JP6454228B2 - 磁気センサ装置 - Google Patents
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Description
その方法として、従来の磁気センサ装置では、基本的に、二つの磁電変換素子を対にして、共通のバイアス磁界の中に配置し、これらを電気的に直列に接続して、その差動電圧あるいは差動電流を出力信号としている。
前記補正部には、例えば、DAコンバータにて任意の出力電流を与えることができる。なお、本発明では、任意の出力電流を与えることができればよいので、例えば任意の電圧を設定できるDAコンバータから固定抵抗にて任意の電流に変換してもよいし、また、定電圧を可変抵抗にて任意の電流に変換してもよい。
さらには、これらの経時的な変化も適切補正して、標準に定めた磁気センサ装置の出力に補正することができる。
磁界発生部3は、通常、永久磁石で構成されており、バイアス磁界を形成する。磁電変換素子4付近の磁界強度は、103Oe以上に設定されている。この例では、N極が上側、S極が下側となるように、磁界発生部3は、磁電変換素子4の下に設けられている。磁界発生部3の周囲には、図2に示すようなループ状の磁束が形成され、特に、磁電変換素子4の近傍では、紙葉類Sの搬送方向(図1参照)に対して垂直なバイアス磁界が形成されている。
図4Aの直線A1の実線部分は、バイアス磁界を変化させたときの、ホール素子で構成された磁電変換素子4の出力を増幅部32で増幅した出力電圧(オペアンプOP2の出力電圧Vout-D)の関係を示す。Rは増幅部32の実際の出力範囲である。一点鎖線部分は、増幅部32の出力範囲が実際よりも広いと仮定したときの、バイアス磁界とVout-Dとの仮想的な関係を示す。実際に磁界発生部3が発生しているバイアス磁界に対応する増幅部32の仮想出力電圧Vbiasは、紙葉類Sの磁性体によるバイアス磁界の変動分に対応する増幅部32の出力電圧ΔV1に比べて圧倒的に大きい。そのため、ΔV1は増幅部32の飽和出力に埋没して検出できない。
この磁気センサ装置に紙葉類Sを搬送したときの出力を紙葉類出力とすれば、おなじ紙葉類Sを標準磁気センサ装置に搬送したときには、次式で算出される紙葉類補正出力が得られる。
紙葉類補正出力 = 紙葉類出力×(標準出力 / 媒体出力)
つまり、任意の磁気センサ装置の出力を、標準磁気センサ装置の出力に換算することができる。上述の方法によって、磁界発生部3や磁電変換素子4の個体差の影響が除去され、紙葉類Sに含まれる磁性体を、標準磁気センサ装置の出力に補正することができる。
複数の磁電変換素子4が用いられている場合には、各磁電変換素子4ごとにバイアス出力を測定し、上式の紙葉類Sの補正出力を決定する。
この磁気センサ装置に紙葉類Sを搬送したときの出力を紙葉類出力とすれば、おなじ紙葉類Sを標準磁気センサ装置に搬送したときには、次式で算出される紙葉類補正出力が得られる。
紙葉類補正出力 = 紙葉類出力×(標準バイアス出力/バイアス出力)
つまり、任意の磁気センサ装置の出力を、標準磁気センサ装置の出力に換算することができる。
上述の方法によって、磁界発生部3や磁電変換素子4の個体差の影響が除去され、紙葉類Sに含まれる磁性体を、標準磁気センサ装置の出力に補正することができる。
複数の磁電変換素子4が用いられている場合には、各磁電変換素子4ごとにバイアス出力を測定し、上式の紙葉類Sの補正出力を決定する。
さらには、これらの経時的な変化も適切に補正して、標準に定めた磁気センサ装置の出力に補正することができる。
2 搬送路
21 上流搬送ローラー
22 下流搬送ローラー
23 センサ対向ローラー
3 磁界発生部
4、41、42、43、・・・ 磁電変換素子
5 保護カバー
6 ケース
7 検知部
31 電源部
32 増幅部
33 補正部
34 判定部
35 記憶部
36 フィードバック制御部
37 遅延回路
Claims (8)
- 搬送路を搬送される紙葉類に含まれる磁性体を検出する磁気センサ装置であって、
前記搬送路における前記紙葉類の搬送方向に対して直交する平面のうち、任意の方向にバイアス磁界を発生させる磁界発生部と、
前記バイアス磁界の中にあって、前記搬送路と前記磁界発生部の間に設けられた、前記バイアス磁界と同一方向の磁界強度を検出する磁電変換素子と、
前記磁電変換素子の出力値をオフセットで表すために、その基準点を与えるための補正部と、
前記磁電変換素子の出力信号と前記補正部の出力信号を入力して、これらの差動出力を増幅する増幅部と、
前記増幅部からの出力値に基づいて紙葉類に含まれる磁性体の特性を判定する判定部と、
前記増幅部からの出力値が前記基準点になるように、前記増幅部からの出力値を増幅部の入力にフィードバックするフィードバック制御部と、
前記フィードバック制御部と前記補正部を切り替えて前記増幅部に入力する切替手段とを備え、
前記フィードバック制御部により、前記増幅部からの出力値が前記基準点になるフィードバック時間は、紙葉類全体が前記磁気センサ装置を通過する時間よりも長い遅延時間を有することを特徴とする磁気センサ装置。 - 磁電変換素子が、ホール素子である請求項1記載の磁気センサ装置。
- 前記磁界発生部は、前記紙葉類が通過する前記磁電変換素子上の前記搬送路で、10 3 Oe以上の磁界強度を発生する請求項1又は2に記載の磁気センサ装置。
- 前記補正部は、DAコンバータにより任意の出力を与える請求項1〜3のいずれかに記載の磁気センサ装置。
- 前記磁電変換素子の出力値を所定のバイアス磁界の基準点に与えたときの前記補正部の出力と紙葉類が搬送されていないときの前記補正部の出力との比で補正する手段を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の磁気センサ装置。
- あらかじめ既知の磁性体の含まれた基準媒体が搬送されたときの前記磁電変換素子からの出力値から基準値を算出して記憶する記憶部を備え、
紙葉類が搬送されているときの前記増幅部からの出力値を
前記記憶部で記憶された既知の基準媒体の基準値と
前記既知の基準媒体の理想出力基準値との比で
補正する手段を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の磁気センサ装置。 - 前記磁電変換素子は磁界強度に対して直線的に変化することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の磁気センサ装置。
- 前記磁電変換素子は、前記搬送路における紙葉類の搬送方向に対して直交する方向に複数並べて配置されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の磁気センサ装置。
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