JP2001041703A - 距離計及び厚み計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素で安価な構成の導電性物体の厚み計又は
距離計の提供。 【解決手段】 交流電源４０と、間隔Ｇｏで互いに反対
向きに配置されたプローブコイル２１，２２と、参照電
圧を生ずる参照コイル２３，２４と、電圧検出手段３０
と演算部３５とを有し、演算部３５は、参照電圧Ｅａと
プローブコイルの電圧Ｅｂとの間の差電圧ΔＥの参照電
圧Ｅａにより相対化された差電圧ΔＥ／Ｅａの変化の態
様に基づいて判定対象物体８１とプローブコイル間の距
離ｇ１，ｇ２を決定し、Ｇｏ，ｇ１，ｇ２から厚さｔを
決める厚み計１及び上記距離ｇを測定する距離計１０。
５０ｋＨＺ以下の周波数では、距離の判定前にＥｂ又は
ΔＥのＥａとの間の位相差角θに基づいて物体８１の材
質又は厚さを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、簡素な回路構成により安価に製
作が可能な非接触式の距離計及び厚み計に関する。

【０００２】

【従来技術】非接触方式による距離計としては、判定対
象物体に超音波や光を照射しその反射波を検知して距離
を判定するものが知られている。また、非接触方式によ
る厚み計としては、同様に超音波の反射波や透過波を検
知してその厚みを判定するものが知られている。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら、超音波や光を
用いるものは超音波や光の発信源、並びにこれらを検知
するセンサ類が共に必要であり、比較的高価である。本
発明は、導電性の判定対象物体に関して、より安価に製
作が可能な非接触式の距離計及び厚み計を提供しようと
するものであり、より好ましくは判定対象物体の材質の
相違に左右されないものを提供しようとするものであ
る。

【０００４】

【課題の解決手段】本願の第１発明は、導電性の物体と
基準点との間の距離を測定する距離計であって、交流電
圧を発生させる電源と、上記電源に接続され判定対象物
体の表面に入射する交流磁界Ｈｉを発生させるプローブ
コイルと、判定対象物体に磁界を入射させることがなく
かつ上記プローブコイルに流れる電流に比例した参照電
圧を生ぜしめる参照電圧発生手段と、基準点と判定対象
物体との間の距離Ｌを決定する判定部とを有しており、
上記電源の周波数ｆは、５０ｋＨＺを超える高い周波数
であり、上記プローブコイルは上記基準点に対する位置
を示す座標Ｐが既知又は検知可能なように構成されてお
り、上記判定部は、上記参照電圧と、上記プローブコイ
ルの全電圧若しくはそのリアクタンス電圧成分（以下、
合わせてプローブコイルの電圧という）又は上記参照電
圧と上記プローブコイルの電圧との差電圧とを検知又は
適当なレベル等に変換する電圧検出手段と、この電圧検
出手段によって検出された上記プローブコイルの電圧Ｅ
ｂ又は検出された上記差電圧ΔＥと上記電圧検出手段に
よって検出された参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ／Ｅａ，Δ
Ｅ／Ｅａに基づいて判定対象物体とプローブコイルとの
間の距離ｇを決定する演算部とを有しており、上記演算
部は、プローブコイルの位置座標Ｐと判定対象物体とプ
ローブコイルとの間の距離ｇとに基づいて基準点と判定
対象物体の距離Ｌを算出することを特徴とする距離計に
ある。

【０００５】本発明にかかる距離計は、交流電圧を発生
させる電源と、上記電源に接続され判定対象物体の表面
に入射する交流磁界Ｈｉを発生させるプローブコイル
と、判定対象物体に磁界を入射させることがなくかつ上
記プローブコイルに流れる電流に比例した参照電圧を生
ぜしめる参照電圧発生手段と、基準点と判定対象物体と
の距離Ｌを決定する判定部とを有している。また、あえ
て補足すればプローブコイルと参照電圧発生手段は、互
いに磁気的に干渉しないように配置されているものであ
る。

【０００６】プローブコイルからは判定対象物体の表面
に磁界Ｈｉが入射し、かつ上記磁界Ｈｉは時間的に変化
する交流磁界であるから、電磁誘導作用により導体であ
る判定対象物体には渦電流が流れることになる。そし
て、上記渦電流が新たにプローブコイルの磁界Ｈｉを打
ち消すように反射磁界を発生させ、この反射磁界Ｈｒの
電磁誘導作用によりプローブコイルに電圧（反射電圧）
が誘起され、プローブコイルの電圧は判定対象物体がな
い場合に対して変化（減少）することになる（図１８参
照）。図１８において、記号Ｉ２は渦電流、符号８１は
判定対象物体、符号２１，２９１はプローブコイルとそ
の磁芯である。

【０００７】そして、これらの現象を等価回路として表
したのが図１９、図２０である。同図において、Ｌ１
は、抵抗値を無視して上記プローブコイルを純粋インダ
クタンスに理想化して表したもの、Ｒ１は外部抵抗（プ
ローブコイルの抵抗を含めて考えてもよい）、符合７５
（２次側回路）は判定対象物体に流れる渦電流回路をイ
ンダクタンスＬ２と抵抗Ｒ２の直列回路として模式化し
て表した等価回路である。そして、Ｍは上記インダクタ
ンスＬ１とＬ２の間の相互インダクタンス、ε２（図２
０）及びＩ２はそれぞれ上記相互インダクタンスＭによ
り判定対象物体（２次側回路７５）に誘起された電圧と
渦電流、そしてε１（図２０）は上記渦電流Ｉ２により
１次側のインダクタンスＬ１に誘起された反射電圧（反
作用電圧）である。

【０００８】そして、図２０に示す各要素の関係を数式
によって表せば、次のようになる。 Ｅ１＝ｊωＬ_１Ｉ_１−ε_１ （１） ε_２＝ｊωＭＩ_１ （２） Ｉ_２＝ε_２／（Ｒ_２＋ｊωＬ_２） （３） ε_１＝ｊωＭＩ_２＝（ωＭ^２／Ｌ_１）×｛Ｒ_２ ^２＋（ωＬ_２）^２｝^１／２× （ｃｏｓθ＋ｊｓｉｎθ）Ｅｒ （４） ここで θ＝ｔａｎ^−１（Ｒ_２／ωＬ_２） （５） Ｅｒ＝ｊωＬ_１Ｉ_１ （６） である。そして、上記（１）式と（６）式とから、反射
電圧ε１は、 ε_１＝Ｅｒ−Ｅ１ （７） となる。

【０００９】そして、反射電圧ε１は渦電流Ｉ２の大き
さ、渦形状（広がりや形など）、磁芯と判定対象物体と
の間のギャップｇ（図１８）によって変化し、磁界Ｈｉ
が判定対象物体に入射しない場合には、プローブコイル
の上記電圧低下すなわち反射電圧ε１は理論的にはゼロ
となる。

【００１０】一方、参照電圧発生手段は、判定対象物体
に磁界を入射させることがなくかつ上記プローブコイル
に流れる電流に比例した参照電圧を生ぜしめる。そし
て、判定部を構成する電圧検出手段は、参照電圧と、プ
ローブコイルの電圧（コイルの全電圧若しくはそのリア
クタンス電圧成分）又は参照電圧とプローブコイルの電
圧の差電圧とを検知又は適当なレベル（若しくは形式）
に変換する。即ち、電圧検出手段の出力は、参照電圧の
検出電圧Ｅａとプローブコイルの検出電圧Ｅｂの組み合
わせ、上記参照電圧Ｅａと検出された差電圧ΔＥ（差電
圧の直接変換又は上記Ｅａ，Ｅｂの差Ｅａ−Ｅｂ）の組
み合わせ、上記ＥａとＥｂとΔＥの組み合わせの何れか
である。図２０の例では、（６）式に示すＥｒは参照電
圧そのものに該当し上記Ｅｒに比例した値は参照電圧の
検出値Ｅａに相当する。そして、（１）式のＥ１はプロ
ーブコイルのリアクタンス電圧成分に該当し上記Ｅ１に
比例した値はプローブコイルの検出電圧Ｅｂに該当し、
また（７）式の反射電圧ε１に比例した値は差電圧の検
出値ΔＥに相当する。

【００１１】そして、反射電圧ε１（従ってΔＥ）の大
きさとその位相、従ってプローブコイルの電圧の大きさ
と位相は、プローブコイルと判定対象物体の間の距離ｇ
や、判定対象物体に流れる渦電流Ｉ２の大きさと位相、
及び渦電流の渦（円）の形状等によって変化する。そし
て、その渦電流Ｉ２は判定対象物体の導電率及び透磁率
（即ち判定対象物体の材質による）や形状（面積の大き
さや磁界Ｈｉ方向の厚みｔ）によって変化する（もっと
も、渦電流の大きさが面積や厚みと共に変化するのは面
積Ｓや厚みｔが一定の値以下の範囲においてのみであ
り、面積がある程度以上大きくなったり、厚さｔが渦電
流の表皮効果による深入限度を越えれば変化は飽和す
る）。

【００１２】そして、上記（４）式及び（５）式に示す
ように、反射電圧ε１は相互インダクタンスＭ従ってギ
ャップｇ（図１８）の影響を受けるが、位相角θは相互
インダクタンスＭ従ってギャップｇの影響が少なく、判
定対象物体の材質、形状、大きさ及び磁界の周波数ｆに
より定まることが推定できる。

【００１３】そして、本発明において、特に注目すべき
ことは、電源の周波数ｆを５０ｋＨＺを超える高い周波
数としたことである。発明者等は、数ｋＨＺから数百ｋ
ＨＺのレンジに渡り、反射電圧（従って上記Ｅｂ，Δ
Ｅ）とギャップｇの関係を周波数を変えて実験し、５０
ｋＨＺを超えると判定対象物体の材質の影響を殆ど受け
ず略同一の関係式となることを見出した（図５参照）。
即ち、詳細を後述する図６〜図８，図２１に示すよう
に、５０ｋＨＺを超えると反射電圧とギャップｇの関係
は判定対象物体の材質に依らず略一定のカープＣとな
る。従って、単一の判定曲線Ｃを基に材質の相違を気に
せずにギャップｇを判定することが可能となる。

【００１４】なお、ここで、判定に用いる反射電圧ε１
（従ってＥｂ，ΔＥ）は参照電圧Ｅａにより相対化した
値ΔＥ／Ｅａ又はＥｂ／Ｅａを用いることが好ましい。
このように反射電圧を参照電圧により相対化することに
より、判定のベースとなるデータとして反射電圧を直接
用いる場合よりも、短期的及び長期的な電源電圧変動の
影響を排除し、判定精度を向上することができるからで
ある。その結果、本装置の演算部は、上記値ΔＥ／Ｅａ
又はＥｂ／Ｅａを用いることにより精度よくプローブコ
イルと判定対象物体との間のギャップｇを決定すること
が可能となる。

【００１５】そして、基準点に対するプローブコイルの
位置を示す座標Ｐが既知又は検知可能であるから、判定
対象物体とプローブコイルとの間の距離ｇと上記座標Ｐ
とをベクトル的に合成することにより、演算部は、基準
点と判定対象物体の距離Ｌを算出することができる。そ
して、プローブコイルは磁気的な信号を発信する発信機
の機能と共に反射信号を受信するセンサの機能を兼ね備
えているから、装置の構成が極めて簡素である。また、
用いる周波数ｆは５０ｋＨＺを超える程度の高周波でよ
いから、電源の回路構成も簡素で安価となる。その結
果、本発明にかかる距離計は、材質の相違に左右されな
い安価な非接触式の距離計とすることができる。

【００１６】なお、上記参照電圧発生手段は、例えば請
求項７に記載のように、プローブコイルと等価な回路定
数を有し、かつ前記プローブコイルと同一の電流が流れ
るよう回路接続（即ちプローブコイルに対して直列接続
（図１参照）または並列接続（図１６参照））された参
照コイルにより、実現することができる。そして、上記
参照コイルは、参照コイルによってプローブコイルの電
圧が変化しないようにするために、参照コイルから生ず
る磁界が判定対象物体に入射することのない位置若しく
は方向に配置し、または磁気遮蔽を施し判定対象物体に
対して磁界が入射しないようにする。

【００１７】その結果、上記参照コイルからは、上記
（６）式のＥｒに相当するプローブコイルの参照電圧を
直接検知することができるようになる。そして、上記参
照電圧をプローブコイルの電圧と比較することにより、
反射電圧ε１の大小または位相角θの大小を直接的に把
握することが可能となる。

【００１８】また、前記電圧検出手段における参照電圧
の検知手段は、例えば請求項７に記載のように、上記参
照コイルに磁気的に結合され参照電圧に比例した電圧を
誘起する２次コイルを用いて実現することができる。そ
して、２次コイルによってプローブコイルの電圧が変化
しないようにするために、判定対象物体に対して磁界が
入射することのない位置若しくは方向にこの２次コイル
を配置し又は磁気遮蔽を施し判定対象物体に対して磁界
が入射しないようにする。これによって、この２次コイ
ルには、参照コイルの発生磁束による電圧即ちリアクタ
ンス電圧成分のみに比例した電圧が誘起される。

【００１９】一方、電圧検出手段におけるプローブコイ
ルのリアクタンス電圧の検知手段は、例えば請求項７に
記載のように、プローブコイルと磁気的に結合されプロ
ーブコイルのリアクタンス電圧成分に比例した電圧を誘
起する２次コイルにより実現することができる。即ち、
この２次コイルには、プローブコイルに鎖交する磁束
（プローブコイルの発生磁束と判定対象物体からの反射
磁束の合成）による誘起電圧即ちリアクタンス電圧に比
例した電圧が誘起される。

【００２０】そして、請求項８に記載のように、上記電
源部は、周波数ｆを変更することの出来る可変周波数電
源とすることが好ましい。前記のように、反射電圧ε１
（ΔＥ）の大きさとその位相とは、電源周波数ｆによっ
ても変化する。それ故、電源を可変周波数とすることに
より、ギャップｇの大きさのレンジが変化した場合にも
反射電圧が充分検知可能な感度のよい周波数に設定する
ことできるようになる。

【００２１】また、請求項９に記載のように、前記電源
部は、周波数の異なる複数の正弦波電圧を合成してなる
合成波電圧発生源とすることが好ましい。、そして、演
算部は、前記参照電圧Ｅａと、メインコイルの電圧Ｅｂ
又は差電圧ΔＥとを高速にサンプリングしてＡ／Ｄ変換
し、上記合成電圧を構成する周波数成分ｆ１，ｆ
２，．．．毎にデータを取得しその中から感度のよい周
波数のデータを用いて、ギャップｇを判定することがで
きる。

【００２２】次に、本願の第２発明は、導電性の物体と
基準点との間の距離を測定する距離計であって、交流電
圧を発生させる電源と、上記電源に接続され判定対象物
体の表面に入射する交流磁界Ｈｉを発生させるプローブ
コイルと、判定対象物体に磁界を入射させることがなく
かつ上記プローブコイルに流れる電流に比例した参照電
圧を生ぜしめる参照電圧発生手段と、基準点と判定対象
物体との間の距離Ｌを決定する判定部とを有しており、
上記プローブコイルは上記基準点に対する位置を示す座
標Ｐが既知又は検知可能なように構成され、上記判定部
は、上記参照電圧と、上記プローブコイルの全電圧若し
くはそのリアクタンス電圧成分（以下、合わせてプロー
ブコイルの電圧という）又は上記参照電圧と上記プロー
ブコイルの電圧との差電圧とを検知又は適当なレベル等
に変換する電圧検出手段と、判定対象物体とプローブコ
イルとの間の距離ｇを決定する演算部とを有しており、
上記演算部は、上記電圧検出手段によって検出された参
照電圧Ｅａと上記電圧検出手段によって検出されたプロ
ーブコイルの電圧Ｅｂの間又は検出された差電圧ΔＥと
の間の位相差角θに基づいて判定対象物体の材質を決定
する第１ステップと、決定された上記材質の情報を基
に、検出された上記プローブコイルの電圧Ｅｂ又は検出
された上記差電圧ΔＥと上記参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ
／Ｅａ，ΔＥ／Ｅａに基づいて判定対象物体とプローブ
コイルとの間の距離ｇを判定する第２ステップと、プロ
ーブコイルの位置座標Ｐと上記距離ｇとに基づいて基準
点と判定対象物体の距離Ｌを算出する第３ステップとを
有することを特徴とする距離計にある。

【００２３】本発明は、第１発明において、判定対象物
体の材質を判定する機能を付加し、これによって５０ｋ
ＨＺ以下の周波数ｆの電源をも使用可能としたものであ
る。即ち、本発明にかかる演算部は、検出された参照電
圧Ｅａと検出されたプローブコイルの電圧Ｅｂとの間の
位相差角θ又は参照電圧Ｅａと検出された差電圧ΔＥと
の間の位相差角θに基づいて判定対象物体の材質を決定
する第１ステップを有する。そして、第２ステップにお
いて、決定された上記材質の情報を基に、検出された上
記プローブコイルの電圧Ｅｂ又は検出された上記差電圧
ΔＥと上記参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ／Ｅａ，ΔＥ／Ｅ
ａに基づいて判定対象物体とプローブコイルとの間の距
離ｇを判定する。

【００２４】前記のように、反射電圧ε１（従ってΔ
Ｅ）の大きさとその位相、従ってプローブコイルの電圧
の大きさと位相は、判定対象物体に流れる渦電流Ｉ２の
大きさと位相、及び渦電流の渦（円）の形状等によって
変化する。そして、その渦電流Ｉ２は判定対象物体の導
電率及び透磁率（即ち判定対象物体の材質による）や形
状（面積の大きさや磁界Ｈｉ方向の厚みｔ）によって変
化する。そして、渦電流の大きさが面積や厚みと共に変
化するのは面積Ｓや厚みｔが一定の値以下の範囲におい
てのみであり、面積がある程度以上大きくなったり、厚
さｔが渦電流の表皮効果による深入限度を越えれば変化
は飽和し材質が主な決定要因となる。

【００２５】そして、上記（４）式及び（５）式に示す
ように、反射電圧ε１は相互インダクタンスＭ従ってギ
ャップｇ（図１８）の影響を受けるが、位相角θは相互
インダクタンスＭに無関係で従ってギャップｇの影響が
少なく、判定対象物体の材質及び磁界の周波数ｆにより
定まることが推定できる。発明者は、厚さｔが有る程度
以上では、判定対象物体の材質の判定指標として、位相
角θまたはθによって大きく変化する関数（例えばｔａ
ｎθ）は判定対象物体とプローブコイルのギャップｇの
変動を受けにくい優れた指標であることを実験的に確認
した。

【００２６】例えば、図１８に示すように判定対象物体
の中央部に磁界Ｈｉを加え、判定対象物体の形状を有る
程度以上にして材質だけを変化させると、材質の種類に
よって位相角θ又はそのｔａｎθの大きさが変化する。
しかし、ギャップｇが一定の範囲内で変わってもその値
θ又はｔａｎθは殆ど変化しない。そして、与えられた
判定対象物体の種別に対応して、指標としての上記θ又
はｔａｎθ等のθを含む指標ができるだけ大きく変化す
るように、電源の周波数ｆを適当な値に選定する。

【００２７】そして、判定対象物体の材質が決定された
ならば、その材質によって決まる材質固有の距離ｇと反
射電圧との関係式（前記カーブＣ）に基づいて、反射電
圧の測定値から距離ｇを決定する。

【００２８】そして、請求項８に記載のように、電源周
波数ｆの変更が可能な可変周波数電源とした場合には、
θを含む材質判定指標に対してできるだけ感度のよい周
波数に設定することできるようになる。

【００２９】また、請求項９に記載のように、前記電源
部を周波数の異なる複数の正弦波電圧を合成してなる合
成波電圧発生源とした場合には以下に述べるように処理
を行う。即ち、演算部は、前記参照電圧Ｅａと、メイン
コイルの電圧Ｅｂ又は差電圧ΔＥとを高速にサンプリン
グしてＡ／Ｄ変換し、上記合成電圧を構成する周波数成
分ｆ１，ｆ２，．．．毎にデータを取得しその中から材
質判定の指標（θ、ｔａｎθ等）に対してできるだけ感
度のよい周波数を用いて、判定対象物体の材質を判定す
る。第２発明に関するその他の事項については、第１発
明と同様である。

【００３０】本願の第３発明は、導電性の物体の厚さを
測定する厚み計であって、交流電圧を発生させる電源
と、上記電源に接続され判定対象物体の表面に第１の方
向から垂直に交流磁界を入射させる第１のプローブコイ
ルと、上記第１プローブコイルに対し上記第１の方向へ
一定の間隔Ｇｏだけ離隔して逆向きに配置されると共に
上記電源に接続され判定対象物体の表面に上記第１方向
と反対の第２の方向から垂直に交流磁界を入射させる第
２のプローブコイルと、判定対象物体に磁界を入射させ
ることがなくかつ上記第１プローブコイルに流れる電流
に比例した第１参照電圧を生ぜしめる第１参照電圧発生
手段と、判定対象物体に磁界を入射させることがなくか
つ上記第２プローブコイルに流れる電流に比例した第２
参照電圧を生ぜしめる第２参照電圧発生手段と、上記第
１プローブコイルと判定対象物体との間の第１方向への
距離ｇ１と上記第２プローブコイルと判定対象物体との
間の第２方向への距離ｇ２とを判定し両コイル間の上記
間隔Ｇｏから上記距離ｇ１及びｇ２を減算することによ
り判定対象物体の第１、第２方向の厚さｔを決定する判
定部とを有しており、上記電源の周波数ｆは、５０ｋＨ
Ｚを超える高い周波数であり、上記判定部は、上記第
１、第２参照電圧と、上記第１、第２プローブコイルの
全電圧若しくはそのリアクタンス電圧成分（以下、合わ
せて第１、第２プローブコイルの電圧という）又は上記
第１、第２参照電圧と上記第１、第２プローブコイルの
電圧との間の第１、第２差電圧とを検知又は適当なレベ
ル等に変換する電圧検出手段と、この電圧検出手段によ
って検出された上記第１、第２プローブコイルの電圧Ｅ
ｂ又は検出された上記第１、第２差電圧ΔＥと上記電圧
検出手段によって検出された第１、第２参照電圧Ｅａと
の比率Ｅｂ／Ｅａ，ΔＥ／Ｅａに基づいて判定対象物体
と其々のプローブコイルとの間の距離ｇ１，ｇ２を判定
する演算部とを有していることを特徴とする厚み計にあ
る。

【００３１】本発明にかかる厚み計は、第１発明および
第２発明で述べたのと同様のプローブコイルと参照電圧
発生手段のセットを２組備えている。そして、第１プロ
ーブコイルと第２プローブコイルとは、一定の間隔Ｇｏ
だけ離隔して互いに逆向きに配置されている。また、各
プローブコイル間、各参照電圧発生手段間及び各プロー
ブコイルと他方のプローブコイルの参照電圧発生手段間
は、互いに磁気的に干渉しないように配置されている。
そして、第１発明と同様に電源の周波数ｆは、５０ｋＨ
Ｚを超える高い周波数である。

【００３２】そして、判定部は、第１発明と同様の手順
により判定対象物体と第１、第２プローブコイルとの間
の距離ｇ１，ｇ２を互いに反対の第１、第２方向から測
定する。即ち、５０ｋＨＺを超える高い周波数では前記
のように反射電圧ε１とギャップｇの関係は判定対象物
体の材質に依らず略一定のカープＣとなる。従って、判
定対象物体の材質の相違を気にせずに単一の判定曲線Ｃ
を基に其々のプローブコイルと判定対象物体間のギャッ
プｇ１，ｇ２を判定することが可能となる。判定部は、
次いで図２２に示すように、両コイル間の上記間隔Ｇｏ
から、第１プローブコイルと判定対象物体との距離ｇ１
及び第２プローブコイルと判定対象物体との距離ｇ２を
減算することにより判定対象物体の厚さｔを決定する。
その他の事項については第１発明と同様であり、本発明
によれば材質の相違に左右されない安価な非接触式の厚
み計を得ることができる。

【００３３】次に、本願の第４発明は、導電性の物体の
厚さを測定する厚み計であって、交流電圧を発生させる
電源と、上記電源に接続され判定対象物体の表面に第１
の方向から垂直に交流磁界を入射させる第１のプローブ
コイルと、上記第１プローブコイルに対し上記第１の方
向へ一定の間隔Ｇｏだけ離隔して逆向きに配置されると
共に上記電源に接続され判定対象物体の表面に上記第１
方向と反対の第２の方向から垂直に交流磁界を入射させ
る第２のプローブコイルと、判定対象物体に磁界を入射
させることがなくかつ上記第１プローブコイルに流れる
電流に比例した第１参照電圧を生ぜしめる第１参照電圧
発生手段と、判定対象物体に磁界を入射させることがな
くかつ上記第２プローブコイルに流れる電流に比例した
第２参照電圧を生ぜしめる第２参照電圧発生手段と、上
記第１プローブコイルと判定対象物体との間の第１方向
への距離ｇ１と上記第２プローブコイルと判定対象物体
との間の第２方向への距離ｇ２とを判定し両コイル間の
上記間隔Ｇｏから上記距離ｇ１及びｇ２を減算すること
により判定対象物体の第１、第２方向の厚さｔを決定す
る判定部とを有しており、上記判定部は、上記第１，第
２参照電圧と、上記第１，第２プローブコイルの全電圧
若しくはそのリアクタンス電圧成分（以下、合わせて第
１，第２プローブコイルの電圧という）又は上記第１，
第２参照電圧と上記第１，第２プローブコイルの電圧と
の間の第１，第２差電圧とを検知又は適当なレベル等に
変換する電圧検出手段と、判定対象物体と其々のプロー
ブコイルとの間の距離ｇ１，ｇ２を判定する演算部とを
有しており、上記演算部は、上記電圧検出手段によって
検出された参照電圧Ｅａと上記電圧検出手段によって検
出されたプローブコイルの電圧Ｅｂとの間又は検出され
た差電圧ΔＥとの間の位相差角θに基づいて判定対象物
体の材質を決定する第１ステップと、決定された上記材
質の情報を基に、検出された上記プローブコイルの電圧
Ｅｂ又は検出された上記差電圧ΔＥと上記参照電圧Ｅａ
との比率Ｅｂ／Ｅａ，ΔＥ／Ｅａに基づいて判定対象物
体と其々のプローブコイルとの間の距離ｇ１，ｇ２を判
定する第２ステップとを有していることを特徴とする厚
み計にある。

【００３４】本発明は、第３発明において、第２発明で
述べたと同様の判定対象物体の材質を判定する機能を付
加し、これによって５０ｋＨＺ以下の周波数ｆの電源を
も使用可能としたものである。即ち、本発明にかかる演
算部は、検出された参照電圧Ｅａと検出されたプローブ
コイルの電圧Ｅｂとの間の位相差角θ又は参照電圧Ｅａ
と検出された差電圧ΔＥとの間の位相差角θに基づいて
判定対象物体の材質を決定する第１のステップを有して
いる。なお、この材質判定のステップは、第１プローブ
コイルのデータ又は第２プローブコイルのデータのどち
らのデータを用いてもよく、両方のデータの判定結果の
一致を材質判定の条件としてもよい。

【００３５】そして、判定対象物体の材質が決定された
ならば、その材質によって決まる材質固有の距離ｇと反
射電圧との関係式（前記カーブＣ）に基づいて、反射電
圧の測定値から距離ｇを決定する。その他については、
第３発明と同様である。

【００３６】次に、本願の第５発明は、所定の材質から
なる導電性の物体の厚さを測定する厚み計であって、交
流電圧を発生させる電源と、上記電源に接続され判定対
象物体の表面に第１の方向から垂直に交流磁界を入射さ
せる第１のプローブコイルと、上記第１プローブコイル
に対し上記第１の方向へ一定の間隔Ｇｏだけ離隔して逆
向きに配置されると共に上記電源に接続され判定対象物
体の表面に上記第１方向と反対の第２の方向から垂直に
交流磁界を入射させる第２のプローブコイルと、判定対
象物体に磁界を入射させることがなくかつ上記第１プロ
ーブコイルに流れる電流に比例した第１参照電圧を生ぜ
しめる第１参照電圧発生手段と、判定対象物体に磁界を
入射させることがなくかつ上記第２プローブコイルに流
れる電流に比例した第２参照電圧を生ぜしめる第２参照
電圧発生手段と、上記第１プローブコイルと判定対象物
体との間の第１方向の距離ｇ１と上記第２プローブコイ
ルと判定対象物体との間の第２方向の距離ｇ２とを判定
し両コイルの上記間隔Ｇｏから上記距離ｇ１及びｇ２を
減算することにより判定対象物体の第１、第２方向の厚
さｔを決定する判定部とを有しており、上記判定部は、
上記第１、第２参照電圧と、上記第１、第２プローブコ
イルの全電圧若しくはそのリアクタンス電圧成分（以
下、合わせて第１、第２プローブコイルの電圧という）
又は上記第１、第２参照電圧と上記第１、第２プローブ
コイルの電圧との間の第１、第２差電圧とを検知又は適
当なレベル等に変換する電圧検出手段と、この電圧検出
手段によって検出された上記プローブコイルの電圧Ｅｂ
又は検出された上記差電圧ΔＥと上記電圧検出手段によ
って検出された参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ／Ｅａ，ΔＥ
／Ｅａに基づいて判定対象物体と其々のプローブコイル
との間の距離ｇ１，ｇ２を判定する演算部とを有してい
ることを特徴とする厚み計にある。

【００３７】本発明は、判定対象物体の材質を所定の材
質に予め限定することにより、第４発明における材質判
定のステップを省いたものである。即ち、判定対象物体
の材質が既知である場合には、より簡素なこの発明の方
式の厚み計を採用することができる。その他について
は、第４発明と同様である。

【００３８】なお、第３〜第５発明にかかる厚み計にお
いて、第１プローブコイルと第２プローブコイルとが互
いに磁気的に干渉しないようにする為には、図１４に示
すように互いに位置をずらして配置することが考えられ
るが、請求項６に示すように、第１プローブコイルと第
２プローブコイルとを同一軸線上に互いに相対向して配
置し、その測定動作時に判定対象物体を介して互いに磁
気的に遮断する方法がある（図４参照）。

【００３９】このように両プローブコイルを対向させる
ことにより、プローブコイルを配置する測定部のスペー
スを少なくし装置を小型化することができる。また、判
定対象物体に対するギャップｇ１、ｇ２の測定位置が完
全に一致するから、判定対象物体に若干の曲がりなどが
あっても厚みの測定精度が低下することがない。何故な
らば、判定対象物体に曲がりがあると、ｇ１，ｇ２の測
定位置がずれると曲がりの分だけｇの値が変化し結果と
して厚み誤差を生ずるからである。

【００４０】本願の発明にかかる距離計及び厚み計は、
請求項１０に示すように判定対象物体が通常のプラスチ
ックカードに埋設されている場合にも用いることができ
る。通常のプラスチックは非導電性であり、導電性の物
体を判定対象とし磁気を用いる本装置測定精度に影響す
ることは無いからである。

【００４１】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本例は、導電性の物体の厚さを測定する厚み計１であっ
て、図１に示すように、交流電圧を発生させる電源４０
と、電源４０に接続され判定対象物体８１の表面に第１
の方向から垂直に交流磁界Ｈｉを入射させる第１のプロ
ーブコイル２１と、第１プローブコイル２１に対し上記
第１の方向へ一定の間隔Ｇｏだけ離隔して逆向きに配置
されると共に電源４０に接続され判定対象物体８１の表
面に上記第１の方向と反対の第２の方向から垂直に交流
磁界Ｈｉを入射させる第２のプローブコイル２２と、判
定対象物体８１に磁界を入射させることがなくかつ第１
プローブコイル２１に流れる電流に比例した第１参照電
圧ｖａを生ぜしめる第１参照電圧発生手段としての第１
参照コイル２３と、判定対象物体８１に磁界を入射させ
ることがなくかつ第２プローブコイル２２に流れる電流
に比例した第２参照電圧ｖａを生ぜしめる第２参照電圧
発生手段としての第２参照コイル２４と、図３のフロー
チャートに示すように第１プローブコイル２１と判定対
象物体８１との間の第１方向への距離ｇ１と第２プロー
ブコイル２２と判定対象物体８１との間の第２方向への
距離ｇ２とを測定し両コイル間の上記間隔Ｇｏから距離
ｇ１及びｇ２を減算することにより判定対象物体の第
１、第２方向の厚さｔを決定する判定部３とを有してい
る。そして、上記電源４０の周波数ｆは、５０ｋＨＺを
超える高い周波数である。また、判定部３は、図１、図
２に示すように、詳細を後述する２次コイル２１１，２
２１，２３１，２４１を介して、上記第１、第２参照電
圧ｖａと、第１、第２プローブコイル２１，２２のリア
クタンス電圧成分ｖｂとを検知して適当なレベルＥａ，
Ｅｂに変換し、検知した参照電圧Ｅａと検知したプロー
ブコイルの電圧Ｅｂとの間の差電圧ΔＥを算出して参照
電圧ｖａとプローブコイルの電圧２２の差電圧Δｖに比
例した電圧を得る電圧検出手段３０と、電圧検出手段３
０によって検出された差電圧ΔＥと電圧検出手段３０に
よって検出された参照電圧Ｅａとの比率ΔＥ／Ｅａに基
づいて判定対象物体８１と其々のプローブコイル２１，
２２との間の距離ｇ１，ｇ２を判定する演算部３５とを
有している。

【００４２】また、図４に示すように、第１プローブコ
イル２１と第２プローブコイル２２とは、同一軸Ｃｏ線
上に互いに相対向して配置されており、その測定動作時
においては実線で示す位置にある判定対象物体８１を介
して互いに磁気的に遮断されている。

【００４３】そして、上記参照電圧発生手段は、図１、
図２に示すように、プローブコイル２１，２２と等価な
回路定数を有し、かつプローブコイル２１と同一の電流
が流れるよう回路接続された参照コイル２３，２４であ
る。また、電圧検出手段３０における参照電圧ｖａの検
知手段は、図１，図２に示すように、磁芯２９１を介し
て参照コイル２３，２４に磁気的に結合され参照コイル
の電圧ｖａのリアクタンス成分に比例した電圧を誘起す
る２次コイル２３１，２４１であり、また、電圧検出手
段３０におけるプローブコイルの電圧ｖｂの検知手段は
磁芯２９１を介してプローブコイル２１，２２と磁気的
に結合されプローブコイルの電圧ｖｂのリアクタンス成
分に比例した電圧を誘起する２次コイル２１１，２２１
である。

【００４４】そして、参照コイル２３、４４及びその２
次コイル２３１，２４１は判定対象物体８１に対して磁
界が入射することのない位置に配置されている。また、
多言するまでも無くプローブコイル２１，２２間及び参
照コイル２３，２４間並びに一方のプローブコイル２
１，２２と他方の参照コイル２４，２３間は、互いに磁
気的に干渉しないように配置されている。そして、電源
５０は、周波数ｆを変更することの出来る可変周波数電
源である。

【００４５】以下、それぞれについて説明を補足する。
図１，図２に示すように、プローブコイル２１（２２）
と参照コイル２３（２４）には、それぞれの磁芯２９１
に２次コイル２１１（２２１），２３１（２４１）が巻
かれており、２次コイル２１１（２２１），２３１（２
４１）を介してそれぞれのコイル２１（２２），２３
（２４）の全電圧中のリアクタンス電圧成分を得ること
ができる。そして、図２に示すように、各検知電圧は、
アンプ３１，３２を介して適当なレベルの参照電圧Ｅ
ａ，プローブコイル電圧Ｅｂに変換され出力レベルが調
整される。

【００４６】また、図４に示すように、第１プローブコ
イル２１及び第１参照コイル２３のセットと、第２プロ
ーブコイル２２及び第２参照コイル２４のセットとは、
同一軸線Ｃｏ上に対向して配置され、両者は判定対象物
体８１を介して磁気的に遮蔽されている（但し図４では
参照コイルの図示は省略）。なお、発明者が実験的に究
明した所によると、同図に示すように判定対象物体８１
の幅をｗ、コイルの磁芯２９１の直径をＤ、コイルと判
定対象物体８１のギャップをｇと置いたとき、判定対象
物体８１が適切な遮蔽効果を発揮する為には、ｗ＞２
Ｄ，ｇ＜Ｄ／４の関係を満足することが好ましい。

【００４７】そして、図２に示すように、減算器３４に
より上記Ｅａ，Ｅｂの差を算出し、これによって参照電
圧ｖａとプローブコイル電圧ｖｂとの差電圧Δｖ（＝ｖ
ａ−ｖｂ）に比例した差電圧ΔＥを得る。そして、判定
対象物体８１に磁界Ｈｉが入射しない場合において上記
差電圧ΔＥがゼロとなるようにアンプ３１，３２の可変
抵抗ｒｖを調整する。

【００４８】そして、図２に示すように、演算部３５
は、整流回路３５１，３５２を介して参照電圧Ｅａ及び
差電圧ΔＥを絶対値｜Ｅａ｜，｜ΔＥ｜に変換し、一定
のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換したデータ列をデータ
メモリ３６に記録する。更に、サンプリングした各差電
圧｜ΔＥ｜をそれぞれ参照電圧｜Ｅａ｜で除して相対化
した値｜ΔＥ｜／｜Ｅａ｜もデータメモリ３６に記録す
る。このように｜ΔＥ｜を参照電圧｜Ｅａ｜により相対
化することにより、判定のベースとなるデータとして｜
ΔＥ｜を直接用いる場合よりも、短期的及び長期的な電
源電圧変動の影響を排除し、判定精度を向上することが
できる。同図において、符号３７は、データ処理を行う
プロセッサ、符号３７１は判定対象物体８１の位置検出
手段等とリンクする制御入出力インターフェース、符号
３７２は結果を上位のコンピューターやディスプレイ等
に出力する出力インターフェースである。

【００４９】前記のように、プローブコイル２１（２
２）に対する判定対象物体８１からの反射電圧ε１（従
ってΔＥ）の大きさとその位相、従ってプローブコイル
２１（２２）の電圧Ｅｂの大きさと位相は、プローブコ
イル２１（２２）と判定対象物体８１の間の距離ｇや、
判定対象物体８１に流れる渦電流Ｉ２（図１８〜図２
０）の大きさと位相、及び渦電流Ｉ２の渦（円）の形状
等によって変化する。そして、その渦電流Ｉ２は判定対
象物体の導電率及び透磁率（即ち判定対象物体８１の材
質による）や形状（面積Ｓの大きさや磁界Ｈｉ方向の厚
みｔ）によって変化する（もっとも、渦電流の大きさが
面積や厚みと共に変化するのは面積Ｓや厚みｔが一定の
値以下の範囲においてのみであり、面積がある程度以上
大きくなったり、厚さｔが渦電流の表皮効果による深入
限界を越えれば変化は飽和する）。

【００５０】そして、前記（４）式及び（５）式に示す
ように、反射電圧ε１（ΔＥ）は相互インダクタンスＭ
従ってギャップｇ（図１９）の影響を受け、判定対象物
体８１の材質、形状、大きさ及び磁界Ｈｉの周波数ｆに
より定まることが推定できる。

【００５１】そして、本例において、特に注目すべきこ
とは、電源の周波数ｆが５０ｋＨＺを超える高い周波数
としたことである。発明者等は、数ｋＨＺから数百ｋＨ
Ｚの範囲に渡り、反射電圧（従って上記Ｅｂ，ΔＥ）と
ギャップｇの関係を周波数を変えて実験し、５０ｋＨＺ
を超えると判定対象物体の導電率の差が一定の範囲なら
ば材質の影響を殆ど受けず略同一の曲線Ｃとなることを
見出した。即ち、図２１に示すように、周波数ｆの低い
段階では、ギャップｇと反射電圧の関係は、点線や一点
鎖線で示すように周波数や判定対象物体８１の材質によ
って異なった曲線となるが、５０ｋＨＺを超える高周波
数となるとカーブＣで示すような一定の曲線に漸近す
る。

【００５２】より具体的には、図５に示すように、判定
対象物体８１とプローブコイルとのギャップｇを同じに
して、判定対象物体８１の材質を例えば銅（Ｃｕ）、ア
ルミニウム（Ａｌ），黄銅（Ｂｓ）と変えた場合に、５
０ｋＨＺ以下では材質により反射電圧ΔＥ／Ｅａ（又は
Ｅｂ，ΔＥ）は大きく異なっているが、５０ｋＨＺを超
えると差は大幅に減少し、およそ１００ｋＨＺでは略一
致する。なお、図５は長方形の判定対象物体８１におい
てサイズ横幅ｗ１＝１１ｍｍ，横幅ｗ２＝８ｍｍ，厚さ
ｔ＝０．３ｍｍ，ギャップｇ＝０．５とした場合の例で
ある。

【００５３】従って、図６〜図８に示すように、反射電
圧ΔＥ／Ｅａとギャップｇの関係は判定対象物体８１の
材質に依らず略一定の近似カープとなる。従って、近似
カープを模擬する単一の判定曲線Ｃを基に判定対象物体
８１の材質の相違を無視してギャップｇを判定すること
が可能となる。なお、図６〜図８は、判定対象物体８１
の形状を長方形とし、その大きさｗ１×ｗ２（図１８）
を１１×８ｍｍ、厚さｔ＝０．３ｍｍとし、１００ｋＨ
Ｚの周波数を用いた場合のデータである。

【００５４】判定部３は、前記のように第１プローブコ
イル２１及び第２プローブコイル２２の反射電圧ΔＥ／
Ｅａを其々測定し、演算部３５のデータメモリ３６に保
存する。そして、プロセッサ３７は上記判定曲線Ｃを基
に判定対象物体８１とプローブコイル２１，２２との間
のギャップｇ１，ｇ２を決定する。即ち、図３に示すよ
うに、ステップ６０１においてデータメモリ３６から第
１プローブコイル２１の反射電圧ΔＥ／Ｅａを読み出
し、ステップ６０２において上記記判定曲線Ｃとの交点
を求めて距離ｇ１を判定する。次いで同様の手順ステッ
プ６０３，６０４により第２プローブコイル２２との距
離ｇ２を判定する。そして、ステップ６０５において、
プローブコイル２１，２２の間隔Ｇｏから上記距離ｇ１
及びｇ２を減算し判定対象物体８１の厚さｔを決定す
る。

【００５５】本例の厚み計１においては、プローブコイ
ル２１，２２は検知信号を発信する磁気的な発信機の機
能と共に反射信号を受信するセンサの機能を兼ね備えて
いるから、回路の構成が極めて簡素である。また、用い
る周波数ｆは５０ｋＨＺを超える程度の高周波でよいか
ら、電源４０の回路構成も簡素で安価となる。

【００５６】また、本例では、第１プローブコイル２１
（及び参照コイル２３）と第２プローブコイル２２（及
び参照コイル２４）とを同一軸線上に互いに相対向して
配置し、その測定動作時に判定対象物体８１を介して互
いに磁気的に遮断する（図４）。このように両コイル２
１，２２を対向させることにより、プローブコイル２
１，２２と判定対象物体８１からなる測定部の空間を少
なくし装置１を小型化することができる。

【００５７】また、判定対象物体８１におけるギャップ
ｇ１、ｇ２の判定対象物体８１上の測定位置が完全に一
致するから、判定対象物体８１に若干の曲がりなどがあ
っても厚みｔの測定精度が低下することがない。何故な
らば、判定対象物体８１に曲がりがあってｇ１，ｇ２の
測定位置がずれると曲がりの分だけｇの値が変化し厚み
ｔの誤差となるからである。上記のように、本例よれ
ば、判定対象物体８１の材質の相違に左右されない安価
にして小型の非接触式の厚み計１を得ることができる。

【００５８】実施形態例２ 本例は、導電性の物体と基準点との間の距離を測定する
距離計１０であって、図９，図１０に示すように、交流
電圧を発生させる電源４０と、電源４０に接続され判定
対象物体８１の表面に入射する交流磁界Ｈｉを発生させ
るプローブコイル２１と、判定対象物体８１に磁界を入
射させることがなくかつプローブコイル２１に流れる電
流に比例した参照電圧ｖａを生ぜしめる参照電圧発生手
段としての参照コイル２３と、基準点としてのプローブ
コイル２１の磁芯２９１の最下の端点と判定対象物体８
１との距離ｇを決定する判定部３とを有している。判定
部３は、図１０に示すように、上記参照電圧ｖａとプロ
ーブコイル２１の電圧中のリアクタンス電圧成分ｖｂを
検知して適当なレベルＥａ，Ｅｂに変換すると共に、参
照電圧ｖａとプローブコイルの電圧ｖｂとの差電圧Δｖ
を適当なレベルΔＥに変換する電圧検出手段３０と、判
定対象物体８１とプローブコイル２１との間の距離ｇを
決定する演算部３５とを有している。演算部３５は、電
圧検出手段３０によって検出された参照電圧Ｅａと電圧
検出手段によって検出された差電圧ΔＥとの間の位相差
角θに基づいて判定対象物体８１の材質を決定する第１
ステップと、決定された上記材質の情報を基に、検出さ
れた差電圧ΔＥと参照電圧Ｅａとの比率ΔＥ／Ｅａに基
づいて判定対象物体８１とプローブコイル２１との間の
距離ｇを判定する第２ステップとを有する。

【００５９】そして、参照コイル２３はプローブコイル
２１と等価なコイルであり判定対象物体８１に対して自
らが発生する磁界を入射させないように配置されてい
る。そして、判定対象物体８１が基準点を形成する磁芯
２９１の下部に位置し磁束Ｈｉが入射する時には、前記
のようにプローブコイル２１には反射電圧ε１が誘起さ
れる。そして、プローブコイル２１と参照コイル２３に
は、それぞれの磁芯２９１に２次コイル２１１，２２１
が巻かれており、２次コイル２１１，２２１を介してそ
れぞれのコイル電圧のリアクタンス電圧成分が検知され
る。また、図１０に示すように、外付抵抗Ｒ１の両端か
らは参照電圧ｖａのリアクタンス電圧より９０度遅れた
第２の参照電圧ｖｃが検知される。そして、各検知電圧
は、アンプ３１〜３３を介して適当なレベルの参照電圧
Ｅａ，プローブ電圧Ｅｂ，第２参照電圧Ｅｃに変換され
調整される。

【００６０】また、減算器３４により上記Ｅａ，Ｅｂの
差を算出し、これによって参照電圧ｖａとプローブ電圧
ｖｂとの差電圧Δｖ（＝ｖａ−ｖｂ）に比例した電圧Δ
Ｅを得る。そして、判定対象物体８１に磁界Ｈｉが入射
しない場合に上記電圧ΔＥがゼロとなるようにアンプ３
１，３２の可変抵抗ｒｖを調整する。

【００６１】そして、実施形態例１と同様に、演算部３
５は、整流回路３５１，３５２を介して参照電圧Ｅａ及
び差電圧ΔＥを絶対値｜Ｅａ｜、｜ΔＥ｜に変換し、更
に差電圧｜ΔＥ｜を相対化した値｜ΔＥ｜／｜Ｅａ｜を
データメモリ３６に記録する。また、演算部３５は、同
期整流回路３５３（図１１），３５４を介して上記差電
圧ΔＥを参照電圧Ｅａ及び第２参照電圧Ｅｃによってそ
れぞれ同期整流し、｜ΔＥｃｏｓθ｜、及び｜ΔＥｓｉ
ｎθ｜（θはＥａとΔＥとの位相差角）とを得る。そし
て、Ａ／Ｄ変換してそのデータ列をデータメモリ３６に
記録する。そして、上記｜ΔＥｓｉｎθ｜を｜ΔＥｃｏ
ｓθ｜で除することにより、ｔａｎθのデータ列を算出
し、データメモリ３６に記録する。また、データメモリ
３６には、所定の周波数ｆにおける材質とｔａｎθの関
係を示す基準データが保存されている。

【００６２】なお、図１１は、｜ΔＥｃｏｓθ｜をアナ
ログ的に算出する同期整流回路３５３の一例である。同
図において、符号５０は同期整流回路本体、符号５５は
同期整流後に交流成分を除去するローパスフィルターで
ある。そして、本体５０において、符号５３は、ΔＥを
反転させるインバータであり、ＳＷ１及びＳＷ２は、Δ
Ｅ又はその反転波を交互に出力させるスイッチング素子
である。また、符号５１は、参照電圧Ｅａから第１の矩
形波を生成する波形整形回路、符号５２は上記第１矩形
波を反転した第２矩形波を生成するインバータである。
そして、上記第１矩形波は上記ＳＷ１をオンオフし、第
２矩形波は上記ＳＷ２をオンオフさせる。同様に、他の
同期整流回路３５４からは、上記ＥａをＥｃに置き換え
て回路３５３の位相を９０度シフトさせることにより、
｜ΔＥｓｉｎθ｜を得ることができる。

【００６３】そして、演算部３５は、第１ステップとし
て、測定された前記ｔａｎθのデータを基に判定対象物
体８１の材質を判定する。前記のように、反射電圧ε１
（従ってΔＥ）の大きさとその位相、従ってプローブコ
イル２１の電圧Ｅｂの大きさと位相は、判定対象物体８
１に流れる渦電流Ｉ２（図１８）の大きさと位相、及び
渦電流の渦（円）の形状等によって変化する。そして、
その渦電流Ｉ２は判定対象物体８１の導電率及び透磁率
（即ち判定対象物体の材質）や形状、大きさによって変
化する。そして、渦電流の大きさが面積や厚みと共に変
化するのは面積Ｓや厚みｔが一定の値以下の範囲におい
てのみであり、面積がある程度以上大きくなったり、厚
さｔが渦電流の表皮効果による深入限度を越えれば変化
は飽和し材質が主な決定要因となる。

【００６４】そして、上記（４）式及び（５）式に示す
ように、反射電圧ε１は相互インダクタンスＭ従ってギ
ャップｇ（図１８）の影響を受けるが、位相角θは相互
インダクタンスＭに無関係で従ってギャップｇの影響が
少なく、判定対象物体８１の材質及び磁界の周波数ｆに
より定まることが推定できる。そして、発明者は、厚さ
ｔと面積が有る程度以上では、判定対象物体８１の材質
の判定指標として位相角θやｔａｎθは、ギャップｇの
変動を受けにくい優れた指標であることを実験的に確認
した。

【００６５】例えば、図１８に示すように判定対象物体
８１の大きさ及び厚みをある程度以上にしてその中央部
に磁界Ｈｉを加え、判定対象物体８１材質だけを変化さ
せると、位相角θ又はそのｔａｎθの大きさが変化す
る。しかしながら、しかし同図が示すようにギャップｇ
が変わってもその値は殆ど変化しない。

【００６６】従って、データメモリ３６に予め記憶され
た所定の周波数における材質とｔａｎθの関係を示す基
準データとｔａｎθの実測データとを基に判定対象物体
８１の材質を判定することができる。

【００６７】次に、判定部３は、第１ステップで得られ
た材質情報を基に、判定対象物体８１とプローブコイル
２１との間の距離ｇを判定する。即ち、材質と周波数ｆ
を一定とした場合の、反射電圧（相対化した反射電圧Δ
Ｅ／Ｅａ）とキャップｇの関係を示すテーブル（図６〜
図８参照）が、材質別にデータメモリ３６に保存されて
おり、この基準データと反射電圧ΔＥ／Ｅａの実測値と
を照合し、判定対象物体８１の距離ｇを判定する。その
結果、本例によれば、実施形態例１と同様の理由によ
り、判定対象物体８１とプローブコイル２１の距離を安
価かつ非接触で測定できる距離計１０を得ることができ
る。

【００６８】実施形態例３ 本例は、実施形態例１において、実施形態例２と同様の
５０ｋＨＺ以下の電源４０と図１０に示した判定部３と
を用いたもう一つの実施形態例である。そして、実施形
態例２と同様に第１ステップで判定対象物体８１の材質
を判定し、第２ステップとして上記材質情報を基に距離
ｇ１，ｇ２を測定する。即ち、第１ステップにおいて、
第１プローブコイル２１又は第２プローブコイル２２か
ら得られたｔａｎθのデータから判定対象物体８１の材
質を判定する。

【００６９】そして、第２ステップで、得られた材質情
報をもとに、その材質に関する反射電圧ΔＥ／Ｅａとギ
ャップｇとの間のデータを基に其々のギャップｇ１，ｇ
２を判定する。次に、間隔Ｇｏから距離ｇ１及びｇ２を
減算することにより判定対象物体８１の厚さｔを決定す
る。その他については、実施形態例１，２と同様であ
る。

【００７０】実施形態例４ 本例は、図１２に示すように、実施形態例２または実施
形態例３において、電源部４１は周波数の異なる複数の
正弦波電圧を合成してなる合成波電圧の発生源であり、
演算部３５は、参照電圧Ｅａと、参照電圧Ｅａとプロー
ブコイル２１のリアクタンス電圧成分Ｅｂとの差電圧Δ
Ｅとを、例えば１Ｍｓｐｓ（Ｍｅｇａｓａｍｐｌｅ ｐ
ｅｒ ｓｅｃ．）程度で高速にサンプリングしてＡ／Ｄ
変換し、上記合成波電圧を構成する周波数成分ｆ１，ｆ
２，．．．毎に評価データであるΔＥ／Ｅａ及びｔａｎ
θを算出し、材質を判定した後ギャップｇを判定するよ
うにしたもうひとつの距離計１０及び厚み計１の実施形
態例である（但し図１２では、厚み計１として見た場合
には第２プローブコイル２２及び第２参照コイル２４の
回路部は図示が省略されている）。

【００７１】即ち、本例においては、図１２に示すよう
に、参照電圧Ｅａ及び差電圧ΔＥはローパスフィルター
３５６，３５７を通してノイズを除去した後、それぞれ
Ａ／Ｄ変換器３６１，３６２を介してディジタル値に変
換し、それぞれデータメモリ３６に保存する。その後、
離散フーリエ変換法や高速フーリエ変換法などのアルゴ
リズムにより周波数成分ｆ１，ｆ２，．．．毎に参照電
圧Ｅａ及び差電圧ΔＥの振幅及び位相θを算出する。そ
して、判定対象物体８１の材質に対して最も識別能力が
高い単一又は複数の周波数に対して実施形態例２と同様
にθの正接（ｔａｎθ）を算出し、判定対象物体８１の
材質を判定する。

【００７２】同様に、相対化された反射電圧ΔＥ／Ｅａ
を算出し、第１ステップで得られた材質情報を基に、第
２ステップとして距離ｇに対する識別能力が高い周波数
を用いて判定対象物体８１とプローブコイル２１との間
の距離ｇを判定する。なお、上記周波数成分ｆ１，ｆ
２，．．．は、例えば、５ｋＨＺ，１０ｋＨＺ，２０ｋ
ＨＺ，．．．のように、等比級数的に間隔を取ったもの
等に設定する。

【００７３】そして、厚み計１の場合には、第１プロー
ブコイル２１と判定対象物体８１との距離ｇ１と共に第
２プローブコイル２２との距離ｇ２をも判定し、プロー
ブコイル２１，２２間の間隔Ｇｏから距離ｇ１及びｇ２
を減算することにより判定対象物体８１の厚さｔを決定
するその他については、実施形態例２又は実施形態例３
と同様である。

【００７４】実施形態例５ 本例は、実施形態例１から実施形態例４において、プロ
ーブコイル２１（２２）を移動可能としたもう一つの実
施形態例である。図１３に示すように、本例では、図示
しないプローブコイル２１（２２）の移動機構とプロー
ブコイル２１（２２）の移動距離Ｌｏの検知手段とを備
えており、プローブコイル２１（２２）は基準位置Ｏか
ら垂直方向に移動することができる。

【００７５】即ち、プローブコイル２１（２２）は破線
で示す基準位置Ｏから実線で示す下方の位置Ｐに自在に
移動することができ、上記検知手段を介して上記位置Ｐ
の座標即ちその移動距離Ｌｏを検知できる。従って、適
当な大きさの反射電圧ΔＥの生ずる適切な位置にプロー
ブコイル２１（２２）を移動しその位置において判定対
象物体８１との距離ｇを測定することができる。そし
て、距離計１０の場合には、上記移動距離Ｌｏと距離ｇ
とを加算することにより、基準位置Ｏと判定対象物体８
１との距離Ｌを測定することができる。また、厚み計１
の場合には精度良く距離を測定できる適切な位置におい
て距離ｇ１，ｇ１を測定し、判定対象物体８１の厚みｔ
を測定することができる。その他については、実施形態
例１〜４と同様である。

【００７６】実施形態例６ 本例は、実施形態例１，３，４，５の厚み計１におい
て、図１４に示すように、第１プローブコイル２１（及
び図示を省略した第１参照コイル２３）と第２プローブ
コイル２２（及び図示を省略した第２参照コイル２４）
とを対向させず、位置をずらして配置したもう一つの実
施形態例である。本例は、プローブコイル２１，２２の
位置が離れている分だけ横方向のスペースが大きくなる
傾向にあるが、第１プローブコイル２１（及び第１参照
コイル２３）と第２プローブコイル２２（及び第２参照
コイル２４）との間の磁気的な干渉は、より確実に抑制
することができる。また、このような構成の場合は、第
１プローブコイル２１と第２プローブコイル２２とは磁
気的な干渉がないので、相互に相手方のプローブコイル
の参照コイルとして用いることができ、参照コイル２
３，２４を無くすことによりコイルの数を削減し、より
小型化することができる。その他については実施形態例
１，３，４，５と同様である。

【００７７】実施形態例７ 本例は、実施形態例２，４，５の距離計１０において、
図１５に示すように、参照コイル２３をプローブコイル
２１と並列に接続し、判定対象物体８１が存在しない場
合におけるプローブコイル２１の電圧と等価な参照電圧
ｖａが得られるようにしたもう一つの実施形態例であ
る。なお、本実施形態例では、判定対象物体８１が存在
する場合と存在しない場合のプローブコイル２１の電流
変化が無視できる程度となるように外部抵抗Ｒ１を大き
くすることが望ましい。その他の構成は実施形態例２，
４，５と同様であり、同様の効果を得ることができる。

【００７８】実施形態例８ 本例は、実施形態例１，３，４，５，６の厚み計１にお
いて、図１６に示すように、参照コイル２３（又は２
４）をプローブコイル２１（又は２２）と並列に接続
し、判定対象物体８１が存在しない場合におけるプロー
ブコイル２１（又は２２）の電圧と等価な参照電圧ｖａ
が得られるようにしたもう一つの実施形態例である。な
お、本実施形態例では、判定対象物体８１が存在する場
合と存在しない場合のプローブコイル２１，２２の電流
変化が無視できる程度となるように外部抵抗Ｒ１を大き
くすることが望ましい。その他の構成は実施形態例１，
３，４，５，６と同様であり、同様の効果を得ることが
できる。

【００７９】実施形態例９ 本例は、実施形態例１，３，４，５，６，８の厚み計１
において、図１７に示すように、貴金属からなる判定対
象物体８１がプラスチックカード８の表面に埋設されて
いるもう一つの実施形態例である。通常のプラスチック
は非導電性であり、厚みの測定精度に影響することは無
い。そして、貴金属の板体を埋設したプラスチックカー
ド８は、景品などの等価交換用の物品として用いること
ができ、その貴金属の厚みｔを測定することにより、交
換価値の大小を判定することができる。なお、同図にお
いて、符号８２は、プラスチックカード８に設けた各種
の標識である。その他については、実施形態例１，３，
４，５，６，８と同様である。

【００８０】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、簡素で
安価な構成の導電性物体の厚み計又は距離計を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１の厚み計のシステム構成図。

【図２】実施形態例１の厚み計の接続図。

【図３】実施形態例１の厚み計の概略処理手順を示すフ
ローチャート。

【図４】実施形態例１の厚み計のプローブコイルと判定
対象物体の配置を示す概念図。

【図５】判定対象物体とプローブコイルの距離を一定に
した時の反射電圧と周波数との関係を３種類の材質を変
えてプロットした図。

【図６】実施形態例１の厚み計において周波数を一定に
してギャップｇを変えた場合の反射電圧の変化を示す図
（判定対象物体の材質がアルミニウムの場合）

【図７】実施形態例１の厚み計において周波数を一定に
してギャップｇを変えた場合の反射電圧の変化を示す図
（判定対象物体の材質が黄銅の場合）

【図８】実施形態例１の厚み計において周波数を一定に
してギャップｇを変えた場合の反射電圧の変化を示す図
（判定対象物体の材質が銅の場合）

【図９】実施形態例２の距離計のシステム構成図。

【図１０】実施形態例２の距離計の接続図。

【図１１】図１０の同期整流回路３５３の接続図。

【図１２】実施形態例４の距離計の接続図。

【図１３】実施形態例５の距離計又は厚み計におけるプ
ローブコイルの移動の態様を模式的に示す図。

【図１４】実施形態例６の厚み計のプローブコイルの配
置の態様を示す図（参照コイルは図示略）。

【図１５】実施形態例７の距離計のシステム接続図。

【図１６】実施形態例８の厚み計のシステム接続図。

【図１７】実施形態例９のプラスチックカードの斜視
図。

【図１８】判定対象物体とコイルとの間に磁気的な干渉
が存在する場合に生ずる電磁的な現象を説明する概念
図。

【図１９】図１８に示す現象を相互インダクタンスＭを
用いて図示した回路図。

【図２０】図１８に示す現象を電圧発生源ε１，ε２の
表示を用いて図示した回路図。

【図２１】反射電圧とギャップの値との関係を示す図に
おいて周波数を上げていった場合に単一のカーブに収束
する現象を模式的に示した図。

【図２２】本発明の厚み計における距離ｇ１，ｇ２と厚
みｔの関係を模式的に示した図。

【符号の説明】

１： 厚み計 ３： 判定部 ８： プラスチックカード １０：距離計 ２１，２２：プローブコイル ２３，２４：参照コイル ３０：電圧検出手段 ３４：減算器 ３５：演算部 ３６：データメモリ ３７：プロセッサ ４０，４１：電源 ３１，３２：アンプ ８１：判定対象物体 ２９１：磁芯 ３５３，３５４：同期整流回路 ３５１，３５２：整流回路 ３５６，３５７：ローパスフィルター Ｅａ，ｖａ：参照電圧 Ｅｂ，ｖｂ：プローブコイル電圧 ｇ１，ｇ１：距離，ギャップ ΔＥ：プローブコイル電圧と参照電圧との間の差電圧 θ：位相角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 主濱 卓憲 東京都八王子市明神町４丁目７番14号 八 王子ＯＮビル３Ｆ 三基システムエンジニ アリング株式会社内 (72)発明者 江倉 勢人 東京都八王子市明神町４丁目７番14号 八 王子ＯＮビル３Ｆ 三基システムエンジニ アリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA02 AA16 BB02 BC05 CA40 DA01 DD05 EB24 GA08 GA29 GA33 LA06 LA11 LA19 LA23 LA25 LA29

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性の物体と基準点との間の距離を測
   定する距離計であって、交流電圧を発生させる電源と、
   上記電源に接続され判定対象物体の表面に入射する交流
   磁界Ｈｉを発生させるプローブコイルと、判定対象物体
   に磁界を入射させることがなくかつ上記プローブコイル
   に流れる電流に比例した参照電圧を生ぜしめる参照電圧
   発生手段と、基準点と判定対象物体との間の距離Ｌを決
   定する判定部とを有しており、 上記電源の周波数ｆは、５０ｋＨＺを超える高い周波数
   であり、上記プローブコイルは上記基準点に対する位置
   を示す座標Ｐが既知又は検知可能なように構成されてお
   り、上記判定部は、上記参照電圧と、上記プローブコイ
   ルの全電圧若しくはそのリアクタンス電圧成分（以下、
   合わせてプローブコイルの電圧という）又は上記参照電
   圧と上記プローブコイルの電圧との差電圧とを検知又は
   適当なレベル等に変換する電圧検出手段と、この電圧検
   出手段によって検出された上記プローブコイルの電圧Ｅ
   ｂ又は検出された上記差電圧ΔＥと上記電圧検出手段に
   よって検出された参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ／Ｅａ，Δ
   Ｅ／Ｅａに基づいて判定対象物体とプローブコイルとの
   間の距離ｇを決定する演算部とを有しており、 上記演算部は、プローブコイルの位置座標Ｐと判定対象
   物体とプローブコイルとの間の距離ｇとに基づいて基準
   点と判定対象物体の距離Ｌを算出することを特徴とする
   距離計。
2. 【請求項２】 導電性の物体と基準点との間の距離を測
   定する距離計であって、交流電圧を発生させる電源と、
   上記電源に接続され判定対象物体の表面に入射する交流
   磁界Ｈｉを発生させるプローブコイルと、判定対象物体
   に磁界を入射させることがなくかつ上記プローブコイル
   に流れる電流に比例した参照電圧を生ぜしめる参照電圧
   発生手段と、基準点と判定対象物体との間の距離Ｌを決
   定する判定部とを有しており、 上記プローブコイルは上記基準点に対する位置を示す座
   標Ｐが既知又は検知可能なように構成され、上記判定部
   は、上記参照電圧と、上記プローブコイルの全電圧若し
   くはそのリアクタンス電圧成分（以下、合わせてプロー
   ブコイルの電圧という）又は上記参照電圧と上記プロー
   ブコイルの電圧との差電圧とを検知又は適当なレベル等
   に変換する電圧検出手段と、判定対象物体とプローブコ
   イルとの間の距離ｇを決定する演算部とを有しており、 上記演算部は、上記電圧検出手段によって検出された参
   照電圧Ｅａと上記電圧検出手段によって検出されたプロ
   ーブコイルの電圧Ｅｂの間又は検出された差電圧ΔＥと
   の間の位相差角θに基づいて判定対象物体の材質を決定
   する第１ステップと、決定された上記材質の情報を基
   に、検出された上記プローブコイルの電圧Ｅｂ又は検出
   された上記差電圧ΔＥと上記参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ
   ／Ｅａ，ΔＥ／Ｅａに基づいて判定対象物体とプローブ
   コイルとの間の距離ｇを判定する第２ステップと、プロ
   ーブコイルの位置座標Ｐと上記距離ｇとに基づいて基準
   点と判定対象物体の距離Ｌを算出する第３ステップとを
   有することを特徴とする距離計。
3. 【請求項３】 導電性の物体の厚さを測定する厚み計で
   あって、交流電圧を発生させる電源と、上記電源に接続
   され判定対象物体の表面に第１の方向から垂直に交流磁
   界を入射させる第１のプローブコイルと、上記第１プロ
   ーブコイルに対し上記第１の方向へ一定の間隔Ｇｏだけ
   離隔して逆向きに配置されると共に上記電源に接続され
   判定対象物体の表面に上記第１方向と反対の第２の方向
   から垂直に交流磁界を入射させる第２のプローブコイル
   と、判定対象物体に磁界を入射させることがなくかつ上
   記第１プローブコイルに流れる電流に比例した第１参照
   電圧を生ぜしめる第１参照電圧発生手段と、判定対象物
   体に磁界を入射させることがなくかつ上記第２プローブ
   コイルに流れる電流に比例した第２参照電圧を生ぜしめ
   る第２参照電圧発生手段と、上記第１プローブコイルと
   判定対象物体との間の第１方向への距離ｇ１と上記第２
   プローブコイルと判定対象物体との間の第２方向への距
   離ｇ２とを判定し両コイル間の上記間隔Ｇｏから上記距
   離ｇ１及びｇ２を減算することにより判定対象物体の第
   １、第２方向の厚さｔを決定する判定部とを有してお
   り、 上記電源の周波数ｆは、５０ｋＨＺを超える高い周波数
   であり、上記判定部は、上記第１、第２参照電圧と、上
   記第１、第２プローブコイルの全電圧若しくはそのリア
   クタンス電圧成分（以下、合わせて第１、第２プローブ
   コイルの電圧という）又は上記第１、第２参照電圧と上
   記第１、第２プローブコイルの電圧との間の第１、第２
   差電圧とを検知又は適当なレベル等に変換する電圧検出
   手段と、この電圧検出手段によって検出された上記第
   １、第２プローブコイルの電圧Ｅｂ又は検出された上記
   第１、第２差電圧ΔＥと上記電圧検出手段によって検出
   された第１、第２参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ／Ｅａ，Δ
   Ｅ／Ｅａに基づいて判定対象物体と其々のプローブコイ
   ルとの間の距離ｇ１，ｇ２を判定する演算部とを有して
   いることを特徴とする厚み計。
4. 【請求項４】 導電性の物体の厚さを測定する厚み計で
   あって、交流電圧を発生させる電源と、上記電源に接続
   され判定対象物体の表面に第１の方向から垂直に交流磁
   界を入射させる第１のプローブコイルと、上記第１プロ
   ーブコイルに対し上記第１の方向へ一定の間隔Ｇｏだけ
   離隔して逆向きに配置されると共に上記電源に接続され
   判定対象物体の表面に上記第１方向と反対の第２の方向
   から垂直に交流磁界を入射させる第２のプローブコイル
   と、判定対象物体に磁界を入射させることがなくかつ上
   記第１プローブコイルに流れる電流に比例した第１参照
   電圧を生ぜしめる第１参照電圧発生手段と、判定対象物
   体に磁界を入射させることがなくかつ上記第２プローブ
   コイルに流れる電流に比例した第２参照電圧を生ぜしめ
   る第２参照電圧発生手段と、上記第１プローブコイルと
   判定対象物体との間の第１方向への距離ｇ１と上記第２
   プローブコイルと判定対象物体との間の第２方向への距
   離ｇ２とを判定し両コイル間の上記間隔Ｇｏから上記距
   離ｇ１及びｇ２を減算することにより判定対象物体の第
   １、第２方向の厚さｔを決定する判定部とを有してお
   り、 上記判定部は、上記第１，第２参照電圧と、上記第１，
   第２プローブコイルの全電圧若しくはそのリアクタンス
   電圧成分（以下、合わせて第１，第２プローブコイルの
   電圧という）又は上記第１，第２参照電圧と上記第１，
   第２プローブコイルの電圧との間の第１，第２差電圧と
   を検知又は適当なレベル等に変換する電圧検出手段と、
   判定対象物体と其々のプローブコイルとの間の距離ｇ
   １，ｇ２を判定する演算部とを有しており、 上記演算部は、上記電圧検出手段によって検出された参
   照電圧Ｅａと上記電圧検出手段によって検出されたプロ
   ーブコイルの電圧Ｅｂとの間又は検出された差電圧ΔＥ
   との間の位相差角θに基づいて判定対象物体の材質を決
   定する第１ステップと、決定された上記材質の情報を基
   に、検出された上記プローブコイルの電圧Ｅｂ又は検出
   された上記差電圧ΔＥと上記参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ
   ／Ｅａ，ΔＥ／Ｅａに基づいて判定対象物体と其々のプ
   ローブコイルとの間の距離ｇ１，ｇ２を判定する第２ス
   テップとを有していることを特徴とする厚み計。
5. 【請求項５】 所定の材質からなる導電性の物体の厚さ
   を測定する厚み計であって、交流電圧を発生させる電源
   と、上記電源に接続され判定対象物体の表面に第１の方
   向から垂直に交流磁界を入射させる第１のプローブコイ
   ルと、上記第１プローブコイルに対し上記第１の方向へ
   一定の間隔Ｇｏだけ離隔して逆向きに配置されると共に
   上記電源に接続され判定対象物体の表面に上記第１方向
   と反対の第２の方向から垂直に交流磁界を入射させる第
   ２のプローブコイルと、判定対象物体に磁界を入射させ
   ることがなくかつ上記第１プローブコイルに流れる電流
   に比例した第１参照電圧を生ぜしめる第１参照電圧発生
   手段と、判定対象物体に磁界を入射させることがなくか
   つ上記第２プローブコイルに流れる電流に比例した第２
   参照電圧を生ぜしめる第２参照電圧発生手段と、上記第
   １プローブコイルと判定対象物体との間の第１方向の距
   離ｇ１と上記第２プローブコイルと判定対象物体との間
   の第２方向の距離ｇ２とを判定し両コイルの上記間隔Ｇ
   ｏから上記距離ｇ１及びｇ２を減算することにより判定
   対象物体の第１、第２方向の厚さｔを決定する判定部と
   を有しており、 上記判定部は、上記第１、第２参照電圧と、上記第１、
   第２プローブコイルの全電圧若しくはそのリアクタンス
   電圧成分（以下、合わせて第１、第２プローブコイルの
   電圧という）又は上記第１、第２参照電圧と上記第１、
   第２プローブコイルの電圧との間の第１、第２差電圧と
   を検知又は適当なレベル等に変換する電圧検出手段と、
   この電圧検出手段によって検出された上記プローブコイ
   ルの電圧Ｅｂ又は検出された上記差電圧ΔＥと上記電圧
   検出手段によって検出された参照電圧Ｅａとの比率Ｅｂ
   ／Ｅａ，ΔＥ／Ｅａに基づいて判定対象物体と其々のプ
   ローブコイルとの間の距離ｇ１，ｇ２を判定する演算部
   とを有していることを特徴とする厚み計。
6. 【請求項６】 請求項３から請求項５のいずれか１項に
   おいて、前記第１プローブコイルと第２プローブコイル
   とは、同一軸線上に互いに相対向して配置されており、
   その測定動作時においては判定対象物体を介して互いに
   磁気的に遮断されることを特徴とする厚み計。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれか１項に
   おいて、前記参照電圧発生手段は、前記プローブコイル
   と等価な回路定数を有し、かつ前記プローブコイルと同
   一の電流が流れるよう回路接続された参照コイルであ
   り、 前記電圧検出手段における参照電圧の検知手段は上記参
   照コイルに磁気的に結合され参照コイル電圧のリアクタ
   ンス成分に比例した電圧を誘起する２次コイルであり、
   また、前記電圧検出手段におけるプローブコイル電圧の
   リアクタンス電圧成分の検知手段は前記プローブコイル
   と磁気的に結合され上記電圧成分に比例した電圧を誘起
   する２次コイルであり上記参照コイル及びその２次コイ
   ルは前記判定対象物体に対して磁界が入射することのな
   い位置若しくは方向に配置され又は磁気遮蔽が施されて
   あることを特徴とする距離計又は厚み計。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７のいずれか１項に
   おいて、 前記電源部は、周波数ｆを変更することの出
   来る可変周波数電源であることを特徴とする距離計又は
   厚み計。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれか１項に
   おいて、前記電源部は、周波数の異なる複数の正弦波電
   圧を合成してなる合成波電圧の発生源であり、 前記演算部は、前記参照電圧Ｅａと、プローブコイルの
   電圧Ｅｂ又は差電圧ΔＥとを高速にサンプリングしてＡ
   ／Ｄ変換し、上記合成電圧を構成する周波数成分ｆ１，
   ｆ２，．．．毎に前記距離ｇ１，ｇ２又は判定対象物体
   の材質を算出し、距離又は厚みを判定することを特徴と
   する距離計又は厚み計。
10. 【請求項１０】 請求項１から請求項９のいずれか１項
    において、判定対象物体はプラスチックカードの表面に
    埋設されていることを特徴とする物体種別判定装置。