JPH03150485A - フラックスゲート型磁気検知器 - Google Patents
フラックスゲート型磁気検知器Info
- Publication number
- JPH03150485A JPH03150485A JP28926989A JP28926989A JPH03150485A JP H03150485 A JPH03150485 A JP H03150485A JP 28926989 A JP28926989 A JP 28926989A JP 28926989 A JP28926989 A JP 28926989A JP H03150485 A JPH03150485 A JP H03150485A
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- JP
- Japan
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- circuit
- excitation
- electric power
- noise
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業−１−４の利用分野
この発明は、地磁気精密測定、磁気異常物の検知、艦船
・車両の探知、船舶の耐機雷の消磁システム等に使用さ
れるフラックスゲート型磁気検知器に関する。
・車両の探知、船舶の耐機雷の消磁システム等に使用さ
れるフラックスゲート型磁気検知器に関する。
（ロ）従来の技術
般に、フラックスゲート型磁気検知器は、磁気コアに、
励振コイル、検出二ｒイル及び帰ｊワコイルが巻回され
、励振回路よりの信号−で励振コイルを励振する−・方
、検出コイルよりの導出信号を交流増幅回路で増幅し、
同期整流回路で整流して直流信号に変換し、直流増幅回
路で増幅して出力として取り出し、さらにこの出力信号
を負帰還回路を介して帰還コイルに−Ｉｊえ１、検出コ
イルには、入力磁界と帰ｊワコイルからの磁界の差に応
した信−号を導出し、この差（Ｋ ”ｔが零となるよう
に動作さセ、人力磁界に応した直流電圧を直流増幅回路
がら出力Ｊする６にうになっている。この神のフラック
スゲート型磁気検知器において、最高感度を得るために
、従来は雑音低減策として、コアのｌ’Ｊめと長さの比
等の形状、その熱処理、電子回路における帯域フィルタ
等に設計上の工夫を凝らしている。
励振コイル、検出二ｒイル及び帰ｊワコイルが巻回され
、励振回路よりの信号−で励振コイルを励振する−・方
、検出コイルよりの導出信号を交流増幅回路で増幅し、
同期整流回路で整流して直流信号に変換し、直流増幅回
路で増幅して出力として取り出し、さらにこの出力信号
を負帰還回路を介して帰還コイルに−Ｉｊえ１、検出コ
イルには、入力磁界と帰ｊワコイルからの磁界の差に応
した信−号を導出し、この差（Ｋ ”ｔが零となるよう
に動作さセ、人力磁界に応した直流電圧を直流増幅回路
がら出力Ｊする６にうになっている。この神のフラック
スゲート型磁気検知器において、最高感度を得るために
、従来は雑音低減策として、コアのｌ’Ｊめと長さの比
等の形状、その熱処理、電子回路における帯域フィルタ
等に設計上の工夫を凝らしている。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上記従来のフラックスゲート型磁気検知器の雑音低減策
では、コア特有の磁性材のもつＭ音（バルクハウゼン雑
音）の限界（１ｎまでには今−歩であり、感度向上には
限界があった。
では、コア特有の磁性材のもつＭ音（バルクハウゼン雑
音）の限界（１ｎまでには今−歩であり、感度向上には
限界があった。
しかし、センサ雑音を、磁気検知器の使用環境下の温度
、センサの構成材の機械的、電気的性能、測定磁界の大
きさ等で左右される要素を考慮し、これらの条件下で雑
音の最小値を探し、従来よりもより雑音を低減すること
は可能である。
、センサの構成材の機械的、電気的性能、測定磁界の大
きさ等で左右される要素を考慮し、これらの条件下で雑
音の最小値を探し、従来よりもより雑音を低減すること
は可能である。
この発明は、上記問題点に着［Ｊ してなされたもので
あって、使用環境条件下で雑音を最小値となし得るフラ
ックスゲート型磁気検知器を提供するこよを目的とし″
ている。
あって、使用環境条件下で雑音を最小値となし得るフラ
ックスゲート型磁気検知器を提供するこよを目的とし″
ている。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明のフ
ラックスゲート型磁気検知器は、磁気コアと、この磁気
コアに巻回される励振コイル、検出コイル及び帰還コイ
ルと、前記励振コイルに励振信号をイ１（給する励振回
路と、前記検出コイルから導出される信号を増幅する交
流増幅回路と、この交流増幅回路の出力を前記励振回路
の信号の倍周波に同期して整流する同期整流回路と、こ
の同期整流回路の直ンＺｆ信号を増幅して出力する直流
増幅回路と、この直流増幅回路の出力を前記帰還コイル
に供給する負帰還回路とを備えるものにおいて、前記直
流増幅回路の出力を受けてＭ音を計測する雑音計測回路
と、この計測された雑音値に応じて前記励振回路から前
記励振コイルに供給される電力を制御する励ＩＸｃ電力
制御回路七を特徴的に備えている。
ラックスゲート型磁気検知器は、磁気コアと、この磁気
コアに巻回される励振コイル、検出コイル及び帰還コイ
ルと、前記励振コイルに励振信号をイ１（給する励振回
路と、前記検出コイルから導出される信号を増幅する交
流増幅回路と、この交流増幅回路の出力を前記励振回路
の信号の倍周波に同期して整流する同期整流回路と、こ
の同期整流回路の直ンＺｆ信号を増幅して出力する直流
増幅回路と、この直流増幅回路の出力を前記帰還コイル
に供給する負帰還回路とを備えるものにおいて、前記直
流増幅回路の出力を受けてＭ音を計測する雑音計測回路
と、この計測された雑音値に応じて前記励振回路から前
記励振コイルに供給される電力を制御する励ＩＸｃ電力
制御回路七を特徴的に備えている。
この（〃気検知器は、飽和するのに十分な励振電力を供
給し、測定磁界の入力変化で、信号成分を取り出すもの
において、励振電力に最適値が存在するこ六の条件下で
その値が変化することに着目して発明されたものである
。励振電力が少ないと、磁気コアの飽和が不十分となり
、雑音が多くなる。
給し、測定磁界の入力変化で、信号成分を取り出すもの
において、励振電力に最適値が存在するこ六の条件下で
その値が変化することに着目して発明されたものである
。励振電力が少ないと、磁気コアの飽和が不十分となり
、雑音が多くなる。
この雑音は、直流増幅回路の出力として雑音計測回路に
入力され、雑音計測回路は、この雑音に応じた信号を励
振電力制御回路に人力し、励振電力制御回路は、雑音が
最小となる励振電力を励振コイルに供給するように動作
する。逆に、励振電力が過剰に励振コイルに供給される
と、この場合は、信号線へのリーク等の干渉で雑音が増
加する。この場合も直流増幅回路から雑音計測回路に大
なる雑音電圧が入力される。雑音計測回路は、この雑音
に応じた信号を励振電力制御回路に入力し、励振電力制
御回路は、この場合も雑音が最小となる励振電力を励振
コイルに供給するよ・）に動作する。
入力され、雑音計測回路は、この雑音に応じた信号を励
振電力制御回路に人力し、励振電力制御回路は、雑音が
最小となる励振電力を励振コイルに供給するように動作
する。逆に、励振電力が過剰に励振コイルに供給される
と、この場合は、信号線へのリーク等の干渉で雑音が増
加する。この場合も直流増幅回路から雑音計測回路に大
なる雑音電圧が入力される。雑音計測回路は、この雑音
に応じた信号を励振電力制御回路に入力し、励振電力制
御回路は、この場合も雑音が最小となる励振電力を励振
コイルに供給するよ・）に動作する。
このようにして励振電力を制御して種々の条件下でコア
特有の磁性材のもつ最小雑音の限界（ｉｆｆに近づける
ことが可硅となる。
特有の磁性材のもつ最小雑音の限界（ｉｆｆに近づける
ことが可硅となる。
（ホ）実施例
以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。
。
第１図は、この発明の一実施例を示すフラックスゲート
型磁気検知器のブロック図である。この磁気検知器は、
磁気コア１ａ・１ｂと、この磁気コア１ａ・１ｂに巻回
される励振コイル２ａ・２ｂと、同しく磁気コア１ａ・
１ｂに巻回される検出コイル３ａ・３ｂと、同しく磁気
コアＩａ・１ｂに巻回される帰還コイル４ａ・４ｂと励
振コイル２ａ・２ｂに信号を供給するための励振電圧発
汁回路５と、検出コイル３ａ・３ Ｔ）からの信号を入
力に受ける低周波ろ波回路６と、この低周波ろ波回路６
の出力を受けて増幅する交流増幅回路７と、励振電圧の
倍周波信号を得る倍周波電圧発汁回路８と、ごの倍周波
に同期して交流増幅量ＦＩＰ１７からの交流出力信号を
整流する同期整流回路９と、この同期整流回路９からの
直流信号を増幅する直流増幅回路１０と、この直流出力
信号を帰還コイル４ａ・４ｂに帰還するや帰還回路１１
と、雑音低減設定下で直流増幅回路１０からの雑音信号
を検知して出力する雑音低減設定回路（＃音計測回路）
１２と、雑音低減設定回路１２からの雑音出力に応じて
、励振電圧発生回路５から励振コイル２ａ・２ｂに供給
する電力を制御する励振電力制御回路１３とから構成さ
れている。
型磁気検知器のブロック図である。この磁気検知器は、
磁気コア１ａ・１ｂと、この磁気コア１ａ・１ｂに巻回
される励振コイル２ａ・２ｂと、同しく磁気コア１ａ・
１ｂに巻回される検出コイル３ａ・３ｂと、同しく磁気
コアＩａ・１ｂに巻回される帰還コイル４ａ・４ｂと励
振コイル２ａ・２ｂに信号を供給するための励振電圧発
汁回路５と、検出コイル３ａ・３ Ｔ）からの信号を入
力に受ける低周波ろ波回路６と、この低周波ろ波回路６
の出力を受けて増幅する交流増幅回路７と、励振電圧の
倍周波信号を得る倍周波電圧発汁回路８と、ごの倍周波
に同期して交流増幅量ＦＩＰ１７からの交流出力信号を
整流する同期整流回路９と、この同期整流回路９からの
直流信号を増幅する直流増幅回路１０と、この直流出力
信号を帰還コイル４ａ・４ｂに帰還するや帰還回路１１
と、雑音低減設定下で直流増幅回路１０からの雑音信号
を検知して出力する雑音低減設定回路（＃音計測回路）
１２と、雑音低減設定回路１２からの雑音出力に応じて
、励振電圧発生回路５から励振コイル２ａ・２ｂに供給
する電力を制御する励振電力制御回路１３とから構成さ
れている。
この実施例磁気検知器は、雑音低減設定回路１２と、励
振電力制御回路１３を備えたことに特徴がある。雑音低
減設定回路１２は、第２回に示すように、ｉｊ′１流増
幅流路幅回路１０を入力に受りる帯域フィルタ２１と、
この帯域フィルタ２１の出力を入力に受ける実効値検出
回路２２と、この実効値検出回路２２の出力側に設けら
れ、雑音低減設定信号でオンされるスイッチ２３と、こ
のスイッチ２３を介して実効値検出回路２２の出力が入
力され、その出力を励振ミノ〕制御回路１３に入力する
長期安定ホールド回路２４とから構成されている。この
雑音低減設定回路１２は、常時機能するものではなく、
初期設定時、あるいは必要時にスイッチ２３をＯＮする
ことにより動作する。
振電力制御回路１３を備えたことに特徴がある。雑音低
減設定回路１２は、第２回に示すように、ｉｊ′１流増
幅流路幅回路１０を入力に受りる帯域フィルタ２１と、
この帯域フィルタ２１の出力を入力に受ける実効値検出
回路２２と、この実効値検出回路２２の出力側に設けら
れ、雑音低減設定信号でオンされるスイッチ２３と、こ
のスイッチ２３を介して実効値検出回路２２の出力が入
力され、その出力を励振ミノ〕制御回路１３に入力する
長期安定ホールド回路２４とから構成されている。この
雑音低減設定回路１２は、常時機能するものではなく、
初期設定時、あるいは必要時にスイッチ２３をＯＮする
ことにより動作する。
雑音低減設定信号は、具体的には例えば押ボタンを操作
するごとにより、ＯＮされる。
するごとにより、ＯＮされる。
上記実施例磁気検知器において、雑音低減設定回路１２
のスイッチ２３がＯＮされていないときは、通常の磁気
計測動作を行う。雑音低減設定回路１２が機能していな
い状態下では、励振電圧発生回路５から出力される励振
信号が励振電力制御回路１３を経て、励振Ｊ１イル２ａ
・２ｂに与えられ、励振コイル２ａ・２ｂに流れる電流
により、磁気コア１ａ・１ｂに飽和磁界ＨＣＡ、 Ｈｌ
が全件する。一方、外部入力磁界Ｈ＋Ｎが加えられるよ
、負帰還回路１１より帰還コイル４ａ・４ｂに？んれる
電流によって生じる磁界Ｈ、との差Δ）（−Ｈ、Ｎ１１
、に応じた電〒が検出コイル３ａ・３ｂに導出され、交
流増幅回路７の出力、っまりΔＨに応じた電圧が０とな
るように動作する。そのため、直流増幅回路１０から入
力磁界Ｈ＋ｓに応じた電圧が出力される。
のスイッチ２３がＯＮされていないときは、通常の磁気
計測動作を行う。雑音低減設定回路１２が機能していな
い状態下では、励振電圧発生回路５から出力される励振
信号が励振電力制御回路１３を経て、励振Ｊ１イル２ａ
・２ｂに与えられ、励振コイル２ａ・２ｂに流れる電流
により、磁気コア１ａ・１ｂに飽和磁界ＨＣＡ、 Ｈｌ
が全件する。一方、外部入力磁界Ｈ＋Ｎが加えられるよ
、負帰還回路１１より帰還コイル４ａ・４ｂに？んれる
電流によって生じる磁界Ｈ、との差Δ）（−Ｈ、Ｎ１１
、に応じた電〒が検出コイル３ａ・３ｂに導出され、交
流増幅回路７の出力、っまりΔＨに応じた電圧が０とな
るように動作する。そのため、直流増幅回路１０から入
力磁界Ｈ＋ｓに応じた電圧が出力される。
雑音低減設定回路１２を機能させるときは、磁気検知器
の初期設定時の固有の雑音低域の他、現地に設置された
周囲条件下で、磁気計測の静かな、つまり信号／雑音の
区別できる環境下で動作させる。雑音低減設定信号でも
って、スイッチ２３をＯＮＬ、直流増幅回路ＩＯ→雑音
低減設定回路Ｉ２→励振電力制御回路１３→励振コイル
２ａ・２ｂのフィードバックループを形成し、雑音の最
小化を作る。すなわち励振電力１；す御回路１３がら励
振コイル２ａ・２ｂへの電力供給が小さいと、磁気コア
１ａ・１ｂの飽和が不十分であり、雑音が多くなる。そ
のため、直流増幅回路１０から大なる雑音出力が雑音低
減設定回路Ｉ２に人力され、励振型）Ｊ制御回路１３か
ら大なる励振電力が供給されるように制御する。逆に励
振電力制御回路１３より励振コイル２ａ・２ ｂの電力
供給が過剰となると磁気コアＩａ・１ｂは過飽和となり
、信号線へのリーク等の干渉で雑音が増加する。この場
合も直流増幅回路１０から大なる雑音出力が雑音低減設
定回路１２に入力される。そのため、励振電力制御回路
１３では、今度は励振コイル２ａ、２ｂに供給する電力
を下げるように制御され、この制御の繰り返しにより、
雑音を最小限にする励振電力を抽出する。そして、磁気
計測時には、この励振電力に設定して電力供給を行えば
、磁気検知器は、雑音の最小状態で磁気計測を行うこと
ができる。
の初期設定時の固有の雑音低域の他、現地に設置された
周囲条件下で、磁気計測の静かな、つまり信号／雑音の
区別できる環境下で動作させる。雑音低減設定信号でも
って、スイッチ２３をＯＮＬ、直流増幅回路ＩＯ→雑音
低減設定回路Ｉ２→励振電力制御回路１３→励振コイル
２ａ・２ｂのフィードバックループを形成し、雑音の最
小化を作る。すなわち励振電力１；す御回路１３がら励
振コイル２ａ・２ｂへの電力供給が小さいと、磁気コア
１ａ・１ｂの飽和が不十分であり、雑音が多くなる。そ
のため、直流増幅回路１０から大なる雑音出力が雑音低
減設定回路Ｉ２に人力され、励振型）Ｊ制御回路１３か
ら大なる励振電力が供給されるように制御する。逆に励
振電力制御回路１３より励振コイル２ａ・２ ｂの電力
供給が過剰となると磁気コアＩａ・１ｂは過飽和となり
、信号線へのリーク等の干渉で雑音が増加する。この場
合も直流増幅回路１０から大なる雑音出力が雑音低減設
定回路１２に入力される。そのため、励振電力制御回路
１３では、今度は励振コイル２ａ、２ｂに供給する電力
を下げるように制御され、この制御の繰り返しにより、
雑音を最小限にする励振電力を抽出する。そして、磁気
計測時には、この励振電力に設定して電力供給を行えば
、磁気検知器は、雑音の最小状態で磁気計測を行うこと
ができる。
（へ）発明の効果
この発明によれば、直流増幅回路の出力を受けて雑音を
計測する雑音計測回路と、この計測された雑音値に応じ
て励振回路から励振コイルに供給される電力を制御する
励振電力制御回路とを備え、雑音が最小となる励振電力
を供給するものであるから、センサＭ音がセンザコアの
形状、そのばらつきの他、電気的、磁気的、構造的に一
義的に最小値が決まらない場合でも、各固有の条件下で
最小の雑音を求めることができ、その雑音となる励振型
ノアを設定し、計測動作させれば、従来より感度の向上
した磁気検知器を得ることができる。
計測する雑音計測回路と、この計測された雑音値に応じ
て励振回路から励振コイルに供給される電力を制御する
励振電力制御回路とを備え、雑音が最小となる励振電力
を供給するものであるから、センサＭ音がセンザコアの
形状、そのばらつきの他、電気的、磁気的、構造的に一
義的に最小値が決まらない場合でも、各固有の条件下で
最小の雑音を求めることができ、その雑音となる励振型
ノアを設定し、計測動作させれば、従来より感度の向上
した磁気検知器を得ることができる。
第１図は、この発明の一実施例を示すフラックスゲート
型磁気検知器のブロック図、第２図は、同フラックスゲ
ート型磁気検知器の雑音設定回路の具体的構成を示すプ
ロ・７り図である。 １ａ・１ｂ＝磁気コア、 ２ａ・２ｂ：励振コイル、 ３ａ・３ｂ−検出コイル、 ４ａ・４ｂ；帰還コイル、 ５−励振電圧発ノを回路、 ０ ７：交流増幅回路、 ９：同期整流回路、１０；直流増幅回路、Ｉ２：雑音低
減設定回路、 １３：励振電力制御回路。
型磁気検知器のブロック図、第２図は、同フラックスゲ
ート型磁気検知器の雑音設定回路の具体的構成を示すプ
ロ・７り図である。 １ａ・１ｂ＝磁気コア、 ２ａ・２ｂ：励振コイル、 ３ａ・３ｂ−検出コイル、 ４ａ・４ｂ；帰還コイル、 ５−励振電圧発ノを回路、 ０ ７：交流増幅回路、 ９：同期整流回路、１０；直流増幅回路、Ｉ２：雑音低
減設定回路、 １３：励振電力制御回路。
Claims (1)
- （１）磁気コアと、この磁気コアに巻回される励振コイ
ル、検出コイル及び帰還コイルと、前記励振コイルに励
振信号を供給する励振回路と、前記検出コイルから導出
される信号を増幅する交流増幅回路と、この交流増幅回
路の出力を前記励振回路の信号の倍周波に同期して整流
する同期整流回路と、この同期整流回路の直流信号を増
幅して出力する直流増幅回路と、この直流増幅回路の出
力を前記帰還コイルに供給する負帰還回路とを備えるフ
ラックスゲート型磁気検知器において、前記直流増幅回
路の出力を受けて雑音を計測する雑音計測回路と、この
計測された雑音値に応じて前記励振回路から前記励振コ
イルに供給される電力を制御する励振電力制御回路とを
備えたことを特徴とするフラックスゲート型磁気検知器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28926989A JPH03150485A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | フラックスゲート型磁気検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28926989A JPH03150485A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | フラックスゲート型磁気検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150485A true JPH03150485A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17740974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28926989A Pending JPH03150485A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | フラックスゲート型磁気検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150485A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008032723A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Commiss Energ Atom | 交流磁気励磁を備える改善された電流センサ |
| WO2015008835A1 (ja) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | 株式会社フジクラ | 磁気センサの駆動回路、磁気センサ、電流センサ及び磁気センサの駆動方法 |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP28926989A patent/JPH03150485A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008032723A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Commiss Energ Atom | 交流磁気励磁を備える改善された電流センサ |
| WO2015008835A1 (ja) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | 株式会社フジクラ | 磁気センサの駆動回路、磁気センサ、電流センサ及び磁気センサの駆動方法 |
| US9720052B2 (en) | 2013-07-18 | 2017-08-01 | Fujikura Ltd. | Magnetic sensor drive circuit, magnetic sensor, current sensor, and method for driving magnetic sensor |
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