JP2637232B2 - 磁気測定器 - Google Patents
磁気測定器Info
- Publication number
- JP2637232B2 JP2637232B2 JP10425489A JP10425489A JP2637232B2 JP 2637232 B2 JP2637232 B2 JP 2637232B2 JP 10425489 A JP10425489 A JP 10425489A JP 10425489 A JP10425489 A JP 10425489A JP 2637232 B2 JP2637232 B2 JP 2637232B2
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- Japan
- Prior art keywords
- circular
- circular winding
- winding
- magnetic sensor
- magnetic field
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、磁気測定器、特に校正用の巻線を備えた
磁気測定器に関する。
磁気測定器に関する。
（ロ）従来の技術 磁気測定器には、例えば第４図に示すように、ケース
２に、２軸ジンパル３に懸架された１軸ベクトル型磁気
センサ素子４が収納されている。この種の磁気測定器
は、ケース２がどのような状態に姿勢が定まろうとも、
磁気センサ素子４は、常に鉛直方向を向いている。一
方、この種の磁気センサを用いた測定器において、従来
は、第５図に示すように磁気センサ素子４に対し、その
近傍にそれぞれ２軸方向に校正用のコイル巻線5a、5bを
配置して校正が可能なように構成されている。
２に、２軸ジンパル３に懸架された１軸ベクトル型磁気
センサ素子４が収納されている。この種の磁気測定器
は、ケース２がどのような状態に姿勢が定まろうとも、
磁気センサ素子４は、常に鉛直方向を向いている。一
方、この種の磁気センサを用いた測定器において、従来
は、第５図に示すように磁気センサ素子４に対し、その
近傍にそれぞれ２軸方向に校正用のコイル巻線5a、5bを
配置して校正が可能なように構成されている。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した校正巻線を有する従来の磁気測定器では、各
校正巻線5a、5bは、磁気センサ１のケース２に固設され
るものであるから、ケース２の置かれる姿勢により、そ
の磁気センサ素子４の出力は、種々の異なったものとな
る。
校正巻線5a、5bは、磁気センサ１のケース２に固設され
るものであるから、ケース２の置かれる姿勢により、そ
の磁気センサ素子４の出力は、種々の異なったものとな
る。
例えば、第５図のケース２が水平に配置されている状
態でＡの方向から見ると、各巻線5a、5bは、磁気センサ
素子４に対して、第６図（Ａ）に示すようになるに対
し、ケース２が斜めに設置されると、θだけずれた場
合、第６図（Ｂ）に示すようになる。この場合でも、磁
気センサ素子４は、常に鉛直の姿勢を保つので、検出さ
れる磁気はそれぞれ相違するものとなる。
態でＡの方向から見ると、各巻線5a、5bは、磁気センサ
素子４に対して、第６図（Ａ）に示すようになるに対
し、ケース２が斜めに設置されると、θだけずれた場
合、第６図（Ｂ）に示すようになる。この場合でも、磁
気センサ素子４は、常に鉛直の姿勢を保つので、検出さ
れる磁気はそれぞれ相違するものとなる。
また、第５図の矢符Ｂの方向から見て、磁気センサ素
子４と各巻線5a、5bとの関係が水平に位置している場
合、第７図（Ａ）に示すものとなるが、ケース２の円周
方向にケース２が回転したとすると、例えば第７図
（Ｂ）に示す姿勢となり、この場合も磁気センサ素子４
そのものは、常に鉛直を保とうとするので、校正用巻線
と磁気センサ素子４との姿勢は変化することになる。
子４と各巻線5a、5bとの関係が水平に位置している場
合、第７図（Ａ）に示すものとなるが、ケース２の円周
方向にケース２が回転したとすると、例えば第７図
（Ｂ）に示す姿勢となり、この場合も磁気センサ素子４
そのものは、常に鉛直を保とうとするので、校正用巻線
と磁気センサ素子４との姿勢は変化することになる。
したがって、従来の校正用巻線を備えた磁気測定器で
あっても、単に磁気測定器が動作するか否かの判断をな
し得る程度の校正しかなし得ないという問題があった。
あっても、単に磁気測定器が動作するか否かの判断をな
し得る程度の校正しかなし得ないという問題があった。
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであ
って、従来よりも精度よく校正が可能な、また設置され
ている磁気測定器の傾斜角度などをも検出可能な磁気測
定器を提供することを目的としている。
って、従来よりも精度よく校正が可能な、また設置され
ている磁気測定器の傾斜角度などをも検出可能な磁気測
定器を提供することを目的としている。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用 この発明の磁気測定器は、２軸ジンバルで懸架された
１軸ベクトル型磁気センサの軸方向に対し、その前後に
等距離に、それぞれ第１と第２の円形巻線を対で設け、
これら円形巻線を前記２軸ジンバルを支持するケースに
固定するとともに、前方の第１の円形巻線と後方の第１
の円形巻線は互いに電流が同方向になるように結線し、
前方の第２の円形巻線と後方の第２の円形巻線は互いに
電流が逆方向になるように接続し、かつ前記第１の円形
巻線と第２の円形巻線のいずれかに選択的に電流を流す
切替回路を備えている。
１軸ベクトル型磁気センサの軸方向に対し、その前後に
等距離に、それぞれ第１と第２の円形巻線を対で設け、
これら円形巻線を前記２軸ジンバルを支持するケースに
固定するとともに、前方の第１の円形巻線と後方の第１
の円形巻線は互いに電流が同方向になるように結線し、
前方の第２の円形巻線と後方の第２の円形巻線は互いに
電流が逆方向になるように接続し、かつ前記第１の円形
巻線と第２の円形巻線のいずれかに選択的に電流を流す
切替回路を備えている。
この磁気測定器において、校正を行う場合には、切替
回路により、まず第２の円形巻線に電流を流す。これに
より前方の第２の円形巻線と後方の第２の円形巻線に電
流を流され、しかも、逆方向の電流を流されるため、こ
れら円形巻線によって発生する磁界は、磁気センサ素子
の部分で軸方向の磁界は打ち消し、鉛直方向の磁界のみ
が生じることになる。しかも、この磁界は、ケース２が
どのように回転しても同じ円周方向に向けて放射状に発
生するので、常に正しい校正を行うことができる。
回路により、まず第２の円形巻線に電流を流す。これに
より前方の第２の円形巻線と後方の第２の円形巻線に電
流を流され、しかも、逆方向の電流を流されるため、こ
れら円形巻線によって発生する磁界は、磁気センサ素子
の部分で軸方向の磁界は打ち消し、鉛直方向の磁界のみ
が生じることになる。しかも、この磁界は、ケース２が
どのように回転しても同じ円周方向に向けて放射状に発
生するので、常に正しい校正を行うことができる。
次に切替回路を切替えて、第１の円形巻線に電流を流
すと、これにより前方の第１の円形巻線と後方の第１の
円形巻線に同一方向に電流が流れるように結線されてい
るので、発生する磁界も同方向となり、したがって、軸
方向の磁界は一定の磁界を示し、放射方向の磁界は０と
なる。しかも、軸方向の発生する磁界は、磁気センサ素
子に対して傾斜角に応じた信号が印加されるため、この
傾斜角をも合わせて測定することが可能である。
すと、これにより前方の第１の円形巻線と後方の第１の
円形巻線に同一方向に電流が流れるように結線されてい
るので、発生する磁界も同方向となり、したがって、軸
方向の磁界は一定の磁界を示し、放射方向の磁界は０と
なる。しかも、軸方向の発生する磁界は、磁気センサ素
子に対して傾斜角に応じた信号が印加されるため、この
傾斜角をも合わせて測定することが可能である。
（ホ）実施例 以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
第１図は、この発明の一実施例を示す磁気測定器の要
部回路接続図である。この磁気測定器では、図示しない
ケース内に支持された２軸ジンバルで懸架された１軸ベ
クトル型磁気センサ素子４の軸方向に対し、その前方と
後方のそれぞれ等距離の位置に１対の円形巻線11a、12a
と11b、12bをそれぞれ配置している。磁気センサ素子４
の前方の円形巻線11aと後方の円形巻線11bよりなる第２
の円形巻線は互いに電流が逆方向に流れるように直列接
続され、ダイオード13aがさらに直列に接続されてい
る。また、前方の円形巻線12aと後方の円形巻線12bより
なる第１の円形巻線は、流れる電流が同方向になるよう
に結線され、13aとは逆極性のダイオード13bに直列に接
続され、これらの直列回路は、スイッチ14により正極性
の電池15aと負極性の電池15bに切替接続されている。な
お、第１の円形巻線12a,12bと第２の円形巻線11a、11b
は、２軸ジンバルを支持するケースに固定配置されてい
る。
部回路接続図である。この磁気測定器では、図示しない
ケース内に支持された２軸ジンバルで懸架された１軸ベ
クトル型磁気センサ素子４の軸方向に対し、その前方と
後方のそれぞれ等距離の位置に１対の円形巻線11a、12a
と11b、12bをそれぞれ配置している。磁気センサ素子４
の前方の円形巻線11aと後方の円形巻線11bよりなる第２
の円形巻線は互いに電流が逆方向に流れるように直列接
続され、ダイオード13aがさらに直列に接続されてい
る。また、前方の円形巻線12aと後方の円形巻線12bより
なる第１の円形巻線は、流れる電流が同方向になるよう
に結線され、13aとは逆極性のダイオード13bに直列に接
続され、これらの直列回路は、スイッチ14により正極性
の電池15aと負極性の電池15bに切替接続されている。な
お、第１の円形巻線12a,12bと第２の円形巻線11a、11b
は、２軸ジンバルを支持するケースに固定配置されてい
る。
今、この実施例回路において、スイッチ14をａ側に投
入すると、電池15aの正電圧は、ダイオード13aを介し
て、円形巻線11a、11bに矢印の方向に電流を流す。これ
によって磁気検出センサ素子４に生ずる磁界は、円形巻
線11a、11bに流れる電流が逆方向になるため、第２図
（Ａ）に示すように、軸方向の磁界を打消しあい、ケー
ス２が水平に設置されていれば、磁気センサ素子４の検
出方向に磁気Ｈが発生することになる。この磁界は、た
とえケース２が周方向に回転しても、常に円周外方向へ
の磁界の強さは一定なので校正するのに極めて有効であ
る。
入すると、電池15aの正電圧は、ダイオード13aを介し
て、円形巻線11a、11bに矢印の方向に電流を流す。これ
によって磁気検出センサ素子４に生ずる磁界は、円形巻
線11a、11bに流れる電流が逆方向になるため、第２図
（Ａ）に示すように、軸方向の磁界を打消しあい、ケー
ス２が水平に設置されていれば、磁気センサ素子４の検
出方向に磁気Ｈが発生することになる。この磁界は、た
とえケース２が周方向に回転しても、常に円周外方向へ
の磁界の強さは一定なので校正するのに極めて有効であ
る。
次に、上記実施例回路において、スイッチ14を端子ｂ
側に投入すると、電池15aの負電圧により円形巻線12a、
12bには、矢印と同一方向に電流が流れる。これによ
り、磁気センサ素子４に発生する磁界は，巻線の軸方向
に対しては、磁界が同一方向なので、一定の磁界を発生
するが、巻線の軸方向に直角な方向に対しては打消しあ
うため０となる。したがって、磁気センサのケース２が
角度θだけ傾くと、磁気センサ素子４に生じる磁界の方
向は、第３図（Ａ）に示すようになる。これをベクトル
的に示すと、第３図（Ｂ）に示すように、磁界Ｈは磁気
センサ素子４の検出方向に水平な磁界HHと、垂直方向の
磁界HVに分解され、HHは磁気センサの感度方向成分にあ
るため、このHHが磁気センサより出力される。このH
Hは、円形巻線12a、12bによって発生する巻線の軸方向
の一定磁界Ｈに対して、HH＝Hsinθの関係にあり、Ｈが
角度θに対してほぼ一定なので、このHHによりケース２
の傾きをしることができる。
側に投入すると、電池15aの負電圧により円形巻線12a、
12bには、矢印と同一方向に電流が流れる。これによ
り、磁気センサ素子４に発生する磁界は，巻線の軸方向
に対しては、磁界が同一方向なので、一定の磁界を発生
するが、巻線の軸方向に直角な方向に対しては打消しあ
うため０となる。したがって、磁気センサのケース２が
角度θだけ傾くと、磁気センサ素子４に生じる磁界の方
向は、第３図（Ａ）に示すようになる。これをベクトル
的に示すと、第３図（Ｂ）に示すように、磁界Ｈは磁気
センサ素子４の検出方向に水平な磁界HHと、垂直方向の
磁界HVに分解され、HHは磁気センサの感度方向成分にあ
るため、このHHが磁気センサより出力される。このH
Hは、円形巻線12a、12bによって発生する巻線の軸方向
の一定磁界Ｈに対して、HH＝Hsinθの関係にあり、Ｈが
角度θに対してほぼ一定なので、このHHによりケース２
の傾きをしることができる。
（ヘ）発明の効果 この発明によれば、同一方向に電流が流れるように結
線された第１の円形巻線によって生じる磁界は、角度に
応じた信号を導出することができるので、磁気センサの
水平方向からの傾きを知ることが可能となる。
線された第１の円形巻線によって生じる磁界は、角度に
応じた信号を導出することができるので、磁気センサの
水平方向からの傾きを知ることが可能となる。
その上、第２の円形巻線を選択した場合には、逆方向
の電流が流れるように接続されているので、この場合に
は、ケースの外周方向に、放射状に一定の磁界が発生す
るため、角度が如何なる状況になろうとも、常に正確な
感度校正を行うことができるという利点がある。
の電流が流れるように接続されているので、この場合に
は、ケースの外周方向に、放射状に一定の磁界が発生す
るため、角度が如何なる状況になろうとも、常に正確な
感度校正を行うことができるという利点がある。
第１図は、この発明の一実施例を示す磁気測定器の要部
回路を示す接続図、第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）は、前
方と後方の円形巻線が逆方向の電流が流れるように選択
された場合の発生磁界を説明するための図、第３図
（Ａ）、第３図（Ｂ）は、実施例磁気測定器の第２の円
形巻線が同一方向に電流が流された場合に発生する磁界
及び角度を知るための説明図、第４図は、従来の一般的
なジンバル機構を有する磁気センサの概略図、第５図
は、同磁気センサに配置される校正巻線を示す図、第６
図（Ａ）、第６図（Ｂ）は、ケースが水平状態から一定
の角度に傾斜した場合の校正巻線と磁気センサ素子との
姿勢を説明するための図、第７図（Ａ）、第７図（Ｂ）
は、ケースが周方向に回転した場合の磁気センサ素子と
校正巻線の位置関係を示す説明図である。 4:磁気センサ素子、 11a・11b:第２の円形巻線 12a・12b:第１の円形巻線 13a・13b:ダイオード、14:切替回路、 15a・15b:電池。
回路を示す接続図、第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）は、前
方と後方の円形巻線が逆方向の電流が流れるように選択
された場合の発生磁界を説明するための図、第３図
（Ａ）、第３図（Ｂ）は、実施例磁気測定器の第２の円
形巻線が同一方向に電流が流された場合に発生する磁界
及び角度を知るための説明図、第４図は、従来の一般的
なジンバル機構を有する磁気センサの概略図、第５図
は、同磁気センサに配置される校正巻線を示す図、第６
図（Ａ）、第６図（Ｂ）は、ケースが水平状態から一定
の角度に傾斜した場合の校正巻線と磁気センサ素子との
姿勢を説明するための図、第７図（Ａ）、第７図（Ｂ）
は、ケースが周方向に回転した場合の磁気センサ素子と
校正巻線の位置関係を示す説明図である。 4:磁気センサ素子、 11a・11b:第２の円形巻線 12a・12b:第１の円形巻線 13a・13b:ダイオード、14:切替回路、 15a・15b:電池。
Claims (1)
- 【請求項１】２軸ジンバルで懸架された１軸ベクトル型
磁気センサの軸方向に対し、その前後に等距離に、それ
ぞれ第１と第２の円形巻線を対で設け、前記２軸ジンバ
ルを支持するケースに固定するとともに、前方の第１の
円形巻線と後方の第１の円形巻線は互いに電流が同方向
になるように結線し、前方の第２の円形巻線と後方の第
２の円形巻線は互いに電流が逆方向になるように結線
し、かつ前記第１の円形巻線と第２の円形巻線のいずれ
かに選択的に電流を流す切替回路を備えたことを特徴と
する磁気測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10425489A JP2637232B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 磁気測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10425489A JP2637232B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 磁気測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02284081A JPH02284081A (ja) | 1990-11-21 |
| JP2637232B2 true JP2637232B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=14375797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10425489A Expired - Lifetime JP2637232B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 磁気測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637232B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP10425489A patent/JP2637232B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02284081A (ja) | 1990-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |