JPH02284081A - 磁気測定器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、磁気測定器、特に校正用の巻線を備えた磁
気測定器に関する。

（ロ）従来の技術 磁気測定器には、例えば第４図に示すように、ケース２
に、２軸ジンバル３に懸架された１軸ベクトル型磁気セ
ンサ素子４が収納されている。この種の磁気測定器は、
ケース２がどのような状態に姿勢が定まろうとも、磁気
センサ素子４は、常に鉛直方向を向いている。一方、こ
の種の磁気センサを用いた測定器において、従来は、第
５図に示すように磁気センサ素子４に対し、その近傍に
それぞれ２軸方向に校正用のコイル巻綿５ａ、５ｂを配
置して校正が可能なように構成されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した校正巻線を有する従来の磁気測定器では、各校
正巻線５ａ、５ｂは、磁気センサ１のケース２に固設さ
れるものであるから、ケース２の置かれる姿勢により、
その磁気センサ素子４の出力は、種々の異なったものと
なる。

例えば、第５図のケース２が水平に配置されている状態
でへの方向から見ると、各巻線５ａ、５ｂは、磁気セン
サ素子４に対して、第６図（Ａ）に示すようになるに対
し、ケース２が斜めに設置されると、θだけずれた場合
、第６図（Ｂ）に示すようになる。この場合でも、磁気
センサ素子４は、常に鉛直の姿勢を保つので、検出され
る磁気はそれぞれ相違するものとなる。

また、第５図の矢符Ｂの方向から見て、磁気センサ素子
４と各巻線５ａ、５ｂとの関係が水平にイ装置している
場合、第７図（Ａ）に示すものとなるが、ケース２の円
周方向にケース２が回転したとすると、例えば第７図（
Ｂ）に示す姿勢となり、この場合も磁気センザ素子４そ
のものは、常に鉛直を保とうとするので、校正用巻線上
磁気センサ素子４との姿勢は変化することになる。

したがって、従来の校正用巻線を備えた磁気−測定器で
あっても、単に磁気測定器が動作するか否かの判断をな
し得る程度の校正しかなし得ないという問題があった。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、従来よりも精度よく校正が可能な、また設置されて
いる磁気測定器の傾斜角度などをも検出可能な磁気測定
器を提供することを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の磁
気測定器は、２軸ジンバルに懸架された１軸ベクトル型
磁気センサの軸方向の前後に等距離に、それぞれ第１と
第２の円形巻線を対で設けるとともに、前方の第１の円
形巻線と後方の第１の円形巻線は互いに電流が同方向と
なるように結線し、前方の第２の円形巻線と後方の第２
の円形巻線は互いに電流が逆方向になるように接続し、
かつ前記第１の円形巻線と第２の円形巻線のいずれかに
選択的に電流を流す切替回路を備えている。

この磁気測定器において、校正を行う場合には、切替回
路により、まず第２の円形巻線に電流を流す。これによ
り前方の第２の円形巻線と後方の第２の円形巻線に電流
が流され、しかも、逆方向の電流が流されるため、これ
ら円形巻線によって発生する磁界は、磁気センサ素子の
部分で軸方向の磁界は打消し、鉛直方向の磁界のみが生
じることになる。しかも、この磁界は、ケース２がどの
ように回転しても同じ円周方向に向けて放射状に発生す
るので、常に正しい校正を行うことができる。

次に切替回路を切替えて、第１の円形巻線に電流を流す
と、第１の円形巻線は前方のものと後方のものがいずれ
も同一方向に電流が流れるように結線されているので、
発生する磁界も同方向となり、したがって、軸方向の磁
界は一定の磁界を示し、放射方向の磁界はＯとなる。し
かも、軸方向の発生する磁界は、ｆＲ磁気センサ素子対
して傾斜角に応じた信号が印加されるため、この傾斜角
をも合わせて測定することが可能である。

（ホ）実施例 以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す磁気測定２Ｗの要
部回路接続図である。この磁気測定器では、２軸ジンバ
ルに懸架された１軸ベクトル型磁気センサ４の前方と後
方に、それぞれ等距離に１対の円形巻線１１ａ、１２ａ
とｌｌｂ、１２ｂをそれぞれ配置している。、磁気セン
サ素子４の前方の円形巻線１１ａと後方の円形巻！ｆＭ
１１ｂは互いに電流が逆方向に流れるように直列接続さ
れ、ダイオード１３ａがさらに直列に接続されている。

また、前方の円形巻線１２ａと後方の円形巻線１２ｂは
、流れる電流が同方向になるように結線され、１３ａと
は逆極性のダイオード１３ｂに直列に接続され、これら
の直列回路は、スイッチ１４により正極性の電池１５ａ
と負極性の電池１５ｂに切替接続されている。

今、この実施例回路において、スイフチ１４をａ＠に投
入すると、電池１５ａの正電圧は、ダイオード１３ａを
介して、円形巻線１１ａ、、１１ｔ＋に矢印の方向に電
流を流す。これによって磁気検出センサ素子４に生じる
磁界は、円形巻線１１ａ、１１ｂに流れる電流が逆方向
になるため、第２図（Ａ）に示すように、軸方向の磁界
を打消しあい、６１気センサ素子４の検出方向に磁界Ｈ
が発生することになる。この磁界は、たとえケース２が
回転しても、常に円周外方向への磁界の強さは一定なの
で校正をするのに極めて有効である。

次に、。上記実施例回路において、スイッチ１４を端子
す側に投入すると、電池１５ｂの負電圧により円形巻線
１２ｂ、１２ａには、矢印と同一方向に電流が流れる。

これにより、磁気センサ素子４に発生する磁界は、巻線
の軸方向に対しては、磁界が同一方向なので、一定の磁
界を発生するが、巻線の軸方向に直角な方向に対しては
打消しあうためＯとなる。したがって、磁気センサのケ
ース２が角度θだけ傾くと、磁気センサ素子４に生じる
磁界の方向は、第３図（Ａ）に示すようになる。

これをベクトル的に示すと、第３図（Ｂ）に示すように
、磁界Ｈは磁気センサ素子４の検出方向に水平な磁界Ｈ
，と、垂直方向の磁界Ｈｖに分解され、Ｈ，は、磁気セ
ンサの感度方向成分にあたるため、このＨ，が磁気セン
サより出力される。このＨイは、円形巻線１２ａ、１２
ｂによって発生する巻線の軸方向の一定磁界Ｈに対して
、ＨＨ−Ｈｓｉｎθの関係にあり、Ｈが角度θに対して
ほぼ一定なので、このＨ，によりケース２のおおよその
傾きを知ることができる。さらに、円形巻線１１ａ、Ｉ
ｌｂによって発生する磁界を合わせて計測することによ
り、正確な傾きを知ることができる。

（へ）発明の効果 この発明によれば、同一方向に電流が流れるように結線
された第１の円形巻線によって仕じる磁界は、角度に応
じた信号を導出することができるので、磁気センサの水
平方向からの傾きを知ることが可能となる。その上、第
２の円形巻線を選択した場合には、逆方向の電流が流れ
るように接続されているので、この場合には、ケースの
外周方向に、放射状に一定の磁界が発生するため、角度
が如何なる状況になろうとも、常に正確な感度校正を行
うことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す磁気測定器の要部
回路を示す接続図、第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）は、前
方と後方の円形巻線が逆方向の電流が流れるように選択
された場合の発４：磁界を説明するための図、第３図（
Ａ）、第３図（Ｂ）は、実施例磁気測定器の第２の円形
巻線が同一方向に電流が流された場合に発生する磁界及
び角度を知るための説明図、第４図は、従来の一般的な
ジンバル機構を有する磁気センサの概略図、第５図は、
同ｆｆｔ気センサに配置される校正巻線を示す図、第６
図（Ａ）、第６図（Ｂ）は、ケースが水平伏態から一定
の角度に傾斜した場合の校正巻線と磁気センサ素子との
姿勢を説明するための図、第７図（Ａ）、第７図（Ｂ）
は、ケースが周方向に回転した場合の磁気センサ素子と
校正巻線の位置関係を示す説明図である。 ４；磁気センサ素子、 １１ａｌｌｂ：第１の円形巻線、 １２ａ・１２ｂ：第２の円形巻線、 １３ａ・１３ｂ：ダイオード、１４：切替回路、１５ａ
　・１５ｂ　：ｑ池。 第３図（Ａ） 特許出願人　　　　　株式会社島津製作所代理人　　弁
理士　　中　　村　茂　信第 図 第 図 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２軸ジンバルに懸架された１軸ベクトル型磁気セ
   ンサの軸方向の前後に等距離に、それぞれ第１と第２の
   円形巻線を対で設けるとともに、前方の第１の円形巻線
   と後方の第１の円形巻線は互いに電流が同方向となるよ
   うに結線し、前方の第２の円形巻線と後方の第２の円形
   巻線は互いに電流が逆方向になるように接続し、かつ前
   記第１の円形巻線と第２の円形巻線のいずれかに選択的
   に電流を流す切替回路を備えたことを特徴とする磁気測
   定器。