JPH0247908A - 超電導磁気センサ - Google Patents
超電導磁気センサInfo
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- JPH0247908A JPH0247908A JP63198439A JP19843988A JPH0247908A JP H0247908 A JPH0247908 A JP H0247908A JP 63198439 A JP63198439 A JP 63198439A JP 19843988 A JP19843988 A JP 19843988A JP H0247908 A JPH0247908 A JP H0247908A
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- magnetic field
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Links
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 54
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- 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、外部磁場の強さを測定する磁気センサに関す
るものである。
るものである。
従来、外部磁場の強さを測定する素子として、ホール効
果を利用したホール素子があり、磁場の強さを電圧に変
換している。しかし、このホール素子では微弱な磁場の
強さを検出することが困難であった。そこで、第３図に
示すようにホール素子５０の周囲に透磁率の高い物！（
例えば鉄）で形成された円錐状の部材５２を配し、磁束
をホール素子５０に集中させることによって磁場の強さ
を増幅して検出するものが知られている。
果を利用したホール素子があり、磁場の強さを電圧に変
換している。しかし、このホール素子では微弱な磁場の
強さを検出することが困難であった。そこで、第３図に
示すようにホール素子５０の周囲に透磁率の高い物！（
例えば鉄）で形成された円錐状の部材５２を配し、磁束
をホール素子５０に集中させることによって磁場の強さ
を増幅して検出するものが知られている。
しかし、この従来技術では、測定しようとする磁気中に
配置される円錐状の部材５２と磁気検出手段としてのホ
ール素子５０とは所定の位置関係を有していなければな
らず、位置関係の自由度が少ないという問題点を有して
いた。
配置される円錐状の部材５２と磁気検出手段としてのホ
ール素子５０とは所定の位置関係を有していなければな
らず、位置関係の自由度が少ないという問題点を有して
いた。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、被測
定磁気中に配置された第１のリング部と、磁気検出手段
とを分離可能とする磁気センサを提供することを目的と
している。
定磁気中に配置された第１のリング部と、磁気検出手段
とを分離可能とする磁気センサを提供することを目的と
している。
上記目的を達成するために、本発明においては、超電導
材料にて形成され、被測定磁気中に配置された第１のリ
ング部と、 該第１のリング部に接続されて１つの閉ループを形成す
る第２のリング部と、 該第２のリング部近傍に設けられ、該第２のリング部に
おいて発生する磁気を検出する磁気検出手段とを有する
構成としている。
材料にて形成され、被測定磁気中に配置された第１のリ
ング部と、 該第１のリング部に接続されて１つの閉ループを形成す
る第２のリング部と、 該第２のリング部近傍に設けられ、該第２のリング部に
おいて発生する磁気を検出する磁気検出手段とを有する
構成としている。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明の一実施例を示す要部斜視図である。
図は本発明の一実施例を示す要部斜視図である。
第１図において１は超電導線材であり、第１のリング部
としての大リング部３と第２のリング部としての、コイ
ル状となった小リング部５を有している０本実施例にお
いて大リング部３の半径Ｒは５０１、小リング部５の半
径ＳはＩＣ１１、小リング部５のコイルの巻き数ｎは２
０ターンである。
としての大リング部３と第２のリング部としての、コイ
ル状となった小リング部５を有している０本実施例にお
いて大リング部３の半径Ｒは５０１、小リング部５の半
径ＳはＩＣ１１、小リング部５のコイルの巻き数ｎは２
０ターンである。
また、７は磁気遮蔽材料より成る箱であり、小リング部
５及びホール素子９を外部磁場と磁気遮蔽している。磁
気検出手段としてのホール素子９の出力は、磁気遮蔽箱
７の外部に取り出せるようになっている。
５及びホール素子９を外部磁場と磁気遮蔽している。磁
気検出手段としてのホール素子９の出力は、磁気遮蔽箱
７の外部に取り出せるようになっている。
次に、以上の構成とした本実施例において、その作動を
説明する。測定しようとする磁気の中に大リング部３を
配置すると、その磁気が大リング部３内に進入しないよ
うに、その磁気を打ち消すように反磁性電流が発生する
。この電流の発生によって、小リング部５には新たな磁
界が発生する。
説明する。測定しようとする磁気の中に大リング部３を
配置すると、その磁気が大リング部３内に進入しないよ
うに、その磁気を打ち消すように反磁性電流が発生する
。この電流の発生によって、小リング部５には新たな磁
界が発生する。
今、大リング部３における磁束の変化がΔＨであるとす
ると、小リング部５に発生する磁束の変化Δｈは次式で
与えられる。
ると、小リング部５に発生する磁束の変化Δｈは次式で
与えられる。
Δｈ＝（（ｎ・π・Ｒ″）／（π・Ｒ２＋ｎ・π・５２
）） ・ΔＨ ここで、Ｒは大リング部３０半径、Ｓは小リング部５の
半径、ｎは小リング部５のコイルの巻き数である０本実
施例のΔｈを実際に数値を上式に代入して求めてみると
、Δｈζ２０・ΔＨとなり、小リング部５、すなわちホ
ール素子９における磁束の変化量は、大リング部３にお
ける磁束の変化量の約２０倍となる。
）） ・ΔＨ ここで、Ｒは大リング部３０半径、Ｓは小リング部５の
半径、ｎは小リング部５のコイルの巻き数である０本実
施例のΔｈを実際に数値を上式に代入して求めてみると
、Δｈζ２０・ΔＨとなり、小リング部５、すなわちホ
ール素子９における磁束の変化量は、大リング部３にお
ける磁束の変化量の約２０倍となる。
以上説明したように本実施例によれば、大リング部３に
おいては微弱な磁場であっても、小リング部５において
は２０倍に磁場の強さが増幅されるので、ホール素子９
により検出することができる。また、小リング部５及び
ホール素子９は磁気遮蔽箱７により磁気遮蔽されている
ので、小リング部５を流れる電流によって発生する磁界
は、磁気遮蔽箱７の外部の磁場によって乱されることは
ない。
おいては微弱な磁場であっても、小リング部５において
は２０倍に磁場の強さが増幅されるので、ホール素子９
により検出することができる。また、小リング部５及び
ホール素子９は磁気遮蔽箱７により磁気遮蔽されている
ので、小リング部５を流れる電流によって発生する磁界
は、磁気遮蔽箱７の外部の磁場によって乱されることは
ない。
尚、本実施例においては、大リング部３の半径Ｒは５０
ｃ■、小リング部５の半径ＳはＩＣＩＩ、小リング部５
のコイルの巻き数ｎは２０ターンのものを示したが、こ
れに限らず、大リング部３の半径Ｒは大きければ大きい
ほど、小リング部５の半径Ｓは小さければ小さいほど、
小リング部５のコイルの巻き数ｎは多ければ多いほど増
幅率は大きくなり、微弱な磁場を検出することが出来、
大リング部３の半径Ｒを大きくしても線材ゆえに軽量化
できる。
ｃ■、小リング部５の半径ＳはＩＣＩＩ、小リング部５
のコイルの巻き数ｎは２０ターンのものを示したが、こ
れに限らず、大リング部３の半径Ｒは大きければ大きい
ほど、小リング部５の半径Ｓは小さければ小さいほど、
小リング部５のコイルの巻き数ｎは多ければ多いほど増
幅率は大きくなり、微弱な磁場を検出することが出来、
大リング部３の半径Ｒを大きくしても線材ゆえに軽量化
できる。
次に本発明の第２実施例を第゛２図を用いて説明する。
１１は超電導線材であり、大リング部１３とコイル状の
小リング部１５を有している。１７は磁気遮蔽箱である
。１９はホール素子、２１は透磁率の高い物質（本実施
例においては鉄）でできた芯であり、第２図に示すよう
に芯２１は２つあって、各々円柱と円錐を合わせた形状
であり、円錐の先端がホール素子１９を挟むように配置
されている。そしてこの周囲を小リング部１５がコイル
状になって取り囲んでいる。
小リング部１５を有している。１７は磁気遮蔽箱である
。１９はホール素子、２１は透磁率の高い物質（本実施
例においては鉄）でできた芯であり、第２図に示すよう
に芯２１は２つあって、各々円柱と円錐を合わせた形状
であり、円錐の先端がホール素子１９を挟むように配置
されている。そしてこの周囲を小リング部１５がコイル
状になって取り囲んでいる。
上記構成とした本実施例においては、鉄心２１以外は第
１実施例と同じではあるが、鉄心２１のホール素子１９
に対向する面の面積が小リング部１５のコイルの面積よ
り小さくなっているため、ホール素子１９に磁束が集中
し、大リング部１３における磁場は、ホール素子１９の
ところでより増幅される。
１実施例と同じではあるが、鉄心２１のホール素子１９
に対向する面の面積が小リング部１５のコイルの面積よ
り小さくなっているため、ホール素子１９に磁束が集中
し、大リング部１３における磁場は、ホール素子１９の
ところでより増幅される。
尚、前記第１及び第２実施例において大リング部と小リ
ング部との距離は自由に取って良い、また、装置全体を
液体窒素により冷却する構成を付加することもできる。
ング部との距離は自由に取って良い、また、装置全体を
液体窒素により冷却する構成を付加することもできる。
更には、大リング部及び小リング部を形成する際に、磁
場の強さがＯのところで形成すれば、ホール素子にて検
出される磁場の強さは、測定しようとする磁場の強さそ
のものとなり、所定の磁場の強さのところでリングを形
成すれば、その所定の磁場の強さを基準として磁場の強
さの増減を検出することになる。
場の強さがＯのところで形成すれば、ホール素子にて検
出される磁場の強さは、測定しようとする磁場の強さそ
のものとなり、所定の磁場の強さのところでリングを形
成すれば、その所定の磁場の強さを基準として磁場の強
さの増減を検出することになる。
また、前記第１及び第２実施例においては大リング部３
の巻き数を１ターンとしたが、これに限らず、大リング
部３の巻き数を多くすれば、スペースを小さくして微小
エリアの磁気測定も可能となる。
の巻き数を１ターンとしたが、これに限らず、大リング
部３の巻き数を多くすれば、スペースを小さくして微小
エリアの磁気測定も可能となる。
気中に配置された第１のリング部と磁気検出手段とを分
離可能とすることができる。
離可能とすることができる。
第１図は本発明の第１実施例を示す部分破砕図、第２図
は本発明の第２実施例を示す断面図、第３図は従来の磁
気センサの断面図である。 ３・・・大リング部、５・・・小リング部、７・・・磁
気遮蔽箱、９・・・ホール素子。
は本発明の第２実施例を示す断面図、第３図は従来の磁
気センサの断面図である。 ３・・・大リング部、５・・・小リング部、７・・・磁
気遮蔽箱、９・・・ホール素子。
Claims (1)
- （１）超電導材料にて形成され、被測定磁気中に配置さ
れた第１のリング部と、 該第１のリング部に接続されて１つの閉ループを形成す
る第２のリング部と、 該第２のリング部近傍に設けられ、該第２のリング部に
おいて発生する磁気を検出する磁気検出手段とを有する
ことを特徴とする超電導磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198439A JPH0247908A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 超電導磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198439A JPH0247908A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 超電導磁気センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247908A true JPH0247908A (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16391102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63198439A Pending JPH0247908A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 超電導磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247908A (ja) |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP63198439A patent/JPH0247908A/ja active Pending
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