JP2006133155A - 磁界測定方法及び磁界測定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ループサイズLの磁界センサ(ループアンテナ)12を走査し、ループサイズLより小さい走査間隔s毎に磁界強度を測定する。測定された各磁界強度値について加減算を含む演算処理することにより、走査方向に沿って間隔sの空間分解能にて磁界強度分布を求める。なお磁界センサは、間隔sにて複数個配置した磁界センサアレイとしても良い。
【選択図】図1
Description
V1-V2+V3・・+(Vn-1)-(Vn)=B1ωS-Vn/2
またS=So/2とおいて、測定開始点における磁束密度B1は、次の演算で求まる。
B1=(2/ωSo){V1-V2+V3・・+(Vn-1)-(Vn/2)}・・・(2)
同様に、演算の開始位置をV2、V3とずらすことにより、他の位置における磁束密度は、
B2=(2/ωSo){V2-V3+V4・・-(Vn-1)+(Vn/2)}・・・(3)
B3=(2/ωSo){V3-V4+V5・・+(Vn-1)-(Vn/2)}・・・(4)
実際にはこの近似に起因して誤差が発生するが、ループアンテナ12の走査距離を測定対象11に比べて十分大きく取り、近傍に強い電流が存在しない位置において(2)〜(4)式の近似を行うことで誤差は十分抑えることができる。
V1-V2+V4-V5・・+(Vn-2)-(Vn-1)=B1ωS-(Vn-1)/3
また、S=So/3とおいて、測定開始点における磁束密度B1は、次の演算で求まる。
B1=(3/ωSo){V1-V2+V4-V5・・+(Vn-2)-(2/3)(Vn-1)}・・・(6)
同様に、演算の開始位置をV2、V3とずらすことにより、他の位置における磁束密度は、
B2=(3/ωSo){V2-V3+V5-V6・・-(Vn-2)+(2/3)(Vn-1)}・・・(7)
B3=(3/ωSo){V3-V4+V6-V7・・+(Vn-2)-(2/3)(Vn-1)}・・・(8)
と求めることができる。
V1-V2+・+(VL/s+1)-(VL/s+2)+・+(Vn-L/s+1)-(Vn-L/s+2)=B1ωS-(Vn-L/s+2)(s/L)
また、S=So(s/L)とおいて、測定開始点における磁束密度B1は、次の演算で求まる。
B1={(L/s)/(ωSo)}{V1-V2+・・+(VL/s+1)-(VL/s+2)+・・+(Vn-L/s+1)
-(1-s/L)(Vn-L/s+2)}・・・(10)
同様に、演算の開始位置をV2、V3とずらすことにより、他の位置における磁束密度は、
B2={(L/s)/(ωSo)}{V2-V3+・・+(VL/s+2)-(VL/s+3)+・・+(Vn-L/s+1)
-(1-s/L)(Vn-L/s+2)}・・・(11)
B3={(L/s)/(ωSo)}{V3-V4+・・+(VL/s+3)-(VL/s+4)+・・+(Vn-L/s+1)
-(1-s/L)(Vn-L/s+2)}・・・(12)
と求めることができる。
(1)は与えた磁界強度分布で、図7の分布をそのまま示す。
(2)は、ループサイズ0.25mmのループアンテナを用いて、電流位置から5mm離れた位置で、電流方向と平行に走査したときに得られる誘起電圧を、計算で求めた結果を示す。この結果から、0.25mmサイズのループアンテナを用いれば、(1)の磁界強度分布に良く追従した誘起電圧が得られ、(1)の程度の分布に対しては十分な分解能で測定できることが分かる。
(3)は、ループサイズ5mmのループアンテナを用いて、電流位置から5mm離れた位置で走査したときに得られる誘起電圧を、計算により求めた結果を示す。このとき、ループ内の磁界強度は電流から遠ざかるにつれて減衰するが、計算では、電流からの距離に依らずループ内で一様であると仮定した。この結果から、5mmサイズのループアンテナでは、(1)の磁界強度分布には追従できず、分解能が不十分であることが分かる。
(4)は、上記(3)のデータ(ループサイズL=5mm)を用いて、本発明の演算処理(実施例3)を適用し、検出幅s=0.25mmで高分解能化を図った例を示す。走査間隔0.25mm毎の計算結果をプロットしている。その結果、(2)に示した0.25mmサイズのループアンテナを用いた場合とほぼ同様の傾向の分布を得ることができる。これより、本発明の測定方法により磁界測定の分解能が向上できることが検証される。
Claims (15)
- 検出幅Lの磁界センサを用いる磁界測定方法であって、
該磁界センサを該検出幅の方向に走査し、
該検出幅Lより小さい間隔s毎に磁界強度を測定し、
該間隔s毎に測定された磁界強度値について加減算を含む演算処理し、
走査方向に沿って該間隔sの検出幅にて磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定方法。 - 検出幅Lの磁界センサを用いる磁界測定方法であって、
該磁界センサを該検出幅の方向に、該検出幅Lより小さい間隔sにて複数個配置し、
該各磁界センサ毎に磁界強度を測定し、
測定された該各磁界センサ毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理し、
配置方向に沿って上記間隔sの検出幅にて磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定方法。 - 検出領域形状の一部が異なる第1の磁界センサ及び第2の磁界センサを用いる磁界測定方法であって、
該第1の磁界センサにて所望位置の磁界強度を測定し、
該第2の磁界センサにて同位置における磁界強度を測定し、
測定した各磁界強度値の差分を演算し、
上記第1及び第2の磁界センサの検出領域形状の異なる部分の領域における磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定方法。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の磁界測定方法において、
前記磁界センサとしてループアンテナを用いることを特徴とする磁界測定方法。 - 請求項4に記載の磁界測定方法において、
前記ループアンテナは矩形形状とすることを特徴とする磁界測定方法。 - 請求項1または2に記載の磁界測定方法において、
前記演算処理は、所望位置において測定された磁界強度値とこれに前記間隔sで隣接する位置での磁界強度値との差分と、該所望位置から前記検出幅Lの整数倍だけ離れた各位置における磁界強度値とこれらに前記間隔sで隣接する各位置での磁界強度値とのそれぞれの差分を求め、これらの各差分を加算して、上記所望位置における磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定方法。 - 請求項6に記載の磁界測定方法において、
前記演算処理は、演算範囲の末端位置において前記検出幅L内の磁界強度が一様であるとして演算することを特徴とする磁界測定方法。 - 請求項1に記載の磁界測定方法において、
前記磁界センサによる測定間隔sを可変とし、所望の分解能に応じて設定することを特徴とする磁界測定方法。 - 請求項3に記載の磁界測定方法において、
前記第1の磁界センサと前記第2の磁界センサは、同一の磁界センサを用いてその検出領域形状の一部を変化させたものであることを特徴とする磁界測定方法。 - 磁界を検出する検出幅Lの磁界センサと、
該磁界センサを該検出幅の方向に該検出幅Lより小さい間隔sで走査する制御部と、
該間隔s毎に該磁界センサの検出信号から磁界強度測定する測定部と、
該測定部で測定された間隔s毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理する演算部とを備え、
走査方向に沿って上記間隔sの検出幅にて磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定システム。 - 磁界を検出する検出幅Lの磁界センサを、該検出幅の方向に、上記検出幅Lより小さい間隔sにて複数個配置した磁界センサアレイと、
該磁界センサアレイから該間隔s毎に磁界強度を測定する測定部と、
該測定部で測定された間隔s毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理する演算部とを備え、
配置方向に沿って上記間隔sの検出幅にて磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定システム。 - 請求項10または11に記載の磁界測定システムにおいて、
前記磁界センサとしてループアンテナを用いることを特徴とする磁界測定システム。 - 請求項10に記載の磁界測定システムにおいて、
前記制御部は、所望の分解能に応じて前記磁界センサの走査間隔sを設定することを特徴とする磁界測定システム。 - 請求項10または11に記載の磁界測定システムにおいて、
前記測定部には、該磁界センサの検出信号から所望の周波数成分の磁界強度を抽出するフィルタを設けたことを特徴とする磁界測定システム。 - 請求項10または11に記載の磁界測定システムにおいて、
前記演算部により求めた各位置での磁界強度を表示する表示部を備えたことを特徴とする磁界測定システム。
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