JP2008261800A - 磁気検出装置及び磁気検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気検出センサの感度がピークとなる位置を正確に検知することができる磁気検出装置及び磁気検出方法を提供する。
【解決手段】磁気検出装置10は、磁気を検出するテスラメータセンサ14Aと、テスラメータセンサ14Aに対して磁気を発し、その先端がテスラメータセンサ14Aの感度方向からみたテスラメータセンサ14Aの外形形状よりも細い磁石部を有するセンサ位置検出用マグネット30と、テスラメータセンサ14Aとセンサ位置検出用マグネット30とを相対移動させる水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bと、水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bによってテスラメータセンサ14Aとセンサ位置検出用マグネット30とを近接させた状態で相対移動させた際の、テスラメータセンサ14Aから出力される出力値に基づいて、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を算出するコンピュータ18等とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】磁気検出装置10は、磁気を検出するテスラメータセンサ14Aと、テスラメータセンサ14Aに対して磁気を発し、その先端がテスラメータセンサ14Aの感度方向からみたテスラメータセンサ14Aの外形形状よりも細い磁石部を有するセンサ位置検出用マグネット30と、テスラメータセンサ14Aとセンサ位置検出用マグネット30とを相対移動させる水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bと、水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bによってテスラメータセンサ14Aとセンサ位置検出用マグネット30とを近接させた状態で相対移動させた際の、テスラメータセンサ14Aから出力される出力値に基づいて、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を算出するコンピュータ18等とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、磁気を検出する磁気検出装置及び磁気検出方法に関するものである。
特許文献1は、プローブに取り付けられたホール素子の中心を検知する装置を開示している。
しかし、特許文献1の装置は、ホール素子に対して磁気を発する電磁コイルがホール素子よりも太いので、ホール素子の磁気を正確に検知することができない可能性があった。
特開平09−243723号公報
しかし、特許文献1の装置は、ホール素子に対して磁気を発する電磁コイルがホール素子よりも太いので、ホール素子の磁気を正確に検知することができない可能性があった。
本発明の課題は、磁気検出センサの感度がピークとなる位置を正確に検知することができる磁気検出装置及び磁気検出方法を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、磁気を検出する磁気検出センサ(14A)を有するプローブと、前記磁気検出センサ(14A)に対して磁気を発し、前記プローブ側の先端が前記磁気検出センサの磁気検出感度が最も高い方向からみた前記プローブの外形形状よりも細い磁石又は電磁石(30)と、前記磁気検出センサ(14A)と前記磁石又は電磁石(30)とを相対移動させる移動手段(22A,22B)と、前記移動手段(22A,22B)によって前記磁気検出センサ(14A)と前記磁石又は電磁石(30)とを近接させた状態で相対移動させた際の、前記磁気検出センサ(14A)から出力される出力値に基づいて、前記磁気検出センサ(14A)の感度がピークとなる位置を算出する感度ピーク位置算出手段(18)と、を備える磁気検出装置(10)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の磁気検出装置(10)において、前記磁石又は電磁石(30)は、前記プローブ側の先端が、先端以外の部分よりも細くなっていること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の磁気検出装置において、前記磁石又は電磁石(30)は、極が並ぶ方向と略直交する方向の断面積が略1mm2以下であるこ
と、を特徴とする磁気検出装置である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記感度ピーク位置算出手段(18)は、前記磁気検出センサ(14A)の磁気の感度分布に基づいて、前記磁気検出センサ(14A)の感度がピークとなる位置を算出すること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記移動手段(22A)は、同一平面内の第1の方向(X)及び第2の方向(Y)に、前記磁気検出センサ(14A)と前記磁石又は電磁石(30)とを相対移動させること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記移動手段(22A,22B)は、前記感度ピーク位置算出手段(18)が算出した前記磁気検出センサ(14A)の感度がピークとなる位置に基づいて、前記磁気検出センサ(14A)を所望の位置に移動させること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記磁石又は電磁石(30)は、前記磁気検出センサ(14A)が移動する領域(B)を挟み込むように対向配置されていること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記磁気検出センサ(14A)は、ホール素子であること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項9の発明は、磁気を検出する磁気検出センサ(14A)を有するプローブと、前記磁気検出センサ(14A)に対して磁気を発し、前記プローブ側の先端が前記磁気検出センサの磁気検出感度が最も高い方向からみた前記プローブの外形形状よりも細い磁石又は電磁石(30)とを相対移動させる移動工程(S101,S102)と、前記磁気検出センサ(14A)と前記磁石又は電磁石(30)とを近接させた状態で相対移動させた際の、前記磁気検出センサ(14A)から出力される出力値に基づいて、前記磁気検出センサ(14A)の感度がピークとなる位置を算出する感度ピーク位置算出工程(S103)と、を備える磁気検出方法である。
請求項1の発明は、磁気を検出する磁気検出センサ(14A)を有するプローブと、前記磁気検出センサ(14A)に対して磁気を発し、前記プローブ側の先端が前記磁気検出センサの磁気検出感度が最も高い方向からみた前記プローブの外形形状よりも細い磁石又は電磁石(30)と、前記磁気検出センサ(14A)と前記磁石又は電磁石(30)とを相対移動させる移動手段(22A,22B)と、前記移動手段(22A,22B)によって前記磁気検出センサ(14A)と前記磁石又は電磁石(30)とを近接させた状態で相対移動させた際の、前記磁気検出センサ(14A)から出力される出力値に基づいて、前記磁気検出センサ(14A)の感度がピークとなる位置を算出する感度ピーク位置算出手段(18)と、を備える磁気検出装置(10)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の磁気検出装置(10)において、前記磁石又は電磁石(30)は、前記プローブ側の先端が、先端以外の部分よりも細くなっていること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の磁気検出装置において、前記磁石又は電磁石(30)は、極が並ぶ方向と略直交する方向の断面積が略1mm2以下であるこ
と、を特徴とする磁気検出装置である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記感度ピーク位置算出手段(18)は、前記磁気検出センサ(14A)の磁気の感度分布に基づいて、前記磁気検出センサ(14A)の感度がピークとなる位置を算出すること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記移動手段(22A)は、同一平面内の第1の方向(X)及び第2の方向(Y)に、前記磁気検出センサ(14A)と前記磁石又は電磁石(30)とを相対移動させること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記移動手段(22A,22B)は、前記感度ピーク位置算出手段(18)が算出した前記磁気検出センサ(14A)の感度がピークとなる位置に基づいて、前記磁気検出センサ(14A)を所望の位置に移動させること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記磁石又は電磁石(30)は、前記磁気検出センサ(14A)が移動する領域(B)を挟み込むように対向配置されていること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の磁気検出装置(10)において、前記磁気検出センサ(14A)は、ホール素子であること、を特徴とする磁気検出装置(10)である。
請求項9の発明は、磁気を検出する磁気検出センサ(14A)を有するプローブと、前記磁気検出センサ(14A)に対して磁気を発し、前記プローブ側の先端が前記磁気検出センサの磁気検出感度が最も高い方向からみた前記プローブの外形形状よりも細い磁石又は電磁石(30)とを相対移動させる移動工程(S101,S102)と、前記磁気検出センサ(14A)と前記磁石又は電磁石(30)とを近接させた状態で相対移動させた際の、前記磁気検出センサ(14A)から出力される出力値に基づいて、前記磁気検出センサ(14A)の感度がピークとなる位置を算出する感度ピーク位置算出工程(S103)と、を備える磁気検出方法である。
本発明によれば、以下のような効果がある。
(1)プローブの外形形状よりも細い磁石又は電磁石を用いて磁気検出センサの磁気を検出しているので、磁気が集中し、より正確な出力値が得られ、磁気検出センサの感度がピークとなる位置を正確に検知することができる。
(2)磁石又は電磁石は、プローブ側の先端が、先端以外の部分よりも細くなっているので、磁気をより集中させることができる。
(1)プローブの外形形状よりも細い磁石又は電磁石を用いて磁気検出センサの磁気を検出しているので、磁気が集中し、より正確な出力値が得られ、磁気検出センサの感度がピークとなる位置を正確に検知することができる。
(2)磁石又は電磁石は、プローブ側の先端が、先端以外の部分よりも細くなっているので、磁気をより集中させることができる。
(3)磁石又は電磁石は、断面積が略1mm2以下であるので、磁気検出センサの感度が
ピークとなる位置を0.01mm〜1mm単位の精度で検知することができる。
(4)感度ピーク位置算出手段は、磁気検出センサの磁気の感度分布に基づいて、磁気検出センサの感度がピークとなる位置を算出するので、磁気検出センサの感度がピークとなる位置をより正確に検知することができる。
ピークとなる位置を0.01mm〜1mm単位の精度で検知することができる。
(4)感度ピーク位置算出手段は、磁気検出センサの磁気の感度分布に基づいて、磁気検出センサの感度がピークとなる位置を算出するので、磁気検出センサの感度がピークとなる位置をより正確に検知することができる。
(5)移動手段は、同一平面内の第1の方向及び第2の方向に、磁気検出センサと磁石又は電磁石とを相対移動させるので、2つの方向から磁気検出センサの感度がピークとなる点を算出することができる。
(6)移動手段は、感度ピーク位置算出手段が算出した磁気検出センサの感度がピークとなる位置に基づいて、磁気検出センサを所望の位置に移動させるので、磁気検出センサの位置合わせを正確に行うことができる。これにより、磁気検出装置の磁気測定の精度も高めることができる。
(6)移動手段は、感度ピーク位置算出手段が算出した磁気検出センサの感度がピークとなる位置に基づいて、磁気検出センサを所望の位置に移動させるので、磁気検出センサの位置合わせを正確に行うことができる。これにより、磁気検出装置の磁気測定の精度も高めることができる。
(7)磁石又は電磁石は、磁気検出センサが移動する領域を挟み込むように対向配置されているので、磁気をより集中させることができ、磁気検出センサの磁気の検出の精度を高めることができる。したがって、磁気検出センサの感度がピークとなる位置をより正確に算出することができる。
(8)磁気検出センサは、ホール素子であるので、ホール素子を有する装置に好適である。
(8)磁気検出センサは、ホール素子であるので、ホール素子を有する装置に好適である。
(実施形態)
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について、さらに詳しく説明する。
図1は、本発明による磁気検出装置の実施形態を示すブロック図である。
磁気検出装置10は、チャック11と、モータ12と、ロータリエンコーダ13と、磁
気検出センサ14と、コンピュータ18と、水平スライダ22Aと、垂直スライダ22Bと、センサ位置検出用マグネット30等とを備える。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について、さらに詳しく説明する。
図1は、本発明による磁気検出装置の実施形態を示すブロック図である。
磁気検出装置10は、チャック11と、モータ12と、ロータリエンコーダ13と、磁
気検出センサ14と、コンピュータ18と、水平スライダ22Aと、垂直スライダ22Bと、センサ位置検出用マグネット30等とを備える。
チャック11は、着磁された円筒型のマグネットMを固定する3爪のスクロール型のチャックである。
モータ12は、このチャック11を回転させるギヤモータであり、D/A変換器15A、モータドライバ15Bを介して、コンピュータ18によって駆動制御される。
モータ12は、このチャック11を回転させるギヤモータであり、D/A変換器15A、モータドライバ15Bを介して、コンピュータ18によって駆動制御される。
ロータリエンコーダ13は、モータ12の出力軸の回転角度を検出するためのものであり、その出力は、カウンタ16を介して、コンピュータ18のI/Oポートに送信される。
磁気検出センサ14は、マグネットMの磁束密度を検出するためのセンサであり、本実施形態では、テスラメータセンサ(ガウスメータセンサ)14Aとテスラメータ(ガウスメータ)14Bとが用いられている。テスラメータセンサ14Aは、例えば、ホール素子や、ホール素子を有するプローブ等である。磁気検出センサ14の出力は、A/D変換器17によってデジタル信号に変換された後に、コンピュータ18のI/Oポートに送信される。
コンピュータ18は、後述する水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bによってテスラメータセンサ14Aとセンサ位置検出用マグネット30とを近接させた状態で相対移動させた際の、テスラメータセンサ14Aから出力される出力値に基づいて、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を算出する(詳細は、図4及び図5で後述する)。
また、コンピュータ18は、磁気検出センサ14からA/D変換器17を介して入力された磁束密度と、ロータリエンコーダ13からカウンタ16を介して入力された回転角度に基づいて、マグネットMの着磁状態を求める。このコンピュータ18には、LCD又はCRT等の表示装置19、キーボード等の入力装置20、及び、プリンタ又はプロッタ等の出力装置21が接続されている。
水平スライダ22Aは、テスラメータセンサ14Aを左右方向(図中矢印X方向)及び奥行方向(図中矢印Y方向;X方向と同一平面内であり、かつ、X方向と略直交する方向)に移動させる装置である。
また、水平スライダ22Aは、コンピュータ18からの制御信号に基づいて水平スライダ22Aを駆動させる水平スライダドライバ23Aによって駆動される。
また、水平スライダ22Aは、コンピュータ18からの制御信号に基づいて水平スライダ22Aを駆動させる水平スライダドライバ23Aによって駆動される。
垂直スライダ22Bは、テスラメータセンサ14Aを垂直方向(上下方向;図中矢印Z方向)に移動させる装置である。
また、垂直スライダ22Bは、コンピュータ18からの制御信号に基づいて垂直スライダ22Bを駆動する垂直スライダドライバ23Bによって駆動される。
なお、コンピュータ18による、水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bの位置の制御は、不図示のエンコーダによりフィードバック制御してもよいし、ステッピングモータ等で制御してもよい。
また、垂直スライダ22Bは、コンピュータ18からの制御信号に基づいて垂直スライダ22Bを駆動する垂直スライダドライバ23Bによって駆動される。
なお、コンピュータ18による、水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bの位置の制御は、不図示のエンコーダによりフィードバック制御してもよいし、ステッピングモータ等で制御してもよい。
水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bは、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を算出した後には、コンピュータ18が算出したテスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置に基づいて、テスラメータセンサ14AをマグネットMの近傍の所望の測定位置に移動させる。
センサ位置検出用マグネット30は、水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bがテ
スラメータセンサ14Aを移動させることができる範囲内に、かつ、磁気検出装置10内に固定して配置された磁石である。
センサ位置検出用マグネット30は、水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bがテ
スラメータセンサ14Aを移動させることができる範囲内に、かつ、磁気検出装置10内に固定して配置された磁石である。
図2及び図3は、センサ位置検出用マグネット30の詳細を示す図である。
図2(A)に示すように、センサ位置検出用マグネット30は、磁気検出装置10内に固定される本体部31と、テスラメータセンサ14Aに対して磁気を発し、テスラメータセンサ14Aよりも細い磁石部32とを備える。
ここで、「細い」とは、棒状のものの直径が短いこと又は帯状のものの幅が狭いことをいい、本実施形態では、テスラメータセンサ14Aの幅方向(X方向)の厚みW1よりも、磁石部32の幅方向の厚みW2のほうが小さい。これは、テスラメータセンサ14Aの中心軸Oの延長方向からみて、テスラメータセンサ14Aの外形形状よりも、磁石部32の外形形状のほうが小さいことを意味している。
中心軸Oは、テスラメータセンサ14Aの磁気検出感度が最も高い方向(感度方向)と一致しており、磁石部32は、テスラメータセンサ14A側の先端がテスラメータセンサ14Aの感度方向からみたテスラメータセンサ14Aの外形形状よりも細い。
また、磁石部32は、テスラメータセンサ14A側の先端付近における、テスラメータセンサ14Aの感度方向(N極とS極とが並ぶ方向)と略直交する方向の断面積が略1mm2以下である。これにより、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を0
.01mm〜1mm単位の精度で検知することができる。
図2(A)に示すように、センサ位置検出用マグネット30は、磁気検出装置10内に固定される本体部31と、テスラメータセンサ14Aに対して磁気を発し、テスラメータセンサ14Aよりも細い磁石部32とを備える。
ここで、「細い」とは、棒状のものの直径が短いこと又は帯状のものの幅が狭いことをいい、本実施形態では、テスラメータセンサ14Aの幅方向(X方向)の厚みW1よりも、磁石部32の幅方向の厚みW2のほうが小さい。これは、テスラメータセンサ14Aの中心軸Oの延長方向からみて、テスラメータセンサ14Aの外形形状よりも、磁石部32の外形形状のほうが小さいことを意味している。
中心軸Oは、テスラメータセンサ14Aの磁気検出感度が最も高い方向(感度方向)と一致しており、磁石部32は、テスラメータセンサ14A側の先端がテスラメータセンサ14Aの感度方向からみたテスラメータセンサ14Aの外形形状よりも細い。
また、磁石部32は、テスラメータセンサ14A側の先端付近における、テスラメータセンサ14Aの感度方向(N極とS極とが並ぶ方向)と略直交する方向の断面積が略1mm2以下である。これにより、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を0
.01mm〜1mm単位の精度で検知することができる。
また、図2(B)に示すように、センサ位置検出用マグネット30は、テスラメータセンサ14Aが移動する領域Bを挟み込むように対向配置してもよい。なお、対向配置は、磁石部32のN極とS極とが対向するようにする。このようにすれば、磁気をより集中させることができ、テスラメータセンサ14Aの磁気の検出の精度を高めることができる。
さらに、図3(A)(B)に示すように、センサ位置検出用マグネット30は、テスラメータセンサ14A側の先端を尖らした磁石部32を有するものとしてもよい。磁石部32は、テスラメータセンサ14A側の先端が、先端以外の部分よりも細くなっている鉄心32aに、コイル32bが巻かれたものである。このようにすれば、磁石部32自体を製造しやすく、しかも、磁気をさらに集中させることができる。
図4は、磁気検出装置10の動作を説明するフローチャートであり、図5は、テスラメータセンサ14AのX方向の感度分布を示す図である。なお、図5において、横軸は、テスラメータセンサ14AのX方向の位置を示しており、縦軸は、磁束を示している。
まず、コンピュータ18は、垂直スライダ22Bを駆動させ、テスラメータセンサ14Aと、センサ位置検出用マグネット30とが近接するようにテスラメータセンサ14Aの高さを調整する(S101;移動工程)。
ついで、コンピュータ18は、水平スライダ22AをX方向に駆動させ、テスラメータセンサ14Aを、センサ位置検出用マグネット30と近接させた状態で、X方向の端から端まで移動させる(S102;図2矢印C参照;移動工程)。
そうすると、テスラメータセンサ14AのX方向の磁束密度が検出され、コンピュータ18は、図5に示すような、テスラメータセンサ14AのX方向の感度分布を作成する。
これと同様に、テスラメータセンサ14AをY方向にも移動させ、テスラメータセンサ14AのY方向の磁束密度を検出し、Y方向の感度分布を作成する。
まず、コンピュータ18は、垂直スライダ22Bを駆動させ、テスラメータセンサ14Aと、センサ位置検出用マグネット30とが近接するようにテスラメータセンサ14Aの高さを調整する(S101;移動工程)。
ついで、コンピュータ18は、水平スライダ22AをX方向に駆動させ、テスラメータセンサ14Aを、センサ位置検出用マグネット30と近接させた状態で、X方向の端から端まで移動させる(S102;図2矢印C参照;移動工程)。
そうすると、テスラメータセンサ14AのX方向の磁束密度が検出され、コンピュータ18は、図5に示すような、テスラメータセンサ14AのX方向の感度分布を作成する。
これと同様に、テスラメータセンサ14AをY方向にも移動させ、テスラメータセンサ14AのY方向の磁束密度を検出し、Y方向の感度分布を作成する。
そして、テスラメータセンサ14AのX方向の感度分布とY方向の感度分布とを合成し、X方向の感度のピークとY方向の感度のピークとに基づいてテスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を算出し(S103;感度ピーク位置算出工程)、この位置をテスラメータセンサ14Aの感度中心位置(真の中心位置)とする。
なお、この感度中心位置は、テスラメータセンサ14Aの物理的な中心位置とは異なる
場合がある。これは、テスラメータセンサ14Aの製造時には、テスラメータセンサ14Aの感度中心位置とテスラメータセンサ14Aの物理的な中心位置とが一致していたとしても、実際に実機に実装したり、経時的に磁力が変化したり、そもそも製造誤差があったりして、両者の位置がずれている場合があるからである。本実施形態では、磁気の測定を開始する前に、テスラメータセンサ14Aの感度中心位置を算出しているので、より精度よく磁気の測定を行うことができる。
なお、この感度中心位置は、テスラメータセンサ14Aの物理的な中心位置とは異なる
場合がある。これは、テスラメータセンサ14Aの製造時には、テスラメータセンサ14Aの感度中心位置とテスラメータセンサ14Aの物理的な中心位置とが一致していたとしても、実際に実機に実装したり、経時的に磁力が変化したり、そもそも製造誤差があったりして、両者の位置がずれている場合があるからである。本実施形態では、磁気の測定を開始する前に、テスラメータセンサ14Aの感度中心位置を算出しているので、より精度よく磁気の測定を行うことができる。
そして、コンピュータ18は、算出したテスラメータセンサ14Aの感度中心位置に基づいて、テスラメータセンサ14Aを所望の位置に移動させる(S104)。所望の位置は、入力装置20から入力される。コンピュータ18は、不図示のエンコーダ等によってチャック11上の所定のポイントである基準位置(モータの回転中心等)から、水平スライダ22A及び垂直スライダ22B上の所定のポイントまでの距離が分かるようになっている。チャック11上にマグネットMを配置する際には、マグネットMの中心や端をその基準位置に合わせて配置する。
ここでは、例えば、基準位置にマグネットMの中心を合わせて配置したものとし、マグネットMの端から0.5mmのポイントにテスラメータセンサ14Aを移動させたい場合を考える。
このとき、従来の方法であれば、テスラメータセンサ14Aの幅方向の長さが例えば2mmである場合、その半分の長さの1mmのポイントを中心とみなしてテスラメータセンサ14Aを移動させていたが、本実施形態の方法であれば、テスラメータセンサ14Aの感度中心位置がテスラメータセンサ14Aの物理的な中心位置からずれている場合には、そのずれの値をも考慮して、テスラメータセンサ14Aを移動させることができる。
このとき、従来の方法であれば、テスラメータセンサ14Aの幅方向の長さが例えば2mmである場合、その半分の長さの1mmのポイントを中心とみなしてテスラメータセンサ14Aを移動させていたが、本実施形態の方法であれば、テスラメータセンサ14Aの感度中心位置がテスラメータセンサ14Aの物理的な中心位置からずれている場合には、そのずれの値をも考慮して、テスラメータセンサ14Aを移動させることができる。
そして、所望の位置に移動させた後は、コンピュータ18は、D/A変換器15Aに電圧設定を行うことにより、モータドライバ15Bを介して、スピード設定をして、モータ12を駆動させる(S105)。
コンピュータ18には、ロータリエンコーダ13からの回転角度が入力され(S106)、測定角度に対応するテスラメータセンサ14Aからの磁束密度が入力され(S107)、ロータリエンコーダ13の回転角度が360°になるまで、繰り返して測定が行われる(S108)。
コンピュータ18には、ロータリエンコーダ13からの回転角度が入力され(S106)、測定角度に対応するテスラメータセンサ14Aからの磁束密度が入力され(S107)、ロータリエンコーダ13の回転角度が360°になるまで、繰り返して測定が行われる(S108)。
最後に、コンピュータ18は、得られたマグネットMの磁束分布を表示装置19に表示すると共に、入力装置20からの指示にしたがって、出力装置21から出力する(S109)。
このように、本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)テスラメータセンサ14Aよりも細い磁石部32を有するセンサ位置検出用マグネット30を用いてテスラメータセンサ14Aの磁気を検出しているので、磁気が集中し、より正確な出力値が得られ、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を正確に検知することができる。これにより、テスラメータセンサ14Aの感度中心位置を正確に把握することができる。
また、センサ位置検出用マグネット30の磁石部32の細さにもよるが、磁石部32を細くすることにより、0.5mm以下の精度でテスラメータセンサ14Aの感度中心位置を検知することができ、さらに極細にすれば、0.01〜0.2mmの精度でテスラメータセンサ14Aの感度中心位置を検知することができる。
(2)コンピュータ18は、テスラメータセンサ14Aの磁気の感度分布(図5参照)に基づいて、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を算出するので、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置をより正確に検知することができる。
(1)テスラメータセンサ14Aよりも細い磁石部32を有するセンサ位置検出用マグネット30を用いてテスラメータセンサ14Aの磁気を検出しているので、磁気が集中し、より正確な出力値が得られ、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を正確に検知することができる。これにより、テスラメータセンサ14Aの感度中心位置を正確に把握することができる。
また、センサ位置検出用マグネット30の磁石部32の細さにもよるが、磁石部32を細くすることにより、0.5mm以下の精度でテスラメータセンサ14Aの感度中心位置を検知することができ、さらに極細にすれば、0.01〜0.2mmの精度でテスラメータセンサ14Aの感度中心位置を検知することができる。
(2)コンピュータ18は、テスラメータセンサ14Aの磁気の感度分布(図5参照)に基づいて、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置を算出するので、テスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる位置をより正確に検知することができる。
(3)水平スライダ22Aは、感度中心位置測定時には、X方向及びY方向にテスラメータセンサ14Aとセンサ位置検出用マグネット30とを相対移動させるので、X方向のどの位置,Y方向のどの位置といったように、2つの方向からテスラメータセンサ14Aの感度がピークとなる点を算出することができる。
(4)水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bは、コンピュータ18が算出した感度中心位置に基づいて、テスラメータセンサ14Aを所望の位置に移動させるので、テスラメータセンサ14Aの位置合わせを正確に行うことができる。また、この位置合わせも、上述した精度(0.5mm以下、好ましくは、0.01〜0.2mm)で行うことができる。これにより、磁気検出装置10の磁気測定の精度も高めることができる。
(5)テスラメータセンサ14Aがホール素子であれば、ホール素子を有するマグネットアナライザ等の装置に好適に利用することができる。
(4)水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bは、コンピュータ18が算出した感度中心位置に基づいて、テスラメータセンサ14Aを所望の位置に移動させるので、テスラメータセンサ14Aの位置合わせを正確に行うことができる。また、この位置合わせも、上述した精度(0.5mm以下、好ましくは、0.01〜0.2mm)で行うことができる。これにより、磁気検出装置10の磁気測定の精度も高めることができる。
(5)テスラメータセンサ14Aがホール素子であれば、ホール素子を有するマグネットアナライザ等の装置に好適に利用することができる。
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)テスラメータセンサ14Aを移動させて感度中心位置を算出する例で説明したが、センサ位置検出用マグネット30を移動させて感度中心位置を算出してもよい。
(2)水平スライダ22Aは、感度中心位置測定時には、X方向とY方向の2方向にテスラメータセンサ14Aを移動させる例で説明したが、R方向(半径方向)とθ方向(角度方向)の2方向にテスラメータセンサ14Aを移動させてもよい。
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)テスラメータセンサ14Aを移動させて感度中心位置を算出する例で説明したが、センサ位置検出用マグネット30を移動させて感度中心位置を算出してもよい。
(2)水平スライダ22Aは、感度中心位置測定時には、X方向とY方向の2方向にテスラメータセンサ14Aを移動させる例で説明したが、R方向(半径方向)とθ方向(角度方向)の2方向にテスラメータセンサ14Aを移動させてもよい。
(3)マグネットMは、円筒型の例で説明したが、棒状のものであってもよい。この場合には、モータ12の代わりに、スライダ等の移動装置を用い、ロータリエンコーダ13も、リニア型のものを用いればよい。また、水平スライダ22A及び垂直スライダ22Bにエンコーダが付属されていれば、これを利用することもできる。
(4)図5において、感度分布は、1つの凸がある曲線の例で説明したが、2つの凸がある曲線の場合には、その2つの凸の中心を感度のピークとみなしてもよい。
(5)磁気検出センサは、ホール素子等の例で説明したが、例えば、MI(Magneto Impedance)素子、磁気抵抗素子等であってもよい。
(4)図5において、感度分布は、1つの凸がある曲線の例で説明したが、2つの凸がある曲線の場合には、その2つの凸の中心を感度のピークとみなしてもよい。
(5)磁気検出センサは、ホール素子等の例で説明したが、例えば、MI(Magneto Impedance)素子、磁気抵抗素子等であってもよい。
10 磁気検出装置
11 チャック
12 モータ
13 ロータリエンコーダ
14 磁気検出センサ
14A テスラメータセンサ
14B テスラメータ
15A D/A変換器
15B ドライバ
16 カウンタ
17 A/D変換器
18 コンピュータ
19 表示装置
20 入力装置
21 出力装置
22A 水平スライダ
22B 垂直スライダ
23A 水平スライダドライバ
23B 垂直スライダドライバ
30 センサ位置検出用マグネット
31 本体部
32 磁石部
11 チャック
12 モータ
13 ロータリエンコーダ
14 磁気検出センサ
14A テスラメータセンサ
14B テスラメータ
15A D/A変換器
15B ドライバ
16 カウンタ
17 A/D変換器
18 コンピュータ
19 表示装置
20 入力装置
21 出力装置
22A 水平スライダ
22B 垂直スライダ
23A 水平スライダドライバ
23B 垂直スライダドライバ
30 センサ位置検出用マグネット
31 本体部
32 磁石部
Claims (9)
- 磁気を検出する磁気検出センサを有するプローブと、
前記磁気検出センサに対して磁気を発し、前記プローブ側の先端が前記磁気検出センサの磁気検出感度が最も高い方向からみた前記プローブの外形形状よりも細い磁石又は電磁石と、
前記磁気検出センサと前記磁石又は電磁石とを相対移動させる移動手段と、
前記移動手段によって前記磁気検出センサと前記磁石又は電磁石とを近接させた状態で相対移動させた際の、前記磁気検出センサから出力される出力値に基づいて、前記磁気検出センサの感度がピークとなる位置を算出する感度ピーク位置算出手段と、
を備える磁気検出装置。 - 請求項1に記載の磁気検出装置において、
前記磁石又は電磁石は、前記プローブ側の先端が、先端以外の部分よりも細くなっていること、
を特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の磁気検出装置において、
前記磁石又は電磁石は、極が並ぶ方向と略直交する方向の断面積が略1mm2以下であ
ること、
を特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の磁気検出装置において、
前記感度ピーク位置算出手段は、前記磁気検出センサの磁気の感度分布に基づいて、前記磁気検出センサの感度がピークとなる位置を算出すること、
を特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の磁気検出装置において、
前記移動手段は、同一平面内の第1の方向及び第2の方向に、前記磁気検出センサと前記磁石又は電磁石とを相対移動させること、
を特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の磁気検出装置において、
前記移動手段は、前記感度ピーク位置算出手段が算出した前記磁気検出センサの感度がピークとなる位置に基づいて、前記磁気検出センサを所望の位置に移動させること、
を特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の磁気検出装置において、
前記磁石又は電磁石は、前記磁気検出センサが移動する領域を挟み込むように対向配置されていること、
を特徴とする磁気検出装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の磁気検出装置において、
前記磁気検出センサは、ホール素子であること、
を特徴とする磁気検出装置。 - 磁気を検出する磁気検出センサを有するプローブと、前記磁気検出センサに対して磁気を発し、前記プローブ側の先端が前記磁気検出センサの磁気検出感度が最も高い方向からみた前記プローブの外形形状よりも細い磁石又は電磁石とを相対移動させる移動工程と、
前記磁気検出センサと前記磁石又は電磁石とを近接させた状態で相対移動させた際の、
前記磁気検出センサから出力される出力値に基づいて、前記磁気検出センサの感度がピークとなる位置を算出する感度ピーク位置算出工程と、
を備える磁気検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007106258A JP2008261800A (ja) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | 磁気検出装置及び磁気検出方法 |
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JP2007106258A JP2008261800A (ja) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | 磁気検出装置及び磁気検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008261800A true JP2008261800A (ja) | 2008-10-30 |
Family
ID=39984374
Family Applications (1)
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JP2007106258A Pending JP2008261800A (ja) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | 磁気検出装置及び磁気検出方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106597325A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-04-26 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种低温下超导磁体动态测量装置及测量方法 |
US9639930B2 (en) | 2014-03-06 | 2017-05-02 | Samsung Medison Co., Ltd. | Apparatus for processing medical image and method of processing medical image by using the apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02222846A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-09-05 | Fuji Electric Co Ltd | 磁場測定方法 |
JPH0442073A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-12 | Nippon Chemicon Corp | 磁力ヘッドの基準位置検出装置 |
-
2007
- 2007-04-13 JP JP2007106258A patent/JP2008261800A/ja active Pending
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CN106597325A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-04-26 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种低温下超导磁体动态测量装置及测量方法 |
CN106597325B (zh) * | 2016-11-08 | 2023-06-20 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种低温下超导磁体动态测量装置及测量方法 |
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