JP7066132B2 - 磁気センサ及びこれを用いた材料評価方法、磁気センサの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の磁気センサは、励磁コイルと、端面が試料と当接または近接することにより前記励磁コイルによって形成された磁場による磁路の一部が前記試料の内部に形成されるように設けられたヨークと、前記磁場による誘導電圧を検出する検出コイルと、を具備し、使用温度における前記誘導電圧の波形により、前記試料の磁気的特性を評価する磁気センサであって、前記ヨークは、キュリー温度が500℃以上である強磁性体材料で構成されたヨーク本体と、少なくとも前記端面における前記ヨーク本体の表面において前記試料と対向するように形成され、厚さが5μm以上40μm未満であり前記使用温度下での前記ヨーク本体を構成する材料の酸化の進行を抑制する保護膜と、を具備することを特徴とする。
本発明の磁気センサにおいて、前記保護膜は、前記ヨーク本体を構成する材料を構成する元素の反応生成物で構成される。
本発明の磁気センサにおいて、前記反応生成物は、前記ヨーク本体を構成する材料を構成する元素の酸化物であることを特徴とする。
本発明の磁気センサにおいて、前記励磁コイル及び前記検出コイルは前記ヨークに巻回され、前記ヨークにおける前記励磁コイルが巻回された箇所の表面、及び前記ヨークにおける前記検出コイルが巻回された箇所の表面に絶縁層が形成されていることを特徴とする。
本発明の磁気センサは、前記励磁コイル及び前記検出コイルを覆い、前記保護膜よりも厚い絶縁コーティングが、前記ヨークにおける前記端面以外に形成されたことを特徴とする。
本発明の磁気センサにおいて、前記ヨーク本体を構成する材料は、FeCo合金であることを特徴とする。
本発明の磁気センサにおいて、前記強磁性体材料は導電性であり、前記ヨークは、前記強磁性体材料で構成された板状の前記ヨーク本体が絶縁層を介して厚さ方向で複数積層された構成を具備することを特徴とする。
本発明の磁気センサにおいて、前記ヨーク本体の厚さは、前記励磁コイルに流される交流電流の周波数で定まる前記ヨーク本体の表皮厚さの2倍以上とされたことを特徴とする。
本発明の材料評価方法は、前記磁気センサを用いて、200℃以上であり前記ヨークのキュリー温度より100℃以上低い前記使用温度の前記試料の磁気的特性を評価することによって、前記試料の劣化を評価することを特徴とする。
本発明の材料評価方法は、電流値が周期的に変動する交流成分に対して、一定の電流値をもつ直流バイアス成分を重畳させた電流を前記励磁コイルに流すことを特徴とする。
本発明の磁気センサの製造方法は、前記磁気センサの製造方法であって、前記ヨーク本体を構成する材料を測定時における前記試料の温度よりも高い温度で熱処理することによって前記保護膜を形成することを特徴とする。
10 ヨーク
10A 端面
11 ヨーク本体
12 保護膜
21 励磁コイル
22 検出コイル
23 ガイド
30 絶縁コーティング
50 積層ヨーク
50A~50E 薄板ヨーク
51 薄板ヨーク本体(ヨーク本体)
52 薄板ヨーク表面絶縁層(絶縁層)
R 磁路
S 試料
Claims (11)
- 励磁コイルと、端面が試料と当接または近接することにより前記励磁コイルによって形成された磁場による磁路の一部が前記試料の内部に形成されるように設けられたヨークと、前記磁場による誘導電圧を検出する検出コイルと、を具備し、使用温度における前記誘導電圧の波形により、前記試料の磁気的特性を評価する磁気センサであって、
前記ヨークは、
キュリー温度が500℃以上である強磁性体材料で構成されたヨーク本体と、
少なくとも前記端面における前記ヨーク本体の表面において前記試料と対向するように形成され、厚さが5μm以上40μm未満であり前記使用温度下での前記ヨーク本体を構成する材料の酸化の進行を抑制する保護膜と、
を具備することを特徴とする磁気センサ。 - 前記保護膜は、前記ヨーク本体を構成する材料を構成する元素の反応生成物で構成されることを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ。
- 前記反応生成物は、前記ヨーク本体を構成する材料を構成する元素の酸化物であることを特徴とする請求項2に記載の磁気センサ。
- 前記励磁コイル及び前記検出コイルは前記ヨークに巻回され、前記ヨークにおける前記励磁コイルが巻回された箇所の表面、及び前記ヨークにおける前記検出コイルが巻回された箇所の表面に絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記励磁コイル及び前記検出コイルを覆い、前記保護膜よりも厚い絶縁コーティングが、前記ヨークにおける前記端面以外に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記ヨーク本体を構成する材料は、FeCo合金であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記強磁性体材料は導電性であり、
前記ヨークは、
前記強磁性体材料で構成された板状の前記ヨーク本体が絶縁層を介して厚さ方向で複数積層された構成を具備することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の磁気センサ。 - 前記ヨーク本体の厚さは、前記励磁コイルに流される交流電流の周波数で定まる前記ヨーク本体の表皮厚さの2倍以上とされたことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の磁気センサを用いて、200℃以上であり前記ヨークのキュリー温度より100℃以上低い前記使用温度の前記試料の磁気的特性を評価することによって、前記試料の劣化を評価することを特徴とする材料評価方法。
- 電流値が周期的に変動する交流成分に対して、一定の電流値をもつ直流バイアス成分を重畳させた電流を前記励磁コイルに流すことを特徴とする請求項9に記載の材料評価方法。
- 請求項2又は3に記載の磁気センサの製造方法であって、前記ヨーク本体を構成する材料を測定時における前記試料の温度よりも高い温度で熱処理することによって前記保護膜を形成することを特徴とする磁気センサの製造方法。
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