JP2000056001A - Detecting method for nonmagnetic metal material by magnetoresistive element - Google Patents

Detecting method for nonmagnetic metal material by magnetoresistive element

Info

Publication number
JP2000056001A
JP2000056001A JP10230012A JP23001298A JP2000056001A JP 2000056001 A JP2000056001 A JP 2000056001A JP 10230012 A JP10230012 A JP 10230012A JP 23001298 A JP23001298 A JP 23001298A JP 2000056001 A JP2000056001 A JP 2000056001A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnetic field
metal material
detected
magnetoresistive element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10230012A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Masuda
昇 増田
Osamu Maeda
修 前田
Isao Iwasaki
勲 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikkoshi Co Ltd
Original Assignee
Nikkoshi Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikkoshi Co Ltd filed Critical Nikkoshi Co Ltd
Priority to JP10230012A priority Critical patent/JP2000056001A/en
Publication of JP2000056001A publication Critical patent/JP2000056001A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the features such as size, conductivity and scar of a nonmagnetic metal material with a simple circuit structure having good stability, reproducibility and S/N ratio. SOLUTION: When magnetizing means 3, 3' and a nonmagnetic metal material are relatively moved, an eddy current is generated on the nonmagnetic metal material. A slight magnetic field change by this eddy current is detected by means of magnetoresistive elements MR1, MR2, MR1', MR2'. The magnetoresistive elements MR1, MR2, MR1', MR2' are operated by a DC constant-voltage drive source, and the magnetizing means 3, 3' generate the DC magnetic field from permanent magnets or coils. The magnetic field generated by the eddy current has an inclination in the traveling direction of a detected object. The magnetoresistive elements MR1, MR2, MR1', MR2' and the magnetizing means 3, 3' are arranged on the surface and back face of the passage of the nonmagnetic metal material. The obtained signal is amplified and is signal- processed by a logical circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、渦電流によって生
じる磁界の変化が非磁性金属材料形状や厚み、重量、
傷、凹凸、導電率、抵抗値などの性状により変化するこ
とに着目して、その磁界変化を磁気抵抗素子と抵抗素子
の近傍に設置した発磁手段とによる非磁性材料の性状検
出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling the change of a magnetic field caused by an eddy current in the shape, thickness, weight,
The present invention relates to a method for detecting a property of a non-magnetic material by using a magnetoresistive element and a magnetizing means disposed near the resistive element, and paying attention to changes due to properties such as scratches, irregularities, conductivity, and resistance value.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、非磁性金属材料の大きさや凹凸等
の形状を検出する場合には、ポットコア誘導子を用い
て、非磁性金属材料が近接したときのポットコア誘導子
のインダクタンスの変化を検出したり、励磁コイルと受
信コイルとの間を非磁性金属材料を通過させることによ
り、電磁遮蔽効果を利用して検出したり、フェライトコ
アにコイルを巻き、高周波数域でのインピ−ダンス変
化、謂ゆるMI効果によって検出したりする。つまり、
別名サ−チコイルやフラックスゲイトとなどと呼ばれて
いるものもこの種検出手段の範脆である。しかしなが
ら、この種磁気センサは、巻き線を主体にしているた
め、コイルの開口面や3軸のいずれの方向からも擾乱磁
界を検出するため、再現性や安定性に問題がある。ま
た、すでに周知なように磁気抵抗素子を用いた磁気セン
サは、紙幣等のインクに含まれている磁性体を検出した
り、磁性材歯車の検出等に代表されるように、磁性材料
の検出手段として開示、実用化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when detecting the size, unevenness, and the like of a non-magnetic metal material, a change in inductance of the pot-core inductor when the non-magnetic metal material approaches is detected using a pot-core inductor. Or by passing a non-magnetic metal material between the exciting coil and the receiving coil to detect using an electromagnetic shielding effect, or winding a coil around a ferrite core to change impedance in a high frequency range. It is detected by the so-called MI effect. That is,
What is also called a search coil or a flux gate is also a weak point of this kind of detecting means. However, since this type of magnetic sensor mainly includes a winding, it detects a disturbance magnetic field from any of the opening surface of the coil and any of the three axes, and thus has a problem in reproducibility and stability. Also, as already known, a magnetic sensor using a magnetoresistive element detects a magnetic material contained in ink such as banknotes, or detects a magnetic material as represented by a magnetic material gear. It has been disclosed and put into practical use as a means.

【0003】また、磁気抵抗素子では、低磁界感度が低
い為に磁気抵抗素子の背面や、被検出体を狭間した対向
面に永久磁石を配設して磁気バイアスを加えるものも開
示されている。さらに、検出分解能を向上するために、
磁気抵抗素子の背面に磁気バイアス用マグネットを装着
し、被検出体を介して狭間した対向面に磁気抵抗素子と
磁性ヨ−クを配置した磁性体の検出用センサもある。
In addition, there is disclosed a magnetoresistive element in which a permanent magnet is disposed on the back surface of the magnetoresistive element or on an opposing surface in which an object to be detected is narrow because a low magnetic field sensitivity is low to apply a magnetic bias. . Furthermore, in order to improve the detection resolution,
There is also a sensor for detecting a magnetic material in which a magnet for magnetic bias is mounted on the back surface of the magnetoresistive element, and the magnetoresistive element and the magnetic yoke are arranged on the opposing surface which is narrowed via the object to be detected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポット
コアを用いた非磁性金属材料の検出法、例えば、すでに
周知な硬貨の選別器では、微少な凹凸を検出ときは、ポ
ットコア誘導子を小さくする必要があるが、その構成要
件から小型化が難しいために微少な凹凸の検出は困難で
あった。また、フェライトコアにコイルを巻き、高周波
領域でのインピ−ダンス変化によって検出しようとした
場合には、漏れ磁束の影響によって本来検出しようする
対象物以外、例えば、その周辺の配置された材料によっ
てもインピ−ダンスが変化するので、安定性、再現性、
S/N上に問題があった。また、前述したものの多くは
高周波での交流動作のためその駆動回路や、信号処理回
路が複雑となる問題もあった。
However, in a method of detecting a non-magnetic metal material using a pot core, for example, in a well-known coin sorter, it is necessary to reduce the size of the pot core inductor when detecting minute irregularities. However, it is difficult to reduce the size of the device due to its constituent requirements, so that it is difficult to detect minute irregularities. When a coil is wound around a ferrite core and an attempt is made to detect the impedance by a change in impedance in a high-frequency region, the detection is not limited to an object to be originally detected due to the influence of leakage magnetic flux. Because the impedance changes, stability, reproducibility,
There was a problem in S / N. In addition, most of the above-described components have a problem that the driving circuit and the signal processing circuit are complicated due to the high frequency AC operation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】磁界と非磁性金属材料と
が相対的に移動すると、非磁性金属材料に渦電流が生じ
る。この微少磁界変化を磁気抵抗素子を利用して検出す
る。磁気抵抗素子は直流定電圧駆動源で動作し、磁界発
生手段は永久磁石やコイル等からの直流的な磁界とし
た。
When the magnetic field and the non-magnetic metal material move relatively, an eddy current is generated in the non-magnetic metal material. This minute magnetic field change is detected using a magnetoresistive element. The magnetoresistive element was operated by a DC constant voltage drive source, and the magnetic field generating means was a DC magnetic field from a permanent magnet, a coil, or the like.

【0006】上記渦電流によって発生する磁界は、被検
出体の走行方向に傾きをもつので、この磁界の傾きを少
なくとも2つ以上の磁界変化に感応する磁気抵抗素子と
発磁手段とを、非磁性金属材料の表面や裏面に配置し
た。
Since the magnetic field generated by the eddy current has a gradient in the running direction of the object, the gradient of the magnetic field is reduced by at least two or more magnetoresistive elements and magnetizing means. It was arranged on the front and back surfaces of a magnetic metal material.

【0007】磁界変化に感応する磁気抵抗素子の磁気バ
イアス発磁手段と渦電流を発生させるための発磁手段を
一体に構成することもある。
In some cases, the magnetic bias generating means of the magnetoresistive element responsive to the magnetic field change and the magnetic generating means for generating the eddy current are integrally formed.

【0008】半導体磁気抵抗素子は、温度係数が大き
く、また、磁性薄膜素子は擾乱磁界変化に弱いので、磁
気抵抗素子は2素子を一対とし近接して配置し、さらに
分圧回路を構成する。
Since the semiconductor magnetoresistive element has a large temperature coefficient, and the magnetic thin film element is vulnerable to a disturbance magnetic field change, two magnetoresistive elements are paired and arranged close to each other to form a voltage dividing circuit.

【0009】さらに、磁気抵抗素子を面状に多数配置
し、ブリッジ回路を構成したり、素子から得られる信号
を単独にとりだして、素子から得られる平面状の過電流
状態をコンピュ−タで分析処理をすることもある。
Further, a large number of magnetoresistive elements are arranged in a plane to form a bridge circuit, or a signal obtained from the element is taken out alone, and a planar overcurrent state obtained from the element is analyzed by a computer. In some cases, processing is performed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0011】[0011]

【作用】図1は、渦電流発生のメカニズムを説明するた
めの原理図を図示したものである。図中1は、すでに述
べた非磁性金属材料であって、当該非磁性金属材料は、
電気抵抗値や導電率に差があるものの、おおむね電気的
な導体である。いまこの非磁性導体1が図示していない
動力源に機械的に接続されたロ−ラ2によって駆動さ
れ、矢印の方向に移動し、かつ、この非磁性導体1、被
検出体の近傍に発磁体3が近接して配置されていると、
この導体に渦電流が生じることは良く知られている。と
ころでこのようにして発生した渦電流は、同一導体中で
は短絡回路を構成するので、この渦電流によって磁界も
発生する。つまり、発磁体の近傍や併設した状態で検出
手段4を設置すれば、渦電流によって発生した磁界が検
出できるものと推察できる。さらに、この磁界の強弱
は、非磁性導体1の移動速度や、印加した磁界の強さが
一定で有っても、非磁性導体、被検出体の抵抗率や抵抗
値によって変化することは、機械的な振動現象で良く用
いれているマグネチックダンピング効果として知られて
いるが、定量的に精度良く測定した事例は少ない。以上
述べたように、磁気センサによって非磁性材料の材質を
特定するためには、まず被検出体が電気的に導体である
こと、磁界が加えられること、さらに被検出体か発磁手
段かのいずれかが相対的に移動することの3つの要件を
必要とする。
FIG. 1 is a principle diagram for explaining the mechanism of eddy current generation. In the figure, 1 is a non-magnetic metal material already described, and the non-magnetic metal material is
Although they differ in electrical resistance and conductivity, they are generally electrical conductors. Now, the non-magnetic conductor 1 is driven by a roller 2 mechanically connected to a power source (not shown), moves in the direction of the arrow, and emits near the non-magnetic conductor 1 and the object to be detected. When the magnetic bodies 3 are arranged close to each other,
It is well known that eddy currents occur in this conductor. By the way, the eddy current generated in this way forms a short circuit in the same conductor, so that the eddy current also generates a magnetic field. In other words, it can be inferred that the magnetic field generated by the eddy current can be detected by installing the detection means 4 in the vicinity of or adjacent to the magnet. Furthermore, even if the strength of the magnetic field is constant, even if the moving speed of the nonmagnetic conductor 1 and the strength of the applied magnetic field are constant, the strength and the resistance of the nonmagnetic conductor and the object to be detected change. It is known as the magnetic damping effect often used in mechanical vibration phenomena, but there are few cases where it is quantitatively measured with high accuracy. As described above, in order to specify the material of the non-magnetic material by the magnetic sensor, first, the detected object is electrically conductive, a magnetic field is applied, and further, whether the detected object or the magnetizing means is used. Either requires three requirements of relative movement.

【0012】図2は従来から多用されている、半導体磁
気センサによる紙幣中の磁性材料を検出するための磁気
センサの基本的な構成例を図示したものである。図にお
いて、磁気センサの筐体を1点破線で示し、当該筐体中
には、マグネット22が磁気抵抗素子MR1とMR2の背
面に装着され磁気バイアスが付与される。また、それぞ
れの磁気抵抗素子MR1、MR2は、図示したように直列
に接続され、謂ゆる分圧回路が構成される。さらに、分
圧回路には直流電源24が接続されている。いま、前述
のように磁気抵抗素子を接続して磁性体23が矢印の方
向に移動し、磁気抵抗素子MR1に近づけば、磁気バイ
アスマグネットの磁束がMR1の抵抗素子に集中して磁
気バイアス磁界より高くなり、磁気抵抗素子MR1の抵
抗値が増加する。この磁性体がさらに移動し、磁気抵抗
素子MR2に近づくと素子MR1に加わる磁界が減少し、
磁気バイアス抵抗値に近い値に復帰すると共に、磁気抵
抗素子MR2の磁界が増加して、その抵抗値も増加す
る。このようにして磁気抵抗素子の抵抗値変化が分圧回
路によって、電圧変化となり、この分圧回路の中点を介
して増幅回路25に接続され増幅された後、出力端子2
6に出力電圧を送出する。
FIG. 2 shows an example of a basic configuration of a magnetic sensor for detecting a magnetic material in a banknote using a semiconductor magnetic sensor, which has been frequently used. In the figure, the housing of the magnetic sensor is indicated by a dashed line, and a magnet 22 is mounted in the housing on the back of the magnetoresistive elements MR1 and MR2 to apply a magnetic bias. Further, the respective magneto-resistive elements MR1 and MR2 are connected in series as shown in the drawing, and a so-called voltage dividing circuit is formed. Further, a DC power supply 24 is connected to the voltage dividing circuit. Now, as described above, when the magnetic body 23 moves in the direction of the arrow by connecting the magnetoresistive element and approaches the magnetoresistive element MR1, the magnetic flux of the magnetic bias magnet concentrates on the resistive element of MR1 and the magnetic bias magnetic field deviates from the magnetic bias magnetic field. And the resistance value of the magnetoresistive element MR1 increases. When the magnetic body moves further and approaches the magnetoresistive element MR2, the magnetic field applied to the element MR1 decreases,
At the same time, the magnetic field returns to a value close to the magnetic bias resistance, and the magnetic field of the magnetoresistive element MR2 increases, so that its resistance also increases. In this way, the change in the resistance value of the magnetoresistive element becomes a voltage change by the voltage dividing circuit, and is connected to the amplifier circuit 25 via the midpoint of the voltage dividing circuit and amplified.
The output voltage is sent to 6.

【0013】さらに、図2に示すの磁気センサ回路で
は、磁気バイアス用マグネットからのバイアス磁界他、
均一な磁界が素子MR1、とMR2に外部から同時に均等
に加えられたり、磁界が変化同時に与えられたりしたと
き、例えば、磁気抵抗素子の長手方向が走行方向に対し
て平行の方向に配置したとすれば、磁性体が接近しても
両素子の抵抗値は、相対的に増加するだけで分圧回路の
出力電圧は、変化しない。つまり、出力信号が得られな
いことである。
Further, in the magnetic sensor circuit shown in FIG. 2, in addition to the bias magnetic field from the magnetic bias magnet,
When a uniform magnetic field is simultaneously and uniformly applied to the elements MR1 and MR2 from the outside or the magnetic field is simultaneously changed, for example, if the longitudinal direction of the magnetoresistive element is arranged in a direction parallel to the running direction Then, even if the magnetic material approaches, the resistance values of both elements only increase relatively, and the output voltage of the voltage dividing circuit does not change. That is, an output signal cannot be obtained.

【0014】図3、(イ)、(ロ)は被検出体に磁界が
加えられた状態で、かつ、当該被検出体が定速度で移動
したときの仮想渦電流と磁界との関係を示す模式図であ
る。また、(イ)は非磁性体金属、被検出体の渦電流の
状態を模式的に示し、(ロ)は、発磁手段近傍の渦電流
と、この渦電流によって発生する磁界の様子を模式的に
図示したものである。同図(イ)において、マグネット
3が空隙をもって非磁性金属導体1の近傍に配置され、
被検出体1か発磁手段3のいずれかが、実線矢印で示す
方向に定速状態を保ちながら移動したとすれば、導体1
には渦電流iが生じる。図(イ)中にこの渦電流の軌跡
状態をiで示す。所で、この渦電流を細部にわたって検
討すると、同図(ロ)のマグネット周辺の詳細図に示す
ように、マグネットの中心部の渦電流i1,i2,i3が互
いに逆向きに流れてキャンセルされ、結局、渦電流の流
れは、同図(ロ)I’、I''と太線矢印で示すようにマ
グネットの走行方向の辺の近くに強く流れる。この渦電
流によって発生する磁界は、右ネジの法則に従い、マグ
ネットの先端部では、H’’で示すように発磁手段の磁
界に対して逆むきに反発するように、また、マグネット
の後端部ではH’で示す同一方向になり吸引するように
発生する。つまり、マグネットの縁端部付近で強い磁界
が発生し、後縁と前縁でH’,H’’で示すように逆向
きの磁界が発生することになる。
FIGS. 3, (a) and (b) show the relationship between the virtual eddy current and the magnetic field when a magnetic field is applied to the object and the object moves at a constant speed. It is a schematic diagram. (A) schematically shows the state of the eddy current of the nonmagnetic metal and the object to be detected, and (B) schematically shows the state of the eddy current near the magnetizing means and the state of the magnetic field generated by this eddy current. FIG. In FIG. 1A, a magnet 3 is arranged near the nonmagnetic metal conductor 1 with a gap,
If either the detection target 1 or the magnetizing means 3 moves in the direction shown by the solid arrow while maintaining the constant speed state, the conductor 1
Generates an eddy current i. The trajectory state of the eddy current is indicated by i in FIG. When the eddy current is examined in detail, as shown in the detailed view around the magnet in FIG. 2 (b), the eddy currents i1, i2, i3 at the center of the magnet flow in opposite directions to each other and are canceled. As a result, the flow of the eddy current strongly flows near the side in the running direction of the magnet, as indicated by the thick arrow in FIG. The magnetic field generated by this eddy current follows the right-handed screw rule so that the tip of the magnet repels the magnetic field of the magnetizing means in the opposite direction as shown by H '' In the part, the suction is performed in the same direction indicated by H '. That is, a strong magnetic field is generated near the edge of the magnet, and opposite magnetic fields are generated at the trailing edge and the leading edge as indicated by H ′ and H ″.

【0015】図4は磁気抵抗素子の磁界特性の1象限の
み図示したもので、横軸は磁界、縦軸は抵抗値である。
すでに述べたように、磁気抵抗素子の低磁界での磁界感
度は、低く高磁界での感度が良いので、磁気抵抗素子に
磁気バイアスBbを加え、つまり、磁界動作点を磁界B
bに移し、この磁界に相当した抵抗値Rbを中心にした
磁界変化によって検出動作が行われる。そこで、磁性体
による磁界変化では、磁気抵抗素子に近接してくる磁性
体によって磁界が集中することで抵抗素子の抵抗値が増
加する現象を利用するので、磁性体の接近によって磁界
抵抗値RbがRb1の方向にのみ変化する。さらに、分
圧回路を構成する2素子は、走行方向に対して素子の長
手方向が直角になるように被検出体に対して並置する
が、本願による渦電流による磁界変化を検出するときに
は、すでに図3で示した関係から、磁気バイアスに渦電
流による磁界が加えられたり、逆に減じられたりする。
つまり、磁界抵抗値はRbからRb1やRb2に変化した
りする。このような仮説にもとずき、さらに、発磁手段
を角状マグネットとすれば、渦電流による磁界検出は、
磁気抵抗素子の向きに関係なく、また、4縁端部のいず
れかに配置することも可能である。ただ、面方向に移動
を伴った渦電流によって発生する磁界H’とその逆極,
H’’の間隔は、移動方向で狭まり、直角方向で広がる
ものと予想され、素子の最適配置位置は、移動方向で
は、マグネットの縁端からマグネットの内側になるもの
と推察でき、また、移動方向と直角方向の縁端では、マ
グネットの縁端から離れた所に最適値が有ると予想され
る。したがって、本発明による非磁性金属材料の検出方
法では被検出体の移送速度や磁界発生手段の形状によっ
て素子の最適配置位置を決定することが要求される。し
かしながら、磁性体検出センサと異なり、磁気抵抗素子
の形状は角形に限定されこともなく、分解能や印加電圧
が許せば正4角形やコルビノ素子のような円形の素子で
あっても良い。また、この過電流検出方法の分解能は、
発磁手段と素子の形状や面積に依存することでもある。
さらに、走行方向が同一方向であれば、磁気抵抗素子を
ただ1素子のみを用いた渦電流による検出では、マグネ
ットの端部のどこに素子が置かれたかによって、図4の
特性曲線でRbの抵抗値がRb1に変化するか、あるい
は、Rb2に変化するかが決定される。つまり、磁気抵
抗素子は、必要とされる磁気バイアス値が十分得られれ
ば、必ずしも磁気バイアスマグネット上に配置する必要
もなく、マグネットの近傍に配置し、渦電流による磁界
変化を最も受けやすい場所に配置することが好ましい。
以上詳述したように、本発明に依る磁気抵抗素子による
非磁性金属材料の検出方法は、現在多用されている、紙
幣識別用磁気センサと一見形状が同じように見えても、
その機能作用が全く別異なものである。
FIG. 4 shows only one quadrant of the magnetic field characteristics of the magnetoresistive element. The horizontal axis represents the magnetic field, and the vertical axis represents the resistance.
As described above, since the magnetic field sensitivity of the magnetoresistive element at a low magnetic field is low and the sensitivity at a high magnetic field is good, a magnetic bias Bb is applied to the magnetoresistive element.
The detection operation is performed by a magnetic field change centered on the resistance value Rb corresponding to this magnetic field. Therefore, in a magnetic field change caused by a magnetic material, a phenomenon in which the resistance value of the resistance element increases due to concentration of the magnetic field by the magnetic material approaching the magnetoresistive element is used. It changes only in the direction of Rb1. Further, the two elements constituting the voltage dividing circuit are juxtaposed with the object to be detected such that the longitudinal direction of the element is perpendicular to the traveling direction. From the relationship shown in FIG. 3, a magnetic field due to an eddy current is applied to the magnetic bias or is reduced on the contrary.
That is, the magnetic field resistance changes from Rb to Rb1 or Rb2. Based on such a hypothesis, if the magnetizing means is a square magnet, the magnetic field detection by eddy current is
Regardless of the orientation of the magnetoresistive element, it is also possible to arrange it at any one of the four edges. However, the magnetic field H ′ generated by the eddy current accompanying the movement in the plane direction and its opposite polarity,
The interval of H '' is expected to be narrower in the moving direction and wider in the perpendicular direction, and the optimal arrangement position of the element in the moving direction can be inferred to be from the edge of the magnet to the inside of the magnet. At the edge perpendicular to the direction, it is expected that the optimum value will be at a distance from the edge of the magnet. Therefore, in the method for detecting a non-magnetic metal material according to the present invention, it is required to determine the optimum arrangement position of the element based on the transfer speed of the detection object and the shape of the magnetic field generating means. However, unlike the magnetic material detection sensor, the shape of the magnetoresistive element is not limited to a square, and may be a circular element such as a regular square or a corbino element if the resolution and applied voltage allow. The resolution of this overcurrent detection method is
It also depends on the shape and area of the magnetizing means and the element.
Further, if the traveling direction is the same direction, in the detection by eddy current using only one magnetoresistive element, the resistance curve of Rb in the characteristic curve of FIG. It is determined whether the value changes to Rb1 or Rb2. In other words, if the required magnetic bias value is sufficiently obtained, the magnetoresistive element does not necessarily need to be arranged on the magnetic bias magnet, and is arranged near the magnet, and is located in a place where the magnetic field change due to the eddy current is most susceptible. It is preferable to arrange them.
As described in detail above, the method of detecting a non-magnetic metal material by the magneto-resistive element according to the present invention, which is currently frequently used, even though it looks like the same shape as the banknote identification magnetic sensor,
Its functional action is completely different.

【0016】[0016]

【実施例1】図5は本発明第1の実施例を図示したもの
である。本発明での一つの要素になる、移動手段には、
すでに前述したコンベア式で被検出体を移送したり、回
転体上に取り付けたり、非磁性移動杆の先端に発磁手段
と磁気抵抗素子を配置し、被検出体の表面を往復運動さ
せたりして被検出体表面を走査させるなどの手法がある
が、図では走査手法の中から特に選定した一例を図示し
たものである。図では非磁性枠体51に被検出体1のガ
イド溝52を構成し、このガイド溝52の任意な位置に
2個の磁気抵抗素子MR1,MR2と発磁手段3とを、す
でに詳述した内容に従って配置した。被検出体1は、ガ
イド溝を滑落自然落下により実線で示した矢印方向に移
送され、発磁手段3と、この発磁手段の近傍に配置され
た磁気抵抗素子MR1、MR2に接触あるいは僅かな空隙
をもって通過させることで、被検出体1に発生する磁界
変化を検出する。非磁性金属材料の性状は、後で詳述す
るように磁気抵抗素子MR1,MR2によって出力される
電位を増幅した出力電圧や、そのパルス巾によって判定
する。この枠体1は、重力方向に平行に設置したり、図
示したように傾きを持って設置したりする。
Embodiment 1 FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention. Means of transportation, which is one element in the present invention,
The object to be detected is transported by the conveyor system described above, mounted on a rotating body, and a magnetizing means and a magnetoresistive element are arranged at the tip of a non-magnetic moving rod to reciprocate the surface of the object to be detected. There is a method of scanning the surface of the object to be detected, for example, but the figure shows an example particularly selected from the scanning methods. In the figure, the guide groove 52 of the detection target 1 is formed in the non-magnetic frame 51, and the two magnetoresistive elements MR1 and MR2 and the magnetizing means 3 have been described in detail at arbitrary positions of the guide groove 52. Arranged according to the content. The detection target 1 is moved in the direction of the arrow shown by the solid line by sliding down the guide groove and falling naturally, and contacts or slightly contacts the magnetizing means 3 and the magnetoresistive elements MR1 and MR2 arranged near the magnetizing means. By passing through the gap, a change in the magnetic field generated in the detection target 1 is detected. The properties of the non-magnetic metal material are determined by the output voltage obtained by amplifying the potential output by the magnetoresistive elements MR1 and MR2 and the pulse width thereof, as described later in detail. The frame 1 is installed in parallel with the direction of gravity, or installed with an inclination as shown.

【0017】上記、第1の実施例として非磁性金属材料
の検出結果例について以下述べる。第1実施例では図5
中に示すように2個の磁気抵抗素子MR1、MR2を直列
に接続し、その両端に5Vの定電圧を印加する。その磁
気抵抗素子の接続点から出力される出力電圧をゲイン8
0dBの交流増幅回路に導き増幅する。発磁手段として
永久磁石を前述した一対の磁気抵抗素子の背面に配置す
る。なお、一対の磁気抵抗素子と永久磁石は固定した。
以上のように構成した磁気抵抗素子の表面にそって、図
5に示すように非磁性金属材料をガイド溝52にそって
自然落下によって滑落させながら移動させる。非磁性金
属材料として厚み3mmの銅、アルミニュウム、真鍮の
3種類を移動させたときの磁気抵抗素子の出力電圧を図
6に示す。図6の横軸は時間、縦磁気軸は出力電圧であ
る。このような構造で出力電圧のピ−ク値はその素材に
よって固有な値になることが解る。本発明ではこのピ−
ク値を周知な回路処理を用いて比較することにより材質
の判別を行った。
An example of the result of detecting a non-magnetic metal material as the first embodiment will be described below. In the first embodiment, FIG.
As shown therein, two magneto-resistive elements MR1 and MR2 are connected in series, and a constant voltage of 5 V is applied to both ends thereof. The output voltage output from the connection point of the magnetoresistive element is set to a gain of 8
It is led to a 0 dB AC amplifier circuit and amplified. A permanent magnet as a magnetizing means is arranged on the back of the pair of magnetoresistive elements. Note that the pair of magnetoresistive elements and the permanent magnet were fixed.
As shown in FIG. 5, the non-magnetic metal material is moved along the guide groove 52 while sliding down along the guide groove 52 along the surface of the magnetoresistive element configured as described above. FIG. 6 shows the output voltage of the magnetoresistive element when three types of non-magnetic metal materials, namely, copper, aluminum, and brass having a thickness of 3 mm were moved. The horizontal axis in FIG. 6 is time, and the vertical magnetic axis is output voltage. It can be seen that the peak value of the output voltage becomes a unique value depending on the material in such a structure. In the present invention, this peak
The material values were determined by comparing the peak values using a well-known circuit process.

【0018】図7は、被検出体1の傷を想定したサンプ
ルのデ−タである。非磁性金属材料として厚み3mmの
アルミニュウムを使用し、段差を0.1mm、0.3m
m、0.5mm、1.0mmとしそれぞれを移動させた
時の出力電圧を図7示す。図7の横軸は時間、縦軸は、
出力電圧である。この結果から得られる知見は、段差の
深さの差異によって、出力波形の窪み部分で出力電圧に
差が発生する。この出力電圧の差を比較することによっ
て、段差の深さを検出することができる。ここでは被検
出体にアルミニュウムを用い、その段差を検出したが、
図を省略したが、他の非磁性金属材料でも当然出力電圧
値は、異なるものの述上と同様の結果が得られた。
FIG. 7 shows data of a sample assuming a flaw of the object 1 to be detected. 3mm thick aluminum is used as the non-magnetic metal material, and the steps are 0.1mm and 0.3m
FIG. 7 shows the output voltage when each of them was moved to m, 0.5 mm, and 1.0 mm. The horizontal axis in FIG. 7 is time, and the vertical axis is
Output voltage. According to the knowledge obtained from this result, a difference occurs in the output voltage at the concave portion of the output waveform due to the difference in the depth of the step. By comparing the difference between the output voltages, the depth of the step can be detected. Here, aluminum was used as the object to be detected, and the level difference was detected.
Although not shown, the same result as described above was obtained for other non-magnetic metal materials, although the output voltage value was different.

【0019】図8は、被検出1体の穴径の検出デ−タで
ある。図5に示す装置で穴のあいた非磁性金属材料を移
動させる。被検出体として厚み3mmの真鍮を用い、そ
の穴径をφ2mm、φ3mm、φ4mm、φ5mmと
し、それぞれを移動させた時得られた出力電圧を図8に
示す。図8横軸は時間、縦軸は出力電圧である。このデ
−タからわかるように出力波形の穴径に相当する部分に
時間に差が出ることがわかる。この時間の差を比較する
ことによって穴径を検出した。被検出体を真鍮板のほぼ
中央部に開けた穴を検出したがその位置は、板中のいず
れの位置でも良く、また、他の非磁性金属材料でも検出
できた。
FIG. 8 shows detection data of the hole diameter of one detected object. The perforated nonmagnetic metal material is moved by the apparatus shown in FIG. FIG. 8 shows the output voltage obtained when using brass having a thickness of 3 mm as the object to be detected and setting the hole diameters to φ2 mm, φ3 mm, φ4 mm, and φ5 mm, and moving each of them. 8, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents output voltage. As can be seen from this data, there is a difference in time at a portion corresponding to the hole diameter of the output waveform. The hole diameter was detected by comparing the difference between the times. A hole was detected in the center of the brass plate where the object was detected. The hole could be detected at any position in the plate, and other non-magnetic metal materials could be detected.

【0020】図9は寸法差の検出例である。被検出体を
図5の方式によって移動させる。被検出体に真鍮を用
い、移動方向の寸法を15mm、20mm、25mmと
し、それぞれを移動させた時の出力電圧を図9に示す。
図9では横軸は時間、縦軸は出力電圧である。このデ−
タから出力されるパルス巾の時間に差が出ることがわか
る。この時間の差を比較することによって非磁性金属材
料の移動方向に対する大きさを検出した。他の非磁性金
属材料でも出力レベルは異なるもののこの傾向は同一で
ある。
FIG. 9 shows an example of detecting a dimensional difference. The object to be detected is moved by the method shown in FIG. FIG. 9 shows the output voltage when each of the objects to be detected was made of brass, the dimensions in the movement direction were 15 mm, 20 mm, and 25 mm, and each was moved.
In FIG. 9, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents output voltage. This data
It can be seen that there is a difference in the time of the pulse width output from the data. By comparing the time difference, the size of the non-magnetic metal material in the moving direction was detected. This tendency is the same for other non-magnetic metal materials, although the output level is different.

【0021】ここでは被検出体の厚みの検出例を説明す
る。被検出体をアルミニュウムとし、厚みを2mm、3
mm、4mm、5mmとし、それぞれを移動させた時の
出力電圧を図10に示す。図10の横軸は時間、縦軸は
出力電圧である。このような構造で出力電圧のピ−ク値
を比較することで、非磁性金属材料の厚みを検出するこ
とができるが、材質差と厚み差による出力電圧値が重な
ることもある。このような場合にはホトセンサなどの補
助手段などと併合し、あらかじめ厚みを確認することで
精度が一段と向上する。
Here, an example of detecting the thickness of the object to be detected will be described. The object to be detected is aluminum and the thickness is 2 mm, 3
mm, 4 mm, and 5 mm, and the output voltage when each was moved is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 10 is time, and the vertical axis is output voltage. By comparing the peak value of the output voltage with such a structure, the thickness of the non-magnetic metal material can be detected, but the output voltage value due to the material difference and the thickness difference may overlap. In such a case, the accuracy is further improved by combining with an auxiliary means such as a photosensor and checking the thickness in advance.

【0022】[0022]

【実施例2】自然落下の移送方法では、被検出体1に速
度にブレ−キが掛かったり、浮き上がりが発生する。こ
れは、非磁性体被検出体に生じる渦電流による磁界によ
るが、被検出体の重量や形状と発磁手段の形状によりそ
の状態が異なる。しかしながら、すでに詳述したよう
に、渦電流検出に用いる発磁手段の寸法は、分解能を高
めるときは小形にしなければいけないし、場合によって
は大きなものとなることもある。このように発磁手段が
種々な形状になると、被検出体のブレ−キ状態や浮き上
がりが種々なものとなる。第2の実施例では、このよう
な条件変化を調整するための補助マグネットを付加した
ものである。図中以下、図12では図5と同一機能のも
のは、同一番号を付番し、新たなものは新規な番号を付
番した。図12中では非磁性枠体51に被検出体1のガ
イド溝52を構成し、このガイド溝52の任意な位置に
2個の磁気抵抗素子MR1,MR2と、さらに、発磁手段
3を配置するが、第2の実施例では、この発磁手段3に
加え補助マグネット31を付加した。まず、被検出体1
が図示していない投入口に投入されると、当該被検出体
1は、ガイド溝52を滑落しながら自然落下により実線
矢印方向に移送される。しかしながら、枠体51が垂直
に近い状態に設置されると、当然ガイド溝と被検出体の
寸法には余裕を持たせたり、溝の開口面積と寸法の異な
る被検出体1を投入することもあるので、当該被検出体
1は、滑落底面12に接触したりしなかったりと種々な
滑落状態を呈する。さらに、この状態は、被検出体が発
磁手段3にさしかかると倍加され、検出特性に大きなば
らつきが生じる。第2の実施例では、発磁手段3と投入
口の間に少なくても1個以上の補助マグネット32を滑
落面12とマグネット間を種々な形状の被検出体1が通
過できる間隔をもって配置する。このように構成した第
2の実施例では、投入された被検出体は、がたつきなが
らガイド溝にそって滑落する。しかしながら、補助マグ
ネット32にさしかかると、渦電流が被検出体に発生
し、滑落面12に押しつけられる方向に軌道修正しなが
ら滑落する。そして、発磁手段3にさしかかるときは、
補助マグネットにより修正された軌道から被検出体の重
量や電気抵抗、また、導電率にしたがって矯正された状
態でわずかに浮き上がりながら、この発磁手段3の近傍
に配置された磁気抵抗素子MR1、MR2にピエゾ雑音が
発生しない程度に接触、あるいは僅かな空隙をもって通
過すると共に、被検出体1に発生する磁界変化を検出す
る。非磁性金属材料の性状は、すでに詳述したように磁
気抵抗素子MR1,MR2の抵抗値の変化に相当した電位
を増幅回路で増幅した後、その出力電圧やパルス巾によ
って判定する。以上詳述したように本発明は、非磁性金
属体に発生する渦電流の微少な磁界差で非磁性金属材料
の性状が判定できる非磁性金属材料の検出方法を提供す
るものである。
[Embodiment 2] In the transfer method of the natural fall, the speed of the object 1 to be detected is braked or raised. This is due to the magnetic field due to the eddy current generated in the non-magnetic object to be detected, but the state differs depending on the weight and shape of the object and the shape of the magnetizing means. However, as already described in detail, the size of the magnetizing means used for eddy current detection must be small when the resolution is to be increased, and may be large in some cases. As described above, when the magnetizing means has various shapes, the detected object has various braking states and floating states. In the second embodiment, an auxiliary magnet for adjusting such a condition change is added. In the following, in FIG. 12, those having the same functions as those in FIG. 5 are given the same numbers, and new ones are given new numbers. In FIG. 12, a guide groove 52 of the detection target 1 is formed in the non-magnetic frame 51, and two magneto-resistive elements MR1 and MR2 and the magnetizing means 3 are arranged at arbitrary positions of the guide groove 52. However, in the second embodiment, an auxiliary magnet 31 is added to the magnetizing means 3. First, the detected object 1
Is inserted into a slot (not shown), the detected object 1 is transported in the direction of the solid line arrow by natural fall while sliding down the guide groove 52. However, when the frame body 51 is installed in a nearly vertical state, it is naturally possible to allow a margin for the dimensions of the guide groove and the object to be detected, or to throw the object 1 having a different size from the opening area of the groove. Therefore, the detection target 1 exhibits various sliding states such as not contacting the sliding bottom surface 12. Further, this state is doubled when the object to be detected approaches the magnetizing means 3, and a large variation occurs in the detection characteristics. In the second embodiment, at least one or more auxiliary magnets 32 are arranged between the magnetizing means 3 and the slot so as to allow the detection target 1 of various shapes to pass between the sliding surface 12 and the magnets. . In the second embodiment configured as described above, the input detection target slides down the guide groove while rattling. However, when approaching the auxiliary magnet 32, an eddy current is generated in the object to be detected and slides down while correcting the trajectory in the direction pressed against the slide-down surface 12. And when approaching the magnetizing means 3,
The magnetoresistive elements MR1 and MR2 arranged near the magnetizing means 3 while slightly rising from the orbit corrected by the auxiliary magnet while being corrected in accordance with the weight, electric resistance and conductivity of the detected object. In this case, a change in the magnetic field generated in the detection target 1 is detected while contacting or passing with a small gap to such an extent that no piezo noise is generated. The properties of the non-magnetic metal material are determined based on the output voltage and the pulse width after the potential corresponding to the change in the resistance value of the magnetoresistive elements MR1 and MR2 is amplified by the amplifier circuit as described in detail. As described in detail above, the present invention provides a method for detecting a non-magnetic metal material in which the property of the non-magnetic metal material can be determined based on a small magnetic field difference of an eddy current generated in the non-magnetic metal body.

【0023】[0023]

【実施例3】図3に第3の実施例の側断面図を図13に
示す。第3の実施例では、裏面或いは表面の傷がどの面
に有るかを識別しょうとするものである。図13では図
5と同一機能のものは、同一番号を付番し、新たなもの
は新規な番号を付番した。図12と同様に図13中では
非磁性枠体51に被検出体1のガイド溝52を構成し、
このガイド溝52の任意な位置の検出面に1対の磁気抵
抗素子MR1,MR2とさらに1対の磁気抵抗素子MR
1’、MR2’を発磁手段3、3’の表面に独立して配置
し、それぞれの磁気抵抗素子の隙間を被検出体1が通過
するように構成した。さらに、第三の実施例では、この
発磁手段3、3’に加え補助マグネット32、33を付
加したものである。
Third Embodiment FIG. 13 is a side sectional view of a third embodiment shown in FIG. In the third embodiment, an attempt is made to identify which surface has a scratch on the back or front surface. In FIG. 13, components having the same functions as those in FIG. 5 are assigned the same numbers, and new components are assigned new numbers. 13, a guide groove 52 of the detection target 1 is formed in the non-magnetic frame 51 in FIG.
A pair of magnetoresistive elements MR1 and MR2 and a pair of magnetoresistive elements MR are provided on the detection surface of the guide groove 52 at an arbitrary position.
1 'and MR2' are arranged independently on the surfaces of the magnetizing means 3 and 3 'so that the object 1 passes through the gaps between the respective magnetoresistive elements. Further, in the third embodiment, auxiliary magnets 32, 33 are added to the magnetizing means 3, 3 '.

【0024】まず、被検出体1が図示していない投入口
に投入されると、当該被検出体1は、ガイド溝52を滑
落しながら自然落下により実線矢印方向に移送される。
この被検出体1は、まず補助マグネット32、33の部
分にさしかかるが、このマグネットの表面着磁が同極で
構成されているときには被検出体1は、通路のほぼ中心
部分を通過する。そして、その状態を保ちながら、さら
に滑落して発磁手段3、3’の表面に図示したように装
着した磁気抵抗素子MR1、MR2と、磁気抵抗素子MR
1’、MR2’との間にさしかかり、もし、3、3’の発
磁手段が同極に着磁され、かつ、同一強度のマグネット
で構成してあれば、被検出体1は通路のほぼ中心部を通
過する。図示した補助マグネットや発磁手段が、さらに
もし、異極で構成してあれば、被検出体1は、磁気抵抗
素子MR1かMR2による検出部に近いところか或いは、
磁気抵抗素子MR1’、MR2’に近接して通過する。被
助マグネットや発磁手段の磁極の与えかたは、N極が表
面で構成されたり、S極を構成したりするが、この極性
は、検出対象物の表面状態によって適宜選択する。この
ように構成した第3の実施例では、投入された被検出体
1の通過に伴いそれぞれの磁気抵抗素子に、すでに述べ
た内容に従って抵抗値の変化を与える。1対の磁気抵抗
素子MR1,MR2とMR1’,MR2’は、それぞれ独立し
て分圧回路を構成し、磁気抵抗素子の抵抗値の変化に相
当した電位がそれぞれ取り出される。また、それぞれの
磁界変化によって得られた信号は、図示していない信号
処理回路に導かれ、その信号の差異を判定することで形
状や表面状態を判定する。
First, when the detection target 1 is inserted into an input port (not shown), the detection target 1 is naturally dropped while sliding down the guide groove 52, and is transferred in the direction of the solid arrow.
The detection target 1 first reaches the auxiliary magnets 32 and 33, but when the surface magnetization of the magnets is configured to have the same polarity, the detection target 1 passes through a substantially central portion of the passage. Then, while maintaining that state, the magnetic resistance elements MR1 and MR2 mounted on the surfaces of the magnetizing means 3 and 3 'as shown in FIG.
1 ′ and MR2 ′, and if the 3 and 3 ′ magnetizing means are magnetized to the same polarity and are constituted by magnets of the same strength, the detection target 1 will be almost in the path. Pass through the center. If the auxiliary magnets and the magnetizing means shown in the figure are further composed of different poles, the detection target 1 is located near a detection unit by the magnetoresistive element MR1 or MR2, or
It passes close to the magnetoresistive elements MR1 'and MR2'. The magnetic poles of the assisted magnet and the magnetizing means may be provided such that the N pole is formed on the surface or the S pole is formed. The polarity is appropriately selected according to the surface condition of the detection target. In the third embodiment configured as described above, a change in resistance value is given to each magnetoresistive element in accordance with the content already described, as the detected object 1 passes through. The pair of magnetoresistive elements MR1, MR2 and MR1 ', MR2' independently constitute a voltage dividing circuit, and a potential corresponding to a change in the resistance value of the magnetoresistive element is extracted. Further, signals obtained by the respective magnetic field changes are guided to a signal processing circuit (not shown), and the shape and surface state are determined by determining the difference between the signals.

【0025】[0025]

【発明の効果】磁気抵抗素子と発磁手段、或いは、被検
出体の移動によって、非磁性金属材料の材質や、形状、
凹凸、板厚等が精度良く検出できた。また、磁気抵抗素
子の駆動電源も簡略に構成でき、複雑な信号処理回路を
必要としないばかりでなく、簡単に被検出体の移送手段
が構成できるので、コインセレクタ−でのイミテイショ
ン防止や遊技場のコインや硬貨等の材質や形状を容易に
検出することができると共に、コイン選別機等の小型化
が可能となった。さらに、非磁性材料の形状、凹凸、板
厚等が精度よく検出できるため、偽造硬貨の検出ができ
る効果を有する非磁性金属材料の検出方法である。
According to the present invention, the non-magnetic metal material, shape,
Irregularities, plate thickness, etc. could be detected with high accuracy. In addition, the driving power supply for the magnetoresistive element can be simply configured, and not only does not require a complicated signal processing circuit, but also the means for transferring the detected object can be easily configured. In addition to being able to easily detect the material and shape of such coins and coins, miniaturization of coin sorters and the like has become possible. Furthermore, since the shape, unevenness, plate thickness, etc. of the non-magnetic material can be accurately detected, the method of detecting a non-magnetic metal material has an effect of detecting counterfeit coins.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】原理図FIG. 1 principle diagram

【図2】磁気センサの基本構成図FIG. 2 is a basic configuration diagram of a magnetic sensor.

【図3】(イ)被検出体の渦電流の模式図 (ロ)渦電流と磁界の拡大模式図FIG. 3 (a) Schematic diagram of an eddy current of an object to be detected (b) Enlarged schematic diagram of an eddy current and a magnetic field

【図4】磁気抵抗素子の磁界特性と磁気バイアス値FIG. 4 shows a magnetic field characteristic and a magnetic bias value of a magnetoresistive element.

【図5】実施例1の鳥瞰図FIG. 5 is a bird's-eye view of the first embodiment.

【図6】実施例1による金属の種類の検出検出結果FIG. 6 shows detection results of metal types according to the first embodiment.

【図7】実施例1による金属の段差の検出結果FIG. 7 is a result of detecting a metal step according to the first embodiment.

【図8】実施例1による金属の穴の検出結果FIG. 8 is a result of detecting a metal hole according to the first embodiment.

【図9】実施例1による寸法差の検出結果FIG. 9 shows a result of detecting a dimensional difference according to the first embodiment.

【図10】実施例1の厚み差の検出結果FIG. 10 shows a detection result of a thickness difference in the first embodiment.

【図12】第二の実施例の構成図FIG. 12 is a configuration diagram of a second embodiment.

【図13】第三の実施例の側破断面図FIG. 13 is a side cutaway view of the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被検出体 2 駆動ロ−ラ 3、3’ 発磁手段 12 滑落面 21 磁気センサ 22 マグネット 23 磁性体 24 電源 25 増幅回路 26 出力端子 32、33 補助マグネット 51 枠体 52 ガイド溝 B 磁界 B1、B2 微少磁界変化点 Bb 磁気バイアス値 i 渦電流の軌跡 I,I’ 有効渦電流 i1,i2,i3 仮想渦電流 H 磁界 H’,H’’渦電流による有効磁界 MR1、MR2,MR1',MR2' 磁気抵抗素子 R 抵抗値 Rb 磁気バイアス点の磁気抵抗値 Rb1 微少磁界変化による抵抗値 Rb2 微少磁界変化による抵抗値 N,S 磁極 φ 穴径の記号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detected object 2 Drive roller 3, 3 'Magnetizing means 12 Slipping surface 21 Magnetic sensor 22 Magnet 23 Magnetic body 24 Power supply 25 Amplification circuit 26 Output terminal 32, 33 Auxiliary magnet 51 Frame 52 Guide groove B Magnetic field B1, B2 Micro magnetic field change point Bb Magnetic bias value i Locus of eddy current I, I 'Effective eddy current i1, i2, i3 Virtual eddy current H Magnetic field H', H '' Effective magnetic field due to eddy current MR1, MR2, MR1 ', MR2 'Magnetoresistance element R Resistance value Rb Magnetic resistance value at magnetic bias point Rb1 Resistance value due to small magnetic field change Rb2 Resistance value due to small magnetic field change N, S Magnetic pole φ Symbol of hole diameter

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年12月10日(1998.12.
10)
[Submission date] December 10, 1998 (1998.12.
10)

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【書類名】明細書[Document Name] Statement

【発明の名称】 磁気抵抗素子による非磁性金属材料の
検出方法
Patent application title: Method for detecting non-magnetic metal material by using a magnetoresistive element

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、渦電流によって生
じる磁界の変化が非磁性金属材料形状や厚み、重量、
傷、凹凸、導電率、抵抗値などの性状により変化するこ
とに着目して、その磁界変化を半導体磁気抵抗素子や薄
膜形磁気抵抗素子と、その近傍に設置した発磁手段と
よる併合作用によって性状を明らかにする非磁性金属材
の検出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling the change of a magnetic field caused by an eddy current in the shape, thickness, weight,
Focusing on changes due to properties such as scratches, irregularities, conductivity, and resistance, the change in the magnetic field is measured using a semiconductor magnetoresistive element or thin film.
Film magnetoresistive element and magnetizing means installed near it
Metal material whose properties are clarified by merging action
Method for the detection of charge.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、非磁性金属材料の大きさや凹凸等
の形状を検出する場合には、ポットコア誘導子を用い
て、非磁性金属材料が近接したときのポットコア誘導子
のインダクタンスの変化を検出したり、励磁コイルと受
信コイルとの間を非磁性金属材料を通過させることによ
り、電磁遮蔽効果を利用して検出したり、フェライトコ
アにコイルを巻き、高周波数域でのインピーダンス変
化、謂ゆるMI効果によって検出したりする。つまり、
別名サーチコイルやフラックスゲイトなどと呼ばれてい
るものもこの種検出手段の範脆である。しかしながら、
この種磁気センサは、巻き線を主体にしているため、コ
イルの開口面や3軸のいずれの方向からも擾乱磁界を検
出するため、再現性や安定性に問題がある。一方、すで
に周知なように磁気抵抗素子を用いた磁気センサは、紙
幣等のインクに含まれている磁性体を検出したり、磁性
材歯車の検出等に代表されるように、磁性材料の検出手
段として開示、実用化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when detecting the size, unevenness, and the like of a non-magnetic metal material, a change in inductance of the pot-core inductor when the non-magnetic metal material approaches is detected using a pot-core inductor. Or by passing a non-magnetic metal material between the exciting coil and the receiving coil to detect using an electromagnetic shielding effect, or winding the coil around a ferrite core to change the impedance in a high frequency range, so-called It is detected by the MI effect. That is,
What is called etc. alias search coil and flux gay capital is also a brittle range of this type of detection means. However,
Since this type of magnetic sensor mainly includes windings, it detects a disturbance magnetic field from any of the opening surface of the coil and any of the three axes, and thus has a problem in reproducibility and stability. On the other hand,
As is well known in the art, a magnetic sensor using a magneto-resistive element detects a magnetic material contained in ink such as banknotes, and as represented by a magnetic material gear, as represented by a magnetic material gear, etc. It has been disclosed and put into practical use.

【0003】また、磁気抵抗素子では、低磁界感度が低
い為に磁気抵抗素子の背面や、被検出体を狭間した対向
面に永久磁石を配設して磁気バイアスを加えるものも開
示されている。さらに、検出分解能を向上するために、
磁気抵抗素子の背面に磁気バイアス用マグネットを装着
し、被検出体を介して狭間した対向面に磁気抵抗素子と
磁性ヨークを配置した磁性体の検出用センサもある。
In addition, there is disclosed a magnetoresistive element in which a permanent magnet is disposed on the back surface of the magnetoresistive element or on an opposing surface in which an object to be detected is narrow because a low magnetic field sensitivity is low to apply a magnetic bias. . Furthermore, in order to improve the detection resolution,
There is also a magnetic body detection sensor in which a magnet for magnetic bias is mounted on the back surface of a magnetoresistive element, and a magnetoresistive element and a magnetic yoke are arranged on opposing surfaces that are narrowly interposed via a detection target.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポット
コアを用いた非磁性金属材料の検出法、例えば、すでに
周知な硬貨の選別器では、微少な凹凸を検出ときは、ポ
ットコア誘導子を小さくする必要があるが、その構成要
件から小型化が難しいために微少な凹凸の検出は困難で
あった。また、フェライトコアにコイルを巻き、高周波
領域でのインピーダンス変化によって検出しようとした
場合には、漏れ磁束の影響によって本来検出しようする
対象物以外、例えば、その周辺の配置された材料によっ
てもインピーダンスが変化するので、安定性、再現性、
S/N上に問題があった。そして、前述したものの多く
は高周波での交流動作のためその駆動回路や、信号処
理回路が複雑となる問題もあった。さらに、異種類の
硬貨を判別するためには形状が異なるセンサを多数配置
せねばならなかった。
However, in a method of detecting a non-magnetic metal material using a pot core, for example, in a well-known coin sorter, it is necessary to reduce the size of the pot core inductor when detecting minute irregularities. However, it is difficult to reduce the size of the device due to its constituent requirements, so that it is difficult to detect minute irregularities. In addition, when a coil is wound around a ferrite core and an attempt is made to detect the impedance by a change in impedance in a high frequency region, the impedance is affected not only by an object to be originally detected due to the influence of leakage magnetic flux, but also by a material disposed around the object. Changes, so that stability, reproducibility,
There was a problem in S / N. And many of the foregoing for the AC operation at high frequencies, and a driving circuit, the signal processing circuit there is also complicated to become issues. In addition, different types
Many sensors with different shapes are arranged to distinguish coins
I had to do it.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】磁界と非磁性金属材料と
が相対的に移動すると、非磁性金属材料に渦電流が生じ
る。この微少磁界変化を磁気抵抗素子を利用して検出す
る。磁気抵抗素子は直流定電圧駆動源で動作させ、磁界
発生手段は永久磁石やコイル等からの直流的な磁界とし
た。
When the magnetic field and the non-magnetic metal material move relatively, an eddy current is generated in the non-magnetic metal material. This minute magnetic field change is detected using a magnetoresistive element. The magnetic resistance element was operated by a DC constant voltage drive source, and the magnetic field generating means was a DC magnetic field from a permanent magnet, a coil, or the like.

【0006】上記渦電流によって発生する磁界は、被検
出体の走行方向に傾きをもつので、この磁界の傾きを少
なくとも2つ以上の磁界変化に感応する磁気抵抗素子と
発磁手段とを、非磁性金属材料の表面や裏面に配置し
た。
Since the magnetic field generated by the eddy current has a gradient in the running direction of the object, the gradient of the magnetic field is reduced by at least two or more magnetoresistive elements and magnetizing means. It was arranged on the front and back surfaces of a magnetic metal material.

【0007】磁界変化に感応する磁気抵抗素子の磁気バ
イアス発磁手段と渦電流を発生させるための発磁手段を
一体に構成することもある。
In some cases, the magnetic bias generating means of the magnetoresistive element responsive to the magnetic field change and the magnetic generating means for generating the eddy current are integrally formed.

【0008】半導体磁気抵抗素子は、温度係数が大き
く、また、磁性薄膜素子は擾乱磁界変化に弱いので、磁
気抵抗素子は2素子を一対とし近接して配置し、さらに
分圧回路を構成する。
Since the semiconductor magnetoresistive element has a large temperature coefficient, and the magnetic thin film element is vulnerable to a disturbance magnetic field change, two magnetoresistive elements are paired and arranged close to each other to form a voltage dividing circuit.

【0009】さらに、磁気抵抗素子を面状に多数配置
し、ブリッジ回路を構成したり、素子から得られる信号
を単独にとりだして、素子から得られる平面状の過電流
状態をコンピュータで分析処理をすることもある。
Further, a large number of magnetoresistive elements are arranged in a plane to form a bridge circuit, or a signal obtained from the element is taken out independently, and a plane overcurrent state obtained from the element is analyzed by a computer. Sometimes.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0011】[0011]

【作用】図1は、渦電流発生のメカニズムを説明するた
めの原理図を図示したものである。図1中1は、すでに
述べた非磁性金属材料であって、当該非磁性金属材料
は、電気抵抗値や導電率に差があるものの、おおむね電
気的な導体である。いまこの非磁性導体1が図示してい
ない動力源に機械的に接続されたローラ2によって駆動
され、矢印の方向に移動し、かつ、この非磁性導体1、
被検出体の近傍に発磁体3が近接して配置されている
と、この導体に渦電流が生じることは良く知られてい
る。ところでこのようにして発生した渦電流は、同一導
体中では短絡回路を構成するので、この渦電流によって
磁界も発生する。つまり、発磁体の近傍や併設した状態
で検出手段4を設置すれば、渦電流によって発生した磁
界が検出できるものと推察できる。さらに、この磁界の
強弱は、非磁性導体1の移動速度や、印加した磁界の強
さが一定で有っても、非磁性導体、被検出体の抵抗率や
抵抗値によって変化することは、機械的な振動現象で良
く用いれているマグネチックダンピング効果として知ら
れているが、定量的に精度良く測定した事例は少ない。
以上述べたように、磁気センサによって非磁性材料の材
質を特定するためには、まず被検出体が電気的に導体で
あること、磁界が加えられること、さらに被検出体か発
磁手段かのいずれかが相対的に移動することの3つの要
件を必要とする。
FIG. 1 is a principle diagram for explaining the mechanism of eddy current generation. In FIG. 1 , reference numeral 1 denotes a non-magnetic metal material which has already been described. The non-magnetic metal material is generally an electric conductor although there is a difference in electric resistance and electric conductivity. The non-magnetic conductor 1 is now driven by a roller 2 mechanically connected to a power source (not shown), moves in the direction of the arrow, and
It is well known that an eddy current is generated in this conductor when the magnetizing body 3 is arranged close to the object to be detected. By the way, the eddy current generated in this way forms a short circuit in the same conductor, so that the eddy current also generates a magnetic field. In other words, it can be inferred that the magnetic field generated by the eddy current can be detected by installing the detection means 4 in the vicinity of or adjacent to the magnet. Furthermore, even if the strength of the magnetic field is constant, even if the moving speed of the nonmagnetic conductor 1 and the strength of the applied magnetic field are constant, the strength and the resistance of the nonmagnetic conductor and the object to be detected change. It is known as the magnetic damping effect often used in mechanical vibration phenomena, but there are few cases where it is quantitatively measured with high accuracy.
As described above, in order to specify the material of the non-magnetic material by the magnetic sensor, first, the detected object is electrically conductive, a magnetic field is applied, and further, whether the detected object or the magnetizing means is used. Either requires three requirements of relative movement.

【0012】図2は従来から多用されている、半導体磁
気センサによる紙幣中の磁性材料を検出するための磁気
センサの基本的な構成例を図示したものである。図
おいて、磁気センサの筐体を1点破線で示し、当該筐体
中には、マグネット22が磁気抵抗素子MR1とMR2
の背面に装着され磁気バイアスが付与される。また、そ
れぞれの磁気抵抗素子MR1、MR2は、図示したよう
に直列に接続され、謂ゆる分圧回路が構成される。さら
に、分圧回路には直流電源24が接続されている。い
ま、前述のように磁気抵抗素子を接続して磁性体23が
矢印の方向に移動し、磁気抵抗素子MR1に近づけば、
磁気バイアスマグネットの磁束がMR1の抵抗素子に集
中して磁気バイアス磁界より高くなり、磁気抵抗素子M
R1の抵抗値が増加する。この磁性体がさらに移動し、
磁気抵抗素子MR2に近づくと素子MR1に加わる磁界
が減少し、磁気バイアス抵抗値に近い値に復帰すると共
に、磁気抵抗素子MR2の磁界が増加して、その抵抗値
も増加する。このようにして磁気抵抗素子の抵抗値変化
が分圧回路によって、電圧変化となり、この分圧回路の
中点を介して増幅回路25に接続され増幅された後、出
力端子26に出力電圧を送出する。
FIG. 2 shows an example of a basic configuration of a magnetic sensor for detecting a magnetic material in a banknote using a semiconductor magnetic sensor, which has been frequently used. In FIG. 2 , the housing of the magnetic sensor is indicated by a dashed line, and a magnet 22 includes magnetoresistive elements MR1 and MR2 in the housing.
And a magnetic bias is applied. The respective magneto-resistive elements MR1 and MR2 are connected in series as shown in the figure to form a so-called voltage dividing circuit. Further, a DC power supply 24 is connected to the voltage dividing circuit. Now, if the magnetic body 23 moves in the direction of the arrow by connecting the magnetoresistive element as described above and approaches the magnetoresistive element MR1,
The magnetic flux of the magnetic bias magnet concentrates on the resistance element of MR1 and becomes higher than the magnetic bias magnetic field.
The resistance value of R1 increases. This magnetic material moves further,
When approaching the magnetoresistive element MR2, the magnetic field applied to the element MR1 decreases and returns to a value close to the magnetic bias resistance value, and the magnetic field of the magnetoresistive element MR2 increases, so that its resistance value also increases. In this way, the change in the resistance value of the magnetoresistive element becomes a voltage change by the voltage dividing circuit, and is connected to the amplifying circuit 25 via the midpoint of the voltage dividing circuit and amplified, and then the output voltage is sent to the output terminal 26. I do.

【0013】さらに、図2に示すの磁気センサ回路で
は、磁気バイアス用マグネットからのバイアス磁界
他、均一な磁界が素子MR1、とMR2に外部から同時
に均等に加えられたり、磁界変化が同時に与えられたり
したとき、例えば、磁気抵抗素子の長手方向が走行方向
に対して直角の方向になるよう配置したとすれば、磁性
体が接近しても両素子の抵抗値は、相対的に増加するだ
けで分圧回路の出力電圧は、変化しない。つまり、出力
信号が得られないことである。
Further, in the magnetic sensor circuit shown in FIG.
Is the bias magnetic field from the magnetic bias magnetof
In addition, a uniform magnetic field is simultaneously applied to the elements MR1 and MR2 from outside.
Or evenlySimultaneous magnetic field changesGiven to
When, for example, the longitudinal direction of the magnetoresistive element is the running direction
AgainstRight angleIf placed in the direction of
As the body approaches, the resistance of both elements will increase relatively
Therefore, the output voltage of the voltage dividing circuit does not change. That is, output
No signal can be obtained.

【0014】図3、(イ)、(ロ)は被検出体に磁界が
加えられた状態で、かつ、当該被検出体が定速度で移動
したときの仮想渦電流と磁界との関係を示す模式図であ
る。また、(イ)は非磁性体金属、被検出体の渦電流の
状態を模式的に示し、(ロ)は、発磁手段近傍の渦電流
と、この渦電流によって発生する磁界の様子を模式的に
図示したものである。同図(イ)において、マグネット
3が空隙をもって非磁性金属導体1の近傍に配置され、
被検出体1か発磁手段3のいずれかが、実線矢印で示す
方向に定速状態を保ちながら移動したとすれば、導体1
には渦電流iが生じる。図(イ)中にこの渦電流の軌跡
状態をiで示す。所で、この渦電流を細部にわたって検
討すると、同図(ロ)のマグネット周辺の詳細図に示す
ように、マグネットの中心部の渦電流i1,i2,i3
が互いに逆向きに流れてキャンセルされ、結局、渦電流
の流れは、同図(ロ)I’、I’’と太線矢印で示すよ
うにマグネットの走行方向の辺の近くに強く流れる。こ
の渦電流によって発生する磁界は、右ネジの法則に従
い、マグネットの先端部では、H’’で示すように発磁
手段の磁界に対して逆むきに反発するように、また、マ
グネットの後端部ではH’で示す同一方向になり吸引す
るように発生する。つまり、マグネットの縁端部付近で
強い磁界が発生し、後縁と前縁でH’,H’’で示すよ
うに逆向きの磁界が発生することになる。
FIGS. 3, (a) and (b) show the relationship between the virtual eddy current and the magnetic field when a magnetic field is applied to the object and the object moves at a constant speed. It is a schematic diagram. (A) schematically shows the state of the eddy current of the nonmagnetic metal and the object to be detected, and (B) schematically shows the state of the eddy current near the magnetizing means and the state of the magnetic field generated by this eddy current. FIG. In FIG. 1A, a magnet 3 is arranged near the nonmagnetic metal conductor 1 with a gap,
If either the detection target 1 or the magnetizing means 3 moves in the direction shown by the solid arrow while maintaining the constant speed state, the conductor 1
Generates an eddy current i. The trajectory state of the eddy current is indicated by i in FIG. When this eddy current is examined in detail, as shown in a detailed view around the magnet in FIG. 2B, eddy currents i1, i2, i3 at the center of the magnet are shown.
Flows in opposite directions to cancel each other. As a result, the flow of the eddy current strongly flows near the side in the running direction of the magnet as indicated by I ′ and I ″ in FIG. The magnetic field generated by this eddy current follows the right-handed screw rule so that the tip of the magnet repels the magnetic field of the magnetizing means in the opposite direction as shown by H '' In the part, the suction is performed in the same direction indicated by H '. That is, a strong magnetic field is generated near the edge of the magnet, and opposite magnetic fields are generated at the trailing edge and the leading edge as indicated by H ′ and H ″.

【0015】図4は磁気抵抗素子の磁界特性の1象限の
み図示したもので、横軸は磁界、縦軸は抵抗値である。
すでに述べたように、磁気抵抗素子の低磁界での磁界感
度は、低く高磁界での感度が良いので、磁気抵抗素子に
磁気バイアスBbを加え、つまり、磁界動作点を磁界B
bに移し、この磁界に相当した抵抗値Rbを中心にした
磁界変化によって検出動作が行われる。そこで、磁性体
による磁界変化では、磁気抵抗素子に近接してくる磁性
体によって磁界が集中することで抵抗素子の抵抗値が増
加する現象を利用するので、磁性体の接近によって磁界
抵抗値RbがRb1の方向にのみ変化する。さらに、分
圧回路を構成する2素子は、走行方向に対して素子の長
手方向が平行になるように被検出体に対して並置する
が、本願による渦電流による磁界変化を検出するときに
は、すでに図3で示した関係から、磁気バイアスに渦電
流による磁界が加えられたり、逆に減じられたりする。
つまり、磁界抵抗値はRbからRb1やRb2に変化し
たりする。このような仮説にもとずき、さらに、発磁手
段を角状マグネットとすれば、渦電流による磁界検出
は、磁気抵抗素子の向きに関係なく、また、4縁端部の
いずれかに配置することも可能である。ただ、面方向に
移動を伴った渦電流によって発生する磁界H’とその逆
性となる,H’’の間隔は、移動方向で狭まり、直角
方向で広がるものと予想され、素子の最適配置位置は、
移動方向では、マグネットの縁端からマグネットの内側
になるものと推察でき、また、移動方向と直角方向の縁
端では、マグネットの縁端から離れた所に最適値が有る
と予想される。したがって、本発明による非磁性金属材
料の検出方法では被検出体の移送速度や磁界発生手段の
形状によって素子の最適配置位置を決定することが要求
される。しかしながら、磁性体検出センサと異なり、磁
気抵抗素子の形状は角形に限定されこともなく、分解
能や印加電圧が許せば正4角形やコルビノ素子のような
円形の素子であっても良い。また、この電流検出方法
の分解能は、発磁手段と素子の形状や面積に依存するこ
とでもある。さらに、走行方向が同一方向であって、磁
気抵抗素子をただ1素子のみを用いた渦電流による検出
では、マグネットの端部のどこに素子が置かれたかによ
って、図4の特性曲線でRbの抵抗値がRb1に変化す
るか、あるいは、Rb2に変化するかが決定される。つ
まり、磁気抵抗素子は、必要とされる磁気バイアス値が
十分得られれば、必ずしも磁気バイアスマグネット上に
配置する必要もなく、マグネットの近傍に配置し、渦電
流による磁界変化を最も受けやすい場所に配置すること
が好ましい。以上詳述したように、本発明に依る磁気抵
抗素子による非磁性金属材料の検出方法は、現在多用さ
れている、紙幣識別用磁気センサと一見形状が同じよう
に見えても、その機能作用が全く別異なものである。
FIG. 4 shows only one quadrant of the magnetic field characteristics of the magnetoresistive element. The horizontal axis represents the magnetic field, and the vertical axis represents the resistance.
As described above, since the magnetic field sensitivity of the magnetoresistive element at a low magnetic field is low and the sensitivity at a high magnetic field is good, a magnetic bias Bb is applied to the magnetoresistive element.
The detection operation is performed by a magnetic field change centered on the resistance value Rb corresponding to this magnetic field. Therefore, in a magnetic field change caused by a magnetic material, a phenomenon in which the resistance value of the resistance element increases due to concentration of the magnetic field by the magnetic material approaching the magnetoresistive element is used. It changes only in the direction of Rb1. Further, the two elements constituting the voltage dividing circuit are juxtaposed with the object to be detected so that the longitudinal direction of the element is parallel to the traveling direction. From the relationship shown in FIG. 3, a magnetic field due to an eddy current is applied to the magnetic bias or is reduced on the contrary.
That is, the magnetic field resistance changes from Rb to Rb1 or Rb2. Based on this hypothesis, if the magnetizing means is a square magnet, the magnetic field detection by the eddy current can be performed at any one of the four edges regardless of the direction of the magnetoresistive element. It is also possible. However, 'the vice versa <br/> polarity, H' the magnetic field H generated by the eddy currents with the movement in the plane direction spacing of the 'narrows in direction of movement, is expected to spread in a perpendicular direction, The optimal arrangement position of the element is
In the moving direction, it can be inferred that it is inside the magnet from the edge of the magnet, and it is expected that the edge in the direction perpendicular to the moving direction has an optimum value at a position away from the edge of the magnet. Therefore, in the method for detecting a non-magnetic metal material according to the present invention, it is required to determine the optimum arrangement position of the element based on the transfer speed of the detection object and the shape of the magnetic field generating means. However, unlike the magnetic body detection sensor, the shape of the magnetoresistive element without even that will be limited to rectangular and may be a circular element such as a positive square or Corbino element permitting resolution and applied voltage. The resolution of the eddy current detection method also depends on the shape and area of the magnetizing means and the element. Further, the traveling direction are the same direction, in the detection by a magneto-resistive element only eddy currents using only 1 element, by where the element is placed in the end of the magnet, the Rb in the characteristic curve of FIG resistance It is determined whether the value changes to Rb1 or Rb2. In other words, if the required magnetic bias value can be obtained sufficiently, the magnetoresistive element does not necessarily need to be arranged on the magnetic bias magnet, but is arranged near the magnet, and is located in a place most susceptible to a magnetic field change due to eddy current. It is preferable to arrange them. As described above in detail, the method of detecting a non-magnetic metal material using a magnetoresistive element according to the present invention has a functional effect even if the shape looks like the banknote identification magnetic sensor that is currently frequently used. It is completely different.

【0016】[0016]

【実施例1】図5は本発明第1の実施例を図示したもの
である。本発明での一つの要素になる、移動手段には、
すでに前述したコンベア式で被検出体を移送したり、回
転体上に取り付けたり、非磁性移動杆の先端に発磁手段
と磁気抵抗素子を配置し、被検出体の表面を往復運動さ
せたりして被検出体表面を走査させるなどの手法がある
が、図では走査手法の中から特に選定した一例を図示
したものである。図では非磁性枠体51に被検出体1
のガイド溝52を構成し、このガイド溝52の任意な位
置に2個の磁気抵抗素子MR1,MR2と発磁手段3と
を、すでに詳述した内容に従って配置した。被検出体1
は、ガイド溝を滑落自然落下により実線で示した矢印方
向に移送され、発磁手段3と、この発磁手段の近傍に配
置された磁気抵抗素子MR1、MR2に接触あるいは僅
かな空隙をもって通過させることで、被検出体1に発生
する磁界変化を検出する。非磁性金属材料の性状は、後
で詳述するように磁気抵抗素子MR1,MR2によって
出力される電位を増幅した出力電圧や、そのパルス巾に
よって判定する。この枠体1は、重力方向に平行に設置
したり、図示したように傾きを持って設置したりする。
Embodiment 1 FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention. Means of transportation, which is one element in the present invention,
The object to be detected is transported by the conveyor system described above, mounted on a rotating body, and a magnetizing means and a magnetoresistive element are arranged at the tip of a non-magnetic moving rod to reciprocate the surface of the object to be detected. There is a method of scanning the surface of the object to be detected, and FIG. 5 shows an example particularly selected from the scanning methods. In FIG. 5 , the non-magnetic frame 51 includes the object 1 to be detected.
And the two magneto-resistive elements MR1 and MR2 and the magnetizing means 3 are arranged at arbitrary positions in the guide groove 52 in accordance with the contents already described in detail. Detected object 1
Is transported in the direction of the arrow shown by the solid line by natural fall through the guide groove, and passes through the magnetizing means 3 and the magnetoresistive elements MR1 and MR2 arranged near the magnetizing means with a small gap. Thus, a change in the magnetic field generated in the detection target 1 is detected. The properties of the non-magnetic metal material are determined based on the output voltage obtained by amplifying the potential output from the magnetoresistive elements MR1 and MR2 and the pulse width thereof, as described later in detail. The frame 1 is installed in parallel with the direction of gravity, or installed with an inclination as shown.

【0017】上記、第1の実施例として非磁性金属材料
の検出結果例について以下述べる。第1実施例では図5
中に示すように2個の磁気抵抗素子MR1、MR2を直
列に接続し、その両端に5Vの定電圧を印加する。その
磁気抵抗素子の接続点から出力される出力電圧をゲイン
80dBの交流増幅回路に導き増幅する。発磁手段とし
て永久磁石を前述した一対の磁気抵抗素子の背面に配置
する。なお、一対の磁気抵抗素子と永久磁石は固定し
た。以上のように構成した磁気抵抗素子の表面にそっ
て、図5に示すように非磁性金属材料をガイド溝52に
そって自然落下によって滑落させながら移動させる。非
磁性金属材料として厚み3mmの銅、アルミニュウム、
真鍮の3種類を移動させたときの磁気抵抗素子の出力電
圧を図6に示す。図6の横軸は時間、縦軸は出力電圧で
ある。このような構造で出力電圧のピーク値はその素材
によって固有な値になることが解る。本発明ではこのピ
ーク値を回路処理を用いて比較することにより材質の判
行った。
An example of the result of detecting a non-magnetic metal material as the first embodiment will be described below. In the first embodiment, FIG.
As shown in the figure, two magnetoresistive elements MR1 and MR2 are connected in series, and a constant voltage of 5 V is applied to both ends. The output voltage output from the connection point of the magnetoresistive element is guided to an AC amplifier circuit having a gain of 80 dB and amplified. A permanent magnet as a magnetizing means is arranged on the back of the pair of magnetoresistive elements. Note that the pair of magnetoresistive elements and the permanent magnet were fixed. As shown in FIG. 5, the non-magnetic metal material is moved along the guide groove 52 while sliding down along the guide groove 52 along the surface of the magnetoresistive element configured as described above. 3mm thick copper, aluminum, non-magnetic metal material
FIG. 6 shows the output voltage of the magnetoresistive element when three types of brass were moved. The horizontal axis in FIG. 6 is time, and the vertical axis is output voltage. It can be seen that with such a structure, the peak value of the output voltage becomes a unique value depending on the material. Pin of this in the present invention
It was determined for the material by comparison with the circuit processing the over click value.

【0018】図7は、被検出体1の傷を想定したサンプ
ルのデータである。非磁性金属材料として厚み3mmの
アルミニュウムを使用し、段差を0.1mm、0.3m
m、0.5mm、1.0mmとしそれぞれを移動させた
時の出力電圧を図7示す。図7の横軸は時間、縦軸は、
出力電圧である。この結果から得られる知見は、段差の
深さの差異によって、出力波形の窪み部分で出力電圧に
差が発生する。この出力電圧の差を比較することによっ
て、段差の深さを検出することができる。ここでは被検
出体にアルミニュウムを用い、その段差を検出したが、
図は省略したが、他の非磁性金属材料でも材料の特性に
従って、当然、出力電圧値は、異なるものの述上と同様
の結果が得られた。
FIG. 7 shows data of a sample assuming a flaw of the object 1 to be detected. 3mm thick aluminum is used as the non-magnetic metal material, and the steps are 0.1mm and 0.3m
FIG. 7 shows the output voltage when each of them was moved to m, 0.5 mm, and 1.0 mm. The horizontal axis in FIG. 7 is time, and the vertical axis is
Output voltage. According to the knowledge obtained from this result, a difference occurs in the output voltage at the concave portion of the output waveform due to the difference in the depth of the step. By comparing the difference between the output voltages, the depth of the step can be detected. Here, aluminum was used as the object to be detected, and the level difference was detected.
Figure is omitted, but the characteristics of the material in other non-magnetic metal material
Therefore, as a matter of course, the same result as described above was obtained although the output voltage value was different.

【0019】図8は、被検出1体の穴径の検出データで
ある。図5に示す装置で穴のあいた非磁性金属材料を移
動させる。被検出体として厚み3mmの真鍮を用い、そ
の穴径をφ2mm、φ3mm、φ4mm、φ5mmと
し、それぞれを移動させた時得られた出力電圧を図8に
示す。図8の横軸は時間、縦軸は出力電圧である。この
データからわかるように出力波形の穴径に相当する部分
に時間に差が出ることがわかる。この時間の差を比較す
ることによって穴径を検出した。被検出体を真鍮板のほ
ぼ中央部に開けた穴として、その穴を検出したがその位
置は、板中のいずれでも良く、また、他の非磁性金属材
料でも検出できた。
FIG. 8 shows detection data of the hole diameter of one detected object. The perforated nonmagnetic metal material is moved by the apparatus shown in FIG. FIG. 8 shows the output voltage obtained when using brass having a thickness of 3 mm as the object to be detected and setting the hole diameters to φ2 mm, φ3 mm, φ4 mm, and φ5 mm, and moving each of them. The horizontal axis in FIG. 8 is time, and the vertical axis is output voltage. As can be seen from this data, there is a difference in time in a portion corresponding to the hole diameter of the output waveform. The hole diameter was detected by comparing the difference between the times. And a hole formed in a substantially central portion of the brass plate body to be detected has been detected the hole that position may also Re Izu in the plate, also could be detected in other non-magnetic metal material .

【0020】図9は寸法差の検出例である。被検出体を
図5の方式によって移動させる。被検出体に真鍮を用
い、移動方向の寸法を15mm、20mm、25mmと
し、それぞれを移動させた時の出力電圧を図9に示す。
図9では横軸は時間、縦軸は出力電圧である。このデー
タから出力されるパルス巾の時間に差が出ることがわか
る。この時間の差を比較することによって非磁性金属材
料の移動方向に対する大きさを検出した。他の非磁性金
属材料でも出力レベルは異なるもののこの傾向は同一で
ある。
FIG. 9 shows an example of detecting a dimensional difference. The object to be detected is moved by the method shown in FIG. FIG. 9 shows the output voltage when each of the objects to be detected was made of brass, the dimensions in the movement direction were 15 mm, 20 mm, and 25 mm, and each was moved.
In FIG. 9, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents output voltage. It can be seen that there is a difference in the time of the pulse width output from this data. By comparing the time difference, the size of the non-magnetic metal material in the moving direction was detected. This tendency is the same for other non-magnetic metal materials, although the output level is different.

【0021】ここでは被検出体の厚みの検出例を説明す
る。被検出体をアルミニュウムとし、厚みを2mm、3
mm、4mm、5mmとし、それぞれを移動させた時の
出力電圧を図10に示す。図10の横軸は時間、縦軸は
出力電圧である。このような構造で出力電圧のピーク値
を比較することで、非磁性金属材料の厚みを検出するこ
とができるが、材質差と厚み差による出力電圧値が重な
ることもある。このような場合にはホトセンサなどの補
助手段などと併合し、あらかじめ厚みを確認することで
精度が一段と向上する。
Here, an example of detecting the thickness of the object to be detected will be described. The object to be detected is aluminum and the thickness is 2 mm, 3
mm, 4 mm, and 5 mm, and the output voltage when each was moved is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 10 is time, and the vertical axis is output voltage. By comparing the peak value of the output voltage with such a structure, the thickness of the nonmagnetic metal material can be detected, but the output voltage value due to the material difference and the thickness difference may overlap. In such a case, the accuracy is further improved by combining with an auxiliary means such as a photosensor and checking the thickness in advance.

【0022】[0022]

【実施例2】自然落下の移送方法では、被検出体1
度にブレーキが掛かったり、浮き上がりが発生する。こ
れは、非磁性体被検出体に生じる渦電流による磁界によ
るが、被検出体の重量や形状と発磁手段の形状によ
の状態が異なる。しかしながら、すでに詳述したよう
に、渦電流検出に用いる発磁手段の寸法は、分解能を高
めるときは小形にしなければいけないし、場合によって
は大きなものとなることもある。このように発磁手段が
種々な形状になると、被検出体のブレーキ状態や浮き上
がりが種々なものとなる。第2の実施例では、このよう
な条件変化を調整するための補助マグネットを付加した
ものである。 図1では図5と同一機能のものは、同一
番号を付番し、新たなものは新規な番号を付番した。図
1に示した実施例2では非磁性枠体51に被検出体1
のガイド溝52を構成し、このガイド溝52の任意な位
置に2個の磁気抵抗素子MR1,MR2と、さらに、発
磁手段3を配置するが、第2の実施例では、この発磁手
段3に加え補助マグネット31を付加した。まず、被検
出体1が図示していない投入口に投入されると、当該被
検出体1は、ガイド溝52を滑落しながら自然落下によ
り実線矢印方向に移送される。しかしながら、枠体51
が垂直に近い状態に設置されると、当然ガイド溝と被検
出体の寸法には余裕を持たせたり、溝の開口面積と寸法
の異なる被検出体1を投入することもあるので、当該被
検出体1は、滑落底面12に接触したりしなかったりと
種々な滑落状態を呈する。さらに、この状態は、被検出
体が発磁手段3にさしかかると倍加され、検出特性に大
きなばらつきが生じる。第2の実施例では、発磁手段3
と投入口の間に少なくても1個以上の補助マグネット3
2を滑落面12とマグネット間を種々な形状の被検出体
1が通過できる間隔をもって配置する。このように構成
した第2の実施例では、投入された被検出体は、がたつ
きながらガイド溝にそって滑落する。しかしながら、補
助マグネット32にさしかかると、渦電流が被検出体に
発生し、さらに、この電流によって非検出体に磁界が発
生するがこの磁界作用で非検出体1は、滑落面12に押
しつけられる方向に軌道修正しながら滑落する。そし
て、発磁手段3にさしかかるときは、補助マグネットに
より修正された軌道から被検出体の重量や電気抵抗、ま
た、導電率にしたがって矯正された状態でわずかに浮き
上がりながら、この発磁手段3の近傍に配置された磁気
抵抗素子MR1、MR2にピエゾ雑音が発生しない程度
に接触、あるいは僅かな空隙をもって通過すると共に、
被検出体1に発生する磁界変化を検出する。非磁性金属
材料の性状は、すでに詳述したように磁気抵抗素子MR
1,MR2の抵抗値の変化に相当した電位を増幅回路で
増幅した後、その出力電圧やパルス巾によって判定す
る。以上詳述したように本発明は、非磁性金属体に発生
する渦電流の微少な磁界差で非磁性金属材料の性状が判
定できる非磁性金属材料の検出方法を提供するものであ
る。
[Embodiment 2] In the transfer method of the natural fall, the object to be detected 1ofSpeed
Every time the brakes are applied or lifts up. This
This is due to the magnetic field due to the eddy current generated in the non-magnetic object.
Depends on the weight and shape of the object and the shape of the magnetizing means.RSo
Are different. However, as already detailed
In addition, the size of the magnetizing means used for eddy current detection increases the resolution.
You have to make it smaller,
Can be large. In this way, the magnetizing means
If the shape of the object becomes various, it will cause
The glue will be various. In the second embodiment,
Auxiliary magnet has been added to adjust for various conditions changes
Things. FIG.1Then, those with the same functions as those in FIG.
Numbers are numbered, new ones are numbered new. Figure
1In Example 2 shown in FIG.The detection target 1 is placed on the non-magnetic frame 51.
Guide groove 52, and any position of the guide groove 52
Two magneto-resistive elements MR1 and MR2,
The magnetic means 3 is arranged. In the second embodiment, the magnetic
An auxiliary magnet 31 was added in addition to the step 3. First, examine
When the exit 1 is inserted into an input port (not shown),
The detector 1 is naturally dropped while sliding down the guide groove 52.
It is transferred in the direction of the solid arrow. However, the frame 51
The guide groove and the test
Allow extra slack in the dimensions of the body, and the opening area and dimensions of the groove.
Since the detected object 1 having a different
The detection body 1 may or may not contact the sliding bottom surface 12.
It exhibits various sliding conditions. In addition, this state
When the body approaches the magnetizing means 3, it is doubled, and the detection characteristics become large.
Large variations occur. In the second embodiment, the magnetizing means 3
At least one auxiliary magnet 3 between the inlet and the slot
2 is an object to be detected having various shapes between the slide surface 12 and the magnet.
1 are arranged at intervals so that they can pass through. Configuration like this
In the second embodiment, the object to be detected is
It slides down along the guide groove as it comes. However,
When approaching the auxiliary magnet 32, an eddy current is applied to the detection target.
OccursIn addition, this current generates a magnetic field in the non-detecting body.
However, due to the action of the magnetic field, the non-detecting body 1Press on slide surface 12
Gliding down while correcting the trajectory in the disciplined direction. Soshi
Then, when approaching the magnetizing means 3,
From the corrected orbit, the weight and electrical resistance of the
Slightly lifted while being corrected according to conductivity
Ascending, the magnetic material arranged near the magnetizing means 3
To the extent that piezo noise does not occur in the resistance elements MR1 and MR2
Contact with or pass through with a small gap,
A change in a magnetic field generated in the detection target 1 is detected. Non-magnetic metal
The properties of the material are determined by the
1, the potential corresponding to the change in the resistance value of MR2 is amplified by an amplifier circuit.
After amplification, make a judgment based on the output voltage and pulse width.
You. As described in detail above, the present invention is applied to a non-magnetic metal body.
The characteristics of the non-magnetic metal material can be determined by the small magnetic field difference of the eddy current
It provides a method for detecting non-magnetic metal material
You.

【0023】[0023]

【実施例3】 第3の実施例の側断面図を図1に示す。
第3の実施例では、裏面或いは表面の傷がどの面に有る
かを識別しようとするものである。図1では図5と同
一機能のものは、同一番号を付番し、新たなものは新規
な番号を付番した。図1と同様に図1中では非磁性
枠体51に被検出体1のガイド溝52を構成し、このガ
イド溝52の任意な位置の検出面に1対の磁気抵抗素子
MR1,MR2とさらに1対の磁気抵抗素子MR1’、
MR2’を発磁手段3、3’の表面に独立して配置し、
それぞれの一対の磁気抵抗素子MR1,MR2とMR
1’、MR2’の隙間を被検出体1が通過するように構
成した。さらに、第三の実施例では、この発磁手段3、
3’に加え補助マグネット32、33を付加したもので
ある。
Embodiment 3 FIG. 1 is a side sectional view of the third embodiment.2Shown in
In the third embodiment, the back surface or the front surface has scratches on any surface.
It is to try to identify. FIG.2Then same as Fig.5
Those with one function are numbered the same, new ones are new
Numbered. FIG.1Figure 1 as well2Non-magnetic inside
A guide groove 52 of the detection target 1 is formed in the frame 51,
A pair of magnetoresistive elements is provided on the detection surface at any position of the
MR1 and MR2 and a pair of magnetoresistive elements MR1 ',
MR2 'is independently arranged on the surface of the magnetizing means 3, 3',
eachPair ofMagnetoresistive elementMR1, MR2 and MR
1 ', MR2'So that the object 1 passes through the gap
Done. Further, in the third embodiment, the magnetizing means 3,
3 'and auxiliary magnets 32 and 33 added.
is there.

【0024】まず、被検出体1が図示していない投入口
に投入されると、当該被検出体1は、ガイド溝52を滑
落しながら自然落下により実線矢印方向に移送される。
この被検出体1は、まず補助マグネット32、33の部
分にさしかかるが、このマグネットの表面着磁が同極で
構成されているときには被検出体1は、通路のほぼ中心
部分を通過する。そして、その状態を保ちながら、さら
に滑落して発磁手段3、3’の表面に図示したように装
着した磁気抵抗素子MR1、MR2と、磁気抵抗素子M
R1’、MR2’との間にさしかかり、この際もし、
3、3’の発磁手段が同極に着磁され、かつ、同一強度
のマグネットで構成してあれば、被検出体1は通路のほ
ぼ中心部を通過する。図示した補助マグネットや発磁手
段が、さらにもし、異極で構成してあれば、被検出体1
は、磁気抵抗素子MR1かMR2による検出部に近いと
ころか或いは、磁気抵抗素子MR1’、MR2’に近接
して通過する。被助マグネットや発磁手段の磁極の与え
かたは、N極や、S極を構成したり、表面をN極S極で
分割したりするが、この極性検出対象物の表面状態に
相応して適宜選択する。このように構成した第3の実施
例では、投入された被検出体1の通過に伴いそれぞれの
磁気抵抗素子MR1、MR2に、すでに述べた内容に従
って抵抗値の変化を与える。1対の磁気抵抗素子MR
1,MR2とMR1’,MR2’は、それぞれ独立して
分圧回路を構成し、磁気抵抗素子の抵抗値の変化に相当
した電位がそれぞれ取り出される。
First, when the detection target 1 is inserted into an input port (not shown), the detection target 1 is naturally dropped while sliding down the guide groove 52, and is transferred in the direction of the solid arrow.
The detection target 1 first reaches the auxiliary magnets 32 and 33, but when the surface magnetization of the magnets is configured to have the same polarity, the detection target 1 passes through a substantially central portion of the passage. Then, while maintaining that state, the magnetoresistive elements MR1 and MR2 mounted on the surfaces of the magnetizing means 3 and 3 'as shown in FIG.
R1 ', MR2' Sashikakari in between, this time if,
If the magnetizing means 3 and 3 'are magnetized to the same polarity and are constituted by magnets having the same strength, the detection target 1 passes through substantially the center of the passage. If the illustrated auxiliary magnet and the magnetizing means are further composed of different poles, the detected object 1
Passes through a portion close to the detection unit by the magnetoresistive element MR1 or MR2, or close to the magnetoresistive elements MR1 ′ and MR2 ′. The method of applying the magnetic poles of the assisted magnet and the magnetizing means is to form an N pole or an S pole,
Split or, but the surface state of the polarity of the detection object
Appropriately selected correspondingly. In the third embodiment configured as described above, a change in the resistance value is given to each of the magneto-resistive elements MR1 and MR2 in accordance with the contents already described , as the detected object 1 passes. A pair of magnetoresistive elements MR
1, MR2 and MR1 ', MR2' independently constitute a voltage dividing circuit, and a potential corresponding to a change in the resistance value of the magnetoresistive element is taken out.

【0025】図13に信号処理手段のブロックダイヤグ
ラムとして示した。図13中31、31’は、磁気抵抗
素子や磁気バイアスマグネットが筐体中に組み込まれ、
すでに詳述した動作によって非磁性金属の性状や運動に
相応して発生する磁界を電気的な信号に変換するための
検出部を示し、当該検出部31で検出され、かつ、それ
ぞれの磁界変化によって得られた電気的な信号は、増幅
回路35、35’に導かれ、デジィタル信号処理が容易
に行われる信号レベルまで増幅される。そして、この信
号は、比較部36に導かれ、加算したり、減算したりし
て、表裏面の指紋域の信号抽出や、特異点のみを取り出
すとともに前もって設定された判定要素となる時間差、
電圧値、波形の形状などから正と判定した信号を判定部
37に、誤であれば返却信号処理部39に送り出す。こ
の判別部37は、比較部36の信号形態をさらに細分化
して、非検出体1の特徴を求めると共に判別信号を作り
だし、制御信号回路38、38’、38’’…38
信号を送出する機能を有する。このように構成した回路
ブロックでは硬貨であれば真偽判定し、図示していない
選別装置に信号を送ったり種別信号を送ったり等の所望
の動作を行わせる。
FIG . 13 is a block diagram of the signal processing means.
Shown as ram. In FIG. 13, reference numerals 31 and 31 'denote magnetoresistance.
The element and magnetic bias magnet are built into the housing,
The behavior and motion of non-magnetic metal are
For converting correspondingly generated magnetic fields into electrical signals
A detection unit, and an electric signal detected by the detection unit 31 and obtained by each magnetic field change is amplified.
Guided to circuits 35 and 35 'for easy digital signal processing
The signal level is amplified up to the signal level performed at And this message
The signal is guided to the comparison unit 36, where addition or subtraction is performed.
To extract signals from the fingerprint area on the front and back, and extract only singular points
Time difference, which is a judgment factor set in advance,
A signal that is determined to be positive based on the voltage value, waveform shape, etc.
If it is incorrect, the signal is sent to the return signal processing unit 39. This
The discriminating unit 37 further subdivides the signal form of the comparing unit 36
Then, determine the characteristics of the non-detecting body 1 and create the discrimination signal.
However, the control signal circuit 38, 38 ', 38''... to 38 n
It has the function of sending out signals. Circuit configured in this way
In the block, if the coin is true or false, it is not shown
A desired operation such as sending a signal or sending a type signal to the sorting device is performed.

【002[002 6 ]

【発明の効果】磁気抵抗素子と発磁手段、或いは、被検
出体の移動によって、非磁性金属材料の材質や、形状、
凹凸、板厚等が精度良く検出できた。また、磁気抵抗素
子の駆動電源も簡略に構成でき、複雑な信号処理回路を
必要としないばかりでなく、簡単に被検出体の移送手段
が構成できるので、コインセレクターでのイミテイショ
ン防止や遊技場のコインや硬貨等の材質や形状を容易に
検出することができると共に、コイン選別機等の小型化
が可能となった。さらに、非磁性材料の形状、凹凸、板
厚等が精度よく検出できたり、種類の異なる、例えば1
0円硬貨や500円硬貨等の判別がただ1個の検出手段
により構成できる効果を有する非磁性金属材料の検出方
法である。
According to the present invention, the non-magnetic metal material, shape,
Irregularities, plate thickness, etc. could be detected with high accuracy. In addition, the driving power supply for the magnetoresistive element can be simply configured, and not only does not require a complicated signal processing circuit, but also the means for transferring the detected object can be easily configured. The material and shape of coins and coins can be easily detected, and the size of coin sorters and the like can be reduced. Furthermore, the shape, unevenness, plate thickness, etc. of the non-magnetic material can be detected with high accuracy , or different types, such as 1
Only one detection means for discriminating between 0 yen coins and 500 yen coins
This is a method for detecting a non-magnetic metal material having an effect that can be constituted by the following.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】原理図FIG. 1 principle diagram

【図2】磁気センサの基本構成図FIG. 2 is a basic configuration diagram of a magnetic sensor.

【図3】(イ)被検出体の渦電流の模式図 (ロ)渦電流と磁界の拡大模式図FIG. 3 (a) Schematic diagram of an eddy current of a detection object (b) Enlarged schematic diagram of an eddy current and a magnetic field

【図4】磁気抵抗素子の磁界特性と磁気バイアス値FIG. 4 shows a magnetic field characteristic and a magnetic bias value of a magnetoresistive element.

【図5】実施例1の鳥瞰図FIG. 5 is a bird's-eye view of the first embodiment.

【図6】実施例1による金属の種類の検出検出結果FIG. 6 shows detection results of metal types according to the first embodiment.

【図7】実施例1による金属の段差の検出結果FIG. 7 is a result of detecting a metal step according to the first embodiment.

【図8】実施例1による金属の穴の検出結果FIG. 8 is a result of detecting a metal hole according to the first embodiment.

【図9】実施例1による寸法差の検出結果FIG. 9 shows a result of detecting a dimensional difference according to the first embodiment.

【図10】実施例1の厚み差の検出結果 FIG. 10 shows a detection result of a thickness difference in the first embodiment.

【図11】第2の実施例の構成図FIG. 11 is a configuration diagram of a second embodiment.

【図12】第3の実施例の側破断面図 FIG. 12 is a side cutaway view of the third embodiment.

【図13】信号処理一例のブロック図 FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of signal processing.

【符号の説明】 1 被検出体 2 駆動ローラ 3、3’ 発磁手段 12 滑落面 21 磁気センサ 22 マグネット 23 磁性体 24 電源 25、35、35’ 増幅回路 26 出力端子31、31’ 検出部 32、33 補助マグネット36 比較部 37 判別部 38、38’38’’…38制御信号回路 51 枠体 52 ガイド溝 B 磁界 B1、B2 微少磁界変化点 Bb 磁気バイアス値 i 渦電流の軌跡I’,I’’ 有効渦電流 i1,i2,i3 仮想渦電流 H 磁界 H’,H’’渦電流による有効磁界 MR1、MR2,MR1’,MR2’ 磁気抵抗素子 R 抵抗値 Rb 磁気バイアス点の磁気抵抗値 Rb1 微少磁界変化による抵抗値 Rb2 微少磁界変化による抵抗値 N,S 磁極 φ 穴径の記号[Description of Signs] 1 Detected object 2 Drive roller 3, 3 ′ Magnetizing means 12 Slip surface 21 Magnetic sensor 22 Magnet 23 Magnetic body 24 Power supply 25 , 35, 35 ′ Amplifying circuit 26 Output terminals 31, 31 ′ Detecting section 32 , 33 Auxiliary magnet 36 Comparing unit 37 Discriminating unit 38, 38'38 ''... 38 n Control signal circuit 51 Frame 52 Guide groove B Magnetic field B1, B2 Micro magnetic field change point Bb Magnetic bias value i Eddy current locus I ', I " Effective eddy current i1, i2, i3 Virtual eddy current H Magnetic field H ', H" Effective magnetic field due to eddy current MR1, MR2, MR1', MR2 'Magnetoresistance element R Resistance value Rb Magnetoresistance value at magnetic bias point Rb1 Resistance value due to minute magnetic field change Rb2 Resistance value due to minute magnetic field change N, S Magnetic pole φ Symbol of hole diameter

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図13[Correction target item name] FIG.

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction contents]

【図13】 FIG. 13

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 勲 埼玉県羽生市藤井下組1094ニッコ−シ株式 会社内 Fターム(参考) 2F063 AA16 AA41 AA43 BA30 BB02 BC06 BD17 CA08 GA52 2G017 AA01 AB01 AB05 AC04 AC09 AD04 AD05 AD42 AD55 AD61 BA02 BA15 2G053 AA22 AB19 AB21 BA15 BB03 BB10 BC03 BC20 CA03 CA06 DA10 DB02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Isao Iwasaki 1094 Nishitoshigumi Fujii Shigumi, Hanyu City, Saitama Prefecture F-term (reference) 2F063 AA16 AA41 AA43 BA30 BB02 BC06 BD17 CA08 GA52 2G017 AA01 AB01 AB05 AC04 AC09 AD04 AD05 AD42 AD55 AD61 BA02 BA15 2G053 AA22 AB19 AB21 BA15 BB03 BB10 BC03 BC20 CA03 CA06 DA10 DB02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発磁手段の近傍に設置され、かつ、共同
する磁界変化に感応する少なくとも1つ以上の磁気抵抗
素子と、当該磁気抵抗素子に加える直流電源と、被検出
体となる非磁性金属材料とからなり、非磁性金属材料か
発磁手段の近傍に設置された磁気抵抗素子のいずれかが
移動することによって、非磁性金属材料中に生ずる渦電
流による微少磁界変化を検出するように構成したことを
特徴とした、磁気抵抗素子による非磁性金属材料の検出
方法。
At least one or more magnetoresistive elements installed near a magnetizing means and responsive to a cooperative magnetic field change, a DC power supply to be applied to the magnetoresistive element, and a non-magnetic material to be detected. It is made of a metal material, and detects a small magnetic field change due to eddy current generated in the nonmagnetic metal material by moving either the nonmagnetic metal material or the magnetoresistive element installed near the magnetizing means. A method for detecting a non-magnetic metal material using a magnetoresistive element, the method comprising:
【請求項2】 少なくとも2個以上の磁界変化に感応す
る磁気抵抗素子と発磁手段とを、非磁性金属材料の表面
や裏面に配置したことを特徴とした、請求項1記載の磁
気抵抗素子による非磁性金属材料の検出方法。
2. A magnetoresistive element according to claim 1, wherein at least two or more magnetoresistive elements responsive to a magnetic field change and a magnetizing means are arranged on the front surface and the back surface of the non-magnetic metal material. For detecting non-magnetic metal materials by using
【請求項3】 磁界変化に感応する磁気抵抗素子と、発
磁手段とを一体に構成したことを特徴とした、請求項1
記載の磁気抵抗素子による非磁性金属材料の検出方法。
3. The device according to claim 1, wherein a magnetoresistive element responsive to a magnetic field change and a magnetizing means are integrally formed.
A method for detecting a non-magnetic metal material using the magnetoresistive element described in the above.
【請求項4】 磁界変化に感応する磁気抵抗素子は2素
子を一対とし、分圧回路を構成したことを特徴とした、
請求項1記載の磁気抵抗素子による非磁性金属材料の検
出方法。
4. A magnetoresistive element responsive to a magnetic field change, wherein two elements are paired to constitute a voltage dividing circuit.
A method for detecting a nonmagnetic metal material using the magnetoresistance element according to claim 1.
JP10230012A 1998-07-31 1998-07-31 Detecting method for nonmagnetic metal material by magnetoresistive element Pending JP2000056001A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10230012A JP2000056001A (en) 1998-07-31 1998-07-31 Detecting method for nonmagnetic metal material by magnetoresistive element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10230012A JP2000056001A (en) 1998-07-31 1998-07-31 Detecting method for nonmagnetic metal material by magnetoresistive element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000056001A true JP2000056001A (en) 2000-02-25

Family

ID=16901212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10230012A Pending JP2000056001A (en) 1998-07-31 1998-07-31 Detecting method for nonmagnetic metal material by magnetoresistive element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000056001A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007305594A (en) * 2007-06-07 2007-11-22 Alps Electric Co Ltd Magnetic sensor
JP2010009617A (en) * 2009-10-01 2010-01-14 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp Card information reading apparatus and ic card reader
WO2010052797A1 (en) * 2008-11-10 2010-05-14 グローリー株式会社 Magnetic property detection apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007305594A (en) * 2007-06-07 2007-11-22 Alps Electric Co Ltd Magnetic sensor
JP4639216B2 (en) * 2007-06-07 2011-02-23 アルプス電気株式会社 Magnetic sensor
WO2010052797A1 (en) * 2008-11-10 2010-05-14 グローリー株式会社 Magnetic property detection apparatus
JP5242698B2 (en) * 2008-11-10 2013-07-24 グローリー株式会社 Magnetic quality detection device
JP2010009617A (en) * 2009-10-01 2010-01-14 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp Card information reading apparatus and ic card reader

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5127440B2 (en) Magnetic pattern detector
AU2003287839B2 (en) Induction sensor using printed circuit
US6667615B2 (en) Coin identifying device using magnetic sensors
US5705924A (en) Hall effect sensor for detecting an induced image magnet in a smooth material
EP3120138B1 (en) Measuring arrangement and method for measuring a sample
KR20110091441A (en) Magnetic sensor device
JP3283931B2 (en) Magnetic quality detector
US6693425B2 (en) Sensor having an electric coil and giant magnetoresistor for detecting defects in a component
JP3161623B2 (en) Magnetic field measurement device
Stupakov Local non-contact evaluation of the ac magnetic hysteresis parameters of electrical steels by the Barkhausen noise technique
EP0076617B1 (en) Process and apparatus for identifying coins
JP2004206316A (en) Magnetic detection device
JP2000056001A (en) Detecting method for nonmagnetic metal material by magnetoresistive element
JP3028380B2 (en) Magnetic quality detection method and magnetic quality detection device using the same
JP2014010118A (en) Magnetic sensor device
JP4267271B2 (en) Magnetic detection device
JP3283930B2 (en) Magnetic material detection method
JPH1196430A (en) Magnetic detecting device
JP4104923B2 (en) Magnetic body detection device
JP2022189283A (en) Magnetic identification sensor and magnetic identification device
JP3512250B2 (en) Magnetic image detection device and detection method
JP2000187746A (en) Coin selector
CA2293767C (en) Eddy-current sensor for coin evaluation
JP2002183793A (en) Coin identifying device
JP2012128500A (en) Method and device for measuring magnetic print

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050729

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081021

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090310