JP2005134343A - 磁界測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電源線や信号線を往路導体13aと復路導体13bの対の構成とし、往路導体13aおよび復路導体13bの線を多層基板12の別層に各々が相互に重なりあうように配置すれば、往路導体13aと復路導体13bの電流によって発生する磁界は、相殺されて雑音磁界として発生する成分が減少する。往路導体13aと復路導体13bの配線の直上だけでなく、水平方向に離れた点においても発生する雑音磁界成分は少なくなり、磁気センサ11の配置に対しての制約が少なくなる。
【選択図】 図5
Description
[実施例1]
図5は、本発明の磁界測定装置の実施例1を説明するための構成図で、図中符号11は磁気センサ、12は多層基板、13は電流導体、13aは往路導体、13bは復路導体を示している。本実施例1は、多層基板12上に、全部又は一部の電流信号を通す往路導体13a及び復路導体13bを、磁気センサ11が感知する電流導体13の各々が発生する磁界を相殺するように配置したものである。
図6は、本発明の磁界測定装置の実施例2を説明するための構成図で、図中符号は図1と同一である。多層基板でない場合や、耐圧の問題から上述した実施例が適用できない場合もある。その場合には、往路導体13aと復路導体13bの電流導体13が多層基板12の同一層に並んで配置することになるが、往路導体13aと復路導体13bのどちらかの電流導体13を2分割し、片方の電流導体13を2分割した他方で挟み込むように配置すれば、往路導体13aと復路導体13bの電流によって発生する磁界は相殺されて雑音磁界として発生する成分が減少する。
図8は、本発明の磁界測定装置の実施例3を説明するための構成図で、図中符号は図1と同一である。この実施例3に示すような挟み込みの構成は、上述した実施例1に示した多層基板の別層に置く場合も有効である。すなわち、往路導体13aと復路導体13bのどちらかの電流導体13を2分割し、片方の電流導体13を、2分割して上下の別層に配置した他方で挟み込むようにすれば、往路導体13aと復路導体13bの電流によって発生する磁界は、相殺されて雑音磁界として発生する成分が減少する。また、中央の復路導体13bが2分割されていても、電流導体が同じならばその効果は同様である。
電流導体の往路導体のみが配置され、復路導体は接地層である場合に、電流方向に対して垂直方向に発生する磁界の磁束密度が1uTとなる点の電流導体からの距離と、電流値の関係をビオ・サバールの法則をもとに計算した結果を図9に示す。
電流導体は0.2mm幅、0.02mm厚、線路長50mmとして、ア)往路導体のみの配置、イ)往路導体と復路導体を基板の同一層に並べて配置、ウ)同一層において復路導体を2分割し、往路導体を水平方向に挟み込むように配置、エ)多層基板の別層の相対する位置に重ねて配置、オ)復路導体を2分割し、多層基板の別層の相対する位置に、往路導体を上下方向に挟み込むように配置の場合に、電流0.1Aによって生ずる磁界の磁束密度を、電流導体からの距離をパラメータとして計算した。
2 プリント基板
3 電流導体
3a 往路導体
3b 復路導体
11 磁気センサ
12 多層基板
13 電流導体
13a 往路導体
13b 復路導体
Claims (16)
- 基板上に、全部又は一部の電流信号を通す往路導体及び復路導体を、磁気センサが感知する前記導体の各々が発生する磁界を相殺するように配置したことを特徴とする磁界測定装置。
- 前記磁気センサが感知する前記導体の各々が発生する磁界を相殺するように、前記導体を多層基板上の各々の別層の上下に配置したことを特徴とする請求項1に記載の磁界測定装置。
- 前記導体を前記多層基板上の各々別層の上下に重なる位置に配置したことを特徴とする請求項2に記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体及び前記復路導体のうち、前記往路導体又は前記復路導体の一方又は両方の導体が複数に分割されていて他方を挟んでいることを特徴とする請求項1,2又は3に記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体と、該往路導体に流れる電流と同量の電流が逆向きに流れる前記復路導体とを備え、前記往路導体及び前記復路導体を前記磁気センサからの距離が略等しくなるように、前記多層基板上の各々別層の上下に重なるように配置したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体及び前記復路導体を前記磁気センサの近傍に配置したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体及び前記復路導体が、前記磁気センサの中心からの距離Lが流れる電流Iによって、L(m)=0.2×I(A)の関係式で定まるような距離以内に配置されたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記電流信号の周波数が、20Hzから20kHzであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記距離Lが、前記磁気センサの中心から100mmの範囲内に配置され、前記電流信号が5mA以上10A以下であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記電流信号が、音声信号を発生する負荷に対して給電するものであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体及び前記復路導体が、スピーカまたはブザーに対して接続されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体又は前記復路導体のどちらかの線幅を、他方に比べて広くしてあることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体及び前記復路導体を前記多層基板上の各々別層の上下に重なる位置に配置する場合に、前記往路導体及び前記復路導体を配置する層を線路の途中で相互に入れ替えることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体及び前記復路導体を前記多層基板上の各々別層の上下に重なる位置に配置する場合に、前記往路導体又は前記復路導体の一方を配置する層を線路の途中で変更することを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記往路導体及び前記復路導体を、前記磁気センサからの距離が略等しくなるように前記多層基板上の各々別層の上下に重なるように配置したことを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の磁界測定装置。
- 前記磁界は地磁気であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の磁界測定装置。
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