CH628993A5

CH628993A5 - Appareil de detection d'un champ magnetique exterieur.

Info

Publication number: CH628993A5
Application number: CH285179A
Authority: CH
Inventors: Hiroyuki Ohkubo
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1982-03-31
Also published as: DE2911733A1; DE2911733C2; GB2022257A; FR2421391A1; US4296377A; AT367915B; ATA227879A; CA1126818A; FR2421391B1; GB2022257B; NL7902389A

Description

La présente invention concerne un appareil de détection magnétique, destiné à détecter un champ magnétique extérieur, et plus particulièrement, un appareil de ce genre comportant des éléments magnétorésistants et qui est pratiquement insensible à la direction particulière dans laquelle le champ magnétique extérieur est appliqué.

Les brevets des Etats Unis d'Amérique No 3 928 836, 4 053 829 et 4 079 360 décrivent l'utilisation d'éléments magnétorésistants pour détecter un champ magnétique. Dans ces détecteurs magnétiques, une substance ferromagnétique est déposée, dans une configuration sinueuse, sur un substrat isolant pour former deux éléments magnétorésistants connectés en série dont les circuits conducteurs d'un courant principal sont perpendiculaires entre eux. Si un champ s

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magnétique de polarisation à saturation est appliqué aux deux éléments magnétorésistants, un signal de sortie prédéterminé est produit. En présence d'un champ magnétique extérieur, le champ résultant dans les éléments magnétorésistants, c'est-à-dire la somme vectorielle du champ de polarisation et du champ extérieur produit un changement du signal de sortie, en fonction de l'angle entre les circuits conducteurs courant et le champ magnétique résultant.

Les brevets précités décrivent une relation mathématique entre le changement du signal de sortie et la direction angulaire dans laquelle le champ magnétique extérieur est appliqué. Cette relation est la suivante:

où V est la tension de sortie produite par le détecteur magnétique, Vo est la tension de sortie prédéterminée produite en fonction du champ de polarisation à saturation, p0 est la résistance anisotrope des éléments magnétorésistants, proportionnelle à la somme de leurs résistances quand un champ magnétique produisant la saturation est appliqué parallèlement aux circuits conducteurs de courant et de leurs résistances quand le champ de saturation est appliqué dans une direction perpendiculaire aux circuits conducteurs de courant (2po = pn+pi), etpo est égal à la différence entre la résistance de l'élément magnétorésistant quand le champ de saturation est appliqué parallèlement aux circuits conducteurs de courant et de leurs résistances quand le champ magnétique de saturation est appliqué dans une direction perpendiculaire à ces circuits (Apo = pi 1 - pi), et 0 est l'angle entre l'un des circuits conducteurs de courant et le champ magnétique résultant. Cette équation montre que si l'intensité du champ magnétique de polarisation est fixe et si ce champ est appliqué dans une direction prédéterminée, l'angle 0 varie en fonction de l'angle sous lequel le champ magnétique extérieur est appliqué au détecteur magnétique.

Le détecteur magnétique décrit dans ces brevets fonctionne de façon satisfaisante pour détecter la direction dans laquelle un champ magnétique extérieur est appliqué et fonctionne également de façon satisfaisante pour détecter la proximité d'une pièce perméable magnétiquement, comme le décrit le brevet des Etats Unis d'Amérique No 4021728 précité; mais il existe certaines applications dans lesquelles il est souhaitable de détecter l'intensité du champ magnétique extérieur indépendamment de l'angle sous lequel il est appliqué. Par exemple, il peut être nécessaire de détecter le point zéro ou la position zéro d'une source de flux magnétique. Autrement dit, si la source de flux est mobile par rapport au détecteur magnétique, un signal de sortie doit être produit quand cette source se trouve dans une position prédéterminée, par exemple zéro. Dans certains cas, l'orientation du détecteur magnétique et/ou de la source de flux peut ne pas être uniforme, ce dont il résulte qu'il peut apparaître entre le champ magnétique produit par la source de flux et le détecteur magnétique un angle différent de celui attendu. Si cet angle ne peut être prévu ou contrôlé, il ressort de l'équation ci-dessus que le signal de sortie produit par le détecteur magnétique peut présenter une amplitude qui dépend de cet angle. Ainsi, en raison de ce facteur, le détecteur magnétique peut produire un signal de sortie qui indique que la source de flux a atteint sa position zéro même si en fait, cette position n'a pas encore été atteinte. D'une manière similaire, si la source de flux a réellement atteint sa position zéro, le signal de sortie produit par le détecteur magnétique peut différer du signal de sortie de position zéro.

Il était donc nécessaire jusqu'à présent d'imposer des tolérances strictes à l'assemblage d'un détecteur magnétique destiné à détecter l'intensité d'un champ magnétique extérieur. Dans les applications de détection de point ou de position zéro, du type décrit ci-dessus, ces tolérances d'assemblage sont critiques et en outre, elles doivent être maintenues pendant toute la durée d'utilisation de l'appareil qui comporte le détecteur magnétique. Il en est résulté des prix élevés de fabrication.

L'invention a donc pour objet de réaliser un détecteur magnétique susceptible de détecter l'intensité d'un champ magnétique extérieur et qui est pratiquement insensible à l'angle sous lequel ce champ magnétique extérieur est appliqué.

Un autre objet de l'invention est de réaliser un détecteur magnétique qui délivre un signal de sortie représentant l'intensité d'un champ magnétique extérieur, indépendamment de l'orientation entre le détecteur et le champ.

Un autre objet de l'invention est de réaliser un détecteur de point ou de position zéro destiné à détecter la position zéro d'une source de champ magnétique extérieur indépendamment de l'orientation entre cette source et le détecteur.

Un autre objet encore de l'invention est de réaliser un détecteur magnétique de point ou de position zéro dans lequel la position zéro d'une source de champ magnétique extérieur peut être détectée même si le détecteur magnétique est tourné par rapport à une position de référence en présence de ce champ extérieur.

L'invention concerne donc un appareil de détection d'un champ magnétique extérieur selon le préambule de la revendication 1. L'appareil selon l'invention se distingue par les propriétés mentionnées dans la partie caractérisante de la revendication 1.

Selon un mode de réalisation de l'invention, les circuits conducteurs de courant des premier et second éléments magnétorésistants sont perpendiculaires entre eux; les champs magnétiques de polarisation respectifs sont opposés et sont alignés parallèlement avec l'un des circuits conducteurs de courant. Selon un autre mode de réalisation, les circuits conducteurs de courant sont parallèles entre eux et les champs magnétiques de polarisation sont opposés et appliqués sous un angle, par exemple de ±45°, par rapport à ces circuits. Ces champs magnétiques de polarisation peuvent être parallèles entre eux ou en variante, ils peuvent être perpendiculaires.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les éléments magnétorésistants sont espacés l'un de l'autre de manière à réduire au minimum l'hystérésis dans le signal de sortie.

D'autres avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:

La fig. 1 représente schématiquement les éléments magnétorésistants utilisés dans le détecteur magnétique selon l'invention,

la fig. 2 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation de l'invention,

les fig. 3a à 3c sont des représentations schématiques qui aident à comprendre l'invention,

les fig. 4a et 4b sont d'autres représentations schématiques qui aident à comprendre l'invention,

la fig. 5 est une représentation graphique de la relation entre la tension de sortie produite par le détecteur magnétique et les champs magnétiques qui lui sont appliqués,

la fig. 6 est une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation,

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la fig. 7 est une vue schématique en perspective d'un autre mode encore de réalisation de l'invention,

les fig. 8a, 8b sont des représentations schématiques d'un autre mode encore de réalisation de l'invention,

les fig. 9a à 9d sont des représentations schématiques qui permettent de comprendre le fonctionnement du mode de réalisation de la fig. 8a,

les fig. 1 Oa à 1 Od sont des représentations schématiques qui permettent de comprendre le fonctionnement du mode de réalisation de la fig. 8a,

la fig. 11 représente graphiquement la relation entre la tension de sortie du mode de réalisation de la fig. 8a et un champ magnétique extérieur,

la fig. 12 représente schématiquement un autre mode encore de réalisation de l'invention,

les fig. 13a, 13b sont des représentations schématiques de détecteurs magnétiques selon la technique antérieure,

les fig. 14a, 14b sont des représentations graphiques des signaux de sortie des modes de réalisation des fig. 13a, 13b,

les fig. 15a à 15c représentent schématiquement des modes de réalisation de l'invention comparés à des modes de réalisation connus d'un détecteur magnétique,

les fig. 16a à 16a-3 sont des représentations schématiques destinées à mieux comprendre le fonctionnement du mode de réalisation de la fig. 15b par exemple,

les fig. 16b à 16b-3 sont des représentations schématiques qui facilitent la compréhension du fonctionnement d'une variante du mode de réalisation de la fig. 15b,

les fig. 16c à 16c-3 sont des représentations schématiques qui facilitent la compréhension du mode de réalisation de la fig. 15c,

la fig. 17 représente graphiquement le fonctionnement des modes de réalisation des fig. 16a à 16c,

les fig. 18a à 18e sont des représentations schématiques illustrant un autre mode de fonctionnement du mode de réalisation de la fig. 15b et la fig. 19 représente graphiquement la tension de sortie du mode de réalisation de la fig. 18a en réponse à l'application d'un champ magnétique extérieur.

Il y a lieu d'examiner maintenant les figures sur lesquelles les mêmes références numériques sont utilisées, et plus particulièrement la fig. 1 qui représente un exemple d'une partie d'un détecteur magnétique selon un mode de réalisation de l'invention. Une mince pellicule de matière ferromagnétique est déposée, par exemple d'après une technique courante d'évaporation sous vide, sur un substrat isolant avec une épaisseur d'environ 600 Â à 1000 Â. Des exemples de substrat sont une plaque de verre, une plaque photographique sèche etc. D'autres matières peuvent convenir. Ensuite, la mince pellicule est gravée pour former des bandes ferromagnétiques 1 et 2, en forme sinueuse, avec des bornes a, b et c. Les bandes ferromagnétiques 1 et 2 constituent des circuits conducteurs de courant principal qui sont perpendiculaires entre eux. Comme le montre la fig. 1, les bandes 1 peuvent conduire un courant qui prédomine dans la direction verticale et les bandes 2 peuvent conduire un courant qui prédomine dans la direction horizontale. Bien entendu, d'autres directions de conduction de courant perpendiculaires entre elles peuvent convenir.

Les bornes a et c sont utilisées comme bornes d'alimentation en courant continu de manière qu'un courant continu fourni par une source appropriée circule depuis la borne a, par les bandes 1,2, vers la borne c. Ainsi, les bandes 1 et 2 sont connectées en série et leur point commun est connecté à la borne b.

La matière ferromagnétique utilisée pour former des bandes 1 et 2 présente une résistance anisotrope. Ainsi, la résistance des bandes 1 et 2 est fonction de la direction dans laquelle un champ magnétique leur est appliqué. Il est connu que la résistance des bandes ferromagnétiques est minimale quand le champ magnétique leur est appliqué parallèlement au circuit de conduction de courant et cette résistance est maximale quand le champ magnétique est perpendiculaire au circuit conducteur. Ainsi, si un champ magnétique est appliqué dans la direction parallèle au circuit conducteur de courant des bandes 1, la résistance de ces bandes est minimale et celle des bandes 2 est maximale. Inversément, si ce champ magnétique est appliqué dans une direction parallèle an circuit conducteur des bandes 2, la résistance des bandes 1 devient maximale et celle des bandes 2 devient minimale.

Dans l'utilisation antérieure des bandes ferromagnétiques de la fig. 1 dans un détecteur magnétique, les bandes 1 et 2 sont soumises à un champ de polarisation. Par exemple, selon le brevet des Etats Unis d'Amérique No 4079 360, la combinaison de ces bandes magnétiques et du substrat isolant sur lequel ces bandes sont formées est montée sur un aimant de polarisation qui applique un champ dans une direction parallèle à l'un des circuits conducteurs de courant. Dans le détecteur magnétique décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique No 4 053 829, le champ de polarisation est appliqué dans une direction qui fait par exemple 45° avec les deux circuits conducteurs de courant. Dans ces modes antérieurs de réalisation, le champ de polarisation représenté ici par Hb est appliqué dans la même direction aux deux bandes.

Au cours de la présente description, les bandes ferromagnétiques déposées sur le substrat isolant sont appelées des éléments magnétorésistants. Sur la flg. 1, les bandes ferromagnétiques 1 sont appelées le premier élément magnétorésistant et les bandes ferromagnétiques 2 sont appelées le second élément magnétorésistant. Lorsqu'un champ de polarisation Hb est appliqué dans la même direction aux deux éléments magnétorésistants, la tension de sortie qu'ils produisent, c'est-à-dire la tension de sortie prélevée à la borne b dépend de l'angle sous lequel un champ magnétique extérieur est appliqué. Ce phénomène est décrit en détail dans les brevets précités et ne sera pas répété ci-après. Dans certains cas, il est souhaitable de détecter l'intensité d'un champ magnétique extérieur indépendamment de la direction dans laquelle ce champ est appliqué aux éléments magnétorésistants. L'invention permet cette détection.

II sera maintenant supposé en regard de la fig. 2, que des éléments magnétorésistants 7 et 8 sont formés sur un substrat pour constituer un détecteur magnétique 6. Comme le montre la figure, les circuits conducteurs de courant principal de ces éléments magnétorésistants sont perpendiculaires entre eux. Un champ de polarisation Hb est appliqué à chacun de ces éléments. Plus particulièrement, un aimant 9 applique un champ de polarisation -Hb à l'élément magnétorésistant 7 et un aimant 10 applique un champ de polarisation Hb à l'élément magnétorésistant 8. Comme le montre la fig. 2 et comme l'indiquent les signes + et -, ces champs de polarisation sont appliqués dans des directions opposées. Le substrat sur lequel les éléments magnétorésistants 7 et 8 sont déposés peut être monté sur les aimants de polarisation 9 et 10 par tout moyen approprié. Ces aimants de polarisation développent de préférence des champs de polarisation qui sont suffisants pour saturer les éléments magnétorésistants et, à titre d'exemple, chacun de ces aimants peut être en ferrite de baryum.

Le détecteur magnétique 6 est destiné à détecter l'intensité du champ magnétique extérieur désigné par Hs et quelquefois appelé champ de signaux, produit par une source 3 de flux magnétique. Dans le présent mode de réalisation, la source 3 est constituée par deux aimants 4 et 5 polarisés dans une direction telle que le champ de signaux Hs soit produit depuis l'aimant 4 vers l'aimant 5. Par rapport aux coordonnées xyz s

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le champ de signaux Hs est produit dans la direction y; les champs de polarisation Hb sont produits dans la direction z et l'intensité du champ de signaux Hs varie dans la direction x. En ce qui concerne ce dernier point, il apparaît que si le détecteur magnétique 6 est disposé à une grande distance de la source de flux 3, l'amplitude du champ de signaux Hs reçu par le détecteur est pratiquement nulle. L'amplitude de ce champ de signaux, détectée par le détecteur magnétique augmente quand ce dernier se déplace suivant l'axe x, vers la source 3. Les flèches sur la fig. 2 qui représentent le champ de signaux Hs augmentent de longueur quand la source 3 s'approche, indiquant ainsi que l'intensité de ce champ augmente de la même manière en fonction de la distance de la source.

Le signal de sortie produit par le détecteur magnétique 6 n'est pas très influencé par la direction dans laquelle le champ de signaux Hs est appliqué au détecteur magnétique. Cela est dû au fait que les champs de polarisation sont appliqués dans des directions opposées aux éléments magnétorésistants 7 et 8. Plus particulièrement, quand l'élément magnétorésistant se trouve dans une position particulière par rapport à une source de flux 3, de manière que l'intensité Hso du champ de signaux appliqué au détecteur magnétique soit égale à l'intensité du champ de polarisation Hb, le signal de sortie produit par le détecteur magnétique est pratiquement constant même si le champ de signaux ou le détecteur tourne autour de l'axe x. Cela veut dire que l'orientation du détecteur magnétique 6 par rapport au champ de signaux Hso ne produit aucun changement du signal de sortie produit en réponse à ce champ. Ainsi, l'intensité du champ de signaux, et par conséquent la position de la source de flux 3, peuvent être détectés indépendamment de la relation angulaire entre le détecteur magnétique et le champ. Cela veut dire que si le détecteur magnétique est utilisé conjointement avec un autre appareil, il peut être facilement assemblé sans respecter des tolérances strictes, ce qui réduit le prix de fabrication.

Il sera supposé dans l'exemple de la fig. 2 que le champ de signaux Hs produit par la source de flux 3 dans le voisinage des aimants 4 et 5 est de l'orde de 800 à 900 gauss. Il sera en outre supposé que le champ magnétique de polarisation Hb (ou -Hb) produit par chacun des aimants de polarisation est de l'ordre de 200 à 300 gauss. L'intensité du champ de polarisation est suffisante pour saturer les éléments magnétorésistants 7 et 8. En fonction de la distance entre le détecteur magnétique 6 et la source de flux 3, l'intensité du champ de signaux Hs appliqué au détecteur est comprise entre zéro et 800 à 900 gauss. Il sera supposé en regard des fig. 3a à 3c que le détecteur magnétique 6 est disposé en un point éloigné de la source de flux 3, telle que l'intensité du champ de signaux appliqué au détecteur soit égale à Hso, et que cette intensité soit égale à l'intensité du champ de polarisation Hb. La relation entre les circuits conducteurs de courant principal des éléments magnétorésistants 7 et 8, la direction et l'intensité du champ de signaux Hso appliqué à ces éléments magnétorésistants et la direction et l'intensité du champ de polarisation + Hb et -Hb apparaissent sur la fig. 3a.

Il faut noter que le champ résultant H appliqué à chacun des éléments magnétorésistants 7 et 8 est la somme vectorielle des champs de polarisation et de signaux. Etant donné que ces champs sont supposés égaux, la fig. 3b montre que le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant 7 définit un angle de n/4 par rapport au champ de signaux et aussi, dans l'exemple supposé, par rapport au circuit conducteur de courant de cet élément. D'une manière similaire, la fig. 3c montre que le champ résistant H dans l'élément magnétorésistant 8 fait un angle de rc/4 avec le champ de polarisation + Hb et, dans l'exemple supposé, un angle de ji/4 avec le circuit conducteur de courant de cet élément 8. Il sera maintenant supposé qu'au lieu d'être orienté de manière que les champs de polarisation soient tous deux perpendiculaires aux champs de signaux, le détecteur magnétique 6 a été tourné de l'angle A0 autour de l'axe x, comme représenté en pointillés sur les fig. 3b et 3c. Bien entendu, avec cette rota-s tion ou ce déplacement angulaire du détecteur magnétique, le champ de signaux Hso n'est plus parallèle à l'élément magnétorésistant 7, ni perpendiculaire à l'élément magnétorésistant 8. Un angle A0 est formé entre le champ de signaux Hso et l'élément 7; et l'angle (90° -A0) est formé entre le champ de io signaux et l'élément 8. En outre, le champ résultant H' qui est maintenant appliqué à l'élément magnétorésistant 7 est décalé de A0/2, comme représenté en pointillés sur la fig. 3b. D'une manière similaire, le champ résultant H' appliqué à l'élément résistant 8 est décalé de A0/2, comme représenté 15 en pointillés sur la fig. 3c. Il apparaît que l'intensité du champ résultant H' dans l'élément 7 est inférieure à l'intensité du champ résultant H' dans l'élément 8. Néanmoins, les champ respectifs H' dans les deux éléments sont suffisamment intenses pour saturer les éléments et par conséquent, l'ampli-20 tude réelle du champ H' n'a pratiquement aucun effet sur le signal de sortie du détecteur magnétique. Il apparaît cependant que le champ résultant H' dans l'élément magnétorésistant 7 est décalé de A0/2 vers la direction perpendiculaire. D'une manière similaire, le champ résultant H' dans l'élé-25 ment magnétorésistant 8 est décalé de A0/2 vers la direction perpendiculaire. Les déplacements angulaires des champs résultants sont égaux entre eux. Dans l'exemple supposé et représenté en pointillés sur les fig. 3b et 3c, étant donné que les champs résultants H' sont décalés angulairementpar rap-30 port aux circuits conducteurs de courant des éléments magnétorésistants 7 et 8, vers la direction perpendiculaire, la résistance de chaque élément est réduite et les réductions sont égales. Ainsi, étant donné que ces changements des résistances sont égaux, il ne se produit aucun changement de la 35 tension de sortie produite par le détecteur magnétique, même si ce dernier est décalé angulairement autour de l'axe x.

Il apparaît ainsi que si le champ de polarisation Hb est appliqué aux éléments magnétorésistants 7 et 8 dans des directions opposées, même si le détecteur magnétique tourne 40 par rapport au champ de signaux Hs, le changement de l'angle entre le changement de l'angle entre le champ résultant H' dans l'élément magnétorésistant 7 est égal au changement de l'angle du champ résultant H' dans l'élément magnétorésistant 8. Ces changements égaux produisent des change-45 ments égaux des résistances des éléments respectifs. Par conséquent, même s'il se produit un déplacement angulaire et même si l'angle du champ de signaux appliqué aux éléments magnétorésistants change, le signal de sortie du détecteur magnétique reste fixe. Dans l'exemple particulier où le détec-50 teur magnétique 6 est disposé à une distance de la source de flux 3 telle que l'intensité du champ de signaux Hso est égale à l'intensité du champ de polarisation Hb, un détecteur de point ou de position zéro stable est réalisé.

Le mode de réalisation des fig. 2 et 3a à 3c produit un signal 55 de sortie insensible à la direction dans laquelle le champ de signaux est appliqué aux éléments magnétorésistants particulièrement si l'intensité de ce champ de signaux est égale à l'intensité du champ de polarisation, mais le détecteur magnétique représenté réagit aux changements d'intensité du 60 champ de signaux. Il sera supposé que le détecteur magnétique 6 se déplace dans la direction +x par rapport à la source de flux 3 de manière que l'intensité du champ de signaux Hs varie par exemple de Hsi à Hsn, en fonction de la position x du détecteur magnétique. Les fig. 4a et 4b montrent que si l'in-65 tensité du champ de signaux est égale à Hsi, le champ résultant H' formé par l'addition vectorielle du champ de signaux et du champ de polarisation -Hb dans l'élément magnétorésistant 7 fait un angle ©i avec la direction du champ de polari-

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sation. D'une manière similaire, le champ résultant H' dans l'élément magnétorésistant 8 fait un angle 0i avec la direction du champ de polarisation. Si l'intensité du champ de signaux augmente, par exemple à Hsn, le champ résultant H" dans l'élément magnétorésistant 7 forme maintenant un angle ©n; d'une manière similaire, le champ résultant H" dans l'élément magnétorésistant 8 fait un angle augmenté jusqu'à 0n. L'angle que fait le champ résultant avec le circuit conducteur de courant de l'élément magnétorésistant 7 diminue, quand l'intensité du champ de signaux augmente. Inversement, l'angle entre le champ résultant H" et le circuit de courant de l'élément magnétorésistant 8 augmente avec l'intensité du champ de signaux. Cela veut dire que la résistance de l'élément 7 augmente pendant que la résistance de l'élément 8 diminue alors que l'intensité du champ de signaux augmente. Bien entendu, quand l'intensité du champ de signaux est nulle, le champ résultant dans chaque élément magnétorésistant est égal seulement au champ de polarisation qui, pour l'élément magnétorésistant 7 est perpendiculaire au circuit conducteur de courant tandis qu'il lui est parallèle dans l'élément magnétorésistant 8. Bien entendu, l'augmentation de la résistance de l'élément magnétorésistant 7 conjointement avec la diminution de résistance de l'élément magnétorésistant 8 quand l'intensité du champ de signaux augmente produit un changement du signal de sortie du détecteur magnétique 6.

Il en est ainsi parce que les résistances des éléments magnétorésistants respectifs changent dans des sens opposés, c'est-à-dire qu'une résistance augmente pendant que l'autre diminue. Il faut noter que ce changement des résistances est contraire au phénomène qui se produit lorsque seule la direction dans laquelle le champ de signaux est appliqué change tandis que son intensité reste constante. Dans cette dernière condition, les résistances des éléments magnétorésistants respectifs changent de la même quantité et dans le même sens, c'est-à-dire qu'ils augmentent ou diminuent tous les deux.

La fig. 5 montre graphiquement la relation entre le signal de sortie, qui est produit sous forme d'une tension V par le détecteur magnétique 7, et l'intensité du champ résultant H appliqué au détecteur magnétique. La référence Hn désigne un champ magnétique parallèle au circuit conducteur de courant principal d'un élément magnétorésistant et la référence Hi désigne un champ magnétique perpendiculaire à ce circuit ocnducteur. Il sera supposé que le champ de polarisation Hb reste constant et que son intensité est suffisante pour saturer les éléments magnétorésistants. Comme le montre la fig. 5, qui se rapporte à l'élément magnétorésistant 8, le champ de polarisation Hb est appliqué parallèlement au circuit conducteur de courant et le champ de signaux Hs est appliqué dans une direction qui lui est perpendiculaire. Quand le champ de polarisation et le champ de signaux sont égaux, c'est-à-dire quand l'intensité du champ de signaux est Hso, le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant a une intensité représentée par le point A et fait un angle n/4 avec le circuit conducteur de courant. Il faut noter que sur la fig. 5 que cet angle est identifié comme étant égal à n/4, mais n'est pas dessiné à l'échelle. Par ailleurs, au point A, c'est-à-dire au point où l'intensité du champ de signaux est égale à l'intensité du champ de polarisation, la tension de sortie V est égale à une tension de référence qui, dans la représentation graphique, est égale à zéro. Quand l'intensité du champ de signaux change par exemple de Hsi à Hsn, la tension de sortie V du détecteur magnétique 6 change de la même manière.

En général, quand une matière ferromagnétique se trouve dans un champ magnétique, un hystérésis peut être observé quand l'intensité du champ est réduite jusqu'à un niveau bas. Le détecteur magnétique selon l'invention n'est pas complètement exempt de ce phénomène d'hystérésis. Par conséquent, à moins que l'intensité du champ résultant qui traverse l'élément magnétorésistant soit maintenue à un niveau relativement élevé, la tension de sortie produite par le détecteur magnétique est sujette à un certain hystérésis. Si le détecteur magnétique est utilisé comme un détecteur de position, une erreur d'hystérésis est donc introduite dans le signal de position produit par ce détecteur.

L'effet d'hystérésis peut être réduit si un champ magnétique de saturation est appliqué aux éléments magnétorésistants. En général, les éléments sont saturés s'ils reçoivent des champs de polarisation d'une intensité de l'ordre de 200 Oersteds ou davantage. Mais il peut ne pas être commode d'appliquer des champs de polarisation de cette intensité. Si les aimants 9 et 10 de la fig. 2 sont réalisés en ferrite de baryum, les champs de polarisation qu'ils produisent peuvent ne pas suffire pour réduire l'influence de l'hystérésis à une valeur négligeable. Par conséquent, selon un autre mode de réalisation de l'invention, les éléments magnétorésistants 7 et 8 sont espacés l'un de l'autre. Dans le mode de réalisation de la fig. 6, les aimants de polarisation 9 et 10 sont également espacés et les éléments magnétorésistants 7 et 8 sont séparés d'environ 3 à 4 mm. Dans un autre mode de réalisation représenté sur la fig. 7, les aimants de polarisation 9 et 10 sont disposés sur les bords opposés du substrat sur lequel les éléments magnétorésistants 7 et 8 sont déposés, et ces derniers éléments sont séparés d'environ 3 à 4 mm. Si les éléments magnétorésistants sont séparés ainsi que les aimants de polarisation, les champs de polarisation appliqués aux éléments réduisent au minimum les effets d'hystérésis.

Dans les exemples décrits ci-dessus, les circuits conducteurs de courant principal des éléments magnétorésistants 7 et 8 sont perpendiculaires entre eux et les champs de polarisation sont parallèles à l'un de ces circuits et sont bien entendu opposés. Les fig. 8a et 8b représentent un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce cas, les éléments magnétorésistants sont désignés par 11 et 12 et, comme le montre la fig. 8b, les circuits conducteurs de courant principal des éléments 11 et 12 sont parallèles entre eux. Les champs de polarisation +Hb et -Hb sont opposés mais font maintenant un angle prédéterminé avec les circuits conducteurs de courant des éléments magnétorésistants 11 et 12. A titre d'exemple, le champ de polarisation +Hb fait un angle de +45° avec l'élément magnétorésistant 11 et le champ de polarisation -Hb fait un angle de -135° avec l'élément magnétorésistant 12. Selon la représentation schématique de la fig. 8a, deux résistances Ri et R.2 connectées en série sont branchées aux bornes a et c d'alimentation en courant continu. Si les bornes de sortie 13 et 14 sont connectées respectivement aux points commun entre les résistances Ri et Rî en série et les éléments magnétorésistants en série, c'est-à-dire à la borne b, la tension de sortie V peut être amenée à une valeur prédéterminée, par exemple zéro, quand l'intensité du champ de signaux Hs est nulle, et ce en dimensionnant correctement les résistances. Les résistances Ri et R2 permettent également de compenser les différences de résistances des éléments magnétorésistants 11 et 12 sous l'effet des champs de polarisation +Hb et -Hb.

Il sera maintenant supposé en regard des fig. 9a-9d que les champs de polarisation font un angle de 45° avec les circuits conducteurs de courant des éléments magnétorésistants 11 et 12, et dans des sens opposés comme le montre la fig. 9a. Il sera également supposé qu'un champ de signaux Hs d'une intensité inférieure à celle du champ de polarisation est appliqué dans une direction perpendiculaire à celle du champ de polarisation, comme le montre la fig. 9b. Le champ résultant dans l'élément magnétorésistant 11, formé par la somme vectorielle du champ de signaux et du champ de polarisation, fait un angle inférieur à 45° avec le circuit conducteur de courant de l'élément magnétorésistant 11. Mais le s

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champ résultant dans l'élément magnétorésistant 12 fait un angle supérieur à 45° avec le circuit conducteur de courant c'est-à-dire qu'il est plus proche de la direction perpendiculaire. Ainsi, la résistance de l'élément magnétorésistant 11 augmente pendant que la résistance de l'élément magnétorésistant 12 diminue. Dans le circuit de la fig. 8a, la tension de sortie V aux bornes 13 et 14 est une tension négative dans ces conditions.

Il sera maintenant supposé que l'intensité du champ de signaux Hs est égale à l'intensité du champ de polarisation, comme le montre la fig. 9c. Par conséquent, le champ résultant dans l'élément magnétorésistant 11 est maintenant parallèle à son circuit conducteur de courant principal; le champ résultant dans l'élément magnétorésistant 12 est maintenant perpendiculaire à son circuit conducteur de courant principal. Autrement dit, la résistance de l'élément 11 a augmenté jusqu'à sa valeur maximale et celle de l'élément 12 a diminué jusqu'à sa valeur minimale. La tension de sortie V entre les bornes 13 et 14 est maintenant une tension négative maximale.

Quand l'intensité du champ de signaux continue à augmenter, les champs résultants dans les éléments magnétorésistants 11 et 12 sont tels que représentés sur la fig. 9d. Il apparaît que pour les deux éléments, le champ résultant tend à former un angle qui s'approche de l'angle entre le champ de signaux Hs et le circuit de courant principal. Etant donné que le champ de signaux est appliqué sous le même angle aux circuits conducteurs des éléments respectifs, l'angle entre le champ résultant et chacun de ces éléments approche d'une valeur égale de sorte que les résistances des éléments deviennent égales entre elles. Pour des résistances égales, la tension de sortie V entre les bornes de sortie 13 et 14 approche de zéro.

La courbe en traits pleins sur la fig. 11 illustre graphiquement la relation entre la tension de sortie V aux bornes 13 et 14 du circuit de la fig. 8a et le champ de signaux Hs, décrite en regard des fig. 9a à 9d. Pour des raisons de commodité, cette courbe est inversée de manière à présenter un niveau positif maximal, plutôt que le niveau négatif maximal précité de la tension de sortie quand l'intensité du champ de signaux est égale à l'intensité du champ de polarisation. Si l'intensité du champ de polarisation Hb et (-Hb) est augmentée jusqu'à H'b par exemple, la courbe en traits pleins de la fig. 11 prend l'apparence de la courbe en pointillés de cette même figure. Il apparaît ainsi que la sensibilité du détecteur magnétique de la fig. 8a est déterminée par l'intensité du champ de polarisation qui lui est appliqué.

Si la direction dans laquelle le champ de signaux Hs appliqué aux éléments magnétorésistants est opposée à celle indiquée sur les fig. 9b à 9d, la tension de sortie V est similaire à celle décrite ci-dessus, mais sa polarité est inversée. Autrement dit, dans l'exemple de la fig. 9c, la tension de sortie V est une tension positive maximale au lieu d'une tension négative maximale.

Les fig. 10b à 1 Od sont similaires aux fig. 9b à 9d à l'exception près que le champ de signaux Hs est appliqué dans une direction perpendiculaire aux circuits conducteurs de courant principal des éléments magnétorésistants 11 et 12. Sur ces figures, la direction du champ de signaux n'est plus perpendiculaire à la direction du champ de polarisation. En l'absence d'un champ de signaux, comme représenté sur la fig. 10a, les résistances des éléments 11 et 12 sont égales entre elles et la tension de sortie V est donc nulle. Quand un champ de signaux Hs d'une intensité inférieure à l'intensité du champ de polarisation est appliqué dans la direction illustrée, le champ résultant dans l'élément magnétorésistant 11 est presque parallèle à son circuit conducteur de courant, ce dont il résulte une résistance maximale. Le champ résultant dans l'élément magnétorésistant 12 fait un angle compris entre 45 et 90° avec son circuit conducteur de courant, réduisant ainsi la résistance de l'élément 12. Par conséquent, la tension de sortie V produite entre les bornes 13 et 14 dans le cas de la fig. 10b est une tension négative.

La fig. 10c montre le champ résultant dans les éléments magnétorésistants 11 et 12 quand l'intensité du champ de signaux est égale à l'intensité du champ de polarisation. Il faut noter que lorsque l'intensité du champ de signaux augmente à partir de l'état de la fig. 10b jusqu'à celui de la fig. 10c, la résistance de l'élément 11 augmente jusqu'à une valeur maximale et diminue ensuite. En même temps, la résistance de l'élément 12 continue à diminuer. Bien entendu, quand l'intensité du champ de signaux continue à augmenter, comme le montre la fig. lOd, le champ résultant dans chaque élément magnétorésistant fait un angle avec le circuit conducteur de courant qui tend asymptotiquement vers 90°. Pour une certaine intensité du champ de signaux entre les conditions représentées par les fig. 10b et lOd, la tension de sortie V entre les bornes 13 et 14 atteint sa valeur maximale négative puis revient asymptotiquement vers le niveau zéro. Ainsi, quand le champ de signaux est appliqué dans la direction représentée par les fig. 10b-1 Od, la relation entre la tension de sortie V et l'intensité de ce champ de signaux diffère de la représentation graphique de la fig. 11. Bien que la tension de sortie soit affectée par la direction dans laquelle le champ de signaux est appliqué, comme cela ressort de la comparaison entre les descriptions des fig. 9a, 9d et 10a, lOd, si l'intensité du champ de signaux est petite par rapport à l'intensité du champ de polarisation, comme au voisinage du point zéro du champ de signaux, la relation entre la tension de sortie et le champ de signaux est pratiquement la même. Autrement dit, la représentation graphique de la fig. 11 pour de faibles intensités du champ de signaux s'applique aux conditions des fig. 9a, 9b et 10a, 10b.

Le mode de réalisation des fig. 8a, 8b peut être connecté en un pont constitué par quatre éléments magnétorésistants, comme le montre la fig. 12. Dans cette configuration en pont, des éléments magnétorésistants 13 et 14 connectés en série comportent des bornes d'alimentation a et c connectées aux points de jonction 17 et 18. Deux autres éléments magnétorésistants 15 et 16 connectés en série comportent des bornes d'alimentation également connectées aux points 17 et 18. Le point commun entre les éléments 13 et 14 en série est connecté à une borne de sortie 20 et de même, le point commun entre les éléments 15 et 16 en série est connecté à une borne de sortie 19. La tension de sortie V apparaît entre les bornes de sortie 19 et 20.

Comme dans le mode de réalistion précédent, des champs de polarisation + Hb et -Hb égaux et opposés sont appliqués aux éléments magnétorésistants 13 et 14, sous un angle prédéterminé, par exemple 45°, par rapport à leur circuit conducteur de courant. De même, des champs de polarisation + Hb et - Hb égaux et opposés sont appliqués sous un angle prédéterminé, par exemple 45°, par rapport aux circuits conducteurs de courant des éléments 15 et 16. Dans la configuration en pont représentée, les éléments 13 et 15 peuvent être considérés comme deux branches opposées du pont et les éléments 14 et 16 peuvent être considérés comme deux autres branches opposées. Le champ de polarisation Hb dans les éléments magnétorésistants de deux branches correspondantes est dans le même sens et il est opposé à la direction du champ de polarisation dans les deux autres branches. Des aimants de polarisation, non représentés, peuvent être fixés sur les éléments magnétorésistants respectifs afin d'appliquer les champs de polarisation illustrés dans les directions indiquées.

Le fonctionnement des éléments magnétorésistants connectés en pont comme représenté sous l'effet d'un champ

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magnétique de signaux est similaire à celui décrit en regard des fig. 9a-9d et 10a-10d. Il faut noter que, avec cette configuration en pont, la tension de sortie V est augmentée pour un champ de signaux d'une intensité donnée. Par ailleurs, lorsqu'il est connecté dans cette configuration en pont, la stabilité en température du détecteur magnétique est améliorée.

Il est préférable que le champ de signaux Hs appliqué aux éléments magnétorésistants des modes de réalisation des fig. Ba et 12 soit perpendiculaire à la direction des champs de polarisation. Autrement dit, le fonctionnement préférable est celui décrit en regard des fig. 9a-9d. Il en résulte une caractéristique de tension de sortie symétrique et une caractéristique de température relativement stable de la tension de sortie.

Plus particulièrement, si le champ de signaux est appliqué dans une direction perpendiculaire au champ de polarisation, c'est-à-dire si le champ de signaux fait un angle d'environ 45° avec le circuit conducteur de courant des éléments magnétorésistants respectifs, le coefficient de température du détecteur magnétique au voisinage du point zéro est pratiquement nul.

II sera maintenant supposé que les éléments magnétorésistants 1 et 2 du type de la fig. 1 reçoivent des champs de polarisation Hb, tous deux dans la même direction. Autrement dit, il sera supposé que la caractéristique de l'invention selon laquelle les champs de polarisation sont opposés n'est pas appliquée. Il sera en outre supposé que le champ de polarisation commun aux deux éléments magnétorésistants fait un angle de 45° avec chaque circuit conducteur de courant principal. Il sera enfin supposé que des résistances Ra et Rb connectées en série sont branchées aux bornes d'alimentation en courant continu comme le montrent les fig. 13a, 13b. Dans cette configuration, si le champ de signaux Hs est appliqué dans une direction perpendiculaire au champ de polarisation, c'est-à-dire s'il fait un angle de 45° avec le circuit conducteur de courant principal de chaque élément, la relation entre la tension de sortie V et l'intensité du champ de signaux Hs est celle représentée sur la fig. 14a.

Si le champ de signaux Hs est appliqué dans une direction parallèle au circuit conducteur de courant de l'élément magnétorésistant 1 par exemple, comme le montre la fig. 13b, la relation entre la tension de sortie V et l'intensité du champ de signaux est celle que montre graphiquement la fig. 14b. II faut noter que dans les exemples des fig. 13a et 13b, la tension de sortie V varie si le champ de polarisation ou les circuits conducteurs de courant des éléments magnétorésistants sont décalés angulairement de A0. Autrement dit, dans ces détecteurs magnétiques, la tension de sortie n'est pas insensible aux déplacements angulaires. Ainsi, les dispositifs des fig. 13a et 13b n'offrent pas les caractéristiques avantageuses de l'invention.

La fig. 15a correspond au détecteur magnétique des fig. 13a, 13b. Il sera supposé que, par exemple, l'élément magnétorésistant 1 avec son aimant de polarisation, comme le montre la fig. 15a, est tourné de +90° pour obtenir la configuration de la fig. 15b. Dans ces conditions, les circuits conducteurs de courant des éléments magnétorésistants 1 et 2 se trouvent dans la même direction et le champ de polarisation Hb est appliqué à l'élément magnétorésistant 1 sous un angle qui diffère de celui sous lequel ce champ de polarisation Hb est appliqué à l'élément magnétorésistant 2. Si, dans la fig. 15a, l'élément magnétorésistant 1 avec son aimant de polarisation est tournée de -90°, la configuration résultante est celle de la fig. 15c. Ici également, le champ de polarisation Hb qui est appliqué à l'élément magnétorésistant 1 fait un angle a vec son circuit conducteur de courant qui diffère de l'angle sous lequel le champ de polarisation Hb est appliqué à l'élément magnétorésistant 2.

Le mode de réalisation de la fig. 15b présente la caractéristique avantageuse de l'invention selon laquelle la tension de sortie produite par le détecteur magnétique est pratiquement insensible aux déplacements angulaires de ce détecteur par rapport au champ de signaux. Cela sera maintenant expliqué en regard des fig. 16a, sur lesquelles les éléments magnétorésistants sont désignés par 21 et 22. Il sera supposé que, pendant que des champs de polarisation Hb des éléments magnétorésistants 21 et 22 sont perpendiculaires entre eux et font des angles de +45° et +135°, un champ de signaux Hs d'une intensité inférieure à celle du champ de polarisation est appliqué dans la direction indiquée. Autrement dit, le champ de signaux est perpendiculaire au champ de polarisation appliqué à l'élément magnétorésistant 21. Dans ces conditions, le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant

21 fait un angle inférieur à 45° avec son circuit conducteur de courant. La résistance de l'élément magnétorésistant 21 est donc augmentée. En ce qui concerne l'élément magnétorésistant 22, il apparaît que le champ de signaux est opposé au champ de polarisation Hb. Le champ résultant H, bien que d'intensité réduite par rapport à l'intensité du champ de polarisation, fait un angle de 135° avec le circuit conducteur de courant de l'élément 22. Il ne se produit donc aucun changement de résistance de cet élément. Etant donné que la résistance de l'élément 21 augmente, la tension de sortie produite par le détecteur magnétique des fig. 16a est augmentée dans la direction négative.

Si maintenant l'intensité du champ de signaux Hs est encore augmentée pour être égale à l'intensité du champ de polarisation comme le montre la fig. 16a-2, le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant 21 est parallèle à son circuit conducteur de courant. En ce qui concerne l'élément magnétorésistant 22, l'intensité du champ de signaux est égale et opposée au champ de polarisation. La résistance de l'élément magnétorésistant 21 augmente donc jusqu'à sa valeur maximale tandis que la résistance de l'élément magnétorésistant 22 n'a pas varié. La tension de sortie produite par le détecteur magnétique augmente donc jusqu'à sa valeur négative maximale.

Quand l'intensité du champ de signaux Hs augmente, comme le montre la fig. 16a-3, l'angle formé entre le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant 21 et son circuit conducteur de courant augmente asymptotiquement vers -45°. Le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant

22 augmente mais reste à l'angle constant de 45° avec son circuit conducteur de courant. Par conséquent, la valeur de la résistance de l'élément magnétorésistant 21 s'approche asymptotiquement de la valeur de la résistance de l'élément magnétorésistant 22. Quand ces deux résistances sont égales, la tension de sortie du détecteur magnétique est nulle. Ainsi, quand l'intensité du champ de signaux Hs augmente, la tension de sortie du détecteur magnétique s'approche asymptotiquement de zéro.

Si la direction du champ de signaux Hs est opposée à celle représentée sur les fig. 16a-1 -16a-3, la tension de sortie V du détecteur magnétique augmente dans la direction positive à partir de zéro quand seuls les champs de polarisation sont appliqués, jusqu'à une tension maximale quand l'intensité du champ de signaux est égale à l'intensité du champ de polarisation, puis elle s'approche asymptotiquement de zéro quand l'intensité du champ de signaux continue à augmenter.

Si l'on suppose que les directions des champs de polarisation représentés sur la fig. 15b sont inversées comme le montre la fig. 16b, le champ résultant dans les éléments magnétorésistants 21 et 22 sous l'effet de l'application d'un champ de signaux Hs est celui représenté sur les fig. 16b-l à 16b-3. La tension de sortie augmente dans la direction positive à partir de zéro quand l'intensité du champ de signaux Hs est nulle, et atteint une valeur positive maximale quand l'in5

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tensité du champ de signaux est égale à l'intensité du champ de polarisation, comme le montre la fig. 16b-2. Dans ces conditions, la résistance de l'élément magnétorésistant 21 est à sa valeur minimale tandis que la résistance de l'élément magnétorésistant 22 reste inchangée. Ensuite, sous l'effet d'une autre augmentation de l'intensité du champ de signaux Hs, l'angle formé entre le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant 21 et son circuit conducteur de courant approche asymptotiquement de -45°, c'est-à-dire de l'angle formé entre le champ résultant H et l'élément magnétorésistant 22. Ainsi, la résistance de l'élément magnétorésistant 21 s'approche asymptotiquement de la résistance de l'élément magnétorésistant 22. Il faut noter que lorsque l'intensité du champ de signaux Hs augmente, il ne se produit aucun changement de direction du champ résultant H appliqué à l'élément magnétorésistant 22 et par conséquent, il ne se produit aucun changement de la résistance de cet élément. La tension de sortie produite par le détecteur magnétique est donc fonction du changement de résistance de l'élément magnétorésistant 21.

Les fig. 16c à 16c-3 illustrent la manière dont le mode de réalisation de la fig. 15c fonctionne en réponse à une augmentation de l'intensité du champ de signaux Hs qui lui est appliquée. Les éléments magnétorésistants sont identifiés par les références numériques 21 et 22. Comme représenté, les champs de polarisation appliqués aux éléments magnétorésistants respectifs sont perpendiculaires entre eux et il peut être supposé que le champ de polarisation appliqué à l'élément magnétorésistant 21 fait un angle de 45° avec son circuit conducteur de courant tandis que le champ de polarisation appliqué à l'élément magnétorésistant 22 fait un angle de -45° avec son circuit conducteur de courant. Il faut noter que l'angle formé par le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant 21 et son circuit conducteur de courant quand l'intensité du champ de signaux augmente, comme le montrent les fig. 16c-l à 16c-3 est identique à celui décrit ci-dessus en regard des fig. 16a-l à 16a-3. En ce qui concerne l'élément magnétorésistant 22, étant donné que le champ de signaux Hs est appliqué dans la même direction que le champ de polarisation Hb, le champ résultant H est maintenu à un angle constant de -45° avec le circuit conducteur de courant de cet élément. Ainsi, quand l'intensité du champ de signaux augmente, il ne se produit aucun changement de la résistance de cet élément magnétorésistant puisqu'il ne se produit aucun changement de l'angle entre son circuit conducteur de courant et le champ résultant qui le traverse. Par conséquent, la tension de sortie du détecteur magnétique de la fig. 16c présente la même relation avec l'intensité du champ de signaux que celui du détecteur magnétique de la fig. 16a.

La fig. 17 représente graphiquement les relations entre la

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tension de sortie V et l'intensité du champ de signaux Hs dans les conditions des fig. 16a à 16a-3,16b à 16b-3 et 16c à 16c-3.

Au cours de la description du fonctionnement du mode de réalisation de la fig. 16a en réponse à une augmentation de l'intensité du champ de signaux, il a été supposé que le champ de signaux Hs est appliqué dans une direction perpendiculaire au champ de polarisation Hb appliqué à l'élément magnétorésistant 21. Autrement dit, il est supposé que le champ de signaux Hs est appliqué sous un angle de 45° par exemple avec le circuit conducteur de courant de chacun des éléments magnétorésistants. La fig. 18a représente un mode de réalisation de détecteur magnétique identique à celui décrit ci-dessus en regard de la fig. 16a. Il sera maintenant supposé que le champ de signaux Hs est appliqué aux éléments magnétorésistants 21 et 22 dans une direction parallèle à leurs circuits conducteurs de courant. Sur la fig. 18b, il est supposé que l'intensité du champ de signaux est inférieure à celle du champ de polarisation. Par conséquent, le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant 21 fait un angle inférieur à 45° avec son circuit conducteur de courant ce qui augmente la résistance de cet élément. En ce qui concerne l'élément magnétorésistant 22, l'angle formé entre le champ résultant H et le circuit conducteur de courant tend vers 90°, réduisant ainsi la résistance de l'élément 22. La tension de sortie produite par ce détecteur magnétique augmente donc dans la direction négative.

Si l'intensité du champ de signaux Hs augmente encore, il apparaît que l'angle formé entre le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant 21 et son circuit conducteur de courant est encore réduit vers 0° tandis que l'angle entre le champ résultant H dans l'élément magnétorésistant 22 et son circuit conducteur de courant augmente vers 90°. Quand l'angle entre le champ résultant H et le circuit conducteur de courant de l'élément 22 est égal à 90°, la résistance de cet élément est réduite à sa valeur minimale. A ce moment, la tension de sortie produite par le détecteur magnétique atteint sa valeur négative maximale. Ensuite, et comme le montre les fig. 18d et 18e, toute autre augmentation de l'intensité du champ de signaux Hs tend à réduire l'angle entre le champ résultant H et le circuit conducteur de courant dans chaque élément magnétorésistant, vers 0°. Ainsi, les résistances des éléments magnétorésistant 21 et 22 s'approchent asymptotiquement de valeurs égales. Cela veut dire que la tension de sortie V produite par le détecteur magnétique s'approche asymptotiquement d'une valeur nulle après être passée par une valeur négative maximale.

La fig. 19 est une représentation graphique de la relation entre la tension de sortie V et l'intensité du champ de signaux Hs dans les conditions illustrées parles fig. 18b à 18e.

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REVENDICATIONS

1. Appareil de détection d'un champ magnétique extérieur comprenant des premier et second éléments magnétorésis-tants dans un même plan, chaque élément magnétorésistant comportant un circuit conducteur de courant principal et présentant une résistance anisotrope en fonction de la direction du champ magnétique résultant qui lui est appliqué, les premier et second éléments magnétorésistants étant connectés en série, avec des bornes destinées à recevoir un courant continu, le point commun entre les premier et second éléments magnétorésistants connectés en série étant utilisé pour délivrer un signal de sortie représentant l'amplitude d'un champ magnétique extérieur appliqué aux premier et second éléments magnétorésistants, et des aimants de polarisation étant prévus pour appliquer des premier et second champs magnétiques de polarisation égaux aux premier et second éléments magnétorésistants, caractérisé en ce que le premier champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle, par rapport au premier circuit conducteur de courant principal, qui diffère de l'angle sous lequel le second champ magnétique de polarisation est appliqué, par rapport au second circuit conducteur de courant principal.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aimants de polarisation sont couplés avec les premier et second éléments magnétorésistants.
3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les premier et second éléments magnétorésistants sont espacés l'un de l'autre.
4. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les premier et second circuits conducteurs de courant principal sont perpendiculaires entre eux, caractérisé en ce que les premier et second champs magnétiques de polarisation sont opposés l'un à l'autre.
5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les champs magnétiques de polarisation sont parallèles à l'un desdits circuits conducteurs de courant principal.
6. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les premier et second circuits conducteurs de courant principal sont dirigés dans la même direction, caractérisé en ce que les premier et second champs magnétiques de polarisation sont opposés l'un à l'autre et font des angles prédéterminés avec les premier et second circuits conducteurs de courant principal.
7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle de +45° par rapport au premier circuit conducteur de courant principal et que le second champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle de -45° par rapport au second circuit conducteur de courant principal.
8. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les premier et second circuits conducteurs de courant principal sont dirigés dans la même direction, caractérisé en ce que les premier et second champs magnétiques de polarisation sont perpendiculaires entre eux.
9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle de +45° par rapport au premier circuit conducteur de courant principal et que le second champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle de + 135° par rapport au second circuit conducteur de courant principal.
10. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle de +45° par rapport au premier circuit conducteur de courant principal et que le second champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle de -45° par rapport au second circuit conducteur de courant principal.
11. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier champ magnétique de polarisation est appliqué

sous un angle de -45° par rapport au premier circuit conducteur de courant principal et que le second champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle de -135° par rapport au second circuit conducteur de courant principal.
12. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que des première et seconde résistances sont connectées en série aux bornes desdits éléments magnétorésistants connectés en série, des bornes de sortie étant connectées respectivement au point commun entre les résistances connectées en série et le point commun entre les éléments magnétorésistants connectés en série, de manière à produire ledit signal de sortie.
13. Appareil selon la revendication 12, dans lequel les intensités respectives des premier et second champs magnétiques de polarisation sont suffisantes pour saturer les premier et second éléments magnétorésistants, caractérisé en ce que les première et seconde résistances ont une valeur prédéterminée de manière que le signal de sortie soit pratiquement nul quand l'intensité dudit champ magnétique extérieur appliqué aux éléments magnétorésistants est égal à zéro.
14. Appareil selon la revendication 1, comprenant en outre des troisième et quatrième éléments magnétorésistants dans un même plan, chacun des troisième et quatrième éléments magnétorésistants comportant un circuit conducteur de courant principal et présentant chacun une résistance anisotrope en fonction de la direction du champ magnétique résultant qui lui est appliqué, les troisième et quatrième éléments magnétorésistants étant connectés en série entre eux et une borne de sortie étant connectée à leur point commun, caractérisé en ce que des troisième et quatrième champs magnétiques de polarisation égaux et opposés sont appliqués respectivement aux troisième et quatrième éléments magnétorésistants.
15. Appareil selon la revendication 14, dans lequel les circuits conducteurs de courant principal de tous les éléments magnétorésistants sont parallèles entre eux, caractérisé en ce que les premier et second champs magnétiques de polarisation sont opposés l'un à l'autre.
16. Appareil selon la revendication 15, dans lequel les premier, second, troisième et quatrième éléments magnétorésistants constituent les branches d'un circuit en pont, caractérisé en ce que les champs magnétiques de polarisation appliqués à une paire de branches opposées sont appliqués dans la même direction et dans un sens opposé que les champs magnétiques de polarisation appliqués à l'autre paire de branches opposées.
17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que chaque champ magnétique de polarisation est appliqué sous un angle de ±45° par rapport au circuit conducteur de courant principal de l'élément magnétorésistant associé.