CN115210669A - 利用探察线圈型传感器的复测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一实施例涉及如下技术：针对含铁物体，能够对多个物体测定位置等，能够判断多个物体各自的移动路径等。基于本发明的一实施例的利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，包括：传感器模块，包括至少一个以上的传感器，所述传感器具备外壳、芯以及线圈，所述外壳具备内部空间，所述芯形成为被引入到外壳的内部空间，所述线圈卷绕于与芯的位置对应的外壳的外周面的一部位；阻抗匹配部，与所述传感器模块连接，执行阻抗匹配；以及放大部，与阻抗匹配部连接，将当物体靠近传感器时生成的微电流和微电压放大。
Description
技术领域
本发明涉及利用探察线圈型传感器的复测定装置，更详细地说，涉及如下技术：针对含铁物体，能够对多个物体测定位置等，能够判断多个物体各自的移动路径等。
背景技术
在磁传感器中采用了Squid、Fiber-Optic、Flux-Gate、Magnetic Impedance等多种技术，在各个所需的产业领域被高度化并应用。尤其，随着第四次产业革命的到来，出现了各种IoT应用产品，磁传感器技术在日常生活领域中的适用范围也在扩大。
随之，国内的三星电子、国外的霍尼韦尔(Honeywell)等公司正在研究进一步实现小型化的芯片(Chip)形态的磁传感器，而且为了提高检测灵敏度或范围，减少检测误差，正在进行各种研究开发。
在大韩民国登录特许第10-0867375号(发明名称：利用3个磁传感器的移动体的位置及方向信息测定装置及方法)中公开了一种方法，包括：设置步骤，在上述移动体上设置与由x，y轴构成的面分别对应的2个磁传感器，并且在上述移动体上设置与z轴对应的磁传感器；存储步骤，移动体测定分别与上述各个x，y，z轴对应的地球磁场，将基准磁场的信息值存储于内部的存储器；判断步骤，移动体一边移动，一边对x，y，z轴测定磁场的大小，然后判断测定到的z轴磁场值与z轴基准磁场值之差的绝对值是否小于磁传感器所具有的误差范围；以及更新步骤，在判断步骤中判断为z轴的测定值与基准值之差的绝对值小于传感器的误差范围时，利用x，y轴磁场测定值，更新移动体的方向信息值。
现有技术文献：
专利文献：大韩民国登录特许第10-0867375号
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的在于，无需对不具有磁气成分的芯和线圈施加任何变化，也能够利用含铁物体的微磁场来检测物体的位置、位移等。
而且，本发明的目的在于，随着含铁物体发生位移，相对于传感器发生了极性变更时，防止因磁场暂时减弱的范围(无极性范围)而导致检测滞后。
而且，本发明的目的在于，能够针对多个物体进行位置测定等，能够判断多个物体各自的移动路径等。
本发明所要解决的技术课题不限于上述的技术课题，对于没有提及的其他技术课题，本领域技术人员应能够根据下面的记载而明确理解。
用于解决问题的手段
用于实现上述目的的本发明的结构，其特征在于，包括：传感器模块，包括至少一个以上的传感器，所述传感器具备外壳、芯以及线圈，所述外壳具备内部空间，所述芯形成为被引入到所述外壳的内部空间，所述线圈卷绕于与所述芯的位置对应的所述外壳的外周面的一部位；阻抗匹配部，与所述传感器模块连接，执行阻抗匹配；以及放大部，与所述阻抗匹配部连接，将当所述物体靠近所述传感器模块时生成的微电流和微电压放大，所述传感器模块通过与含铁(Fe)物体之间的距离变化而形成感应磁场，能够测定至少一个以上的所述物体的移动。
在本发明的一实施例中，所述传感器模块形成为多个，可以在多个所述传感器模块的各自分别连接有所述阻抗匹配部和所述放大部。
在本发明的一实施例中，还包括：第一控制部，与多个所述放大部连接，对放大的电流和电压的波形进行分析；以及第二控制部，与所述第一控制部连接，对所述物体的移动进行分析。
在本发明的一实施例中，所述第二控制部能够判别具备预定的磁通密度范围内的磁通密度的所述物体。
在本发明的一实施例中，还包括输出部，与所述第二控制部连接，将所述物体的位置变化视觉性地输出。
在本发明的一实施例中，多个所述传感器分别并列或放射状配置。
在本发明的一实施例中，所述传感器所具备的多个线圈直列配置。
在本发明的一实施例中，一个传感器所具备的线圈的一端与其他传感器所具备的线圈的一端连接，所述一个传感器所具备的线圈的另一端与所述其他传感器所具备的线圈的另一端连接。
发明效果
基于如上所述结构的本发明的效果如下：能够检测含铁物体的微磁场及磁通量的变化，能够以超低电力检测含铁物体的位置、位移等。
而且，本发明的效果还有，随着含铁物体发生位移，相对于传感器发生了极性变更时，即使出现了磁场暂时减弱的范围(无极性范围)，也能够通过相邻的其他传感器或线圈检测含铁物体的磁场，装置能够正常且连续地工作。
此外，本发明的效果还有，能够与传感器或传感器模块的配置等无关地进行检测及测定。
而且，本发明的效果还有，能够利用多个传感器模块进行对多个物体的位置测定等，从而能够判断多个物体各自的移动路径等。
而且，本发明的效果还有，能够检测含铁物体的微磁场及磁通量的变化，所以能够不受空气、土壤、水等的影响地发挥同一性能。
应理解为本发明的效果不限于上述的效果，还包括能够根据本发明的说明书或权利要求书中记载的发明结构推测的所有效果。
附图说明
图1和图2是基于本发明的一实施例的复测定装置的概略图。
图3是基于本发明的第一实施例的传感器的概略图。
图4是基于本发明的第一实施例的传感器模块的概略图。
图5是基于本发明的第二实施例的传感器的概略图。
图6是基于本发明的第二实施例的传感器模块的概略图。
图7是基于各实施例的传感器的磁场区域的示意图。
图8是基于本发明的第三实施例的传感器的概略图。
图9是基于本发明的第三实施例的传感器模块的概略图。
图10是基于本发明的第四实施例的传感器模块的概略图。
图11和图12是物体通过基于本发明的第一实施例的传感器时的信号模式的图表。
具体实施方式
本发明的最优选的实施例，包括：传感器模块，包括至少一个以上的传感器，上述传感器具备外壳、芯以及线圈，上述外壳具备内部空间，上述芯形成为被引入到上述外壳的内部空间，上述线圈卷绕于与上述芯的位置对应的上述外壳的外周面的一部位；阻抗匹配部，与所述传感器模块连接，执行阻抗匹配；以及放大部，与上述阻抗匹配部连接，将当上述物体靠近上述传感器模块时生成的微电流和微电压放大，上述传感器模块通过与含铁(Fe)物体之间的距离变化而形成感应磁场，能够测定至少一个以上的上述物体的移动。
下面，参照附图说明本发明。但是，本发明可以通过多种不同的方式来实现，不限于在此说明的实施例。而且，附图中，为了便于清楚地说明本发明，将与说明无关的部分省略，在整个说明书中，对类似的部分赋予了类似的附图标记。
在整个说明书中，当记载某个部分与其他部分“连接(接续，接触，结合)”时，不仅包括“直接连接”的情况，还包括中间经由其他部件“间接连接”的情况。另外，当记载某个部分“包括”某个结构要素时，在没有特别强调的情况下，不是要排除其他结构要素，而是还可以包括其他结构要素。
本说明书中使用的用语，只是为了说明特定的实施例而使用的，并不意图限定本发明。单数的表述除了在文脉上明确表示不同意思的情况以外，还包括复数的情况。应理解为，在本说明书中，“包括”或“具备”等用语意在表示说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在性，并不是要排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
下面，参照附图，详细说明本发明。
图1和图2是基于本发明的一实施例的复测定装置的概略图。图3是基于本发明的第一实施例的传感器的概略图。图4是基于本发明的第一实施例的传感器模块的概略图。图5是基于本发明的第二实施例的传感器的概略图。图6是基于本发明的第二实施例的传感器模块的概略图。而且，图7是基于各实施例的传感器的磁场区域的示意图。在此，图7的(a)是表示含铁(Fe)物体相对于基于本发明的第一实施例的传感器模块移动的情况的图，图7的(b)是表示含铁(Fe)物体相对于基于本发明的第二实施例的传感器模块移动的情况的图。方向可以根据各个附图的上下左右为基准设定。以下相同。本发明的附图中，为了方便起见，对含铁(Fe)物体示出N极和S极，但并不表示物体本身是磁铁或电磁铁。在图4、图6及图9中，分别连接有第一控制部和第二控制部，但这只是用箭头表示信号传递，并不表示每个传感器模块都单独形成有第一控制部和第二控制部。
如图1至图3所示，本发明的复测定装置，包括：传感器模块，其包括至少一个以上的传感器10，上述传感器10具备外壳300、芯100以及线圈200，上述外壳300具备内部空间，上述芯100形成为被引入到外壳300的内部空间，上述线圈200卷绕于与芯100的位置对应的外壳300的外周面的一部位；阻抗匹配部20，与上述传感器模块连接，执行阻抗匹配；以及放大部30，与阻抗匹配部20连接，将当物体靠近传感器模块时生成的微电流和微电压放大。
传感器模块能够通过与含铁(Fe)物体之间的距离变化而形成感应磁场。即，在传感器10中，能够通过与含铁(Fe)物体之间的距离变化而形成感应磁场，含铁(Fe)物体借助具备磁性的铁(Fe)的性质而具备微磁场，通过这种含铁(Fe)物体的移动或方向转换，在传感器10中也能够形成感应磁场。
具体地，芯100完全不具备磁气成分，而通过含铁物体所具备的磁场的靠近或远离，能够在传感器10形成感应磁场。而且，通过如上所述的感应磁场的生成，能够在线圈200形成微电流和微电压。也就是说，通过上述的结构，即使含铁(Fe)物体对芯100产生的磁通量为纳米(Nano)单位，或者，由含铁(Fe)物体产生的磁场具有几mm高斯以下的磁通密度，每当含铁(Fe)物体60的位置或方向变化时，都能够检测对芯100产生的磁通量。
为了实现上述功能，芯100的磁滞(hysteresis)特性良好，能够具有相对高的导磁率。具体地，为了形成芯100，以铁(Fe)4.6～5.2重量％、镍(Ni)74.3～75.6重量％、硅(Si)12.5～13重量％、铬(Cr)1.5～1.6重量％及钴(Co)5.8～5.9重量％的比率，将各个金属粉末混配，在1300℃以上的温度射出，考虑到给远距离检测带来影响的导磁率及冲击，形成为厚度0.025mm以下的条带(或带)形状，能够实现薄型轻量化。而且，也可以将多个如上所述形成的薄型的芯100重叠而一体化。
在此，镍成分的含量在芯100中占主要重量％，所以重要的是防止在置于低温时熔解，而且上述钴具有在
的温度下磁特性(磁滞)下降的特性，所以重要的是射出温度不会提高到1300℃以上。而且，由于射出对冲击敏感，所以一边放慢射出速度，一边快速冷却到106℃/sec，能够使得芯100具备耐久性。
如上所述，在将多种金属粉末混配的情况下，混配的粉末的状态为不规则状态，所以为了使混配的粉末的粒子维持在一定方向上整顿的状态，加热到一定温度，进行热处理直到粒子即将溶解，以提供强磁场，从而能够使粒子整列。而且，为了使粒子维持整列状态，将通过如上所述的过程形成的芯100位于磁场内，进行磁场处理，慢慢冷却。由此，芯100的磁滞和导磁率能够增大。
芯100的厚度越薄，特性越好，而且为了耐冲击，重量要轻，所以优选采用非晶质体或坡莫合金(Permalloy)芯100，坡莫合金金属对冲击的变化幅度比非晶质金属高，所以本发明的复测定装置中，能够使用非晶质(无定形)芯100。
外壳300可以形成为具备内部空间的圆筒形，外壳300可以采用绝缘材质形成。而且，芯100作为通过线圈200感应的磁束的通路，如上所述可以形成在与线圈200的位置对应的外壳300的内部空间。而且，线圈200可以采用铁线、镍铬线、铜线等金属线形成。
本发明的复测定装置能够测定至少一个以上的物体60的移动。而且，不仅能够测定与物体60的移动相关的位置、方向、速度等，还能够测定物体60的个数和磁通密度。而且，为此形成有多个传感器模块，可以在多个传感器模块分别连接有阻抗匹配部20和放大部30。而且，本发明的复测定装置还包括：第一控制部41，与多个放大部30连接，对放大的电流和电压的波形(信号模式)进行分析；以及第二控制部42，与第一控制部41连接，对物体的移动进行分析。
在本发明的实施例中，传感器模块(第一～第三传感器模块)以一定的间隔排列配置，但不限于此，传感器模块的配置可以根据本发明的复测定装置的用途等而变更。
如图1和图2所示，本发明的复测定装置能够利用多个物体
的各自的位置、方向及速度来分析移动路径和移动速度等，还能够分析一个物体和其他物体之间的相对运动。
作为具体的实施例，如图1所示，第一物体61可以从图中的左侧向右侧，朝向第一传感器模块1与第二传感器模块2之间移动，第二物体62可以以图为基准朝向第二传感器模块2的上侧移动，第三物体63可以朝向第一传感器模块1与第三传感器模块3之间移动。在此，第一物体61的磁通密度可以为5×10-17T(Tesla)，速度可以为4km/h(普通人的行走速度)，第二物体62的磁通密度可以为3×10-17T(Tesla)，速度可以为4km/h，第三物体63的磁通密度可以为5×10-17T(Tesla)，速度可以为6km/h。
而且，如图2所示，第四物体64可以从第二传感器模块2朝向第一传感器模块1的方向移动，第五物体65可以朝向第一传感器模块1和第三传感器模块3移动。在此，第四物体64的磁通密度可以为5×10-17T(Tesla)，速度可以为4km/h，第五物体65的磁通密度可以为5×10-17T(Tesla)，速度可以为6km/h。
首先，在物体60的个数分析中，在第一物体61、第二物体62及第三物体63如上所述移动的情况下，在第一传感器模块1、第二传感器模块2及第三传感器模块3中，通过各个物体的移动而在传感器生成信号，如上所述各个传感器信号经由与各个传感器模块连接的阻抗匹配部20和放大部30传递到第一控制部41。第一控制部41对这种多个信号模式进行分析，从而能够判断靠近各个传感器模块而通过的物体60的数量。针对基于各个物体60的磁通密度和速度的各个信号模式以及如上所述的2个以上的信号模式重叠时的复合模式的数据被存储于第一控制部41，第一控制部41分析各个信号模式，导出物体60固有的信号模式数，从而能够分析通过本发明的复测定装置的物体60的数量。在此，可以实验性地存储针对各个信号模式或复合模式的数据。但是，作为用于确定物体60的信号分离技术，也可以使用其他现有技术。如上所述的原理同样适用于第四物体64和第五物体65移动的情况。其结果，通过如上所述的第一控制部41的分析来确定各个物体60，能够分离出针对各个物体60的信号模式。
而且，在针对各个物体60的移动路径、移动速度及磁通密度的分析中，通过第一控制部41的信号模式分析来确定各个物体60，针对各个物体60的信号模式能够被传递到第二控制部42。而且，第二控制部42能够分析各个信号模式，分析各个物体60的移动路径及移动速度。
具体地，如图1所示，当第一物体61、第二物体62及第三物体63向一个方向(基准方向)进行直线运动的情况下，如上所述确定各个物体60，从而通过第一控制部41分离出针对各个物体60的信号模式，传递给第二控制部42。第二控制部42分析出各个物体60对各个传感器模块形成了一定强度的信号模式，由此，能够判断第一物体61、第二物体62及第三物体63正在向同一方向移动，能够通过各个物体60的信号模式判断各个物体60的磁通密度和移动速度。在此，如同第一控制部41，在第二控制部42中存储针对基于各个物体60的磁通密度和速度的各个信号模式的数据，第二控制部42能够利用存储的数据。
而且，如图2所示，在第四物体64和第五物体65分别向不同方向运动的情况下，如上所述确定各个物体60，通过第一控制部41分离出针对各个物体60的信号模式，传递给第二控制部42。第二控制部42对第四物体64的信号模式的强度在第一传感器模块1中逐渐加强且在第二传感器模块2中逐渐减弱的现象及针对如上所述的强度变化的模式等进行分析，能够判断出第四物体64以相对于基准方向(第五物体65移动的方向)形成一定角度的方式移动，能够通过第四物体64的信号模式判断磁通密度和移动速度。对第五物体65的移动的分析可以与上述的对第一物体61等的分析的事项相同。
第二控制部42能够判断具备预定的磁通密度范围内的磁通密度的物体60。也就是说，第二控制部42能够判断特定物体60是否通过本发明的复测定装置。具体地，如上所述，第一控制部41确定各个物体，分离出各个物体的信号模式，传递给第二控制部42。第二控制部42对传递来的物体60的信号模式进行分析，判断该物体的磁通密度是否包含在预定的磁通密度范围内。每个物体中的铁成分的含量不同，磁通密度不同，特定物体分类的磁通密度能够被包含于预定的磁通密度范围内，所以第二控制部42能够利用某个物体60的磁通密度，判断该物体是否属于特定物体分类。具体地，在枪支类的情况下，通过锻造工序，可以含有相对高密度的铁成分来具备相对大的磁通密度。由此，枪支类的磁通密度能够形成预定的磁通密度范围，第二控制部42在一个物体的磁通密度被包含于枪支类的磁通密度范围的情况下，能够判断该物体属于枪支类。
本发明的复测定装置还可以包括输出部50，输出部50与第二控制部42连接，将物体的位置变化视觉性地输出。输出部50从第二控制部42接收信息，能够将针对物体60的移动路径的三维坐标变化用坐标图或图像表示，还能够将针对物体60的移动速度、磁通密度等的数值信息显示于画面。
以下，说明传感器模块包括的传感器10的设置。图8是基于本发明的第三实施例的传感器的概略图，图9是基于本发明的第三实施例的传感器模块的概略图。而且，图10是基于本发明的第四实施例的传感器模块的概略图。
如图3、图4、图7～图10所示，多个传感器10能够分别并列或放射状配置。首先，说明多个传感器10分别并列配置的情况。
如图3和图4所示，多个传感器10分别并列配置，相对于一个外壳300的芯100及线圈200的位置与相对于其他外壳300的芯100及线圈200的位置可以不同。具体地，多个传感器10中的第1-1传感器11与第1-2传感器12对齐地并列配置，可以在第1-1传感器11的右侧部形成第1-1芯111和第1-1线圈211，可以在与第1-2传感器12的左侧部形成第1-2芯112和第1-2线圈212。
如图3、图4及图7所示，在含铁(Fe)物体60从图中的左侧朝向右侧靠近传感器10地移动的情况下，在芯100中瞬间产生磁场变化，由此在线圈200感应形成微电压和微电流。此时，在含铁(Fe)物体60的N极和S极转换的部位、即无极性部位(图7中用A表示)通过第1-1芯111的情况下，通过第1-1传感器11所具备的第1-1芯111和第1-1线圈211感应的电压和电流的生成有可能会中断。在此，不仅是借助无极性部位，磁力线完全不会给第1-1芯111和第1-1线圈211带来影响的情况，如图7所示，即使磁力线给第1-1芯111和第1-1线圈211带来部分影响，也由于靠近无极性部位时，磁通密度显著减少，感应电压和电流的生成有可能会中断。
另一方面，在同一时刻，第1-2传感器12所具备的第1-2芯112和第1-2线圈212受到基于含铁(Fe)物体60产生的N极或S极的磁场畸变影响，即、受到含铁(Fe)物体60的磁场移动的影响，所以能够在第1-2线圈212感应出微电压和微电流。
而且，一个传感器10所具备的线圈200的一端与其他传感器10所具备的线圈200的一端连接，一个传感器10所具备的线圈200的另一端与其他传感器10所具备的线圈200的另一端连接。由此，能够以相同的信号将一个传感器10的导线和其他传感器10的导线连接。
具体地，在某个传感器10所具备的芯100和线圈200(第1-1芯111和第1-1线圈211)及其他传感器10所具备的芯100和线圈200(第1-2芯112和第1-2线圈212)生成感应磁场的情况下，在一个传感器10所具备的线圈200生成微电流和微电压，从而能够形成正极和负极，在其他传感器10所具备的线圈200也同样会生成微电流和微电压，从而能够形成正极和负极。此时，能够将一个传感器10所具备的线圈200的正极与其他传感器10所具备的线圈200的正极连接，将一个传感器10所具备的线圈200的负极与其他传感器10所具备的线圈200的负极连接。
通过这样的相同信号的连接，如上所述，当含铁(Fe)物体60的无极性部位通过一个传感器10时，即使在一个传感器10所具备的线圈200中电流及电压的生成中断，其他传感器10所具备的线圈200中也会生成电流及电压，传感器模块能够持续且正常地工作。
阻抗匹配部与分别连接于多个线圈200的导线连接，执行阻抗匹配。阻抗匹配部20减少由从各个传感器10的两端传递的信号(微电流或微电压)间的阻抗差引起的反射，减少信号的损失，从而能够将信号传递效率最大化。而且，放大部30包括用于将传递来的信号放大的放大电路，将从阻抗匹配部20传递来的信号放大并传递给第一控制部41。
第一控制部41对放大的信号的波形进行分析，能够判断是含铁(Fe)物体60发生了位移还是传感器模块自身发生了位移。
第一控制部41可以由微机或FPGA等信号处理模块实现，可以应用软件算法(SW算法)。SW算法根据传感器10自身发生位移时的信号模式(signal pattern)的信息与含铁(Fe)物体60移动时的信号模式的信息不同，判断发生了位移的主体是含铁(Fe)物体60还是传感器模块所包含的传感器10自身或者两者皆是。
具体地，如上所述，传感器10还对微磁场反应，所以在传感器10自身发生位移的情况下，传感器10在除了受到由与含铁(Fe)物体60之间发生相对位移而产生的磁场变化的影响之外，还受到地球的磁场或周围的其他物体60的磁场等的变化的影响的情况下，形成信号模式，而另一方面，在含铁(Fe)物体60发生位移的情况下，传感器10只受到由于与含铁(Fe)物体60之间发生相对位移而产生的磁场变化的影响，能够在各个情况下形成不同的信号模式。而且，相同的原理，含铁(Fe)物体60与传感器10同时发生位移的情况下，能够形成其他不同的信号模式。
如上所述，在各个情况下，形成不同的信号模式，在各个情况下形成的信号模式被存储于第一控制部41，能够形成参考数据(reference data)。在此，能够实验性地导出存储于第一控制部41的参考数据的信号模式。第一控制部41将从放大部30传递的信号模式与第一控制部41的参考数据内的信号模式进行比较判断来分析类似度等，从而能够判断含铁(Fe)物体60是否发生位移或者传感器模块是否发生位移。
第二控制部42从第一控制部41接收判断含铁(Fe)物体60是否发生位移或传感器模块是否发生位移的信息及针对信号模式波形的数据，能够分析发生了位移的主体的实际位移路径。第二控制部42能够通过微机或FPGA等信号处理模块来实现，能够应用软件算法(SW算法)。
具体地，针对含铁(Fe)物体60发生位移的信号模式、传感器模块发生位移的信号模式、或者针对含铁(Fe)物体60和传感器模块同时发生位移的信号模式能够分别被存储于第二控制部42，形成参考数据(reference data)。在此，能够实验性地导出存储于第二控制部42的参考数据的信号模式。
第二控制部42首先根据从第一控制部41传递的信息确定位移发生主体，从第二控制部42的参考数据选择与位置发生主体相关的数据类型之后，对从第一控制部41传递的信号模式的波形和第二控制部42的参考数据内的信号模式进行比较判断来分析类似度等，从而执行基于含铁(Fe)物体60发生位移的坐标变化或基于传感器模块发生位移的坐标变化等。
虽然在本发明的实施例中说明了第一控制部41和第二控制部42依次连接的情况，但不限于此，第一控制部41和第二控制部42可以是并行或相互独立的结构。
即，如上所述，第一控制部除了将信号模式分离来确定物体60以外，还能够判断物体60是否发生位移或传感器模块是否发生位移，第二控制部42分析物体的移动路径和移动速度等的同时，能够分析传感器模块的移动路径。
接下来，说明多个传感器10分别以放射状配置的情况。在图8和图10中，用双点划线表示的各个区域可以是与各个区域对应的各个传感器10的可测定区域(范围)。
在图8和图10中，为了便于理解，稍微缩小表示了各个传感器10的可测定区域，但不限于此，各个传感器10的可测定区域可形成得更大。而且，在图10中，为了便于理解，省略了导线的连接等，只示出了传感器10的配置。
如图8～图10所示，多个传感器10分别以放射状配置。具体地，多个传感器10中的第3-1传感器13和第3-2传感器14能够以放射状形成。(虽然还存在形成放射状的其余传感器，但是为了便于说明，只对第3-1传感器13和第3-2传感器14赋予符号并进行说明。)
如上所述，在多个传感器10分别以放射状配置的情况下，多个传感器10的各自的可测定区域邻接形成或者交叉形成，能够显著提高通过本发明的复测定装置检测的对物体的检测效率。尤其，如图10所示，在多个传感器10分别以三维放射状配置的情况下，基于多个传感器10的可测定区域能够形成为球形，由此，如上所述，能够获得如下效果：不仅检测效率增大，无论物体向xyz轴的哪个方向移动，对物体的检测都很容易。而且，在分别单独配置单个传感器10的情况下，可能不容易进行考虑传感器10的可测定区域的配置设计，但是在将多个传感器10以放射状配置并利用如上所述形成的本发明的复测定装置的情况下，形成如圆筒形或球形等的可测定区域，从而容易运算可测定区域，能够容易进行对物体的检测区域的设计。
在图8～图10中，在含铁(Fe)物体60从图中的左侧朝向右侧靠近传感器10地移动的情况下，在芯100中瞬间产生磁场变化，由此能够在线圈200感应生成微电压和微电流。此时，在含铁(Fe)物体60的N极和S极转换的部位、即无极性部位通过第3-1芯131的情况下，通过第3-1传感器13所具备的第3-1芯131和第3-1线圈231感应的电压和电流的生成有可能会中断。在此，不只是借助无极性部位，磁力线完全不会给第3-1芯131和第3-1线圈231带来影响的情况，即使磁力线给第3-1芯131和第3-1线圈231带来部分影响，也由于靠近无极性部位时，磁通密度显著减少，感应电压和电流的生成有可能会中断。
另一方面，在同一时刻，第3-2传感器14所具备的第3-2芯132和第3-2线圈232受到由含铁(Fe)物体60产生的N极或S极引起的磁场畸变的影响，即受到含铁(Fe)物体60的磁场移动的影响，所以能够在第3-2线圈232感应出微电压和微电流。
而且，一个传感器10所具备的线圈200的一端与其他传感器10所具备的线圈200的一端连接，一个传感器10所具备的线圈200的另一端与其他传感器10所具备的线圈200的另一端连接。由此，能够以相同的信号将一个传感器10的导线与其他传感器10的导线连接。
具体地，在某个传感器10所具备的芯100和线圈200(第3-1芯131和第3-1线圈231)及其他传感器10所具备的芯100和线圈200(第3-2芯132和第3-2线圈232)生成感应磁场的情况下，在一个传感器10所具备的线圈200中生成微电流和微电压而能够形成正极和负极，而且在其他传感器10所具备的线圈200中也同样生成微电流和微电压而能够形成正极和负极。此时，将一个传感器10所具备的线圈200的正极与其他传感器10所具备的线圈200的正极连接，将一个传感器10所具备的线圈200的负极与其他传感器10所具备的线圈200的负极连接。
通过这种相同信号的连接，如上所述，在含铁(Fe)物体60的无极性部位通过一个传感器10时，即使一个传感器10所具备的线圈200中的电流及电压的生成中断，其他传感器10所具备的线圈200中仍生成电流及电压，传感器模块能够持续且正常地工作。
其余的针对阻抗匹配部20、放大部30、第一控制部41及第二控制部42的事项与上述的多个传感器10分别并列配置的情况的针对阻抗匹配部20、放大部30、第一控制部41及第二控制部42的事项相同。
如图5和图6所示，传感器10所具备的多个线圈200分别直列配置。即，在传感器模块所具备的传感器10中，多个线圈200分别直列配置，一个芯100可以与其他芯100分开形成。具体地，在一个外壳300，第2-1线圈221和第12-2线圈222直列形成，与之对应地形成第2-1芯121和第12-2芯122。在此，在传感器模块中，可以形成至少一个以上的传感器10。
如图5、图6及图7所示，在含铁(Fe)物体60从图中的左侧向右侧以靠近传感器10的方式移动的情况下，在芯100中瞬间产生磁场变化，由此能够在线圈200感应生成微电压和微电流。此时，在含铁(Fe)物体60的N极和S极转换的部位、即无极性部位(图7中用A表示)通过第2-1芯121的情况下，通过第2-1芯121和第2-1线圈221感应的电压和电流的生成有可能会中断。在此，借助无极性部位，磁力线完全不会给第2-1芯121和第2-1线圈221带来影响，如图7所示，即使磁力线给第2-1芯121和第2-1线圈221带来部分影响，也由于靠近无极性部位时，磁通密度显著减少，感应电压和电流的生成有可能会中断。
另一方面，在同一时刻，第2-2芯122和第2-2线圈222受到由含铁(Fe)物体60产生的基于N极或S极的磁场畸变的影响，即受到含铁(Fe)物体60的磁场移动的影响，所以能够在第2-2线圈222感应出微电压和微电流。
而且，多个线圈200中的一个线圈200的一端与其他线圈200的一端连接，一个线圈200的另一端与其他线圈200的另一端连接。由此，一个线圈200的导线与其他线圈200的导线可以按照相同信号连接。
具体地，在某个线圈200(第2-1线圈221)及其他线圈200(第2-2线圈222)生成感应磁场的情况下，在一个线圈200中生成微电流和微电压而能够形成正极和负极，在其他线圈200中也同样生成微电流和微电压而能够形成正极和负极。此时，将一个线圈200的正极与其他线圈200的正极连接，将一个线圈200的负极与其他线圈200的负极连接。
通过这种相同信号的连接，如上所述，在含铁(Fe)物体60的无极性部位通过一个传感器10时，即使一个传感器10所具备的线圈200中的电流及电压的生成中断，其他传感器10所具备的线圈200中仍生成电流及电压，传感器模块能够持续且正常地工作。
其余的针对阻抗匹配部、放大部、第一控制部及第二控制部的事项也与上述的多个传感器分别并列配置的情况下的针对阻抗匹配部、放大部、第一控制部及第二控制部的事项相同。
在本发明的实施例中，在传感器模块并列配置各个传感器10时的事项和在传感器10中线圈200直列配置的事项分开说明，但是在一个传感器10中线圈200直列配置的传感器10可以形成有多个且各个传感器10并列配置，此时，相对于各个传感器10的各个线圈200位置相互不同，如上所述，能够以防止由含铁(Fe)物体60的无极性部位产生的影响的方式形成传感器模块。在如上所述的情况下，也同样能够适用上述的结构及原理。
图11和图12是表示物体通过基于本发明的第一实施例的传感器的情况的信号模式的图表。具体地，图11的(a)是形成单个基于本发明的第一实施例的传感器10，传感器10的长度方向轴相对于地面处于竖直方向的情况的图表，图11的(b)是基于本发明的第一实施例的传感器10并列配置，传感器10的长度方向轴相对于地面处于竖直方向的情况的图表。而且，图12的(a)是形成单个基于本发明的第一实施例的传感器10，传感器10的长度方向轴相对于地面处于水平方向的情况的图表，图12的(b)是基于本发明的第一实施例的传感器10并列配置，传感器10的长度方向轴相对于地面处于水平方向的情况的图表。
如图11和图12所示，能够确认如下内容：在利用本发明的复测定装置的情况下，与传感器10的长度方向轴相对于地面以竖直方向或水平方向形成无关地，能够容易执行利用传感器10的物体60的检测。而且，由利用单个传感器10的情况与将多个传感器10并列配置利用的情况的比较可知，与含铁(Fe)物体60的无极性部位无关地，能够正常且连续地测定含铁(Fe)物体60的位移发生。
通过如上所述的结构，能够测定含铁物体60的微磁场和磁通量的变化，能够以超低电力测定含铁物体60的位置、位移等。而且，如上所述，即使产生物体60的磁场减弱的范围、即无极性范围，也能够通过相邻的其他传感器10或线圈200进行含铁物体60的磁场检测，本发明的传感器模块能够正常且持续地工作。
而且，如上所述，能够将相对于地面的传感器10的设置方向等造成的其他影响最小化，能够与传感器模块的配置等无关地进行检测及测定。而且，在配置多个传感器模块而形成本发明的复测定装置的情况下，能够判断并利用针对含铁物体的移动路径、移动速度、磁通密度等的信息。
而且，本发明的复测定装置，能够如上所述检测含铁物体的微磁场及磁通量的变化，能够与空气、土壤、水等的影响无关地发挥相同的性能。
上述的本发明的说明只是为了进行例示，本领域技术人员能够理解在不改变本发明的技术思想或必要技术特征的情况下，可以容易地变形为其他具体方式。因此，应理解为，以上记载的实施例在所有方面都是例示的，并不是限定的。例如，以独立型说明的各结构要素也可以分散实施，同样以分散式进行说明的结构要素也可以以组合的形式实施。
本发明的范围由权利要求书表示，应解释为能够由权利要求书的意思及范围、等效的概念能够导出的所有的变更或变形的方式均被包含于本发明的范围。
附图标记说明
1：第一传感器模块 2：第二传感器模块
3：第三传感器模块 10：传感器
11：第1-1传感器 12：第1-2传感器
13：第3-1传感器 14：第3-2传感器
20：阻抗匹配部 30：放大部
41：第一控制部 42：第二控制部
50：输出部 60：物体
61：第一物体 62：第二物体
63：第三物体 64：第四物体
65：第五物体 100：芯
111：第1-1芯 112：第1-2芯
121：第2-1芯 122：第2-2芯
131：第3-1芯 132：第3-2芯
200：线圈 211：第1-1线圈
212：第1-2线圈 221：第2-1线圈
222：第2-2线圈 231：第3-1线圈
232：第3-2线圈 300：外壳
Claims (8)
1.一种利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，包括：
传感器模块，包括至少一个以上的传感器，所述传感器具备外壳、芯以及线圈，所述外壳具备内部空间，所述芯形成为被引入到所述外壳的内部空间，所述线圈卷绕于与所述芯的位置对应的所述外壳的外周面的一部位；
阻抗匹配部，与所述传感器模块连接，执行阻抗匹配；以及
放大部，与所述阻抗匹配部连接，将当所述物体靠近所述传感器模块时生成的微电流和微电压放大，
所述传感器模块通过与含铁物体之间的距离变化而形成感应磁场，能够测定至少一个以上的所述物体的移动。
2.根据权利要求1所述的利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，所述传感器模块形成为多个，在多个所述传感器模块的各自分别连接有所述阻抗匹配部和所述放大部。
3.根据权利要求2所述的利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，还包括：
第一控制部，与多个所述放大部连接，对放大的电流和电压的波形进行分析；以及
第二控制部，与所述第一控制部连接，对所述物体的移动进行分析。
4.根据权利要求3所述的利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，
所述第二控制部能够判别具备预定的磁通密度范围内的磁通密度的所述物体。
5.根据权利要求3所述的利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，
还包括输出部，与所述第二控制部连接，将所述物体的位置变化视觉性地输出。
6.根据权利要求1所述的利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，
多个所述传感器分别并列或放射状配置。
7.根据权利要求1所述的利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，
所述传感器所具备的多个线圈分别直列配置。
8.根据权利要求1所述的利用探察线圈型传感器的复测定装置，其特征在于，
一个传感器所具备的线圈的一端与其他传感器所具备的线圈的一端连接，所述一个传感器所具备的线圈的另一端与所述其他传感器所具备的线圈的另一端连接。
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