CN104569137B - 磁导率传感器和磁导率检测方法 - Google Patents

磁导率传感器和磁导率检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种结构小型且简单却能够高精度检测被检测物的磁导率变化的磁导率传感器、以及使用磁导率传感器的磁导率检测方法。磁导率传感器包括:第一线圈1和第二线圈2;包含第一线圈1并发生振荡的第一振荡电路6;包含第二线圈2并发生振荡的第二振荡电路7;分别测量第一振荡电路6和第二振荡电路7中的振荡频率的测量部41;计算测量部41所测量的振荡频率的差的计算部42;以及将计算部42计算出的差变换为磁导率的变换部43。

Description

磁导率传感器和磁导率检测方法
技术领域
本发明涉及检测被检测物的磁导率的磁导率传感器和使用了该磁导率传感器的磁导率检测方法。
背景技术
电子照像式的复印机或打印机,具有对显影单元内的调色剂的浓度或剩余量进行磁检测的调色剂传感器,该显影单元用于使感光体上形成的静电图像显影。这样的调色剂传感器的一例被公开于日本特开2001-165910号公报。日本特开2001-165910号公报公开的传感器,使用4个线圈,以差动变压器式检测调色剂浓度。
另外,日本特开2009-31257号公报公开了如下技术:包括第一振荡电路和第二振荡电路,第一振荡电路基于第一检测线圈的电感变化使振荡波产生相位偏移,第二振荡电路基于第二检测线圈的电感变化使振荡波产生相位偏移,通过求两者的相位偏移的差来检测金属的状态。
发明内容
日本特开2001-165910号公报中的调色剂传感器采用了差动变压器式,在驱动线圈和差动线圈位于附近的情况下,调色剂对两者均有影响,因此,难以完全消除调色剂带给驱动线圈和差动线圈的影响。另外,在振荡电路包含扁平线圈的情况下,磁体靠近时的电感耦合程度的变化小,难以使这样的扁平线圈在模拟电路中工作。
日本特开2009-31257号公报公开的技术,其测量来自第一振荡电路和第二振荡电路的振荡波,计量其测量值到达规定值的时间,基于所计量的时间检测蓄积的振荡波的相位偏移,因此,存在检测的工序复杂这一问题。
日本特开2009-31257号公报公开的技术,其使用了缠绕在高磁导率材料上的线圈,振荡频率低,因而能够缩短用于得到规定分辨率的时间,因此检测相位偏移的方式是有利的,但难以使用扁平线圈。
另外,日本特开2009-31257号公报公开的是对旋转轴的扭矩进行磁检测的技术,关于在检测调色剂浓度的传感器中的应用则既没有公开也没有暗示。
使用两个线圈检测磁导率的传感器,为了抑制一个线圈产生的磁通对另一个线圈的影响,通常采用两个线圈在水平方向上离开的结构。具体来说,一个线圈配置在被检测物(磁体)的附近而容易受到磁导率变化的影响,另一个线圈远离被检测物(磁体)配置而难以受到磁导率变化的影响。这样沿水平方向配置有多个线圈的结构,存在难以使传感器小型化的问题。
另外,上述技术虽然基于多个线圈的电感变化检测磁导率,但检测中使用了大量的电路元件。由于电路元件存在特性的偏差,而且电路元件容易受到检测环境的影响,因此,存在无法高精度检测的问题。
本发明鉴于这样的情况而做出,其目的在于提供结构小型且简单却能够高精度地检测被检测物的磁导率变化的磁导率传感器、和使用了磁导率传感器的磁导率检测方法。
本发明的磁导率传感器,其检测被检测物的磁导率,包括:第一振荡电路,包含从所述被检测物受磁的第一线圈并发生振荡;第二振荡电路,包含从所述被检测物受磁的第二线圈并发生振荡;测量部,分别测量所述第一振荡电路和所述第二振荡电路中的振荡频率;计算部,计算所述测量部所测量的振荡频率的差;变换部,将所述计算部计算出的差变换为磁导率。在此,从被检测物受磁是指与被检测物磁耦合。
本发明的磁导率传感器,由测量部测量第一振荡电路的振荡频率和第二振荡电路的振荡频率,其中,第一振荡电路包含配置在被检测物附近的第一线圈,第二振荡电路包含配置在被检测物附近且距被检测物的距离不同于第一线圈的第二线圈。计算部计算测量部所测量的两个振荡频率的差,变换部将计算部计算出的差变换为磁导率。当被检测物的磁导率变大时,线圈的电感增加,包含该线圈的振荡电路的振荡频率降低。在此,靠近被检测物的线圈的电感的变化量随着磁导率的变化而变大,振荡电路中的振荡频率的变动也变大。因此,使用距被检测物的距离不同的两个线圈,能够根据两个振荡电路的振荡频率的差检测磁导率。此时,两个线圈可以使用通过对基板进行图案印刷而形成的线圈等扁平线圈,能够使结构小型化。
扁平线圈等电感小的线圈的振荡频率高。结果,计算机的时钟比振荡频率低,因此,能够缩短在频率测定时用于得到规定分辨率的测定时间,进而使测定时间恒定。
另外,使用微型计算机等利用软件进行振荡频率的测量、振荡频率差的计算、由差到磁导率的变换这一系列处理,能够削减零件数量,并且减少零件的特性偏差造成的影响,检测精度高。
本发明的磁导率传感器,所述测量部交替测量所述第一振荡电路中的振荡频率和所述第二振荡电路中的振荡频率。
本发明的磁导率传感器,切换并交替进行第一振荡电路中振荡频率的测量和第二振荡电路中振荡频率的测量。因此,在测量一个振荡电路中的振荡频率时,另一个振荡电路不振荡,因而一个振荡电路中的振荡频率的测量值不受另一个振荡电路振荡的影响。因此,能够正确测量两个振荡电路中的振荡频率,磁导率的检测精度高。
本发明的磁导率传感器,所述第一线圈和所述第二线圈被配置成同轴状。
本发明的磁导率传感器,第一线圈和第二线圈被配置成同轴状。因此,配置线圈所需的面积小,能够实现磁导率传感器的小型化。
本发明的磁导率传感器,所述第一振荡电路和所述第二振荡电路的构成部件,除所述第一线圈和所述第二线圈以外是共用的。
本发明的磁导率传感器,在第一振荡电路和第二振荡电路中,除第一线圈和第二线圈以外的构成部件是共用的。因此,对第一振荡电路和第二振荡电路分别测量的振荡频率不受由线圈以外的构成部件不同造成的特性偏差的影响,能够测量到正确的值。因此,磁导率的检测精度高。
本发明的磁导率传感器,包括基板,在该基板的一面配置有所述第一线圈,在该基板的另一面配置有所述第二线圈。
本发明的磁导率传感器,在基板的一面形成有第一线圈,在基板的另一面形成有第二线圈。因此,能够以简单的结构实现第一线圈和第二线圈的同轴状配置。
本发明的磁导率检测方法,其检测被检测物的磁导率,包括以下步骤:配置第一线圈和第二线圈,使该第一线圈和该第二线圈距所述被检测物的距离互不相同;分别测量包含所述第一线圈并发生振荡的振荡电路的振荡频率、和包含所述第二线圈并发生振荡的振荡电路的振荡频率;计算所测量的振荡频率的差;将计算出的差变换为磁导率。
本发明结构小型且简单却能够高精度检测被检测物的磁导率。
附图说明
图1是表示本发明的磁导率传感器的结构的斜视图。
图2是表示本发明的磁导率传感器的结构的剖视图。
图3是表示本发明的磁导率传感器被安装在显影单元上的例子的剖视图。
图4是表示本发明的磁导率传感器的功能结构的框图。
图5是表示本发明的磁导率传感器的结构的一例的电路图。
图6是用于说明本发明的磁导率传感器的动作的时序图。
图7是表示作为现有技术例磁导率传感器被安装在显影单元上的例子的剖视图。
图8是表示本发明例与现有技术例中的调色剂浓度的检测灵敏度特性的曲线图。
图9是表示本发明例与现有技术例中的用于进行偏移控制的控制电压特性的曲线图。
图10是表示第一变形例中的线圈的结构的斜视图。
图11是表示第二变形例中的磁导率传感器的结构的剖视图。
图12是表示第三变形例中的磁导率传感器的结构的剖视图。
图13是表示第四变形例中的磁导率传感器的结构的剖视图。
图14是表示第五变形例中的磁导率传感器的结构的剖视图。
图15A、图15B和图15C是表示适用于本发明的磁导率传感器的屏蔽部件的结构的平面图。
具体实施方式
以下,基于表示本发明实施方式的附图具体说明本发明。图1和图2分别是表示本发明的磁导率传感器的结构的斜视图和剖视图。
在图1和图2中,10是扁平矩形状的基板。在基板10的一端部的一面(下表面)形成有第一线圈1(参照图2)。另外,在基板10的一端部的另一面(上表面),形成有与第一线圈1同轴的第二线圈2。第一线圈1和第二线圈2例如通过对基板10印刷铜箔图案而形成。
在基板10的另一端部的上表面,装配有一部分从另一端突出的连接器3。在基板10的中央部的上表面,装配有电子芯片4,电子芯片4由进行后述的各种处理的微型计算机构成。此外,在电子芯片4的附近,装配有电路元件5。电路元件5包含用于与第一线圈1或第二线圈2构成振荡电路的电容器等。本发明的磁导率传感器20具有如上结构。
图3是表示本发明的磁导率传感器20被安装在显影单元上的例子的剖视图。在图3中,30是将显影单元的内外隔开的间隔壁。在间隔壁30形成有凹部31,磁导率传感器20被嵌入该凹部31,以被容纳于箱体21的状态被安装于显影单元。此外,连接器3的前端部从箱体21突出。
此时,磁导率传感器20以图1和图2所示的基板10的下表面侧成为间隔壁30侧的方式被安装于显影单元的间隔壁30。因此,第一线圈1被配置在比第二线圈2更靠近显影单元内的位置,换言之,第一线圈1被配置在比第二线圈2更靠近显影单元内的显影剂的位置。安装有磁导率传感器20的凹部31由密封件32密封。
图4是表示本发明的磁导率传感器20的功能结构的框图。在图4中,对与图1和图2相同或同样的部分标记相同标号。
第一线圈1和电路元件5的一部分构成了第一振荡电路6,第二线圈2和电路元件5的一部分构成了第二振荡电路7。本发明的磁导率传感器20,第一振荡电路6和第二振荡电路7中的除了第一线圈1和第二线圈2以外的其它构成部件是共用的。因此,在第一振荡电路6和第二振荡电路7分别测量的振荡频率不受不同构成部件造成的特性偏差的影响,能够测量出正确的值。因此,磁导率的检测精度高。
另外,电子芯片4在功能上包括:分别测量第一振荡电路6和第二振荡电路7中的振荡频率的测量部41、计算由测量部41测量的振荡频率的差的计算部42、以及将计算部42计算出的差变换为磁导率的变换部43。
图5是表示本发明的磁导率传感器20的结构的一例的电路图。在图5中,线圈L1和线圈L2分别相当于前述的第一线圈1和第二线圈2。另外,微型计算机U1相当于前述的电子芯片4。
线圈L1的一端与微型计算机U1的第六端子连接,线圈L2的一端与微型计算机U1的第三端子连接。线圈L1的另一端和线圈L2的另一端经由电容器C1连接晶体管Q1的基极。在晶体管Q1的基极、集极之间设有电阻R2,在晶体管Q1的基极、射极之间设有电容器C2。晶体管Q1的集极与微型计算机U1的第二端子连接,并且经由电阻R3被接地。
在微型计算机U1的第一端子,连接着电源电压Vdd的输入端子。电源电压Vdd的输入端子经由电阻R1连接晶体管Q1的射极。在电阻R1和晶体管Q1的射极之间连接着电容器C3的一端,电容器C3的另一端被接地。在电源电压Vdd的输入端子和上述第一端子之间连接着电容器C6的一端,电容器C6的另一端被接地。在微型计算机U1的第八端子,连接着接地用的端子。
在微型计算机U1的第七端子,经由电阻R4连接着输出相当于磁导率的检测电压Vout的输出端子。在该输出端子和电阻R4之间,连接着电容器C7的一端,电容器C7的另一端被接地。在微型计算机U1的第五端子,经由电阻R6连接着输入用于进行偏移控制的控制电压Vcont的输入端子。在微型计算机U1的第五端子和电阻R6之间,连接着电容器C4的一端,电容器C4的另一端被接地。
线圈L1、两个电容器C2和C3、以及晶体管Q1构成了前述的第一振荡电路6(考毕兹(Colpitts)振荡电路),线圈L2、两个电容器C2和C3、以及晶体管Q1构成了前述的第二振荡电路7(考毕兹(Colpitts)振荡电路)。而且,通过微型计算机U1的切换动作(用微型计算机U1的第三端子和第六端子进行切换动作),第一振荡电路6和第二振荡电路7分别以规定时间交替振荡。
接下来,说明本发明的磁导率传感器20的动作。图6是用于说明本发明的磁导率传感器20的动作的时序图。
使第一振荡电路6和第二振荡电路7分别以规定时间交替振荡,由测量部41测量第一振荡电路6和第二振荡电路7分别发生的振荡的振荡频率。规定时间例如是2ms。此时,如图6所示,在使第一振荡电路6振荡并测量其振荡频率期间,不使第二振荡电路7振荡,而且,在使第二振荡电路7振荡并测量其振荡频率期间,不使第一振荡电路6振荡。因此,测量振荡频率时,第一振荡电路6和第二振荡电路7不会受到对方振荡的影响,所以其测量值的精度高。
分别以规定时间(例如2ms)进行的振荡频率测量结束后,由计算部42计算所测量的第一振荡电路6中(来自第一线圈1)的振荡频率和所测量的第二振荡电路7(来自第二线圈2)的振荡频率的差。然后,由变换部43将计算出的差变换为磁导率,求磁导率的变化量。安装于显影单元的磁导率传感器(调色剂传感器)20检测调色剂的浓度。
另外,在使第一振荡电路6振荡并测量其振荡频率期间,由于此前的第一振荡电路6和第二振荡电路7的测量值(例如A′和B′)的差由计算部42计算,由变换部43将计算出的差变换为磁导率,求磁导率的变化量,因此,在各振荡电路的振荡频率的测量开始时刻,磁导率变化量的更新被顺次进行。
本发明例如具有如下优点。有时,调色剂浓度的控制范围因所使用的调色剂的种类而变化。这种情况下,例如,通过利用微型计算机U1的未使用端子,从外部控制该未使用端子的电压电平,能够提供补偿功能,即,对调色剂浓度的控制范围进行调节,使之成为对所使用的调色剂来说适宜的范围。
另外,近年来,作为电子照像式,为了获得高像质,调色剂本身的粒径也有变小的趋势。而且,有极力减少不需要的调色剂的量以实现低成本、轻量化的趋势,结果,能检测出的磁导率变化有变小的趋势。为了正确检测变小了的磁导率变化,需要用放大等方法提高测量灵敏度以使小的磁导率变化变大。这种情况下,有时磁导率的变化不再呈线性,不能正确测量磁导率。按照本发明,通过利用了线性插补等软件的方法,能够对变差的线性进行改善,能够正确把握磁导率的变化。
此外,图5中,作为一个例子,记载了具有8个端子的微型计算机,但并不限于该结构。需要时,也可以使用不同端子数的微型计算机,将磁导率变化等的信息通过串行通信等手段传递到上级控制侧,并接受来自上级侧的控制信号。
以下,对按照如上所述的流程能够检测磁导率(能够检测调色剂浓度)的原理进行说明。
在被检测物的磁导率变大的情况下,配置在被检测物附近的线圈的电感随着该磁导率的变动而增加。结果,包含该线圈的振荡电路的振荡频率降低。在此,在两个线圈与被检测物的距离不同的情况下,每个线圈的电感都会增加,每个振荡电路的振荡频率都会降低。但是,距被检测物近的线圈与距被检测物远的线圈相比,受到磁导率变化的影响更强,在这种情况下,电感的增加量变大,振荡频率的降低量也变大,因此,分别包含两个线圈的两个振荡电路中的振荡频率将产生差异,该差异的大小取决于磁导率变化的程度。这样,两个振荡频率的差与磁导率之间存在相关关系,因此,本发明能够根据两个振荡电路的振荡频率的差检测被检测物的磁导率。
前述的实施方式中的磁导率传感器20,第一线圈1相当于上述距被检测物近的线圈,第二线圈2相当于上述距被检测物远的线圈。
显影单元内的显影剂是混合调色剂和磁体(铁粉)而成的。在复印时,在纸张上会附着调色剂,而基本不会附着磁体。因此,随着复印处理的实施,调色剂的量减少,而磁体的量几乎不发生变化,因此,显影剂的磁导率增加。所以,显影单元内的磁导率和调色剂的浓度之间存在成反比例的相关关系。本发明由于能够如上所述检测被检测物(显影剂)的磁导率,因此能够根据所检测的显影单元内的显影剂的磁导率检测调色剂的浓度。
在上述的实施方式中,将同轴状配置于基板10的两个线圈(第一线圈1和第二线圈2)的电感变化作为由微型计算机(电子芯片4)内置的振荡器的正确时钟信号驱动的两个振荡电路(第一振荡电路6和第二振荡电路7)中的振荡频率的差检测出来,利用微型计算机对该差(振荡频率的变化量)进行运算处理,检测出磁导率的变化。在此,使两个线圈交替连接到振荡电路中,分别经过规定时间利用微型计算机交替测量振荡频率并计算其差,检测出磁导率的变化。
在本实施方式中,由于在基板10的上下表面同轴状配置第一线圈1和第二线圈2,因此能够减小配置线圈所需的面积,能够在水平方向上形成得窄小。另外,由于在基板10上印刷导体图案而形成线圈,因此能够减小高度方向上的尺寸。此外,由于使用微型计算机进行各种处理,因此能够减少零件数量,装配电路元件的面积小也没关系。基于以上情况,能够使磁导率传感器的尺寸大幅减小。
由于交替进行两个振荡电路中的振荡频率的测量,因此,对包含一个线圈的振荡电路的测量不受另一个线圈产生的磁通(另一个线圈的电感变化)的影响,故能够正确测量振荡频率,结果,能够以高精度检测磁导率。
在本实施方式中,由于构成两个振荡电路的晶体管和电容器是共用的,线圈按振荡电路分别配置,因此,能够减少零件的数量,实现成本降低。另外,由于零件数少,故能够减少零件特性的偏差,进而难以受到温度变化、噪声等外部干扰的影响,能够正确进行测定。
由于使用微型计算机利用软件进行各种处理,因此能够减少作为硬件的电路元件的数量,减少受到电路元件的特性偏差影响的情况。另外,由于利用软件进行处理,因此难以受到环境(温度、湿度等)的影响。因此,能够提高被检测的磁导率的精度。
另外,即使在设定的调色剂浓度不同的情况下,也能仅通过变更软件的内容来简单应对。因此,不需要按调色剂浓度的不同设定值进行管理,故易于量产,能够实现低成本化。
接下来,说明对本发明例和现有技术例的特性(调色剂浓度的检测)进行的比较。作为本发明例的磁导率传感器(调色剂传感器)具有前述的图1和图2所示的结构,如前述的图3所示安装于显影单元。
图7是表示作为现有技术例的磁导率传感器被安装在显影单元上的例子的剖视图。在图7中,对与图3相同或同样的部分标记相同标号。
在基板10的一端部的上表面侧设有差动变压器51。差动变压器51由被施加交流振荡信号的驱动线圈、和与驱动线圈耦合的差动线圈(基准线圈和检测线圈)构成。在间隔壁30,在与差动变压器51相对的位置形成有孔33,差动变压器51的一部分(检测线圈侧)从孔33突出,检测线圈与显影单元内的显影剂直接接触。在基板10的另一端部的下表面,形成有一部分从另一端突出的连接器3。在基板10的中央部的下表面,装配有各种电路元件5。具有这样结构的磁导率传感器以容纳于箱体21的状态被安装在间隔壁30的凹部31。
作为现有技术例的磁导率传感器,由于差动变压器51突出,因此,箱体21的形状复杂,并且与本发明例相比,属于大型结构。另外,由于在间隔壁30形成有孔33,因此有显影剂泄漏的危险。
图8是表示本发明例和现有技术例中的调色剂浓度的检测灵敏度特性的曲线图。在图8中,横轴表示调色剂浓度,纵轴表示作为磁导率检测结果的输出电压。另外,图8中的(a)、(b)分别表示本发明例、现有技术例的特性。
在比较本发明例和现有技术例时,本发明例的输出电压随调色剂浓度的变化成线性变动的部分比现有技术例分布的范围广。因此,可知本发明例的检测精度优于现有技术例的检测精度。
图9是表示本发明例和现有技术例中的用于进行偏移控制的控制电压特性的曲线图。在图9中,横轴表示施加的控制电压,纵轴表示输出电压。另外,图9中的(a)、(b)分别表示本发明例、现有技术例的特性。
在比较本发明例和现有技术例时,现有技术例中,输出电压只有一部分随控制电压的变化呈线性变动,而本发明例中,输出电压全体随控制电压的变化呈线性变动。因此,可知本发明例中的偏移控制的精度优于现有技术例的精度。
上述的实施方式中,磁导率传感器20以容纳于箱体21内的状态被安装于显影单元,但本发明由于没有显影剂泄漏的危险,因此也可以不设置箱体21。在这样的情况下,可以在基板10的多个部位形成切口,将显影单元的爪部挂在该切口上,将磁导率传感器20安装于显影单元,或者,也可以利用两面胶接合基板10和间隔壁30,将磁导率传感器20安装于显影单元。
在上述的实施方式中,在基板10的上表面和下表面分别印刷导体图案,使第一线圈1和第二线圈2形成为同轴状。但第一线圈1和第二线圈2的形成方式不限于此,也可以是其它的方式。以下,将这些其它的方式作为变形例进行说明。
(第一变形例)
图10是表示第一变形例中的线圈的结构的斜视图。在图10中,对与图1和图2相同或同样的部件标记相同标号。图10中,与图1相反地示出了基板10的上下表面。在第一变形例中,在基板10的下表面,例如通过铜箔的图案印刷,形成第一线圈1和第二线圈2,第一线圈1和第二线圈2呈同心圆状。在基板10的上表面,装配有与上述的实施方式同样的电子芯片4、电路元件5和连接器3,没有形成线圈。
(第二变形例)
图11是表示第二变形例中的磁导率传感器的结构的剖视图。在图11中,对与图1和图2相同或同样的部件标记相同标号。在第二变形例中,在基板10的下表面,例如通过铜箔的图案印刷,形成第一线圈1和第二线圈2,第一线圈1和第二线圈2夹着绝缘层呈同轴状层叠。另外,在基板10的上表面,装配有与上述的实施方式同样的电子芯片4、电路元件5和连接器3,没有形成线圈。第一线圈1和第二线圈2形成在电子芯片4和电路元件5的装配位置的正下方。因此,能够使磁导率传感器的结构进一步小型化。另外,也可以与图11所示的结构不同,例如可以将如上述第一变形例所述的同心圆状的第一线圈1和第二线圈2形成在电子芯片4和电路元件5的装配位置的正下方。
(第三变形例)
图12是表示第三变形例中的磁导率传感器的结构的剖视图。在图12中,对与图1和图2相同或同样的部件标记相同标号。在第三变形例中,在基板10的一端部的下表面,装配有作为其它零件的空心线圈而形成第一线圈1,在基板10的一端部的上表面,与第一线圈1同轴地装配有作为其它零件的空心线圈而形成第二线圈2。在基板10的上表面的其余区域,装配有与上述的实施方式同样的电子芯片4、电路元件5和连接器3。
(第四变形例)
图13是表示第四变形例中的磁导率传感器的结构的剖视图。在图13中,对与图1和图2相同或同样的部件标记相同标号。在第四变形例中,在基板10的一端部的上表面,层叠装配有作为其它零件的两个空心线圈而形成第一线圈1和第二线圈2。在基板10的上表面的其余区域,装配有与上述的实施方式同样的电子芯片4、电路元件5和连接器3。另外,也可以与图13所示的结构不同,例如可以在基板10的下表面形成如上述那样具有两个空心线圈的层叠结构的第一线圈1和第二线圈2。
(第五变形例)
图14是表示第五变形例中的磁导率传感器的结构的剖视图。在图14中,对与图1和图2相同或同样的部件标记相同标号。在第五变形例中,在基板10的一端部的下表面,装配多个片状线圈而形成第一线圈1,在基板10的一端部的上表面,与第一线圈1同轴地装配多个片状线圈而形成第二线圈2。在基板10的上表面的其余区域,装配有与上述的实施方式同样的电子芯片4、电路元件5和连接器3。
在本发明中,也可以对第一线圈和第二线圈进行静电屏蔽。本发明记载的线圈使用了空心线圈,当线圈附近有磁导率相近的物体时,由于静电电容的变化,有时测量值会产生偏差。这样的情况下,通过用铜等构成的屏蔽部件覆盖线圈,能够抑制来自外部的影响。另外,对于本发明的磁导率传感器,能够想到由于磁导率的变化即磁力线的变化而在屏蔽部件中产生涡流,该涡流会使磁导率传感器产生测量误差。因此,需要设置考虑了对涡流的应对措施的屏蔽部件。
图15A-图15C是表示适用于本发明的磁导率传感器的屏蔽部件的结构的平面图。在图15A所示的例子中,铜制的屏蔽部件61,呈多个梳齿延同一方向设置的形状,设置在形成于基板10的线圈60的上方。屏蔽部件61接地。在图15B所示的例子中,铜制的屏蔽部件62呈多个梳齿交替地延反方向设置的形状,设置在形成于基板10的线圈60的上方。屏蔽部件62接地。通过设置这样结构的屏蔽部件,能够减小涡流。
图15C示出了环状的屏蔽部件。屏蔽部件63,通过使铜制的环的一部分缺失而被形成为C字状,设置在形成于基板10的线圈60的外周侧。屏蔽部件63接地。通过设置屏蔽部件63,能够减小涡流。在图15C的例子中,由于屏蔽部件63与线圈60设置在同一平面,因此,能减小磁导率传感器的厚度,但与图15A、图15B所示那样的从上方覆盖线圈60的方式相比,屏蔽效果较弱。
此外,上述那样的屏蔽部件可以设置在基板10的两面侧,也可以仅设置在与显影单元相反一侧的面。如上所述,屏蔽部件优选接地,但即便不接地也能取得效果。
应该认为,所公开的实施方式在所有方面都是例示,并非限制性的。本发明的范围由权利要求表示,并非上述说明,其包含与权利要求等同的意义和范围内的所有变更。

Claims (4)

1.一种磁导率传感器,其检测被检测物的磁导率,包括:
第一振荡电路,包含从所述被检测物受磁的第一线圈并发生振荡;
第二振荡电路,包含从所述被检测物受磁的第二线圈并发生振荡,所述第二线圈被配置为距所述被检测物的距离不同于所述第一线圈;
测量部,分别测量所述第一振荡电路和所述第二振荡电路中的振荡频率;
计算部,计算所述测量部所测量的振荡频率的差;
变换部,将所述计算部计算出的差变换为磁导率,
所述第一线圈和所述第二线圈被配置成同轴状,
所述第一振荡电路和所述第二振荡电路的构成部件,除所述第一线圈和所述第二线圈以外是共用的,
所述磁导率传感器被配置为,在使所述第一振荡电路振荡并测量其振荡频率期间,不使所述第二振荡电路振荡,而且,在使所述第二振荡电路振荡并测量其振荡频率期间,不使所述第一振荡电路振荡。
2.根据权利要求1所述的磁导率传感器,
所述测量部交替测量所述第一振荡电路中的振荡频率和所述第二振荡电路中的振荡频率。
3.根据权利要求1或2所述的磁导率传感器,
包括基板,在该基板的一面配置有所述第一线圈,在该基板的另一面配置有所述第二线圈。
4.一种磁导率检测方法,其检测被检测物的磁导率,包括以下步骤:
同轴状配置第一线圈和第二线圈,使该第一线圈和该第二线圈距所述被检测物的距离互不相同;
分别测量包含所述第一线圈并发生振荡的第一振荡电路的振荡频率、和包含所述第二线圈并发生振荡的第二振荡电路的振荡频率;
计算所测量的振荡频率的差;
将计算出的差变换为磁导率,
所述第一振荡电路和所述第二振荡电路的构成部件,除所述第一线圈和所述第二线圈以外是共用的,
在使所述第一振荡电路振荡并测量其振荡频率期间,不使所述第二振荡电路振荡,而且,在使所述第二振荡电路振荡并测量其振荡频率期间,不使所述第一振荡电路振荡。
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