第１の実施形態と同様に、図６（ｂ）に示す検出信号に代えて、図８（ｂ）に示す擬似検出信号を、検出信号比較部２０１３に供給することが可能となる。そして、図６（ｃ）に示す出力波形と同等の図８（ｃ）に示す出力波形を得ることができ、磁界検出装置２００の内部回路である磁気素子制御部２０１の特性の検査を行うことができる。

【0064】

次に、図１３は、磁界検出装置２００の励磁信号生成部２０１８が出力する三角波信号から励磁信号をシングルエンド信号により生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電圧による加算を説明する図である。図１３において、図１２と同様に、励磁信号調整部２０１７は、励磁信号生成部２０１８からのＦＢ信号が重畳した三角波信号と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差分により励磁信号を生成し、出力端子から出力する。

【0065】

励磁信号調整部２０１７は、抵抗２０１７６と差動増幅回路２０１７７とを備えている。抵抗５００は、励磁コイル６２に対応、すなわち交番信号調整部１１を構成する抵抗である。
この図１３に示す回路構成の励磁信号調整部２０１７の場合、ＦＢ信号を、三角波信号に重畳させ、励磁信号調整部２０１７の差動増幅回路２０１７７の（−）入力端子に供給する。これにより、本実施形態における検査用回路１０を用いた、磁界検出装置２００の磁気平衡方式におけるフィードバックループを形成する。抵抗２０１７６は、電圧信号である三角波信号を三角波電流信号に変換し、差動増幅回路２０１７７の（−）入力端子に供給する。

【0066】

上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、上記検査用回路１０を用いることにより、磁界検出装置２００のゼロ磁界におけるオフセット電圧と、測定可能な磁界範囲における磁界強度に対する出力データの線形性の測定を、周囲の磁界の影響を受けることなく、高価な磁界発生装置を使用することなく、かつ磁気素子６０の物性特性の影響を受けることなく、高い精度でかつ容易に行うことができる。また、本実施形態の場合は、励磁信号生成部にFB信号を印加しているため、第１の実施形態１と比較して、ＦＢ信号量の増加に伴う消費電流の増加を抑制することができる。なお、図１３の差動増幅回路２０１７７の（＋）入力端子にVrefの代わりにFB信号を印加することでも、前記と同様の測定が可能である。

【0067】

＜第３の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。図１４は、本実施形態における後述する検査用回路１０を用いる検査対象となる、図１の磁気素子５０を使用したＥＸコイルＦＢ制御による磁界検出装置１００の構成例を示すブロック図である。
本実施形態による検査対象となる磁界検出装置１００は、検出コイル５１及び励磁コイル５２からなるフラックスゲート型の磁気素子５０に印加される定常磁界の強度を、時間分解型の磁気平衡式により検出する際、励磁コイル５２に対して印加する励磁信号を制御する。
磁気素子制御部１０１は、検出信号増幅部１０１１、検出信号比較部１０１２、帰還信号調整部１０１３、帰還信号変換部１０１４、データ信号変換部１０１５、励磁信号調整部１０１６及び励磁信号生成部１０１７を備えている。

【0068】

クロック信号生成部１０２は、所定の周期のクロック信号を生成する発振器から構成され、生成したクロック信号をクロック信号調整部１０３に対して出力する。
クロック信号調整部１０３は、供給されるクロック信号の信号レベルを増幅したり、クロック信号の周期の変更などの処理を行い、処理結果のクロック信号を励磁信号生成部１０１７に対して出力する。

【0069】

磁気素子制御部１０１において、励磁信号生成部１０１７は、クロック信号調整部１０３から供給されるクロック信号に基づいて、交番信号、例えば０Ｖを基準電位として交番する交番電圧信号としての三角波信号を生成する。
励磁信号調整部１０１６は、励磁信号生成部１０１７の生成した三角波信号を所定の増幅率にて増幅し、三角波電流信号を生成して、励磁コイル５２対して印加する。
また、励磁信号調整部１０１６は、励磁コイル５２に対して印加する三角波電流信号である励磁信号を、三角波信号に対して帰還電流Ｉｆ（ＦＢ信号）を加えて生成する。

【0070】

図１４に戻り、検出信号増幅部１０１１は、磁気素子５０の検出コイル５１の両端の電圧を、予め設定された増幅度によって増幅する。
検出信号比較部１０１２は、検出信号増幅部１０１１から供給される増幅された検出信号の電圧値と、予め定められた閾値電圧値とを比較し、第１検出信号及び第２検出信号（検出信号、図２（ｃ）参照）を検出する。
ここで、図２（ｃ）に示すように、第１検出信号は、負極性（負電圧）のパルスであり、励磁コイル５２に対して印加される電流の極性が正（正電流）から負（負電流）に変化する電圧領域で誘導起電力により発生する。一方、第２検出信号は、正極性（正電圧）のパルスであり、励磁コイル５２に対して印加される電流の極性が負（負電流）から正（正電流）に変化する電流領域で誘導起電力により発生する。

【0071】

帰還信号変換部１０１４は、検出信号比較部１０１２が検出した差分Ｔｄに対応した電圧情報（後述する帰還信号の電圧を決める情報）を生成し、帰還信号調整部１０１３に対して測定データとして出力する。
帰還信号調整部１０１３は、帰還信号変換部１０１４から供給される電圧情報に対応した電圧を発生し、この電圧を帰還信号として、励磁信号調整部１０１６及びデータ信号変換部１０１５に対して供給する。
データ信号変換部１０１５は、帰還信号調整部１０１３から供給される電圧（帰還信号）を、予め設定された増幅度により増幅し、出力端子からデータ信号として出力する。

【0072】

本実施形態においては、ＦＢ信号である帰還信号の電圧を生成する構成として、デジタル値を用いた演算によるデジタル処理で行う構成と、アナログ値を用いた演算によるアナログ処理で行う構成とのいずれでも、磁界検出装置１００を構成することができる。以下、デジタル処理で帰還信号の電圧を生成する構成とアナログ処理で帰還電圧を生成する構成とを順番に説明する。以下の説明は、第１の実施形態及び第２の実施形態に対しても同様である。

【0073】

・デジタル処理で帰還信号の電圧を生成する構成
検出信号比較部１０１２は、第１検出信号から第２検出信号までの時間幅を計測し、この時間幅Ｔw（Ｔp、Ｔmなど）と三角波の周期Ｔの半分の時間、すなわちＴ／２との差分Ｔd（＝Ｔw−（Ｔ／２））を求め、帰還信号変換部１０１４に対して出力する。
帰還信号変換部１０１４は、検出信号比較部１０１２から時間情報である差分Ｔdが供給されると、この差分Ｔdから、ＦＢ信号としての帰還信号の電圧を生成する電圧情報を生成する。
ここで、帰還信号変換部１０１４には、差分Ｔdとこの差分Ｔdに対応したデジタル値の電圧情報との対応を示す時間電圧情報テーブルが内部の記憶部に予め書き込まれて記憶されている。

【0074】

そして、帰還信号変換部１０１４は、この内部の記憶部に記憶されている時間電圧情報テーブルから、供給される差分Ｔdに対応する電圧情報を読み出し、帰還信号調整部１０１３に対して出力する。例えば、電圧情報は、帰還信号の電圧値を示すデジタル値のデータである。また、電圧情報は、差分Ｔdの極性が付され、すなわち差分Ｔdが正の場合に正の極性を有し、差分Ｔdが負の場合に負の極性を有している。したがって、磁気素子５０に対して、正の極性の定常磁界Ｈｅｘが印加されている場合、励磁信号調整部１０１６は、三角波電圧信号から生成される駆動電流Ｉに対して負の極性の帰還電流Ｉｆを帰還信号として重畳し、一方、負の極性の定常磁界Ｈｅｘが印加されている場合、三角波電圧信号から生成される駆動電流Ｉに対して正の極性の帰還電流Ｉｆを帰還信号として重畳する。

【0075】

帰還信号調整部１０１３は、帰還信号変換部１０１４から供給される電圧情報に基づき、電圧情報の示す電圧値の帰還信号を生成し、ＦＢ信号として励磁信号調整部１０１６に対して出力する。
ここで、帰還信号調整部１０１３は、電圧情報がデジタル値であるので、例えば内部にＤ／Ａ変換器を備え、供給されるデジタル値である電圧情報をＤ／Ａ変換器に入力して直流電圧を得て、帰還信号として励磁信号調整部１０１６に対して出力する。
励磁信号調整部１０１６は、帰還信号調整部１０１３から供給されるＦＢ信号である帰還信号から生成した帰還電流Ｉｆと、調整信号生成部１１００から供給されるオフセット電流Ｉａとを、三角波電圧信号から内部で生成した駆動電流Ｉに対して重畳させ、三角波電流信号として励磁コイル５２に対して印加する。

【0076】

また、三角波電流信号（励磁電流）に帰還電流Ｉｆが重畳されている場合、検出信号比較部１０１２が検出する第１検出信号及び第２検出信号の時間間隔はＴ／２近傍にある。
このため、検出信号比較部１０１２は、すでに三角波電流信号に帰還電流Ｉｆが重畳されている場合、出力する時間情報が、Ｔ／２とするに必要な帰還電流Ｉｆと現在印加している帰還電流Ｉｆとの差分の電流値を示している。したがって、検出信号比較部１０１２は、励磁信号が印加されている場合、上述した差分の電流値を示す時間情報として差分Ｔdを帰還信号変換部１０１４に対して出力する。

【0077】

また、帰還信号変換部１０１４は、差分の電流値を示す時間情報である差分Ｔdが供給されると、すでに述べたように、この差分Ｔdに対応する電流値を生成するための電圧情報を、内部の記憶部に記憶されている時間電圧情報テーブルから読み出し、帰還信号調整部１０１３に対して出力する。
また、帰還信号調整部１０１３は、内部に記憶部を有し、この記憶部に電圧情報が積算されて記憶され、この積算された電圧情報を用いて、励磁信号調整部１０１６に対して出力する帰還信号の電圧の生成を行い、励磁信号調整部１０１６に対して出力する。
ここで、帰還信号調整部１０１３は、差分Ｔdに対応する電圧情報が予め設定された設定電圧範囲内に含まれるか否かの判定を行う。

【0078】

そして、帰還信号調整部１０１３は、この設定電圧範囲内に電圧情報が含まれていない場合、磁気素子５０に対して印加されている定常磁界をキャンセルする際に、印加しても磁界が変化しない、すなわちキャンセルに影響がない電圧と判定する。
すなわち、帰還信号調整部１０１３は、磁界強度を変化させる際の制御の精度の誤差となり、ほぼ第１検出信号及び第２検出信号の時間幅がＴ／２であると判定する。このとき、帰還信号調整部１０１３は、この誤差範囲とされた電圧情報を、内部の記憶部の直前までの時間情報に積算せず、破棄する。

【0079】

データ信号変換部１０１５は、帰還信号調整部１０１３から供給される電圧情報を、予め設定された増幅度により増幅し、外部に対して出力する。
このデータ信号変換部１０１５における増幅度は、予め線形的に測定可能な範囲の帰還信号の電圧値の範囲のみをデータ信号として出力する値に設定されている。すなわち、この増幅度は、定常磁界をキャンセルする磁界と、この磁界を発生する電圧値の帰還信号とが線形性を保つ範囲のみが増幅された電圧となり、範囲外の電圧を飽和させて一定電圧とするものである。すなわち、データ信号変換部１０１５は、帰還信号の電圧値とこの電圧値によって生成される磁界強度が線形性を有する帰還信号の電圧範囲外の帰還信号の電圧値が飽和する予め設定された増幅率により、帰還信号を増幅して出力する。

【0080】

したがって、このデータ信号は、定常磁界をキャンセルする磁界の強度を求める磁界電圧、すなわち定常磁界の強度を示すものである。外部にある磁界強度検出装置（不図示）は、このデータ信号が示す磁界電圧の電圧値を磁界の強度に変換して、変換した磁界の強度を出力する。
ここで、磁界強度検出装置には、磁界電圧の電圧値と、この磁界電圧の電圧値に対応する磁界の強度との対応を示す磁界強度テーブルが、内部の記憶部に予め書き込まれて記憶されている。
磁界強度検出装置は、磁界検出装置１００から供給される、データ信号の示す磁界電圧の電圧値に対応する磁界強度を、磁界強度テーブルから読み出し、定常磁界（Ｈｅｘ）の強度の数値とし、例えば、自身に設けられた表示部に表示する。本発明は、磁界検出装置１００と上述した図示しない磁界強度検出装置とにより、磁気検出装置を構成する。

【0081】

・アナログ処理で帰還信号の電圧を生成する構成
検出信号比較部１０１２は、検出信号増幅部出力の第１検出信号の立ち上がり部と第２検出信号の立ち上がり部とを検知し、帰還信号変換部１０１４に対して出力する。
帰還信号変換部１０１４は、第１検出信号及び第２検出信号の出力される周期（時間ｔ１と時間ｔ２との間隔、すなわち時間幅）に基づき、電圧情報としてのデューティ比を有するパルスを生成し、このパルスを電圧情報として帰還信号調整部１０１３に対して出力する。

【0082】

すなわち、帰還信号変換部１０１４は、電圧情報として、上記時間幅から帰還信号の電圧値を示すデューティ比を求め、この帰還信号の電圧値を示すデューティ比の矩形波を帰還信号調整部１０１３に対して出力する。
帰還信号調整部１０１３は、情報が矩形波信号で示されている場合、デューティ比に対応した直流電圧をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路等により発生し、帰還信号として出力する。

【0083】

例えば、第１検出信号から第２検出信号までの時間幅が、第２検出信号から第１検出信号までの時間幅に対して長い場合、定常磁界が負である必要がある。このため、帰還信号調整部１０１３は、定常磁界をキャンセルする正の磁界を発生させる直流電圧の帰還信号を発生する。
一方、第２検出信号から第１検出信号までの時間幅が、第１検出信号から第２検出信号までの時間幅に対して長い場合、定常磁界が正であるため、帰還信号調整部１０１３は、定常磁界をキャンセルする負の磁界を発生させる直流電圧の帰還信号を発生する。

【0084】

すなわち、帰還信号調整部１０１３は、電圧情報であるパルスが供給されると、このパルスのデューティ比に対応した電圧値の帰還信号を生成し、生成した帰還信号を励磁信号調整部１０１６に対して出力する。
ここで、励磁信号調整部１０１６は、すでに第１の実施形態で説明した励磁信号調整部２０１７と同様に、図９あるいは図１０の構成となっている。
図９の場合、励磁信号調整部１０１６は、増幅回路２０１７１と、反転回路２０１７２と、抵抗２０１７３と、増幅回路２０１７４と、差動増幅回路２０１７５を備えている。抵抗５００は、励磁コイル６２に対応、すなわち交番信号調整部２１を構成する抵抗である。励磁信号調整部１０１６は、励磁信号生成部２０１８からの三角波信号と、この三角波信号の反転信号との差分により励磁信号を生成し、出力端子から励磁コイル６２へ出力する。

【0085】

一方、図１０の場合、励磁信号調整部１０１６は、抵抗２０１７６と差動増幅回路２０１７７とを備えている。抵抗５００は、励磁コイル６２に対応、すなわち交番信号調整部１１を構成する抵抗である。また、励磁信号調整部１０１６は、励磁信号生成部１０１７からの三角波信号と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差分により励磁信号を生成し、出力端子から励磁コイル６２へ出力する。

【0086】

上述したように、励磁信号調整部１０２６へ供給される帰還電流Ｉｆは、外部磁界（定常磁界Ｈｅｘ）と比例関係となる。そして、帰還信号に対応する帰還電流Ｉｆとして駆動電流Ｉ（三角波電流信号）に重畳させ、励磁コイル６２に印加することで、この帰還電流Ｉｆによる磁界が発生し、磁気素子５０内の磁性体コアに印加される磁界が一定になるように（第１検出信号及び第２検出信号の時間幅がＴ／２で一定となるように）調整する。結果として、外部の定常磁界に依存せず、第１検出信号と第２検出信号の時間間隔を一定に保持することができる。

【0087】

励磁信号調整部１０１６は、デジタル処理の場合と同様に、帰還信号調整部１０１３から供給される帰還信号を、制御回路内部で生成した三角波電圧信号に重畳させ、この帰還信号が重畳された三角波電圧信号を励磁信号として励磁コイル５２に対して印加する。
データ信号変換部１０１５の動作は、アナログ値を増幅する以外、デジタル処理と同様であるため、説明を省略する。

【0088】

次に、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。図１５は、本発明の第３の実施形態による検査用回路を用いた磁界検出装置の検査の概要を説明する図である。この図１５における磁界検出装置１００は、図１４の磁界検出装置１００と同一である。本実施形態による検査用回路２０は、交番信号調整部２１及び帰還信号加算部２２とを備えている。

【0089】

交番信号調整部２１は、第１の実施形態の交番信号調整部１１と同様に、励磁信号調整部１０１６が出力する励磁信号が入力されると、この励磁信号の電流値を電流電圧変換し、変換結果の電圧信号を予め設定された電圧値に増幅し、疑似検出信号として検出信号増幅部１０１１に出力する。ここで、予め設定された電圧値とは、この検査対象の磁界検出装置１００に磁気素子５０を接続して、実際の測定において出力される検出信号の電圧値を測定する実験によって求められた値である。そして、励磁信号調整部１０１６が出力する励磁信号の電流値を測定しておき、この電流値が測定されている検出信号の電圧値となる電流電圧変換及び増幅処理が行われるように、交番信号調整部２１を構成する。例えば、交番信号調整部２１は、励磁信号（すなわち励磁電流）を検出信号の電圧値とする電圧降下を発生させる抵抗値を有する抵抗として構成しても良い。

【0090】

すなわち、検出信号増幅部１０１１の２つの入力端子の各々を、励磁信号調整部１０１６の２つの出力それぞれに対して２つの配線により接続し、この配線間の各々に抵抗の両端をそれぞれ接続した構成とする。これにより、この交番信号調整部２１は、励磁信号調整部１０１６から供給される励磁信号である励磁電流を、実際の検出信号を疑似した疑似検出信号として検出信号増幅部１０１１に対して出力する。

【0091】

帰還信号加算部２２は、帰還信号調整部１０１３から供給される帰還信号の電流に対して、所定の直流電流を加算して、加算結果の合成電流を調整帰還信号として励磁信号調整部１０１６に対して供給する。この所定の直流電流の数値は、第１の実施形態と同様に、磁気素子５０に対して定常磁界Ｈｅｘが印加された際に、励磁信号に重畳される定常電流を擬似する疑似定常電流の電流値値である。また、帰還信号加算部２２は、外部からの制御により、磁界検出装置１００の測定可能な磁界範囲に対応した電流値の範囲にて線形的に変化させる。

【0092】

上述した構成により、すでに第１の実施形態で説明したように、図８（ｂ）に示す擬似検出信号が検出信号増幅部１０１１に対して供給され、図８（ｃ）に示す時間ｔ１と時間ｔ２との間の時間幅を示す出力波形が検出信号比較部１０１２から、帰還信号変換部１０１４に対して出力される。
第３の実施形態の場合、フィードバックループが磁界検出装置１００の内部回路である磁気素子制御部１０１の内部にて形成されているため、第１の実施形態及び第２の実施形態と異なり、帰還信号終端部１２に対応する構成を設ける必要がない。

【0093】

上述した検査用回路２０を接続して、帰還信号加算部２２により定常電流を加算させない場合、すなわち帰還信号のみが励磁信号調整部１０１６に供給されてている場合、磁界検出装置１００に対して磁気素子５０を接続し、ゼロ磁界の環境に置いたときと同様の状態となる。この場合、第１の実施形態と同様に、データ信号が、ゼロ磁界の理想とする基準値（例えば０）とずれた数値であれば、この数値は、磁界検出装置１００の内部回路である磁気素子制御部１０１によって発生するオフセット成分である。
したがって、この定常電流を加算させない状態で、データ信号を測定することにより、磁気素子制御部１０１におけるオフセット値が予め設定された誤差範囲内にあるか否かを検出することができ、この誤差範囲内にあれば正常であり、誤差範囲を外れていれば不良であるとする、磁界検出装置１００の出荷時等における良品検査を行うことができる。

【0094】

また、上述した検査用回路２０を接続して、帰還信号加算部２２により定常電流を加算した場合、すなわち定常磁界Ｈｅｘに対応する定常電流を帰還信号に加算して供給している場合、磁界検出装置１００に対して磁気素子５０を接続し、上記定常電流に対応する定常磁界の環境に置いたときと同様の状態となる。
そして、第１の実施形態と同様に、検査対象の磁界検出装置１００における測定可能な磁界強度の範囲に対応させ、定常電流の電流値を変化させ、その際のデータ信号を測定することにより、磁界強度とデータ信号の数値との線形性の検査を行うことができる。

【0095】

したがって、帰還信号加算部２２により定常電流を線形的に変化させ、この変化に対応させてデータ信号の電圧値を測定することにより、データ信号が線形的に変化しているか、あるいは定常電流とデータ信号の電圧値との対応関係を示す直線の傾きが正常化か否か（定常電流に対応する磁界強度を正確に測定しているか否か）を性格に判定することができる。

【0096】

すなわち、上述した構成によって、第１の実施形態と同様に、図６（ｂ）に示す検出信号に代えて、図８（ｂ）に示す擬似検出信号を、検出信号比較部１０１２に供給することが可能となる。そして、図６（ｃ）に示す出力波形と同等の図８（ｃ）に示す、検出信号比較部１０１２が出力する出力波形を得ることができ、磁界検出装置１００の内部回路である磁気素子制御部１０１の特性の検査を行うことができる。

【0097】

次に、第１の実施形態と同様に、磁界検出装置１００の励磁信号調整部１０１６が図９に示す励磁信号生成部１０１７からの三角波信号により励磁信号を生成する場合において、フィードバック（ＦＢ）信号を電流により加算する場合を説明する。図９において、励磁信号調整部１０１６は、励磁信号生成部１０１７からの三角波信号と、この三角波信号の反転信号との差分により励磁信号を生成し、出力端子から出力する。

【0098】

励磁信号調整部１０１６は、第１の実施形態と同様に、増幅回路２０１７１と、反転回路２０１７２と、抵抗２０１７３と、増幅回路２０１７４と、差動増幅回路２０１７５を備えている。抵抗５００は、励磁コイル５２に対応、すなわち交番信号調整部２１を構成する抵抗である。
この図９に示す回路構成の励磁信号調整部２０１７の場合、ＦＢ信号を、差動増幅回路２０１７５の（−）入力端子に供給する。

【0099】

次に、第１の実施形態と同様に、磁界検出装置１００の励磁信号調整部１０１６が図１０に示す励磁信号生成部１０１７からの三角波信号により励磁信号を生成する場合において、フィードバック（ＦＢ）信号を電流により加算する場合を説明する。図１０において、図９と同様に、励磁信号調整部１０１６は、励磁信号生成部１０１７からの三角波信号と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差分により励磁信号を生成し、出力端子から出力する。

【0100】

励磁信号調整部１０１６は、抵抗２０１７６と差動増幅回路２０１７７とを備えている。抵抗５００は、励磁コイル６２に対応、すなわち交番信号調整部２１を構成する抵抗である。
この図１０に示す回路構成の励磁信号調整部１０１６の場合、ＦＢ信号の帰還電流（定常電流が付加された場合も同様）を、差動増幅回路２０１７７の（−）入力端子に供給する。抵抗２０１７６は、電圧信号である三角波信号を三角波電流信号に変換し、差動増幅回路２０１７７の（−）入力端子に供給する。

【0101】

上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、上記検査用回路を用いることにより、磁界検出装置１００のゼロ磁界におけるオフセット電圧と、検出可能な磁界範囲における磁界強度に対する出力データの線形性の測定を、周囲の磁界の影響を受けることなく、高価な磁界発生装置を使用することなく、かつ磁気素子５０の物性特性の影響を受けることなく、高い精度でかつ容易に行うことができる。本実施形態によれば、ＦＢ信号は、制御回路内で帰還信号調整部から励磁信号調整部に印加されているため、制御回路の外部の帰還信号加算部から制御回路に入力する信号には、ＦＢ信号は含まれない。したがって、実施例１、２と比較して、出力データの線形性評価に適している。

【0102】

＜第４の実施形態＞
図面を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。図１６は、第４の実施形態による検査用回路２０を用いた検査対象となる磁界検出装置の構成例を示す図である。この図１６に示す検査対象となる磁界検出装置１００Ａは、第３の実施形態における磁気素子制御部１０１の磁界検出装置１００と異なり、磁気素子制御部１０１Ａにおいて、帰還信号調整部１０１３が励磁信号生成部１０１７Ａに対して帰還信号を電圧信号として出力する。他の構成については、第４の実施形態と同様であり、同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0103】

次に、図１７は、本発明の第４の実施形態による検査用回路を用いた磁界検出装置の検査の概要を説明する図である。この図１７における磁界検出装置１００Ａは、図１６に示す磁界検出装置１００Ａと同様である。本実施形態による検査用回路２０は、第３の実施形態で説明したように、交番信号調整部２１及び帰還信号加算部２２とを備えている。
第４の実施形態は、帰還信号調整部１０１３からの帰還信号を励磁信号調整部１０１６に供給する第３の実施形態と異なり、帰還信号調整部１０１３からの帰還信号を電圧信号として励磁信号生成部１０１７の出力に加算する。他の構成及び動作については第３の実施形態と同様であるため、構成の説明を省略する。

【0104】

次に、第２の実施形態と同様に、磁界検出装置１００Ａの励磁信号調整部１０１６が図１２に示す励磁信号生成部１０１７からの三角波信号により励磁信号を生成する場合におけるフィードバック（ＦＢ）信号を電圧により加算する場合を説明する。図１２において、励磁信号調整部１０１６は、励磁信号生成部１０１７からのＦＢ信号が重畳された三角波信号と、この三角波信号の反転信号との差分により励磁信号を生成し、出力端子から出力する。

【0105】

励磁信号調整部１０１６は、増幅回路２０１７１と、反転回路２０１７２と、抵抗２０１７３と、増幅回路２０１７４と、差動増幅回路２０１７５を備えている。抵抗５００は、励磁コイル５２に対応、すなわち交番信号調整部２１を構成する抵抗である。
この図１２に示す回路構成の励磁信号調整部２０１７の場合、ＦＢ信号の帰還電圧（定常電圧が付加された場合も同様）を、三角波信号及び三角波信号の反転信号のいずれか、あるいは各々に供給して加算する。

【0106】

すなわち、上述した構成によって、第１の実施形態と同様に、図６（ｂ）に示す検出信号に代えて、図８（ｂ）に示す擬似検出信号を、検出信号比較部１０１２に供給することが可能となる。そして、図６（ｃ）に示す出力波形と同等の図８（ｃ）に示す、検出信号比較部１０１２が出力する出力波形を得ることができ、磁界検出装置１００Ａの内部回路である磁気素子制御部１０１Ａの特性の検査を行うことができる。

【0107】

次に、第２の実施形態と同様に、磁界検出装置１００Ａの励磁信号生成部１０１７Ａが生成する三角波信号から生成する場合における帰還信号を電圧により加算する場合を説明する。図１３において、図１２と同様に、励磁信号調整部１０１６は、励磁信号生成部１０１７ＡからのＦＢ信号が重畳した三角波信号と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差分により励磁信号を生成し、出力端子から出力する。

【0108】

励磁信号調整部２０１７は、抵抗２０１７６と差動増幅回路２０１７７とを備えている。抵抗５００は、励磁コイル５２に対応、すなわち交番信号調整部２１を構成する抵抗である。また、本実施形態によれば、実施例３と異なり、FB信号が励磁信号生成部に印加されるため、実施例３と比較して、FB信号量の増加に伴う消費電流の増加を抑制することができる。
この図１３に示す回路構成の励磁信号調整部２０１７の場合、ＦＢ信号を、三角波信号に重畳させ、励磁信号調整部２０１７の差動増幅回路２０１７７の（−）入力端子に供給する。これにより、本実施形態における検査用回路１０を用いた、磁界検出装置２００の磁気平衡式におけるフィードバックループを形成する。抵抗２０１７６は、電圧信号である三角波信号を三角波電流信号に変換し、差動増幅回路２０１７７の（−）入力端子に供給する。

【0109】

上述したように、本実施形態によれば、第３の実施形態と同様に、上記検査用回路２０を用いることにより、磁界検出装置１０１Ａのゼロ磁界におけるオフセット電圧と、測定可能な磁界範囲における定常磁界の磁場強度及び出力される出力データの電圧間の線形性との測定を、周囲の磁界の影響を受けることなく、高価な磁界発生装置を使用することなく、かつ磁気素子５０の物性特性の影響を受けることなく、高い精度でかつ容易に行うことができる。また、本実施形態によれば、実施例３と異なり、FB信号が励磁信号生成部に印加されるため、第３の実施形態と比較して、FB信号量の増加に伴う消費電流の増加を抑制することができる。なお、第２の実施形態と同様に、図１３の差動増幅回路２０１７７の（＋）入力端子にＶｒｅｆの代わりにＦＢ信号を印加することでも、前記と同様の測定が可能である。

【0110】

ところで、第１の実施形態及び第２の実施形態では、帰還信号加算部の出力信号として、FB信号と任意信号の双方を、同時に、励磁信号調整部、または、励磁信号生成部に印加する手法を説明したが、FB信号を励磁信号調整部に、任意信号を励磁信号生成部に印加する手法でもよい。また、FB信号を励磁信号生成部に、任意信号を励磁信号調整部に印加する手法でもよい。また、第３の実施形態及び第４の実施形態においても、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。また、第１の実施形態から第４の実施形態では、ゼロ磁界における出力信号のオフセット、及び仕様における検出可能範囲における磁界の変化に対する線形性の検査に用いる検査回路と検査方法を説明したが、検出可能範囲以上の大きな磁界が印加された場合の出力信号の挙動を評価することも可能である。さらに、第１の実施形態から第４の実施形態に示した、ＦＢ信号に換算する定常電流または定常電圧の代わりに、任意の交流信号を印加することにより、交流成分の外部磁界に対する応答性を模擬した検査を実現することも可能である。

【0111】

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0112】

１０，２０…検査用回路 １１，２１…交番信号調整部 １２…帰還信号終端部 １３，２２…帰還信号加算部 ５０，６０…磁気素子 ５１，６１…検出コイル ５２，６２…励磁コイル ５３，６３…磁性体コア ６４…帰還コイル １００，１００Ａ，２００…磁界検出装置 １０１，１０１Ａ，２０１…磁気素子制御部 １０２，２０２…クロック信号発生部 １０３，２０３…クロック信号調整部 ５００，２０１７３，２０１７４，２０１７６…抵抗 １０１１，２０１２…検出信号増幅部 １０１２，２０１３…検出信号比較部 １０１３，２０１４…帰還信号調整部 １０１４，２０１５…帰還信号変換部 １０１５，２０１６…データ信号変換部 １０１６，２０１７…励磁信号調整部 １０１７，２０１８…励磁信号生成部 ２０１７１，２０１７４…増幅回路 ２０１７２…反転回路 ２０１７５，２０１７７…差動増幅回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】