JP2011043521A - 広帯域化された磁界補償システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁界測定用装置は第1のセンサと第2のセンサを備える。第1のセンサは、第1の周波数範囲内の磁界に対してアクティブであり、その周波数範囲は第2のセンサがアクティブとなる周波数範囲よりも低い周波数を含む。
【選択図】図4
Description
最新の磁界測定用センサは、しばしばフラックスゲート磁力計の形をとる。例として、2軸、またはすべての空間方向の磁界を測定できる3軸の、フラックスゲート磁界センサがある。この場合は、2つの強磁性体コア上にそれぞれ3つのコイルがある。三角波発生器が、励磁コイルを通って流れる電流を発生する。電流は、強磁性体コア中に磁界を設定する。磁束の変化は、検出コイルとして知られるコイルに電圧を誘起する。外部磁界が印加されない場合は、検出コイル中の電圧差はゼロである。外部磁界が設定されるとすぐに、差電圧が発生される。
このようなフラックスゲート・センサは、高感度および高分解能の特徴がある。
第2のセンサはコイルでよく、コイル中に誘起される電圧が測定される。
以下に本発明について、図1〜図5の図面を参照してより詳細に説明する。
ここに示される磁界補償用システム10は、0〜20KHzの制御帯域を有する。
ディジタル信号プロセッサ15は、増幅器23のゲインにも接続される。したがって、増幅器23の利得係数も、コンピュータ21によって制御することができる。
2 増幅器
3 ヘルムホルツ・コイル
10 磁界補償用装置
11 第1のセンサ
12 第2のセンサ
13 ヘルムホルツ・コイル
14 アナログ/ディジタル変換器
15 ディジタル信号プロセッサ
16 シリアル・インターフェース
17 ディジタル/アナログ変換器
18 マルチプレクサ
19 加算器
20 増幅器
21 コンピュータ
22 ハイパス・フィルタ
23 増幅器
Claims (25)
- 第1の周波数範囲の磁界に対してアクティブな第1のセンサと、
第2の周波数範囲の磁界に対してアクティブであり、前記第2の周波数範囲の少なくとも一部分が前記第1の周波数範囲よりも高い、少なくとも1つの第2のセンサと
を備える磁界測定用装置。 - 5Hz〜1KHz、好ましくは2Hz〜10KHz、特に好ましくは0.1Hz〜20KHzの帯域でアクティブである磁界測定用装置。
- 前記第1のセンサからの信号をディジタル処理する手段、および/または前記第2のセンサからの信号をアナログ処理する手段を有する磁界測定用装置。
- 前記センサがアクティブである少なくとも1つの軸、好ましくはすべての軸がほぼ平行に、特に互いにほぼ上下に配置される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の磁界測定用装置。
- 前記第1のセンサからの信号用にローパス・フィルタを備える、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の磁界測定用装置。
- 前記ローパス・フィルタの遮断周波数が、500Hz未満、好ましくは100Hz未満、特に好ましくは50Hz未満である、請求項5に記載の磁界測定用装置。
- 前記第2のセンサからの信号用にハイパス・フィルタを備える、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の磁界測定用装置。
- 前記ハイパス・フィルタの遮断周波数が、5Hzより高く、好ましくは10Hzより高く、特に好ましくは15Hzより高い、請求項7に記載の磁界測定用装置。
- 前記第1のセンサがフラックスゲート・センサである、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の磁界測定用装置。
- 前記フラックスゲート・センサは、前記磁界測定用装置がアクティブである帯域の上限の、少なくとも2倍、好ましくは少なくとも3倍、特に好ましくは少なくとも5倍のチョッパ周波数で動作することができる、請求項9に記載の磁界測定用装置。
- 前記チョッパ周波数が、50KHzより高い、好ましくは80KHzより高い、特に好ましくは120KHzより高い、請求項9または10項のいずれか1項に記載の磁界測定用装置。
- 前記第1のセンサからの信号を、前記第2のセンサからの信号に加算する手段を備える、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の磁界測定用装置。
- 前記第1および第2のセンサが、一筐体内に配置される、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の磁界測定用装置。
- 少なくとも1つの、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の磁界測定用装置と、少なくとも1つの補償コイルとを備える磁界補償用装置。
- 少なくとも1つのディジタル信号プロセッサを備える、請求項14に記載の磁界補償用装置。
- 少なくとも前記第1のセンサからの信号は、AD変換器を介して前記ディジタル信号プロセッサに送ることができ、かつ前記ディジタル信号プロセッサによって処理することができる、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の磁界補償用装置。
- 前記第1のセンサからの信号を、前記第2のセンサからの信号、特に処理された信号に加算するための加算器を備える、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の磁界補償用装置。
- 前記第1のセンサからの信号を、前記ディジタル信号プロセッサから前記加算器に送ることができる、請求項1乃至17のいずれか1項に記載の磁界補償用装置。
- 増幅器を備える、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の磁界補償用装置。
- 前記増幅器、特に前記増幅器のゲインが、ディジタル信号プロセッサに接続される、請求項1乃至19のいずれか1項に記載の磁界補償用装置。
- インターフェース、特に制御装置接続用のインターフェースを有するディジタル信号プロセッサを備える、請求項1乃至20のいずれか1項に記載の磁界補償用装置。
- 第1の周波数範囲の磁界が、第1のセンサによって検出される工程と、
少なくとも一部分が前記第1の周波数範囲よりも高い第2の周波数範囲の磁界が、第2のセンサによって検出される工程と、
センサ信号が増幅される工程と、
少なくとも1つの補償コイルが駆動される工程と
を含む磁界を補償する方法。 - 前記第1のセンサからの信号がディジタル処理される、特にディジタル信号プロセッサを用いてディジタル処理される、請求項22に記載の磁界を補償する装置。
- 少なくとも前記第2のセンサからの信号の利得係数/ゲインを、制御および/または調節するのに、ディジタル信号プロセッサが用いられる、請求項22または23のいずれか1項に記載の磁界を補償する方法。
- 第1のセンサ用にディジタル・ローパス・フィルタを生成するために、ディジタル信号プロセッサが用いられる、請求項22乃至24のいずれか1項に記載の磁界を補償する装置。
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