JP2002116242A

JP2002116242A - 磁気検出装置

Info

Publication number: JP2002116242A
Application number: JP2000309881A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kawakami; 川上　　誠
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造で地磁気を除去した検出結果を得
ることができる磁気検出装置を提供する。【解決手段】磁気センサＳ１の磁気検出素子１０Ｘ，
１０Ｙ，１０Ｚの検出方向と、磁気センサＳ２の磁気検
出素子１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの検出方向とを整合させ
た状態で、磁気センサＳ１，Ｓ２を離隔してハウジング
Ｈ内に配する。また、磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１
０Ｚの検出コイルの巻方向と、磁気検出素子１０ｘ，１
０ｙ，１０ｚの検出コイルの巻方向とを同一とし、夫々
の磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ，１０ｘ，１０
ｙ，１０ｚの内部導体、外部導体、及び端板に高周波電
流を通流する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気センサを用い
て、磁界の強さ、磁界の方向等を検出することにより磁
気を検出する磁気検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の走行支援道路システム、
心臓等の生体磁気の測定、又は鋼材等の非破壊検査等、
多くの用途に磁気検出装置が供せられており、このよう
な用途に供せられる磁気検出装置は微少な磁界の強さを
検出する必要があるため、分解能が高い磁気センサが磁
気検出装置として用いられている。

【０００３】また、特に医療分野では、肺内部等にでき
た癌の内視鏡手術を可能にするために、手術前に行う細
胞検査によって癌細胞が発見された場合、患部に長さ５
mm程度の永久磁石を埋め込み、手術の際、鉗子又は内視
鏡等に取り付けた磁気検出装置により前記永久磁石を検
出し、患部の正確な位置を把握するようにした手術方法
が提案されており、このような手術方法に供せられる磁
気検出装置にも、以下に説明するような理由によって、
分解能が高い磁気センサが用いられている。

【０００４】永久磁石から発生する磁界の強さ（磁束密
度）は、距離の３乗に反比例することが知られている。
図９は、永久磁石から発生する磁束密度と距離との関係
を説明するグラフである。図中、縦軸は磁束密度を示
し、横軸は永久磁石からの距離を示している。その表面
付近における磁束密度が約５０mTである永久磁石の場
合、図に示すように、永久磁石からの距離が２０mmの位
置における磁束密度は約０．４mTとなり、前記距離が４
０mmの位置における磁束密度は約０．０７mTとなる。ま
た、前記距離が５０mmの位置では、磁束密度が約０．０
４mTとなり、これは、地磁気による磁束密度と略一致す
る。

【０００５】このように、永久磁石からの距離が増加す
るとともに、この永久磁石から発せられる磁界の強さは
減少し、しかも永久磁石を患部に埋め込むため、永久磁
石から離隔した位置で該永久磁石による磁気を検出しな
ければならないので、前述したような手術方法には、分
解能が高い磁気センサが磁気検出装置として用いられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如き
従来の磁気検出装置においては、前述したように、永久
磁石から発せられる磁界の強さが、永久磁石からの距離
が増加するとともに減少するため、磁気を検出する検出
位置において、この磁界が地磁気による磁界と同程度の
強さとなっている場合があり、このような場合には、磁
気検出装置によって検出した磁気が永久磁石によるもの
か、地磁気であるかを判別することが困難であるので、
正確に永久磁石による磁気を検出することが困難である
という問題があった。

【０００７】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、一対の磁気センサを離隔して配し、夫々の磁気
センサの出力の差分を求めるようにすることによって、
均一磁界である地磁気等を除去した検出結果を得ること
ができ、永久磁石等から発せられる局部磁界を生じさせ
る目的の磁気のみを正確に検出することができる磁気検
出装置を提供することを目的とする。

【０００８】本発明の他の目的は、夫々の検出方向を交
差させて配した３個の磁気検出素子によって、一対の磁
気センサを夫々構成することによって、各検出方向の磁
界の強さを検出できるため、目的の磁気による磁界の方
向によらず正確に目的の磁気を検出できる磁気検出装置
を提供することにある。

【０００９】本発明の更に他の目的は、両磁気センサの
夫々の磁気検出素子の検出方向を整合させることによっ
て、各検出方向についての地磁気を正確に取り除いた検
出結果を容易に得ることができ、簡単な構成で更に正確
に目的の磁気を検出することができる磁気検出装置を提
供することにある。

【００１０】本発明の更に他の目的は、小型、軽量であ
ると共に、高感度な磁気検出素子である直交フラックス
ゲート型の磁気検出素子を用いることによって、小型、
軽量であり、検出精度が高い磁気検出装置を提供するこ
とにある。

【００１１】本発明の更に他の目的は、直交フラックス
ゲート型の磁気検出素子としての本来の特性を損なうこ
となく、小型、軽量であると共に、更に消費電力を低減
し、高感度化を図った直交フラックスゲート型の磁気検
出素子を用いることによって、更に消費電力が低く、検
出精度が高い磁気検出装置を提供することにある。

【００１２】本発明の更に他の目的は、一方の磁気セン
サに含まれる磁気検出素子の検出コイルの巻方向と、他
方の磁気センサに含まれる磁気検出素子の巻方向とを各
別に定め、前記一方の磁気センサ及び前記他方の磁気セ
ンサに夫々含まれる磁気検出素子のうちで、検出方向を
夫々整合させた磁気検出素子の検出コイルを所定の接続
状態で接続し、一方の磁気センサの磁気検出素子及び他
方の磁気センサの磁気検出素子に所定の位相差の高周波
電流を与えるようにすることによって、検出方向を整合
させた磁気検出素子の出力結果の差分を容易に求めるこ
とができる磁気検出装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る磁気検出
装置は、周囲の磁界の強さに基づいて、該磁界を生じさ
せる磁気を検出する磁気検出装置において、周囲の磁界
の強さを検出する一対の磁気センサを離隔して配してあ
り、一方の磁気センサが検出する磁界の強さと、他方の
磁気センサが検出する磁界の強さとの差分を求めるよう
になしてあることを特徴とする。

【００１４】第１発明に係る磁気検出装置による場合
は、一対の磁気センサを離隔して配し、夫々の磁気セン
サが検出する磁界の強さの差分を求めるようにする。例
えば、一対の磁気センサのうちの一方の近傍に永久磁石
が存在する場合、一方の磁気センサの周囲には、この永
久磁石から発せられる磁界が存在し、他方の磁気センサ
の周囲には、前記一方の磁気センサの周囲に存在する磁
界の強さに比して、磁界の強さが大幅に小さい磁界が存
在するか、又は前記永久磁石から発せられる磁界が殆ど
存在しないこととなる。また、両磁気センサの周囲に
は、地磁気による磁界が存在する。従って、一方の磁気
センサは、永久磁石から発せられる磁界と、地磁気によ
る磁界との合成磁界の強さを検出し、他方の磁気センサ
は、殆ど地磁気による磁界の強さのみを検出する。そし
て、両磁気センサが検出した磁界の強さの差分を求める
ことによって、地磁気による磁界を除去し、永久磁石か
ら発せられる磁界の強さのみを得ることができ、永久磁
石等から発せられる局部磁界を生じさせる目的の磁気の
みを正確に検出することができる。

【００１５】以上のことから、前記他方の磁気センサの
周囲における永久磁石から発せられる磁界の磁界強度が
低い程、正確に目的の磁気を検出することができるた
め、一対の磁気センサの離隔距離は、磁気検出装置に要
求される検出精度等に応じて選定されるが、永久磁石表
面から、永久磁石表面の磁界強度の１／５〜１／１０程
度の磁界強度を示す位置までの距離以上とすることが好
ましい。

【００１６】第２発明に係る磁気検出装置は、第１発明
に係る磁気検出装置において、前記磁気センサは、検出
方向の磁界の強さを検出する３個の磁気検出素子を、夫
々の検出方向が互いに交差すべく配設してあり、両磁気
センサの夫々の前記検出方向を整合させ、一方の磁気セ
ンサの夫々の磁気検出素子が検出する磁界の強さと、該
夫々の磁気検出素子に対応する他方の磁気センサの夫々
の磁気検出素子が検出する磁界の強さとの差分を各別に
求めるようになしてあることを特徴とする。

【００１７】第２発明に係る磁気検出装置による場合
は、一対の磁気センサを、夫々検出方向を交差させた３
個の磁気検出素子によって構成する。例えば、夫々の検
出方向を直交させることによって、検出対象の磁気によ
る磁界の方向が、何れの方向であっても、この磁気によ
る磁界の強さを検出することができる。また、３個の磁
気検出素子の夫々の出力から、磁界の方向も検出するこ
とができる。そして、このような磁気センサを、一方の
磁気センサの夫々の磁気検出素子の検出方向と、他方の
磁気センサの夫々の磁気検出素子の検出方向とを整合さ
せるようにし、検出方向が整合された２個の磁気検出素
子が夫々検出する磁界の強さの差分を求めるようにする
ことによって、一方の磁気検出素子の検出方向及び地磁
気の方向と、他方の磁気検出素子の検出方向及び地磁気
の方向との関係が略一致するため、検出結果から地磁気
による磁界の強さを除去することができ、更に正確に目
的の磁気を検出することができる。

【００１８】第３発明に係る磁気検出装置は、第２発明
に係る磁気検出装置において、前記磁気検出素子は、軟
質磁性材料からなる筒状のコアの内側にこれと同軸的に
配設してある内部導体に所定周波数の高周波電流を通流
し、前記コアの外囲に巻回した検出コイルに鎖交する検
出方向の磁界の磁束を変化させ、前記検出コイルの出力
を求めて前記磁界の強さを検出するようになしてあるこ
とを特徴とする。

【００１９】第３発明に係る磁気検出装置による場合
は、筒状のコア、該コアの内側に配された内部導体、及
び前記コアの外囲に巻回した検出コイルを備える直交フ
ラックスゲート型の磁気検出素子を用いる。

【００２０】図１０は、直交フラックスゲート型の磁気
検出素子の動作原理を説明する模式図であり、図１１
は、直交フラックスゲート型の磁気検出素子にて磁界の
強さの検出を行う際の励磁電流、コアの軸心方向（検出
方向）における磁化の程度、及び検出コイルの出力電圧
夫々の波形図である。磁気検出素子を、その内部導体及
びコアの軸心線を外部磁界の方向と平行になるように配
置した場合、外部磁界の磁束は図１０（ａ）に示す如く
コアに引き寄せられてコア内を通る磁路が形成される。

【００２１】内部導体に図１１に示す如き正弦波の励磁
電流Ｉ_EXを流したとき、コアの周面は図１０（ｂ）に矢
符で示す如くに磁化され、励磁電流Ｉ_EXが図１０（ａ）
に示す状態から増大し、図１０（ｂ）に示す如く最大値
に達したときに、コアの磁化が飽和状態となり、外部磁
界の磁束はコアから離れて内部導体と平行となる。

【００２２】この間コアの検出方向の磁化の程度は図１
１に示す如くに低下し、また検出コイルの出力（電圧）
はコアの検出方向の磁化の程度の低下率の大きい位置で
大きくなり、該磁化の程度が最小値に達したときに０と
なる。

【００２３】励磁電流Ｉ_EXが最大値から減少してゆき、
ゼロクロス点に達する過程で図１０（ｃ）に示す如く、
再び外部磁界の磁束はコア内を通るようになる。励磁電
流Ｉ _EXの向きが逆になったとき、コアの周面は図１０
（ｄ）に矢符で示す如く周方向の逆向きに磁化され、励
磁電流Ｉ_EXが減少し、負の最大値に達したとき、コアの
磁化が再び飽和状態となり、外部磁界の磁束はコアの軸
心線と平行になる。この間検出コイルの出力はコアの磁
化の程度の増加率の大きい位置で小さくなり、該磁化の
程度が最大値に達したときに再び０となる変化を繰り返
す結果、励磁電流Ｉ_EXの１周期の変化に対応して２周期
分変化する。

【００２４】つまり、軟質磁性材料にて形成された円筒
形のコアに励磁電流を貫通させ、周期的に周方向に励磁
することにより、コアの検出方向の磁化をスイッチング
することでコアと外部磁界との関係は図１０（ａ）から
図１０（ｂ）、図１０（ｂ）から図１０（ｃ）、図１０
（ｃ）から図１０（ｄ）に移るが、この過程で検出コイ
ルと鎖交する磁束密度が変化することで図１１に示す如
く検出コイルから外部磁界の強さに対応した出力電圧が
得られる。

【００２５】このような直交フラックスゲート型の磁気
検出素子は、検出出力の直線性、温度特性、及び分解能
に優れており、また、小型、軽量であるため、磁気検出
装置自身を小型、軽量とし、また磁気検出装置の磁気検
出精度を高くすることができる。

【００２６】第４発明に係る磁気検出装置は、第３発明
に係る磁気検出装置において、前記磁気検出素子は、前
記コア及び前記検出コイルの間に介装され、前記内部導
体と電気的に接続される外部導体を備えることを特徴と
する。

【００２７】第４発明に係る磁気検出装置による場合
は、コア及び検出コイルの間に外部導体を介装し、外部
導体と内部導体とを電気的に接続する。図１２は、第４
発明に係る磁気検出装置の磁気検出素子を示す模式図で
あり、図１３は、通常の直交フラックスゲート型の磁気
検出素子を示す模式図である。図１２（ａ）及び図１３
（ａ）において、１は内部導体、２はコア、３は検出コ
イル、４は外部導体、５は高周波電源を示している。通
常の直交フラックスゲート型の磁気検出素子にあって
は、内部導体１を流れる励磁電流Ｉ_EXによって形成され
る磁束分布は図１３（ｂ）に示す如くになる。即ち、磁
束はコア２内だけ（図中破線イで示す）でなく、コア２
の外方の空間において周方向（図中破線ロで示す）に形
成される。この結果、大部分は空間を励磁することとな
り、励磁電流Ｉ_EXが多大に消費されることとなる。

【００２８】更に、通常のフラックスゲート型の磁気検
出素子にあっては、検出コイル３を必須の構成とするこ
とから、前記コア２外の空間に発生する磁束（図中破線
ロ）の一部が検出コイル３を鎖交することとなり、検出
出力中に励磁信号が混入し、Ｓ／Ｎ比及び分解能が低下
する。

【００２９】一方、第４発明に係る磁気検出装置の磁気
検出素子は、図１２（ａ）に示す如く、コア２及び検出
コイル３の間に、外部導体４を介装し、外部導体４及び
内部導体１を電気的に接続してある。また、図中５は高
周波電源である。このような磁気検出素子にあっては、
図１２（ｂ）に示す如く、内部導体１を流れる励磁電流
Ｉ_EX及び外部導体４を流れる励磁電流Ｉ_EXにより励磁磁
界はこれら内部導体１と外部導体４との間にのみ発生
し、外部の空間を磁化することが無く、コア２に磁界を
集中させることができて低電力にて無駄のない磁化を行
うことができる。

【００３０】従って、第４発明に係る磁気検出装置の磁
気検出素子にあっては、励磁電流Ｉ _EXの通流により形成
された磁界をコア２に集中させ得ることとなり、小さい
電力でコア２を効率良く励磁でき、また検出コイル３の
出力信号に励磁信号が混入せず、Ｓ／Ｎ比が向上する。
またコア２全体をその表面だけでなく表面及び内部に亘
って一様に励磁できるから残留磁界を生じずヒステリシ
スが無く、高い測定精度が得られる。このことにより、
磁気検出装置の消費電力を低減し、検出精度を向上させ
ることができる。

【００３１】第５発明に係る磁気検出装置は、第３又は
第４発明に係る磁気検出装置において、前記一方の磁気
センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの巻方
向と、該夫々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気
センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの巻方
向とを同一とし、前記一方の磁気センサの夫々の磁気検
出素子が備える検出コイルの検出方向一側の端部と、該
夫々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気センサの
夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの検出方向一側
の端部とを接続してあり、前記一方の磁気センサの夫々
の磁気検出素子の内部導体に通流する高周波電流と、該
夫々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気センサの
夫々の磁気検出素子の内部導体に通流する高周波電流と
の位相差を略０又は略１／２周期とすべくなしてあるこ
とを特徴とする。

【００３２】図１４は、第５発明に係る磁気検出装置の
検出方向を整合させた２個の磁気検出素子夫々の取り付
け状態を説明する模式図であり、図１５は、図１４に示
した磁気検出素子夫々に与える励磁電流及び夫々の出力
電圧の波形を示すグラフである。図１４に示す如く、第
５発明に係る磁気検出装置では、検出方向を整合させた
２個の磁気検出素子１０Ａ，１０ａが夫々備える検出コ
イル３Ａ，３ａの巻方向を同一としてある。また、検出
コイル３Ａの検出方向（図中矢符で示す）の一側の端部
と、検出コイル３ａの前記検出方向の一側の端部とを接
続してある。

【００３３】そして、このような磁気検出素子１０Ａ，
１０ａの内部導体１Ａ，１ａ夫々に、図１５に示す如
く、位相差が略０の高周波の励磁電流Ｉ_EX1及びＩ_EX2
を通流する。励磁電流Ｉ_EX1，Ｉ_EX2の増加と共に、コ
ア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の磁束が減少し、この
磁束の減少を妨げるように、検出コイル３Ａ，３ａに誘
導起電力（出力電圧）が発生する。検出コイル３Ａ，３
ａの巻方向が同一であるため、検出コイル３Ａ，３ａに
夫々通流する誘導電流の向きが同一であり、夫々の誘導
起電力の向きも同一となる。

【００３４】コア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の磁束
の減少率が最大のとき、検出コイル３Ａの誘導起電力は
最大となり、検出コイル３ａの誘導起電力もこれと同じ
向きで最大となる。更にコア２Ａ，２ａを貫通する外部
磁界の磁束は減少し続け、コア２Ａ，２ａ内から無くな
る。これに応じて、検出コイル３Ａの誘導起電力は減少
し、これと同じ向きで検出コイル３ａの誘導起電力も減
少して、両誘導起電力が０に到達する。

【００３５】そして、励磁電流Ｉ_EX1，Ｉ_EX2が最大値
から減少し始め、コア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の
磁束が増加し始める。これによって、検出コイル３Ａの
誘導起電力は、この外部磁界の磁束の増加を妨げるよう
に、これまでと反対の向きで増加し始め、検出コイル３
ａの誘導起電力も、同じ向きで増加し始める。更に前記
外部磁界の磁束の増加は進行し、この増加率が最大のと
きに、検出コイル３Ａの誘導起電力が最大となり、検出
コイル３ａの誘導起電力も同じ向きで最大となる。続い
てコア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の磁束が増加し、
これに応じて検出コイル３Ａ，３ａの誘導起電力は減少
し、コア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の磁束が最大と
なったとき、検出コイル３Ａ，３ａの誘導起電力は０と
なる。このように、検出コイル３Ａ，３ａの誘導起電力
は略同位相、同周期で周期的に変化する。

【００３６】従って、検出コイル３Ａ，３ａに発生する
誘導電流は、夫々同一の向きで通流するが、検出コイル
３Ａの検出方向一側の端部と、検出コイル３ａの検出方
向一側の端部とが接続されているため、夫々の誘導起電
力は打ち消され、結果として、検出コイル３Ａ，３ａの
出力の差分が得られることとなる。これによって、簡単
な構成で、容易に検出コイル３Ａ，３ａの差分を得るこ
とができる。

【００３７】第６発明に係る磁気検出装置は、第３又は
第４発明に係る磁気検出装置において、前記一方の磁気
センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの巻方
向と、該夫々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気
センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの巻方
向とを逆とし、前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの検出方向一側の端部と、該夫
々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気センサの夫
々の磁気検出素子が備える検出コイルの検出方向他側の
端部とを接続してあり、前記一方の磁気センサの夫々の
磁気検出素子の内部導体に通流する高周波電流と、該夫
々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気センサの夫
々の磁気検出素子の内部導体に通流する高周波電流との
位相差を略０又は略１／２周期とすべくなしてあること
を特徴とする。

【００３８】図１６は、第６発明に係る磁気検出装置の
検出方向を整合させた２個の磁気検出素子夫々の取り付
け状態を説明する模式図であり、図１７は、図１６に示
した磁気検出素子夫々に与える励磁電流及び夫々の出力
電圧の波形を示すグラフである。図１６に示す如く、第
６発明に係る磁気検出装置では、検出方向を整合させた
２個の磁気検出素子１０Ａ，１０ａが夫々備える検出コ
イル３Ａ，３ａの夫々の巻方向を逆としてある。また、
検出コイル３Ａの検出方向（図中矢符で示す）の一側の
端部と、検出コイル３ａの前記検出方向の他側の端部と
を接続してある。

【００３９】そして、このような磁気検出素子１０Ａ，
１０ａの内部導体１Ａ，１ａ夫々に、図１７に示す如
く、位相差が略０の高周波の励磁電流Ｉ_EX1及びＩ_EX2
を通流する。励磁電流Ｉ_EX1，Ｉ_EX2の増加と共に、コ
ア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の磁束が減少し、この
磁束の減少を妨げるように、検出コイル３Ａ，３ａに誘
導起電力（出力電圧）が発生する。検出コイル３Ａ，３
ａ夫々の巻方向が逆であるため、検出コイル３Ａ，３ａ
に夫々通流する誘導電流の向きが互いに逆であり、夫々
の誘導起電力の向きも反対となる。

【００４０】コア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の磁束
の減少率が最大のとき、検出コイル３Ａの誘導起電力は
最大となり、検出コイル３ａの誘導起電力もこれと逆向
きで最大となる。更にコア２Ａ，２ａを貫通する外部磁
界の磁束は減少し続け、コア２Ａ，２ａ内から無くな
る。これに応じて、検出コイル３Ａの誘導起電力は減少
し、これと逆向きで検出コイル３ａの誘導起電力も減少
して、両誘導起電力が０に到達する。

【００４１】そして、励磁電流Ｉ_EX1，Ｉ_EX2が最大値
から減少し始め、コア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の
磁束が増加し始める。これによって、検出コイル３Ａの
誘導起電力は、この外部磁界の磁束の増加を妨げるよう
に、これまでと反対の向きで増加し始め、検出コイル３
ａの誘導起電力は、これと逆向きで増加し始める。更に
前記外部磁界の磁束の増加は進行し、この増加率が最大
のときに、検出コイル３Ａの誘導起電力が最大となり、
検出コイル３ａの誘導起電力も逆向きで最大となる。続
いてコア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の磁束が増加
し、これに応じて検出コイル３Ａの誘導起電力は減少
し、検出コイル３ａの誘電起電力もまたこれと逆向きで
減少して、コア２Ａ，２ａを貫通する外部磁界の磁束が
最大となったとき、検出コイル３Ａ，３ａの誘導起電力
は０となる。このように、検出コイル３Ａ，３ａの誘導
起電力は、位相差が１／２周期となるように、略同周期
で周期的に変化する。

【００４２】従って、検出コイル３Ａ，３ａに発生する
誘導電流は、夫々反対の向きで通流し、検出コイル３Ａ
の検出方向一側の端部と、検出コイル３ａの検出方向他
側の端部とが接続されているため、夫々の誘導起電力は
打ち消され、結果として、検出コイル３Ａ，３ａの出力
の差分が得られることとなる。これによって、簡単な構
成で、容易に検出コイル３Ａ，３ａの差分を得ることが
できる。

【００４３】第７発明に係る磁気検出装置は、第３又は
第４発明に係る磁気検出装置において、前記一方の磁気
センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの巻方
向と、該夫々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気
センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの巻方
向とを同一とし、前記一方の磁気センサの夫々の磁気検
出素子が備える検出コイルの検出方向一側の端部と、該
夫々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気センサの
夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの検出方向他側
の端部とを接続してあり、前記一方の磁気センサの夫々
の磁気検出素子の内部導体に通流する高周波電流と、該
夫々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気センサの
夫々の磁気検出素子の内部導体に通流する高周波電流と
の位相差を略１／４周期とすべくなしてあることを特徴
とする。

【００４４】図１８は、第７発明に係る磁気検出装置の
検出方向を整合させた２個の磁気検出素子夫々の取り付
け状態を説明する模式図であり、図１９は、図１８に示
した磁気検出素子夫々に与える励磁電流及び夫々の出力
電圧の波形を示すグラフである。図１８に示す如く、第
７発明に係る磁気検出装置では、検出方向を整合させた
２個の磁気検出素子１０Ａ，１０ａが夫々備える検出コ
イル３Ａ，３ａの巻方向を夫々同一としてある。また、
検出コイル３Ａの検出方向（図中矢符で示す）の一側の
端部と、検出コイル３ａの前記検出方向の他側の端部と
を接続してある。

【００４５】そして、このような磁気検出素子１０Ａ，
１０ａの内部導体１Ａ，１ａ夫々に、図１９に示す如
く、略１／４周期の位相差を有する高周波の励磁電流Ｉ
_EX1及びＩ_EX2を通流する。励磁電流Ｉ_EX1の増加と共
に、コア２Ａを貫通する外部磁界の磁束が減少し、この
磁束の減少を妨げるように、検出コイル３Ａに誘導起電
力（出力電圧）が発生する。このとき、励磁電流Ｉ_EX2
は、励磁電流Ｉ_EX1とは反対向きに検出コイル３ａ内を
通流している。励磁電流Ｉ_EX1の０からの増加に応じて
励磁電流Ｉ_EX2は減少し、励磁電流Ｉ_EX1が最大値とな
るとき、励磁電流Ｉ_EX2は０となる。従って、この間に
コア２ａ内を貫通する外部磁界の磁束は、０から増加し
ていき、励磁電流Ｉ_EX2が０のときに、コア２ａを貫通
する外部磁界の磁束が最大となる。この増加を妨げるよ
うに、検出コイル３ａに誘導起電力が発生する。検出コ
イル３Ａ，３ａ夫々の巻方向が同一であるため、夫々の
誘導起電力の向きが反対となる。

【００４６】コア２Ａを貫通する外部磁界の磁束の減少
率が最大のとき、検出コイル３Ａの誘導起電力は最大と
なり、このときコア２ａを貫通する外部磁界の磁束の増
加率が最大となるため、検出コイル３ａの誘導起電力
は、前記検出コイル３Ａの誘導起電力と逆向きで最大と
なる。更にコア２Ａを貫通する外部磁界の磁束は減少し
続け、コア２Ａ内から無くなる。これに応じて、検出コ
イル３Ａの誘導起電力は減少する。一方、コア２ａを貫
通する外部磁界の磁束は増加し続け、最大となる。そし
て、前記検出コイル３Ａの誘導起電力と逆向きで検出コ
イル３ａの誘導起電力も減少して、両誘導起電力が０に
到達する。

【００４７】そして、励磁電流Ｉ_EX1が最大値から減少
し始め、コア２Ａを貫通する外部磁界の磁束が増加し始
める。これによって、検出コイル３Ａの誘導起電力は、
この外部磁界の磁束の増加を妨げるように、これまでと
反対の向きで増加し始める。一方、励磁電流Ｉ_EX2は０
から増加し始め、コア２ａを貫通する外部磁界の磁束が
減少し始める。これによって、検出コイル３ａの誘導起
電力は、前記検出コイル３Ａの誘導起電力と逆向きに増
加し始める。更に前記コア２Ａを貫通する外部磁界の磁
束の増加は進行し、この増加率が最大のときに、検出コ
イル３Ａの誘導起電力が最大となる。前記コア２ａを貫
通する外部磁界の磁束の減少も進行し、この減少率が最
大のときに、検出コイル３ａの誘導起電力も前記検出コ
イル３Ａの誘導起電力と逆向きに最大となる。続いてコ
ア２Ａを貫通する外部磁界の磁束が増加し、これに応じ
て検出コイル３Ａの誘導起電力は減少し、コア２Ａを貫
通する外部磁界の磁束が最大となったとき、検出コイル
３Ａの誘導起電力は０となる。同時に、コア２ａを貫通
する外部磁界の磁束が減少し、これに応じて検出コイル
３ａの誘導起電力が検出コイル３Ａの誘導起電力と逆向
きに減少して、コア２ａを貫通する外部磁界の磁束が０
となったとき、検出コイル３ａの誘導起電力は０とな
る。このように、検出コイル３Ａ，３ａの誘導起電力
は、位相差が１／２周期となるように、同周期で周期的
に変化する。

【００４８】従って、検出コイル３Ａ，３ａに発生する
誘導電流は、夫々反対の向きで通流し、検出コイル３Ａ
の検出方向一側の端部と、検出コイル３ａの検出方向他
側の端部とが接続されているため、夫々の誘導起電力は
打ち消され、結果として、検出コイル３Ａ，３ａの出力
の差分が得られることとなる。これによって、簡単な構
成で、容易に検出コイル３Ａ，３ａの差分を得ることが
できる。

【００４９】第８発明に係る磁気検出装置は、第３又は
第４発明に係る磁気検出装置において、前記一方の磁気
センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの巻方
向と、該夫々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気
センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイルの巻方
向とを逆とし、前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの検出方向一側の端部と、該夫
々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気センサの夫
々の磁気検出素子が備える検出コイルの検出方向一側の
端部とを接続してあり、前記一方の磁気センサの夫々の
磁気検出素子の内部導体に通流する高周波電流と、該夫
々の磁気検出素子に対応する前記他方の磁気センサの夫
々の磁気検出素子の内部導体に通流する高周波電流との
位相差を略１／４周期とすべくなしてあることを特徴と
する。

【００５０】図２０は、第８発明に係る磁気検出装置の
検出方向を整合させた２個の磁気検出素子夫々の取り付
け状態を説明する模式図であり、図２１は、図２０に示
した磁気検出素子夫々に与える励磁電流及び夫々の出力
電圧の波形を示すグラフである。図２０に示す如く、第
８発明に係る磁気検出装置では、検出方向を整合させた
２個の磁気検出素子１０Ａ，１０ａが夫々備える検出コ
イル３Ａ，３ａの夫々の巻方向を逆としてある。また、
検出コイル３Ａの検出方向（図中矢符で示す）の一側の
端部と、検出コイル３ａの前記検出方向の一側の端部と
を接続してある。

【００５１】そして、このような磁気検出素子１０Ａ，
１０ａの内部導体１Ａ，１ａ夫々に、図２１に示す如
く、略１／４周期の位相差を有する高周波の励磁電流Ｉ
_EX1及びＩ_EX2を通流する。励磁電流Ｉ_EX1の増加と共
に、コア２Ａを貫通する外部磁界の磁束が減少し、この
磁束の減少を妨げるように、検出コイル３Ａに誘導起電
力（出力電圧）が発生する。このとき、励磁電流Ｉ_EX2
は、励磁電流Ｉ_EX1とは反対向きに検出コイル３ａ内を
通流している。励磁電流Ｉ_EX1の０からの増加に応じて
励磁電流Ｉ_EX2は減少し、励磁電流Ｉ_EX1が最大値とな
るとき、励磁電流Ｉ_EX2は０となる。従って、この間に
コア２ａ内を貫通する外部磁界の磁束は、０から増加し
ていき、励磁電流Ｉ_EX2が０のときに、コア２ａを貫通
する外部磁界の磁束が最大となる。この増加を妨げるよ
うに、検出コイル３ａに誘導起電力が発生する。検出コ
イル３Ａ，３ａ夫々の巻方向が逆であるため、夫々の誘
導起電力の向きが同一となる。

【００５２】コア２Ａを貫通する外部磁界の磁束の減少
率が最大のとき、検出コイル３Ａの誘導起電力は最大と
なり、このときコア２ａを貫通する外部磁界の磁束の増
加率が最大となるため、検出コイル３ａの誘導起電力
は、前記検出コイル３Ａの誘導起電力と同じ向きで最大
となる。更にコア２Ａを貫通する外部磁界の磁束は減少
し続け、コア２Ａ内から無くなる。これに応じて、検出
コイル３Ａの誘導起電力は減少する。一方、コア２ａを
貫通する外部磁界の磁束は増加し続け、最大となる。そ
して、前記検出コイル３Ａの誘導起電力と同じ向きで検
出コイル３ａの誘導起電力も減少して、両誘導起電力が
０に到達する。

【００５３】そして、励磁電流Ｉ_EX1が最大値から減少
し始め、コア２Ａを貫通する外部磁界の磁束が増加し始
める。これによって、検出コイル３Ａの誘導起電力は、
この外部磁界の磁束の増加を妨げるように、これまでと
反対の向きで増加し始める。一方、励磁電流Ｉ_EX2は０
から増加し始め、コア２ａを貫通する外部磁界の磁束が
減少し始める。これによって、検出コイル３ａの誘導起
電力は、前記検出コイル３Ａの誘導起電力と同じ向きに
増加し始める。更に前記コア２Ａを貫通する外部磁界の
磁束の増加は進行し、この増加率が最大のときに、検出
コイル３Ａの誘導起電力が最大となる。前記コア２ａを
貫通する外部磁界の磁束の減少も進行し、この減少率が
最大のときに、検出コイル３ａの誘導起電力も前記検出
コイル３Ａの誘導起電力と同じ向きに最大となる。続い
てコア２Ａを貫通する外部磁界の磁束が増加し、これに
応じて検出コイル３Ａの誘導起電力は減少し、コア２Ａ
を貫通する外部磁界の磁束が最大となったとき、検出コ
イル３Ａの誘導起電力は０となる。同時に、コア２ａを
貫通する外部磁界の磁束が減少し、これに応じて検出コ
イル３ａの誘導起電力が検出コイル３Ａの誘導起電力と
同じ向きに減少して、コア２ａを貫通する外部磁界の磁
束が０となったとき、検出コイル３ａの誘導起電力は０
となる。このように、検出コイル３Ａ，３ａの誘導起電
力は同位相、同周期で周期的に変化する。

【００５４】従って、検出コイル３Ａ，３ａに発生する
誘導電流は、夫々同一の向きで通流するが、検出コイル
３Ａの検出方向一側の端部と、検出コイル３ａの検出方
向一側の端部とが接続されているため、夫々の誘導起電
力は打ち消され、結果として、検出コイル３Ａ，３ａの
出力の差分が得られることとなる。これによって、簡単
な構成で、容易に検出コイル３Ａ，３ａの差分を得るこ
とができる。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。（実施の形態１）図１は、本発明に係る磁気検出装置の
実施の形態１の要部の構成を示す模式的斜視図である。

【００５６】図１において、１０は本発明に係る磁気検
出装置であり、該磁気検出装置１０は、両端部に夫々磁
気センサＳ１，Ｓ２を備えている。磁気センサＳ１は、
３個の直交フラックスゲート型の磁気検出素子１０Ｘ，
１０Ｙ，１０Ｚを有しており、磁気センサＳ２も同様に
３個の直交フラックスゲート型の磁気検出素子１０ｘ，
１０ｙ，１０ｚを有している。磁気センサＳ１の磁気検
出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚは、互いに直交する図中
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向を夫々長手方向として配されており、こ
れと同様に、磁気センサＳ２の磁気検出素子１０ｘ，１
０ｙ，１０ｚも、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ方向を夫々長手方向と
して配されている。また、磁気検出素子１０Ｘ，１０
Ｙ，１０Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ夫々は、外径１m
m、長さ１０mmの略丸棒状をなしており、磁気検出素子
１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ夫々の中心軸の交点と、磁気検
出素子１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ夫々の中心軸の交点との
距離Ｌを１００mmとしてある。

【００５７】なお、磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０
Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの外径及び長さ、並びに距
離Ｌは、前述のような寸法に限るものではなく、他の寸
法としてもよいことはいうまでもない。

【００５８】また、磁気検出素子１０Ｚ，１０ｚは、同
軸的に配してあり、磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０
Ｚの相対的配置位置と、磁気検出素子１０ｘ，１０ｙ，
１０ｚの相対的配置位置とは、略同一とされている。即
ち、磁気検出素子１０Ｘに対する磁気検出素子１０Ｙの
相対的位置と、磁気検出素子１０ｘに対する磁気検出素
子１０ｙの相対的位置とは略同一であり、磁気検出素子
１０Ｘに対する磁気検出素子１０Ｚの相対的位置と、磁
気検出素子１０ｘに対する磁気検出素子１０ｚの相対的
位置とは略同一とされている。

【００５９】なお、磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘが、夫
々長手方向をＸ方向としており、磁気検出素子１０Ｙ，
１０ｙが、夫々長手方向をＹ方向としており、磁気検出
素子１０Ｚ，１０ｚが、夫々長手方向をＺ方向としてい
れば、磁気検出素子１０Ｚ，１０ｚを同軸上に配してい
なくてもよく、磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚの
相対的配置位置と、磁気検出素子１０ｘ，１０ｙ，１０
ｚの相対的配置位置とが異なっていてもよい。

【００６０】図２は、磁気検出素子１０Ｘを示す斜視図
である。図において、１は内部導体、２はコア、３は検
出コイル、４は外部導体を示している。内部導体１は、
金属又はその他の導電性材料製であり、円柱形をなして
いる。また、外部導体４も金属又はその他の導電性材料
性であり、内径が内部導体１の直径よりも大きい円筒形
をなしている。内部導体１と外部導体４とは前者を内側
に、後者を外側にして相互の間に絶縁材料を介在させた
状態で同軸に配設され、内部導体１及び外部導体４の、
図中矢符にて示す検出方向の同じ側の一端部同士は端板
４ａにて電気的に接続されている。

【００６１】内部導体１の他端は、外部導体４の他端か
ら所定長外方に突き出して位置せしめられている。これ
ら内部導体１の外周面、外部導体４の内、外周面及び端
板４ａの内周面には絶縁材を蒸着又はコーティングして
ある。そしてこの内部導体１と外部導体４との間に形成
されている円筒形をなす空間部内に、例えばパーマロイ
（Ｎｉ−Ｆｅ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合
金）、ソフトフェライト等の軟質磁性材料にて円筒形に
形成したコア２が嵌挿せしめられている。

【００６２】コア２の一端は端板４ａの内周面に接する
位置まで挿入され、また他端は外部導体４の他端から所
定長突き出されている。このコア２と内部導体１、外部
導体４との間は密接状態とする必要はなく、適宜の遊び
があって遊動可能な状態としてもよい。外部導体４の外
周には検出コイル３が所定方向に所定回数巻回され、ま
た前記内部導体１と外部導体４との他端部間には後述す
る高周波電源５が接続されている。また、磁気検出素子
１０Ｙ，１０Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚも同様の構成
としてある。

【００６３】なお、内部導体１は円柱形に、コア２及び
外部導体４は円筒形に夫々形成した場合を示したが、特
にこれに限定するものではなく、例えば断面四角形、五
角形、その他の多角形としてもよいことはいうまでもな
い。

【００６４】また、磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０
Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚは、夫々外部導体４及び端
板４ａを備える構成としたが、これに限らず、外部導体
４及び端板４ａを備えず、コア２の周囲に検出コイル３
が巻回される構成としてもよいことはいうまでもない。

【００６５】図１に示すように、このような磁気検出素
子１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚを有する磁気センサＳ１及び
磁気検出素子１０ｘ，１０ｙ，１０ｚを有する磁気セン
サＳ２夫々が、円筒形状をなすハウジングＨ内の両端部
に配置されている。図３は、本発明に係る磁気検出装置
の実施の形態１での磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０
Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの配置状態を示す模式的斜
視図である。図３に示す如く、Ｘ方向を検出方向とする
磁気検出素子１０ｘの検出コイル３は、同じくＸ方向を
検出方向とする磁気検出素子１０Ｘの検出コイル３の巻
方向と同一方向に巻回されている。これと同様に、磁気
検出素子１０ｙ（１０ｚ）の検出コイル３は、磁気検出
素子１０Ｙ（１０Ｚ）の検出コイル３の巻方向と同一方
向に巻回されている。また、磁気検出素子１０Ｘ，１０
ｘが、夫々の検出コイル３，３のＸ方向同一側の端部を
電気的に接続されており、この磁気検出素子１０Ｘ，１
０ｘの直列回路の両端の電圧を出力として取り出すよう
になっている。同様に、磁気検出素子１０Ｙ，１０ｙ
（１０Ｚ，１０ｚ）が、夫々の検出コイル３，３のＹ方
向（Ｚ方向）同一側の端部を電気的に接続されており、
この磁気検出素子１０Ｙ，１０ｙ（１０Ｚ，１０ｚ）の
直列回路の両端の電圧を出力として取り出すようになっ
ている。また、磁気センサＳ１の磁気検出素子１０Ｘ，
１０Ｙ，１０Ｚ並びに磁気センサＳ２の磁気検出素子１
０ｘ，１０ｙ，１０ｚが夫々有する内部導体１及び外部
導体４には、高周波電源５が接続されており、磁気セン
サＳ１の磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ夫々の内
部導体１、外部導体４、及び端板４ａ並びに磁気センサ
Ｓ２の磁気検出素子１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ夫々の内部
導体１、外部導体４、及び端板４ａには、同位相の高周
波電流が与えられるようになっている。

【００６６】なお、磁気センサＳ１の磁気検出素子１０
Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ夫々の内部導体１、外部導体４、及
び端板４ａ並びに磁気センサＳ２の磁気検出素子１０
ｘ，１０ｙ，１０ｚ夫々の内部導体１、外部導体４、及
び端板４ａに、同位相の高周波電流を与える構成とした
が、磁気センサＳ１の磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１
０Ｚ夫々の内部導体１、外部導体４、及び端板４ａと、
磁気センサＳ２の磁気検出素子１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ
夫々の内部導体１、外部導体４、及び端板４ａとの夫々
に、１／２周期位相が異なる高周波電流を与えるように
してもよい。

【００６７】以上の如き構成により、一方の磁気センサ
Ｓ１を検出対象の磁気に近づけたとき、磁気センサＳ１
の磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚは、Ｘ，Ｙ，Ｚ
方向夫々について、前記検出対象の磁気による磁界及び
地磁気による磁界が合成された磁界の強さを検出し、他
方の磁気センサＳ２の磁気検出素子１０ｘ，１０ｙ，１
０ｚは、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向夫々について、地磁気による磁
界の強さを検出する。地磁気は、磁気センサＳ１，Ｓ２
の両方に等しく検出され、磁気検出素子１０Ｘ及び１０
ｘの出力の差分、磁気検出素子１０Ｙ及び１０ｙの出力
の差分、並びに磁気検出素子１０Ｚ及び１０ｚの出力の
差分を求めることにより、地磁気による磁界の強さだけ
が取り除かれた結果を得ることができる。

【００６８】（実施の形態２）図４は、本発明に係る磁
気検出装置の実施の形態２での磁気検出素子１０Ｘ，１
０Ｙ，１０Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの配置状態を示
す模式的斜視図である。図に示すように、磁気検出素子
１０ｘの検出コイル３は、磁気検出素子１０Ｘの検出コ
イル３の巻方向と相反する方向に巻回されている。これ
と同様に、磁気検出素子１０ｙ（１０ｚ）の検出コイル
３は、磁気検出素子１０Ｙ（１０Ｚ）の検出コイル３の
巻方向と相反する方向に巻回されている。また、磁気検
出素子１０Ｘの検出コイル３のＸ方向一側の端部と、磁
気検出素子１０ｘの検出コイル３のＸ方向他側の端部と
が電気的に接続されており、この磁気検出素子１０Ｘ，
１０ｘの直列回路の両端の電圧を出力として取り出すよ
うになっている。同様に、磁気検出素子１０Ｙ（１０
Ｚ）の検出コイル３のＹ方向（Ｚ方向）一側の端部と、
磁気検出素子１０ｙ（１０ｚ）の検出コイル３のＹ方向
（Ｚ方向）他側の端部とが電気的に接続されており、こ
の磁気検出素子１０Ｙ，１０ｙ（１０Ｚ，１０ｚ）の直
列回路の両端の電圧を出力として取り出すようになって
いる。本実施の形態２に係る磁気検出装置のその他の構
成は、実施の形態１に係る磁気検出装置の構成と同様で
あるので、その説明を省略する。

【００６９】以上の如き構成により、磁気検出素子１０
Ｘ及び１０ｘの出力の差分、磁気検出素子１０Ｙ及び１
０ｙの出力の差分、並びに磁気検出素子１０Ｚ及び１０
ｚの出力の差分を求めることができ、地磁気による磁界
の強さだけが取り除かれた結果を得ることができる。

【００７０】（実施の形態３）図５は、本発明に係る磁
気検出装置の実施の形態３での磁気検出素子１０Ｘ，１
０Ｙ，１０Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの配置状態を示
す模式的斜視図である。図に示すように、磁気検出素子
１０Ｘの検出コイル３のＸ方向一側の端部と、磁気検出
素子１０ｘの検出コイル３のＸ方向他側の端部とが電気
的に接続されており、この磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘ
の直列回路の両端の電圧を出力として取り出すようにな
っている。同様に、磁気検出素子１０Ｙ（１０Ｚ）の検
出コイル３のＹ方向（Ｚ方向）一側の端部と、磁気検出
素子１０ｙ（１０ｚ）の検出コイル３のＹ方向（Ｚ方
向）他側の端部とが電気的に接続されており、この磁気
検出素子１０Ｙ，１０ｙ（１０Ｚ，１０ｚ）の直列回路
の両端の電圧を出力として取り出すようになっている。
また、磁気センサＳ１の磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，
１０Ｚが夫々有する内部導体１及び外部導体４には、高
周波電源５が接続されている。一方、磁気センサＳ２の
磁気検出素子１０ｘ，１０ｙ，１０ｚが夫々有する内部
導体１及び外部導体４には、高周波電源５に接続された
移相器６が接続されている。移相器６は、高周波電源５
から与えられる電流の位相を１／４周期遅らせた後出力
するようになっており、これによって磁気センサＳ１の
磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ夫々の内部導体
１、外部導体４、及び端板４ａと、磁気センサＳ２の磁
気検出素子１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ夫々の内部導体１、
外部導体４、及び端板４ａとには、１／４周期位相が異
なる高周波電流が夫々与えられるようになっている。本
実施の形態３に係る磁気検出装置のその他の構成は、実
施の形態１に係る磁気検出装置の構成と同様であるの
で、その説明を省略する。

【００７１】以上の如き構成により、磁気検出素子１０
Ｘ及び１０ｘの出力の差分、磁気検出素子１０Ｙ及び１
０ｙの出力の差分、並びに磁気検出素子１０Ｚ及び１０
ｚの出力の差分を求めることができ、地磁気による磁界
の強さだけが取り除かれた結果を得ることができる。

【００７２】（実施の形態４）図６は、本発明に係る磁
気検出装置の実施の形態４での磁気検出素子１０Ｘ，１
０Ｙ，１０Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの配置状態を示
す模式的斜視図である。図に示すように、磁気検出素子
１０ｘの検出コイル３は、磁気検出素子１０Ｘの検出コ
イル３の巻方向と相反する方向に巻回されている。これ
と同様に、磁気検出素子１０ｙ（１０ｚ）の検出コイル
３は、磁気検出素子１０Ｙ（１０Ｚ）の検出コイル３の
巻方向と相反する方向に巻回されている。また、磁気セ
ンサＳ１の磁気検出素子１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚが夫々
有する内部導体１及び外部導体４には、高周波電源５が
接続されている。一方、磁気センサＳ２の磁気検出素子
１０ｘ，１０ｙ，１０ｚが夫々有する内部導体１及び外
部導体４には、高周波電源５に接続された移相器６が接
続されている。移相器６は、高周波電源５から与えられ
る電流の位相を１／４周期遅らせた後出力するようにな
っており、これによって磁気センサＳ１の磁気検出素子
１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ夫々の内部導体１、外部導体
４、及び端板４ａと、磁気センサＳ２磁気検出素子１０
ｘ，１０ｙ，１０ｚ夫々の内部導体１、外部導体４、及
び端板４ａとには、１／４周期位相が異なる高周波電流
が夫々与えられるようになっている。本実施の形態４に
係る磁気検出装置のその他の構成は、実施の形態１に係
る磁気検出装置の構成と同様であるので、その説明を省
略する。

【００７３】以上の如き構成により、磁気検出素子１０
Ｘ及び１０ｘの出力の差分、磁気検出素子１０Ｙ及び１
０ｙの出力の差分、並びに磁気検出素子１０Ｚ及び１０
ｚの出力の差分を求めることができ、地磁気による磁界
の強さだけが取り除かれた結果を得ることができる。

【００７４】（実施の形態５）図７は、本発明に係る磁
気検出装置の実施の形態５の要部の構成を示す模式的斜
視図である。図に示す如く、磁気センサＳ１，Ｓ２は、
夫々磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘから構成されており、
夫々の磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘの長手方向を、共に
ハウジングＨの長手方向（図中、Ｘ方向）へ渡した状態
で、磁気センサＳ１，Ｓ２が、ハウジングＨ内に配設さ
れている。また、磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘは、夫々
のＸ方向同一側端部間の距離Ｌが、１００mmとなるよう
に配置されている。

【００７５】なお、夫々の磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘ
の長手方向を、ハウジングＨの長手方向に一致させた構
成としたが、これに限るものではなく、磁気検出素子１
０Ｘ，１０ｘの長手方向が平行となるように夫々の磁気
センサＳ１，Ｓ２を配設する構成であれば、前記長手方
向とハウジングＨの長手方向とが異なる方向であっても
よいことはいうまでもない。

【００７６】また、磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘ間の距
離Ｌを１００mmとする構成について述べたが、距離Ｌが
他の寸法であってもよいことはいうまでもない。

【００７７】図８は、本発明に係る磁気検出装置の実施
の形態５での磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘの配置状態を
示す模式的斜視図である。図８に示す如く、磁気検出素
子１０ｘの検出コイル３は、磁気検出素子１０Ｘの検出
コイル３の巻方向と同一方向に巻回されている。また、
磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘが、夫々の検出コイル３，
３のＸ方向同一側の端部を電気的に接続されており、こ
の磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘの直列回路の両端の電圧
を出力として取り出すようになっている。また、磁気セ
ンサＳ１の磁気検出素子１０Ｘ及び磁気センサＳ２の磁
気検出素子１０ｘが夫々有する内部導体１及び外部導体
４には、高周波電源５が接続されており、磁気センサＳ
１の磁気検出素子１０Ｘの内部導体１、外部導体４、及
び端板４ａ並びに磁気センサＳ２の磁気検出素子１０ｘ
の内部導体１、外部導体４、及び端板４ａには、同位相
の高周波電流が与えられるようになっている。本実施の
形態５に係る磁気検出装置のその他の構成は、実施の形
態１に係る磁気検出装置の構成と同様であるので、その
説明を省略する。

【００７８】なお、磁気センサＳ１の磁気検出素子１０
Ｘの内部導体１、外部導体４、及び端板４ａ並びに磁気
センサＳ２の磁気検出素子１０ｘの内部導体１、外部導
体４、及び端板４ａに、同位相の高周波電流を与える構
成としたが、磁気センサＳ１の磁気検出素子１０Ｘの内
部導体１、外部導体４、及び端板４ａと、磁気センサＳ
２の磁気検出素子１０ｘの内部導体１、外部導体４、及
び端板４ａとの夫々に、１／２周期位相が異なる高周波
電流を与えるようにしてもよい。

【００７９】また、磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘ夫々の
検出コイル３，３の巻方向を同一方向とし、夫々の検出
コイル３，３のＸ方向同一側の端部同士を接続し、磁気
検出素子１０Ｘの内部導体１、外部導体４、及び端板４
ａ、並びに磁気検出素子１０ｘの内部導体１、外部導体
４、及び端板４ａの夫々に同位相の高周波電流を与える
構成としたが、これに限るものではなく、磁気検出素子
１０Ｘ，１０ｘの検出コイル３，３の巻方向を相反する
方向とし、一方の検出コイル３のＸ方向一側の端部と他
方の検出コイル３のＸ方向他側の端部とを接続し、磁気
検出素子１０Ｘの内部導体１、外部導体４、及び端板４
ａ、並びに磁気検出素子１０ｘの内部導体１、外部導体
４、及び端板４ａの夫々に同位相の高周波電流を与える
構成としてもよいし、磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘ夫々
の検出コイル３，３の巻方向を同一方向とし、一方の検
出コイル３のＸ方向一側の端部と他方の検出コイル３の
Ｘ方向他側の端部とを接続し、磁気検出素子１０Ｘの内
部導体１、外部導体４、及び端板４ａ、並びに磁気検出
素子１０ｘの内部導体１、外部導体４、及び端板４ａの
夫々に１／４周期位相が異なる高周波電流を与える構成
としてもよいし、磁気検出素子１０Ｘ，１０ｘの検出コ
イル３，３の巻方向を相反する方向とし、夫々の検出コ
イル３，３のＸ方向同一側の端部同士を接続し、磁気検
出素子１０Ｘの内部導体１、外部導体４、及び端板４
ａ、並びに磁気検出素子１０ｘの内部導体１、外部導体
４、及び端板４ａの夫々に１／４周期位相が異なる高周
波電流を与える構成としてもよい。

【００８０】以上の如き構成により、磁気検出素子１０
Ｘ及び１０ｘの出力の差分を求めることができ、地磁気
による磁界の強さだけが取り除かれた結果を得ることが
できる。

【００８１】

【発明の効果】以上詳述した如く、第１発明に係る磁気
検出装置による場合は、一対の磁気センサを離隔して配
し、一方の磁気センサに、永久磁石から発せられる磁界
と、地磁気による磁界との合成磁界の強さを検出させ、
他方の磁気センサに、殆ど地磁気による磁界の強さのみ
を検出させて、夫々の磁気センサが検出する磁界の強さ
の差分を求めるようにするので、地磁気による磁界を除
去し、永久磁石から発せられる磁界の強さのみを得るこ
とができ、永久磁石等から発せられる局部磁界を生じさ
せる目的の磁気のみを正確に検出することができる。

【００８２】第２発明に係る磁気検出装置による場合
は、一対の磁気センサを、夫々検出方向を交差させた３
個の磁気検出素子によって構成することによって、各検
出方向の磁界の強さを検出することができ、またこのよ
うな磁気センサを、一方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子の検出方向と、他方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子の検出方向とを整合させるようにし、検出方向が整
合された２個の磁気検出素子が夫々検出する磁界の強さ
の差分を求めるようにすることによって、一方の磁気検
出素子の検出方向及び地磁気の方向と、他方の磁気検出
素子の検出方向及び地磁気の方向との関係が略一致する
ため、検出結果から地磁気による磁界の強さを除去する
ことができ、更に正確に目的の磁気を検出することがで
きる。

【００８３】第３発明に係る磁気検出装置による場合
は、筒状のコア、該コアの内側に配された内部導体、及
び前記コアの外囲に巻回した検出コイルを備え、検出出
力の直線性、温度特性、及び分解能に優れており、ま
た、小型、軽量である直交フラックスゲート型の磁気検
出素子を用いるため、磁気検出装置自身を小型、軽量と
し、また磁気検出装置の磁気検出精度を高くすることが
できる。

【００８４】第４発明に係る磁気検出装置による場合
は、コア及び検出コイルの間に外部導体を介装し、外部
導体と内部導体とを電気的に接続した直交フラックスゲ
ート型の磁気検出素子を用いることにより、小さい電力
で磁気検出素子のコアを効率良く励磁し、また検出コイ
ルの出力信号に励磁信号を混入させず、Ｓ／Ｎ比を向上
させ、また残留磁界を生じさせず磁気検出素子のヒステ
リシスを無くすることができるため、磁気検出装置の消
費電力を低減し、検出精度を向上させることができる。

【００８５】第５発明に係る磁気検出装置による場合
は、検出方向を整合させた２個の磁気検出素子の検出コ
イルの巻方向を同一とし、夫々の検出コイルの検出方向
一側の端部同士を接続し、両者の内部導体に位相差が略
０又は略１／２周期の高周波電流を通流させるようにす
ることによって、簡単な構成で、これらの磁気検出装置
の出力の差分を容易に得ることができる。

【００８６】第６発明に係る磁気検出装置による場合
は、検出方向を整合させた２個の磁気検出素子の検出コ
イルの巻方向を逆とし、一方の検出コイルの検出方向一
側の端部と、他方の検出コイルの検出方向他側の端部と
を接続し、両者の内部導体に位相差が略０又は略１／２
周期の高周波電流を通流させるようにすることによっ
て、簡単な構成で、これらの磁気検出装置の出力の差分
を容易に得ることができる。

【００８７】第７発明に係る磁気検出装置による場合
は、検出方向を整合させた２個の磁気検出素子の検出コ
イルの巻方向を同一とし、一方の検出コイルの検出方向
一側の端部と、他方の検出コイルの検出方向他側の端部
とを接続し、両者の内部導体に位相差が略１／４周期の
高周波電流を通流させるようにすることによって、簡単
な構成で、これらの磁気検出装置の出力の差分を容易に
得ることができる。

【００８８】第８発明に係る磁気検出装置による場合
は、検出方向を整合させた２個の磁気検出素子の検出コ
イルの巻方向を逆とし、夫々の検出コイルの検出方向一
側の端部同士を接続し、両者の内部導体に位相差が略１
／４周期の高周波電流を通流させるようにすることによ
って、簡単な構成で、これらの磁気検出装置の出力の差
分を容易に得ることができる等本発明は優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気検出装置の実施の形態１の要
部の構成を示す模式的斜視図である。

【図２】磁気検出素子を示す斜視図である。

【図３】本発明に係る磁気検出装置の実施の形態１での
磁気検出素子の配置状態を示す模式的斜視図である。

【図４】本発明に係る磁気検出装置の実施の形態２での
磁気検出素子の配置状態を示す模式的斜視図である。

【図５】本発明に係る磁気検出装置の実施の形態３での
磁気検出素子の配置状態を示す模式的斜視図である。

【図６】本発明に係る磁気検出装置の実施の形態４での
磁気検出素子の配置状態を示す模式的斜視図である。

【図７】本発明に係る磁気検出装置の実施の形態５の要
部の構成を示す模式的斜視図である。

【図８】本発明に係る磁気検出装置の実施の形態５での
磁気検出素子の配置状態を示す模式的斜視図である。

【図９】永久磁石から発生する磁束密度と距離との関係
を説明するグラフである。

【図１０】直交フラックスゲート型の磁気検出素子の動
作原理を説明する模式図である。

【図１１】直交フラックスゲート型の磁気検出素子にて
磁界の強さの検出を行う際の励磁電流、コアの軸心方向
における磁化の程度、及び検出コイルの出力電圧夫々の
波形図である。

【図１２】第４発明に係る磁気検出装置の磁気検出素子
を示す模式図である。

【図１３】通常の直交フラックスゲート型の磁気検出素
子を示す模式図である。

【図１４】第５発明に係る磁気検出装置の検出方向を整
合させた２個の磁気検出素子夫々の取り付け状態を説明
する模式図である。

【図１５】図１４に示した磁気検出素子夫々に与える励
磁電流及び夫々の出力電圧の波形を示すグラフである。

【図１６】第６発明に係る磁気検出装置の検出方向を整
合させた２個の磁気検出素子夫々の取り付け状態を説明
する模式図である。

【図１７】図１６に示した磁気検出素子夫々に与える励
磁電流及び夫々の出力電圧の波形を示すグラフである。

【図１８】第７発明に係る磁気検出装置の検出方向を整
合させた２個の磁気検出素子夫々の取り付け状態を説明
する模式図である。

【図１９】図１８に示した磁気検出素子夫々に与える励
磁電流及び夫々の出力電圧の波形を示すグラフである。

【図２０】第８発明に係る磁気検出装置の検出方向を整
合させた２個の磁気検出素子夫々の取り付け状態を説明
する模式図である。

【図２１】図２０に示した磁気検出素子夫々に与える励
磁電流及び夫々の出力電圧の波形を示すグラフである。

【符号の説明】

１内部導体２コア３検出コイル４外部導体５高周波電源６移相器１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ，１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ磁
気検出素子Ｓ１，Ｓ２磁気センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周囲の磁界の強さに基づいて、該磁界を
生じさせる磁気を検出する磁気検出装置において、周囲の磁界の強さを検出する一対の磁気センサを離隔し
て配してあり、一方の磁気センサが検出する磁界の強さ
と、他方の磁気センサが検出する磁界の強さとの差分を
求めるようになしてあることを特徴とする磁気検出装
置。
【請求項２】前記磁気センサは、検出方向の磁界の強
さを検出する３個の磁気検出素子を、夫々の検出方向が
互いに交差すべく配設してあり、両磁気センサの夫々の
前記検出方向を整合させ、一方の磁気センサの夫々の磁
気検出素子が検出する磁界の強さと、該夫々の磁気検出
素子に対応する他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子
が検出する磁界の強さとの差分を各別に求めるようにな
してあることを特徴とする請求項１記載の磁気検出装
置。
【請求項３】前記磁気検出素子は、軟質磁性材料から
なる筒状のコアの内側にこれと同軸的に配設してある内
部導体に所定周波数の高周波電流を通流し、前記コアの
外囲に巻回した検出コイルに鎖交する検出方向の磁界の
磁束を変化させ、前記検出コイルの出力を求めて前記磁
界の強さを検出するようになしてあることを特徴とする
請求項２記載の磁気検出装置。
【請求項４】前記磁気検出素子は、前記コア及び前記
検出コイルの間に介装され、前記内部導体と電気的に接
続される外部導体を備えることを特徴とする請求項３記
載の磁気検出装置。
【請求項５】前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの巻方向と、該夫々の磁気検出
素子に対応する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの巻方向とを同一とし、前記一
方の磁気センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイ
ルの検出方向一側の端部と、該夫々の磁気検出素子に対
応する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子が備
える検出コイルの検出方向一側の端部とを接続してあ
り、前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出素子の内部
導体に通流する高周波電流と、該夫々の磁気検出素子に
対応する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子の
内部導体に通流する高周波電流との位相差を略０又は略
１／２周期とすべくなしてあることを特徴とする請求項
３又は４記載の磁気検出装置。
【請求項６】前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの巻方向と、該夫々の磁気検出
素子に対応する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの巻方向とを逆とし、前記一方
の磁気センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイル
の検出方向一側の端部と、該夫々の磁気検出素子に対応
する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子が備え
る検出コイルの検出方向他側の端部とを接続してあり、
前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出素子の内部導体
に通流する高周波電流と、該夫々の磁気検出素子に対応
する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子の内部
導体に通流する高周波電流との位相差を略０又は略１／
２周期とすべくなしてあることを特徴とする請求項３又
は４記載の磁気検出装置。
【請求項７】前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの巻方向と、該夫々の磁気検出
素子に対応する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの巻方向とを同一とし、前記一
方の磁気センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイ
ルの検出方向一側の端部と、該夫々の磁気検出素子に対
応する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子が備
える検出コイルの検出方向他側の端部とを接続してあ
り、前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出素子の内部
導体に通流する高周波電流と、該夫々の磁気検出素子に
対応する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子の
内部導体に通流する高周波電流との位相差を略１／４周
期とすべくなしてあることを特徴とする請求項３又は４
記載の磁気検出装置。
【請求項８】前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの巻方向と、該夫々の磁気検出
素子に対応する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出
素子が備える検出コイルの巻方向とを逆とし、前記一方
の磁気センサの夫々の磁気検出素子が備える検出コイル
の検出方向一側の端部と、該夫々の磁気検出素子に対応
する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子が備え
る検出コイルの検出方向一側の端部とを接続してあり、
前記一方の磁気センサの夫々の磁気検出素子の内部導体
に通流する高周波電流と、該夫々の磁気検出素子に対応
する前記他方の磁気センサの夫々の磁気検出素子の内部
導体に通流する高周波電流との位相差を略１／４周期と
すべくなしてあることを特徴とする請求項３又は４記載
の磁気検出装置。