JP2803091B2 - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
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- JP2803091B2 JP2803091B2 JP15730688A JP15730688A JP2803091B2 JP 2803091 B2 JP2803091 B2 JP 2803091B2 JP 15730688 A JP15730688 A JP 15730688A JP 15730688 A JP15730688 A JP 15730688A JP 2803091 B2 JP2803091 B2 JP 2803091B2
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- Japan
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- coil
- magnetic
- chopper
- magnetic field
- magnetic sensor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気センサに関し、特に数ガウス程度の弱磁
界を測定する磁気センサに関する。
界を測定する磁気センサに関する。
従来、磁界の測定はホール素子、磁気抵抗効果素子、
コイルなどを用いて行われていた。
コイルなどを用いて行われていた。
しかしながら数ガウス程度の弱磁界測定を行う場合、
ホール素子および磁気抵抗効果素子はその特性にばらつ
きがあること、さらに特性の温度依存性などにより測定
が困難であるという欠点を有している。一方、コイルは
感度はよいが、誘導電流を用いて磁気測定を行うため、
交流磁界にのみ使用可能で、直流磁界の測定は行えない
という欠点があった。
ホール素子および磁気抵抗効果素子はその特性にばらつ
きがあること、さらに特性の温度依存性などにより測定
が困難であるという欠点を有している。一方、コイルは
感度はよいが、誘導電流を用いて磁気測定を行うため、
交流磁界にのみ使用可能で、直流磁界の測定は行えない
という欠点があった。
本発明の目的は、上記の問題を解決した磁気センサを
提供することにある。このため本発明では、直流弱磁界
を一定周波数の交流化する手段を設け、交流化された直
流弱磁界をコイルで測定することにより、目的を達成し
ている。
提供することにある。このため本発明では、直流弱磁界
を一定周波数の交流化する手段を設け、交流化された直
流弱磁界をコイルで測定することにより、目的を達成し
ている。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す図である。第１図
において、本発明の磁気センサは、非磁性，絶縁材の基
板９と、この基板９に実装され、中心に磁心５を有する
コイル４と、導体からなるチョッパ10と、チョッパ10を
振動させる圧電素子２と、圧電素子２に電圧を印加する
駆動回路３と、コイル４に接続された増幅器６と、この
増幅器６および駆動回路３に接続された同期検波回路７
とから構成されている。チョッパ10はまた、平板状の振
動部11と、軸12と、足13からなり、振動部11がコイル４
の上面と平行をなし、軸12の延長線がコイル４の中心の
鉛直上方通るように、足13を介して基板９に固定されて
いる。
において、本発明の磁気センサは、非磁性，絶縁材の基
板９と、この基板９に実装され、中心に磁心５を有する
コイル４と、導体からなるチョッパ10と、チョッパ10を
振動させる圧電素子２と、圧電素子２に電圧を印加する
駆動回路３と、コイル４に接続された増幅器６と、この
増幅器６および駆動回路３に接続された同期検波回路７
とから構成されている。チョッパ10はまた、平板状の振
動部11と、軸12と、足13からなり、振動部11がコイル４
の上面と平行をなし、軸12の延長線がコイル４の中心の
鉛直上方通るように、足13を介して基板９に固定されて
いる。
直流磁界をコイルで測定するには、コイルに鎖交する
磁束数を時間的に変化させればよい。このため本発明で
はコイル近傍でチョッパを振動させる方法を用いた。こ
の方法について第２図〜第４図を参照し、さらに詳しく
説明する。コイル４はその中心に透磁率の高い磁心５を
有しているので、第２図にて模式的に示したように、コ
イル４に鎖交する磁束の間隔は一定ではない。すなわ
ち、第２図の線Ａ上における磁束密度Ｂは、第３図のよ
うな曲線であらわされる偏りを有している。
磁束数を時間的に変化させればよい。このため本発明で
はコイル近傍でチョッパを振動させる方法を用いた。こ
の方法について第２図〜第４図を参照し、さらに詳しく
説明する。コイル４はその中心に透磁率の高い磁心５を
有しているので、第２図にて模式的に示したように、コ
イル４に鎖交する磁束の間隔は一定ではない。すなわ
ち、第２図の線Ａ上における磁束密度Ｂは、第３図のよ
うな曲線であらわされる偏りを有している。
一方、磁束密度が一様でない磁界中で導体を移動する
と、導体表面にうず電流が発生し、うず電流による誘導
磁界ができる（第４図）。この誘導磁界の強さは、導体
が移動する空間の磁界強度に比例するから、ある一定の
周期で導体を振動させると、同一周期で磁界強度も変化
する。
と、導体表面にうず電流が発生し、うず電流による誘導
磁界ができる（第４図）。この誘導磁界の強さは、導体
が移動する空間の磁界強度に比例するから、ある一定の
周期で導体を振動させると、同一周期で磁界強度も変化
する。
第１図に示す磁気センサは、次のように動作する。チ
ョッパ10の軸12に設けられた圧電素子２に、一定周波数
の電圧を駆動回路３から与える。圧電素子２はこの電圧
により伸縮し、それに伴って振動部11が振動して直流磁
界を交流化する。この交流化された磁界により、コイル
４に誘導電圧が発生し、増幅器６で増幅された後、同期
検波回路７へ入力される。同期検波回路７では、駆動回
路３の出力電圧を同期信号として検波した信号を出力す
る。この同期検波回路７の出力信号から磁界の強さが測
定できる。
ョッパ10の軸12に設けられた圧電素子２に、一定周波数
の電圧を駆動回路３から与える。圧電素子２はこの電圧
により伸縮し、それに伴って振動部11が振動して直流磁
界を交流化する。この交流化された磁界により、コイル
４に誘導電圧が発生し、増幅器６で増幅された後、同期
検波回路７へ入力される。同期検波回路７では、駆動回
路３の出力電圧を同期信号として検波した信号を出力す
る。この同期検波回路７の出力信号から磁界の強さが測
定できる。
第５図は、本発明の別の実施例を示す側面図で、チョ
ッパ10を基板９の下、かつ基板９と垂直をなすよう取り
付けたものである。本実施例の方法を第６図（ａ）およ
び（ｂ）により詳しく説明する。チョッパ10が基板９と
垂直をなしている時、第６図（ｂ）、チョッパ10に磁束
は鎖交しないが、その他の場合はチョッパ10を磁束が鎖
交する。その数はチョッパ10のふれ角θにより変化する
ので、やはりチョッパ10にはうず電流が発生する。その
ため、本実施例においてはコイル４に磁心を設ける必要
はない。また、同様な原理を用いて、第７図に示す様な
構成をとることもできる。第５図および第７図はチョッ
パ10を基板９の下に設けたが、チョッパ10をコイル４の
上方に設けても同様な効果が得られる。
ッパ10を基板９の下、かつ基板９と垂直をなすよう取り
付けたものである。本実施例の方法を第６図（ａ）およ
び（ｂ）により詳しく説明する。チョッパ10が基板９と
垂直をなしている時、第６図（ｂ）、チョッパ10に磁束
は鎖交しないが、その他の場合はチョッパ10を磁束が鎖
交する。その数はチョッパ10のふれ角θにより変化する
ので、やはりチョッパ10にはうず電流が発生する。その
ため、本実施例においてはコイル４に磁心を設ける必要
はない。また、同様な原理を用いて、第７図に示す様な
構成をとることもできる。第５図および第７図はチョッ
パ10を基板９の下に設けたが、チョッパ10をコイル４の
上方に設けても同様な効果が得られる。
第８図は、本発明のさらに別の実施例を示す図で、第
１図の構成においてチョッパ10の振動部11を磁性材料と
し、コイル４の磁心５を省いたものである。第９図
（ａ）および（ｂ）に示すように、磁性体には磁束が集
まるため、チョッパをコイル４の上で振動させるとコイ
ルに誘導電圧が発生する。チョッパ振動部11のコイル中
心軸からの変位、コイルに鎖交する磁束数およびコイル
が発生する誘導電圧の関係を第10図に示す。
１図の構成においてチョッパ10の振動部11を磁性材料と
し、コイル４の磁心５を省いたものである。第９図
（ａ）および（ｂ）に示すように、磁性体には磁束が集
まるため、チョッパをコイル４の上で振動させるとコイ
ルに誘導電圧が発生する。チョッパ振動部11のコイル中
心軸からの変位、コイルに鎖交する磁束数およびコイル
が発生する誘導電圧の関係を第10図に示す。
以上説明したように本発明は、測定対象磁界中でチョ
ッパを振動させ、コイルに鎖交する磁束数を周期的に変
化させることによって、コイルを用いて弱直流磁界を容
易に測定することが可能となる効果がある。
ッパを振動させ、コイルに鎖交する磁束数を周期的に変
化させることによって、コイルを用いて弱直流磁界を容
易に測定することが可能となる効果がある。
第１図は、本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明
の原理を説明する断面図、第３図は第２図の線Ａ上の磁
束密度を示す図、第４図は渦電流の発生を説明する図、
第５図および第７図は本発明の別の実施例を示す側面
図、第６図（ａ）および（ｂ）は第５図および第７図の
原理を説明する図、第８図は本発明のさらに別の実施例
を示す図、第９図（ａ）および（ｂ）は第８図の原理を
示す図、第10図はチョッパの変位、コイルに鎖交する磁
束数およびコイル起電圧の関係を示す図である。 第１図〜第10図において、 ２……圧電素子、３……駆動回路、４……コイル、５…
…磁心、６……増幅器、７……同期検波回路、９……基
盤、10……チョッパ、11……振動部、12……軸、13……
足。
の原理を説明する断面図、第３図は第２図の線Ａ上の磁
束密度を示す図、第４図は渦電流の発生を説明する図、
第５図および第７図は本発明の別の実施例を示す側面
図、第６図（ａ）および（ｂ）は第５図および第７図の
原理を説明する図、第８図は本発明のさらに別の実施例
を示す図、第９図（ａ）および（ｂ）は第８図の原理を
示す図、第10図はチョッパの変位、コイルに鎖交する磁
束数およびコイル起電圧の関係を示す図である。 第１図〜第10図において、 ２……圧電素子、３……駆動回路、４……コイル、５…
…磁心、６……増幅器、７……同期検波回路、９……基
盤、10……チョッパ、11……振動部、12……軸、13……
足。
Claims (3)
- 【請求項１】コイルに生ずる誘導電圧の大きさから、コ
イル周辺の磁界の強さを測定する磁気センサにおいて、
前記コイルに鎖交する磁束の数を一定周波数で変化させ
るべく、前記コイル周辺の磁界に対し前記一定周波数で
運動するチョッパを有することを特徴とする磁気セン
サ。 - 【請求項２】請求項１記載の磁気センサであって、前記
チョッパが、導体片を含むことを特徴とする磁気セン
サ。 - 【請求項３】請求項１記載の磁気センサであって、前記
チョッパが、磁性材料片を含むことを特徴とする磁気セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15730688A JP2803091B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15730688A JP2803091B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 磁気センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321383A JPH01321383A (ja) | 1989-12-27 |
| JP2803091B2 true JP2803091B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=15646785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15730688A Expired - Lifetime JP2803091B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803091B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5707971B2 (ja) * | 2011-01-26 | 2015-04-30 | 株式会社リコー | 磁気センサ制御装置 |
| JP6528535B2 (ja) * | 2015-05-14 | 2019-06-12 | 富士電機株式会社 | アクチュエータ及び測定装置 |
| US20180313670A1 (en) * | 2015-10-29 | 2018-11-01 | Tdk Corporation | Magnetism-detecting device and moving-body-detecting device |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15730688A patent/JP2803091B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01321383A (ja) | 1989-12-27 |
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