JP2003329750A - Magnetic sensor - Google Patents

Magnetic sensor

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JP2003329750A
JP2003329750A JP2002139489A JP2002139489A JP2003329750A JP 2003329750 A JP2003329750 A JP 2003329750A JP 2002139489 A JP2002139489 A JP 2002139489A JP 2002139489 A JP2002139489 A JP 2002139489A JP 2003329750 A JP2003329750 A JP 2003329750A
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JP
Japan
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cores
magnetic sensor
core
wound
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002139489A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Kiuchi
英樹 木内
Naoto Mishina
尚登 三品
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flux gate type magnetic sensor for low noise, with upsizing of a sensor form suppressed to the utmost. <P>SOLUTION: Two O-ring like cores 1a and 1b are provided, and they are wound with excitation coils 2a and 2b. The entire cores 1a and 1b is wound with a single detection coil 3. The excitation coils 2a and 2b may individually drive the cores 1a and 1b in parallel, drive the cores 1a and 1b in series in serial connection, or collectively drive the cores 1a and 1b with a single excitation coil. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、フラックスゲー
ト型の磁気センサに関する。 【0002】 【従来の技術】一般によく知られたリングコアを用いた
フラックスゲート型の磁気センサは、図5に示すよう
に、偏平なリング状のコア1に、1個の励磁コイル2
と、1個の検出コイル3とが巻回されて構成されてい
る。この種の磁気センサにおいて、既に励磁コイル巻数
や励磁周波数などの励磁パラメータが最適な条件に設定
されているならば、更に磁気センサの低雑音化を図るた
めに、コア径を大きくしていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上記した磁気センサに
おいては、駆動パラメータが最適な条件に設定されてい
る状態で、更にS/N比を大きくしようとすれば、大型
化さぜるを得ないという問題があった。大型化する方法
以外に、S/N比を大きくする方法として、新たなコア
材料の開発・調査を行う方法があるが、これは多大な時
間を必要とするという問題がある。 【0004】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、センサ形状の大型化を極力抑えた上で、
低雑音化を実現する磁気センサを提供することを目的と
している。 【0005】 【課題を解決するための手段】この発明の磁気センサ
は、コアと、このコアに巻回される励磁コイルと、前記
コアに巻回される検出コイルとを備える磁気センサにお
いて、前記コアは複数個備えられ、これら複数個のコア
全体に1つの検出コイルを巻回している。 【0006】センサの低雑音化を図るには、検出コイル
で取り出す外部磁界の大きさに比例した励磁周波数の倍
周波電圧V2fとコア材が磁化する際のバルクハウゼン雑
音V n の比(S/N)を改善する必要がある。既に、1
個のコアの場合についてV2fを効率的に取り出す最適な
駆動パラメータが得られており、これ以上、駆動パラメ
ータを改善する余地はない。従って、雑音Vn をいかに
小さくするかがポイントである。 【0007】この発明では、複数個(i個)のコアを使
用している。この発明のように、i個のコアを使用する
と、バルクハウゼン雑音がランダム雑音であるならば、
検出コイルで検出する雑音の合計Vn は、各コアの雑音
をVniとすると、Vn =√(ΣVni 2 )≒√iVn 1 と
なる。一方、検出されるV2fはコア材の断面積にほぼ比
例するので、i倍検出されるので、S/Nは、√i(ル
ートi)倍だけ改善される。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図1は、この発明の一実施
形態のフラックスゲート型の磁気センサの構成を示す概
略図である。この実施形態磁気センサは、2個のOリン
グ状のコア1a、1bを備え、励磁コイル2a、2b
が、それぞれコア1a、1bに巻回されており、コア1
a、1bを並列駆動する。検出コイル3は、コア1a、
1b全体に、まとめて巻回されている。 【0009】この発明の他の実施形態であるフラックス
ゲート型の磁気センサの構成の概略図を図2に示す。こ
の実施形態磁気センサも、2個のOリング状のコア1
a、1bを備えている。コア1a、1bには励磁コイル
2a、2bが、それぞれ巻回され、この励磁コイル2
a、2bは互いに直列に接続されており、コア1a、1
bを直列駆動している。検出コイル3は、図1と同様、
コア1a、1bに、まとめて全体的に巻回されている。 【0010】この発明の他の実施形態であるフラックス
ゲート型の磁気センサの構成の概略図を図3に示してい
る。この実施形態磁気センサも、2個のOリング状のコ
ア1a、1bを備えている。これらのコア1a、1bに
は、全体として1つの励磁コイル2が巻回されており、
励磁コイル2により、コア1a、1bを一括駆動してい
る。検出コイル3は、図1、図2に示した磁気センサと
同様、コア1a、1bに、まとめて全体的に巻回されて
いる。 【0011】図4は、この発明の他の実施形態であるフ
ラックスゲート型の磁気センサの構造を説明する図であ
り、図4の(a)は、側面図、図4の(b)は図4の
(a)の切断線A−Aで見た場合のケース体の内部を説
明する図である。この実施形態磁気センサは、ケース体
4の内部に励心コイル2を巻回した2個のコア1a、1
bが収納されており、ケース体4の外部には検出コイル
3が巻回されている。もっとも、この実施形態磁気セン
サは、ケース体4にコアを2個収納した以外は、新規な
特徴を有するものではない。 【0012】この実施形態磁気センサは箱型構造にした
場合であり、外形寸法は使用しているコア1a、1bの
厚み/直径の比が1/6程度なので、およそ追加したコ
アの厚み分だけ厚くなるが、他の二辺についてはコア1
個の場合と同一寸法に収めることができる。ちなみに、
コア径を大型化し、S/Nをルート2倍改善するには、
最大励磁磁界を同じにするなら、理論的にコア径を約2
倍にする必要がある。 【0013】 【発明の効果】この発明によれば、コアを複数個備え、
これらの複数個のコア全体に1個の検出コイルを巻回す
るものであるから、センサ形状の大型化を抑えた上で、
低雑音化を図ることができる。また、コアは1種類でも
使用する個数を変えるだけで、多種の磁気センサを製造
することができる。また、コアの個数変更によって要求
される雑音レベルの達成見込みが簡単な計算で可能であ
る。 【0014】また、既に確立されたコアを使用するなら
ば、ほとんど同じ駆動パラメータで設定すれば良く、パ
ラメータ導出作業工数の大幅な短縮が可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
G-type magnetic sensor. [0002] 2. Description of the Related Art A well-known ring core is used.
The flux gate type magnetic sensor is as shown in FIG.
And one excitation coil 2 on a flat ring-shaped core 1.
And one detection coil 3 are wound.
You. In this type of magnetic sensor, the number of turns of the exciting coil is already
Parameters are set to optimal conditions such as frequency and excitation frequency
If so, further reduce the noise of the magnetic sensor.
Therefore, the core diameter was increased. [0003] SUMMARY OF THE INVENTION
Drive parameters are set to optimal conditions.
If you try to further increase the S / N ratio in a state where
There was a problem that it was unavoidable. How to enlarge
In addition to this, as a method to increase the S / N ratio, a new core
There is a way to develop and investigate materials, but this is
There is a problem that requires time. The present invention has been made in view of the above problems.
And minimizing the size of the sensor as much as possible.
With the aim of providing a magnetic sensor that realizes low noise
are doing. [0005] A magnetic sensor according to the present invention.
Is a core, an exciting coil wound around the core,
A magnetic sensor having a detection coil wound around a core.
A plurality of said cores;
One detection coil is wound all over. To reduce the noise of the sensor, a detection coil
Times the excitation frequency in proportion to the magnitude of the external magnetic field
Frequency voltage V2fOf Barkhausen when magnetized core and core material
Sound V nIt is necessary to improve the ratio (S / N). Already one
V for the case of2fOptimal to take out efficiently
The drive parameters have been obtained.
There is no room for improving data. Therefore, the noise VnHow
The point is to make it smaller. In the present invention, a plurality of (i) cores are used.
I use it. Use i cores as in this invention
And if the Barkhausen noise is random noise,
Total V of noise detected by detection coilnIs the noise of each core
To VniThen Vn= √ (ΣVni Two) @IVn1 and
Become. On the other hand, the detected V2fIs almost proportional to the cross-sectional area of the core material
For example, since i-times detection is performed, S / N becomes √i (√
I) improvement by a factor of two. [0008] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
The light will be described in more detail. FIG. 1 shows one embodiment of the present invention.
Showing the configuration of a fluxgate type magnetic sensor
It is a schematic diagram. This embodiment magnetic sensor has two O phosphorus
Excitation cores 2a, 2b
Are wound around the cores 1a and 1b, respectively.
a and 1b are driven in parallel. The detection coil 3 includes a core 1a,
1b is wound all together. Flux according to another embodiment of the present invention
FIG. 2 shows a schematic diagram of the configuration of the gate type magnetic sensor. This
The magnetic sensor also has two O-ring-shaped cores 1.
a and 1b. Excitation coil for cores 1a and 1b
2a and 2b are wound, respectively,
a, 2b are connected in series with each other,
b is driven in series. The detection coil 3 is similar to FIG.
The cores 1a and 1b are collectively wound as a whole. [0010] A flux according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a schematic diagram of the configuration of the gate type magnetic sensor.
You. The magnetic sensor of this embodiment also has two O-ring-shaped cores.
1a and 1b. These cores 1a and 1b
Has one excitation coil 2 wound as a whole,
The cores 1a and 1b are collectively driven by the exciting coil 2.
You. The detection coil 3 includes the magnetic sensor shown in FIGS.
Similarly, the cores 1a and 1b are collectively wound as a whole.
I have. FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the structure of a lux gate type magnetic sensor.
4A is a side view, and FIG. 4B is a view of FIG.
The inside of the case body when viewed along the cutting line AA in FIG.
FIG. The magnetic sensor according to this embodiment includes a case body.
4, two cores 1a, 1 having an exciting coil 2 wound inside
b is housed, and a detection coil is
3 is wound. However, this embodiment magnetic sensor
Is a new type except that two cores are stored in the case body 4.
It has no features. The magnetic sensor of this embodiment has a box structure.
And the outer dimensions of the cores 1a and 1b used are
Since the thickness / diameter ratio is about 1/6,
A), but the other two sides are core 1
It can be accommodated in the same dimensions as in the case of individual pieces. By the way,
To increase the core diameter and improve the S / N by a factor of two,
If the maximum excitation magnetic field is the same, the core diameter should be approximately 2
Need to double. [0013] According to the present invention, a plurality of cores are provided,
One detection coil is wound around the plurality of cores.
Therefore, while suppressing the sensor size from increasing,
Low noise can be achieved. Also, even with one kind of core
Various types of magnetic sensors can be manufactured just by changing the number used
can do. Also required by changing the number of cores
The expected noise level can be achieved with simple calculations.
You. Also, if an already established core is used,
It is sufficient to set with almost the same drive parameters.
The man-hours for deriving parameters can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の一実施形態であるフラックスゲート
型の磁気センサの構成を示す概略図である。 【図2】この発明の他の実施形態であるフラックスゲー
ト型の磁気センサの構成を示す概略図である。 【図3】この発明の更に他の実施形態であるフラックス
ゲート型の磁気センサの構成を示す概略図である。 【図4】この発明の更に他の実施形態であるフラックス
ゲート型の箱型構造の磁気センサの概略を説明する図で
ある。 【図5】従来のフラックスゲート型の磁気センサの構造
を示す概略図である。 【符号の説明】 1、1a、1b Oリング状のコア 2、2a、2b 励磁コイル 3 検出コイル 4 ケース体
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a fluxgate magnetic sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a flux gate type magnetic sensor according to another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view showing a configuration of a flux gate type magnetic sensor according to still another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view schematically illustrating a fluxgate type box-shaped magnetic sensor according to still another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic view showing the structure of a conventional flux gate type magnetic sensor. [Description of Signs] 1, 1a, 1b O-ring-shaped core 2, 2a, 2b Exciting coil 3 Detecting coil 4 Case body

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】コアと、このコアに巻回される励磁コイル
と、前記コアに巻回される検出コイルとを備える磁気セ
ンサにおいて、 前記コアは複数個備えられ、これら複数個のコア全体に
1つの検出コイルを巻回したことを特徴とする磁気セン
サ。
Claims: 1. A magnetic sensor comprising a core, an exciting coil wound around the core, and a detection coil wound around the core, wherein a plurality of the cores are provided. A magnetic sensor, wherein one detection coil is wound around a plurality of cores.
JP2002139489A 2002-05-15 2002-05-15 Magnetic sensor Pending JP2003329750A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103728573A (en) * 2012-10-12 2014-04-16 罗伯特·博世有限公司 Magnetic field detection device and method for detecting a magnetic field

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103728573A (en) * 2012-10-12 2014-04-16 罗伯特·博世有限公司 Magnetic field detection device and method for detecting a magnetic field

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