JP2009198301A - Rod-shaped magnetometric sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、磁気の強さと、N極、S極を検知することを目的とした棒状磁気センサーに関する。 The present invention relates to a bar-shaped magnetic sensor intended to detect the strength of magnetism and the north and south poles.
従来知られている磁気センサーは、多種多様であって用途によって特性を発揮するように技術的特性を付加されているが、汎用的に磁気の強さ、又はN極、S極の極性の区別、又は比較的狭い場所で使用できる磁気センサーは知られていない。
従来小型磁気センサーとしては、カメラに組み込まれる部材移動量を磁気変化により捕える技術が提案されている(引用文献1)。 Conventionally, as a small magnetic sensor, a technique for capturing the amount of movement of a member incorporated in a camera by magnetic change has been proposed (Cited document 1).
またコイルと導電性を有する線状又は棒状磁性体を用いて磁気変化を検出するようにした磁気センサーが提案されている(引用文献2)。 In addition, a magnetic sensor has been proposed in which a magnetic change is detected using a coil and a linear or rod-like magnetic body having conductivity (Cited document 2).
更に二重コイルの一方のコイルを負帰還磁界発生用コイルとし、他方のコイルをバイアス磁界発生用コイルとして小型化を可能とした磁気センサーの提案がある(引用文献3)。 Further, there is a proposal of a magnetic sensor that can be miniaturized by using one coil of a double coil as a negative feedback magnetic field generating coil and the other coil as a bias magnetic field generating coil (Cited Document 3).
前記引用文献1の技術は、部材の移動量を検出できるセンサーとして効果を有するが、単純に磁気の強さを測定することに用いることができない問題点がある。前記引用文献2の技術は、パルス電流あるいは交流電流により磁性体の周回方向に生じる磁界により、外部磁界を、磁性体に生じるインピーダンス変化を電気信号として検出する技術である。
Although the technique of the cited
また引用文献3は二重コイルを必須要件とし、二重コイルの一方のコイルを負帰還磁界発生用コイルとし、他方のコイルをバイアス磁界発生用コイルとして良好に使用可能にすることにより、負帰還磁界発生用コイル及びバイアス磁界発生用コイル付の磁気インピーダンス効果素子の小型化を図っている。
Further, in the cited
前記のように、従来知られている小型磁気センサーは、夫々の用途に適応し、夫々の目的を達成しているが、小型、かつ汎用の磁気センサーとして使用できない問題点があり、かつ従来は、測定すべき磁極のN極又はS極の極性については、検出できない問題点があった。 As described above, the conventionally known small magnetic sensors are adapted to their respective uses and achieve their respective purposes, but there is a problem that they are small and cannot be used as general-purpose magnetic sensors. The polarity of the N pole or S pole of the magnetic pole to be measured has a problem that it cannot be detected.
この発明は、棒状の本体の一側にセンサープローブを設け、他端に出力接続部を設けると共に、内部へホール素子とその電子回路及び電圧検出器を設置し、磁気表示部を設け、かつ電源を収容してこの発明の棒状磁気センサーを構成し、狭い場所でも的確に磁気を検出することのできる磁気センサーを得て、前記従来の問題点を解決したのである。 The present invention provides a sensor probe on one side of a rod-shaped main body, an output connection part on the other end, a Hall element, its electronic circuit and a voltage detector inside, a magnetic display part, and a power source The rod-shaped magnetic sensor of the present invention is accommodated to obtain a magnetic sensor capable of accurately detecting magnetism even in a narrow place, thereby solving the conventional problems.
即ちこの発明は、一端にセンサープローブを突設した棒状の筒体内へ、ホール素子、その電子回路及び電圧検出器を設置し、電池を内装すると共に、磁気表示部を設けたことを特徴とする棒状磁気センサーであり、一端にセンサープローブを有し、他端に出力接続部を有する棒状の筒体内へ、ホール素子と、その電子回路及び電圧検出器を設置して電池を内装し、磁気表示部を設けたことを特徴とする棒状磁気センサーである。また他の発明は、N極とS極の極性表示部を設けたものであり、電圧検出器は電圧の変化により磁気の強さを検出するものである。 That is, the present invention is characterized in that a Hall element, its electronic circuit and a voltage detector are installed in a rod-shaped cylinder having a sensor probe projecting at one end, a battery is housed, and a magnetic display unit is provided. This is a rod-shaped magnetic sensor, which has a sensor probe at one end and an output connection at the other end. A hall element, its electronic circuit and voltage detector are installed inside the battery, and the battery is built in. A bar-shaped magnetic sensor characterized in that a portion is provided. In another aspect of the invention, a polarity display part of N pole and S pole is provided, and the voltage detector detects the strength of magnetism based on a change in voltage.
また、磁気表示部は緑色のLED及び赤色のLEDの点灯表示、又は表示窓への数値表示としたものである。 Further, the magnetic display unit is a green LED and a red LED that are turned on or numerically displayed on the display window.
この発明は、前記のようにN極とS極の極性を検出して表示できるので、磁極面でも的確に対応することができる。 Since the present invention can detect and display the polarities of the N pole and the S pole as described above, it can cope with the magnetic pole surface accurately.
この発明は、電池を内蔵させたので、送電線のない場所でも磁気測定ができる利点がある。この発明の磁気センサーは例えば長さ10cm〜15cm、直径1cm〜1.5cmのペンシル型であって、持ち運び容易であり、使用も至極簡単容易である。 Since the present invention has a built-in battery, there is an advantage that magnetic measurement can be performed even in a place where there is no power transmission line. The magnetic sensor of the present invention is, for example, a pencil type having a length of 10 cm to 15 cm and a diameter of 1 cm to 1.5 cm, and is easy to carry and extremely easy to use.
この発明の磁気の強さは、表示窓を設けて数値表示をする場合と、緑色のLEDと、赤色のLEDを点灯して大凡の強さを表す場合とある。 The magnetic strength of the present invention includes a case where a numerical value is displayed by providing a display window, and a case where a green LED and a red LED are turned on to indicate a general strength.
例えば、0.0005テスラ(5ガウス)以下では緑色のLEDを点灯し、0.0010テスラ(10ガウス)以上は赤色のLEDを点灯するようにしてある。従って緑色のLEDも、赤色のLEDも点灯しない場合は、0.0005テスラを越え、0.0010テスラ未満の場合を示す。 For example, a green LED is lit at 0.0005 Tesla (5 gauss) or less, and a red LED is lit at 0.0010 Tesla (10 gauss) or more. Accordingly, when neither the green LED nor the red LED is lit, the case is over 0.0005 Tesla and less than 0.0010 Tesla.
また他の能力(出力をインターフェースに接続し、消磁操作その他)を付与するには、この発明のセンサーの出力を目的とする処理装置の入力として使用すれば目的を達することになる。 In order to provide other capabilities (connecting the output to the interface, degaussing operation, etc.), the output of the sensor according to the present invention can be used as an input of a processing device.
この発明は、簡易磁気センサーであって、他物と共用することなく、単独で磁気強さを測定することができる。従って前記各特性の他に必要に応じて携帯し、不使用時にはポケット等に入れておくことができるなど、極めて簡便であり、必要な時にすぐ使用できるなどの利点がある。 The present invention is a simple magnetic sensor, and can measure the magnetic strength independently without being shared with others. Therefore, in addition to the above characteristics, there is an advantage that it can be carried as required and can be stored in a pocket or the like when not in use, which is extremely simple and can be used immediately when necessary.
この発明は、電源保有の磁気センサーであるから、配送電のない場所でも単独使用し得ると共に、比較的小型であるから、携帯、保持が便利かつ容易であるなどの諸効果がある。 Since the present invention is a magnetic sensor having a power source, it can be used alone even in a place without delivery power, and since it is relatively small, there are various effects such as convenient and easy carrying and holding.
またN極、S極の極性を検出し得るので、対応が的確にできる効果がある。 Further, since the polarities of the N pole and the S pole can be detected, there is an effect that the correspondence can be accurately performed.
またこの発明のセンサーの出力を他の電子機器の入力として使用できるので、磁気の強弱によって、自動コントロールその他のコントロール機器を容易に自動化させることができる効果がある。 Further, since the output of the sensor of the present invention can be used as an input of another electronic device, there is an effect that automatic control and other control devices can be easily automated by the strength of magnetism.
この発明は、細長い筒体の一側端にセンサープローブを固定し、他端に出力接続部を設けると共に、筒体内へホール素子及びその電子回路と、電圧検出器を内装設置して、棒状磁気センサーを構成した。 In this invention, a sensor probe is fixed to one end of an elongated cylindrical body, an output connection portion is provided at the other end, a Hall element and its electronic circuit, and a voltage detector are installed in the cylinder, Configured the sensor.
前記において、出力接続部のコードを目的とする電子機器の入力として接続すれば、この電子機器を介して、自動機(例えば電磁石クレーン)の消磁操作を制御することができる。 In the above description, if the cord of the output connecting portion is connected as an input of an intended electronic device, the demagnetization operation of an automatic machine (for example, an electromagnetic crane) can be controlled via this electronic device.
前記この発明においては、全体が棒状(細長い)の筒体である為に、狭い場所での磁気検出(測定)が容易にできる。 In the present invention, since the whole is a rod-like (long and narrow) cylindrical body, magnetic detection (measurement) in a narrow place can be easily performed.
この発明の実施例を図1、2に基づいて説明すると、細長い筒体1の一側端へ、センサープローブ2を突出設置すると共に、筒体1の壁へ緑gと、赤rのLEDを設置する。また筒体1の他端内の回路に出力用のコード3の一端を接続し、コード3の他端にプラグ4を接続する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. A
前記筒体1内には、ホール素子5の回路6及び電圧検出器7及び電源8を内装して、この発明の磁気センサー10を構成した。図中9はプラグ4と接続する制御ユニット16のコンセント、11は磁気センサー10の掛止片、12はスイッチ、18は温度検出器である。
A
前記磁気センサー10を使用するには、スイッチ12をONにした後、センサープローブ2を鋼板13と、電磁石14の吸着部14aに当接すると、電磁石14の磁極の磁気強さが5ガウス〜10ガウスまでは緑gと赤rのLEDが点灯し、N極側であれば、緑gと赤rのLEDが点灯フリッカーする。磁気強さが10ガウス以上になれば、赤rが点灯し、N極側であれば赤のLEDが点灯し、S極側であれば、赤のLEDが点灯フリッカーするように構成してある。従って緑g、赤rのLEDの点灯状態により磁気の極性を即知することができる。前記磁気の強さが比較的小さい場合について磁気の有無の検出を説明したが、磁気の強さを数値的に知るセンサーが必要な場合には、筒体1の一側に表示窓15を設け、該表示窓15に磁気の数値を表示させることができる。
In order to use the
次に前記磁気センサー10の使用例を説明すれば、前記磁気センサー10のプラグ4を、電磁石制御ユニット16のコンセント9に接続すると共に、スイッチ12をONにして、磁気センサー10のセンサープローブ2端を電磁石14に当接し、所定の消磁を開始すると、予め定めたパターンによって消磁操作が繰り返される。そこで残留磁気が5ガウス以下になったとき制御ユニット16のスイッチ17を押せば、前記消磁の記録がそのままパラメータとなり、自動的に設定される。従って爾後は前記パラメータの記録に沿って自動消磁される。前記はセンサー10の使用例を示すものである。
Next, an example of use of the
この発明はホール素子を用いた磁気センサーである。そこでホール素子を用いた磁場測定方法について説明すれば、半導体のホール効果を利用した磁気センサーであって、磁気の強さを電気に直接変換することができる。即ち電流ICを流した半導体素子の直角方向から磁界Bが加わると、電圧VHが生じる。この電圧VHがホール電圧で、次式のようになる。 The present invention is a magnetic sensor using a Hall element. Accordingly, a magnetic field measurement method using a Hall element will be described. This is a magnetic sensor using the Hall effect of a semiconductor, and can directly convert the strength of magnetism into electricity. That is, when the magnetic field B applied from the direction perpendicular to the semiconductor element a current flows I C, the voltage V H generated. This voltage V H is the Hall voltage and is given by the following equation.
VH=KH×IC×B|v|
KH:ホール素子の材料及び寸法により定まる定数
IC:制御電流
B:磁束密度
VH:ホール電圧
V H = K H × I C × B | v |
K H : Constant determined by the material and dimensions of the Hall element
I C : Control current
B: Magnetic flux density
V H : Hall voltage
前記において、IC及びVHは測定できるし、KHも決まっているので、B(磁気の強さ)を知ることができる。即ち検出制御すれば、磁石の磁気強度の数値を表すことができる。 In the above, I C and V H can be measured, and K H is also determined, so that B (magnetic strength) can be known. That is, if the detection control is performed, the numerical value of the magnetic strength of the magnet can be expressed.
この発明の実施例では、図1の表示窓15へ数値を表すので、強度を数値として即知できることになる。
In the embodiment of the present invention, since the numerical value is displayed on the
また磁束の方向は、N→Sとなっているので、磁束の方向を見定めることによって、センサープローブ2の接触した極性によりLED(g又はr)を点灯させるので、g又はrの点灯と、その状態により極性を即知することができる。
Further, since the direction of the magnetic flux is N → S, by determining the direction of the magnetic flux, the LED (g or r) is turned on by the polarity with which the
次にこの発明の磁気センサー10による磁場測定を図3について説明する。ホール素子5は半導体素子に電流を流すと、該電流の方向と直角の方向に磁界が加わり、電圧を発生する。この電圧は磁力の強さに比例するので、前記電圧を測定すれば、磁力の強さがわかることになる。
Next, the magnetic field measurement by the
そこで磁力測定回路は、図3(a)のように、ホール素子5の入力側に、ホール素子駆動回路24の出力側を接続し、ホール素子5の出力側をホール電圧検出回路19に接続すれば、ホール素子5に係る磁力に比例した電圧を生じるので、この電圧を検出すれば、その電圧からホール素子5に加えられている磁力を検知することができる。
Therefore, in the magnetic force measurement circuit, as shown in FIG. 3A, the output side of the Hall
前記ホール素子5に与えられる電流は、例えば図3(b)に示す回路により安定して送られる。前記回路中20はホール素子5の駆動回路24に相当し、22は電圧増幅回路、21はホール素子5の入力及び出力回路である。またホール素子5の出力電圧は、ホール素子5に掛かる磁力に比例するので、前記電圧を磁力の強さに変換すれば、磁力数値を即知することができる。
The current given to the
1 筒体
2 センサープローブ
3 コード
4 プラグ
5 ホール素子
6 回路
7 電圧検出器
8 電源
9 コンセント
10 磁気センサー
11 掛止片
12 スイッチ
13 鋼板
14 電磁石
15 表示窓
16 磁石制御ユニット
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JP2008039968A JP2009198301A (en) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Rod-shaped magnetometric sensor |
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---|---|---|---|---|
JP2012062631A (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Saikou Maintenance:Kk | Horizontal temporary device |
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JPS52164576U (en) * | 1976-06-07 | 1977-12-13 | ||
JP3129072U (en) * | 2006-11-21 | 2007-02-01 | 株式会社アイエムエス | Magnetic pole judgment device |
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