JP6390966B2 - Magnetic flux density sensor - Google Patents

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Description

本発明は、磁束密度センサに係り、特に、磁束密度を計測するための磁束密度センサに関する。   The present invention relates to a magnetic flux density sensor, and more particularly to a magnetic flux density sensor for measuring magnetic flux density.

磁束密度検出のための従来手法としては、例えば、探りコイルによって磁束密度を測定する方法が知られている。この方法は、電磁鋼板に穴あけ加工を施し、検出範囲を断面とするコイルの誘導電圧により磁束密度を測定する方法である。   As a conventional method for detecting the magnetic flux density, for example, a method of measuring the magnetic flux density with a probe coil is known. This method is a method in which a magnetic flux density is measured by an induction voltage of a coil having a detection range as a cross-section by drilling a magnetic steel sheet.

また、MR素子、又はホール素子によって磁界を測定する方法が知られている(特許文献1〜3参照)。この方法は、磁気抵抗効果を用いたMR素子の電圧変化、又はホール効果による起電力を測定し、磁束密度を測定する方法である。   Further, a method for measuring a magnetic field with an MR element or a Hall element is known (see Patent Documents 1 to 3). This method is a method of measuring the magnetic flux density by measuring the voltage change of the MR element using the magnetoresistive effect or the electromotive force due to the Hall effect.

また、多層のプリント基板上に構成したコイルによって測定する方法が知られている(特許文献4参照)。この方法は、コイルを貫通する電流が作る磁界を、プリント基板上に検出用トロイダルコイルにて検出する方法である。   Further, a method of measuring with a coil configured on a multilayer printed board is known (see Patent Document 4). In this method, a magnetic field generated by a current passing through the coil is detected on a printed circuit board by a detection toroidal coil.

また、積層コア間に設置したプリント基板上に構成した薄膜コイルによって測定する方法が知られている(非特許文献1参照)。この方法は薄膜コイルを電磁鋼板と平行に形成し、電磁鋼板を貫通する磁束を検出する方法である。   Moreover, the method of measuring with the thin film coil comprised on the printed circuit board installed between laminated cores is known (refer nonpatent literature 1). In this method, a thin film coil is formed in parallel with an electromagnetic steel sheet, and a magnetic flux penetrating the electromagnetic steel sheet is detected.

また、探針法を用いた磁束密度を検出する方法が知られている(特許文献5及び非特許文献2参照)。   A method for detecting magnetic flux density using a probe method is known (see Patent Document 5 and Non-Patent Document 2).

また、薄膜コイルと探針法を用いた多方向磁束密度を検出する方法が知られている(非特許文献3参照)。   In addition, a method for detecting a multidirectional magnetic flux density using a thin film coil and a probe method is known (see Non-Patent Document 3).

特開2009−2699号公報JP 2009-2699 A 特開2009−2911号公報JP 2009-2911 A 特開2010−85338号公報JP 2010-85338 A 特開2009−85620号公報JP 2009-85620 A 特開2011−133383号公報JP 2011-133383 A

平成26年電気学会全国大会 5-0052014 IEEJ National Conference 5-005 川崎製鉄技報 35 (2003) 1, 21-27Kawasaki Steel Technical Report 35 (2003) 1, 21-27 電気学会論文誌D、130(9), 1087-1093, 2010-09-01IEEJ Transactions D, 130 (9), 1087-1093, 2010-09-01

しかし、探りコイルによって磁束密度を測定する方法では、電磁鋼板に穴あけ加工が必要であり、除去された部位の影響や、線材太さによるコイル形状の影響を受けてしまう、という課題があった。また、コイル線径分の厚みにより、積層コアの電磁鋼板間でセンサ厚みによる磁気回路への影響を及ぼすという課題もあった。   However, in the method of measuring the magnetic flux density with the probe coil, there is a problem that the magnetic steel sheet needs to be drilled and is affected by the removed portion and the coil shape due to the wire thickness. Further, there is a problem that the thickness of the coil wire diameter affects the magnetic circuit due to the sensor thickness between the electromagnetic steel sheets of the laminated core.

また、特許文献1〜3の技術では、センサ素子を駆動するための電源が必要となり、また、センサが厚く、積層コアの電磁鋼板間に影響なく設置することが困難である、という課題があった。   Further, the techniques of Patent Documents 1 to 3 have a problem that a power source for driving the sensor element is necessary, and the sensor is thick and difficult to install without influence between the electromagnetic steel sheets of the laminated core. It was.

また、特許文献4の技術では、電流の流れる電線を対象とし、電磁鋼板に流入する様な磁束は検出できない、という課題があった。   Moreover, in the technique of patent document 4, there existed a subject that the magnetic flux which flows into an electromagnetic steel plate cannot be detected for the electric wire through which an electric current flows.

また、非特許文献1の技術では、電磁鋼板を貫通する磁束のみ検出可能で、電磁鋼板内部の磁束検出はできない、という課題があった。   Further, the technique of Non-Patent Document 1 has a problem that only the magnetic flux penetrating the electromagnetic steel sheet can be detected, and the magnetic flux inside the electromagnetic steel sheet cannot be detected.

また、特許文献5及び非特許文献2の技術では、探針を用いるため、電磁鋼板表面とセンサ間の空隙分の誤差を含みやすく、電磁鋼板表面に探針を立てるためのスペースが必要となる、という課題があった。   Moreover, in the technique of patent document 5 and nonpatent literature 2, since a probe is used, it is easy to include the error of the space | gap between a magnetic steel plate surface and a sensor, and the space for standing a probe on a magnetic steel plate surface is needed. There was a problem.

また、非特許文献3の技術では、各方向検出用センサが並んで配置されるため、同一評価領域の検出が出来ない、という課題があった。   Further, the technique of Non-Patent Document 3 has a problem that the same evaluation area cannot be detected because the sensors for detecting the direction are arranged side by side.

本発明では、上記問題点を解決するために成されたものであり、導体板の表面の部分領域における3軸方向の各々の磁束密度を計測することができる磁束密度センサを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a magnetic flux density sensor capable of measuring each magnetic flux density in the three axial directions in a partial region of the surface of a conductor plate. And

上記目的を達成するために、第1の発明に係る磁束密度センサは、導電性部材で形成された導体板を積層して構成される積層コアの前記導体板の表面の部分領域を囲むように配置された2つの微小導通部からなる2組の微小導通部ペアであって、かつ、前記微小導通部ペアの2つの微小導通部間を結ぶ線分が直交するように配置された2組の微小導通部ペア、及び、前記2組の微小導通部ペアの各々に対して設けられ、かつ、前記微小導通部ペアの微小導通部の各々に一端が接続された薄膜導体で形成された2つの第1接続線からなる2組の接続線ペアを含む探針センサと、前記導体板の表面の前記部分領域を囲むように配置された薄膜導体で形成された第2接続線を含む探りコイルセンサと、を含み前記探針センサ及び前記探りコイルセンサの出力を、前記導体板の表面の部分領域における3軸方向の各々の磁束密度を計測するための出力とするように構成されている。   In order to achieve the above object, a magnetic flux density sensor according to a first aspect of the present invention surrounds a partial region on the surface of a conductor plate of a laminated core formed by laminating conductor plates formed of a conductive member. Two pairs of micro conductive portions composed of two micro conductive portions arranged, and two sets of lines arranged so that the line segments connecting the two micro conductive portions of the pair of micro conductive portions are orthogonal to each other A pair of micro-conductive portions, and two thin-film conductors each provided with one end connected to each of the micro-conductive portions of the pair of micro-conductive portions. A probe sensor including two connection line pairs each including a first connection line, and a probe coil sensor including a second connection line formed by a thin film conductor disposed so as to surround the partial region of the surface of the conductor plate Including the probe sensor and the probe coil sensor. The output, and is configured so as to output for measuring each of the magnetic flux density in three axial directions in the partial region of the surface of the conductor plate.

また、第1の発明に係る磁束密度センサにおいて、前記薄膜導体の厚みを1マイクロメートル以下としてもよい。   In the magnetic flux density sensor according to the first invention, the thickness of the thin film conductor may be 1 micrometer or less.

また、第1の発明に係る磁束密度センサにおいて、前記薄膜導体をスパッタリング、又はメッキとしてもよい。   In the magnetic flux density sensor according to the first invention, the thin film conductor may be sputtered or plated.

また、第1の発明に係る磁束密度センサにおいて、前記第1接続線の各々をL字型としてもよい。   Further, in the magnetic flux density sensor according to the first invention, each of the first connection lines may be L-shaped.

また、第1の発明に係る磁束密度センサにおいて、前記導体板の一方の表面に、前記探針センサにおける前記接続線ペアが配置され、前記導体板の他方の表面に、前記探りコイルセンサにおける第2接続線が配置されるようにしてもよい。   In the magnetic flux density sensor according to the first aspect of the present invention, the connection wire pair in the probe sensor is disposed on one surface of the conductor plate, and the second surface of the probe coil sensor is disposed on the other surface of the conductor plate. Two connecting lines may be arranged.

また、第1の発明に係る磁束密度センサにおいて、前記探針センサの前記第1接続線ペアは、導体板の表面上に設けられた絶縁皮膜上に配置され、前記探りコイルセンサの前記第2接続線は、前記導体板の表面上に設けられた絶縁皮膜上に配置されるようにしてもよい。   In the magnetic flux density sensor according to the first aspect of the present invention, the first connection wire pair of the probe sensor is disposed on an insulating film provided on the surface of a conductor plate, and the second of the probe coil sensor. The connection line may be arranged on an insulating film provided on the surface of the conductor plate.

また、第1の発明に係る磁束密度センサにおいて、前記導体板の一方の表面に、前記探針センサにおける前記接続線ペアが配置され、前記探針センサ上に設けられた絶縁皮膜上に、前記探りコイルセンサにおける第2接続線が配置されるようにしてもよい。   In the magnetic flux density sensor according to the first aspect of the present invention, the connection line pair in the probe sensor is disposed on one surface of the conductor plate, and the insulating film provided on the probe sensor has the A second connection line in the probe coil sensor may be arranged.

本発明の磁束密度センサによれば、積層コアの導体板の表面の部分領域を囲むように配置された2つの微小導通部からなる2組の微小導通部ペア、及び、微小導通部ペアの微小導通部の各々に一端が接続された薄膜導体で形成された2組の接続線ペアを含む探針センサと、導体板の表面の部分領域を囲むように配置された薄膜導体で形成された第2接続線を含む探りコイルセンサと、を用いて、導体板の表面の部分領域における3軸方向の各々の磁束密度を計測することができる。   According to the magnetic flux density sensor of the present invention, two pairs of micro conductive portions composed of two micro conductive portions arranged so as to surround a partial region on the surface of the conductor plate of the laminated core, and the micro of the micro conductive portion pair. A probe sensor including two connection line pairs formed of a thin film conductor having one end connected to each of the conductive portions, and a thin film conductor formed so as to surround a partial region on the surface of the conductor plate. By using a probe coil sensor including two connecting lines, it is possible to measure each magnetic flux density in the three axial directions in a partial region of the surface of the conductor plate.

積層コアにおける磁束密度センサの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the magnetic flux density sensor in a laminated core. 積層コアにおける磁束密度センサにより得られた電圧から、磁束密度を計測するための各装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of each apparatus for measuring a magnetic flux density from the voltage obtained by the magnetic flux density sensor in a laminated core. 第1の実施の形態に係る磁束密度センサにおける探針センサの概略図である。It is the schematic of the probe sensor in the magnetic flux density sensor which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る磁束密度センサにおける探りコイルセンサの概略図である。It is the schematic of the search coil sensor in the magnetic flux density sensor which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る磁束密度センサにおける探針センサ及び探りコイルセンサの透視図である。It is a perspective view of the probe sensor and the probe coil sensor in the magnetic flux density sensor according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る磁束密度センサの断面図である。It is sectional drawing of the magnetic flux density sensor which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る磁束密度センサにおける探針センサ及び探りコイルセンサの透視図である。It is a perspective view of the probe sensor and probe coil sensor in the magnetic flux density sensor concerning a 2nd embodiment. 第2の実施の形態に係る磁束密度センサの断面図である。It is sectional drawing of the magnetic flux density sensor which concerns on 2nd Embodiment.

<本発明の実施の形態に係る磁束密度センサの概要> <Outline of Magnetic Flux Density Sensor According to Embodiment of the Present Invention>

本発明の実施の形態に係る磁束密度センサは、図1に示すように、モータや変圧器などで使用される電磁鋼板10を積層して構成する積層コア12において、積層コアを構成する1枚又は複数枚の電磁鋼板の表面において、積層方向である板厚方向(Z軸方向)、及び積層方向に対して垂直な板面方向に直交する2方向(X軸方向及びY軸方向)の磁束密度を検出するための磁束密度センサ100を配置する。そして、図2に示すように、磁束密度センサ100から出力された電圧を、センサ引き出し線18を介して電圧測定装置(オシロスコープ)14により計測し、コンピュータ16が、得られた電圧に基づいて物性値として磁束密度を算出することにより、積層コア12の3次元的な磁束密度を計測する。また、継時的に磁束密度を計測していくことにより、磁束密度分布を計測することができる。   As shown in FIG. 1, the magnetic flux density sensor according to the embodiment of the present invention is one sheet constituting a laminated core in a laminated core 12 constituted by laminating electromagnetic steel sheets 10 used in a motor, a transformer, or the like. Alternatively, on the surface of a plurality of electromagnetic steel sheets, the magnetic flux in two directions (X-axis direction and Y-axis direction) perpendicular to the plate thickness direction (Z-axis direction) that is the stacking direction and the plate surface direction perpendicular to the stacking direction. A magnetic flux density sensor 100 for detecting the density is arranged. Then, as shown in FIG. 2, the voltage output from the magnetic flux density sensor 100 is measured by a voltage measuring device (oscilloscope) 14 through a sensor lead wire 18, and the computer 16 performs physical properties based on the obtained voltage. By calculating the magnetic flux density as a value, the three-dimensional magnetic flux density of the laminated core 12 is measured. Further, by measuring the magnetic flux density over time, the magnetic flux density distribution can be measured.

なお、本発明の実施の形態では、電磁鋼板を積層して構成される積層コアにおける電磁鋼板の表面上に磁束密度センサを形成する場合を例に説明するが、導電性部材で形成された導体板であれば、どのような素材の表面上であっても磁束密度センサを形成することができることはいうまでもない。   In the embodiment of the present invention, the case where the magnetic flux density sensor is formed on the surface of the electromagnetic steel sheet in the laminated core formed by laminating the electromagnetic steel sheets will be described as an example, but the conductor formed of the conductive member It goes without saying that the magnetic flux density sensor can be formed on the surface of any material as long as it is a plate.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<本発明の第1の実施の形態に係る磁束密度センサの構成> <Configuration of magnetic flux density sensor according to first embodiment of the present invention>

本発明の第1の実施の形態に係る磁束密度センサの構成について説明する。図3及び図4に示すように、本発明の実施の形態に係る磁束密度センサ100は、探針センサ120と、探りコイルセンサ130とを備えている。   A configuration of the magnetic flux density sensor according to the first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, the magnetic flux density sensor 100 according to the embodiment of the present invention includes a probe sensor 120 and a probe coil sensor 130.

図3に示すように、探針センサ120は、絶縁皮膜26によって覆われた電磁鋼板10の一方の表面上に設けられ、探針センサ120は、微小導通部20と、接続線22と、出力線接続用ランド24と、を含んで構成されている。   As shown in FIG. 3, the probe sensor 120 is provided on one surface of the electromagnetic steel sheet 10 covered with the insulating film 26, and the probe sensor 120 includes the minute conduction part 20, the connection line 22, and the output. And a line connection land 24.

図4に示すように、探りコイルセンサ130は、絶縁皮膜36によって覆われた電磁鋼板10の他方の表面上に設けられ、探りコイルセンサ130は、接続線32と、出力線接続用ランド34と、を組み合わせて構成されている。   As shown in FIG. 4, the probe coil sensor 130 is provided on the other surface of the electromagnetic steel sheet 10 covered with the insulating film 36, and the probe coil sensor 130 includes the connection line 32, the output line connection land 34, and the like. , Are combined.

図5に電磁鋼板10を裏面からみた透視図を示す。また、図6は、図5における電磁鋼板10のA-A’断面図を表している。図5及び図6に示されるように、電磁鋼板10の一方の表面に探針センサ120を形成し、他方の表面に探りコイルセンサ130を形成する。電圧測定装置14によって、探針センサ120の出力電圧を計測し、コイルセンサ130の出力電圧を計測することで、コンピュータ16により、3方向の磁束密度を検出する。   FIG. 5 shows a perspective view of the electromagnetic steel sheet 10 as seen from the back side. FIG. 6 shows an A-A ′ sectional view of the electromagnetic steel sheet 10 in FIG. 5. As shown in FIGS. 5 and 6, the probe sensor 120 is formed on one surface of the electromagnetic steel sheet 10, and the probe coil sensor 130 is formed on the other surface. The voltage measuring device 14 measures the output voltage of the probe sensor 120, and measures the output voltage of the coil sensor 130, so that the computer 16 detects the magnetic flux density in three directions.

次に、探針センサ120及び探りコイルセンサ130の各々の構成を説明する。   Next, the configurations of the probe sensor 120 and the probe coil sensor 130 will be described.

探針センサ120を構成する4つの微小導通部20は、図3に示すように、絶縁皮膜26で覆われた電磁鋼板10の表面の部分領域を囲むように配置されている。2つの微小導通部20からなる2組の微小導通部ペアは、当該微小導通部ペアの2つの微小導通部20間を結ぶ線分が直交するように配置されている。微小導通部20の各々は、図4に示すように、電磁鋼板10の表面に接するように配置されている。このようにX軸方向に対する2つの微小導通部20と、Y軸方向に対する2つの微小導通部20と、を組み合わせた2組の微小導通部ペアを配置することで、電磁鋼板の部分領域におけるX軸方向及びY軸方向の磁束密度を計測することができる。   As shown in FIG. 3, the four micro conductive portions 20 constituting the probe sensor 120 are arranged so as to surround a partial region on the surface of the electromagnetic steel sheet 10 covered with the insulating film 26. Two pairs of micro conductive parts composed of two micro conductive parts 20 are arranged so that the line segments connecting the two micro conductive parts 20 of the micro conductive part pair are orthogonal to each other. As shown in FIG. 4, each of the micro conductive portions 20 is disposed so as to be in contact with the surface of the electromagnetic steel sheet 10. In this way, by arranging two pairs of micro conductive portions in which two micro conductive portions 20 with respect to the X-axis direction and two micro conductive portions 20 with respect to the Y-axis direction are combined, X in the partial region of the electromagnetic steel sheet is arranged. The magnetic flux density in the axial direction and the Y-axis direction can be measured.

探針センサ120を構成する接続線22は、図3に示すように、4つの微小導通部20の各々に対して設けられている。2組の微小導通部ペアに対応して、2組の接続線ペアが設けられており、1つの接続線ペアの接続線22は、対応する微小導通部ペアの微小導通部20の各々に一端が接続される。接続線22は、厚さ1マイクロメートルの薄膜導体で形成されたL字型の接続線である。本実施の形態では、2つのL字型の接続線22からなる2組の接続線ペアを、電磁鋼板10の中央の部分領域に十字型に配置する。   As shown in FIG. 3, the connection line 22 constituting the probe sensor 120 is provided for each of the four micro conductive portions 20. Two connection line pairs are provided corresponding to the two pairs of minute conduction portions, and the connection line 22 of one connection line pair is connected to one end of each of the minute conduction portions 20 of the corresponding minute conduction portion pair. Is connected. The connection line 22 is an L-shaped connection line formed of a thin film conductor having a thickness of 1 micrometer. In the present embodiment, two connection line pairs including two L-shaped connection lines 22 are arranged in a cross shape in the central partial region of the electromagnetic steel sheet 10.

また、接続線22は、図6に示すように、電磁鋼板10の表面上に設けられた絶縁皮膜26の上に配置されている。絶縁皮膜26には、ボリイミド絶縁物を用いる。そして、接続線22は、微小導通部20側でない端部に出力線接続用ランド24を備え、出力線接続用ランド24は、センサ引き出し線18を介して、電圧測定装置14に接続される。なお、本実施の形態では、薄膜導体としてスパッタリングを用いるが、メッキを用いてもよい。薄膜導体として用いるスパッタリング、又はメッキは、積層鋼板間に介在しても影響が少ないという特徴がある。   Moreover, the connection line 22 is arrange | positioned on the insulating film 26 provided on the surface of the electromagnetic steel plate 10, as shown in FIG. A polyimide insulator is used for the insulating film 26. The connection line 22 includes an output line connection land 24 at an end portion that is not on the minute conduction portion 20 side, and the output line connection land 24 is connected to the voltage measurement device 14 via the sensor lead wire 18. In this embodiment, sputtering is used as the thin film conductor, but plating may also be used. Sputtering or plating used as a thin film conductor is characterized in that there is little influence even if it is interposed between laminated steel sheets.

探りコイルセンサ130を構成する接続線32は、図4に示すように、絶縁皮膜36で覆われた電磁鋼板10の表面の部分領域を囲むように配置された薄膜導体で形成されている。そして接続線32の両端部に、出力線接続用ランド34を備え、出力線接続用ランド34には電磁鋼板10の部分領域におけるZ軸方向の電圧を計測するための出力線が接続される。なお、本実施の形態では、接続線32を1ターン設けているが、これに限定されるものではなく、複数ターン設けてもよい。   As shown in FIG. 4, the connecting wire 32 constituting the probe coil sensor 130 is formed of a thin film conductor arranged so as to surround a partial region of the surface of the electromagnetic steel sheet 10 covered with the insulating film 36. Output line connection lands 34 are provided at both ends of the connection line 32, and output lines for measuring a voltage in the Z-axis direction in a partial region of the electromagnetic steel sheet 10 are connected to the output line connection lands 34. In the present embodiment, the connection line 32 is provided for one turn. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of turns may be provided.

<本発明の第1の実施の形態に係る磁束密度センサの作用> <Operation of the magnetic flux density sensor according to the first embodiment of the present invention>

本発明の第1の実施の形態に係る磁束密度センサの作用について説明する。   The operation of the magnetic flux density sensor according to the first embodiment of the present invention will be described.

探針センサ120の出力線接続用ランド24から出力された電圧が、電圧測定装置14によって測定され、また、探りコイルセンサ130の出力線接続用ランド34から出力された電圧が、電圧測定装置14によって測定される。   The voltage output from the output line connecting land 24 of the probe sensor 120 is measured by the voltage measuring device 14, and the voltage output from the output line connecting land 34 of the probe coil sensor 130 is measured by the voltage measuring device 14. Measured by.

そして、コンピュータ16によって、電圧測定装置14によって測定された、探針センサ120の出力電圧値に基づいて、電磁鋼板10の中央の部分領域におけるX軸方向及びY軸方向の磁束密度を算出する。また、コンピュータ16によって、電圧測定装置14によって測定された、探りコイルセンサ130の出力電圧値に基づいて、電磁鋼板10の中央の部分領域におけるZ軸方向の磁束密度を算出する。   Then, based on the output voltage value of the probe sensor 120 measured by the voltage measuring device 14, the computer 16 calculates the magnetic flux density in the X-axis direction and the Y-axis direction in the central partial region of the electromagnetic steel sheet 10. Further, the computer 16 calculates the magnetic flux density in the Z-axis direction in the central partial region of the electromagnetic steel sheet 10 based on the output voltage value of the probe coil sensor 130 measured by the voltage measuring device 14.

以上説明したように、第1の実施の形態に係る磁束密度センサ100によれば、積層コアの電磁鋼板10の表面の部分領域を囲むように配置された2つの微小導通部20からなる2組の微小導通部ペアと、微小導通部20の各々に一端が接続された薄膜導体で形成された2組の接続線ペアとを含む探針センサ120と、電磁鋼板10の表面の部分領域を囲むように配置された薄膜導体で形成された接続線22を含む探りコイルセンサ130とを用いて、磁束密度センサ100を構成することにより、電磁鋼板10の表面の部分領域における3軸方向の各々の磁束密度を計測することができる。   As described above, according to the magnetic flux density sensor 100 according to the first embodiment, two sets of the two micro conductive portions 20 arranged so as to surround a partial region of the surface of the electromagnetic steel sheet 10 of the laminated core. A probe sensor 120 including a pair of micro conductive portions, and two connection line pairs formed of thin film conductors having one end connected to each of the micro conductive portions 20, and a partial region on the surface of the electromagnetic steel sheet 10. By configuring the magnetic flux density sensor 100 using the probe coil sensor 130 including the connection line 22 formed of the thin film conductors arranged in this manner, each of the three axial directions in the partial region of the surface of the electromagnetic steel sheet 10 is configured. Magnetic flux density can be measured.

<本発明の第2の実施の形態に係る磁束密度センサの構成>   <Configuration of magnetic flux density sensor according to second embodiment of the present invention>

次に、本発明の第2の実施の形態に係る磁束密度センサの構成について説明する。なお、第1の実施の形態の磁束密度センサ100と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。   Next, the configuration of the magnetic flux density sensor according to the second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the part which becomes the same structure as the magnetic flux density sensor 100 of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

本実施の形態では、以下に説明するように、探針センサ120と、探りコイルセンサ130とを、電磁鋼板10の一方の表面上に多層構造で形成する点が、第1の実施の形態と異なっている。   In the present embodiment, as described below, the point that the probe sensor 120 and the probe coil sensor 130 are formed in a multilayer structure on one surface of the electromagnetic steel sheet 10 is the same as the first embodiment. Is different.

図7の透視図に示すように、第2の実施の形態に係る磁束密度センサ100は、電磁鋼板10の一方の表面に、探針センサ120と、探りコイルセンサ130とを配置している。   As shown in the perspective view of FIG. 7, the magnetic flux density sensor 100 according to the second embodiment has a probe sensor 120 and a probe coil sensor 130 disposed on one surface of the electromagnetic steel sheet 10.

図7に示すように、探針センサ120は、絶縁皮膜26によって覆われた電磁鋼板10の一方の表面上に設けられ、微小導通部20と、接続線22と、出力線接続用ランド24と、を含んで構成されている。探りコイルセンサ130は、絶縁皮膜36によって覆われた探針センサ120の上に設けられ、接続線32と、出力線接続用ランド34と、を組み合わせて構成されている。   As shown in FIG. 7, the probe sensor 120 is provided on one surface of the electromagnetic steel sheet 10 covered with the insulating film 26, and includes a micro conductive portion 20, a connection line 22, and an output line connection land 24. , Including. The probe coil sensor 130 is provided on the probe sensor 120 covered with the insulating film 36, and is configured by combining the connection line 32 and the output line connection land 34.

図8は、図7における電磁鋼板10のB-B’断面図を表している。図7及び図8に示されるように、絶縁皮膜26によって覆われた電磁鋼板10の一方の表面上に探針センサ120が配置されている。そして、探針センサ120の上を絶縁皮膜36で覆い、絶縁皮膜36で覆われた上に接続線32を配置するように探りコイルセンサ130を形成する。電圧測定装置14によって、探針センサ120の出力電圧を計測し、コイルセンサ130の出力電圧を計測することで、コンピュータ16により、3方向の磁束密度を検出する。   FIG. 8 shows a B-B ′ sectional view of the electromagnetic steel sheet 10 in FIG. 7. As shown in FIGS. 7 and 8, the probe sensor 120 is arranged on one surface of the electromagnetic steel sheet 10 covered with the insulating film 26. Then, the probe sensor 120 is formed so that the probe sensor 120 is covered with the insulating film 36 and the connecting wire 32 is arranged on the insulating film 36. The voltage measuring device 14 measures the output voltage of the probe sensor 120, and measures the output voltage of the coil sensor 130, so that the computer 16 detects the magnetic flux density in three directions.

なお、第2の実施の形態に係る磁束密度センサの他の構成及び作用は、第1の実施の形態の磁束密度センサ100と同様であるため詳細な説明を省略する。   In addition, since the other structure and effect | action of the magnetic flux density sensor which concern on 2nd Embodiment are the same as that of the magnetic flux density sensor 100 of 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.

以上説明したように、第2の実施の形態に係る磁束密度センサ100によれば、積層コアの電磁鋼板10の表面の部分領域を囲むように配置された2つの微小導通部20からなる2組の微小導通部ペアと、微小導通部20の各々に一端が接続された薄膜導体で形成された2組の接続線ペアとを含む探針センサ120と、探針センサ120の上に形成された、電磁鋼板10の表面の部分領域を囲むように配置された薄膜導体で形成された接続線22を含む探りコイルセンサ130とを用いて、磁束密度センサ100を構成することにより、電磁鋼板10の表面の部分領域における3軸方向の各々の磁束密度を計測することができる。   As described above, according to the magnetic flux density sensor 100 according to the second embodiment, the two sets of the two micro conductive portions 20 arranged so as to surround the partial region of the surface of the laminated steel sheet 10. A probe sensor 120 including a pair of micro conductive portions and two connection line pairs formed of thin film conductors each having one end connected to each of the micro conductive portions 20, and formed on the probe sensor 120. By configuring the magnetic flux density sensor 100 using the probe coil sensor 130 including the connection wire 22 formed of a thin film conductor disposed so as to surround a partial region of the surface of the electromagnetic steel sheet 10, the magnetic steel sheet 10 Each magnetic flux density in the triaxial direction in the partial region of the surface can be measured.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述した実施の形態では、接続線22はL字型の接続線としたが、これに限定されるものではなく、2組の接続線ペアとして配置できれば、どのような形状の接続線としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the connection line 22 is an L-shaped connection line. However, the connection line 22 is not limited to this, and any shape of connection line can be used as long as the connection line 22 can be arranged as two connection line pairs. Also good.

また、上述した実施の形態では、2つのL字型の接続線22からなる2組の接続線ペアを、中央の部分領域に十字型に配置したが、これに限定されるものではなく、左右上下の部分領域に配置してもよく、また接続線22の形状に応じて十字型でない配置であってもよい。   In the above-described embodiment, the two connection line pairs including the two L-shaped connection lines 22 are arranged in a cross shape in the central partial region, but the present invention is not limited to this. It may be arranged in the upper and lower partial areas, or may be arranged in a non-cross shape according to the shape of the connection line 22.

10 電磁鋼板
12 積層コア
14 電圧測定装置
16 コンピュータ
18 センサ引き出し線
20 微小導通部
22、32 接続線
24、34 出力線接続用ランド
26 絶縁皮膜
36 絶縁皮膜
100 磁束密度センサ
120 探針センサ
130 コイルセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Magnetic steel plate 12 Laminated core 14 Voltage measuring device 16 Computer 18 Sensor lead wire 20 Micro conduction part 22, 32 Connection line 24, 34 Output line connection land 26 Insulating film 36 Insulating film 100 Magnetic flux density sensor 120 Probe sensor 130 Coil sensor

Claims (7)

導電性部材で形成された導体板を積層して構成される積層コアの前記導体板の表面の部分領域を囲むように配置された2つの微小導通部からなる2組の微小導通部ペアであって、かつ、前記微小導通部ペアの2つの微小導通部間を結ぶ線分が直交するように配置された2組の微小導通部ペア、及び、前記2組の微小導通部ペアの各々に対して設けられ、かつ、前記微小導通部ペアの微小導通部の各々に一端が接続された薄膜導体で形成された2つの第1接続線からなる2組の接続線ペアを含む探針センサと、
前記導体板の表面の前記部分領域を囲むように配置された薄膜導体で形成された第2接続線を含む探りコイルセンサと、を含み
前記探針センサ及び前記探りコイルセンサの出力を、前記導体板の表面の部分領域における3軸方向の各々の磁束密度を計測するための出力とする磁束密度センサ。
Two pairs of micro conductive portions comprising two micro conductive portions arranged so as to surround a partial region on the surface of the conductive plate of the laminated core formed by stacking conductive plates formed of conductive members. In addition, for each of the two sets of micro-conductive portions and the two sets of micro-conductive portions that are arranged so that the line segments connecting the two micro-conductive portions of the micro-conductive portion pair are orthogonal to each other A probe sensor including two connection line pairs each including two first connection lines formed of a thin film conductor having one end connected to each of the micro conductive parts of the micro conductive part pair;
A probe coil sensor including a second connection line formed of a thin film conductor disposed so as to surround the partial region of the surface of the conductor plate, and outputs the probe sensor and the probe coil sensor to the conductor. A magnetic flux density sensor as an output for measuring each magnetic flux density in the triaxial direction in a partial region of the surface of the plate.
前記薄膜導体の厚みを1マイクロメートル以下とした請求項1に記載の磁束密度センサ。   The magnetic flux density sensor according to claim 1, wherein the thin film conductor has a thickness of 1 μm or less. 前記薄膜導体をスパッタリング、又はメッキとした請求項1又は請求項2に記載の磁束密度センサ。   The magnetic flux density sensor according to claim 1, wherein the thin film conductor is formed by sputtering or plating. 前記第1接続線の各々をL字型とした請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の磁束密度センサ。   The magnetic flux density sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the first connection lines is L-shaped. 前記導体板の一方の表面に、前記探針センサにおける前記接続線ペアが配置され、
前記導体板の他方の表面に、前記探りコイルセンサにおける第2接続線が配置された請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の磁束密度センサ。
On one surface of the conductor plate, the connection line pair in the probe sensor is disposed,
The magnetic flux density sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein a second connection line in the probe coil sensor is disposed on the other surface of the conductor plate.
前記探針センサの前記接続線ペアは、導体板の表面上に設けられた絶縁皮膜上に配置され、
前記探りコイルセンサの前記第2接続線は、前記導体板の表面上に設けられた絶縁皮膜上に配置された請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の磁束密度センサ。
The connection line pair of the probe sensor is disposed on an insulating film provided on the surface of the conductor plate,
The magnetic flux density sensor according to claim 1, wherein the second connection line of the probe coil sensor is disposed on an insulating film provided on a surface of the conductor plate.
前記導体板の一方の表面に、前記探針センサにおける前記接続線ペアが配置され、
前記探針センサ上に設けられた絶縁皮膜上に、前記探りコイルセンサにおける第2接続線が配置された請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の磁束密度センサ。
On one surface of the conductor plate, the connection line pair in the probe sensor is disposed,
The magnetic flux density sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein a second connection line in the probe coil sensor is disposed on an insulating film provided on the probe sensor.
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