JP3272397B2 - 磁気インダクタンス素子 - Google Patents
磁気インダクタンス素子Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気インダクタンス
素子に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、オーディオテープレコーダ、ビデオテープレコー
ダ、コンピュータ、計測制御機器のロータリエンコー
ダ、数値制御機器の磁気スケール等に用いられる磁気ヘ
ッド等として有用な磁気インダクタンス素子に関するも
のである。
素子に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、オーディオテープレコーダ、ビデオテープレコー
ダ、コンピュータ、計測制御機器のロータリエンコー
ダ、数値制御機器の磁気スケール等に用いられる磁気ヘ
ッド等として有用な磁気インダクタンス素子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】マイクロエレクトロニクス技
術の発展にともなって、ＡＶ機器、コンピュータ、計測
制御機器、数値制御機器等の小型高性能化が急速に進ん
でいる。特にコンピュータ関連機器に関しては、それが
顕著であり、たとえば、記憶媒体であるフロッピーディ
スクについてみると、5インチのものから、さらに小型
化が進み、今や2.8インチ時代を迎えようとしている。
術の発展にともなって、ＡＶ機器、コンピュータ、計測
制御機器、数値制御機器等の小型高性能化が急速に進ん
でいる。特にコンピュータ関連機器に関しては、それが
顕著であり、たとえば、記憶媒体であるフロッピーディ
スクについてみると、5インチのものから、さらに小型
化が進み、今や2.8インチ時代を迎えようとしている。
【０００３】しかしながら、これらの各機器を小型化す
るには、その心臓部である磁気ヘッドを小型化すること
が必要であるが、この磁気ヘッドの小型化に関しては必
ずしも容易ではなく、これを妨げる要因がある。ひとつ
の要因は、磁気ヘッド自体の大きさの問題である。つま
り、従来の磁気ヘッドではコイルの巻線が必要であるた
め、磁気ヘッド自体がどうしても大型化してしまうとい
うことである。もうひとつは、検出感度の問題である。
つまり、小型化されると磁気ヘッドと記憶媒体の相対速
度が低下して検出速度が小さくなり、したがって、検出
感度が著しく低下してしまうということである。
るには、その心臓部である磁気ヘッドを小型化すること
が必要であるが、この磁気ヘッドの小型化に関しては必
ずしも容易ではなく、これを妨げる要因がある。ひとつ
の要因は、磁気ヘッド自体の大きさの問題である。つま
り、従来の磁気ヘッドではコイルの巻線が必要であるた
め、磁気ヘッド自体がどうしても大型化してしまうとい
うことである。もうひとつは、検出感度の問題である。
つまり、小型化されると磁気ヘッドと記憶媒体の相対速
度が低下して検出速度が小さくなり、したがって、検出
感度が著しく低下してしまうということである。
【０００４】そこで、最近になって、従来の磁気ヘッド
では検出電圧が不足してくるため、磁束の時間変化でな
く磁束そのものを検出する磁気抵抗素子をヘッドとして
使用する動きが見られるようになってきた。これによ
り、小型化が一層押し進められてきた。だが、現在の磁
気抵抗素子は電気抵抗の変化率が最大６％以下と非常に
小さく、また、数％の磁気抵抗変化を生じさせるのに必
要な外部磁界は、１００ガウス以上と大きい。従って、
磁気抵抗感度は、０．０５％／Ｇ以下の低感度であり、
このため信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）も非常に悪い。
では検出電圧が不足してくるため、磁束の時間変化でな
く磁束そのものを検出する磁気抵抗素子をヘッドとして
使用する動きが見られるようになってきた。これによ
り、小型化が一層押し進められてきた。だが、現在の磁
気抵抗素子は電気抵抗の変化率が最大６％以下と非常に
小さく、また、数％の磁気抵抗変化を生じさせるのに必
要な外部磁界は、１００ガウス以上と大きい。従って、
磁気抵抗感度は、０．０５％／Ｇ以下の低感度であり、
このため信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）も非常に悪い。
【０００５】最近になって、巨大磁気抵抗効果とよばれ
る現象が磁性人工格子を用いる場合に見出されている
が、この場合には、実際のところ、数十％の電気抵抗変
化を得るのに数百ガウスもの大きな磁界が必要であり、
小型化を指向する製品にはこの技術は向いていないのが
実情である。このため、より高性能であって、しかもよ
り小型化が可能な、磁気抵抗素子等の新しい手段の実現
が必要とされていた。
る現象が磁性人工格子を用いる場合に見出されている
が、この場合には、実際のところ、数十％の電気抵抗変
化を得るのに数百ガウスもの大きな磁界が必要であり、
小型化を指向する製品にはこの技術は向いていないのが
実情である。このため、より高性能であって、しかもよ
り小型化が可能な、磁気抵抗素子等の新しい手段の実現
が必要とされていた。
【０００６】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、従来技術の欠点を解消し、小型高性
能化が可能な、新しい磁気インダクタンス素子を提供す
ることを目的としている。
されたものであり、従来技術の欠点を解消し、小型高性
能化が可能な、新しい磁気インダクタンス素子を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、時間的に変化する電流を
磁性線に印加することによって生じる当該磁性線の電気
抵抗による電圧分を相殺する外付け電気抵抗回路を有
し、前記電流の印加によって生じる円周磁束の時間変化
に対する電圧のみを、外部印加磁界による変化として検
出することを特徴とする磁気インダクタンス素子を提供
する。
を解決するための手段として、時間的に変化する電流を
磁性線に印加することによって生じる当該磁性線の電気
抵抗による電圧分を相殺する外付け電気抵抗回路を有
し、前記電流の印加によって生じる円周磁束の時間変化
に対する電圧のみを、外部印加磁界による変化として検
出することを特徴とする磁気インダクタンス素子を提供
する。
【０００８】この発明においては、磁性線については特
に限定はないが、細線とすることにより、より小型化が
可能となるために好適である。さらにこの細線は耐摩耗
性に優れているアモルファス磁性細線であることが望ま
しい。アモルファス磁性線は耐摩耗性に優れ、電気抵抗
率がパーマロイなどの結晶質軟磁性体に比べて３〜４倍
程度もあり、線引き加工により容易に１０μｍ径程度ま
で細線化でき、１ｍｍ程度の短い線でも磁気インダクタ
ンス効果が実用上十分であるため、微小寸法の磁気ヘッ
ドを基板なしで簡単に構成できるという特徴があるため
である。
に限定はないが、細線とすることにより、より小型化が
可能となるために好適である。さらにこの細線は耐摩耗
性に優れているアモルファス磁性細線であることが望ま
しい。アモルファス磁性線は耐摩耗性に優れ、電気抵抗
率がパーマロイなどの結晶質軟磁性体に比べて３〜４倍
程度もあり、線引き加工により容易に１０μｍ径程度ま
で細線化でき、１ｍｍ程度の短い線でも磁気インダクタ
ンス効果が実用上十分であるため、微小寸法の磁気ヘッ
ドを基板なしで簡単に構成できるという特徴があるため
である。
【０００９】もちろん、この発明においては、パーマロ
イ細線、ＳｉＦｅ細線などの高透磁細線を用いてもよ
い。さらに、このアモルファス磁性線は零または負の磁
歪をもつワイヤを使用することが望ましい。このワイヤ
を用いることにより、より高感度な小型である素子を提
供することが可能となる。また、これらの磁性線とし
て、内心部が電気良導体で、外殻部が磁性体の複合線を
使用してもよい。
イ細線、ＳｉＦｅ細線などの高透磁細線を用いてもよ
い。さらに、このアモルファス磁性線は零または負の磁
歪をもつワイヤを使用することが望ましい。このワイヤ
を用いることにより、より高感度な小型である素子を提
供することが可能となる。また、これらの磁性線とし
て、内心部が電気良導体で、外殻部が磁性体の複合線を
使用してもよい。
【００１０】一方、インダクタンス素子に外部から印加
する磁界は、たとえば、永久磁石や、その他の手段で形
成される一般的な直流磁界とすることができる。また交
流磁界でもよい。この発明に用いられる細線に通電され
る電流は、交流、交流と直流の重畳電流、パルス電流列
等の間欠電流等の時間的に変化する電流を適宜に用いる
ことができる。
する磁界は、たとえば、永久磁石や、その他の手段で形
成される一般的な直流磁界とすることができる。また交
流磁界でもよい。この発明に用いられる細線に通電され
る電流は、交流、交流と直流の重畳電流、パルス電流列
等の間欠電流等の時間的に変化する電流を適宜に用いる
ことができる。
【００１１】
【作用】磁性を持つ導線に交流電流などの時間的に変化
する電流を流すと、導線の両端は二種類の電圧の和が現
われる。それらは導線の電気抵抗と電流の積による電圧
と、円周磁束の時間変化による電圧である。通常後者の
電圧は非常に小さいので、この電圧を利用することは、
工学的にほとんどなかった。
する電流を流すと、導線の両端は二種類の電圧の和が現
われる。それらは導線の電気抵抗と電流の積による電圧
と、円周磁束の時間変化による電圧である。通常後者の
電圧は非常に小さいので、この電圧を利用することは、
工学的にほとんどなかった。
【００１２】しかしながら、この発明の磁気インダクタ
ンス素子により、たとえば電気回路的に前者の電圧を相
殺すれば、この後者の電圧、つまり、導線のインダクタ
ンスによる電圧は、非常に優れた信号対雑音比（Ｓ／Ｎ
比）をもたせることが可能となる優れた性能の磁気イン
ダクタンス素子が提供される。以下実施例を示しさらに
詳しくこの発明について説明する。
ンス素子により、たとえば電気回路的に前者の電圧を相
殺すれば、この後者の電圧、つまり、導線のインダクタ
ンスによる電圧は、非常に優れた信号対雑音比（Ｓ／Ｎ
比）をもたせることが可能となる優れた性能の磁気イン
ダクタンス素子が提供される。以下実施例を示しさらに
詳しくこの発明について説明する。
【００１３】
【実施例】この発明においては、円周磁束の時間変化に
対する電圧のみを取出す電気抵抗回路と、この電圧を印
加するインダクタンス素子として、たとえば、図１に示
すものをひとつの態様とすることができる。この図１に
示した回路により、磁性線に交流電流などの時間的に変
化する電流を印加しその電気抵抗分による電圧を相殺す
ることが可能となる。
対する電圧のみを取出す電気抵抗回路と、この電圧を印
加するインダクタンス素子として、たとえば、図１に示
すものをひとつの態様とすることができる。この図１に
示した回路により、磁性線に交流電流などの時間的に変
化する電流を印加しその電気抵抗分による電圧を相殺す
ることが可能となる。
【００１４】具体的には、図１の回路内の磁性線として
は、たとえば図２に示すように、径１２５μｍ、長さ１
０ｍｍのFeCoSiBからなる零磁歪アモルファス細線を用
いた。このアモルファス細線を半分に折り曲げて回路内
に接続し、３０ｍＡ、１０ｋＨｚの正弦波電流を印加
し、その時の零磁歪アモルファス細線に流れる電流の波
形（ＩW ）、この細線の両端の電圧波形（ｅtot）、さ
らに、電気抵抗分電圧を相殺したインダクタンス分のみ
の電圧波形（ｅＬ）をオシロスコープにより観察した。
は、たとえば図２に示すように、径１２５μｍ、長さ１
０ｍｍのFeCoSiBからなる零磁歪アモルファス細線を用
いた。このアモルファス細線を半分に折り曲げて回路内
に接続し、３０ｍＡ、１０ｋＨｚの正弦波電流を印加
し、その時の零磁歪アモルファス細線に流れる電流の波
形（ＩW ）、この細線の両端の電圧波形（ｅtot）、さ
らに、電気抵抗分電圧を相殺したインダクタンス分のみ
の電圧波形（ｅＬ）をオシロスコープにより観察した。
【００１５】その結果の各電流と電圧の波形は図３に示
すとおりである。線両端の電圧波形（ｅtot）にはわず
かにインダクタンス分の電圧が重畳していることがわか
る。インダクタンス分のみの電圧（ｅＬ）を図１の回路
により検出した。さらに、図２に示したように、この細
線に垂直（Ｈ１）と平行（Ｈ２）に直流磁界を印加し、
この直流磁界を変化させ、そのインダクタンス分の電圧
（ｅＬ）の変化について測定した。 その結果は、図４
に示す通りであり、Ｈ１は細線に垂直に直流磁界を印加
した合であり、Ｈ２は細線に平行に直流磁界を印加した
場合である。
すとおりである。線両端の電圧波形（ｅtot）にはわず
かにインダクタンス分の電圧が重畳していることがわか
る。インダクタンス分のみの電圧（ｅＬ）を図１の回路
により検出した。さらに、図２に示したように、この細
線に垂直（Ｈ１）と平行（Ｈ２）に直流磁界を印加し、
この直流磁界を変化させ、そのインダクタンス分の電圧
（ｅＬ）の変化について測定した。 その結果は、図４
に示す通りであり、Ｈ１は細線に垂直に直流磁界を印加
した合であり、Ｈ２は細線に平行に直流磁界を印加した
場合である。
【００１６】この結果により、インダクタンス分の電圧
（ｅＬ）が、たとえば、１．２５×103Ａ／ｍの外部直
流磁界を垂直に印加した場合、６３％変化し、平行に印
加した場合は約７５％変化したことがわかる。
（ｅＬ）が、たとえば、１．２５×103Ａ／ｍの外部直
流磁界を垂直に印加した場合、６３％変化し、平行に印
加した場合は約７５％変化したことがわかる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、零磁歪アモルファスワイヤなどのもつ顕著な磁気
インダクタンス効果を利用して数ガウスの磁界で５０％
以上のインダクタンス変化を得る非常に感度のよい新し
い磁気インダクタンス素子が提供される。さらにこのイ
ンダクタンス素子を用いることによって、非常に感度が
よい小型の磁気ヘッドが提供される。
って、零磁歪アモルファスワイヤなどのもつ顕著な磁気
インダクタンス効果を利用して数ガウスの磁界で５０％
以上のインダクタンス変化を得る非常に感度のよい新し
い磁気インダクタンス素子が提供される。さらにこのイ
ンダクタンス素子を用いることによって、非常に感度が
よい小型の磁気ヘッドが提供される。
【図１】この発明の実施例としての磁性線の電気抵抗分
による電圧成分を相殺する磁気インダクタンス回路を例
示した回路図である。
による電圧成分を相殺する磁気インダクタンス回路を例
示した回路図である。
【図２】この発明の磁気インダクタンス素子を例示した
回路図である。
回路図である。
【図３】この発明実施例の電圧波形を示した波形図であ
る。
る。
【図４】この発明の実施例として、電圧変化の結果を示
した磁界強度相関図である。
した磁界強度相関図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 時間的に変化する電流を磁性線に印加す
ることによって生じる当該磁性線の電気抵抗による電圧
分を相殺する外付け電気抵抗回路を有し、前記電流の印
加によって生じる円周磁束の時間変化に対する電圧のみ
を、外部印加磁界による変化として検出することを特徴
とする磁気インダクタンス素子。 - 【請求項２】 請求項１の磁性線としてアモルファス磁
性体を使用する磁気インダクタンス素子。 - 【請求項３】 請求項２のアモルファス磁性体として零
または負の磁歪をもつワイヤを使用する磁気インダクタ
ンス素子。 - 【請求項４】 請求項１の磁性線として内心部が電気良
導体、外殻部が磁性体の複合線を使用する磁気インダク
タンス素子。 - 【請求項５】 請求項１の外部印加磁界として永久磁石
を使用する磁気インダクタンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11198992A JP3272397B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 磁気インダクタンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11198992A JP3272397B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 磁気インダクタンス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283344A JPH06283344A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3272397B2 true JP3272397B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=14575161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11198992A Expired - Fee Related JP3272397B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 磁気インダクタンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272397B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2699915B1 (fr) * | 1992-12-29 | 1995-03-10 | Prod Ind Cfpi Franc | Composition de matières améliorant les propriétés rhéologiques des produits à base de ciments. |
| JP3360519B2 (ja) * | 1995-03-17 | 2002-12-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 積層型磁界検出装置 |
| JP3614588B2 (ja) * | 1996-12-06 | 2005-01-26 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 高感度応力検出装置 |
| US6216843B1 (en) | 1997-06-05 | 2001-04-17 | Nippon Conlux Co., Ltd. | Apparatus for taking out information using magnetic sensor and carrying out test of article by using that information |
| JP3936470B2 (ja) * | 1998-05-13 | 2007-06-27 | 内橋エステック株式会社 | 非接触式振動センサ |
| JP3634281B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2005-03-30 | 内橋エステック株式会社 | 磁気インピーダンス効果センサー |
| JP4656480B2 (ja) * | 2002-10-03 | 2011-03-23 | 双日マシナリー株式会社 | 磁界検出回路 |
| JP4865343B2 (ja) * | 2006-02-02 | 2012-02-01 | 双日マシナリー株式会社 | 鉄系構造物の検査方法 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP11198992A patent/JP3272397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06283344A (ja) | 1994-10-07 |
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Legal Events
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