JP2000321068A - 磁気探知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化の影響を受けることなく外部磁界を
高精度に探知する。 【解決手段】 電圧信号Ｖｅが負の温度特性を持つ場合
は、抵抗１６あるいはコンデンサ１７に負の温度係数を
持つものを使用することによって、発振電圧信号Ｖｏｓ
のパルス幅Ｔに負の温度特性を持たせ、電圧信号Ｖｅの
温度特性を補正する。また、電圧信号Ｖｅが正の温度特
性を持つ場合は、抵抗１６あるいはコンデンサ１７に正
の温度係数を持つものを使用することによって、発振電
圧信号Ｖｏｓのパルス幅Ｔに正の温度特性を持たせ、電
圧信号Ｖｅの温度特性を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度変化の影響を
受けないで外部磁界を探知する磁気探知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】外部磁界を探知する磁気探知装置は、磁
場の検出器や測定器などの計測用から始まり、近年で
は、磁気式スイッチ、磁気式ロータリー・エンコーダ、
地磁気センサなど民生用で主として使われている。これ
らの磁気探知装置としては、ホール素子を用いたもの、
フラックスゲートセンサを用いたもの、磁気抵抗効果素
子を用いたものなどがある。

【０００３】これらの磁気探知装置は、感度が不十分で
あったり、小型化や低価格化が難しいという問題があっ
た。

【０００４】そこで、本願出願人は、特開平１１−００
６８７０号公報において、磁気センサに発振電圧を供給
したときに一定周期毎の当該磁気センサの出力電圧のピ
ーク値を検出して、上記一定周期毎のピーク値の差動を
出力することで外部磁界を探知する磁気探知装置を開示
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記磁気探知
装置が出力する電圧信号は、図１１に示すように、負の
温度特性が存在していた。具体的には、温度が高くなれ
ばなるほど出力する電圧信号のレベルが低くなる特性を
もっていて、周囲温度が−２５℃から７５℃において１
００ｍＶから１５０ｍＶ（１０％から１５％）変動す
る。

【０００６】したがって、上記磁気探知装置は、例えば
同じ地点の外部磁界を探知する場合であっても、温度が
変化したときは外部磁界の大きさを精度よく探知するこ
とができないという問題がある。

【０００７】本発明は、このような実情に鑑みて提案さ
れたものであり、温度変化の影響を受けることなく外部
磁界を高精度に探知することができる磁気探知装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る磁気探知装置は、温度を検出する温
度検出手段と、上記温度検出手段で検出された温度に基
づいてパルス幅を変えてパルス信号を発生するパルス信
号発生手段と、磁性体に導線を巻き付けてなる磁気セン
サと、上記パルス信号発生手段で発生されたパルス信号
を上記磁気センサに供給すると共に、所定の周期に同期
して上記磁気センサに流れる電流が反転するように上記
磁気センサにパルス信号を切り換えて供給するパルス信
号反転手段と、上記所定の周期に同期して上記磁気セン
サの出力電圧のピーク値をそれぞれ検出するピーク検出
手段と、上記ピーク検出手段で検出されたピーク値の差
動を出力する差動出力手段とを備えることにより、上述
した課題を解決する。

【０００９】すなわち、上記磁気探知装置によると、パ
ルス幅が大きくなると電圧信号Ｖｅは小さくなるという
関係を利用し、上述した従来の磁気探知装置が持つ温度
特性を補正しようとするものである。また、上記磁気探
知装置のパルス幅は、温度係数を持つコンデンサあるい
は温度係数を持つ抵抗によって設定することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１１】図１に、本発明に係る磁気探知装置の磁気
センサを示す。磁気センサ３は、図１に示すように、リ
ボン状やワイヤー状に形成された細長いアモルファス等
からなる磁性体１と、磁性体１の長手方向に導線が巻回
されたコイル２で構成される。ここで、磁性体１には、
数ガウス程度の微弱磁界で急峻な透磁率変化を示す角形
特性に優れた磁性材料を用いる。そして、この磁気セン
サ３のコイルからは、２つの端子４，５が導出される。

【００１２】つぎに、このような磁気センサ３を用いて
外部磁界Ｈｅの大きさを検出するときの原理について、
図２を参照しながら説明する。図２は、パルス幅Ｔおよ
びパルス電圧Ｖが一定の発振電圧信号Ｖｏｓを磁気セン
サ３に供給したときに、磁気センサ３に流れる電流ｉ０
１、及びこの電流ｉ０１を反転させた電流ｉ０２が磁気
センサ３に流れているときの状態について、磁気センサ
３のインダクタンスＬの変化と対応させて示したもので
ある。

【００１３】そして、磁気センサ３を用いて外部磁界Ｈ
ｅの大きさを検出する際は、コイル２に流れる電流ｉ０
１が直流バイアス成分を含んだ交流電流であるので、こ
の電流ｉ０１により磁性体１を長手方向に磁化して、磁
気センサ３の長手方向に直流バイアス成分を含んだ交流
磁界を発生させる。ここで、コイル２に流れる交流電流
ｉ０１は、外部磁界Ｈｅが加わって交流磁界がシフトし
たとしても、交流磁界が、磁気センサ３のインダクタン
スＬが急峻な変化を示す範囲を包括するように設定す
る。

【００１４】仮に、図２に示すように、外部磁界Ｈｅ＝
０のときに、磁気センサ３に流れる電流ｉ０１が０から
Ｉｈまで変化するように設定すると、磁気センサ３のイ
ンダクタンスＬはＬｍａｘからＬｍｉｎに変化し、電流
ｉ０１のピーク電流値はＩｈとなる。インダクタンスＬ
がＬｍａｘからＬｍｉｎに変化する電流値をＩｃとする
と、発振電圧信号Ｖｏｓのパルス幅Ｔとパルス電圧Ｖの
積は、ファラデーの法則によって下記式（１−１）のよ
うに表される。

【００１５】 Ｖ・Ｔ＝Ｌｍａｘ・Ｉｃ＋Ｌｍｉｎ・（Ｉｈ‐Ｉｃ）・・・（１−１）

【００１６】つぎに、このような電流ｉ０１が流れてい
るときに、外部磁界Ｈｅが加わると、磁気センサ３に発
生している交流磁界の直流バイアス成分は、外部磁界Ｈ
ｅ分だけシフトして、見かけ上、磁気センサ３に流れて
いる電流がＩｅ分だけシフトしたことになる。このと
き、電流ｉ０１はＩｅ分だけシフトすると共にその応答
波形に変化が生じて、図２に示すような電流ｉｅ１とな
る。電流ｉｅ１のピーク電流値をＩｅ１とすると、発振
電圧信号Ｖｏｓのパルス幅Ｔとパルス電圧Ｖの積は、フ
ァラデーの法則によって下記式（１−２）のように表さ
れる。

【００１７】 Ｖ・Ｔ＝Ｌｍａｘ・（Ｉｃ−Ｉｅ）＋Ｌｍｉｎ‐（Ｉｅ１＋Ｉｅ‐Ｉｃ） ・・・（１−２）

【００１８】外部磁界Ｈｅが加わることによって生じる
ピーク電流値の変化をΔＩ１とすると、上記式（１−
ｌ）と上記式（１−２）より、下記式（１−３）のよう
に表される。

【００１９】 ΔＩ１＝Ｉｅ１−Ｉｈ ＝｛（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）／Ｌｍｉｎ｝・Ｉｅ ・・・（１−３）

【００２０】このように、外部磁界Ｈｅにより、見かけ
上シフトしたことになる電流分Ｉｅとピーク電流値の変
化ΔＩ１とは比例関係にある。したがって、電流ｉ０１
が、外部磁界Ｈｅ分だけシフトしてもインダクタンスＬ
が急峻な変化を示す範囲を包括するように設定すること
により、この磁気センサ３の外部磁界検出時のリニアリ
ティを確保することができるので、ピーク電流値を検出
することによって外部磁界の大きさを探知することがで
きる。

【００２１】つぎに、磁気センサ３に流れている電流ｉ
０１を反転させた電流ｉ０２が磁気センサ３に流れてい
るときの動作について説明する。

【００２２】ここでは、図２に示すように、磁気センサ
３に流れている電流ｉ０１を反転させて、外部磁界Ｈｅ
＝０のときに磁気センサ３に流れている電流ｉ０２が０
から−Ｉｈまで変化するように設定すると、磁気センサ
３のインダクタンスＬはＬｍａｘからＬｍｉｎに変化
し、電流ｉ０２のピーク電流値は−Ｉｈとなる。インダ
クタンスＬがＬｍａｘからＬｍｉｎに変化する電流値を
−Ｉｃとすると、発振電圧信号Ｖｏｓのパルス幅Ｔとパ
ルス電圧−Ｖの積は、ファラデーの法則によって下記式
（２−１）のように表される。

【００２３】 −Ｖ・Ｔ＝Ｌｍａｘ・（−Ｉｃ）＋Ｌｍｉｎ・（−Ｉｈ＋Ｉｃ） ・・・（２−１）

【００２４】つぎに、このような電流ｉ０２が流れてい
るときに、外部磁界Ｈｅが加わると、磁気センサ３に発
生している交流磁界の直流バイアス成分は、外部磁界Ｈ
ｅ分だけシフトして、見かけ上、磁気センサ３に流れて
いる電流がＩｅ分だけシフトしたことになる。このと
き、電流ｉ０２はＩｅ分だけシフトすると共にその応答
波形に変化が生じて、図２に示すような電流ｉｅ２とな
る。電流ｉｅ２のピーク電流値をＩｅ２とすると、発振
電圧信号Ｖｏｓのパルス幅Ｔとパルス電圧−Ｖの積は、
ファラデーの法則によって下記式（２−２）のように表
される。

【００２５】 −Ｖ・Ｔ＝Ｌｍａｘ・（−Ｉｃ‐Ｉｅ）＋Ｌｍｉｎ・（−Ｉｅ２＋Ｉｅ＋Ｉｃ） ・・・（２−２）

【００２６】外部磁界Ｈｅが加わることによって生じる
ピーク電流値の変化をΔＩ２とすると、上記式（２−
１）と上記式（２−２）により、下記式（２−３）のよ
うに表される。

【００２７】 ΔＩ２＝Ｉｅ２−Ｉｈ ＝−｛（Ｌｍａｘ‐Ｌｍｉｎ）／Ｌｍｉｎ｝・Ｉｅ ＝−ΔＩ１・・・（２−３）

【００２８】このように、磁気センサ３に流れる電流ｉ
０１を反転させた電流ｉ０２が磁気センサ３に流れてい
るときも、外部磁界Ｈｅにより、見かけ上シフトしたこ
とになる電流分Ｉｅとピーク電流値の変化ΔＩ２とは比
例関係にある。そして、このピーク電流値の変化ΔＩ２
は、上述のピーク電流値の変化ΔＩ１と符号が逆で同じ
大きさとなっている。すなわち、ピーク電流値の変化Δ
Ｉ１とピーク電流値の変化ΔＩ２とは、差動の関係にあ
る。

【００２９】そこで、順方向に電流が流れているときの
ピーク電流値Ｉｅ１と、逆方向に電流が流れているとき
のピーク電流値Ｉｅ２とを測定し、これらの差動を取る
ことにより、外部磁界Ｈｅの大きさに応じた信号を、一
定の方向にだけ電流が流れているときに比べて約２倍の
出力として取り出すことができる。

【００３０】また、順方向に電流が流れているときのピ
ーク電流値Ｉｅ１と、逆方向に電流が流れているときの
ピーク電流値Ｉｅ２との差動を取ることにより、外部磁
界Ｈｅ＝０のときには、磁気センサ３に流れる電流のピ
ーク電流値が互いにキャンセルされるので、外部磁界Ｈ
ｅがない状態である０点を容易に認識することができ
る。

【００３１】さらに、磁気センサ３は、温度等によって
インダクタンスＬの大きさが変化して、磁気センサ３に
流れる電流のピーク電流値に変化が生じるが、磁気セン
サ３に流れる電流の方向を短時間で反転させることによ
り、このような温度ドリフトや時間ドリフト等の影響は
同相として現れるので互いにキャンセルすることができ
る。

【００３２】つぎに、以上のような磁気センサを用いた
磁気探知装置について説明する。

【００３３】この磁気探知装置は、図３に示すように、
アナログスイッチ６内に配された磁気センサ３と、アナ
ログスイッチ６に接続された抵抗７と発振電圧信号を供
給するパルス信号発振器８と、抵抗７の片端から導出さ
れた配線に接続されたアナログスイッチ９と、このアナ
ログスイッチ９に接続されたピーク検波器１０ａとピー
ク検波器１０ｂと、このピーク検波器１０ａ，１０ｂか
ら出力の差動を取るための差動増幅器１１と、アナログ
スイッチ６とアナログスイッチ９を切り替えるための信
号を供給する周波数分周器１２を備えている。

【００３４】そして、磁気センサ３は、スイッチ６ａ、
スイッチ６ｂ、スイッチ６ｃおよびスイッチ６ｄを備え
たアナログスイッチ６内に配されており、磁気センサ３
に流れる電流方向は、このアナログスイッチ６によって
反転させることができるようになっている。

【００３５】また、アナログスイッチ６に接続された抵
抗７は、磁気センサ３に対して直列となるように接続さ
れており、磁気センサ３とこの抵抗７によって積分回路
が構成される。

【００３６】この積分回路は、パルス信号発振器８に接
続されており、このパルス信号発振器８から積分回路に
パルス幅Ｔおよびパルス電圧Ｖが一定の発振電圧信号Ｖ
ｏｓが供給され、これにより、磁気センサ３および抵抗
７に積分電流が流れ、抵抗７には積分電圧Ｖｒが生じ
る。

【００３７】一方、抵抗７の片端から導出された配線に
接続されたスイッチ９ａおよびスイッチ９ｂを備えたア
ナログスイッチ９を、磁気センサ３に流れる電流の方向
と連動させて切り替えることによって、上記の積分電圧
Ｖｒを磁気センサ３に流れるそれぞれの電流の方向に応
じた積分電圧Ｖｒ１および積分電圧Ｖｒ２に分配して、
各々をピーク検波器１０ａおよびピーク検波器１０ｂに
供給することとなる。

【００３８】そして、磁気センサ３に流れるそれぞれの
電流の方向に応じた積分電圧Ｖｒ１および積分電圧Ｖｒ
２のピーク電圧値の検出を、各々のピーク検波器１Ｏａ
およびピーク検波器１０ｂによって行い、ピーク検出器
１０ａからは電圧信号Ｖｅ１が出力され、ピーク検波器
１０ｂからは電圧信号Ｖｅ２が出力される。

【００３９】この電圧信号Ｖｅ１と電圧信号Ｖｅ２は、
外部磁界の大きさに対して差動の関係にある。したがっ
て、電圧信号Ｖｅ１と電圧信号Ｖｅ２を差動増幅器１１
に入力することによって、差動増幅器１１は外部磁界の
大きさに応じた電圧信号Ｖｅを出力することとなる。

【００４０】なお、アナログスイッチ６とアナログスイ
ッチ９を切り替えるための信号ＱおよびＱ’は、パルス
信号発生器８から供給される発振電圧信号Ｖｏｓを周波
数分周器１２で分周することによって作る。これは、磁
気センサ３と抵抗７によって形成される積分回路に供給
する発振電圧信号Ｖｏｓと上記のアナログスイッチ６と
アナログスイッチ９の切り替えタイミングを同期させる
ことによって、この磁気探知装置の安定度を増そうとし
ているためである。

【００４１】このような磁気探知装置の動作について、
各部の電圧波形のタイムチャートである図４を参照しな
がら説明する。

【００４２】ます、パルス信号発生器８から、図４
（Ａ）に示すように、パルス幅Ｔおよびパルス電圧Ｖが
一定の発振電圧信号Ｖｏｓが周波数分周器１２に供給さ
れ、これにより、図４（Ｂ）に示すように、アナログス
イッチ６とアナログスイッチ９を切り替えるための信号
ＱおよびＱ’が作られる。

【００４３】さらに、発振電圧信号Ｖｏｓが磁気センサ
３に供給され、これにより、磁気センサ３と抵抗７とか
らなる積分回路に積分電流が流れる。このとき、抵抗７
に生じる積分電圧Ｖｒの波形は、図４（Ｃ）に示すよう
に、磁気センサ３に流れる電流の応答波形に対応するも
のであり、したがって、この積分電圧Ｖｒのピーク電圧
値は、磁気センサ３に加わる外部磁界Ｈｅの大きさに応
じて変化する。

【００４４】ここで、切り替え信号Ｑが“Ｈ”でＱが
“Ｌ”のときには、図３に示したスイッチ６ａおよびス
イッチ６ｂがオンで、スイッチ６ｃおよびスイッチ６ｄ
がオフとなり、図３の矢印Ａの向きに電流が流れる。こ
のとき、電流の向きと連動して、スイッチ６ａがオン
で、スイッチ９ｂがオフとなる。

【００４５】また、切り替え信号Ｑが“Ｌ”でＱ’が
“Ｈ”のときには、図３に示したスイッチ６ａおよびス
イッチ６ｂがオフで、スイッチ６ｃおよびスイッチ６ｄ
がオンとなり、図３の矢印Ｂの向きに電流が流れる。こ
のとき、電流の向きと連動して、スイッチ９ａがオフ
で、スイッチ９ｂがオンとなる。

【００４６】したがって、図４（Ｃ）に示した積分電圧
Ｖｒは、磁気センサ３に流れるそれぞれの電流の方向に
応じた積分電圧Ｖｒ１および積分電圧Ｖｒ２によって構
成される。

【００４７】そして、アナログスイッチ９によって分配
された各々の積分電圧がピーク検波器１Ｏａおよびピー
ク検波器１０ｂに供給されてる。図４（Ｃ）に示すよう
に、ピーク検波器１０ａは、積分電圧Ｖｒ１のピーク値
を検出して、電圧信号Ｖｅ１を出力する。また、ピーク
検波器１０ｂは、積分電圧Ｖｒ２のピーク値を検出し
て、電圧信号Ｖｅ２を出力する。

【００４８】上述したように、積分電圧Ｖｒ１および積
分電圧Ｖｒ２は、磁気センサ３に流れるそれぞれの電流
の方向の応答波形に対応しているので、このピーク電圧
値Ｖｅ１およびピーク電圧値Ｖｅ２は、外部磁界の大き
さに依存し、外部磁界の大きさに対して差動の関係にあ
る。

【００４９】すなわち、この電圧信号Ｖｅ１と電圧信号
Ｖｅ２は、磁気センサ３に発振電圧信号を供給したとき
に、磁気センサ３に流れる発振電流のピーク値を検出し
たものである。また、磁気センサ３に流れる電流の方向
を反転させたときの磁気センサ３に流れる発振電流の各
々のピーク値を検出したものである。

【００５０】このように、この磁気探知装置では、磁気
センサ３に加わった外部磁界Ｈｅが、磁気センサ３と直
列に接続された抵抗７に生じるピーク電圧値として現
れ、このピーク電圧値を検出することによって、外部磁
界の大きさを探知する。

【００５１】つぎに、磁気センサ３に加わった外部磁界
Ｈｅが磁気センサ３と直列に接続された抵抗７に生じる
ピーク電圧値として現れる原理について、されに詳細に
説明する。

【００５２】磁気センサ３と抵抗７が直列に接続された
積分回路に流れる電流が立ち上がるときの状態をモデル
化した回路図を図５に示す。このような回路において、
スイッチ１３をオフからオンにすると、磁気センサ３と
抵抗７からなる積分回路に直流電源１４から直流電圧が
印加され、磁気センサ３に電流ｉが流れ出す。ここで、
磁気センサ３に流れる電流ｉは、積分回路に印加される
直流電圧をＶ、磁気センサ３のインダクタンスをＬ、抵
抗７の抵抗値をＲ、電流ｉの立ち上がり時間をｔとする
と、下記式（３−１）で表される。

【００５３】

【数１】

【００５４】上述したように、磁気センサ３のインダク
タンスＬは、電流ｉが立ち上がっている間に、Ｌｍａｘ
からＬｍｉｎへ変化する。ここで、電流ｉは、インダク
タンスＬがＬｍａｘからＬｍｉｎへの変化を示す範囲を
包括するように設定しておく。

【００５５】そして、磁気センサ３のインダクタンスＬ
がＬｍａｘからＬｍｉｎへ変化するため、磁気センサ３
に流れる電流ｉは、図６に示すように、初めはインダク
タンスＬがＬｍａｘの状態で立ち上がり、やがて、イン
ダクタンスＬがＬｍｉｎの状態で立ち上がることとな
る。

【００５６】ここで、磁気センサ３に流れる電流ｉは、
インダクタンスＬｍａｘの状態で電流値０から電流値Ｉ
ｃまで立ち上がり、この立ち上がり時間をｔ１とする。
つぎに、磁気センサ３に流れる電流ｉは、インダクタン
スＬｍｉｎの状態で電流値Ｉｃから電流値Ｉｈまで立ち
上がり、この立ち上がり時間をｔ２とする。これらの立
ち上がり時間ｔ１と立ち上がり時間ｔ２との合計の立ち
上がり時間をＴとし、この時間Ｔは一定であるとすると
上記式（３−１）より、下記式（３−２）のように表さ
れる。

【００５７】

【数２】

【００５８】そして、上記式（３−２）において、磁気
センサ３に加わる外部磁界の大きさに応じて、インダク
タンスＬがＬｍａｘからＬｍｉｎに変化する電流値Ｉｃ
がシフトするので、立ち上がり時間ｔ１と立ち上がり時
間ｔ２の大きさも変化することになる。したがって、外
部磁界の大きさに応じて、上述した立ち上がり時間Ｔの
間に磁気センサ３に流れる立ち上がりの電流値Ｉｈも変
化することとなる。

【００５９】よって、上述の図３および図４に示したよ
うに、磁気センサ３と抵抗７によって構成された積分回
路に、パルス幅Ｔおよびパルス電圧Ｖが一定の発振電圧
信号Ｖｏｓを供給したときに生じる積分電流のピーク値
すなわち抵抗７に生じるピーク電圧Ｖｒは、磁気センサ
３に加わった外部磁界Ｈｅの大きさに応じて変化するこ
ととなる。

【００６０】ここで、上述の図３に示した磁気探知装置
の出力である電圧信号Ｖｅと発振電圧信号Ｖｏｓのパル
ス幅Ｔの関係について説明する。

【００６１】上記磁気探知装置を用いて実測したデータ
は図７のようになる。このデータより、パルス幅Ｔを大
きくすると電圧信号Ｖｅは小さくなることがわかる。

【００６２】この現象は、上述した上記式（３−２）の
磁気センサに流れる立ち上がりの電流値Ｉｈと立ち上が
り時間Ｔの関係から説明できる。

【００６３】磁気センサに加わる外部磁界の大きさに応
じた電流値Ｉｃのシフトによって、立ち上がりの電流値
Ｉｈが変化することは既に述べた。時間Ｔが大きくなる
と電流値Ｉｈは大きくなるが、電流値Ｉｃのシフトによ
る電流値Ｉｈの変化は小さくなる。この電流値Ｉｈの変
化量が外部磁界の大きさに応じた電圧信号Ｖｅとなるの
で、パルス幅Ｔを人きくすると電圧信号Ｖｅは小さくな
るのである。

【００６４】すなわち、この関係を利用し、従来の磁気
探知装置の出力である電圧信号Ｖｅが持つ温度特性を補
正しようとするものである。

【００６５】具体的には、電圧信号Ｖｅが負の温度特性
を持つ場合は、発振電圧信号Ｖｏｓのパルス幅Ｔに負の
温度特性を持たせれば良い。温度が高くなるとパルス幅
Ｔは小さくなり電圧信号Ｖｅは大きくなるので、従来の
磁気探知装置が持つ負の温度特性を補正することができ
る。

【００６６】また、電圧信号Ｖｅが正の温度特性を持つ
場合は、パルス幅Ｔに正の温度特性を持たせれば良いこ
とは言うまでもない。

【００６７】つぎに、パルス幅Ｔに温度特性を持たせる
ための方法について説明する。

【００６８】図３に示したパルス信号発振器８の一構成
例を図８に示す。

【００６９】このパルス信号発振器は、シュミットトリ
ガ回路１５と抵抗１６とコンデンサ１７により無安定マ
ルチバイブレータ回路を構成している。この回路の時定
数は抵抗１６とコンデンサ１７の積で決まるので、出力
である発振電圧信号Ｖｏｓのパルス幅Ｔも抵抗１６とコ
ンデンサ１７の積に比例する。したがって、抵抗１６あ
るいはコンデンサ１７に温度係数を持つものを使用すれ
ば、パルス幅Ｔに温度特性を持たせることができる。

【００７０】以上のように、従来の磁気探知装置の出力
である電圧信号Ｖｅが負の温度特性を持つ場合は、抵抗
１６あるいはコンデンサ１７に負の温度係数を持つもの
を使用することによって、発振電圧信号Ｖｏｓのパルス
幅Ｔに負の温度特性を持たせ、電圧信号Ｖｅの温度特性
を補正することができる。

【００７１】また、従来の磁気探知装置の出力である電
圧信号Ｖｅが正の温度特性を持つ場合は、抵抗１６ある
いはコンデンサ１７に正の温度係数を持つものを使用す
ることによって、発振電圧信号Ｖｏｓのパルス幅Ｔに正
の温度特性を持たせ、電圧信号Ｖｅの温度特性を補正す
ることができる。

【００７２】図９に、−２５℃から７５℃における出力
電圧振幅Ｖ_ax，Ｖ_ayの変動を示すグラフを示す。従来の
磁気探知装置における温度特性の補償前では、「●」で
示すように、温度の変化によって出力電圧の振幅が大き
く変動していた。

【００７３】そこで、パルス信号発振器８は、図１０に
示す特性に従って、出力電圧振幅の変動に応じたパルス
幅のパルス信号を発生している。これにより、本発明を
適用した磁気探知装置は、図９における「○」で示すよ
うに、温度の変化が生じてもほとんど出力電圧の振幅に
変化が生じない高精度の出力電圧を得ることができる。
すなわち、温度変化の影響を受けることなく外部磁界を
高精度に探知することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る磁気探知装置によれば、検出する温度に基づいてパル
ス幅を変えてパルス信号を発生し、当該パルス信号を磁
気センサに供給すると共に、所定の周期に同期して上記
磁気センサに流れる電流が反転するように上記磁気セン
サにパルス信号を切り換えて供給し、上記所定の周期に
同期して上記磁気センサの出力電圧のピーク値をそれぞ
れ検出して、これらの差動を出力することにより、温度
変化によって生じる温度特性を補償するので、温度変化
の影響を受けることなく外部磁界を高精度に探知するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気探知装置における磁気セ
ンサの一例を示す模式図である。

【図２】上記磁気センサによる外部磁界検出の原理を説
明するための図である。

【図３】上記磁気探知装置の一構成例を示す回路図であ
る。

【図４】上記磁気探知装置の各回路等における電圧波形
のタイムチャートである。

【図５】上記磁気センサと抵抗とからなる積分回路に電
流が立ち上がるときの状態をモデル化した回路図であ
る。

【図６】上記積分回路に流れる電流の立ち上がり時の様
子を説明する図である。

【図７】磁気探知装置の出力電圧とパルス信号発振器が
発生するパルス幅との関係を示すデータ図である。

【図８】上記パルス信号発振器の一構成例を示す回路図
である。

【図９】−２５℃から７５℃における出力電圧振幅対周
囲温度を示すデータ図である。

【図１０】温度特性を補償するための出力電圧幅対パル
ス幅を示すデータ図である。

【図１１】従来の磁気探知装置の出力電圧の温度特性を
示すデータ図である。

【符号の説明】

３ 磁気センサ、７ 抵抗、８ パルス信号発振器、９
アナログスイッチ、１０ａ，１０ｂ ピーク検出器、
１１ 差動増幅器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度を検出する温度検出手段と、 上記温度検出手段で検出された温度に基づいてパルス幅
   を変えてパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、 磁性体に導線を巻き付けてなる磁気センサと、 上記パルス信号発生手段で発生されたパルス信号を上記
   磁気センサに供給すると共に、所定の周期に同期して上
   記磁気センサに流れる電流が反転するように上記磁気セ
   ンサにパルス信号を切り換えて供給するパルス信号反転
   手段と、 上記所定の周期に同期して上記磁気センサの出力電圧の
   ピーク値をそれぞれ検出するピーク検出手段と、 上記ピーク検出手段で検出されたピーク値の差動を出力
   する差動出力手段とを備えることを特徴とする磁気探知
   装置。
2. 【請求項２】 上記パルス信号発生手段は、上記温度検
   出手段によって検出される温度が低いときはパルス幅の
   大きいパルス信号を発生し、上記温度検出手段によって
   検出される温度が高いときはパルス幅の小さいパルス信
   号を発生することを特徴とする請求項１記載の磁気探知
   装置。
3. 【請求項３】 上記パルス信号発生手段は、パルス信号
   の時定数を決定するコンデンサ及び抵抗を備え、上記コ
   ンデンサ及び／又は上記抵抗は温度特性を有することを
   特徴とする請求項１記載の磁気探知装置。