JP2535479Y2

JP2535479Y2 - 磁気検出器

Info

Publication number: JP2535479Y2
Application number: JP6156289U
Authority: JP
Inventors: 隆俊堀田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1997-05-14
Anticipated expiration: 2004-05-26
Also published as: JPH032282U

Description

【考案の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この考案は、地磁気等を測定する磁気検出器であっ
て、特に磁気センサ器体の鉛直再現性能を光学的にテス
トし得る磁気検出器に関する。

（ロ）従来の技術一般に、磁気検出器は、ケーシングの内部空室に、２
軸ジンバル機構により支持される磁気センサ器体を配備
している。２軸ジンバル機構は、枠体の両側片間に軸受
けされる短軸と、この枠体の両端片に固着された短軸と
直角方向へ突出された長軸とからなり、長軸の両端部は
ケーシング内の軸受け部により軸承され、長軸の先端部
は給電用のヘアスプリングに直結されている。そして、
磁気センサ器体は上記短軸に垂下され、ヘアスプリング
によりリード線を介して給電されるようになっている
（図示せず）。従って、磁気センサ器体はジンバル機構
により、長軸方向及び短軸方向に対し回動可能に保持さ
れ、下部に取付けた重りにより、常に鉛直方向に定位す
るように設定されている。

（ハ）考案が解決しようとする課題磁気検出器の磁気センサ器体は、ジンバル機構により
常に鉛直方向に定位するように設定されており、この磁
気センサ器体の鉛直再現性能の良否によって正確な磁気
検出の精度が左右される。この磁気センサ器体の鉛直再
現性能は、特にジンバル機構の摩擦力の大小の影響を受
け、摩擦力が小さいほど鉛直再現性が高くなる。従っ
て、都度、あるいは磁気検出器が完成したとき磁気検出
器が適正に機能するか否かを確認するために、磁気セン
サ器体の鉛直再現性能のテストが行なわれている。

従来、この鉛直再現性をテストする場合は、テスト用
の磁気検出器を３軸ヘルムホルツコイルの中心に対応さ
せた状態で、鉛直保持台に載置する。そして、この鉛直
保持台ごと回転させる。この回転状態において、テスト
用の磁気検出器を駆動させ（通電状態のもとにおき）、
鉛直検出軸の磁気信号の変化量を測定することで、この
軸の傾きを計測し再現性能を確認している。

従って、この再現性能テスト方式では、鉛直検出軸の
傾きの計測は可能であるが、その傾きの原因が機械的理
由、例えば検出軸保持用軸受け部による誤差であるの
か、或いは電気的理由、例えば給電装置（ヘアスプリン
グ、スリップリング、リード線）の不具合による誤差で
あるかが判別出来ない。また、磁気検出器に給電し、且
つ３軸ヘルムホルツコイルの中心に設置してテストする
ため、周辺部の磁気的影響を受け易く、測定環境に制約
がある等の不利があった。

この考案は、以上のような課題を解消させ、外部環境
の制約なく鉛直再現性能をテストし得る磁気検出器を提
供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この目的を達成させるために、この考案の磁気検出器
では、次のような構成としている。

磁気検出器は、２軸ジンバル機構により垂下支持され
て鉛直方向に定位するように設定された磁気センサ器体
の下部に、四角錐形状の鉛直状態被検出部を備えたこと
を特徴としている。

磁気センサ器体を垂下支持したものにおいて、この磁気
センサ器体の下部に、四角錐形状の鉛直状態被検出部を
備えたことを特徴としている。

従って、磁気センサ器体は常態において鉛直状態が保
持され、鉛直再現性能を有している。この磁気センサ器
体の下部の鉛直状態被検出部は、四角錐形状に設定して
あり、例えば重りを兼用している。

磁気センサ器体の鉛直再現性能テストを実行する場合
は、公知の距離センサを用いる。つまり磁気センサ器体
の下方に、その直角部から同距離に配置された２個の距
離センサを載置した直角Ｌ字形のテスト治具を配置す
る。そして、一方の距離センサは、鉛直状態被検出部
（四角錐形状）のＸ軸方向の面に対向させ、他方の距離
センサはＹ軸方向の面に対向させる。この状態におい
て、距離センサと対向しているＸ軸面、及びＹ軸面は、
それぞれ距離センサと平行状態、つまり光学的軸線に対
し直角方向に位置している。従って、磁気センサ器体が
鉛直状態に定位していれば、鉛直状態被検出部（四角錐
形状）の尖端は、当然に鉛直方向を指向しており、各距
離センサとＸ軸面及びＹ軸面間の各対向距離は等しいか
ら、２つの距離センサの距離計測値は同一となり、磁気
センサ器体の鉛直位置を確認できる。また、磁気センサ
器体を自由に揺動させた後、再び静止した状態におい
て、仮に二つの距離センサの距離測定値が同一でない場
合は、磁気センサ器体（鉛直状態被検出部）がいずれか
の方向に傾いていることが判明する（ホ）実施例第１図は、この考案に係る磁気検出器の具体的な一実
施例を示す斜視図である。

磁気検出器は、公知のようにケーシング（図示せず）
内部に２軸ジンバル機構２に支持された磁気センサ器体
１を配備している。２軸ジンバル機構２は、例えば矩形
状の枠体21の両端片間に短軸22を軸承配備し、枠体21の
両側片には長軸23を突設（短軸22と直角方向へ突設）し
て構成している。この長軸23の両端部は、それぞれケー
シングの軸受け部により軸承されている。また、長軸23
の一方の先端部を給電用ヘアスプリングに直結されてい
る（図示せず）。前記磁気センサ器体１は、上記短軸22
に固定垂下されており、したがってこの磁気センサ器体
１は、２軸ジンバル機構２により長軸方向（短軸22の回
転）及び短軸方向（長軸23の回転）へ回動可能であり、
常に鉛直方向へ定位するように設定されている。

この考案の特徴は、直方体形状の磁気センサ器体１の
下部に鉛直状態被検出部３を設けた点にある。

鉛直状態被検出部３は、下部が尖がった四角錐形状
で、尖端32を下方に設定して磁気センサ器体１の底面に
一体に止着してある。この鉛直状態被検出部３は、重り
を兼用し磁気センサ器体１の起立性能を向上させてい
る。この実施例においては、鉛直状態被検出部（四角錐
形状）３の逆三角形をした４つの面の内、Ｘ軸方向の面
（短軸22側の面）31aと、Ｙ軸方向の面（長軸23側の
面）31が、鉛直状態被検出面として使用される。この鉛
直状態被検出部３は、磁気センサ器体１が鉛直状態に定
位する時、尖端32が鉛直方向を指向している。

磁気センサ器体１の鉛直再現性能をテストする場合
は、例えば、特開昭60−162901号公報に記載された非接
触変位測定装置を用いる。この公報に記載された非接触
変位測定装置（距離センサ）は、例えば三角測距法を応
用した方式のもので、発光素子と光位置検出素子（PS
D）等の組み合わせで構成されている。発光素子、例え
ば半導体レーザからの光は、投光レンズを介して測定対
象物上に照射され、この対象物からの拡散反射光の一部
は受光レンズを介して光位置検出素子上にスポットを結
び、そのスポットが対象物の移動（変位）による検出距
離に応じて光位置検出素子上を移動して位置ズレを生じ
るので、この位置ズレ（移動量）を対象物までの距離と
して測定するもので同出願人より“レーザ式変位センサ
LBシリーズ”として販売されている。

実施例では、磁気センサ器体１の下側に、上記の２つ
の距離センサ４、4aを備えた直角Ｌ字形のテスト用治具
５を配置する。この場合、一方の距離センサ4aは、鉛直
状態被検出部（四角錐形状）３のＸ軸方向の面31aに対
向し、他方の距離センサ４はＹ軸方向の面31に対向させ
る。この状態において、距離センサ4aと対向しているＸ
軸面31a、及び距離センサ４と対向しているＹ軸面31
は、それぞれ距離センサ４、4aと平行状態、つまり光学
的軸線に対し直角方向に位置している。従って、第２図
で示すように、磁気センサ器体１が鉛直方向に定位して
いれば（鉛直状態被検出部３の尖端32が鉛直方向を指向
していれば）、各距離センサ4aと４との出力は全く同一
となり、それぞれ対向するＸ軸面31a、Ｙ軸面31との対
向距離は同じである。つまり、各距離センサ４、4aの距
離計測値が同一であることから、磁気センサ器体１が鉛
直状態にあることが確認できる。

また、磁気センサ器体１を自由に揺動させた後、再び
静止した状態において、仮に二つの距離センサ４、4aの
距離測定値が同一でない場合、例えば鉛直状態被検出部
３が角度＋θだけ位置ずれし鉛直状態被検出部からの反
射光、つまり反射スポットの位置がズレるので、センサ
出力の値が変化し、つまり２つの距離センサ４、4aの測
定値が同一でなくなり、磁気センサ器体１が鉛直状態に
定位していないこと（傾いていること）を精度よく確認
できる。

仮に、距離センサ４、4aの距離測定値が同一であり、
磁気センサ器体１が鉛直状態に定位しているにも拘ら
ず、磁気検出器の磁気出力に不具合があれば、機械的
（例えば軸受け部の誤差）な理由でなく、電気的な理由
（例えばヘアスプリング等の給電装置側の理由）による
と判別し得る。

かくして、この磁気検出器では、四角錐形状の鉛直状
態被検出部（Ｘ軸面31a、Ｙ軸面31）３と、距離センサ
４、4a間の変位による測定値の変化より鉛直状態（鉛直
再現性能）を光学的に検出するから、外部の磁気的影響
を全く考慮する必要がなく、テスト環境を制約されな
い。また、従来のように磁気検出器の磁気信号の変化量
で、磁気センサ器体１の傾きを計測するものではないか
ら、傾きの原因が機械的理由或いは電気的理由に基づく
ものかを容易に判別し得る。

（ヘ）考案の効果この考案では、以上のように、２軸ジンバル機構によ
り支持される磁気センサ器体の下部に、四角錐形状の鉛
直状態被検出部を配備することとしたから、距離センサ
を用いることで光学的に磁気センサ器体の鉛直状態及び
鉛直再現性能をテストし得る。従って、従来のように外
部の磁気的影響を全く考慮する必要がなく、点検（テス
ト）環境を制約されることがない。また、従来のように
磁気検出器の磁気信号の変化量で、磁気センサ器体の傾
きを計測するものではないから、傾きの原因が機械的理
由であるか、或いは電気的理由に基づくものであるかを
容易に判別し得る等、考案目的を達成した優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例磁気検出器を示す斜視図、第２図は、
実施例磁気検出器の鉛直再現性能をテストする状態を示
す説明図である。 1:磁気センサ器体、2:ジンバル機構 3:鉛直状態被検出部、４、4a:距離センサ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】２軸ジンバル機構により垂下支持されて鉛
直方向に定位するように設定された磁気センサ器体を備
えた磁気検出器において、前記磁気センサ器体の下部
に、四角錐形状の鉛直状態被検出部を備えたことを特徴
とする磁気検出器。