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JP2019078714A - Fluxgate sensor - Google Patents

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JP2019078714A
JP2019078714A JP2017207897A JP2017207897A JP2019078714A JP 2019078714 A JP2019078714 A JP 2019078714A JP 2017207897 A JP2017207897 A JP 2017207897A JP 2017207897 A JP2017207897 A JP 2017207897A JP 2019078714 A JP2019078714 A JP 2019078714A
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Japan
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magnetic
shield
foreign matter
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noise
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JP2017207897A
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Japanese (ja)
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彰利 齋藤
Akitoshi Saito
彰利 齋藤
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Kyoritsu Electric Corp
Original Assignee
Kyoritsu Electric Corp
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Abstract

【課題】ノイズの影響によって増幅されるべき信号が消失しにくいフラックスゲートセンサを提供する【解決手段】出力信号に相関した電流により外部磁場を相殺するフィードバックループを持つフラックスゲートセンサにおいて、前記フィードバックループ内に、ノイズを抑制するためのノイズ抑制フィルタを備えたことを特徴とするフラックスゲートセンサ。【選択図】図13PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluxgate sensor in which a signal to be amplified is less likely to disappear due to the influence of noise. A fluxgate sensor characterized by having a noise suppression filter for suppressing noise inside. [Selection diagram] FIG. 13

Description

本発明は、フラックスゲートセンサに関する。   The present invention relates to a flux gate sensor.

従来より、フラックスゲートセンサが磁気検出装置等に利用されている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, a flux gate sensor is utilized for a magnetic detection device etc. (for example, patent document 1).

特開2013−253920号公報JP, 2013-253920, A

フラックスゲートセンサを用いて小さな磁気を検出する場合、フィードバックループを有するフラックスゲートセンサのループフィルタの増幅率を大きくすることが考えられる。しかしこの構成では、増幅可能な入力電圧の範囲が実質的に狭まり、信号に対して相対的に大きなノイズが重畳すると、この入力電圧の範囲を超えて出力が飽和し、信号成分が消失してしまう。   When detecting a small magnetism using a flux gate sensor, it is conceivable to increase the amplification factor of the loop filter of the flux gate sensor having a feedback loop. However, in this configuration, when the range of the input voltage that can be amplified is substantially narrowed and relatively large noise is superimposed on the signal, the output is saturated beyond this range of the input voltage, and the signal component disappears. I will.

本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、ノイズの影響によって増幅されるべき信号が消失しにくいフラックスゲートセンサを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flux gate sensor in which a signal to be amplified is unlikely to disappear due to the influence of noise.

上記課題を解決するため、本発明のフラックスゲートセンサは、
出力信号に相関した電流により外部磁場を相殺するフィードバックループを持つフラックスゲートセンサにおいて、
前記フィードバックループ内に、ノイズを抑制するためのノイズ抑制フィルタを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned subject, the flux gate sensor of the present invention,
In a flux gate sensor having a feedback loop that cancels the external magnetic field by the current correlated to the output signal,
A noise suppression filter for suppressing noise is provided in the feedback loop.

このフラックスゲートセンサによれば、フィードバックループにおいて飽和による信号の消失(クリッピング)が生じないようにすることができ、測定帯域の分解能を維持しつつダイナミックレンジを広く取ることができる。   According to this flux gate sensor, it is possible to prevent signal loss (clipping) due to saturation in the feedback loop, and it is possible to take a wide dynamic range while maintaining the resolution of the measurement band.

また、上記記載のフラックスゲートセンサにおいて、
前記ノイズ抑制フィルタは、
50Hzもしくは60Hzのノイズを抑制するものであってもよい。
In the flux gate sensor described above,
The noise suppression filter is
The noise of 50 Hz or 60 Hz may be suppressed.

このフラックスゲートセンサによれば、50/60Hzの交流電力線により発生する大きなノイズを除去できるため、クリッピングの発生を効果的に抑えることができる。   According to this flux gate sensor, since it is possible to remove large noise generated by the 50/60 Hz AC power line, it is possible to effectively suppress the occurrence of clipping.

また、上記記載のフラックスゲートセンサにおいて、
前記ノイズ抑制フィルタは、
ノッチフィルタ、バンドエリミネーションフィルタ、ハイパスフィルタのいずれかを含むものであってもよい。
In the flux gate sensor described above,
The noise suppression filter is
It may include any of a notch filter, a band elimination filter, and a high pass filter.

このフラックスゲートセンサによれば、様々なフィルタを利用することができる。   According to this flux gate sensor, various filters can be used.

また、上記記載のフラックスゲートセンサにおいて、
前記ノイズ抑制フィルタは、
デジタルフィルタで構成されているものであってもよい。
In the flux gate sensor described above,
The noise suppression filter is
It may be configured by a digital filter.

このフラックスゲートセンサによれば、S/N比を高めることができる。   According to this flux gate sensor, the S / N ratio can be increased.

本発明によれば、ノイズの影響によって増幅されるべき信号が消失しにくいフラックスゲートセンサを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a flux gate sensor in which the signal to be amplified is less likely to disappear due to the influence of noise.

本実施形態の異物検出装置を示す斜視図である。It is a perspective view showing a foreign matter detection device of this embodiment. 異物検出装置1の開口部分における径方向の断面を示す図である。FIG. 2 is a view showing a cross section in the radial direction of the opening portion of the foreign object detection device 1; 異物検出装置1の内部の位置関係を上下方向に沿って示す投影図である。FIG. 2 is a projection view showing the positional relationship inside the foreign object detection device 1 along the vertical direction. 円形の磁気シールドS1を用いた場合における磁場の変化を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the change of the magnetic field in, when circular magnetic shield S1 is used. 円筒形の磁気シールド10Aを示す図である。It is a figure showing cylindrical magnetic shield 10A. 開口に向かう磁力線が曲がる方向を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the direction in which the magnetic force line which goes to an opening bends. 磁気シールドの断面形状の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the cross-sectional shape of a magnetic shield. 搬入口と搬出口の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a carrying-in entrance and an exit. 磁気シールドの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a magnetic shield. 複数のシールド部を組み合わせた磁気シールドの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the magnetic shield which combined the several shield part. 磁気シールドの開口付近のシールド層の数を局所的に増加させた変形例を示す図である。It is a figure showing the modification which made the number of shield layers near the opening of a magnetic shield increase locally. 磁気シールドの開口付近のシールド層の数を局所的に増加させた変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification which increased the number of shield layers near the opening of a magnetic shield locally. 磁気センサ部16において採用可能なフラックスゲートセンサ2の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a flux gate sensor 2 that can be adopted in the magnetic sensor unit 16; フィードバックループにおける信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the signal in a feedback loop. 磁気センサ部16の出力側に設置可能な判定器の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a determiner that can be installed on the output side of the magnetic sensor unit 16; 基準データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of reference | standard data. 周波数解析の結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of frequency analysis. 距離の一例を表で示す図である。It is a figure showing an example of distance with a table.

[異物検出装置の技術的背景]
まず、本実施形態の異物検出装置の背景について説明する。
[Technical background of foreign object detection device]
First, the background of the foreign matter detection device of the present embodiment will be described.

近年の電気自動車やスマートフォンの普及に伴い様々な電池が開発されているが、このような電池の一つに、アルミニウムや銅、合成樹脂等で形成されたシート状の素材を用いるものがある。これらのシート状の素材の製造過程で金属異物が混入した場合、これによって電池が発熱・発火するといった不具合が生じてしまう。こうした例のように、シート状の素材に混入した金属異物を検出することが望まれる場合がある。以下説明する異物検出装置は、こうした問題を解決するためのものであり、磁気を利用して異物を検出するものである。   With the widespread use of electric vehicles and smartphones in recent years, various batteries have been developed, and one of such batteries is one using a sheet-like material formed of aluminum, copper, a synthetic resin or the like. If metal foreign matter is mixed in the process of manufacturing these sheet-like materials, this causes a problem such as heat generation and ignition of the battery. As in these examples, it may be desirable to detect metallic foreign matter mixed in a sheet-like material. The foreign matter detection device described below is for solving such a problem, and detects foreign matter using magnetism.

[異物検出装置の構成]
以下、図面を用いて、異物検出装置の実施形態について説明する。図1は、本実施形態の異物検出装置を示す斜視図である。
[Configuration of foreign object detection device]
Hereinafter, an embodiment of a foreign matter detection device will be described using the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the foreign matter detection device of the present embodiment.

本実施形態の異物検出装置1は、シート状のワークWに混入した金属異物から生じる磁気を検出するものであり、磁気シールド10と、この磁気シールド10によって区画された内側の空間に設けられた磁気センサを有している。図1には、ワークWの搬送方向が左下から右上に向かう矢印で示されており、この搬送方向に沿って搬送されるワークWと、シールド周面部11、シールド右端部12、およびシールド左端部13よりなる円筒形状の磁気シールド10が示されている。また、ワークWが搬入口14から磁気シールド10の内側に搬送される様子が示されている。シールド周面部11には、ワークWの搬送口である搬入口14および搬出口15の二つの開口が形成されている。これら搬入口14および搬出口15は、ワークWの幅および厚さに合わせた細長い開口である。ワークWは磁気を帯びることのない非磁性材料(例えば、ポリエチレン、不織布)のものである。異物検出装置1で検出されるワークWの磁気は、金属異物を磁化させる処理によるものである。本実施形態ではこの処理によって、磁気シールド10の内側に搬送される前にワークWの面に対して垂直な方向に磁力線が当てられているものとする。   The foreign object detection device 1 of the present embodiment detects the magnetism generated from the metal foreign object mixed in the sheet-like work W, and is provided in the magnetic shield 10 and the inner space partitioned by the magnetic shield 10. It has a magnetic sensor. In FIG. 1, the transport direction of the workpiece W is indicated by an arrow from the lower left to the upper right, and the workpiece W transported along this transport direction, the shield circumferential surface portion 11, the shield right end portion 12, and the shield left end portion A cylindrical magnetic shield 10 of 13 is shown. In addition, it is shown that the work W is transported from the loading port 14 to the inside of the magnetic shield 10. The shield circumferential surface portion 11 is formed with two openings, a carry-in port 14 and a carry-out port 15 which are transport ports of the work W. The loading port 14 and the unloading port 15 are elongated openings adapted to the width and thickness of the work W. The work W is of nonmagnetic material (for example, polyethylene, non-woven fabric) which does not have magnetic property. The magnetism of the workpiece W detected by the foreign matter detection device 1 is due to the process of magnetizing the metal foreign matter. In this embodiment, it is assumed that magnetic flux lines are applied in the direction perpendicular to the surface of the workpiece W before being transported to the inside of the magnetic shield 10 by this processing.

なお、本実施形態の異物検出装置1においては、搬入口14から搬出口15を通る方向を前後方向と称する。また、この前後方向と直交し、搬入口14および搬出口15の長手方向に平行な方向を左右方向と称し、前後方向および左右方向のいずれとも直交する方向を上下方向と称する。なお、図1の磁気シールド10の軸方向は、左右方向と平行である。また、ワークWの搬送方向と前後方向は同じ方向となっている。   In the foreign matter detection device 1 according to the present embodiment, the direction passing from the loading port 14 to the unloading port 15 is referred to as the front-rear direction. A direction perpendicular to the longitudinal direction and parallel to the longitudinal direction of the inlet 14 and the outlet 15 is referred to as a lateral direction, and a direction orthogonal to both the longitudinal direction and the lateral direction is referred to as a vertical direction. The axial direction of the magnetic shield 10 in FIG. 1 is parallel to the left and right direction. Moreover, the conveyance direction of the workpiece | work W and the front-back direction are the same direction.

図2は、異物検出装置1の開口部分における径方向の断面を示す図である。また図3は、異物検出装置1の内部の位置関係を上下方向に沿って示す投影図である。図2に示すように、シールド周面部11は、外側から順に第一層111、第二層112、第三層113、の計三層のシールドで構成されている。なお、各層は互いに接触することなく非磁性体の部材(例えば、ポリアセタール樹脂)を介して固定されている。なお、この緩衝部材に導電性の素材を用いて、磁気シールド10に生じる電気的なノイズを除去できるようにしてもよい。以降の説明では、搬入口14が形成された領域において、これらの層を外側から順に第一層搬入口141、第二層搬入口142、第三層搬入口143と称する。また、搬出口15が形成された領域において、これらの層を外側から順に第一層搬出口151、第二層搬出口152、第三層搬出口153と称する。   FIG. 2 is a diagram showing a cross section in the radial direction of the opening of the foreign object detection device 1. FIG. 3 is a projection view showing the positional relationship inside the foreign object detection device 1 along the vertical direction. As shown in FIG. 2, the shield circumferential surface portion 11 is configured by a total of three layers of shields, a first layer 111, a second layer 112, and a third layer 113, in order from the outside. Each layer is fixed via a nonmagnetic member (for example, polyacetal resin) without contacting each other. Note that a conductive material may be used for the buffer member to remove electrical noise generated in the magnetic shield 10. In the following description, in the region where the loading opening 14 is formed, these layers are referred to as the first layer loading opening 141, the second layer loading opening 142, and the third layer loading opening 143 sequentially from the outside. Moreover, in the area | region in which the outlet 15 was formed, these layers are called the 1st layer outlet 151, the 2nd layer outlet 152, and the 3rd layer outlet 153 sequentially from the outer side.

また、図2には、磁気シールド10の内側には磁気センサ部16が設けられていることが示されている。この磁気センサ部16は、第一センサ161、第二センサ162、第三センサ163、第四センサ164、第五センサ165、の計5つの磁気センサで構成されている。図3には、これらの磁気センサが、ワークWの幅に合わせて左右方向に並べられていることが示されている。本実施形態では、これらの磁気センサにフラックスゲートセンサを用いているが、これに限られるものではない。これらの磁気センサの磁気の検出方向は、いずれもワークWの面に対して垂直な方向になっている。   Further, FIG. 2 shows that a magnetic sensor unit 16 is provided inside the magnetic shield 10. The magnetic sensor unit 16 includes a total of five magnetic sensors: a first sensor 161, a second sensor 162, a third sensor 163, a fourth sensor 164, and a fifth sensor 165. It is shown in FIG. 3 that these magnetic sensors are aligned in the left-right direction in accordance with the width of the work W. In the present embodiment, a flux gate sensor is used for these magnetic sensors, but the present invention is not limited to this. The detection directions of the magnetism of these magnetic sensors are all perpendicular to the surface of the work W.

[異物検出装置1の機能概要]
本実施形態で説明する異物検出装置1は、内部に混入し得る金属異物を磁化させる処理(例えば、強磁場を通過させる)が施された後のワークWを対象とし、金属異物がある場合にそこから生じる磁気を検出するものである。ワークWに金属異物が混入していなければワークWから磁気は検出されないが、ワークWに金属異物が混入している場合、金属異物が混入している箇所に磁気が残った状態となる。例えば、磁気センサ部16の第一センサ161で磁気が検出された場合、ワークWの搬送方向右端に金属異物が混入していることになる。このように、異物検出装置1に搬送されたワークWにおける磁気の検出結果に基づいて、金属異物が混入している箇所を特定することができる。なお図3に示すように本実施形態では、第一センサ161〜第五センサ165が前後方向に互い違いに配置されている。例えば幅に対して(左右方向に)一直線に配置した場合には、磁気センサの大きさによって配置できる数に限りがあるが、本実施形態のように構成することでワークWの幅に対してより多くの磁気センサを配置し、検出精度を高めることができる。なお、図3の配置に限らず、例えば、第一センサ161〜第五センサ165のそれぞれを左右方向および前後方向にずらして、各磁気センサから左右方向および前後方向に他のセンサが配置されないように斜めに配置してもよい。
[Functional Outline of Foreign Object Detection Device 1]
The foreign object detection device 1 described in the present embodiment targets the workpiece W after the process (for example, passing a strong magnetic field) that magnetizes the metal foreign object that may be mixed inside is targeted, and there is a metal foreign object. It detects the magnetism that arises from there. If the metal foreign matter is not mixed in the work W, the magnetism is not detected from the work W, but if the metal foreign matter is mixed in the work W, the magnetism remains in the portion where the metal foreign matter is mixed. For example, when magnetism is detected by the first sensor 161 of the magnetic sensor unit 16, metal foreign matter is mixed in at the right end in the transport direction of the workpiece W. As described above, based on the detection result of the magnetism of the workpiece W conveyed to the foreign matter detection device 1, it is possible to identify the location where the metal foreign matter is mixed. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the first sensor 161 to the fifth sensor 165 are alternately arranged in the front-rear direction. For example, when arranged in a straight line with respect to the width (in the left and right direction), the number that can be arranged depending on the size of the magnetic sensor is limited. More magnetic sensors can be arranged to improve detection accuracy. In addition, not only the arrangement of FIG. 3 but, for example, each of the first sensor 161 to the fifth sensor 165 is shifted in the left-right direction and the front-rear direction, and other sensors are not arranged in the left-right direction and the front-rear direction It may be arranged diagonally.

上記説明した金属異物の検出にあたっては、磁気センサ部16に金属異物以外に起因する磁場(例えば、地磁気)の影響が及ぶことで、検出精度が低下してしまう。このため本実施形態の異物検出装置1では、透磁率が高い(磁気が通りやすい)パーマロイを用いたいわゆるパッシブ型の磁気シールド10を採用している。この磁気シールド10の素材内には磁束が吸収されやすく、外部の磁場が磁気センサ部16に影響を及ぼさないようにすることができる。なお、磁気シールド10に用いる磁気遮蔽材料としては、パーマロイに限られるものではなく、例えばコバルトアモルファス合金などを用いてもよい。   In the detection of the metal foreign substance described above, the detection accuracy is lowered because the magnetic sensor unit 16 is influenced by a magnetic field (for example, geomagnetism) caused by other than the metal foreign substance. For this reason, in the foreign matter detection device 1 of the present embodiment, a so-called passive magnetic shield 10 using permalloy having a high magnetic permeability (which easily passes magnetism) is employed. The magnetic flux is easily absorbed in the material of the magnetic shield 10, and the external magnetic field can be prevented from affecting the magnetic sensor unit 16. The magnetic shielding material used for the magnetic shield 10 is not limited to permalloy, and may be, for example, a cobalt amorphous alloy.

[磁気シールド10の形状について]
従来の磁気シールドの一例として、特許文献1には平面によって構成された直方体の磁気シールドが記載されている。この磁気シールドでは、内部の空間に磁力線が侵入しないように迂回させることによって内部の磁場を外部の磁場よりも弱めることができる。しかし、このような磁気シールドを構成する平面に対しては、垂直方向に衝突した磁力線が磁気シールドを通過して内部の空間に侵入しやすくなるという問題がある。
[About the shape of the magnetic shield 10]
As an example of a conventional magnetic shield, Patent Document 1 describes a rectangular magnetic shield formed by a flat surface. In this magnetic shield, the internal magnetic field can be weaker than the external magnetic field by detouring so that the magnetic field lines do not enter the internal space. However, with respect to the plane constituting such a magnetic shield, there is a problem that magnetic force lines colliding in the perpendicular direction easily penetrate the internal space through the magnetic shield.

図4は、円形の磁気シールドS1を用いた場合における磁場の変化を示す模式図である。この図4において左側から右側に向かう磁力線は、N極側からS極側に向かう磁場を示すものである。図4には、磁気シールドS1に垂直に衝突した磁力線(真ん中の磁力線)が内側の空間に侵入しているものの、他の磁力線が磁気シールドS1の素材内を通る(内部の空間を迂回する)ことが示されている。このように磁気シールドを曲面で構成した場合、磁力線が垂直に衝突する範囲を少なくすることができ、遮蔽効果を高めることができる。   FIG. 4 is a schematic view showing the change of the magnetic field when the circular magnetic shield S1 is used. In FIG. 4, lines of magnetic force going from the left to the right indicate magnetic fields going from the N pole side to the S pole side. In FIG. 4, although the magnetic field lines (middle magnetic field lines) vertically collided with the magnetic shield S1 penetrate into the inner space, the other magnetic field lines pass through the material of the magnetic shield S1 (bypassing the inner space) It is shown. When the magnetic shield is configured as a curved surface in this manner, the range in which the magnetic force lines vertically collide can be reduced, and the shielding effect can be enhanced.

本実施形態の異物検出装置1における磁気シールド10は円筒形状のものであり、図2に示すように左右方向に直交する面の形状が、図4の磁気シールドS1と同様の円形のものである。すなわち磁気シールド10では、図1の前後方向および上下方向いずれに対しても曲面が設けられていることになる。   The magnetic shield 10 in the foreign object detection device 1 of the present embodiment is cylindrical in shape, and as shown in FIG. 2, the shape of the plane orthogonal to the left-right direction is circular like the magnetic shield S1 in FIG. . That is, in the magnetic shield 10, curved surfaces are provided in any of the front-rear direction and the vertical direction in FIG.

本実施形態の異物検出装置1では検査対象となるワークWを搬送するため、搬入口14および搬出口15といった開口を設ける必要がある。しかしこのような開口を設けた場合、そこから磁気が侵入しやすくなり、開口が設けられた方向からの磁気の遮蔽効果が低下するという問題が生じる。本実施形態では、開口が設けられた方向からの磁気に対する遮蔽効果を高めるために、曲面に開口を形成した構成を採用している。なお、本実施形態では図1に示すように円筒形状の磁気シールドを横置きに配置した構成を採用しているが、例えば図5に示す磁気シールド10Aのように縦置きに配置した構成を採用してもよい。この磁気シールド10Aでは、ワークWを搬送するための開口が磁気シールド10の周方向に沿って形成された構成となる。   In the foreign matter detection device 1 of the present embodiment, in order to convey the workpiece W to be inspected, it is necessary to provide openings such as the loading port 14 and the unloading port 15. However, when such an opening is provided, the magnetism is likely to penetrate from there, and the problem of the shielding effect of the magnetism from the direction in which the opening is provided is reduced. In this embodiment, in order to enhance the shielding effect to the magnetism from the direction in which the opening is provided, a configuration in which the opening is formed on the curved surface is adopted. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a cylindrical magnetic shield is horizontally disposed. However, for example, a vertically arranged magnetic shield 10A as shown in FIG. 5 is employed. You may In the magnetic shield 10 </ b> A, an opening for transporting the work W is formed along the circumferential direction of the magnetic shield 10.

ここで、開口に向かう磁力線について図6を用いて説明する。図6は、開口に向かう磁力線が曲がる方向を示す模式図である。まず図6(A)に示すように、開口に向かう磁力線(図1の前後方向)のうち、長辺付近の磁力線は磁気シールド10に引き寄せられて図1の上下方向に曲がることになる。一方図6(B)に示すように、開口に向かう磁力線(図1の前後方向)のうち、短辺付近の磁力線は磁気シールド10に引き寄せられて図1の左右方向に曲がることになる。   Here, magnetic lines of force toward the opening will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic view showing a direction in which magnetic lines of force toward the opening bend. First, as shown in FIG. 6A, among the magnetic lines of force toward the opening (longitudinal direction in FIG. 1), the magnetic lines near the long side are drawn to the magnetic shield 10 and bent in the vertical direction of FIG. On the other hand, as shown in FIG. 6 (B), among the magnetic lines of force toward the opening (longitudinal direction in FIG. 1), the magnetic lines near the short side are drawn to the magnetic shield 10 and bent in the lateral direction of FIG.

本実施形態では、ワークWを搬送するための開口(搬入口14および搬出口15)が磁気シールド10の軸方向に沿って形成されており、図6(A)に示す磁力線の進行方向が、磁気シールド10の周方向となる。この場合、磁力線が曲面に衝突した場合(図4参照)と同様に、この方向に進む磁力線が磁気シールド10の素材内を通ることになる(内側の空間を迂回する)。これに対して図6(B)に示す磁力線の進行方向は、磁気シールド10の軸方向となる。この場合、磁力線が平面に衝突した場合と同様に、この方向に進む磁力線が磁気シールド10を通過して内部の空間に侵入してしまう可能性がある。   In the present embodiment, the openings (the loading port 14 and the unloading port 15) for transporting the workpiece W are formed along the axial direction of the magnetic shield 10, and the traveling direction of the magnetic lines of force shown in FIG. The circumferential direction of the magnetic shield 10 is obtained. In this case, as in the case where the magnetic lines of force collide with the curved surface (see FIG. 4), the magnetic lines of force traveling in this direction will pass through the material of the magnetic shield 10 (bypassing the inner space). On the other hand, the traveling direction of the magnetic lines of force shown in FIG. 6B is the axial direction of the magnetic shield 10. In this case, as in the case where the lines of magnetic force collide with the plane, the lines of magnetic force traveling in this direction may pass through the magnetic shield 10 and enter the internal space.

一方、図5の磁気シールド10Aでは、ワークWを搬送するための開口が磁気シールド10Aの周方向に沿って形成されており、図6(A)に示す磁力線の進行方向が、磁気シールド10Aの軸方向となる。この場合、磁力線が平面に衝突した場合と同様に、この方向に進む磁力線が磁気シールド10Aを通過して内部の空間に侵入してしまう可能性がある。これに対して図6(B)に示す磁力線の進行方向は、磁気シールド10Aの周方向となる。この場合、磁力線が曲面に衝突した場合(図4参照)と同様に、この方向に進む磁力線が磁気シールド10Aの素材内を通ることになる(内側の空間を迂回する)。   On the other hand, in the magnetic shield 10A of FIG. 5, an opening for transporting the work W is formed along the circumferential direction of the magnetic shield 10A, and the traveling direction of magnetic lines of force shown in FIG. It becomes an axial direction. In this case, as in the case where the lines of magnetic force collide with the plane, the lines of magnetic force traveling in this direction may pass through the magnetic shield 10A and enter the internal space. On the other hand, the traveling direction of the magnetic force lines shown in FIG. 6B is the circumferential direction of the magnetic shield 10A. In this case, as in the case where the magnetic lines of force collide with the curved surface (see FIG. 4), the magnetic lines of force traveling in this direction will pass through the material of the magnetic shield 10A (bypassing the inner space).

以上のことから、ワークWを搬送するための細長い開口(搬入口14および搬出口15)を設けた場合、図1の磁気シールド10の方が、図5の磁気シールド10Aと比較してより多くの磁力線を遮蔽する(迂回させる)ことができる。従って、本実施形態のように、ワークWを搬送するための細長い開口(搬入口14および搬出口15)は、磁気シールド10の軸方向に沿って形成されている構成であることが好ましい。   From the above, when the elongated openings (the inlet 14 and the outlet 15) for transporting the workpiece W are provided, the magnetic shield 10 of FIG. 1 is more in comparison with the magnetic shield 10A of FIG. The magnetic lines of force can be shielded (or diverted). Therefore, as in the present embodiment, it is preferable that the elongated openings (the inlet 14 and the outlet 15) for transporting the work W be formed along the axial direction of the magnetic shield 10.

以上のように本実施形態の磁気シールド10では、開口が形成された曲面を有する円筒形状のものを採用している。ここで、磁気シールド10はその径方向の大きさが一定となっているが、上記のような曲面を設けるにあたっては径が一定である必要はなく、例えば、軸方向の真ん中に近づくにしたがって径が太くなるようなものであってもよい。   As described above, in the magnetic shield 10 of the present embodiment, a cylindrical one having a curved surface in which an opening is formed is employed. Here, the size of the magnetic shield 10 in the radial direction is constant, but the diameter does not have to be constant in providing the curved surface as described above, and for example, the diameter approaches the middle of the axial direction May be thick.

また、本実施形態の磁気シールド10は、径方向の断面形状が円形のものであるが、開口が軸方向に形成された曲面を設けるにあたってはこの形状に限定されるものではない。例えば図7(A)に示す磁気シールドS2のように、断面が楕円形(あるいは放物線を組み合わせた形)の磁気シールドを用いた場合、図4に示す磁気シールドS1よりも図の左右方向からの磁気に対する遮蔽効果を高めることができる。ただしこの場合には、図の上下方向からの磁気に対する遮蔽効果が図4に示す磁気シールドS1よりも減少する。このように磁気シールドは遮蔽対象の磁力線の方向に沿う形状であるほど、その磁力線を素材中に通すことができるため、特定の方向からの磁気を遮蔽したい場合には図7(A)のような断面形状を採用することで、遮蔽効果を高めることができる。また、図7(B)に示すような、断面が直線を含むレーストラックの形状の磁気シールドS3のように、必ずしも全体を曲面で構成する必要はない。ただしこの磁気シールドS3を採用した場合、図4に示す磁気シールドS1よりも、図の上下方向からの磁気に対する遮蔽効果が減少する。さらに、図7(C)に示すような曲面を組み合わせた構成であってもよいし、図7(D)に示すような断面が半円形のものであってもよい。すなわち、開口が形成される曲面を有する中空の柱状の磁気シールドであれば、円筒形状に限られるものではない。   Further, although the magnetic shield 10 of the present embodiment has a circular cross-sectional shape in the radial direction, the present invention is not limited to this shape when providing the curved surface in which the opening is formed in the axial direction. For example, as in the magnetic shield S2 shown in FIG. 7A, when a magnetic shield having an elliptical cross section (or a combination of parabola) is used, the magnetic shield S1 shown in FIG. The shielding effect against magnetism can be enhanced. However, in this case, the shielding effect against the magnetism in the vertical direction of the drawing is smaller than that of the magnetic shield S1 shown in FIG. As described above, as the magnetic shield has a shape along the direction of the magnetic lines of force to be shielded, the magnetic lines of force can be passed through the material, so when shielding the magnetism from a specific direction as shown in FIG. By adopting a cross-sectional shape, the shielding effect can be enhanced. Further, as shown in FIG. 7 (B), as in the magnetic shield S3 in the shape of a racetrack whose cross section includes a straight line, the entire surface does not necessarily have to be a curved surface. However, when this magnetic shield S3 is employed, the shielding effect on the magnetism in the vertical direction of the figure is reduced compared to the magnetic shield S1 shown in FIG. Furthermore, the structure which combined the curved surface as shown to FIG. 7C may be sufficient, and a cross section as shown to FIG. 7D may be a thing of a semicircle. That is, as long as it is a hollow columnar magnetic shield having a curved surface in which the opening is formed, it is not limited to the cylindrical shape.

以上説明したように、その周面に開口が形成された曲面を有する中空の柱状の磁気シールドであれば、開口が設けられた側に対する磁気の遮蔽効果を高めることができる。また、本実施形態の磁気シールド10のように周面を全て曲面で形成した場合、例えば磁気センサによる磁気の検出方向(図1では上下方向)に対して曲面が設けられるため、磁気センサへの影響を抑えることができる場合がある。   As described above, in the case of a hollow columnar magnetic shield having a curved surface in which an opening is formed in the circumferential surface, the magnetic shielding effect on the side on which the opening is provided can be enhanced. Further, when the entire peripheral surface is formed as a curved surface as in the magnetic shield 10 of the present embodiment, for example, a curved surface is provided in the direction of detection of magnetism by the magnetic sensor (vertical direction in FIG. 1). In some cases, the impact can be reduced.

また、本実施形態のように、磁気シールド10を曲面で構成した場合には、平面で構成した場合と比較して磁気シールド10を撓みにくくすることができる。磁気を通している磁気シールド10が撓んでしまうと、あたかも磁場が発生したような状態となり、磁気センサ部16の検出精度が低下してしまうが、本実施形態ではこうした問題を生じにくくするすることができる。さらに、曲面を用いることで、少ないシールド素材でより大きな空間を確保することができ、コストや重量を抑えることができる。   Further, as in the present embodiment, when the magnetic shield 10 is formed by a curved surface, the magnetic shield 10 can be made more difficult to bend than when it is formed by a flat surface. If the magnetic shield 10 passing through magnetism is bent, it will be as if a magnetic field were generated, and the detection accuracy of the magnetic sensor unit 16 will be reduced, but in the present embodiment such problems can be made less likely to occur. . Furthermore, by using a curved surface, a larger space can be secured with less shielding material, and cost and weight can be reduced.

また本実施形態では、搬入口14と搬出口15の間をワークWが直進する構成となっているが、図8(A)に示すようにローラーR等を用いて途中でワークWの方向を変更し、搬入口14や搬出口15から離れた位置に磁気センサ部16が配置されるようにしてもよい。また、図8(B)に示すように、一つの開口を搬入口と搬出口として共用する構成であってもよい。   Further, in the present embodiment, the work W is configured to go straight between the loading port 14 and the unloading port 15, but as shown in FIG. 8A, the direction of the work W is halfway along using the roller R or the like. The magnetic sensor unit 16 may be arranged at a position away from the loading port 14 or the unloading port 15 by changing it. Further, as shown in FIG. 8 (B), one opening may be shared as an inlet and an outlet.

また本実施形態では、磁気シールド10の端部に設けられたシールド右端部12とシールド左端部13を平面とする構成を採用しているが、曲面を用いた構成としてもよい。この場合、端部側からの磁気を遮蔽する効果を高めることができる。図9(A)にはこの一例として、半球状のシールド右端部12Bとシールド左端部13Bを採用した磁気シールド10Bが示されている。   Moreover, in this embodiment, although the structure which makes the shield right end part 12 and the shield left end part 13 which were provided in the edge part of the magnetic shield 10 a plane is used, it is good also as a structure using a curved surface. In this case, the effect of shielding the magnetism from the end side can be enhanced. FIG. 9A shows a magnetic shield 10B employing a hemispherical shield right end 12B and a shield left end 13B as an example of this.

また本実施形態のような円筒形状ではなく、図9(B)に示す磁気シールド10Cのように磁気シールド全体の形状を球状にしてもよい。なお、ここでの球状とは断面が円形のものに限らず、楕円形のものであってもよい。   Further, instead of the cylindrical shape as in the present embodiment, the entire shape of the magnetic shield may be spherical as in a magnetic shield 10C shown in FIG. 9 (B). In addition, with spherical shape here, a cross section may not be a circular thing but an elliptical thing.

また、例えば図10(A)に示す磁気シールド10Dのように、複数のシールド部を組み合わせた構成を採用してもよい。図10(A)には、第一のシールド部10DAおよび第二のシールド部10DBを組み合わせた磁気シールド10Dが示されている。この第一のシールド部10DAおよび第二のシールド部10DBは、図10(B)に示すようにいずれも中空の柱状であって、軸方向に細長い開口が形成された曲面を周面に有するものであり、それぞれの軸が一致するように配置されている。さらに、これらの第一のシールド部10DAおよび第二のシールド部10DBは、隣接するシールド部との径方向の大きさが異なるものであり、これによって図10(A)に示すようにそれぞれの周面の一部を重ねた状態とし、全体として中空の柱状の磁気シールド10Dを構成することができる。なおこのとき、図10(A)に示すように、シールド部のそれぞれに形成された開口を軸方向に繋げることで、ワークWを搬送するための開口を軸方向に形成することができる。なお、図10(A)では2つのシールド部を組み合わせた例について説明したが、3つ以上であってもよく、2つに限定されるものではない。   Further, for example, as in a magnetic shield 10D shown in FIG. 10A, a configuration in which a plurality of shield parts are combined may be adopted. FIG. 10A shows a magnetic shield 10D in which the first shield portion 10DA and the second shield portion 10DB are combined. Each of the first shield portion 10DA and the second shield portion 10DB is in the form of a hollow column as shown in FIG. 10B, and has a curved surface having an elongated opening in the axial direction on the circumferential surface And their axes are arranged to coincide with each other. Further, the first shield portion 10DA and the second shield portion 10DB are different in radial size from the adjacent shield portions, and as a result, as shown in FIG. A hollow columnar magnetic shield 10D can be configured as a whole in a state where a part of the surface is overlapped. At this time, as shown in FIG. 10A, by connecting the openings formed in each of the shield portions in the axial direction, the openings for transporting the work W can be formed in the axial direction. Although the example which combined two shield parts was explained in Drawing 10 (A), it may be three or more and it is not limited to two.

なお、図1に示す磁気シールド10のように、多層構造のシールド部を組み合わせる場合、隣接するシールド部の各層がぶつからないように各層の径方向の大きさを異ならせばよい。例えば、図10(A)に示す第一のシールド部10DAおよび第二のシールド部10DBがいずれも2層構造である場合、第一のシールド部10DAの1層目、第一のシールド部10DAの2層目、第二のシールド部10DBの1層目、第二のシールド部10DBの2層目、の順で重なるようにしてもよいし、第一のシールド部10DAの1層目、第二のシールド部10DBの1層目、第一のシールド部10DAの2層目、第二のシールド部10DBの2層目の順で重なるようにしてもよい。   In the case of combining the shield portions of a multilayer structure as in the magnetic shield 10 shown in FIG. 1, the radial sizes of the layers may be made different so that the layers of the adjacent shield portions do not collide with each other. For example, when each of the first shield portion 10DA and the second shield portion 10DB shown in FIG. 10A has a two-layer structure, the first shield portion 10DA of the first shield portion 10DA, the first shield portion 10DA, The second layer, the first layer of the second shield 10DB, and the second layer of the second shield 10DB may be overlapped in this order, or the first layer of the first shield 10DA, the second The first layer of the shield portion 10DB, the second layer of the first shield portion 10DA, and the second layer of the second shield portion 10DB may be overlapped in this order.

上記説明した複数のシールド部を組み合わせた磁気シールドにおいては、軸方向におけるシールド部同士の相対的な位置関係を変更できるようにしてもよい。この構成を採用した場合、シールド部同士の相対的な位置関係を変更することで、ワークWの幅に合わせて開口の長さを適宜調整することができる。図10(C)には、図(A)よりもシールド部を近づけることで、ワークWを搬送するための開口が図10(A)よりも小さくなっていることが示されている。また、図10(A)のようにシールド部が円筒形である場合、複数のシールド部の周面を重ねた状態で、いずれかのシールド部を他のシールド部に対して軸周りに回転させることができるようにしてもよい。この場合、シールド部に形成された開口の周方向の位置がずれるため、磁気シールド全体としての開口の周方向の大きさを小さくする(幅を狭める)ことができる。   In the magnetic shield combining the plurality of shield portions described above, the relative positional relationship between the shield portions in the axial direction may be changed. When this configuration is adopted, the length of the opening can be appropriately adjusted in accordance with the width of the work W by changing the relative positional relationship between the shield portions. FIG. 10C shows that the opening for transporting the workpiece W is smaller than that in FIG. 10A by bringing the shield portion closer than in FIG. When the shields are cylindrical as shown in FIG. 10A, one of the shields is rotated about the axis with respect to the other shields in a state where the peripheral surfaces of the shields are overlapped. You may be able to In this case, since the circumferential position of the opening formed in the shield part is shifted, the circumferential size of the opening as the entire magnetic shield can be reduced (the width can be narrowed).

なお、図10(C)の構成に限らず、開口の長さを調整できる他の構成を採用してもよい。例えば、異物検出装置1の開口を狭めるために、磁気シールド10と同じ素材を用いて、開口の少なくとも一方の端部側を塞ぐ蓋部材を設けてもよい。この蓋部材を用いることで、ワークWの幅が開口よりも小さい場合における磁気の遮蔽効果を高めることができる。   In addition, you may employ | adopt not only the structure of FIG.10 (C) but the other structure which can adjust the length of opening. For example, in order to narrow the opening of the foreign object detection device 1, a lid member may be provided using the same material as the magnetic shield 10 and closing at least one end side of the opening. By using this lid member, the magnetic shielding effect can be enhanced when the width of the work W is smaller than the opening.

[磁気シールド10の多層構造について]
本実施形態の磁気シールド10は、シールド周面部11を3層にしたものを採用している。このシールド周面部11については単層であってもよいが、本実施形態のように多層化することで磁気を遮蔽する効果を高めることができる。なお、磁気シールド10の振動によるノイズの発生を抑えるために、これらの層の間に、ウレタンフォームやソルボセインといった振動を防止する効果のある素材を充填してもよい。
[About the multilayer structure of the magnetic shield 10]
The magnetic shield 10 according to the present embodiment employs a shield circumferential surface portion 11 in three layers. The shield circumferential surface portion 11 may be a single layer, but by multilayering as in the present embodiment, the effect of shielding the magnetism can be enhanced. In addition, in order to suppress generation | occurrence | production of the noise by the vibration of the magnetic shield 10, you may be filled with the material which has the effect which prevents vibration, such as a urethane foam and sorboscein, between these layers.

また、本実施形態の磁気シールド10の開口付近において、第一層111と第二層112の間や、第二層112と第三層113との間に、これらの各層と同じ素材製の図11(A)に示すようなシールド部材17を、それぞれの層と接触しないように設けてもよい。この場合、図11(B)、図12(A)の断面図、および図12(B)の搬入口14付近の拡大断面図に示すように、磁気シールド10Eの開口付近のシールド層の数を局所的に増加させたような構造となり、磁気の遮蔽効果を高めることができる。なお、このシールド部材の厚さは、磁気シールドの各層の厚さと同じであってもよいし、異なる厚さであってもよい。   Further, in the vicinity of the opening of the magnetic shield 10 of the present embodiment, a diagram made of the same material as those layers between the first layer 111 and the second layer 112 or between the second layer 112 and the third layer 113 A shield member 17 as shown in 11 (A) may be provided so as not to be in contact with the respective layers. In this case, the number of shield layers in the vicinity of the opening of the magnetic shield 10E is set as shown in the cross-sectional views of FIG. 11B and FIG. The structure is increased locally, and the magnetic shielding effect can be enhanced. The thickness of this shield member may be the same as the thickness of each layer of the magnetic shield, or may be different.

[フラックスゲートセンサについて]
以下、図面を用いて磁気センサ部16に採用可能なフラックスゲートセンサの一例について説明する。
[About the flux gate sensor]
Hereinafter, an example of a flux gate sensor employable as the magnetic sensor unit 16 will be described using the drawings.

図13は、本実施形態の磁気センサ部16において採用可能なフラックスゲートセンサ2の構成を示すブロック図である。   FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the flux gate sensor 2 that can be employed in the magnetic sensor unit 16 of the present embodiment.

このフラックスゲートセンサ2では、発振器201からの周波数2fの信号が分周器202で1/2に分周されて周波数fの信号となる。この信号が、電流を増幅させる増幅器203、直流成分を除去するためのコンデンサ204、および抵抗205を経て、パーマロイ等の高透磁率材料を用いたレーストラック形状のコア206に巻かれた励磁コイル207、208に、周波数fの励磁電流が供給される。ここで励磁電流は、矩形波、正弦波、三角波など特に限定されるものではないが、コア206内の磁束を飽和させるのに十分な大きさであるとする。すなわち上記の励磁電流によって、コア206内の磁束の飽和、非飽和状態の変化が繰り返される。なお、励磁コイル207、208は、このコアの平行な部分のそれぞれに対して逆方向に同じ巻数だけ巻かれている。また、励磁コイル207、208が巻かれた箇所のさらに外周には、検出コイル209が巻かれている。   In the flux gate sensor 2, the frequency 2 f signal from the oscillator 201 is divided by a frequency divider 202 into one half to become a frequency f signal. This signal passes through an amplifier 203 for amplifying the current, a capacitor 204 for removing a direct current component, and a resistor 205, and an excitation coil 207 wound around a racetrack shaped core 206 using a high permeability material such as permalloy. , 208, an excitation current of frequency f is supplied. Here, the excitation current is not particularly limited, such as a rectangular wave, a sine wave, or a triangular wave, but is assumed to be large enough to saturate the magnetic flux in the core 206. That is, the above-mentioned exciting current repeats the change of the saturated and non-saturated state of the magnetic flux in the core 206. The exciting coils 207 and 208 are wound by the same number of turns in opposite directions to each of the parallel portions of the core. In addition, a detection coil 209 is wound around the outer circumference of the portion where the exciting coils 207 and 208 are wound.

検出コイル209では、外部磁界の影響がない場合、励磁コイル207、208に生じる磁束は互いに打ち消し合い、検出コイル209に誘起電流は生じない。一方、外部磁場(図中の矢印方向)が存在する場合、その強さに応じて励磁電流の周波数の2倍の周波数成分(周波数2f)が出力される。従って、検出コイル209から出力される信号のうち周波数2fの成分に基づいて、外部磁場の強さを測定できる。   In the detection coil 209, when there is no influence of the external magnetic field, the magnetic fluxes generated in the excitation coils 207 and 208 cancel each other, and no induced current is generated in the detection coil 209. On the other hand, when the external magnetic field (the direction of the arrow in the figure) is present, a frequency component (frequency 2f) twice the frequency of the excitation current is output according to the strength. Therefore, the strength of the external magnetic field can be measured based on the component of frequency 2 f among the signals output from the detection coil 209.

このフラックスゲートセンサ2では、検出コイル209からの信号(以下、検出信号)が、直流成分を除去するコンデンサ210、電流を増幅させる増幅器211を経て、乗算器212に入力される。この乗算器212では、検出信号が、発振器201からの周波数2fの信号と掛け合わせられる。これにより、周波数2fの成分の大きさに比例した直流成分が得られる。なお、この成分以外に周波数fの偶数倍の成分が得られるが、ローパスフィルタ213を通すことでこれらの成分は除去される。さらに続いてノイズ除去フィルタ214とループフィルタ215を経て、外部磁界の強さに応じた出力が得られる。なお、ループフィルタ215の出力は電圧電流変換器216(例えば、抵抗)に入力され、この電圧電流変換器216から出力されたフィードバック電流Ifbが検出コイル209に供給される。なお、検出コイル209の出力に起因する電流が検出コイル209に帰還する回路をフィードバックループと称する。   In the flux gate sensor 2, a signal from the detection coil 209 (hereinafter referred to as a detection signal) is input to the multiplier 212 through a capacitor 210 for removing a direct current component and an amplifier 211 for amplifying current. In the multiplier 212, the detection signal is multiplied with the signal of frequency 2 f from the oscillator 201. As a result, a DC component proportional to the magnitude of the frequency 2f component is obtained. In addition to this component, components of even multiples of the frequency f can be obtained, but passing these components through the low pass filter 213 is removed. Then, through the noise removal filter 214 and the loop filter 215, an output according to the strength of the external magnetic field is obtained. The output of the loop filter 215 is input to the voltage-current converter 216 (for example, a resistor), and the feedback current Ifb output from the voltage-current converter 216 is supplied to the detection coil 209. A circuit in which a current resulting from the output of the detection coil 209 is fed back to the detection coil 209 is referred to as a feedback loop.

[フィードバックループについて]
上記のフィードバックループでは、ループフィルタ215への入力電圧(以下、Ve)は、外部磁場による磁束と、フィードバック電流Ifbによる磁束に影響され、コア206においてこれらの磁束が相殺されれば最小になる。このフィードバック電流Ifbの大きさはループフィルタ215からの出力電圧(以下、Vc)によって定まる。ループフィルタ215は、外部磁場の強さに比例した電圧を出力するものであるが、この出力は外部磁場による磁束を相殺するための電圧としても用いることができ、例えば積分器と増幅器(PI制御)で構成することができる。
[About feedback loop]
In the above feedback loop, the input voltage (hereinafter, Ve) to the loop filter 215 is influenced by the magnetic flux from the external magnetic field and the magnetic flux from the feedback current Ifb, and is minimized if these fluxes are canceled in the core 206. The magnitude of the feedback current Ifb is determined by the output voltage (hereinafter, Vc) from the loop filter 215. The loop filter 215 outputs a voltage proportional to the strength of the external magnetic field, but this output can also be used as a voltage for canceling the magnetic flux due to the external magnetic field, for example, an integrator and amplifier (PI control Can be composed of

ここで、ループフィルタ215に積分器を用いた場合を例に説明する。外部磁場による磁束がフィードバック電流Ifbによる磁束によって相殺されていない場合(電圧Veが最小でない場合)、この電圧Veの大きさに応じてフィードバック電流Ifbが増加する。フィードバック電流Ifbが増加すると、これに伴って生じる検出コイル209の磁束により、コア206の外部磁場による磁束が徐々に相殺されていき、電圧Veが減少していくことになる。この動作によって外部磁場による磁束が相殺されると電圧Veが最小となり、フィードバック電流Ifbの値が維持される。この構成により、フィードバック電流Ifbが、外部磁場を相殺する磁束をコア206に生じさせる大きさの電流となるとともに、ループフィルタ215からは外部磁場の大きさを反映した値が出力される。   Here, a case where an integrator is used as the loop filter 215 will be described as an example. When the magnetic flux due to the external magnetic field is not canceled by the magnetic flux due to the feedback current Ifb (when the voltage Ve is not minimum), the feedback current Ifb increases according to the magnitude of the voltage Ve. When the feedback current Ifb increases, the magnetic flux due to the external magnetic field of the core 206 is gradually offset by the magnetic flux of the detection coil 209 generated accordingly, and the voltage Ve is decreased. When the magnetic flux due to the external magnetic field is canceled by this operation, the voltage Ve is minimized and the value of the feedback current Ifb is maintained. With this configuration, the feedback current Ifb becomes a current having a magnitude that causes the core 206 to generate a magnetic flux that cancels the external magnetic field, and the loop filter 215 outputs a value reflecting the magnitude of the external magnetic field.

[フィードバックループ中のノイズ除去フィルタについて]
本実施形態の異物検出装置1では、いわゆるパッシブ型の磁気シールド10を採用している。磁気シールドの種類としては他に、超電導によるマイスナー効果を用いたものや、磁界をキャンセルするアクティブ型の磁気シールドを用いたものがあるが、装置が大型になったり、コストが高くなることから、容易に設置できない場合がある。本実施形態の異物検出装置1ではこうした問題が少なく汎用性が高いが、上記のような他の磁気シールドと比較して磁気を十分に遮蔽できず、ノイズの影響を受ける場合がある。
[About the noise removal filter in the feedback loop]
In the foreign matter detection device 1 of the present embodiment, a so-called passive magnetic shield 10 is employed. Other types of magnetic shields include those using the Meissner effect due to superconductivity and those using an active magnetic shield that cancels the magnetic field, but because the apparatus becomes large and the cost increases, It may not be easy to install. In the foreign matter detection device 1 of the present embodiment, such a problem is small and versatility is high, but the magnetism can not be shielded sufficiently as compared with other magnetic shields as described above, and noise may sometimes be affected.

ここで、こうしたノイズが重畳した検出信号が、ループフィルタ215に入力された場合の問題について説明する。例えば、本実施形態の異物検出装置1では、ワークWに混入したより小さな金属異物を検出するため、微小な磁気を検出することが要求される場合があり、これに対応するためループフィルタ215の増幅率を大きくすることが考えられる。ただし、ループフィルタ215の増幅率を大きく設定しても、その出力範囲以上には増幅できず、入力電圧が大きすぎる場合には出力が飽和してしまう。すなわち、ループフィルタ215の増幅率を大きくした場合、増幅可能な入力電圧の範囲が実質的に狭まることになる。   Here, the problem in the case where the detection signal on which such noise is superimposed is input to the loop filter 215 will be described. For example, in the foreign matter detection device 1 according to the present embodiment, in order to detect a smaller metal foreign matter mixed in the work W, it may be required to detect minute magnetism. It is conceivable to increase the amplification factor. However, even if the amplification factor of the loop filter 215 is set large, it can not be amplified beyond the output range, and the output is saturated if the input voltage is too large. That is, when the amplification factor of the loop filter 215 is increased, the range of the input voltage that can be amplified is substantially narrowed.

例えば、図14(A)に示すような信号を検出するために、±Vaの範囲の信号がループフィルタ215の出力範囲±Vbに収まるように、ループフィルタ215における増幅率を設定したとする。これによって、増幅可能な入力電圧の範囲は実質的に±Vaとなる。   For example, in order to detect a signal as shown in FIG. 14A, it is assumed that the amplification factor in the loop filter 215 is set so that the signal in the range of ± Va falls within the output range ± Vb of the loop filter 215. As a result, the range of input voltage that can be amplified is substantially ± Va.

図14(B)には、入力電圧の範囲である±Vaの範囲を超える部分があるノイズの一例が示されている。さらに図14(C)には、図14(B)に示すノイズが図14(A)に示す信号に重畳した波形が示されているが、この波形では、図14(A)で±Vaの範囲内に収まっていたパルスが、±Vaの範囲外に及んでいることが示されている。ループフィルタ215では、±Vaの範囲までの入力電圧に対応した増幅率が設定されているため、図14(C)に示す信号が入力された場合、図14(D)に示すように上限および下限(±Vb)を超えた部分については出力が飽和してパルスが消失する場合がある。この場合、その後にノイズ除去フィルタを通したとしても図14(A)に示す検出信号を得られなくなる。   FIG. 14B shows an example of noise having a portion exceeding the range of ± Va which is the range of the input voltage. Further, FIG. 14 (C) shows a waveform in which the noise shown in FIG. 14 (B) is superimposed on the signal shown in FIG. 14 (A), but in this waveform, ± Va in FIG. It has been shown that the pulses that were within the range extend outside the range of ± Va. In the loop filter 215, the amplification factor corresponding to the input voltage up to the range of ± Va is set. Therefore, when the signal shown in FIG. 14C is input, the upper limit and the upper limit as shown in FIG. The output may be saturated and the pulse may disappear in the part beyond the lower limit (± Vb). In this case, the detection signal shown in FIG. 14A can not be obtained even if the noise removal filter is subsequently passed.

以上のように、ループフィルタ215の増幅率によっては、信号の一部が現れなくなる現象(以下、クリッピング)が生じる場合がある。このため図13に示すフラックスゲートセンサ2では、ループフィルタ215よりも前段に、ノイズ成分を減衰させるノイズ除去フィルタを設けている。図14(E)には、図14(C)に示す信号にノイズ除去フィルタを適用してノイズ成分を減衰させた後にループフィルタ215で増幅することで、波形が±Vbの範囲に収まっていることが示されている。この構成を採用することで、不要かつ大きな信号についてはループフィルタ215への入力以前に減衰させ、図14(E)に示すように信号を可用範囲内に収めてクリッピングが起きにくくすることができる。これにより、測定帯域の分解能を維持しつつダイナミックレンジを広く取ることができる。   As described above, depending on the amplification factor of the loop filter 215, a phenomenon in which part of the signal does not appear may occur (hereinafter, clipping). For this reason, in the flux gate sensor 2 shown in FIG. 13, a noise removal filter for attenuating noise components is provided at a stage before the loop filter 215. In FIG. 14E, the waveform is within the range of ± Vb by applying a noise removal filter to the signal shown in FIG. 14C to attenuate the noise component and then amplifying it with the loop filter 215. It is shown. By adopting this configuration, unnecessary and large signals can be attenuated before being input to the loop filter 215, and as shown in FIG. 14E, the signals can be contained within the available range so that clipping is less likely to occur. . Thereby, the dynamic range can be made wide while maintaining the resolution of the measurement band.

なお、上記説明したフィードバックループ中にノイズ除去フィルタを設けたフラックスゲートセンサについては、本実施形態のような異物検出装置に用いる場合に限られるものではなく、検出コイルからの出力に基づいて外部磁界を相殺するフィードバック電流を発生させるフラックスゲートセンサであれば採用することができる。また、フラックスゲートセンサの方式についても、図13のような平衡フラックスゲートセンサに限らず、直交フラックスゲートセンサにも適用することができる。   The flux gate sensor provided with the noise removal filter in the feedback loop described above is not limited to the case of using the foreign matter detection device as in the present embodiment, and an external magnetic field based on the output from the detection coil. Any flux gate sensor that generates a feedback current that cancels out can be employed. Further, the method of the flux gate sensor is not limited to the balanced flux gate sensor as shown in FIG. 13 but can be applied to the orthogonal flux gate sensor.

また、上記のノイズ除去フィルタが対象とするノイズについては特に限定されるものではないが、例えば、交流電力線により発生する50Hzあるいは60Hzの磁場によるノイズのように大きなノイズを対象とするものであることが好ましい。また、ノイズ除去フィルタの構成についても特に限定されるものではなく、ノッチフィルタ、バンドエリミネーションフィルタ、ハイパスフィルタ等のフィルタやこれらの組み合わせを採用することができる。また、ノイズ除去フィルタについてはアナログフィルタに限らずデジタルフィルタで構成してもよい。   Also, the noise targeted by the above noise removal filter is not particularly limited, but for example, it is intended to target large noise such as noise due to a 50 Hz or 60 Hz magnetic field generated by an AC power line. Is preferred. In addition, the configuration of the noise removal filter is not particularly limited, and a filter such as a notch filter, a band elimination filter, a high pass filter, or a combination thereof can be employed. The noise removal filter is not limited to an analog filter, and may be a digital filter.

[判定器について]
磁気センサ部16からの出力に基づいて金属異物の有無を判定するにあたっては、閾値を超えたか否かで判定する方法がある。この方法では、検査が行われる場所によって閾値を超えるノイズが混入し、誤検出が生じるなどの検出精度が低下する場合がある。
[About the judgment unit]
When determining the presence or absence of a metal foreign object based on the output from the magnetic sensor unit 16, there is a method of determining whether or not the threshold value is exceeded. In this method, noise exceeding the threshold may be mixed depending on the place where the inspection is performed, and detection accuracy such as occurrence of false detection may be lowered.

また、複数の磁気センサ(第一センサ161〜第五センサ165)の出力の平均を求め、この平均と各磁気センサの出力との差分が閾値を超えたか否かで判定する方法もある。この方法を採用した場合、発生源が遠方にあって局在性が少ないノイズを、差分によって排除することができる。しかし、同じ発生源からのノイズであっても、磁気シールドの形状、磁気センサの位置等により各磁気センサに対する影響が異なる場合があり、上記の方法ではノイズによる影響を排除しきれない場合がある。   There is also a method of determining the average of the outputs of the plurality of magnetic sensors (the first sensor 161 to the fifth sensor 165), and determining whether the difference between the average and the output of each magnetic sensor exceeds a threshold. When this method is adopted, it is possible to eliminate noise with a small source with a small distance by difference. However, even with noise from the same source, the influence on each magnetic sensor may differ depending on the shape of the magnetic shield, the position of the magnetic sensor, etc., and the above method may not be able to exclude the influence of the noise. .

そこで、こうしたノイズの影響を排除してより正確な検出を行うために、ワークWが存在しない状態での磁気センサの出力を基準とし、実際の検査の際にはこの基準に対する差に基づいて金属異物が混入しているか否かの判定を行う構成を採用することが好ましい。以下、このような構成の一例である判定器について図15を用いて説明する。   Therefore, in order to eliminate the influence of such noise and perform more accurate detection, the output of the magnetic sensor in the absence of the workpiece W is used as a reference, and in the actual inspection, based on the difference with this reference It is preferable to adopt a configuration for determining whether or not foreign matter is mixed. Hereinafter, a determiner which is an example of such a configuration will be described with reference to FIG.

図15に示す判定器3は、磁気センサ部16(第一センサ161〜第五センサ165のいずれか)からの出力信号に基づいて、金属異物が混入していか否かを判定し、その結果に基づいて判定信号を出力するものである。この判定器3では、判定の基準となる基準データの生成を行う基準生成モードと、この基準データを用いて金属異物が混入していか否かを判定する判定モードの、2つの動作モードが設けられている。これらの動作モードは、ユーザが操作可能な入力装置等のモード切替手段(不図示)からの信号(モード信号)に基づいて切り替えられる。なお、この判定器3ではユーザからの入力に基づいてモード信号が出力される構成となっているが、ワークWが搬送中か否かを判定するセンサからの入力に基づいてモード信号が出力される構成のように、何らかの操作を介することなく自動的にモード信号が切り替えられるようにしてもよい。例えば、ワークWを磁化するための着磁装置が別途設けられている場合に、この着磁装置の稼働状態と連動してモード信号が切り替えられるようにしてもよい。   Based on the output signal from the magnetic sensor unit 16 (one of the first sensor 161 to the fifth sensor 165), the determiner 3 shown in FIG. 15 determines whether metal foreign matter is mixed or not, and the result Outputs a determination signal based on In this determination unit 3, two operation modes are provided: a reference generation mode for generating reference data to be a determination reference, and a determination mode for determining whether metal foreign matter is mixed using the reference data. It is done. These operation modes are switched based on a signal (mode signal) from mode switching means (not shown) such as an input device operable by the user. Although this determination unit 3 is configured to output the mode signal based on the input from the user, the mode signal is output based on the input from the sensor that determines whether the work W is being transported. As in the configuration described above, the mode signal may be switched automatically without any operation. For example, when a magnetizing device for magnetizing the work W is separately provided, the mode signal may be switched in conjunction with the operating state of the magnetizing device.

判定器3は、AD変換部301、サンプリング部302、FFTユニット303、特徴抽出部304、基準生成部305、距離計算部306、判定部307で構成されている。   The determination unit 3 includes an AD conversion unit 301, a sampling unit 302, an FFT unit 303, a feature extraction unit 304, a reference generation unit 305, a distance calculation unit 306, and a determination unit 307.

判定器3に入力された磁気センサ部16からの信号は、AD変換部301でデジタル信号に変換された後、サンプリング部302で所定の周期でサンプリングされる。このサンプリングされたデータに対し、FFTユニット303で離散フーリエ変換が行われ、その周波数解析の結果が特徴抽出部304に出力される。なお、この例ではフーリエ変換を用いているが、例えばウェーブレット変換を行うものであってもよく、周波数解析を行うものであればよい。また、窓関数についても特に限定されるものではなく、既知の様々な窓関数を用いることができる。   The signal from the magnetic sensor unit 16 input to the determination unit 3 is converted into a digital signal by the AD conversion unit 301 and then sampled by the sampling unit 302 at a predetermined cycle. The discrete Fourier transform is performed on the sampled data by the FFT unit 303, and the result of the frequency analysis is output to the feature extraction unit 304. Although Fourier transform is used in this example, wavelet transform may be performed, for example, as long as frequency analysis is performed. Also, the window function is not particularly limited, and various known window functions can be used.

特徴抽出部304では、FFTユニット303による周波数解析結果の中から、予め定めた閾値以上のパワースペクトルを持つ成分が選択される。このデータは、基準生成部305と距離計算部306の両方に送られる。   The feature extraction unit 304 selects, from the frequency analysis result by the FFT unit 303, a component having a power spectrum equal to or greater than a predetermined threshold. This data is sent to both the reference generation unit 305 and the distance calculation unit 306.

基準生成部305では、基準生成モードを示すモード信号を受けている間、特徴抽出部304からのデータを用いて基準データが生成あるいは更新される。なお、この基準データの詳細については図16を用いて後述する。また、判定モードを示すモード信号を受けている間は、基準データの生成等は行わず、距離計算部306に最新の基準データが送られる。   While receiving the mode signal indicating the reference generation mode, the reference generation unit 305 generates or updates reference data using the data from the feature extraction unit 304. The details of the reference data will be described later with reference to FIG. Further, while receiving the mode signal indicating the determination mode, generation of reference data and the like are not performed, and the latest reference data is sent to the distance calculation unit 306.

距離計算部306では、判定モードを示すモード信号を受けている間、基準生成部305で生成された基準データと、特徴抽出部304からのデータとの距離が計算される。   While receiving the mode signal indicating the determination mode, the distance calculation unit 306 calculates the distance between the reference data generated by the reference generation unit 305 and the data from the feature extraction unit 304.

判定部307では、距離計算部306で計算された距離が予め定めた閾値以上である場合(あるいは閾値を超える場合)に、所定の信号が出力される。なお、この構成に限らず、距離計算部306で計算された距離が予め定めた閾値以上である場合(あるいは閾値を超える場合)とそうでない場合で異なる信号が出力される構成であってもよい。いずれにしても、距離計算部306で計算された距離が予め定めた閾値以上であるか否か(あるいは閾値を超えるか否か)に基づいて何らかの信号が出力される構成であればよい。この構成では、信号出力の条件となる閾値を一つ設けることで、二種類の情報(例えば、金属異物検出と金属異物非検出)を識別可能にすることができる。なお、こうした閾値を複数設けてより多くの情報に対応する複数種類の判定信号を出力可能な構成としてもよい。   In the determination unit 307, when the distance calculated by the distance calculation unit 306 is equal to or greater than a predetermined threshold (or when it exceeds the threshold), a predetermined signal is output. Note that the present invention is not limited to this configuration, and different signals may be output when the distance calculated by the distance calculation unit 306 is equal to or greater than a predetermined threshold (or when it exceeds the threshold). . In any case, any signal may be output based on whether the distance calculated by the distance calculation unit 306 is equal to or greater than a predetermined threshold (or whether the threshold is exceeded). In this configuration, two types of information (for example, detection of metallic foreign matter and non-detection of metallic foreign matter) can be made distinguishable by providing one threshold that is a condition of signal output. A plurality of such threshold values may be provided to output a plurality of types of determination signals corresponding to more information.

[基準生成モードの動作例]
以下、基準生成モードにおける動作の一例について説明する。基準生成モードにおいては、基準データの生成あるいは更新が行われる(基準生成部305)。
[Operation example of reference generation mode]
Hereinafter, an example of the operation in the reference generation mode will be described. In the reference generation mode, reference data is generated or updated (reference generation unit 305).

異物検出装置1において、外部磁気の影響がなく、且つワークWが搬送されていない場合、磁気ノイズがなければ磁気センサ部16の出力は0となるが、実際には様々な磁気ノイズが存在するため、この場合の磁気センサ部16からの出力は磁気ノイズによるものとなる。ここで、この磁気ノイズの特徴を反映した基準データを生成しておくことで、この基準データとの対比によって金属異物を検出することが可能になる。以下では、磁気ノイズの特徴を反映した基準データを生成する場合について説明する。   In the foreign matter detection device 1, when there is no influence of external magnetism and the work W is not transported, the output of the magnetic sensor unit 16 is 0 if there is no magnetic noise, but various magnetic noises actually exist. Therefore, the output from the magnetic sensor unit 16 in this case is due to the magnetic noise. Here, by generating reference data in which the feature of the magnetic noise is reflected, it is possible to detect a metal foreign object by comparison with the reference data. In the following, the case of generating reference data reflecting the characteristics of magnetic noise will be described.

基準データは、特徴的なパワースペクトルをスペクトル番号に対して記憶したものであり、初期値は0となっている。ここで、図16(A)に示す周波数解析の結果が得られたとする。なお、この図16(A)に示す周波数解析の結果は、ワークWが搬送されていない状態における磁気センサ部16からの出力に対するものである。この周波数解析の結果から、0dBを閾値とし、この閾値を超えるパワースペクトルの周波数成分(スペクトルNo.132と278)が選択される。そして、基準データのうち、これらの成分に該当する基準データのパワースペクトルが、選択された成分のパワースペクトルの値に更新される。図16(B)には、この更新された基準データが示されている。この基準データは、磁気ノイズの特徴である2つの大きい周波数成分が反映されたものとなっている。なお、この閾値は一例であり、適宜設定することができる。また、閾値を用いずに、パワースペクトルの大きさ順に所定数の成分を選択する構成としてもよく、特徴抽出の方法は特に限定されるものではない。   The reference data is a characteristic power spectrum stored for spectrum numbers, and the initial value is zero. Here, it is assumed that the result of the frequency analysis shown in FIG. 16 (A) is obtained. The result of the frequency analysis shown in FIG. 16A is for the output from the magnetic sensor unit 16 in the state where the work W is not conveyed. From the result of this frequency analysis, a threshold of 0 dB is selected, and frequency components (spectrum Nos. 132 and 278) of the power spectrum exceeding this threshold are selected. Then, among the reference data, the power spectrum of the reference data corresponding to these components is updated to the value of the power spectrum of the selected component. This updated reference data is shown in FIG. 16 (B). This reference data reflects two large frequency components that are characteristic of magnetic noise. Note that this threshold is an example and can be set as appropriate. Alternatively, a predetermined number of components may be selected in order of the power spectrum size without using a threshold, and the method of feature extraction is not particularly limited.

基準生成モード中は周波数解析の結果が磁気センサ部16からの信号に基づいて逐次生成され、この結果を用いて逐次基準データが更新される。具体的には、閾値を超えるパワースペクトルの値が選択され、基準データのうち、この選択された周波数成分に該当する部分のパワースペクトルが、選択されたパワースペクトルの値に更新される。なお、閾値以下の成分に該当する基準データのパワースペクトルは0に更新される。   During the reference generation mode, the result of the frequency analysis is sequentially generated based on the signal from the magnetic sensor unit 16, and the reference data is sequentially updated using this result. Specifically, the value of the power spectrum exceeding the threshold is selected, and the power spectrum of the portion corresponding to the selected frequency component in the reference data is updated to the value of the selected power spectrum. The power spectrum of the reference data corresponding to the component below the threshold is updated to zero.

なお上記の構成の場合、突発的な磁気ノイズが生じた場合にこれを反映した基準データが作成され、金属異物の判定精度が低下する場合がある。そこで例えば、一回ではなく複数回の周波数解析の結果におけるパワースペクトルの平均値を用いて基準データを作成したり、閾値を超える周波数成分のデータを複数回分用意して、これらの平均値を用いて基準データを作成してもよい。また、直前の基準データと新たに選択された閾値を超える周波数成分のそれぞれに重み付けをして、基準データを更新するようにしてもよい。この重みについては、直前の基準データに対する新たな抽出成分の割合を増加させることで、これに比例して上記の変化が反映される度合いが大きくなる。これらの構成は、磁気ノイズの状態に応じて適宜設定することができる。   In the case of the above configuration, when sudden magnetic noise occurs, reference data reflecting this may be created, and the determination accuracy of the metal foreign object may decrease. Therefore, for example, reference data may be created using the average value of the power spectrum in multiple frequency analysis results instead of one time, or data of frequency components exceeding the threshold may be prepared multiple times, and these average values may be used. Reference data may be created. Alternatively, the reference data may be updated by weighting each of the immediately preceding reference data and the frequency component exceeding the newly selected threshold value. With regard to this weight, by increasing the ratio of the new extracted component to the immediately preceding reference data, the degree to which the above change is reflected increases in proportion to this. These configurations can be appropriately set according to the state of the magnetic noise.

なお、上記の例のようにパワースペクトルの選択による特徴抽出を行わず、周波数解析の結果をそのまま基準データとして使用することも可能である。   In addition, it is also possible to use the result of frequency analysis as reference data as it is, without performing feature extraction by selection of a power spectrum like the above-mentioned example.

[判定モードの動作例]
以下、判定モードにおける動作の一例について説明する。判定モードでは、磁気センサ部16からの出力から得られる周波数解析の結果に対し、基準データの相違の程度を示す距離を計算した後(距離計算部306)、この距離に基づいて判定信号を出力する(判定部307)。
[Operation example of judgment mode]
Hereinafter, an example of the operation in the determination mode will be described. In the determination mode, after calculating the distance indicating the degree of difference of the reference data with respect to the result of frequency analysis obtained from the output from the magnetic sensor unit 16 (distance calculation unit 306), the determination signal is output based on this distance Then (determination unit 307).

例えば、ワークWが搬送されている状態における磁気センサ部16からの出力に対し、図17(A)に示す周波数解析の結果が得られたとする。判定モードでは、この周波数解析の結果から、0dBを閾値とし、この閾値を超えるパワースペクトルの周波数成分(スペクトルNo.44、132、205、278、405)が選択される。図17(B)には、この選択された周波数成分が示されている。   For example, it is assumed that the result of the frequency analysis shown in FIG. 17A is obtained for the output from the magnetic sensor unit 16 in the state where the work W is being transported. In the determination mode, from the result of the frequency analysis, 0 dB is used as a threshold, and frequency components (spectrum No. 44, 132, 205, 278, 405) of the power spectrum exceeding this threshold are selected. This selected frequency component is shown in FIG. 17 (B).

次に、この選択された周波数成分を判定対象として、基準データとの距離が計算される。ここでは、図18に示すように、基準データのうちパワースペクトルが0でないもの(No.132、278)と、判定対象(No.44、132、205、278、405)との差の絶対値を計算し、その総和を距離としている。なお、基準データのうちパワースペクトルが0でないものに対応する成分が判定対象中にない場合、判定対象中のその周波数成分のパワースペクトルは0であるものとして計算を行う。この結果図18の例では、距離の値として38.8が導出されていることが示されている。なお、この例では閾値を超える周波数成分を選択して距離を計算しているが、特定の成分を選択せずに周波数解析の結果をそのまま用いて距離を計算してもよい。なお、上記の距離計算で求められる距離はマンハッタン距離であるが、ここでの距離は特に限定されるものではなく、ユークリッド距離などであってもよい。   Next, the distance to the reference data is calculated with the selected frequency component as the determination target. Here, as shown in FIG. 18, the absolute value of the difference between the reference data whose power spectrum is not 0 (No. 132, 278) and the determination target (No. 44, 132, 205, 278, 405) Is calculated and the sum is taken as the distance. When there is no component in the determination target corresponding to one whose power spectrum is not 0 among the reference data, calculation is performed assuming that the power spectrum of the frequency component in the determination target is 0. As a result, in the example of FIG. 18, it is shown that 38.8 is derived as the value of the distance. Although the distance is calculated by selecting frequency components exceeding the threshold value in this example, the distance may be calculated using the result of frequency analysis as it is without selecting a specific component. Although the distance obtained by the above-described distance calculation is the Manhattan distance, the distance here is not particularly limited, and may be Euclidean distance or the like.

距離が計算されると、この値が閾値以上である場合には所定の信号が出力される。例えば、事前に上記の基準データを用いて距離を試算した結果、金属異物が含まれていればおよそ20以上になることが判明し、この値を閾値が閾値に設定されているものとする。この場合、距離38.8は閾値20以上であり、所定の信号が出力されることになる。異物検出装置1では、この信号を受けて異物が検出されたことを示す出力を行うように構成することで、金属異物が混入している可能性があることを知らせることができる。   Once the distance is calculated, a predetermined signal is output if this value is greater than or equal to the threshold. For example, as a result of trial calculation of the distance using the above-mentioned reference data in advance, it becomes clear that it becomes about 20 or more if the metal foreign substance is included, and this value is set as the threshold value. In this case, the distance 38.8 is equal to or greater than the threshold 20, and a predetermined signal is output. The foreign matter detection device 1 can be notified that there is a possibility that metal foreign matter is mixed in by receiving an output of this signal to indicate that the foreign matter is detected.

[判定器の効果および変形例について]
以上説明した判定器3によれば、実際の検査のときの信号から背景ノイズを減ずることができるため、S/N比がよくなり検出精度を向上させることができる。また、背景ノイズの学習(基準データの生成)により背景ノイズと検出信号の差が明確となり、閾値を容易に決定することができる。
[About the effect and modification of the judgment unit]
According to the determiner 3 described above, background noise can be reduced from a signal at the time of an actual inspection, so that the S / N ratio can be improved and detection accuracy can be improved. Also, learning of background noise (generation of reference data) makes the difference between the background noise and the detection signal clearer, and the threshold can be easily determined.

なお、本実施形態の異物検出装置1は、シート状のワークWの金属異物を検出するためのものであるが、上記の判定器3は、例えばコンベアで搬送されるワークの金属異物を検出する異物検出装置にも採用することができる。なお、例えば、コンベアで搬送されるワークの着磁装置の稼働状態と連動してモード信号が切り替えられるようにするにあたっては、着磁装置から磁気センサまでの所要時間がn秒であるときに、着磁装置をワークが通過してからn秒(あるいはn秒前後)のタイミングで基準生成モードから判定モードに切り替わるようにしてもよい。なお、この構成は、ワークの位置に基づいて基準生成モードと判定モードとを切り替えるものと言える。この構成では、必要に応じて基準生成モードと判定モードとを切り替えることができ、基準データを効果的に生成して検出精度を高めることができる。   In addition, although the foreign material detection apparatus 1 of this embodiment is for detecting the metal foreign material of the sheet-like workpiece | work W, said determination device 3 detects the metal foreign material of the workpiece | work conveyed by a conveyor, for example. It can also be adopted as a foreign matter detection device. For example, in order to switch the mode signal in conjunction with the operation state of the magnetizing device of the work conveyed by the conveyor, when the required time from the magnetizing device to the magnetic sensor is n seconds, The reference generation mode may be switched to the determination mode at a timing n seconds (or around n seconds) after the work passes the magnetizing device. Note that this configuration can be said to switch between the reference generation mode and the determination mode based on the position of the work. In this configuration, the reference generation mode and the determination mode can be switched as needed, and reference data can be effectively generated to improve detection accuracy.

また、上記の判定器3では、磁気ノイズの特徴を反映した基準データを用いる構成について説明したが、金属異物が混入された状態のワークを用いることで金属異物が混入された状態の特徴を反映した基準データを生成しておき、これを用いて距離計算を行う構成としてもよい。この構成では、距離が小さくなるほど金属異物が混入している可能性が高くなるため、閾値を超えない場合に信号を出力させ、この信号を受けて異物が検出されたことを示す出力を行うように異物検出装置を構成すればよい。   Moreover, although the above-mentioned determination device 3 demonstrated the structure using the reference data which reflected the feature of the magnetic noise, the feature of the state in which the metal foreign material was mixed is reflected by using the work in the state in which the metal foreign material was mixed. The reference data may be generated and used to calculate the distance. In this configuration, as the distance decreases, the possibility that metal foreign matter is mixed increases. Therefore, a signal is output when the threshold is not exceeded, and an output indicating that the foreign matter is detected is performed in response to this signal. The foreign substance detection device may be configured as follows.

さらに、基準データを複数使用できるように、例えば、第一の基準生成モードと第二の基準生成モードを用意し、これらのそれぞれのモードで第一の基準データを第二の基準データが生成されるようにしてもよい。この構成の場合、例えば、ワークがない状態における磁気ノイズの特徴を反映した第一の基準データと、金属異物が混入した状態の特徴を反映した第二の基準データとを用意することができる。この場合、上記の距離計算をそれぞれの基準データに対して行い、この距離の大小に応じて信号を出力するように構成すれば、この信号の出力によって、どちらの状態により近いかを判定することができる。この場合、基準データが一つの場合のような閾値が不要になる。   Further, for example, a first reference generation mode and a second reference generation mode are prepared so that a plurality of reference data can be used, and in each of these modes, the first reference data is generated as the second reference data. You may In this configuration, it is possible to prepare, for example, first reference data reflecting the characteristics of magnetic noise in the absence of a work and second reference data reflecting the characteristics of the state in which metal foreign matter is mixed. In this case, if the above distance calculation is performed on each reference data and a signal is output according to the magnitude of the distance, it is determined which state is closer by the output of the signal. Can. In this case, the threshold value as in the case of one reference data becomes unnecessary.

また、判定部307において信号を出力する際には、この信号の出力の前後において距離の計算に用いられた基準データや、周波数解析の結果を別途記憶しておくことが好ましい。この構成では、記憶された情報に基づいてより適切な閾値や特徴選択の方法、距離計算の方法等を決定することができ、検出精度を高めることができる。   In addition, when the determination unit 307 outputs a signal, it is preferable to separately store the reference data used for calculating the distance and the result of the frequency analysis before and after the output of the signal. In this configuration, it is possible to determine a more appropriate threshold value, a method of feature selection, a method of distance calculation, and the like based on the stored information, and it is possible to improve detection accuracy.

[その他]
上記説明した異物検出装置1は、シート状のワークWを対象としているが、例えばコンベアで搬送される板状のワークを対象とする場合にも、上記説明した各構成を採用することができる。
[Others]
Although the above-described foreign matter detection device 1 is directed to a sheet-like work W, for example, the above-described configurations can also be adopted when targeting a plate-like work transported by a conveyor.

以下、本明細書に記載されている発明の構成を示す。なお、以下の発明の構成に対応する上記の実施形態の構成を括弧書きで記載する。   Hereinafter, the configuration of the invention described in the present specification will be shown. In addition, the structure of said embodiment corresponding to the structure of the following invention is described in parentheses.

上記の説明では、
シート状または板状のワーク(例えば、ワークW)の磁気を検出する磁気センサ(例えば、第一センサ161〜第五センサ165)と、
前記磁気センサを覆う磁気シールド(例えば、磁気シールド10)と、を備え、
前記磁気シールドは、
周面に曲面(例えば、シールド周面部11)を有する中空の柱状のもの(図1、図2参照)であって、
前記ワークを搬送するための細長い開口である搬送口(例えば、搬入口14、搬出口15)が、前記曲面に形成されたものであることを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the above description,
A magnetic sensor (for example, the first sensor 161 to the fifth sensor 165) for detecting the magnetism of a sheet-like or plate-like workpiece (for example, the workpiece W);
A magnetic shield (eg, magnetic shield 10) covering the magnetic sensor;
The magnetic shield is
A hollow column (see FIG. 1 and FIG. 2) having a curved surface (for example, the shield circumferential surface portion 11) on the circumferential surface,
The foreign substance detection device is characterized in that a transfer port (e.g., the loading port 14 and the output port 15) which is an elongated opening for transporting the work is formed on the curved surface.

この異物検出装置によれば、金属異物の検出精度を低下しにくくすることができる。   According to the foreign matter detection device, the detection accuracy of the metal foreign matter can be hardly reduced.

また、上記記載の異物検出装置であって、
前記磁気シールドは、
前記搬送口が、軸方向に沿って前記曲面に形成されたものである(図1参照)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
The magnetic shield is
The foreign substance detection device is characterized in that the transport port is formed on the curved surface along an axial direction (see FIG. 1).

この異物検出装置によれば、金属異物の検出精度をより低下しにくくすることができる。   According to the foreign matter detection device, the detection accuracy of the metal foreign matter can be further reduced.

また、上記記載の異物検出装置であって、
前記磁気シールドは、
中空の柱状であって、軸方向に沿って細長い開口が形成された曲面を周面に有し、それぞれの軸が一致する複数のシールド部(例えば、図10の第一のシールド部10DAおよび第二のシールド部10DB)を有するものであり、
前記複数のシールド部は、
隣接する他のシールド部とは径方向の大きさが異なるものであって(図10では、第一のシールド部10DAと第二のシールド部10DBの径方向の大きさが異なる)、
それぞれの周面の少なくとも一部が、隣接する他のシールド部の周面の少なくとも一部と重なり、且つそれぞれに形成された開口が隣接する他のシールド部に形成された開口と軸方向に繋がることで前記搬送口を形成することが可能なものであり(図10(A)参照)、
さらに前記複数のシールド部は、
他のシールド部に対して軸方向の位置関係を変更可能なものである(図10(C)参照)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
The magnetic shield is
A plurality of shield sections which are hollow columns and have curved surfaces in which elongated openings are formed along the axial direction on the circumferential surface, and the respective axes coincide (for example, the first shield section 10DA and With a second shield 10DB),
The plurality of shield parts are
The size in the radial direction is different from that of the other adjacent shield part (in FIG. 10, the size in the radial direction of the first shield part 10DA and the second shield part 10DB is different),
At least a portion of each circumferential surface overlaps at least a portion of the circumferential surface of the other adjacent shield portion, and the opening formed in each is axially connected to the opening formed in the other adjacent shield portion Can form the transfer port (see FIG. 10A),
Furthermore, the plurality of shield parts are
The foreign substance detection device is characterized in that the positional relationship in the axial direction can be changed with respect to other shield parts (see FIG. 10C).

この異物検出装置によれば、ワークの幅に合わせて搬送口のサイズを変えることができる。   According to the foreign matter detection device, the size of the transfer port can be changed in accordance with the width of the work.

また、上記記載の異物検出装置であって、
前記磁気シールドの端部における形状が、外側に湾曲した曲面である(例えば、図9(A)のシールド右端部12B、シールド左端部13B)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
The foreign substance detection device is characterized in that the shape at the end of the magnetic shield is a curved surface curved outward (for example, the shield right end 12B and the shield left end 13B in FIG. 9A). .

この異物検出装置によれば、シールド端部からの磁気の進入を抑えることができる。   According to this foreign matter detection device, it is possible to suppress the entry of magnetism from the shield end.

また、
シート状または板状のワーク(例えば、ワークW)の磁気を検出する磁気センサ(例えば、第一センサ161〜第五センサ165)と、
前記磁気センサを覆う磁気シールド(例えば、図9(B)の磁気シールド10C)と、を備え、
前記磁気シールドは、
中空の球状のものであって、
前記ワークを搬送するための細長い開口である搬送口が形成されたものである(図9(B)の変形例参照)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
Also,
A magnetic sensor (for example, the first sensor 161 to the fifth sensor 165) for detecting the magnetism of a sheet-like or plate-like workpiece (for example, the workpiece W);
A magnetic shield (for example, a magnetic shield 10C of FIG. 9B) covering the magnetic sensor;
The magnetic shield is
Hollow and spherical,
The foreign substance detection device is characterized in that a transfer port which is an elongated opening for transferring the work is formed (see a modification of FIG. 9B).

この異物検出装置によれば、金属異物の検出精度を低下しにくくすることができる。   According to the foreign matter detection device, the detection accuracy of the metal foreign matter can be hardly reduced.

また、上記記載の異物検出装置であって、
前記磁気シールドと同じ素材であって、前記搬送口が形成された部分の端を塞ぐ蓋部材を備えたものである([磁気シールド10の形状について]参照)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
A foreign material detection device comprising the same material as the magnetic shield and having a lid member for closing an end of the portion where the transfer port is formed (see [about the shape of the magnetic shield 10]); Is described.

この異物検出装置によれば、ワークの幅に合わせて搬送口のサイズを変えることができる。   According to the foreign matter detection device, the size of the transfer port can be changed in accordance with the width of the work.

また、上記記載の異物検出装置であって、
前記磁気シールドは、
複数のシールド層(例えば、第一層111、第二層112、第三層113)を有するものであり、
前記複数のシールド層のそれぞれは、
互いに非接触なものであることを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
The magnetic shield is
It has a plurality of shield layers (for example, the first layer 111, the second layer 112, and the third layer 113),
Each of the plurality of shield layers is
A foreign matter detection device is described, which is characterized in that it is not in contact with each other.

この異物検出装置によれば、磁気シールドによる磁気の遮蔽効果を高めることができる。   According to the foreign matter detection device, the shielding effect of magnetism by the magnetic shield can be enhanced.

また、上記記載の異物検出装置であって、
前記磁気シールドは、
前記搬送口が形成された部分の前記複数のシールド層の間に、該シールド層と非接触なシールド部材(例えば、シールド部材17)を設けたものであることを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
The magnetic shield is
A foreign matter detection device characterized in that a shield member (for example, a shield member 17) not in contact with the shield layer is provided between the plurality of shield layers in a portion where the transfer port is formed; Have been described.

この異物検出装置によれば、磁気シールドによる磁気の遮蔽効果を高めることができる。   According to the foreign matter detection device, the shielding effect of magnetism by the magnetic shield can be enhanced.

また、上記記載の異物検出装置であって、
前記磁気シールドは、
隣り合う前記シールド層の間に防振素材を充填したものである([磁気シールド10の多層構造について]参照)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
The magnetic shield is
A foreign substance detection device is described, which is characterized in that an anti-vibration material is filled between adjacent shield layers (refer to [Multilayer structure of the magnetic shield 10]).

この異物検出装置によれば、磁気シールドの振動によるノイズ発生を防止することができる。   According to this foreign matter detection device, it is possible to prevent the generation of noise due to the vibration of the magnetic shield.

また、上記の説明では、
出力信号に相関した電流により外部磁場を相殺するフィードバックループを持つフラックスゲートセンサ(例えば、図13のフラックスゲートセンサ2)において、
前記フィードバックループ内に、ノイズを抑制するためのノイズ抑制フィルタ(例えば、図13のノイズ除去フィルタ214)を備えたことを特徴とするフラックスゲートセンサ、が記載されている。
Also, in the above explanation,
In a flux gate sensor (for example, flux gate sensor 2 in FIG. 13) having a feedback loop that cancels an external magnetic field by a current correlated with an output signal,
A fluxgate sensor characterized in that a noise suppression filter (for example, the noise removal filter 214 in FIG. 13) for suppressing noise is provided in the feedback loop.

このフラックスゲートセンサによれば、フィードバックループにおいてクリッピングが生じないようにすることができ、測定帯域の分解能を維持しつつダイナミックレンジを広く取ることができる。   According to this flux gate sensor, clipping can be prevented from occurring in the feedback loop, and a wide dynamic range can be taken while maintaining the resolution of the measurement band.

また、上記記載のフラックスゲートセンサであって、
前記ノイズ抑制フィルタは、
50Hzもしくは60Hzのノイズを抑制するものである([フィードバックループ中のノイズ除去フィルタについて]参照)ことを特徴とするフラックスゲートセンサ、が記載されている。
In addition, the flux gate sensor described above,
The noise suppression filter is
A fluxgate sensor is described which is characterized in that it suppresses noise of 50 Hz or 60 Hz (see [about noise removal filter in feedback loop]).

このフラックスゲートセンサによれば、50/60Hzの交流電力線により発生する大きなノイズを除去できるため、クリッピングの発生を効果的に抑えることができる。   According to this flux gate sensor, since it is possible to remove large noise generated by the 50/60 Hz AC power line, it is possible to effectively suppress the occurrence of clipping.

また、上記記載のフラックスゲートセンサであって、
前記ノイズ抑制フィルタは、
ノッチフィルタ、バンドエリミネーションフィルタ、ハイパスフィルタのいずれかを含むものである([フィードバックループ中のノイズ除去フィルタについて]参照)ことを特徴とするフラックスゲートセンサ、が記載されている。
In addition, the flux gate sensor described above,
The noise suppression filter is
A fluxgate sensor is described which is characterized in that it includes any of a notch filter, a band elimination filter, and a high pass filter (see [about noise removal filter in feedback loop]).

このフラックスゲートセンサによれば、様々なフィルタを利用することができる。   According to this flux gate sensor, various filters can be used.

また、上記記載のフラックスゲートセンサであって、
前記ノイズ抑制フィルタは、
デジタルフィルタで構成されているものである([フィードバックループ中のノイズ除去フィルタについて]参照)ことを特徴とするフラックスゲートセンサ、が記載されている。
In addition, the flux gate sensor described above,
The noise suppression filter is
A fluxgate sensor is described, characterized in that it is composed of a digital filter (see [About noise removal filter in feedback loop]).

このフラックスゲートセンサによれば、S/N比を高めることができる。   According to this flux gate sensor, the S / N ratio can be increased.

また、上記の説明では、
ワーク(例えば、ワークW)の磁気を検出する磁気センサ(例えば、第一センサ161〜第五センサ165)を有する異物検出装置(例えば、異物検出装置1)において、
前記磁気センサからの信号を周波数解析する周波数解析手段(例えば、図15のFFTユニット303)と、
基準生成モードと判定モードを切り替えるモード切替手段(例えば、ユーザが操作可能な入力装置等)と、
前記基準生成モードが設定されている場合に、前記周波数解析手段による周波数解析の結果を用いて前記信号の特徴を示す基準データを生成あるいは更新するデータ生成手段(例えば、図15の基準生成部305)と、
前記判定モードが設定されている場合に、前記周波数解析手段による周波数解析の結果と、前記基準データとを用いて距離を計算する距離計算手段(例えば、図15の距離計算部306)と、
前記距離が所定の閾値を超えたか否かに基づいて所定の信号を出力する出力手段(例えば、図15の判定部307)と、を備えたことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
Also, in the above explanation,
In a foreign matter detection device (for example, the foreign matter detection device 1) having a magnetic sensor (for example, the first sensor 161 to the fifth sensor 165) for detecting the magnetism of the work (for example, the work W)
Frequency analysis means (for example, FFT unit 303 in FIG. 15) that analyzes the frequency of the signal from the magnetic sensor;
Mode switching means (for example, an input device etc. which can be operated by the user) for switching between the reference generation mode and the determination mode;
A data generation unit (for example, a reference generation unit 305 in FIG. 15) that generates or updates reference data indicating the feature of the signal using the result of frequency analysis by the frequency analysis unit when the reference generation mode is set. )When,
Distance calculation means (for example, distance calculation unit 306 in FIG. 15) for calculating distance using the result of frequency analysis by the frequency analysis means and the reference data when the determination mode is set;
And an output unit (e.g., the determination unit 307 in FIG. 15) configured to output a predetermined signal based on whether the distance exceeds a predetermined threshold value. There is.

この異物検出装置によれば、金属異物の検出精度を高めることができる。   According to the foreign matter detection device, the detection accuracy of the metal foreign matter can be enhanced.

また、上記記載の異物検出装置であって、
前記モード切替手段は、
前記ワークの位置に基づいて、前記基準生成モードと前記判定モードとを切り替えるものである([判定器の効果および変形例について]参照)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
The mode switching means is
The foreign substance detection device is characterized in that the reference generation mode and the determination mode are switched based on the position of the work (refer to [effects of determination unit and modified example]).

この異物検出装置によれば、必要に応じて基準生成モードと判定モードとを切り替えることができ、基準データを効果的に生成して検出精度を高めることができる。   According to the foreign matter detection device, it is possible to switch between the reference generation mode and the determination mode as needed, and it is possible to effectively generate reference data and to improve detection accuracy.

また、上記記載の異物検出装置であって、
情報を記憶する記憶手段を備え、
前記記憶手段は、
前記所定の信号の出力の際に用いた基準データと、当該出力の前後における前記磁気センサからの信号あるいは当該出力の前後における前記周波数解析手段による周波数解析の結果を記憶するものである([判定器の効果および変形例について]参照)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
Storage means for storing information;
The storage means is
It stores the reference data used when outputting the predetermined signal, the signal from the magnetic sensor before and after the output, or the result of the frequency analysis by the frequency analysis unit before and after the output ([Determination Device, and the above-mentioned foreign matter detection device is described.

この異物検出装置によれば、記憶された情報に基づいてより適切な閾値や特徴選択の方法、距離計算の方法等を決定することができ、検出精度を高めることができる。   According to the foreign matter detection device, it is possible to determine a more appropriate threshold value, a method of feature selection, a method of distance calculation, and the like based on the stored information, and it is possible to improve detection accuracy.

また、
ワークの磁気を検出する磁気センサを有する異物検出装置において、
前記磁気センサからの信号を周波数解析する周波数解析手段と、
第一の基準生成モード、第二の基準生成モード、判定モードを切り替えて設定するモード切替手段と、
前記第一の基準生成モードが設定されている場合に、前記周波数解析手段による周波数解析の結果を用いて前記信号の特徴を示す第一の基準データを生成あるいは更新する第一のデータ生成手段と、
前記第二の基準生成モードが設定されている場合に、前記周波数解析手段による周波数解析の結果を用いて前記信号の特徴を示す第二の基準データを生成あるいは更新する第二のデータ生成手段と、
前記判定モードが設定されている場合に、前記周波数解析手段による周波数解析の結果と前記第一の基準データとを用いて第一の距離を計算するとともに、前記周波数解析手段による周波数解析の結果と前記第二の基準データとを用いて第二の距離を計算する距離計算手段と、
前記第二の距離よりも前記第一の距離が大きい場合に、所定の信号を出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする異物検出装置([判定器の効果および変形例について]参照)、が記載されている。
Also,
In a foreign matter detection device having a magnetic sensor for detecting the magnetism of a work,
Frequency analysis means for frequency analyzing a signal from the magnetic sensor;
Mode switching means for switching and setting the first reference generation mode, the second reference generation mode, and the determination mode;
First data generation means for generating or updating first reference data indicating characteristics of the signal using the result of frequency analysis by the frequency analysis means when the first reference generation mode is set; ,
And second data generation means for generating or updating second reference data indicating characteristics of the signal using the result of the frequency analysis by the frequency analysis means when the second reference generation mode is set. ,
When the determination mode is set, the first distance is calculated using the result of the frequency analysis by the frequency analysis means and the first reference data, and the result of the frequency analysis by the frequency analysis means Distance calculation means for calculating a second distance using the second reference data;
A foreign matter detection device characterized by comprising: an output means for outputting a predetermined signal when the first distance is larger than the second distance; ) Is described.

この異物検出装置によれば、いずれかの基準データに近いか否かを判定でき、基準データが一つの場合のような閾値が不要になる。   According to this foreign matter detection device, it can be determined whether or not any reference data is close, and a threshold as in the case of one reference data becomes unnecessary.

また、上記記載の異物検出装置であって、
情報を記憶する記憶手段を備え、
前記記憶手段は、
前記所定の信号の出力の際に用いた前記第一の基準データと、当該出力の際に用いた前記第二の基準データと、当該出力の前後における前記磁気センサからの信号あるいは当該出力の前後における前記周波数解析手段による周波数解析の結果を記憶するものである([判定器の効果および変形例について]参照)ことを特徴とする異物検出装置、が記載されている。
In the foreign matter detection device described above,
Storage means for storing information;
The storage means is
The first reference data used in the output of the predetermined signal, the second reference data used in the output, and the signal from the magnetic sensor before and after the output or before and after the output A foreign substance detection device is described, which stores the result of the frequency analysis by the frequency analysis means in the above (refer to [the effect of the determination unit and the modified example]).

この異物検出装置によれば、記憶された情報に基づいてより適切な特徴選択の方法や距離計算の方法を決定することができ、検出精度を高めることができる。   According to this foreign matter detection device, it is possible to determine a more appropriate method of feature selection and distance calculation based on the stored information, and it is possible to improve detection accuracy.

1 異物検出装置
10 磁気シールド
11 シールド周面部
12 シールド右端部
13 シールド左端部
14 搬入口
15 搬出口
16 磁気センサ部
17 シールド部材
2 フラックスゲートセンサ
214 ノイズ除去フィルタ
3 判定器
303 FFTユニット
305 基準生成部
306 距離計算部
307 判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foreign object detection apparatus 10 Magnetic shield 11 Shield peripheral surface part 12 Shield right end part 13 Shield left end part 14 Inlet 15 Out port 16 Magnetic sensor part 17 Shield member 2 Flux gate sensor 214 Noise removal filter 3 Judgment unit 303 FFT unit 305 Reference generation part 306 Distance calculation unit 307 Determination unit

Claims (4)

出力信号に相関した電流により外部磁場を相殺するフィードバックループを持つフラックスゲートセンサにおいて、
前記フィードバックループ内に、ノイズを抑制するためのノイズ抑制フィルタを備えたことを特徴とするフラックスゲートセンサ。
In a flux gate sensor having a feedback loop that cancels the external magnetic field by the current correlated to the output signal,
A fluxgate sensor comprising a noise suppression filter for suppressing noise in the feedback loop.
請求項1に記載のフラックスゲートセンサであって、
前記ノイズ抑制フィルタは、
50Hzもしくは60Hzのノイズを抑制するものであることを特徴とするフラックスゲートセンサ。
A flux gate sensor according to claim 1, wherein
The noise suppression filter is
A flux gate sensor characterized by suppressing 50 Hz or 60 Hz noise.
請求項1または2に記載のフラックスゲートセンサであって、
前記ノイズ抑制フィルタは、
ノッチフィルタ、バンドエリミネーションフィルタ、ハイパスフィルタのいずれかを含むものであることを特徴とするフラックスゲートセンサ。
A flux gate sensor according to claim 1 or 2, wherein
The noise suppression filter is
A flux gate sensor characterized by including any of a notch filter, a band elimination filter, and a high pass filter.
請求項1から3のいずれか1項に記載のフラックスゲートセンサであって、
前記ノイズ抑制フィルタは、
デジタルフィルタで構成されているものであることを特徴とするフラックスゲートセンサ。
The flux gate sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein
The noise suppression filter is
A flux gate sensor characterized by comprising a digital filter.
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