JPH0223407A - 磁気センサ及び磁場発生方法 - Google Patents
磁気センサ及び磁場発生方法Info
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- JPH0223407A JPH0223407A JP63174736A JP17473688A JPH0223407A JP H0223407 A JPH0223407 A JP H0223407A JP 63174736 A JP63174736 A JP 63174736A JP 17473688 A JP17473688 A JP 17473688A JP H0223407 A JPH0223407 A JP H0223407A
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- Japan
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- magnetic
- coil
- magnetic sensor
- excitation
- magnetic field
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- Pending
Links
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 23
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Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、無人搬送車等を磁気マーカに沿って制御する
ために用いられる磁気センサ及び磁場発生方法に関する
。
ために用いられる磁気センサ及び磁場発生方法に関する
。
（従来の技術）
近年、フェライトを磁気マーカとして使った磁気誘導方
式が注目を集め、ゴルフカートやＦＡカートシステムに
採用されるにいたっている。この方式では、第２図（ａ
）、（ｂ）に示すように駆動パルス供給源１１からのパ
ルスＶ。により磁心１２に巻かれたコイルＬ１を励磁さ
せ、軟磁性体であるフェライト２１に向かって磁気セン
サ内のこの励磁コイルＬ１から磁場を発生させ、その磁
束の変化分をそれぞれ磁心１３．１４に巻かれた検知コ
イルＬ２．Ｌ２’で検知する。この場合、磁気センサ内
には抵抗Ｒ１、励磁コイルＬ１、コンデンサＣ１からな
る直列共振回路が形式されており、これを４０〜８０Ｋ
Ｈｚ程度の低周波で駆動して、励磁コイルＬ１にｖＬの
電圧を発生させると共に、その周囲に磁場を作っている
。フェライトマーカ２１によるこの磁場の変化分を検知
コイルＬ２（Ｌ２’）とコンデンサＣ２（０２’）との
共振回路で検知し、増幅器１５．１６で増幅後、整流器
１９．２０で整流して、誘導用の制御信号Ｖ１．ｖ２と
している。
式が注目を集め、ゴルフカートやＦＡカートシステムに
採用されるにいたっている。この方式では、第２図（ａ
）、（ｂ）に示すように駆動パルス供給源１１からのパ
ルスＶ。により磁心１２に巻かれたコイルＬ１を励磁さ
せ、軟磁性体であるフェライト２１に向かって磁気セン
サ内のこの励磁コイルＬ１から磁場を発生させ、その磁
束の変化分をそれぞれ磁心１３．１４に巻かれた検知コ
イルＬ２．Ｌ２’で検知する。この場合、磁気センサ内
には抵抗Ｒ１、励磁コイルＬ１、コンデンサＣ１からな
る直列共振回路が形式されており、これを４０〜８０Ｋ
Ｈｚ程度の低周波で駆動して、励磁コイルＬ１にｖＬの
電圧を発生させると共に、その周囲に磁場を作っている
。フェライトマーカ２１によるこの磁場の変化分を検知
コイルＬ２（Ｌ２’）とコンデンサＣ２（０２’）との
共振回路で検知し、増幅器１５．１６で増幅後、整流器
１９．２０で整流して、誘導用の制御信号Ｖ１．ｖ２と
している。
（発明が解決しようとする問題点）
この場合、コイルの磁心にはＭｎ系フェライトを用いて
いるため、高周波特性が悪く、１００ＫＨｚ以上で誘導
電圧の低下が生じる。この結果、高周波での励磁はでき
なかった。
いるため、高周波特性が悪く、１００ＫＨｚ以上で誘導
電圧の低下が生じる。この結果、高周波での励磁はでき
なかった。
また、４０〜８０ＫＨｚの低周波で励磁している場合に
は、磁気センサとフェライト２１との距離がへたたるに
伴ない、磁場の強度が低下する。フェライト２１が存在
したとしても２つの検知コイルＬ２．Ｌ２′（励磁コイ
ルをはさんで左右両方に設けられている）には磁束変化
が生じにくくなるため、その両端に発生する電圧は増々
変化しにくくなる。この電圧変化は、約距離の３乗分の
１に比例するため、センサの高さが従来（７ｃｍ）より
も高いシステム（例えば、車椅子や除雪車：１５〜２０
ｃｍ）では、はとんどフェライトのマーカ位置を検知す
ることが不可能になる。即ち、従来の磁気センサの励磁
方法では、高感度な検知が不可能であった。
は、磁気センサとフェライト２１との距離がへたたるに
伴ない、磁場の強度が低下する。フェライト２１が存在
したとしても２つの検知コイルＬ２．Ｌ２′（励磁コイ
ルをはさんで左右両方に設けられている）には磁束変化
が生じにくくなるため、その両端に発生する電圧は増々
変化しにくくなる。この電圧変化は、約距離の３乗分の
１に比例するため、センサの高さが従来（７ｃｍ）より
も高いシステム（例えば、車椅子や除雪車：１５〜２０
ｃｍ）では、はとんどフェライトのマーカ位置を検知す
ることが不可能になる。即ち、従来の磁気センサの励磁
方法では、高感度な検知が不可能であった。
本発明の目的は、かかる従来の欠点を除去することを目
的とする。
的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、励磁コイル及び検出コイルがＮｉ−Ｚ
ｎ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ、Ｍｇ−Ｃｕ
−Ｚｎ系フェライトのいずれかの磁心上に巻かれてなる
ことを特徴とする磁気センサが得られる。さらに、本発
明によれば、抵抗、励磁コイル、コンデンサからなる共
振回路に１００ＫＨｚ以上の高周波電流を供給して励磁
場を発生させることを特徴とする磁場発生方法が得られ
る。
ｎ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ、Ｍｇ−Ｃｕ
−Ｚｎ系フェライトのいずれかの磁心上に巻かれてなる
ことを特徴とする磁気センサが得られる。さらに、本発
明によれば、抵抗、励磁コイル、コンデンサからなる共
振回路に１００ＫＨｚ以上の高周波電流を供給して励磁
場を発生させることを特徴とする磁場発生方法が得られ
る。
（作用）
上記手段に述べた磁気センサの構成とすることにより、
高周波（特に、１００ＫＨｚ以上）で磁心内に渦電流が
発生することにより誘導電圧の低下が無くなり、少なく
ともＩＭＨｚ程度迄は周波数に依存した誘導電圧を発生
させることができる。さらに、第２の手段に述べた１０
０ＫＨｚ以上の高周波励磁を行うことにより、誘導電圧
を大きくすることができるから、センサとフェライトマ
ーカ間の距離が１５ｃｍ程度に隔ってもフェライトマー
カの検知が可能となる。
高周波（特に、１００ＫＨｚ以上）で磁心内に渦電流が
発生することにより誘導電圧の低下が無くなり、少なく
ともＩＭＨｚ程度迄は周波数に依存した誘導電圧を発生
させることができる。さらに、第２の手段に述べた１０
０ＫＨｚ以上の高周波励磁を行うことにより、誘導電圧
を大きくすることができるから、センサとフェライトマ
ーカ間の距離が１５ｃｍ程度に隔ってもフェライトマー
カの検知が可能となる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。第１図（ａ）は、本発明の第１の実施例となる磁
気センサの特性を示す図である。また、第１図（ｂ）、
（ｃ）は、本発明の第２の実施例となる磁場発生方法を
説明するための図である。
する。第１図（ａ）は、本発明の第１の実施例となる磁
気センサの特性を示す図である。また、第１図（ｂ）、
（ｃ）は、本発明の第２の実施例となる磁場発生方法を
説明するための図である。
本発明の第１の実施例では、励磁コイルＬ１及び検知コ
イルＬ２．Ｌ２’が巻かれている磁心の構成要素をＮｉ
−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ、Ｍｇ−
Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトのいずれかのコアとする。この
材質のコアは、高周波特性に優れており、透磁率が低周
波からＩＭＨｚ程度迄不変であると共に、絶縁性が良好
なためうず電流積が小さいという特徴を有する。このよ
うなコアにコイルを巻いて、励磁コイル及び検知コイル
を構成すれば、第１図（ａ）の特性３０に示す如く励磁
周波数−が１００ＫＨｚ以上ＩＭＨｚ程度の高周波に達
しても、コア部でうず電流積がほとんど生じないため、
コイルの両端に誘起する電圧はらの増大と共に減衰する
ことはない（これに対し、従来使用されているＭｎ系フ
ェライト磁心では、特性３１のように減衰する）。
イルＬ２．Ｌ２’が巻かれている磁心の構成要素をＮｉ
−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ、Ｍｇ−
Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトのいずれかのコアとする。この
材質のコアは、高周波特性に優れており、透磁率が低周
波からＩＭＨｚ程度迄不変であると共に、絶縁性が良好
なためうず電流積が小さいという特徴を有する。このよ
うなコアにコイルを巻いて、励磁コイル及び検知コイル
を構成すれば、第１図（ａ）の特性３０に示す如く励磁
周波数−が１００ＫＨｚ以上ＩＭＨｚ程度の高周波に達
しても、コア部でうず電流積がほとんど生じないため、
コイルの両端に誘起する電圧はらの増大と共に減衰する
ことはない（これに対し、従来使用されているＭｎ系フ
ェライト磁心では、特性３１のように減衰する）。
本発明の磁場発生方法では、励磁コイルを１００ＫＨｚ
以上の高周波で励磁する。この磁場発生方法によれば、
第１図（ｂ）、（ｅ）に示した如く、抵抗Ｒ１、励磁コ
イルＬ０、コンデンサＣ１からなる直列共振回路の共振
状態でのコイル電流ピーク値は、駆動周波数らに余り依
存せず、はぼ一定になる。しかるに、駆動周波数らを高
めれば、コイル電流の変化率ｄ、、／ｄｔがｆｏに比例
して大きくなる。コイルに誘起する電圧■、は、このｄ
、Ｌ／ｄｔに比例するから、第１図（ａ）に示すように
駆動周波数ｆ０に比例した共振状態での誘起電圧（励磁
コイル及び検知コイル）■、が得られる。この結果、現
状の励磁周波数４０〜５０ＫＨｚを２００〜３００ＫＨ
ｚ以上に高めることによって、励磁コイルから発生する
磁束が５〜６倍以上に増大するから、フェライトマーカ
を磁場内に置いた時と置かない時との検知電圧レベルの
差は間借だけ大きくなる。即ち、高感度な磁気センサが
実現できることになり、センサ高が１５ｃｍ程度に隔っ
てもフェライトマーカの検知が可能になる。
以上の高周波で励磁する。この磁場発生方法によれば、
第１図（ｂ）、（ｅ）に示した如く、抵抗Ｒ１、励磁コ
イルＬ０、コンデンサＣ１からなる直列共振回路の共振
状態でのコイル電流ピーク値は、駆動周波数らに余り依
存せず、はぼ一定になる。しかるに、駆動周波数らを高
めれば、コイル電流の変化率ｄ、、／ｄｔがｆｏに比例
して大きくなる。コイルに誘起する電圧■、は、このｄ
、Ｌ／ｄｔに比例するから、第１図（ａ）に示すように
駆動周波数ｆ０に比例した共振状態での誘起電圧（励磁
コイル及び検知コイル）■、が得られる。この結果、現
状の励磁周波数４０〜５０ＫＨｚを２００〜３００ＫＨ
ｚ以上に高めることによって、励磁コイルから発生する
磁束が５〜６倍以上に増大するから、フェライトマーカ
を磁場内に置いた時と置かない時との検知電圧レベルの
差は間借だけ大きくなる。即ち、高感度な磁気センサが
実現できることになり、センサ高が１５ｃｍ程度に隔っ
てもフェライトマーカの検知が可能になる。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によれば、従来技術
では得られない高周波励磁が実現できるようになると共
に、高周波励磁を行うことにより高感度な磁気センサか
実現できるようになる。この結果、屋外で使用する車椅
子や除雪車等の自動誘導も可能となる。
では得られない高周波励磁が実現できるようになると共
に、高周波励磁を行うことにより高感度な磁気センサか
実現できるようになる。この結果、屋外で使用する車椅
子や除雪車等の自動誘導も可能となる。
第１図（ａ）は本発明の第１の実施例となる磁気センサ
の特性を示す図、第１図（ｂ）、（ｃ）は本発明の第２
の実施例となる磁場発生方法を説明するための図である
。第２図（ａ）、（ｂ）は従来の磁気センサ及び磁場発
生方法を説明するための図である。 図において、 １に駆動パルス供給源、１２，１３，１４：磁心、１５
，１６：アンプ、１９，２０：整流器、２１：フェライ
トマーカ、（ａ）
の特性を示す図、第１図（ｂ）、（ｃ）は本発明の第２
の実施例となる磁場発生方法を説明するための図である
。第２図（ａ）、（ｂ）は従来の磁気センサ及び磁場発
生方法を説明するための図である。 図において、 １に駆動パルス供給源、１２，１３，１４：磁心、１５
，１６：アンプ、１９，２０：整流器、２１：フェライ
トマーカ、（ａ）
Claims (2)
- （１）励磁コイルの発生する磁束を磁性体により変化さ
せ、その変化分を検出コイルで電圧変化として検出する
構成からなる磁気センサであって、励磁コイル及び検出
コイルがＮｉ−Ｚｎ，Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ，Ｍｎ−Ｍｇ−
Ｚｎ，Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトのいずれかの磁心
上に巻かれてなることを特徴とする磁気センサ。 - （２）励磁コイルの発生する磁束を磁性体により変化さ
せ、その磁束変化分を検出コイルで電圧変化として検出
する構成からなる磁気センサの磁場発生方法であって、
抵抗、励磁コイル、コンデンサからなる共振回路に１０
０ＫＨｚ以上の高周波電流を供給して励磁場を発生させ
ることを特徴とする磁場発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63174736A JPH0223407A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 磁気センサ及び磁場発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63174736A JPH0223407A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 磁気センサ及び磁場発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0223407A true JPH0223407A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=15983771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63174736A Pending JPH0223407A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 磁気センサ及び磁場発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0223407A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000036427A1 (fr) * | 1998-12-15 | 2000-06-22 | Tdk Corporation | Capteur magnetique et capteur de courant |
| US6316939B1 (en) | 1999-09-10 | 2001-11-13 | Tdk Corporation | Magnetic sensor measuring apparatus and current sensor non-contact measuring apparatus |
| DE10327702A1 (de) * | 2003-06-20 | 2005-01-05 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn |
| JP2006516203A (ja) * | 2002-11-18 | 2006-06-29 | メディガイド リミテッド | Ｍｐｓセンサーをカテーテル上に取り付ける方法及びシステム |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63174736A patent/JPH0223407A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000036427A1 (fr) * | 1998-12-15 | 2000-06-22 | Tdk Corporation | Capteur magnetique et capteur de courant |
| US6316939B1 (en) | 1999-09-10 | 2001-11-13 | Tdk Corporation | Magnetic sensor measuring apparatus and current sensor non-contact measuring apparatus |
| JP2006516203A (ja) * | 2002-11-18 | 2006-06-29 | メディガイド リミテッド | Ｍｐｓセンサーをカテーテル上に取り付ける方法及びシステム |
| DE10327702A1 (de) * | 2003-06-20 | 2005-01-05 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn |
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