JP2960378B2 - 磁束検出器 - Google Patents
磁束検出器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、検出コイルを有
し、この検出コイルに鎖交する変動磁束を電気的に検出
する磁束検出器に関し、特に、特定の方向の磁束成分の
みを正確に測定することができる磁束検出器に関する。
し、この検出コイルに鎖交する変動磁束を電気的に検出
する磁束検出器に関し、特に、特定の方向の磁束成分の
みを正確に測定することができる磁束検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において、磁束や磁場の観測のた
め、磁束検出コイルを有し、この検出コイルに鎖交する
変動磁束を検出する磁束検出器が使用されている。巻数
ｎの検出コイルに磁束φが鎖交すると、Ｖ＝−ｎ（ｄφ
／ｄｔ）の電圧が発生する。この電圧をアンプで増幅
し、電圧計で計測することにより、磁界の変動量を測定
することができる。
め、磁束検出コイルを有し、この検出コイルに鎖交する
変動磁束を検出する磁束検出器が使用されている。巻数
ｎの検出コイルに磁束φが鎖交すると、Ｖ＝−ｎ（ｄφ
／ｄｔ）の電圧が発生する。この電圧をアンプで増幅
し、電圧計で計測することにより、磁界の変動量を測定
することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】三次元座標上の互
いに直行する方向Ｘ、Ｙ、Ｚに磁束があるとき、或る特
定の方向、例えばＸ方向の磁場のみを検出しようとする
とき、検出コイルの中心軸をＸ方向に設置すれば、Ｘ軸
方向の磁束を最大感度で検出することができる。しかも
理講的には、Ｙ軸及びＺ軸方向の磁束を検出することは
ない。しかし実際には、磁束コイルには物理的な大きさ
があることや、検出コイルの加工、製作時の誤差等によ
る非対称性に起因して、Ｘ軸方向の磁束だけでなく、そ
れと直交するＹ軸及びＺ軸の磁束も検出してしまう。
いに直行する方向Ｘ、Ｙ、Ｚに磁束があるとき、或る特
定の方向、例えばＸ方向の磁場のみを検出しようとする
とき、検出コイルの中心軸をＸ方向に設置すれば、Ｘ軸
方向の磁束を最大感度で検出することができる。しかも
理講的には、Ｙ軸及びＺ軸方向の磁束を検出することは
ない。しかし実際には、磁束コイルには物理的な大きさ
があることや、検出コイルの加工、製作時の誤差等によ
る非対称性に起因して、Ｘ軸方向の磁束だけでなく、そ
れと直交するＹ軸及びＺ軸の磁束も検出してしまう。
【０００４】検出しようとするＸ方向の検出磁束に比
べ、Ｙ軸及びＺ軸方向の検出磁束が無視し得ない程度に
大きいと、Ｘ方向の磁束を正確に測定することができ
ず、磁束検出器としての本来の役目を果たせない。磁束
検出器を所要の位置に取り付け、且つＹ軸やＺ軸の磁束
の検出量が最小になるように検出コイルの方向を調整す
ることは、非常に困難である。特に、高い磁場の中での
取付調整は、身体に危険が及ぶこともある。まして放射
線のある環境の中などでは、安全に且つ充分正確な調整
を行うことは、すこぶる困難である。また仮に、正確に
調整が可能であったとしても、前述の理由から、Ｙ軸及
びＺ軸の検出磁束を完全に排除することはできない。
べ、Ｙ軸及びＺ軸方向の検出磁束が無視し得ない程度に
大きいと、Ｘ方向の磁束を正確に測定することができ
ず、磁束検出器としての本来の役目を果たせない。磁束
検出器を所要の位置に取り付け、且つＹ軸やＺ軸の磁束
の検出量が最小になるように検出コイルの方向を調整す
ることは、非常に困難である。特に、高い磁場の中での
取付調整は、身体に危険が及ぶこともある。まして放射
線のある環境の中などでは、安全に且つ充分正確な調整
を行うことは、すこぶる困難である。また仮に、正確に
調整が可能であったとしても、前述の理由から、Ｙ軸及
びＺ軸の検出磁束を完全に排除することはできない。
【０００５】単一の検出コイルを使用した磁束検出器で
は、検出した磁束の中に含まれるＹ軸やＺ軸方向の磁束
成分がどの程度含まれるか、その量を把握することはで
きない。また、Ｘ軸方向の磁束を測定する検出コイルと
共に、同様の検出コイルをＹ軸及びＺ軸方向に向けて設
置し、補正することも考えられるが、そうすると、磁束
検出器の形状が全体的に大きくなり、同じ位置の磁束検
出にならず、調整等が複雑になるという欠点がある。
は、検出した磁束の中に含まれるＹ軸やＺ軸方向の磁束
成分がどの程度含まれるか、その量を把握することはで
きない。また、Ｘ軸方向の磁束を測定する検出コイルと
共に、同様の検出コイルをＹ軸及びＺ軸方向に向けて設
置し、補正することも考えられるが、そうすると、磁束
検出器の形状が全体的に大きくなり、同じ位置の磁束検
出にならず、調整等が複雑になるという欠点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の磁
気検出器における課題を解消し、検出を目的とする方向
以外の方向の検出磁束を容易にキャンセルすることがで
き、これによって所定方向の磁束のみを正確に検出する
ことを可能としたものである。この目的を達成するた
め、本発明では、主検出コイルＮｘの検出方向をＸ軸方
向としたとき、不要なＹ軸、Ｚ軸方向の磁束を検出する
補正コイルＮｙ、Ｎｚを設け、この補正コイルＮｙ、Ｎ
ｚにより検出されるＹ、Ｚ軸方向の磁束を、主検出コイ
ルＮｘで検出される磁束からキャンセルするようにし
た。
気検出器における課題を解消し、検出を目的とする方向
以外の方向の検出磁束を容易にキャンセルすることがで
き、これによって所定方向の磁束のみを正確に検出する
ことを可能としたものである。この目的を達成するた
め、本発明では、主検出コイルＮｘの検出方向をＸ軸方
向としたとき、不要なＹ軸、Ｚ軸方向の磁束を検出する
補正コイルＮｙ、Ｎｚを設け、この補正コイルＮｙ、Ｎ
ｚにより検出されるＹ、Ｚ軸方向の磁束を、主検出コイ
ルＮｘで検出される磁束からキャンセルするようにし
た。
【０００７】すなわち、本発明による磁束検出器は、三
次元座標の一軸方向の磁束を検出する主検出コイルＮｘ
と、この主検出コイルＮｘより充分巻数が少なく、且つ
主検出コイルＮｘで磁束を検出する方向と直交する他の
２軸方向の磁束を検出する補正コイルＮｙ、Ｎｚと、前
記主コイルＮｘで検出される磁束から、前記補正コイル
Ｎｙ、Ｎｚにより検出される前記他の２軸方向の磁束成
分をキャンセルする補正手段とを有することを特徴とす
る。
次元座標の一軸方向の磁束を検出する主検出コイルＮｘ
と、この主検出コイルＮｘより充分巻数が少なく、且つ
主検出コイルＮｘで磁束を検出する方向と直交する他の
２軸方向の磁束を検出する補正コイルＮｙ、Ｎｚと、前
記主コイルＮｘで検出される磁束から、前記補正コイル
Ｎｙ、Ｎｚにより検出される前記他の２軸方向の磁束成
分をキャンセルする補正手段とを有することを特徴とす
る。
【０００８】ここで、補正コイルＮｙ、Ｎｚの巻数は、
主コイルＮｘの数分の１程度が適当である。この磁束検
出器では、主検出コイルＮｘの検出方向をＸ軸方向とし
たとき、補正コイルＮｙ、Ｎｚにより検出される不要な
Ｙ、軸方向の磁束を、主検出コイルＮｘで検出される磁
束からキャンセルすることができる。これにより、目的
のＸ軸方向の磁束を正確に検出し、測定することができ
る。
主コイルＮｘの数分の１程度が適当である。この磁束検
出器では、主検出コイルＮｘの検出方向をＸ軸方向とし
たとき、補正コイルＮｙ、Ｎｚにより検出される不要な
Ｙ、軸方向の磁束を、主検出コイルＮｘで検出される磁
束からキャンセルすることができる。これにより、目的
のＸ軸方向の磁束を正確に検出し、測定することができ
る。
【０００９】前記補正コイルＮｙ、Ｎｚは、主コイルＮ
ｘの回りに巻回することができ、これにより、主検出コ
イルＮｘに隣接して補正コイルＮｙ、Ｎｚを配置するこ
とができ、主検出コイルＮｘで検出される磁束のうち、
不要な２軸方向の磁束を正確に検出することができる。
しかも、補正コイルＮｙ、Ｎｚをコンパクトに巻回する
ことができ、磁束検出器全体を概ね主検出コイルＮｘの
大きさと同等とすることができる。また、この補正コイ
ルＮｙ、Ｎｚは、主検出コイルＮｚに鎖交する磁束を全
体的に均一に補らえるべく、複数ずつのコイルの組み合
わせとするのがより好ましい。なお、補正コイルＮｙ、
Ｎｚをまとめて、主検出コイルー周をトロイダル状に巻
いたものとすることもできるが、Ｙ軸とＺ軸をそれぞれ
単独に補正することができなくなるので注意しなくては
ならない。
ｘの回りに巻回することができ、これにより、主検出コ
イルＮｘに隣接して補正コイルＮｙ、Ｎｚを配置するこ
とができ、主検出コイルＮｘで検出される磁束のうち、
不要な２軸方向の磁束を正確に検出することができる。
しかも、補正コイルＮｙ、Ｎｚをコンパクトに巻回する
ことができ、磁束検出器全体を概ね主検出コイルＮｘの
大きさと同等とすることができる。また、この補正コイ
ルＮｙ、Ｎｚは、主検出コイルＮｚに鎖交する磁束を全
体的に均一に補らえるべく、複数ずつのコイルの組み合
わせとするのがより好ましい。なお、補正コイルＮｙ、
Ｎｚをまとめて、主検出コイルー周をトロイダル状に巻
いたものとすることもできるが、Ｙ軸とＺ軸をそれぞれ
単独に補正することができなくなるので注意しなくては
ならない。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１は、本発明による磁束検出器の検出原理を示す概念
図である。同図に示すように、主検出コイルＮｘは、正
方形に巻かれている。いま、主検出コイルＮｘの中心軸
方向をＸ軸とし、これに直交する２軸方向をＹ軸、Ｚ軸
とする。
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１は、本発明による磁束検出器の検出原理を示す概念
図である。同図に示すように、主検出コイルＮｘは、正
方形に巻かれている。いま、主検出コイルＮｘの中心軸
方向をＸ軸とし、これに直交する２軸方向をＹ軸、Ｚ軸
とする。
【００１１】主検出コイルＮｘのＹ軸方向の巻線部分と
Ｚ軸方向の巻線部分の周囲には、それぞれ補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚが巻回されている。従って、これらの補正コイ
ルＮｙ、Ｎｚの中心軸は、それぞれＹ軸方向とＺ軸方向
に向いている。図１では、説明の便宜上、補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚはそれぞれ１つづつ設けられているが、これら
補正コイルＮｙ、Ｎｚは、主検出コイルＮｘの対向する
２辺にそれぞれ設けることが好ましい。
Ｚ軸方向の巻線部分の周囲には、それぞれ補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚが巻回されている。従って、これらの補正コイ
ルＮｙ、Ｎｚの中心軸は、それぞれＹ軸方向とＺ軸方向
に向いている。図１では、説明の便宜上、補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚはそれぞれ１つづつ設けられているが、これら
補正コイルＮｙ、Ｎｚは、主検出コイルＮｘの対向する
２辺にそれぞれ設けることが好ましい。
【００１２】いま、主検出コイルＮｘと補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚにそれぞれ電圧計Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚを接続し、
これにより主検出コイルＮｘと補正コイルＮｙ、Ｎｚに
それぞれ発生する誘導起電力を測定する。例えば、図１
に示すように、検出すぺきＸ軸方向の磁束φｘに対し
て、Ｙ軸、Ｚ軸方向の磁束１φｙ、φｚが加わっている
と、前述のように、主検出コイルには磁束φｘの他に、
磁束φｙ、φｚによる誘導起電力が発生し、主検出コイ
ルＮｘに加算されて電圧計Ｖｘで検出される。
ｙ、Ｎｚにそれぞれ電圧計Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚを接続し、
これにより主検出コイルＮｘと補正コイルＮｙ、Ｎｚに
それぞれ発生する誘導起電力を測定する。例えば、図１
に示すように、検出すぺきＸ軸方向の磁束φｘに対し
て、Ｙ軸、Ｚ軸方向の磁束１φｙ、φｚが加わっている
と、前述のように、主検出コイルには磁束φｘの他に、
磁束φｙ、φｚによる誘導起電力が発生し、主検出コイ
ルＮｘに加算されて電圧計Ｖｘで検出される。
【００１３】今変化する磁束Φがあるとき、主検出コイ
ルＮｘで測定される電圧をＶｘとし、ａ、ｂを定数とす
ると、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の磁束によるノイズ成分を
含めて主検出コイルＮｘで測定される電圧Ｖｘは、 Ｖｘ∝φｘ＋ａφｙ＋ｂφｚ （１） と表すことができる。このとき、補正コイルＮｙ、Ｎｚ
で測定される電圧は、簡単に書くと次の通りである。 Ｖｙ∝ｋφｙ＋ｋφｚ／ｆ＋〈Ｎｙ／Ｎｘ〉（φｘ／
ｆ） Ｖｚ∝ｋφｚ＋ｋφｙ／ｆ＋〈Ｎｚ／Ｎｘ〉（φｚ／
ｆ） ここで、ｆは出力比であり、５０〜１０００Ｈｚのと
き、ｆ＝Ｎｘ／Ｎｙ≒Ｎｘ／Ｎｚである。ｋは、比例定
数であり、補正コイルＮｙ、Ｎｚのコイル断面積をＳ
ｙ、Ｓｚ、それらの巻数をＮｙ、Ｎｚとすると、ｋ＝Ｎ
ｙ＊Ｓｙ≒Ｎｚ＊Ｓｚである。
ルＮｘで測定される電圧をＶｘとし、ａ、ｂを定数とす
ると、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の磁束によるノイズ成分を
含めて主検出コイルＮｘで測定される電圧Ｖｘは、 Ｖｘ∝φｘ＋ａφｙ＋ｂφｚ （１） と表すことができる。このとき、補正コイルＮｙ、Ｎｚ
で測定される電圧は、簡単に書くと次の通りである。 Ｖｙ∝ｋφｙ＋ｋφｚ／ｆ＋〈Ｎｙ／Ｎｘ〉（φｘ／
ｆ） Ｖｚ∝ｋφｚ＋ｋφｙ／ｆ＋〈Ｎｚ／Ｎｘ〉（φｚ／
ｆ） ここで、ｆは出力比であり、５０〜１０００Ｈｚのと
き、ｆ＝Ｎｘ／Ｎｙ≒Ｎｘ／Ｎｚである。ｋは、比例定
数であり、補正コイルＮｙ、Ｎｚのコイル断面積をＳ
ｙ、Ｓｚ、それらの巻数をＮｙ、Ｎｚとすると、ｋ＝Ｎ
ｙ＊Ｓｙ≒Ｎｚ＊Ｓｚである。
【００１４】主検出コイルＮｘのコイル断面積Ｓｘと巻
数Ｎｘの積に比べて、補正コイルＮｙ、Ｎｚのコイル断
面積Ｓｙ、Ｓｚと巻数Ｎｙ、Ｎｚの積を充分小さくする
と、前記式の右辺１項に比し２項以下は小さくなるので
省略することができる。そこで、あらたな比例定数を
ｃ、ｄとすると、 Ｖｙ≒ｃφｙ （２） Ｖｚ≒ｄφｚ （３） とすることができる。
数Ｎｘの積に比べて、補正コイルＮｙ、Ｎｚのコイル断
面積Ｓｙ、Ｓｚと巻数Ｎｙ、Ｎｚの積を充分小さくする
と、前記式の右辺１項に比し２項以下は小さくなるので
省略することができる。そこで、あらたな比例定数を
ｃ、ｄとすると、 Ｖｙ≒ｃφｙ （２） Ｖｚ≒ｄφｚ （３） とすることができる。
【００１５】主検出コイルＮｘの電圧から補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚの電圧を引けば、式（１）は、 Ｖｘ∝φｘ＋（ａ−ｃ）φｙ＋（ｂ−ｄ）φｚ （４） と表せる。ここで、ａ＝ｃ、ｂ＝ｄとなるようＶｙ、Ｖ
ｚの電圧を調整し、補正すれば、最終的に式（４）は、 Ｖｘ∝φｘ となり、主検出コイル電圧には、φｙ、φｚの影響のな
い、すなわちノイズ成分が非常に少ない目的方向の磁束
成分だけを検出することができる。
ｙ、Ｎｚの電圧を引けば、式（１）は、 Ｖｘ∝φｘ＋（ａ−ｃ）φｙ＋（ｂ−ｄ）φｚ （４） と表せる。ここで、ａ＝ｃ、ｂ＝ｄとなるようＶｙ、Ｖ
ｚの電圧を調整し、補正すれば、最終的に式（４）は、 Ｖｘ∝φｘ となり、主検出コイル電圧には、φｙ、φｚの影響のな
い、すなわちノイズ成分が非常に少ない目的方向の磁束
成分だけを検出することができる。
【００１６】図２は、補正回路の例である。主検出コイ
ルＮｘで測定される起電力Ｖｘに対し、補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚで検出される起電力Ｖｙ、Ｖｚにより、Ｙ軸方
向とＺ軸方向の磁束成分をキャンセルするように接続す
る。符号Ｒａはキャンセルする電圧を調整するための電
圧調整抵抗である。この補正回路は、ハウジング１の中
に納めてしまうこともできる。
ルＮｘで測定される起電力Ｖｘに対し、補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚで検出される起電力Ｖｙ、Ｖｚにより、Ｙ軸方
向とＺ軸方向の磁束成分をキャンセルするように接続す
る。符号Ｒａはキャンセルする電圧を調整するための電
圧調整抵抗である。この補正回路は、ハウジング１の中
に納めてしまうこともできる。
【００１７】このような補正回路を使用した場合、主検
出コイルＮｘに一定の変化する電流を加え、主検出コイ
ルＮｘに鎖交するように変化する磁束を発生させ、これ
によって補正コイルＮｙ、Ｎｚに誘導起電力を発生さ
せ、補正コイルＮｙ、Ｎｚのアンバランス分や電圧調整
抵抗Ｒａにより調整すべき電圧比を調整することも出来
る。こうすることによって、測定の途中でゼロ点校正
や、ゲインは当然こと、磁束検出器の温度特性等も補正
することもできる。なお、この主検出コイルＮｘで測定
される起電力電圧Ｖｘに対するＹ軸方向とＺ軸方向の磁
束成分のキャンセルは、前記のような回路によらず、コ
ンピュータ等による演算によって行っても良い。
出コイルＮｘに一定の変化する電流を加え、主検出コイ
ルＮｘに鎖交するように変化する磁束を発生させ、これ
によって補正コイルＮｙ、Ｎｚに誘導起電力を発生さ
せ、補正コイルＮｙ、Ｎｚのアンバランス分や電圧調整
抵抗Ｒａにより調整すべき電圧比を調整することも出来
る。こうすることによって、測定の途中でゼロ点校正
や、ゲインは当然こと、磁束検出器の温度特性等も補正
することもできる。なお、この主検出コイルＮｘで測定
される起電力電圧Ｖｘに対するＹ軸方向とＺ軸方向の磁
束成分のキャンセルは、前記のような回路によらず、コ
ンピュータ等による演算によって行っても良い。
【００１８】図３と図４は、磁束検出器の外観を示す。
図３に示すように、主検出コイルＮｘは正方形に巻か
れ、この主検出コイルＮｘの４辺部分には、何れも同じ
巻数及びコイル断面積を有する補正コイルＮｙ、Ｎｚが
巻かれている。これら主検出コイルＮｘと補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚは、箱形のハウジング１に収納されている。ハ
ウジング１からリード線５、５が導出され、これがアダ
プタ６、６を介してケーブル７、７に接続されている。
これによって、磁束検出器の主検出コイルＮｘ、補正コ
イルＮｙ、Ｎｚを補正回路に接続すると共に、その検出
電圧を測定する。なお、図２に示すような補正回路を、
主検出コイルＮｘ、補正コイルＮｙ、Ｎｚと共に、ハウ
ジング１の中に納めるた場合、リード線は検出出力のた
めの端子の接続のみとなる。
図３に示すように、主検出コイルＮｘは正方形に巻か
れ、この主検出コイルＮｘの４辺部分には、何れも同じ
巻数及びコイル断面積を有する補正コイルＮｙ、Ｎｚが
巻かれている。これら主検出コイルＮｘと補正コイルＮ
ｙ、Ｎｚは、箱形のハウジング１に収納されている。ハ
ウジング１からリード線５、５が導出され、これがアダ
プタ６、６を介してケーブル７、７に接続されている。
これによって、磁束検出器の主検出コイルＮｘ、補正コ
イルＮｙ、Ｎｚを補正回路に接続すると共に、その検出
電圧を測定する。なお、図２に示すような補正回路を、
主検出コイルＮｘ、補正コイルＮｙ、Ｎｚと共に、ハウ
ジング１の中に納めるた場合、リード線は検出出力のた
めの端子の接続のみとなる。
【００１９】箱形のハウジング１の底面には、板状の取
付フレーム２が固定され、この取付フレーム２の両端が
ハウジング１の底面の両側に突出している。この突出部
分に取付孔３、４が設けられている。一方の取付孔３
は、取付フレーム２の端部の中央位置に設けた円状のも
のであり、他方の取付孔４は、前記取付孔３を中心とす
る円弧状の長円状のものである。従って、取付孔３、４
にネジで仮止めし、一方の取付孔３を支点として角度だ
けハウジング１の傾きを調整することができる。これに
よって、主検出コイルＮｘの向きを正確に調整して設置
することができる。
付フレーム２が固定され、この取付フレーム２の両端が
ハウジング１の底面の両側に突出している。この突出部
分に取付孔３、４が設けられている。一方の取付孔３
は、取付フレーム２の端部の中央位置に設けた円状のも
のであり、他方の取付孔４は、前記取付孔３を中心とす
る円弧状の長円状のものである。従って、取付孔３、４
にネジで仮止めし、一方の取付孔３を支点として角度だ
けハウジング１の傾きを調整することができる。これに
よって、主検出コイルＮｘの向きを正確に調整して設置
することができる。
【００２０】図５は主検出コイルの巻数Ｎｘ＝２０００
ターン、そのコイル断面積Ｓｘ＝４×４ｃｍ2 のセンサ
ーで磁束を測定したものである。機械的セッテングを、
Ｘ軸に垂直なＹ、Ｚ軸の出力が最小になるようにして、
同じ４０ガウスの変化する磁場を掛けた時の出カ率Ｆと
周波数との関係を示す。なお、出力比Ｆは次の式で計算
される。 Ｆ（ｄｂ）＝２０×ｌｏｇ（Ｖｘ／（Ｖｙ、Ｖｚ））
ターン、そのコイル断面積Ｓｘ＝４×４ｃｍ2 のセンサ
ーで磁束を測定したものである。機械的セッテングを、
Ｘ軸に垂直なＹ、Ｚ軸の出力が最小になるようにして、
同じ４０ガウスの変化する磁場を掛けた時の出カ率Ｆと
周波数との関係を示す。なお、出力比Ｆは次の式で計算
される。 Ｆ（ｄｂ）＝２０×ｌｏｇ（Ｖｘ／（Ｖｙ、Ｖｚ））
【００２１】高精度の測定、高磁場中の磁束の微小変
化、低磁場中の磁束変化等の測定を目的とする場合、出
力比Ｆは、８０ｄｂ程度あるいはそれ以上のＳＮ比が必
要となる。図５に示されたように、周波数が高い場合は
電気的結合により出力比Ｆが小さく、また周波数が低い
ときは検出出力の低下等より出力比Ｆが低く、ＳＮ比が
確保できない。
化、低磁場中の磁束変化等の測定を目的とする場合、出
力比Ｆは、８０ｄｂ程度あるいはそれ以上のＳＮ比が必
要となる。図５に示されたように、周波数が高い場合は
電気的結合により出力比Ｆが小さく、また周波数が低い
ときは検出出力の低下等より出力比Ｆが低く、ＳＮ比が
確保できない。
【００２２】例えば、前記の主検出コイルの巻数と磁束
では０．１Ｈｚ以下の低い周波数では検出信号がノイズ
レベルに近いため測定誤差が大きくなっている。周波数
が低い場合、主検出コイルの巻数Ｎｘを増やすことは必
要であるが、それでもＳＮ比は不充分となる。このた
め、前述のようにして補正コイルＮｙ、Ｎｚで補正する
こと有効となり、これによりＳＮ比を上げることができ
る。
では０．１Ｈｚ以下の低い周波数では検出信号がノイズ
レベルに近いため測定誤差が大きくなっている。周波数
が低い場合、主検出コイルの巻数Ｎｘを増やすことは必
要であるが、それでもＳＮ比は不充分となる。このた
め、前述のようにして補正コイルＮｙ、Ｎｚで補正する
こと有効となり、これによりＳＮ比を上げることができ
る。
【００２３】磁束検出器の設置方向等、機械的セッテン
グが不充分な場合もＳＮ比が悪化する原因となるので、
少なくても補正コイルＮｙ、Ｎｚで補正出来る範囲に設
置するこが必要である。この場合も、補正コイルＮｙ、
Ｎｚで補正しない場合に比べ、磁束検出器の設置は非常
に容易になる。以上の例では、主検出コイルＮｘと補正
コイルＮｙ、Ｎｚとして空芯タイプのコイルを用いてい
るが、コアタイプのコイルを使用した場合、コアの磁気
飽和や温度特性に注意を払えばコイルのターン数を増や
さずに高感度ものも作ることが出来る。
グが不充分な場合もＳＮ比が悪化する原因となるので、
少なくても補正コイルＮｙ、Ｎｚで補正出来る範囲に設
置するこが必要である。この場合も、補正コイルＮｙ、
Ｎｚで補正しない場合に比べ、磁束検出器の設置は非常
に容易になる。以上の例では、主検出コイルＮｘと補正
コイルＮｙ、Ｎｚとして空芯タイプのコイルを用いてい
るが、コアタイプのコイルを使用した場合、コアの磁気
飽和や温度特性に注意を払えばコイルのターン数を増や
さずに高感度ものも作ることが出来る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
所定の方向の磁束を検出し、測定しようとするとき、そ
れ以外の方向の検出磁束をキャンセルし、補正すること
ができるようになり、所定の方向の磁束のみを正確に検
出し、測定することができるようになる。これによっ
て、磁束検出器のＳＮ比を向上させ、高感度で所定方向
の磁束を検出し、測定することができるようになると共
に、磁束検出器のセッティングが容易となる。
所定の方向の磁束を検出し、測定しようとするとき、そ
れ以外の方向の検出磁束をキャンセルし、補正すること
ができるようになり、所定の方向の磁束のみを正確に検
出し、測定することができるようになる。これによっ
て、磁束検出器のＳＮ比を向上させ、高感度で所定方向
の磁束を検出し、測定することができるようになると共
に、磁束検出器のセッティングが容易となる。
【図１】本発明による磁束測定器の操作原理を説明する
コイルの配置図の三次元図である。
コイルの配置図の三次元図である。
【図２】本発明による磁束測定器の例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】本発明による磁束測定器の例を示す側面図であ
る。
る。
【図４】本発明による磁束測定器の例を示す平面図であ
る。
る。
【図５】主検出コイルの巻数Ｎｘ＝２０００ターン、そ
のコイル断面積Ｓｘ＝４×４ｃｍ2 のセンサーで磁束を
測定した結果のグラフである。
のコイル断面積Ｓｘ＝４×４ｃｍ2 のセンサーで磁束を
測定した結果のグラフである。
Ｎｘ 主検出コイル Ｎｙ 補正コイル Ｎｚ 補正コイル Ｒａ 電圧調整抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 コイルを有し、そのコイル内を通過する
磁束を検出する磁束検出器において、三次元座標の一軸
方向の磁束を検出する主検出コイル（Ｎｘ）と、この主
検出コイル（Ｎｘ）より充分巻数が少なく、且つ前記主
検出コイル（Ｎｘ）で磁束を検出する方向と直交する他
の２軸方向の磁束を検出する補正コイル（Ｎｙ）、（Ｎ
ｚ）と、前記主コイル（Ｎｘ）で検出される磁束から、
前記補正コイル（Ｎｙ）、（Ｎｚ）により検出される前
記他の２軸方向の磁束成分をキャンセルする補正手段と
を有することを特徴とする磁束検出器。 - 【請求項２】 補正コイル（Ｎｙ）、（Ｎｚ）の巻数
は、主コイル（Ｎｘ）の数分の１であることを特徴とす
る請求項１に記載の磁束検出器。 - 【請求項３】 補正コイル（Ｎｙ）、（Ｎｚ）は、主コ
イル（Ｎｘ）の回りに巻回されていることを特徴とする
請求項１または２に記載の磁束検出器。 - 【請求項４】 補正コイルＮｙ、Ｎｚは、複数ずつのコ
イルの組み合わせからなることを特徴とする請求項１〜
３の何れかに記載の磁束検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24956097A JP2960378B2 (ja) | 1997-08-30 | 1997-08-30 | 磁束検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24956097A JP2960378B2 (ja) | 1997-08-30 | 1997-08-30 | 磁束検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183961A JPH1183961A (ja) | 1999-03-26 |
| JP2960378B2 true JP2960378B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=17194823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24956097A Expired - Fee Related JP2960378B2 (ja) | 1997-08-30 | 1997-08-30 | 磁束検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2960378B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-30 JP JP24956097A patent/JP2960378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1183961A (ja) | 1999-03-26 |
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Legal Events
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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