磁気トランジスタアレイを用いたCMOSスマート磁気ロータリエンコーダ

摘要

磁気センサアレイと信号処理回路を集積化した新しいコンセプトの磁気ロータリエンータを提案する。 チップと対向配置した回転可能な永久磁石の磁界分布を、四角形に配置した磁気センサアレイ（MAGFETアレイ）により検出する。MAGFETアレイは標準CMOSプロセスで作製可能であるため、信号処理回路、角度検出回路を同一チップに集積化可能であり、小型で低コストのロータリエンコーザが実現できる。 センサの有効面積4.3×4.3［mm{sup}2］の試作チップを作製し、開発した角度検出アルゴリズムを用いて角度検出能力を評価した。センサオフセットの大きなばらつきにも関わらず、検出誤差±3.5度の絶対角度検出が可能であった。また、オフセットばらつきを除去する構成をとる場合、角度検出誤差は±0.36度以下になり、磁気センサアレイと幾何学的な演算手法による本システムは、CMOS小型ロータリエンコーダとして初めて1回転あたり10［bit］精度を達成した。